連接器殼體塑料注塑模具設(shè)計[三維PROE塑件圖]【20張CAD圖紙+PDF圖】

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畢業(yè)設(shè)計(論文)中期報告 題目：連接器殼體注塑模具設(shè)計 系 別 機(jī)電信息系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級 姓 名 學(xué) 號 導(dǎo) 師 2013年3月20日 \本次設(shè)計的塑料件為一矩形連接器殼體，產(chǎn)品特點為:連接器外表面光滑，且無明顯澆口痕跡：連接器一側(cè)有一通孔。在設(shè)計時需要考慮孔的斜拉桿側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，及模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。 1設(shè)計（論文）進(jìn)展?fàn)顩r 1.1查閱資料并完成一篇3000字以上的關(guān)于模具設(shè)計的外文翻譯:Design and Simulation of Plastic Injection Moulding Process 1.2完成了零件三維圖的繪制；如圖(1)所示: 如圖(1) 1.3對塑料材料進(jìn)行選擇； 分析零件的成形工藝性通過對幾種塑料進(jìn)行性能對比，最終選用ABS工程塑料,測量知塑件質(zhì)量為13.79g,ABS的密度為1.05g/cm3 ,收縮率為0.55%，接下來進(jìn)行有關(guān)工藝計算。 1.4注塑模具分型面的選擇； 選擇分型面的基本原則是應(yīng)將分型面開設(shè)在塑件斷面輪廓的最大部分，以便順利脫模，分型面的選擇應(yīng)滿足動定模分離后，制品盡可能留在動模內(nèi)。根據(jù)上述原則確定該零件的分型面為底面。 1.5澆注系統(tǒng)的選擇； 澆注系統(tǒng)是將塑料由注射機(jī)噴嘴引入型腔的流動通道。它由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。根據(jù)澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則：排氣良好，流程短，防止型芯和嵌件變形，修正方便，防止塑件翹曲變形，合理設(shè)計冷料穴，澆注系統(tǒng)的斷面積和長度盡量小。考慮這種對外觀要求很高的產(chǎn)品，從塑件結(jié)構(gòu)考慮，采用點澆口，當(dāng)熔體通過時，有很高的剪切速率和強(qiáng)烈的摩擦，澆口在開模時被拉斷，留下小圓點狀痕跡，保證了最終產(chǎn)品的美觀性。 1.6注射機(jī)的選擇； 根據(jù)塑件質(zhì)量為13.79g，和塑件的大小，成型塑件所需要的注射總量應(yīng)小于所選注射機(jī)的最大注射量。M≤G1 即：M≤80%G。又因為澆注系統(tǒng)在內(nèi)，選擇注射機(jī)為XS—Z—30。 XS—Z—30型注射機(jī)相關(guān)參數(shù)如下： 最大注射量 30cm2 注射壓力 1190×105Pa 注射方式 柱塞式 鎖模力 25×104N 最大成型面積 90cm2 最小開檔 60mm2 最大開檔 220mm2 最大開模行程 160mm2 模具外形尺寸 90×300mm 噴嘴球形半徑 12mm 噴嘴口徑 4mm 1.7模架的選擇； 根據(jù)（GB/T 12555-2006）《中小型塑料注射模模架》選用160×200標(biāo)準(zhǔn)模架。 1.8通過前期的學(xué)習(xí)，完成注射模具總裝配草圖的設(shè)計，如圖（2）所示： 如圖（2） 注塑機(jī)在開模時，由于模具彈簧的作用，分型面1打開，在定模板上的拉料桿的作用下，使2個點澆口與塑件首先分離，同時，斜滑塊在斜導(dǎo)柱的作用下帶動側(cè)型芯進(jìn)行側(cè)向抽芯，模具繼續(xù)打開，在設(shè)計中需考慮分型面的依次分型，所以在設(shè)計中增加了鎖模裝置，它的作用是模具先從分型面2打開，最后才打開分型面3。 本設(shè)計的裝置如圖所示，它的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。在定距拉桿的作用下，打開拉料板，即從分型面2打開，使凝料脫離澆口系統(tǒng)，打開20mm后鎖模裝置打開，等拉料板打開到25mm時停止，最后打開動模，即分型面3，打開的距離為55mm,在頂出系統(tǒng)的作用下，凝料和塑件在自重條件下脫落，在彈簧復(fù)位后合模，進(jìn)行下一次注塑成型； 2存在問題及解決措施 2.1抽芯機(jī)構(gòu)的選擇 解決措施：通過對塑料零件的分析，最后決定使用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。 2.2模具溫度的控制和冷卻系統(tǒng)的初步設(shè)計 解決措施：質(zhì)量優(yōu)良的塑料件應(yīng)該滿足收縮率小、變形小、尺寸穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度高和表面質(zhì)量好。而模具溫度對以上各項都有影響，所以控制好模具溫度由重大意義。本次設(shè)計控制模具溫度采用水冷調(diào)節(jié)模溫，根據(jù)ABS材料對溫度要求，模具溫度應(yīng)控制在30℃—60℃。冷卻裝置形狀、冷卻水孔數(shù)量、冷卻管道設(shè)計等有待后續(xù)設(shè)計解決。 2.3排氣系統(tǒng)的設(shè)計 解決措施：在一般的注射模具中，注射成型的氣體可以通過模具結(jié)構(gòu)（如分型面推桿孔間間隙）自然排氣，因此不考慮排氣系統(tǒng)設(shè)計。但對于大型和高速成型的注射模具必須考慮到排氣方式，將模具內(nèi)氣體和塑料本身揮發(fā)出來的氣體排出模外，而小型塑料模具由于本身體積小，注塑速度也不高，因此可以通過模具間隙和推桿間隙排氣。 3后期工作安排 （1）對所選擇的實施方案進(jìn)行全面的系統(tǒng)的分析與計算并校核。 一周 （2）修改完善模具總裝配圖，完成所有零件圖的繪制工作，進(jìn)行工藝規(guī)程的編制。兩周 （3）對所有圖紙進(jìn)行校核，編寫設(shè)計說明書，所有資料提前請指導(dǎo)老師檢查。兩周 （4）整理資料，準(zhǔn)備答辯。 一周 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 注：1）正文：宋體小四號字，行距20磅，單面打印；其他格式要求與畢業(yè)論文相同。 2）中期報告由各系集中歸檔保存，不裝訂入冊。 第 5 頁 共 5 頁 塑料注射模擬和設(shè)計模制過程 摘要 本文介紹了一種產(chǎn)品的注射模具設(shè)計生產(chǎn)。它被劃分為三個部分：設(shè)計、仿真和分析。塑料產(chǎn)品的設(shè)計有兩種不同形式，但具有相同的功能。產(chǎn)品使用簡單，并延長了產(chǎn)品的使用時間。計算機(jī)輔助形式（CAD）和計算機(jī)軟件Pro/Engineer是用于安排在三維（3D）設(shè)計模具產(chǎn)品中。二是在室溫模具中設(shè)計成不同的產(chǎn)品INSE可以交換，以產(chǎn)生兩種不同的產(chǎn)品。機(jī)械制造計算機(jī)輔助（CAD）和計算機(jī)軟件Pro/E用來生成一些數(shù)控加工的代碼。使用塑料流體分析進(jìn)行的軟件（Moldflow—零件說明第四版）從中分析位置注射劑，材料溫度和注射壓力可以確定。還可以發(fā)現(xiàn)分析產(chǎn)品預(yù)期缺陷，如焊接線和被困空氣。 關(guān)鍵詞：可變插入模具，注射壓力，氣泡，噴射位置，模具設(shè)計 說明 如今，在注塑加工刀具的模具及工藝是一個世界上增長最快的產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)在的塑料從家庭用品到太空旅行，從運(yùn)輸包裝，醫(yī)學(xué)玩具，到橋梁建筑運(yùn)幾乎所有的應(yīng)用程序都使用。一般來說，注塑是形成所需形狀的一個過程，由熔化的塑料材料并使塑料在壓力下進(jìn)入模腔。期望的塑料形狀是通過冷卻熱塑性或通過熱固性化學(xué)反應(yīng)完成的。 模具設(shè)計與制造是一個昂貴和高科技的過程。因為它使用了以科學(xué)為基礎(chǔ)的計算機(jī)輔助工程（CAE）軟件來分析和模擬塑料配件，電腦輔助設(shè)計（CAD）軟件設(shè)計復(fù)雜的塑料制品和計算機(jī)輔助制造（CAD）做程序設(shè)計制造。計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步導(dǎo)致更多計算機(jī)成本比例提高，計算機(jī)數(shù)字控制銑床（CNC）或鎖存器來運(yùn)行。因此，這種優(yōu)勢和昂貴的技術(shù)將提流程和高效率的一致性。 因此，對于這個快速增長的行業(yè)新技術(shù)是至關(guān)重要的，目的是以確保技術(shù)達(dá)到完美。因此，電腦輔助工程（CAE）助理麥克羅公司一直供應(yīng)和計算注塑成型的塑料材料內(nèi)的流動。 理論 塑料填充模具 注塑成型過程可以被分解成三個階段： 1填充階段 2加壓階段 3補(bǔ)償階段 填充階段 涉及塑料部件的注塑成型工藝時要明確的是重要的元素如何在塑料模具中填充。在模具注射填充階段，熔融塑料被注入到空腔中，直到剛填充空腔。當(dāng)塑料流入空腔后塑料接觸模具壁迅速冷卻，這將創(chuàng)建一個塑料模具和熔融塑料的冷凍層。 屏1顯示了材料的擴(kuò)散是從后向前推著走，流到前方的邊緣進(jìn)入接觸的模具并且凍結(jié)，一旦冷凍，冷凍層中的分子沒有更高的去向，去向也不會改變。 屏1 模具內(nèi)熔融塑料的流動 紅色的箭頭顯示熔融塑料的流動方向，深藍(lán)色層顯示針對模具壁上冷凍的塑料層。綠色箭頭指示的方向是熱量從聚合物熔體流進(jìn)模具壁。 當(dāng)冷凍層達(dá)到一定厚度達(dá)到平衡時，通過空腔流動冷凍層獲得更多的熔融塑料熱量，并到達(dá)模具后失去熱量。這通常發(fā)生在早期的注塑成型過程中的后幾十分之一秒。 加壓階段 加壓階段后會發(fā)生完全填充到空腔區(qū)的填充階段。在這個階段，所有的流動路徑將被熔融的塑料填充。在空腔中的填充區(qū)域的邊緣和角部分可能不包含塑料，為了完全填充幾何形狀，在加壓階段額外的塑料被壓入模腔內(nèi)。 屏2顯示填充階段（左側(cè)圖像）結(jié)束和加壓階段（右側(cè)圖像）結(jié)束之間的差異。注意填充階段結(jié)束時留下的未填充角落（藍(lán)色圓圈內(nèi)）。黃色錐表示聚合物注入位置，紅色表示的是塑料。 屏2 填充階段和加壓階段的區(qū)別 補(bǔ)償階段 塑形材料形成熔融材料的固體，具有高體積收縮，平均它會收縮25%。因此加壓階段后，更多的材料被注入到空腔中以補(bǔ)償冷卻后的塑形收縮。這就是補(bǔ)償階段（Moldflow軟件幫助文件） 模具基本建立 模具設(shè)計和制造是注射成型系統(tǒng)中認(rèn)為最重要的過程。這是因為模具設(shè)計和模具制造的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量有很大的影響。基本上模具的功能是雙重的。第一是灌輸所需形狀的聚合物，第二就是冷卻模具中包含一個或多個空腔注射模具零件，包括兩個基本部分： ·注射塑料定半膜的一側(cè) ·半關(guān)閉或頂側(cè)移動，這兩個模具被稱為分型面。 該模具將決定最終產(chǎn)品的性能，如大小、形狀、尺寸和表面精加工。通常稱為通過中心進(jìn)料通道澆注到模腔的填充是熔化的塑形材料。模具將與注塑機(jī)料筒噴嘴相吻合。表1是模具組件和匯總表。 模具設(shè)計 開始一個新的模具設(shè)計。設(shè)計者應(yīng)該掌握一些重要的點。即在產(chǎn)品外觀設(shè)計材料的使用，材料的正確收縮，腔和模架的選擇，進(jìn)一步避免一些錯誤。在最后的裝配中，犯的錯誤可能造成不合適的模具，使塑料產(chǎn)品不被承認(rèn)并且被客戶拒絕。圖一顯示了模具設(shè)計圖表。 圖2 程序圖部分顧問模擬 Moldflow軟件。屏5顯示黃色的圓錐形狀表明本文分析的位置與澆口位置放置在頂部的新型固體模型。 在注射和傳遞成型中認(rèn)為澆口是模制件的一部分，它允許熔融樹脂流入流道或從澆口進(jìn)入型腔。澆口和澆道的尺寸形狀可能是相同的，但是一般來說是非常小的。這里存在一個最佳的澆口尺寸，對于適合的填充率它應(yīng)該足夠大，對于密封防止回流或過度包裝它又足夠小。 產(chǎn)品模擬結(jié)果 在啟動仿真過程中，部分信息進(jìn)行設(shè)置，如材料供應(yīng)商和材料等級。這些通常已經(jīng)在Moldflow數(shù)據(jù)庫中設(shè)置，用戶僅僅選擇材料規(guī)格的特點，表2表示用于此分析的要素： 屏5 澆口位置的實體模型 澆注過程特點 成型工藝規(guī)范 零件名稱 TNG剪輯版 材料等級 ABS 650 模具溫度 50 ℃ 熔體溫度 235 ℃ 最大注射壓力 60 Mpa 填充時間 填充時間是填充空腔內(nèi)部所需要的時間，它也顯示塑形材料如何流入填充模具。從我們知道缺料（其中沒有填充模型）的部分將顯示。從這個結(jié)果中也可以了解焊接線和氣泡的形成，屏6顯示模具材料填充。 屏6 100%材料填充的塑料件中 填充質(zhì)量 在塑料腔內(nèi)，填充質(zhì)量結(jié)果顯示了該區(qū)域的概率，這個結(jié)果來自于壓力和溫度。填充質(zhì)量用三種顏色顯示，綠色，黃色，紅色并且半透明。用綠色表示完全填充，黃色表示可能填充困難或是有質(zhì)量問題，紅褐色表示填充困難或是有質(zhì)量問題，并且半透明的將不能填充（缺料）。 如果模腔不能填充，無論設(shè)計澆口位置，塑料的選擇或是加工條件都必須做一些改變。然而，為了確保高質(zhì)量的完成零件，塑料必須完全填充模腔。屏7顯示用這種分析填充質(zhì)量。 屏7 填充質(zhì)量 注射壓力 模型的每個位置上的顏色表示在該模型上的壓力，兩種顏色顯示高壓（紅色）和低壓（藍(lán)色），注射壓力可以連同壓降顯示結(jié)果。例如，事實上同一個區(qū)域可能注射壓力過高，即使零件的一個區(qū)域已經(jīng)有了一個可以接受的壓降，高的注射可以造成過度填充。為了減少這種情況的發(fā)生的機(jī)會，按照下列步驟操作： 1增大最大噴射壓力 2改變聚合物注射位置 3改變零件的尺寸 4選擇不同的材料 屏8顯示從0Mpa到47.02Mpa注射壓力的結(jié)果。 屏8 注射壓力 壓降 屏9顯示壓降結(jié)果。在填充位置，壓力將從注射位置到填充部分的端部下降。高壓降區(qū)域（紅色）通過低壓降區(qū)域（藍(lán)色，）使用一系列顏色去表示壓降結(jié)果。壓降是決定填充結(jié)果質(zhì)量的一個因素之一。 屏9 壓降 氣泡 屏10顯示氣泡結(jié)果分析，藍(lán)色的小氣泡顯示的是零件上的氣泡。所在的區(qū)域氣泡結(jié)果顯示，在會聚的地方熔體停止至少2個流量的位置，或者在最后填充點氣泡被困住。為了阻止會聚流位置包圍和氣泡陷阱的發(fā)生，通過以下平衡流量路徑： 1使用流量引導(dǎo)/導(dǎo)流板 2改變零件壁厚 3改變注射聚合物位置 屏10 氣泡 模具開發(fā) 在對所有的產(chǎn)品Moldflow模擬之后，模具設(shè)計優(yōu)先作用于模擬結(jié)果，僅一個模具底座被用來生產(chǎn)2個不同塑料零件，這是因為幾乎70%的塑料產(chǎn)品外形是相似的，所以在這種情況下使用可改變的鑲塊，核心嵌件將作為永恒嵌件，更改滑塊和模腔插入件用TNG剪輯版本和TNG粘貼版本，屏11顯示用TNG剪輯版本和粘貼版本的模腔和核心鑲塊。 屏11 模腔,核心和鑲塊 模架尺寸 對于這個項目，三版類型系統(tǒng)模架勢用于精確控制，模架的尺寸是FCI類的250mm*250mm，A版尺寸是100mm，B版尺寸是70mm，墊塊尺寸是100mm和脫料塊（簡稱LKM（龍記五金）模具基礎(chǔ)手冊）。脫料版的作用是移出塑料零件橫澆道。同時就認(rèn)為塑料零件是一個好的產(chǎn)品不需要潤色。 對于這個模架，每次只有一個模腔澆注，熔融材料的塑料將流經(jīng)澆道的空腔。冷卻之后，塑料零件將變硬粘住鑲塊，同時通過使用肩式噴射器噴出。 三版模具 在這個項目中使用三版模具是因為對于熔融塑料，澆注口小并且三版模具的澆注系統(tǒng)在第二分離平面平行于主分離面。當(dāng)模具是開放時，第二個分離面允許澆口和澆道噴射。在三版模具中，澆道將從模腔噴射分離，塑料件注射后不需要經(jīng)過任何潤色過程（羅1986）. 滑塊核心 當(dāng)設(shè)計底座塑料件時，例如側(cè)控，側(cè)凸臺時使用核心滑塊。核心滑塊是因定連接板B（指板14）和板A上的兩個角銷。當(dāng)模具打開時，角銷將從模具位置中水平移除核心滑塊。在模具打開用時，核心滑塊運(yùn)動數(shù)量將取決于角和滑塊移動到角銷的距離。核心滑塊足夠移動是為了推桿完全取出塑料件。 冷卻系統(tǒng)（水力槽） 水力槽是從核心滑塊噴射，控制模具表面溫度和冷卻熔融塑料成為僵化狀態(tài)。對于這個項目，水力槽的設(shè)計鉆孔沿著模腔芯塊和滑塊的長度。冷卻系統(tǒng)是模具的垂直方向。屏12顯示了模具內(nèi)水力槽的流動。 屏12 模具中心水力槽流動 澆注系統(tǒng) 澆口是連接澆注系統(tǒng)和模壓部分，加上附加材料必須克服正常的熱收縮部分，它必須允許足夠的材料流入模具填充件。在這個項目中，當(dāng)模具打開部分將被自動從澆道移除并且不需要接觸塑料產(chǎn)品時，使用傾斜銷澆口。屏13顯示精確定位澆口系統(tǒng)。 屏13 精確定位澆口系統(tǒng) 完成模具裝配 屏14顯示完成模具裝配為TNG剪輯版本，屏16和15顯示出的橫截面，用于模具關(guān)閉組件和打開的裝配位置。 CAD/CAM的模具設(shè)計 在塑料工業(yè)，CAD/CAM已經(jīng)出現(xiàn)，現(xiàn)在顯示的是本世紀(jì)最重要的進(jìn)步技術(shù)之一。在較短時間內(nèi)并且在模具設(shè)計師的創(chuàng)造力，使CAD/CAM將用在更好的設(shè)計中，而不是在做塑料零件重復(fù)的模具設(shè)計。 屏14 完整的模具模型 屏15 橫截面模具封閉組 CAD/CAM的優(yōu)點 在設(shè)計方面模具CAD/CAM的優(yōu)勢 a) CAD/CAM技術(shù)通常用于數(shù)控（NC）加工技術(shù)制造的模具，也能夠在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上創(chuàng)建三維產(chǎn)品模型并自動生成。 b) CAD/CAM可以幫助設(shè)計師加快塑料零件和模具設(shè)計過程，并縮短很長時間。 屏16 橫截面模具封閉組 c) CAD/CAM模具制造中對于那些熟練的模具制造商，提高更多的挑戰(zhàn)和工作滿意度，模具制造將提高工作生活質(zhì)量。 d) 方便用戶重新定義零件尺寸，這意味著它可以提高模具設(shè)計質(zhì)量，減少錯誤質(zhì)量。 CAD/CAM模具設(shè)計方法應(yīng)用 在這個項目中，這個類型的CAD/CAM使用Pro/E2000軟件。Pro/Moldesign是Pro/E模具制造環(huán)境的一個擴(kuò)展。包括各個方面生產(chǎn)模具的設(shè)計。比如模架、熱流道系統(tǒng)創(chuàng)建、水線、錐釘孔、收縮孔和數(shù)以百計的其它功能。模具創(chuàng)建Pro/NC設(shè)計和Pro/MFG生產(chǎn)擴(kuò)展到CNC生產(chǎn)領(lǐng)域。Pro/E覆蓋3—5軸銑削。2和4軸電火花線切割、車削、激光、火焰等，具備一個寬幅的能力。 在創(chuàng)建詳圖和生成數(shù)控加工刀路的實際模具過程中，所有模具設(shè)計之后。Pro/NC和Pro/MFG制造生產(chǎn)將再次發(fā)揮重要作用。數(shù)控刀路是來源于產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)庫。3D模型產(chǎn)品路線完成將直接從數(shù)據(jù)庫中提取模具設(shè)計制造。例如，從數(shù)據(jù)庫模具的核心插入想做一些制造業(yè)。一些重要特性在CAD/CAM開始之前必須考慮，像Ⅱ圖進(jìn)給率、主軸轉(zhuǎn)速、步長深度、銑削材料、注塞速度、坐標(biāo)系和力銑刀種類。 啟動CAD/CAM,，要能確定工件尺寸，然后設(shè)置工件的坐標(biāo)系統(tǒng)。工件坐標(biāo)設(shè)置必須與CNC機(jī)床中的坐標(biāo)相同。錯誤的設(shè)置會造成機(jī)器和工件崩潰。在選擇制造過程后，決定使用什么樣的制造工藝，例如分析體積、侵吞、鉆孔和傳統(tǒng)的表面，Pro/NC使用了CAM（智能計算機(jī)輔助制造）軟件將加工代碼轉(zhuǎn)換成計算機(jī)代碼。像G碼和M碼的加工代碼將被存儲在CNC中，然后制造運(yùn)行。屏17顯示了實際制造運(yùn)行之前的實體模型模擬。屏18中紅色線是工具運(yùn)行對點的位置。 屏17 實體模型模擬 屏18 線框仿真模擬 Pro/MFG將創(chuàng)建必要數(shù)據(jù)庫來驅(qū)動數(shù)控機(jī)器的一個Pro/Moldesign部分。它通過提供工具來制造，工程師遵循邏輯順序步驟進(jìn)行，從設(shè)計模型到ASCII CL數(shù)據(jù)文件，可以為數(shù)控機(jī)床進(jìn)行后處理。在圖3CAD/CAM說明可以基本概括了Pro/MFG過程（Pro/MFG.R18） 討論和結(jié)果 概括設(shè)計的塑料部分是基于汽車司機(jī)的需要。當(dāng)駕駛者到達(dá)收費(fèi)站時，為了駕駛員容易拿到它，塑料部件支架盒放置在 Touch N卡中或plus單程票中。在這個項目中，塑料部件被設(shè)計成兩種不同類型的產(chǎn)品。設(shè)計在一個多變的插入模具基礎(chǔ)上，只用一個模具基礎(chǔ)將降低制造業(yè)的成本和時間。Pro/Moldesign，Pro/MFG 和來自于Pro/ENGINER Pro/NC是用來設(shè)計模具和制造行業(yè)，精確度和公差是重要的問題，所以在模具設(shè)計中使用CAD/CAM將提高工件質(zhì)量并且在生產(chǎn)中減少出錯次數(shù)。 從分析模擬仿真提供了足夠的信息結(jié)果如填充時間、注射壓力和壓力降。用戶可以避免在實際注塑中的塑料缺陷如縮痕，停頓,，氣泡和超緊密堆積作用。分析還將幫助模具設(shè)計師以最小的修改來設(shè)計一個完美的模具，這也減少模具設(shè)置時間。這個分析和仿真將幫助減少時間和成本。 圖3 總結(jié)Pro/MFG過程 第 14 頁 共 14 頁 Pertanika J. Sci. this is because almost 70% of the plastic product shapes are similar, so changeable inserts are used in this case. Core insert will be as permanent insert and change the slider and cavity insert for T G Clip version and T G Stick version. Plate 11 shows the cavity and core insert for T G Clip and Stick version. PertanikaJ. Sci. this means it can enhance quality in the mould design by reducing in the number of errors. Application of CAD/CAM and the Methods for Mould Design In this project, the type of CAD/CAM software employed is Pro/Engineer 2000i. Prof Moldesign is an extension of Pro/Engineer to the mould manufacturing environment, covering all aspects of production mould design such as mould bases, runner system creation, waterlines, ejector-pin holes, shrinkage and hundreds of other features. The Plate 14 for mould assembly is using Pro/Moldesign to create and design the mould. Prof C and Pro/MFG are the manufacturing extensions of Pro/Engineer into C C production arena, .and have a wide breadth of capabilities covering from 3 to 5 axis milling, 2 and 4 axis wire EDM, turning, laser, flame, etc. After designing all the moulds, Pro/NC and Pro/MFG for the manufacturing will play an important role again in the process of creating the detail drawing needed and generating C toolpaths to machine the actual mould. The C toolpaths are derived from the product model database. Product paths completed in 3-D model will be directly extracted from the mould design database for manufacturing, for example, core inserts from the mould database that want to do some manufacturing. Before starting CAD/ CAM some of the important features have to be considered like tool feed rate, spindle speed, step depth, material to mill, Plunger speed, coordinate system, and what kind of end mill used. To start CAD/CAM, dimension ofwork piece has to be decided first and then setting the coordinate system to the work piece. The work piece coordinate must be of the same setting with the coordinate in the CNC machine. The wrong setting will cause the machine to crash with the work piece. Decide what kind of manufacturing process to use, for example profiling, volume, pocketing, hole-making and conventional surface. After selecting the manufacturing process, Prof C will convert computer code to PertanikaJ. Sci. so using CAD/CAM will enhance quality of the work in the mould design and reduce the number of errors in manufacturing. From the analysis simulation, Moldflow provides sufficient information results such as fill time, injection pressure and pressure drop. With this result, users can avoid the defect of the plastic in actual injection such as sink mark, hesitation, air traps, and overpacking. The analysis will also help the mould designer to design a perfect mould with minimum modifications and it will also reduce the mould setup time. With this analysis and simulation it will help to reduce time and cost. 98 PertanikaJ. Sci. & Techno!. Supplement Va!. 12 No.2, 2004 Design and Simulation of Plastic Injection Moulding Process Pr I Design Model I I Workpiece I -1 Manufacturing Model j.- / Machine Tools (Workcells) I Fixture Setup Set Up Manufacturing Database 1 Tools .1 Set Up Operation II 1 o/MFG 1 Define NC Sequences 1 1 I 1 I Create CL Data Files I 1 Produce In- Process Model I I Post-Process 1 1 I Drive NC Machine Tool I Fig. 3: Summarizes the Pro/MFG process REFERENCES FRADos, J. 1976. Plastic Engineering Handbook (The Society oj the Plastic Industry). Fourth edition. Van NostRand Reinhole Company. Moldflow Help Files. CAMPBELL, P.D.Q. 1996. Plastic Component Design. First edition. New York, USA: Industrial Press Inc. Pro/MFG and Pro/NC-CHECK Users guide, Release 18. ROSATO, D.Y. 1986. Injection Molding Handbook. Applied Publisher Ltd. Essex. BECK, R.D. and V. NOSTRAND. 1980. Plastic Product Design. Second edition. Reinhold Company. PertanikaJ. Sci. & Techno!. Supplement Vo!. 12 No.2, 2004 99 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 題目：連接器殼體注塑模具設(shè)計 系 別 機(jī)電信息系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級 姓 名 學(xué) 號 導(dǎo) 師 2012年12月20日 1畢業(yè)設(shè)計（論文）綜述 1.1 研究意義 模具作為工業(yè)之母，其重要性無需多言，包括我國在內(nèi)的眾多國家都將其單列出來作為一個大的行業(yè)，而隨著塑料制品的大規(guī)模應(yīng)用，塑料注射模具更在這一行中占了很大的比例。但很可惜的是，由于歷史的原因，我國在這一行業(yè)，與西方發(fā)達(dá)國家之間有著很大的差距，但這種差距并非不可彌補(bǔ)的，作為21世紀(jì)國家青年，我應(yīng)當(dāng)為此而努力，所以現(xiàn)在我理所當(dāng)然的選擇了注射模具畢業(yè)設(shè)計這一課題。 通過這一課題使我能運(yùn)用已學(xué)的知識，獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)研究活動，學(xué)會分析和解決學(xué)術(shù)問題的方法，鍛煉解決某一學(xué)術(shù)問題的能力。a塑料件制品涉及及成型工藝的選擇b一般塑料件制品成型模具的設(shè)計能力c塑料制品質(zhì)量分析及工藝改進(jìn)、塑料模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計的能力d掌握模具設(shè)計常用的軟件（如AutoCAD、Pro/E等）及同實際設(shè)計的結(jié)合的能力e使自己在文檔組織與檢索方面的能力得到提高f掌握寫論文的一般步驟及格式方法，同時提高自己的學(xué)習(xí)、思考、解決問題的能力，為以后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 近年來我國的模具技術(shù)有了很大的發(fā)展，在大型模具方面，已能生產(chǎn)大屏彩電注塑模具、大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具。機(jī)密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。 在成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成行模、高效多色注塑模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新業(yè)取得了較大進(jìn)展。氣體輔助注射成形技術(shù)的使用更趨成熟。熱流道模具開始推廣，有些單位還采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。 當(dāng)前國內(nèi)外用于注塑模具方面的先進(jìn)技術(shù)主要有以下幾種：a熱流道技術(shù) 它是通過加熱的辦法來保證流道和澆口的塑料保持熔融狀態(tài)。由于在流道附近或中心設(shè)有加熱棒和加熱圈，從注塑機(jī)噴出口到澆口的整個流道都處于高溫狀態(tài)，使流道中的塑料成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計和保持熔融，停機(jī)后一般不需要打開流道取出凝料，再開機(jī)時只需加熱流道到所需溫度即可。這一技術(shù)在大批量生產(chǎn)塑件、原材料較貴和產(chǎn)品質(zhì)量要求較高的情況下尤為適用。熱流道注塑成型技術(shù)應(yīng)用范圍很廣，基本上，適用于冷流道模具加工的塑料材料都可以使用熱流道模具加工，許多產(chǎn)品如手機(jī)殼、按鍵、面板、尺寸要求精密的機(jī)芯部件等都是采用熱流道技術(shù)成型。一個典型的熱流道系統(tǒng)一般由如下幾大部分組成：（1）熱流道板（MANIFOLD）；（2）噴嘴（NOZZLE） ；（3）溫度控制器；（4）輔助零件。 b氣體輔助注射成形技術(shù) 它是向模腔中注入經(jīng)準(zhǔn)確計量的塑料熔體，在通過特殊的噴嘴向熔體中注入壓縮氣體，氣體在熔體內(nèi)沿阻力最小的方向前進(jìn)，推動熔體充滿型腔并對熔體進(jìn)行保壓，當(dāng)氣體的壓力、注射時間合適的時候，則塑料會被壓力氣體壓在型腔壁上，形成一個中空、完整的塑件，待塑料熔體冷卻凝固后排去熔體內(nèi)的氣體，開模退出制品。氣體輔助注射成形技術(shù)的關(guān)鍵就是怎么合理的把握注入熔融的塑料的時間與充人氣體的時間的配合。氣體輔助注射可以應(yīng)用在除特別柔軟的塑料以外的任何熱塑性塑料和部分熱固性塑料。應(yīng)用氣體輔助注塑成型技術(shù)，可以提高產(chǎn)品強(qiáng)度、剛度、精度，消除縮影，提高制品表面質(zhì)量；降低注射成型壓力以減小產(chǎn)品成型應(yīng)力和翹曲，解決大尺寸和壁厚差別較大產(chǎn)品的變形問題；簡化澆注系統(tǒng)和模具設(shè)計，減少模具的重量．減少塑件產(chǎn)品的重量，減少成型時間以降低成本和提高成型效率等。氣體輔助成形周期可分為如下六個階段：塑料熔體填充階段、切換延遲時間、氣體注射階段、保壓階段、氣體釋放階段、推出階段。 c共注射成形技術(shù) 它是使用兩個或者兩個以上注射系統(tǒng)的注塑機(jī)，將不同品種或者不同色澤的塑料同時或者先后注射進(jìn)入同一模具內(nèi)的成形方法。國內(nèi)使用的多為雙色注塑機(jī)。采用共注射成形方法生產(chǎn)塑料制品時，最重要的工藝參數(shù)是注射量、注射速度和模具溫度[1]。 反應(yīng)注射成形技術(shù) 它是將兩種或者兩種以上既有化學(xué)反應(yīng)活性的液態(tài)塑料（單體）同時以一定壓力輸入到混合器內(nèi)進(jìn)行混合，在將均勻混合的液體迅速注入閉合的模具中，使其在型腔內(nèi)發(fā)生聚合反應(yīng)而固化，成為具有一定形狀和尺寸的塑料制品通常這種成形過程稱之為RIM。 在制造方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用上了一個新臺階，一些企業(yè)引進(jìn)CAD/CAM系統(tǒng)，并能支持CAE技術(shù)對成形過程進(jìn)行分析。近年來我國自主開發(fā)的塑料膜CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，如北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等。 優(yōu)化模具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計和型件的CAD/CAE/CAM，并使之趨于智能化，提高型件成形加工工藝和模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，提高模具制造精度與質(zhì)量，降低型件表面研磨、拋光作業(yè)量和縮短制造周期；研究、應(yīng)用針對各類模具型件所采用的高性能、易切削的專用材料，以提高模具使用性能；為適應(yīng)市場多樣化和個性化，應(yīng)用快速原型制造技術(shù)和快速制模技術(shù)，以快速制造成塑料注塑模，縮短新產(chǎn)品試制周期。這些是未來5～20年注塑模具生產(chǎn)技術(shù)的總體發(fā)展趨勢，具體表現(xiàn)在以下幾個方面： 1）提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。 2）在塑料模設(shè)計制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設(shè)計與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。 3）推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究開發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。 4）開發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。 5）提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。我國模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，與國外差距甚大，在一定程度上制約著我國模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格品種。 6）應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。 2本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 2.1研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題 a塑料的工藝分析 b注塑設(shè)備的選擇 c塑料的工藝尺寸的計算 d分型面的選擇 e澆注系統(tǒng)的設(shè)計 f合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 g脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 h排氣系統(tǒng)的設(shè)計 i冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 j模具的工作原理及安裝、調(diào)試 2.2研究方法 利用已具備的初步設(shè)計基礎(chǔ)，工程制圖與AutoCAD，機(jī)械制造工程學(xué)，塑料成型及模具設(shè)計，工程材料及熱處理等理論知識，查閱各種相關(guān)資料，并在老師的指導(dǎo)下認(rèn)真完成所選課題。 2.3研究措施 a分析產(chǎn)品的工藝性，如圖所(1)，擬定工藝方案； （1）先審查制件是否合乎注射工藝性； （2）擬定工藝方案，提出兩到三種塑件成型工藝方案，通過論證分析確定最佳工藝方案； b塑件工藝方案計算和模具工作部分的尺寸計算； c注射模具總體設(shè)計； d注射機(jī)的選擇； e標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇； f利用CAD繪出模具裝配圖和零件圖； g編寫說明書； 圖（1） 3本課題研究的重點及難點，前期已開展的工作 3.1本課題研究的重點及難點 a決定塑件的分型面； b側(cè)孔德成型方法； c根據(jù)塑料件的結(jié)構(gòu),分析確定澆口位置和注塑方式； d決定型腔的模塊組合； 3.2前期已開展工作 深入理解課題的內(nèi)涵，廣泛搜集國內(nèi)外的文獻(xiàn)資料，進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究。了解國內(nèi)塑料注塑模具的現(xiàn)狀，借閱相關(guān)的書籍。對這次設(shè)計將要用到的基礎(chǔ)知識進(jìn)行學(xué)習(xí)和了解，初步制定研究方案。 4完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃（按周次填寫） （1）完成相關(guān)資料的收集，熟悉塑料注塑模具的相關(guān)知識。 1-2周 （2）撰寫畢業(yè)設(shè)計開題報告，并進(jìn)行開題答辯。 3-4周 （3）開始進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計，確定最佳方案。 5-6周 （4）完成畢業(yè)設(shè)計初稿。 7-11周 （5）完成模具總裝配圖，工件零件圖的草圖繪制。 12-14周 （6）交由老師評審，修改論文及圖紙完成最終論文，進(jìn)行畢業(yè)答辯。 15-16周 指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 注：1）正文：宋體小四號字，行距20磅，單面打印；其他格式與畢業(yè)論文要求相同。 2）開題報告由各系集中歸檔保存。 3）開題報告引用參考文獻(xiàn)注釋格式可參照附錄E“畢業(yè)設(shè)計（論文）參考文獻(xiàn)樣式”執(zhí)行。不進(jìn)入正文，可以作為附件放在開題報告后面。 參考文獻(xiàn) [1] 《中國模具工程大典第三卷：塑料與橡膠模具設(shè)計》 [2] 《塑料模具技術(shù)手冊》編委會編．塑料模具技術(shù)手冊[M]. .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 [3] 駱志斌主編.模具工實用技術(shù)手冊[M]. 南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2000.3 [4] 陳錫棟，周小玉主編．實用模具技術(shù)手冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.7 [5] 張國強(qiáng).注塑模設(shè)計與生產(chǎn)應(yīng)用[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005 [6] 駱志高，陳嘉真.塑料成型工藝及模具設(shè)計[M]. 北京：工業(yè)出版社，2009 [7] 石世銚.注射模具設(shè)計與制造300問[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010 [8] 《塑料模設(shè)計手冊》編寫組. 塑料模設(shè)計手冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994. 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