拉鏈頭注塑模具設(shè)計(jì)【二維三維圖紙論文開題】

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自20世紀(jì)70年代初以來各種設(shè)計(jì)注塑模具的CAD已經(jīng)出現(xiàn)了，其中大部分集中在模流分析及優(yōu)化算法。近年來，模具子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一直是（研究）的焦點(diǎn)，例如凸凹模插件、流道、澆口位置和冷卻系統(tǒng)等。對(duì)于冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)王等﹝11﹞提出了一個(gè)三階段的策略，與一維近似、二維優(yōu)化設(shè)計(jì)、三維設(shè)計(jì)冷卻效果分析設(shè)計(jì)。他們已經(jīng)開發(fā)出一種程序，使用三維邊界元法來分析三維熱傳導(dǎo)。所有上述提到的工具只能生成一般的幾何信息。豐富設(shè)計(jì)信息的表達(dá)和重復(fù)利用不同程度地沒有提到。 面向?qū)ο蟮能浖夹g(shù)已經(jīng)應(yīng)用來滿足模具設(shè)計(jì)信息表示的差距。在復(fù)雜實(shí)體中對(duì)象的定義可以提供大量的幫助，特別是部分獨(dú)立部件和特征。然而，維持幾何實(shí)體之間的關(guān)系并使它們可定制還不是一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)。可以持久實(shí)現(xiàn)幾何實(shí)體之間關(guān)系的CAD軟件發(fā)展方向被稱為相關(guān)設(shè)計(jì)方法。一種方法是在一個(gè)過程向?qū)е薪⒁粋€(gè)CAD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意圖和過程知識(shí)，它基本上是一個(gè)應(yīng)用程序的測(cè)試與用戶界面的設(shè)置結(jié)合，來引導(dǎo)用戶完成特定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的相互作用構(gòu)成。EDS公司的MouldWizard系統(tǒng)就是這樣一個(gè)基于流程的向?qū)?。本文介紹了應(yīng)用于冷卻水道的相關(guān)設(shè)計(jì)方法的市場(chǎng)反饋，表明這一概念大大減少了人類知識(shí)和計(jì)算機(jī)一貫表示的差距。 在一個(gè)模具中冷卻系統(tǒng)不僅影響成型零件的質(zhì)量而且還影響生產(chǎn)效率。在目前的實(shí)際生產(chǎn)中，在一套模具中至少有四個(gè)主要的冷卻回路。它們都位于型腔插件，插件的型芯，一個(gè)A板和B板。王和Singh等認(rèn)識(shí)到，在設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)中有很多參數(shù)和設(shè)計(jì)變量，如位置、冷卻管道類型和三維回路布局，通常需要頻繁的修改來解決部分后期設(shè)計(jì)中的變更以及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。修改過程耗時(shí)且容易出錯(cuò)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)師需反復(fù)編輯和更新CAD模型。莫克等開發(fā)了可以自動(dòng)檢索某些回路模式的冷卻系統(tǒng)，如直線型或U型冷卻回路，但對(duì)實(shí)體之間的幾何關(guān)系沒有論述。莫克等引入了一種冷卻系統(tǒng)的專家設(shè)計(jì)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括了四個(gè)層次，布局設(shè)計(jì)、分析、評(píng)價(jià)和決策。一種決策模塊根據(jù)儲(chǔ)存在知識(shí)庫(kù)中的規(guī)則對(duì)冷卻水道的重新設(shè)計(jì)進(jìn)行了評(píng)估。然而，沒有綜合與參數(shù)化的CAD系統(tǒng)。 總之，高效率和用戶友好型的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具是備受追捧的，這樣的系統(tǒng)可以達(dá)到令模具設(shè)計(jì)師從繁瑣的更新和保持設(shè)計(jì)模型一致中得到解放的預(yù)期，使模具設(shè)計(jì)周期的總時(shí)間縮短。本文介紹了提供冷卻和它們之間的散熱孔面回路所產(chǎn)生大量的相關(guān)鏈接的自動(dòng)化的冷卻水道的設(shè)計(jì)工具。 1.1通用與把握設(shè)計(jì)意圖的相關(guān)問題 在工業(yè)生產(chǎn)中，通常冷卻水道是以冷卻回路的形式構(gòu)成的，但孔特征作為CAD工具的代表。另一方面，經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)經(jīng)常用圓柱體來代替冷卻水道。在后一種方法中當(dāng)設(shè)計(jì)完成時(shí)所有的管道都連接起來形成一個(gè)冷卻回路。在CAE分析工具的幫助下用這種連接回路能對(duì)冷卻效果進(jìn)行評(píng)估。這些不能轉(zhuǎn)化為孔直到設(shè)計(jì)工作完成的回路是為CAM工具路徑的產(chǎn)生做準(zhǔn)備的。用這樣的表現(xiàn)形式，一個(gè)CAD系統(tǒng)可以顯示或繪制自視檢查的冷卻水道，而不顯示凸?；虬寄２寮湍＞甙宓募?xì)節(jié)特征。與孔特征相比重新定位和修改實(shí)體需要更少的步驟。它能自動(dòng)檢測(cè)冷卻水道和其它模塊之間的功能如型腔和銷孔碰撞。 然而，圓柱體冷卻水道的代表形式有幾個(gè)問題。首先，許多步驟仍需要一個(gè)簡(jiǎn)單的通道，如創(chuàng)建一個(gè)圓柱體，在一個(gè)情況下的倒角中的盲孔盲端，并通過一系列的對(duì)話方塊的位置和朝向運(yùn)行。通常，冷卻回路有很多的管道，所以它們的創(chuàng)建需要很多的重復(fù)命令。當(dāng)需要修改時(shí)要再次對(duì)圓柱進(jìn)行重復(fù)編輯。這種情況很容易出錯(cuò)。其次，在冷卻水道中對(duì)自動(dòng)傳熱分析或碰撞檢測(cè)是很重要的。第三，在用戶友好的操作方式中它們不能為插頭噴嘴或擋板插入冷卻水道提供方向信息。因此，模具設(shè)計(jì)師被繁瑣的步驟所困擾。 1.2冷卻系統(tǒng)中的語(yǔ)義定義 一種面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計(jì)方法可用于解決上述一節(jié)中討論的問題。它提供獨(dú)立的冷卻系統(tǒng)動(dòng)態(tài)更新的定義，對(duì)冷卻系統(tǒng)的驗(yàn)證是必不可少的一種對(duì)象類型或種類的集合。在圖1中，顯示了簡(jiǎn)化的冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及相關(guān)組件的類型。每個(gè)組件類型被定義為一個(gè)對(duì)象類。 冷卻水道被定義為其中包含冷卻液（在大多數(shù)情況下是水）的連續(xù)直孔。它可以包含在一個(gè)單一的模具組件（片或插件），或貫穿幾個(gè)。本文中“孔”是用來描述在一個(gè)單一的模具組件的冷卻水道中的幾何形狀，但其表現(xiàn)與傳統(tǒng)的孔特征是不同的（見下一節(jié)）。如圖2所示是冷卻回路的一個(gè)例子。1-5孔是冷卻水道。一個(gè)冷卻回路代表連接在入口和出口之間的冷卻水道。幾個(gè)冷卻回路形成一個(gè)冷卻系統(tǒng)。在圖2中孔1-5共同形成了一個(gè)冷卻回路。一個(gè)回路可有幾個(gè)不同方向的冷卻水道。這些管道由從不同模具板和插件面的鉆孔的冷卻孔組成。一個(gè)用于鉆孔的面稱為穿透面。當(dāng)然，冷卻孔有一個(gè)穿透面和鉆孔量總從滲透面指向另一端。通常情況下，冷卻孔垂直穿透面。然而，為了適應(yīng)某些特殊情況，這種限制是不影響本文目的的。 圖1冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 圖2 冷卻回路的例子 在實(shí)際中，如圖3中的一個(gè)例子冷卻水道跨越了多個(gè)塊。它由幾個(gè)連接的共線散熱孔（孔1，孔 2，孔3）。這樣的管道被專門命名為彩色線性冷卻水道。 在許多情況下，多印象設(shè)計(jì)用于模具布局。有兩種方法來建立冷卻回路即：平衡和不平衡。如果同樣的冷卻回路模式適用于每一個(gè)印象，則冷卻系統(tǒng)被稱為均衡。否則，冷卻系統(tǒng)是不平衡的。通常，如果模具是一個(gè)平衡的多模式設(shè)計(jì)的印象[14]，設(shè)計(jì)者希望有印象的每個(gè)部分是相同的冷卻回路，則平衡的方法被使用。在這種情況下，因?yàn)槊總€(gè)回路設(shè)計(jì)主要用來滿足一個(gè)印象，來滿足傳熱要求的冷卻效果會(huì)更好控制。這是為特別復(fù)雜的成型件推薦的可利用仿真優(yōu)化包的冷卻方法[11]。采用這種方法，CAD的功能可以普遍滿足模具設(shè)計(jì)師在冷卻回路格局上的個(gè)人的變化需求。 圖3典型的共線冷卻管道 另一方面，設(shè)計(jì)者可以把模具作為一個(gè)整體看待而不考慮冷卻回路的印象模式設(shè)計(jì)，如果這樣的話，他可以采用不平衡的方法。 1.3詳細(xì)的陳述 在圖4中給出了冷卻系統(tǒng)的一個(gè)組成部分的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。用一條直線和一個(gè)任選的圓柱體代表一個(gè)洞。這種直線被稱為孔冷卻的引導(dǎo)線。更確切地說，一個(gè)冷卻的引導(dǎo)線是從冷卻透孔中心點(diǎn)到末端孔中心點(diǎn)出發(fā)的直線。在圖2中，AB是孔1的冷卻引導(dǎo)線，而CD是孔2的引導(dǎo)線。引導(dǎo)線包括鉆孔載體。 如圖5所示在每個(gè)散熱孔的開始和結(jié)束點(diǎn)，孔兩端可以選擇以下類型：（1）末端為通孔型（2）末端為盲孔型（3）臺(tái)階型末端（4）交叉盲孔型。這些幾何特征信息表示為附加屬性指引。如果它基于儲(chǔ)存在每個(gè)引導(dǎo)線中的信息，就可以隨時(shí)生成圓柱形實(shí)體。 傳統(tǒng)上，冷卻線也被用來表示一個(gè)冷卻回路[11]，但它們是從被包含的實(shí)體中分離出來的，例如模具板和插件。本文中的設(shè)計(jì)思路之一是每一個(gè)引導(dǎo)線的開始和結(jié)束點(diǎn)都與穿透和退出的面相關(guān)，除了末端為盲孔的終點(diǎn)。因此，如果這些面的位置改變了，相應(yīng)的點(diǎn)將得到很大的更新和變化。換句話說，冷卻引導(dǎo)線總是與穿透和退出的面有關(guān)。 圖5冷卻管末端類型 在冷卻回路中所有的內(nèi)孔的冷卻引導(dǎo)線作為指導(dǎo)路徑進(jìn)行分組。在圖 2中有五條引導(dǎo)線AB型CD型EF型GH型和IJ型，形成引導(dǎo)路徑。在本文中，如圖4所示，引導(dǎo)路徑完全代表一個(gè)冷卻回路冷卻時(shí)可以有一定的準(zhǔn)則來描述冷卻孔類型直徑等的屬性。 事實(shí)上，冷卻圓柱體僅在需要時(shí)進(jìn)行查看檢查不同功能/組件的物理碰撞或創(chuàng)建基于板或插件的功能時(shí)生成。這些冷卻固體可以去除來簡(jiǎn)化，只要引導(dǎo)導(dǎo)路徑可行，這些冷卻固體就可以再生。稍后階段，在確認(rèn)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，CAM應(yīng)用程序或組件的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)仍然需要幾何孔。它們可以通過減去其相應(yīng)的冷卻板/插入機(jī)構(gòu)的固體來獲得。 一個(gè)引導(dǎo)路徑也用來維護(hù)其線路之間的連接。在指導(dǎo)路徑中定義了一種驗(yàn)證和核實(shí)這一條件的一個(gè)“特殊”的方法。這個(gè)共線冷卻水道是創(chuàng)建的“特殊對(duì)象類型”。從圖4中可以看出，一個(gè)冷卻回路包含可共線的冷卻水道以及簡(jiǎn)單的管道。每個(gè)通道都可以由一組被叫做共線指引的引導(dǎo)線來表示。顯然，它的元素引導(dǎo)線必須從頭部到尾部不斷沿著一條直線連接起來。在圖3中，AB型，CD型及EF型形成路徑和代表共線的通孔1（臺(tái)階型通孔）通孔2盲孔3?？梢钥闯?，在一個(gè)冷卻回路中冷卻元件相關(guān)聯(lián)，因?yàn)樗鼈兪强梢粤⒓催M(jìn)行任何改變的。 如圖4所示，回路的內(nèi)容和對(duì)象根據(jù)上下文和用戶的選擇變化，例如，一個(gè)回路可以作為一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的引導(dǎo)線或作為一個(gè)圓柱體集。一個(gè)冷卻回路能在豐富的屬性形式中自行確定幾何與非幾何的信息。 總之，在此對(duì)象的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，冷卻水道及其相關(guān)模具板或插件可以自動(dòng)更新如果諸如穿透面或鉆孔元素的某些類型能在后面的設(shè)計(jì)階段進(jìn)行修改。由于所有的冷卻水道用相關(guān)聯(lián)的方法創(chuàng)建，在一個(gè)回路中如滲透面鉆孔方向可以嵌入CAD模型和持久存儲(chǔ)。 2執(zhí)行方面 2.1嵌入鏈接和參數(shù) 在這個(gè)模塊冷卻設(shè)計(jì)集中，引導(dǎo)線最初是通過用戶界面創(chuàng)建的。為了把每個(gè)引導(dǎo)線的開始和結(jié)束點(diǎn)與滲透和退出面及盲孔聯(lián)系在一起就出現(xiàn)了一個(gè)智能點(diǎn)。一個(gè)智能點(diǎn)在表面上是和內(nèi)核與數(shù)據(jù)庫(kù)面相關(guān)的點(diǎn)。它能與相應(yīng)面保持持續(xù)的聯(lián)系。在這里“智能”一詞表示一個(gè)實(shí)體關(guān)聯(lián)到其它相關(guān)實(shí)體的性質(zhì)。由于這些引導(dǎo)線是建立于智能終點(diǎn)上的那么連通引導(dǎo)線也稱為智能線。它們每個(gè)都是由一個(gè)（盲孔）或兩個(gè)（通孔）連接在一起的。 一個(gè)冷卻圓柱體可以沿著一個(gè)圓形掃描的智能方針自動(dòng)生成，對(duì)于盲孔錐孔需增加。對(duì)于冷卻回路圓柱體作為固體的代表。這些幾何特征代表引導(dǎo)線的屬性。這些相關(guān)屬性包括末端的類型、冷卻孔直徑深度和臺(tái)階直徑部分。它們用于冷卻孔的編輯和冷卻孔的再生。 2.2功能和算法 已經(jīng)開發(fā)出的這個(gè)模塊的主要功能是滿足冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在這里列出的要求： a． 增加形成引導(dǎo)路徑的智能引導(dǎo)線 b． 修改或重新定位引導(dǎo)線 c． 刪除引導(dǎo)路徑回路 d． 創(chuàng)建冷卻固體 e． 修改冷卻固體 f． 刪除冷卻固體 g． 建立平衡或不平衡的冷卻固體印象模具設(shè)計(jì) 2.3創(chuàng)建和編輯一個(gè)冷卻回路的智能引導(dǎo)路徑 要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)引導(dǎo)路徑的第一引導(dǎo)線，用戶需要在預(yù)期的固體上選擇一個(gè)面作為穿透面（平面）的回路入口（見圖2）。一個(gè)平面方程可以提供出選定的平面。在面上最初的引導(dǎo)路徑的啟動(dòng)點(diǎn)把用戶的指示點(diǎn)為基礎(chǔ)，然后創(chuàng)建一個(gè)智能點(diǎn)。引導(dǎo)第一次降溫過程生成的默認(rèn)方向的相反方向能在圖形窗口中顯示。用戶可以由圖6所示的界面活性變化的引導(dǎo)線的方向，交互地修改初始點(diǎn)的位置。 然后，用戶可以動(dòng)態(tài)拖動(dòng)冷卻線或輸入一個(gè)盲孔的引導(dǎo)線的長(zhǎng)度值或選擇另一面說明通孔結(jié)束的面。在后一種情況下，在引導(dǎo)線的終點(diǎn)另一個(gè)智能點(diǎn)會(huì)被創(chuàng)建。在創(chuàng)建第一引導(dǎo)線時(shí)，一個(gè)序號(hào)“1”會(huì)顯示在它附近。 為創(chuàng)建下一個(gè)引導(dǎo)線（見圖2），一個(gè)鉆孔是必需的。用戶可以顯示底部滲透在p點(diǎn)的面，然后，下一個(gè)指引方向?qū)⒃O(shè)置在選定的面扭轉(zhuǎn)法線方向上。在這項(xiàng)工作的實(shí)施中向量的起點(diǎn)C的確定是參照前面的AB引導(dǎo)線和最近點(diǎn)到用戶的P點(diǎn)來表示的一個(gè)嵌入式規(guī)則。為了使向量定義的用戶友好，很多這樣的潛在 “規(guī)則”適用于協(xié)助指導(dǎo)創(chuàng)建。在這種情況下，當(dāng)定義CD引導(dǎo)線和以前的AB引導(dǎo)線時(shí)，它能自動(dòng)延長(zhǎng)到底部鉆孔的C點(diǎn)。智能點(diǎn)是建立在與引導(dǎo)線相關(guān)的面上的C點(diǎn)上。同樣，序列號(hào)“2”顯示在引導(dǎo)線的附近。用戶還可以通過選擇一個(gè)工作定義坐標(biāo)方向+X,－X，+Y, －Y,+Z,－Z然后指示出引導(dǎo)線的下個(gè)起點(diǎn)。用類似的方法，一個(gè)完整的指引路徑可以被定義。當(dāng)確認(rèn)所有的指引路徑的引導(dǎo)線時(shí)，路徑的連續(xù)性可以在這種方法中驗(yàn)證（見圖4）。該指引路徑被當(dāng)作一個(gè)單一的實(shí)體。正如預(yù)期的那樣，引導(dǎo)線可以創(chuàng)建或加入一個(gè)由CAD功能的引導(dǎo)路徑?，F(xiàn)有的引導(dǎo)線也很容易被刪除。 在互動(dòng)的定義引導(dǎo)線之間，在相應(yīng)的分支機(jī)構(gòu)的算法中用戶的輸入?yún)?shù)和序列是不同的。例如，要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的盲孔，用戶可以選擇的序列可以是下列三個(gè)選項(xiàng)之一：（a）僅僅是一個(gè)滲透面（b）滲透面和現(xiàn)有的垂直于參考的散熱孔，以及（c ）僅僅是現(xiàn)有的共線冷卻孔。在每個(gè)選項(xiàng)下，用戶的選擇序列是有區(qū)別的，必要的調(diào)整能使引導(dǎo)線達(dá)到保持引導(dǎo)路徑連接的預(yù)期目的及友好的用戶界面設(shè)計(jì)。如圖6冷卻后的引導(dǎo)線，它的性質(zhì)包括它的長(zhǎng)度都顯示在同一用戶界面上。這些是可以改變和更新的。事實(shí)上，當(dāng)引導(dǎo)線被選中，其指導(dǎo)路徑也就確定。這是因?yàn)樵谝粋€(gè)引導(dǎo)路徑中所有的引導(dǎo)路線是連續(xù)性的約束。如果引導(dǎo)路徑入口點(diǎn)的位置被移動(dòng)，則整個(gè)路徑也相應(yīng)的變化。用戶可以通過有關(guān)項(xiàng)目從編輯界面中選擇安全刪除引導(dǎo)路徑。 2.4創(chuàng)建和編輯冷卻固體 在定義一個(gè)引導(dǎo)路徑時(shí)，則冷卻固體基于個(gè)體引導(dǎo)線的屬性生成。冷卻固體僅當(dāng)用戶需要它們時(shí)創(chuàng)建。如圖4所示冷卻水道可以有不同的孔類型。這些類型可以表示為首端和末端相關(guān)的冷卻固體的特征。如圖7所示的用戶界面實(shí)現(xiàn)了這一目的。最初，用戶界面的設(shè)置，如啟動(dòng)類型、結(jié)束類型、孔直徑等參數(shù)用默認(rèn)類型分配，并在用戶界面上配置文件中的預(yù)設(shè)值。然后，他們以用戶的輸入為基礎(chǔ)更新。當(dāng)用戶重復(fù)操作時(shí)在此配置文件中的值始終在與用戶的首選值寫在它“接受”的用戶界面對(duì)話框中，以便使用戶界面的設(shè)置可以被更新。由于對(duì)話框的不同，也有對(duì)預(yù)設(shè)條件驗(yàn)證領(lǐng)域的項(xiàng)目，例如，臺(tái)階孔的直徑必須大于孔徑。這是當(dāng)用戶調(diào)用點(diǎn)擊“確定”按鈕時(shí)，在這種方法中這些檢查函數(shù)稱為冷卻固體的“驗(yàn)證”（見圖4），。如果輸入驗(yàn)證不被接受，就會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤信息的提示。這些屬性一旦得到證實(shí)通過點(diǎn)擊“顯示冷卻水道關(guān)系”按鈕可以自動(dòng)生成冷卻固體的CAD的API功能。 冷卻固體可以在任何時(shí)候被刪除，但類型和參數(shù)仍繼續(xù)將其作為個(gè)體指引線的附加屬性，因此冷卻固體可在任何時(shí)候可再生。然而，如果用戶刪除一切引導(dǎo)路徑，則冷卻回路就被完全刪除。在更多的細(xì)節(jié)上，實(shí)體生成算法建立了以下六種孔的類型：簡(jiǎn)單盲孔、簡(jiǎn)單通孔、臺(tái)階孔、臺(tái)階在通孔一端、臺(tái)階在通孔兩端、通孔，最后，共線固體冷卻水道能穿過多個(gè)固體。其它編輯和刪除冷卻水道的算法很簡(jiǎn)單。 對(duì)于一個(gè)共線冷卻水道，有個(gè)別孔由共線連接獲得。圖3說明了它們是如何關(guān)聯(lián)的。假設(shè)孔1（從左到右）的創(chuàng)建是通過“選擇兩個(gè)平面創(chuàng)建臺(tái)階孔（兩端）”從A點(diǎn)開始“綁住”面1和結(jié)束點(diǎn)B“綁住”面2則面1和面2是固體1的一部分。這些面的任何修改都將會(huì)影響孔的深度如抵消它們。 創(chuàng)建孔2有更多的靈活性。用戶可以創(chuàng)建以下兩種方法。在第一種方法中面3和面4（屬于固體2）可作為參考選擇，因此啟動(dòng)點(diǎn)C和結(jié)束點(diǎn)D分別是面3和面4上的點(diǎn)。因?yàn)檫@個(gè)孔應(yīng)是共線管道的其中一部分，面2與孔1的結(jié)束點(diǎn)B相關(guān)，也與面3有關(guān)。這是保證共線管道的對(duì)象的驗(yàn)證方法。因此，第一個(gè)孔可以沿著面2滑動(dòng)通過創(chuàng)建兩個(gè)對(duì)齊孔不打亂中間的孔。在第二種方法中，第一個(gè)孔是用來作為參考，那么起點(diǎn)C的結(jié)束是孔1的終點(diǎn)，由于B點(diǎn)的連接，則沿著面2滑動(dòng)的第一個(gè)孔被修改則中間孔將隨著變化。一旦C點(diǎn)移動(dòng)則面3也將更新。這兩個(gè)孔之間的智能連接由嵌入式的多個(gè)共線冷卻水道固體建立。同樣，在圖3中第三盲孔由左到右建立，共線的冷卻水道由三個(gè)相關(guān)的冷卻孔獲得。 2.5處理平衡和非平衡冷卻回路 在本文中，模具元件由裝配樹結(jié)構(gòu)組成，當(dāng)用戶初始化一個(gè)新的模具設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)它會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建。原來的塑料部分被分配到裝配上的一部分，被稱為產(chǎn)品的一部分（生產(chǎn)部分）（見圖8）。印象儲(chǔ)存在產(chǎn)品的一部分作為實(shí)例化組件與布局模式（凸模/凹模插件）。這是一個(gè)在裝配上專門用于冷卻固體自動(dòng)創(chuàng)建的部分。它被稱為冷卻線（CL）部分。 為了解決平衡與非平衡冷卻回路的設(shè)計(jì)問題，突變實(shí)體的概念必須被先介紹。這項(xiàng)功能可為幾何實(shí)體例如：實(shí)體、面、線、點(diǎn)等，以便使在裝配中的不同部分相關(guān)聯(lián)。這是通過復(fù)制從一部分到另一部分具有持續(xù)關(guān)聯(lián)的實(shí)體獲得的。這些復(fù)制的實(shí)體被稱為突變實(shí)體。當(dāng)一個(gè)源實(shí)體被修改，其相應(yīng)的突變實(shí)體也會(huì)自動(dòng)更新。源實(shí)體被稱為原型實(shí)體。圖9中所示了一些在裝配中可能突變的面。假設(shè)原型面A是元件1的一部分，則它可以創(chuàng)建一個(gè)相應(yīng)的突變面A1，面A1對(duì)它的原型面（子對(duì)母），或A2面對(duì)面A1（子對(duì)子）。在一個(gè)裝配建模環(huán)境下，另外一個(gè)需要解釋的概念是工作的一部分，這將被看作是定義在創(chuàng)建新的實(shí)體的一部分。因此，用戶必需明確地選擇工作的一部分，以便在其中創(chuàng)建新的實(shí)體。 圖8在模具裝配樹中的冷卻線 圖9在裝配中兩種可能的突變面 在本文中建立平衡的冷卻回路，工作部分被設(shè)置在圖8的產(chǎn)品部分中。當(dāng)用戶在凸模/凹模插件中選擇一個(gè)面去創(chuàng)建一個(gè)冷卻引導(dǎo)線時(shí)，一個(gè)突變面（子部分對(duì)母部分）被創(chuàng)建，在產(chǎn)品中的部分所有的冷卻實(shí)體，包括智能點(diǎn)、引導(dǎo)路徑和冷卻固體在這部分也被創(chuàng)造了。與此同時(shí)，在冷卻線部分與此相關(guān)的引導(dǎo)路徑和固體（子部分對(duì)子部分）也被創(chuàng)建。冷卻實(shí)體，根據(jù)印象模式被復(fù)制。該合成的冷卻系統(tǒng)在不同的印象模式中會(huì)自動(dòng)平衡。在圖10中用了一個(gè)與均衡冷卻回路的四印象模式的實(shí)例來說明。 圖10平衡冷卻回路的例子 當(dāng)創(chuàng)建不平衡冷卻水道時(shí)，工作的一部分被設(shè)置在冷卻線的一部分（見圖8）。當(dāng)用戶從插件部分選擇一個(gè)面，則在冷卻線的一部分（子部分對(duì)子部分）的突變副本被創(chuàng)建。然后，所有相關(guān)的原型，如智能點(diǎn)、引導(dǎo)路徑和冷卻實(shí)體在冷卻線部分被創(chuàng)建。因此，如果冷卻實(shí)體的參考面在不同的插件上被改變則在冷卻線部分的冷卻實(shí)體可以自動(dòng)更新。這兩種方法都是可用的，裝配樹結(jié)構(gòu)使設(shè)計(jì)在很大程度上得到了減少。 3.未來整合專家系統(tǒng) 顯然，這個(gè)模塊的功能可以進(jìn)一步擴(kuò)展。由于其是面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)，它極有可能將這項(xiàng)可以納入冷卻水道設(shè)計(jì)規(guī)則的模塊與專家系統(tǒng)整合。對(duì)其中的一些邏輯規(guī)則進(jìn)行了討論【10,11,15】。作者認(rèn)為，這應(yīng)該是今后的研究方向。 4.結(jié)論 本文提出了在冷卻水道設(shè)計(jì)工具中的一種相關(guān)的設(shè)計(jì)方法。重點(diǎn)被放在獨(dú)特的引導(dǎo)路徑和冷卻水道固體交涉上，并在冷卻水道和模具板或插件之間的幾何相關(guān)上。相比用于【10,11,15】中的方法，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是模具設(shè)計(jì)人員可以更容易的在整個(gè)設(shè)計(jì)生命周期中進(jìn)行修改。豐富的信息包括冷卻回路成員之間的鉆孔方向、定位和連接被嵌入相關(guān)的CAD模塊中。這些資料可以支持在高水平知識(shí)規(guī)則下的相關(guān)冷卻回路，從表面成型、碰撞檢查到最近距離的互動(dòng)。這種方法能有效和高效的應(yīng)用在模具設(shè)計(jì)中。 ·致謝本文的目的僅是報(bào)道研究的方法。作者承認(rèn)他們的研究工作正在進(jìn)行，本文中主要由在新加坡制造技術(shù)研究所（SIMT）工作的主編完成。一個(gè)SIMT項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)實(shí)施軟件產(chǎn)品。R&D工程師得到在美國(guó)Cypress，CA的EDS公司提供的密切技術(shù)支持。Unigraphics系統(tǒng)（UG）和模具導(dǎo)向在EDS公司注冊(cè)商標(biāo)。 本文摘譯自： 中原工學(xué)院圖書館Springer-Link外文期刊數(shù)據(jù)庫(kù)，論文名稱為《An object-oriented design tool for associative cooling channels in plastic-injection moulds》。 11 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 題 目： 拉鏈頭注塑模具設(shè)計(jì) 一、課題來源、選題依據(jù)、課題研究目的、應(yīng)用價(jià)值 拉鏈頭作為生活中的常見用品，種類有很多，每種不同的樣式都可作為模具注塑的一個(gè)研究項(xiàng)目。 在此次設(shè)計(jì)拉鏈頭零件塑料模具時(shí)，使我們對(duì)軟件的使用更為熟練，比如用UG畫模具三維圖、CAD繪模具裝配二維圖等。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們將對(duì)塑料模設(shè)計(jì)流程有更進(jìn)一步的了解。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)也用到了Moldflow模流分析，更貼近企業(yè)設(shè)計(jì)，同時(shí)節(jié)省開模時(shí)間。 對(duì)于本次設(shè)計(jì)，我們將綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，完成材料的選用、材料的工藝分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、型芯型腔尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制等。在以后的設(shè)計(jì)模具時(shí)，我們就知道怎樣能不能更好的選擇分型面等問題，在以后工作中設(shè)計(jì)模具時(shí)，我們就知道該怎樣去合理設(shè)計(jì)合理模具。讓我們對(duì)塑料模具的設(shè)計(jì)產(chǎn)生了更大的興趣。 二、課題研究的基本思路、研究的關(guān)鍵問題和研究手段（途徑） 對(duì)于拉鏈頭零件的設(shè)計(jì)而言，我們首先要考慮我們所設(shè)計(jì)的塑料件是否符合制造要求，然后運(yùn)用模具注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，分析塑料件的性能要求，選擇出符合該制件的材料。之后型芯型腔尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制等。 再此期間，我們將遇到很多問題，其中要研究的關(guān)鍵問題主要有塑料件材料的選用；塑料件的公差等級(jí)；注塑機(jī)的選擇。 還有一些細(xì)節(jié)方面，也是我們此次設(shè)計(jì)中將遇到的的問題。比如繪制零件圖時(shí)，要考慮型芯型腔精度、尺寸。 通過老師對(duì)塑料模相關(guān)知識(shí)的講解和翻閱很多有關(guān)沖壓模具設(shè)計(jì)的書籍、文獻(xiàn)，我們會(huì)對(duì)上述的關(guān)鍵問題逐一解決。 三、論文的主體框架和主要內(nèi)容概述 想要設(shè)計(jì)出一套完美的設(shè)計(jì)，必須掌握本設(shè)計(jì)塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，設(shè)計(jì)一套完整的塑料模設(shè)計(jì)一般按以下的步驟來完成： 1、塑料件分析：1）功能分析2）塑件成型分析 2、成型工藝分析：1）塑件的選材 3、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1）分型面的選擇 2）型腔的布局3）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4）推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)5）模架類型的選擇6）冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7）排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)8）型芯型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9）側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10)模具草圖繪制11）模具工作原理 4、模具尺寸計(jì)算與注塑機(jī)選擇：1）型芯型腔結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 2）模具機(jī)構(gòu)尺寸計(jì)算3）側(cè)抽芯尺寸的計(jì)算4）注塑量的計(jì)算5）鎖模力的計(jì)算6）注塑機(jī)的選擇7）其他尺寸計(jì)算8）注塑機(jī)校核 5、模具圖紙的繪制：1）模具裝配圖的繪制）2）零件圖的繪制 以上5點(diǎn)基本上包括了設(shè)計(jì)一套模具所需的步驟和要求。同時(shí)，在之后的設(shè)計(jì)過程中，我們將通過查閱大量資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)等，結(jié)合教材上的知識(shí)也對(duì)塑料模具的組成結(jié)構(gòu)（澆注系統(tǒng)、頂料方式）有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。 四、論文工作進(jìn)度與安排 起訖日期 工作內(nèi)容 達(dá)到要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)輔導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。 選題審批完成 教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報(bào)告，教師審核。 完成開題報(bào)告 學(xué)生提交開題報(bào)告并開始設(shè)計(jì)，教師指導(dǎo)。 開題報(bào)告審核完成，并已開始設(shè)計(jì) 老師指導(dǎo)，學(xué)生更改并定稿。 畢業(yè)設(shè)計(jì)最終稿完成 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。 材料上交完成 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 五、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 六、所在專業(yè)負(fù)責(zé)人審查意見 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 年 月 日 七、參考文獻(xiàn)閱讀清單（要求8篇以上） 序號(hào) 題 目（及作者） 出處 （書籍及出版社、期刊名及期刊卷期號(hào)等） 1 吳百中. 機(jī)械制圖. 浙江：電子工業(yè)出版社，2011. 2 陳志剛. 塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. 3 張景黎．塑料模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)教程． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009. 4 鄒繼強(qiáng). 塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì). 北京：清華大學(xué)出版社，2005. 5 洪慎章. 實(shí)用注塑成型及模具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. 6 謝鵬程．高分子材料注射成型CAE理論及應(yīng)用． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010． 7 褚建忠.塑料模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及項(xiàng)目實(shí)踐. 浙江：浙江大學(xué)出版社，2015. 8 曹麗平 趙祝和. 塑料模具設(shè)計(jì)步驟與實(shí)例精解. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010. 9 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008. 10 金文兵．機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)． 浙江大學(xué)出版社，2010. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目: 拉鏈頭注塑模具設(shè)計(jì) 拉鏈頭注塑模具設(shè)計(jì) 摘 要 本文主要介紹的是常見拉鏈頭注塑模具的設(shè)計(jì)方法。首先，分析了該零件的工藝特點(diǎn)，包括零件的材料性能、成型特性以及結(jié)構(gòu)工藝性等，接著介紹了我對(duì)這個(gè)零件分型面的選擇、型腔數(shù)目的確定和放置，重點(diǎn)介紹了模具的澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)以及注塑機(jī)設(shè)備的選擇。本文論述的是拉鏈頭注塑模具設(shè)計(jì)，采用了龍記大水口兩板模結(jié)構(gòu)、一模四腔的型腔布方式，最后利用推桿將零件推出。 關(guān)鍵詞：材料性能；成型特性；澆注系統(tǒng)；冷料系統(tǒng) Ⅰ 目 錄 前 言 1 1 拉鏈頭工藝性分析 2 1.1 塑件及塑件的材料性能 2 1.2 塑件的分析 3 2 模具的結(jié)構(gòu)形式 5 2.1 分型面位置的確定 5 2.1.1 型腔數(shù)量及排列方式 5 2.1.2 模架的選擇 6 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7 3.1澆注系統(tǒng)的選擇 7 3.2 澆口位置的選取 7 3.3.澆注流道設(shè)計(jì) 8 4 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 4.1 冷卻回路的尺寸確定 10 4.1.1 冷卻回路的孔直徑的確定 10 4.1.2 冷卻回路圖形 10 4.2 冷卻回路的布置 10 5 注塑機(jī)設(shè)備的選擇 11 5.1 零件的體積和質(zhì)量計(jì)算 11 5.1.1澆注凝固體積的計(jì)算 11 5.1.2 選擇注射機(jī) 11 5.2 注塑機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核 11 5.2.1 注射壓力的校核 11 5.2.2鎖模力 及脹型 力的校核 12 6 成型零件的設(shè)計(jì) 13 6.1 型腔的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 6.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 6.3 模仁材料 15 7頂出機(jī)構(gòu) 16 8模具總圖 17 總 結(jié) 18 致 謝 19 附 錄 20 參考文獻(xiàn) 21 前 言 塑料模具，是塑料加工中和注塑機(jī)配套，利用型芯型腔間的間隙，注塑成完整結(jié)構(gòu)和精確尺寸的工具。塑料模主要包括凹模組件和凹模組合卡板組成的具有可變型腔的凹模，由凹模組合基板、凸模組件、凸模組合卡板、型腔截?cái)嘟M件和側(cè)截組合板組成的具有可變型芯的凸模。注塑模不同于沖壓模，需要利用水路對(duì)注塑件進(jìn)行降溫，以防止塑件出現(xiàn)不均勻的收縮。在制造過程中，模具凸、凹模以及輔助系統(tǒng)之間的相互協(xié)調(diào)配合，可加工出不同形狀、不同尺寸的系列塑件。 現(xiàn)如今，塑料制品在日常生活中得到廣泛的應(yīng)用，注塑件憑借著優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗和低成本等特點(diǎn)，應(yīng)用的越來越廣泛。我國(guó)在注塑模方面發(fā)展的越來越迅速，相信以后，塑件能夠更好的為我們提供服務(wù)。 本次題目是對(duì)拉鏈頭注塑件的設(shè)計(jì)，由于自身水平有限，設(shè)計(jì)過程中存在著一些不足和不完善的地方，懇請(qǐng)指正。 1 拉鏈頭工藝性分析 1.1 塑件及塑件的材料性能 圖1-1 拉鏈頭 1. 材料名稱：聚酰胺（PA） 2. 生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量生產(chǎn) 3. 尺寸精度：一般精度 PA通稱尼龍，是一種應(yīng)用廣泛的工程材料，易于加工。它的品種很多，有尼龍6、尼龍8、尼龍9、尼龍11、尼龍66等。其中，PA6和PA66應(yīng)用較為廣泛，兩種材料的對(duì)比如下表所示。 表1-1 PA6與PA66的對(duì)比 PA6及PA66物理性能對(duì)比 對(duì)比項(xiàng) PA6 PA66 單位 對(duì)比 熔點(diǎn) 215 252 ℃ PA66優(yōu)于PA6 熱變形溫度 68 75 ℃ PA66優(yōu)于PA6 拉伸強(qiáng)度 75 80 Mpa PA66優(yōu)于PA6 壓縮強(qiáng)度 850 105 Mpa PA66優(yōu)于PA6 彎曲強(qiáng)度 120 60-100 Mpa PA66優(yōu)于PA6 成型收縮率 0.8-2.5 1.5-2.2 % PA66成型收縮率區(qū)間小于PA6 經(jīng)過對(duì)比，得出PA66的性能優(yōu)于PA6，所以，我選擇了PA66. 特點(diǎn)：尼龍的吸水能力較強(qiáng)，潮濕的尼龍材料制作成的零件表面會(huì)出現(xiàn)銀絲，使產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度下降，所以加工前必須進(jìn)行干燥處理。尼龍?jiān)谑軣釙r(shí)穩(wěn)定性會(huì)變差，在對(duì)其進(jìn)行干燥處理時(shí)難免會(huì)被氧化，最好采用真空干燥法；尼龍的熔融粘度低，流動(dòng)性好，有利于制成強(qiáng)度特別高的薄壁塑件，但會(huì)有溢邊的產(chǎn)生，故模具必須選用最小間隙；尼龍成型收縮率范圍及收縮率大，方向性明顯，易產(chǎn)生縮孔、凹痕、變形等缺陷，因此成型工藝條件應(yīng)嚴(yán)格控制。 1.2 塑件的分析 （1）外形尺寸 該塑件的厚度為2mm，外形尺寸不大，塑件的充型時(shí)間不長(zhǎng)，適合注射成型，如圖1-1所示。 （2）精度等級(jí) 因?yàn)楦魑恢玫木炔煌怨罹透饔胁灰?。故按照?shí)際公差進(jìn)行計(jì)算。 （3）脫模斜度 各種材料的脫模斜度如表1-1所示。 表2-1 塑料常用的脫模斜度 塑料名稱 脫模斜度 型腔 型芯 PE、PP、IPVC、PA、CPT、PC、PSF 25′～45′ 20′～45′ PVC、PC、PSF 35′～40′ 30′～50′ PS、PMMA、ABS、POM 35′～1°30′ 30′～40′ PE、UF、MFOAP、EP 25′～40′ 20′～50′ 注：本表所列脫模斜度適于開模后塑件留在型芯上的情形。 塑件在脫模時(shí)，由于本身的冷卻收縮和表面對(duì)模具型面的粘附、摩擦等作用，使塑件脫模困難?；螂m能脫模，但易引起零件損傷變形。所以塑件的型芯、型腔上，沿脫模方向均應(yīng)設(shè)計(jì)足夠的脫模斜度（α）。根據(jù)上表的數(shù)據(jù)分析，我選用的脫模斜度是40′. 2 模具的結(jié)構(gòu)形式 2.1 分型面位置的確定 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件結(jié)構(gòu)工藝性及尺寸精度、塑件的推出、嵌件的位置、排氣等多種因素的影響、因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)遵循以下的原則： 1）在塑件外形最大輪廓處； 2）利于塑件推出； 3）不影響精度要求； 4）不影響外觀質(zhì)量； 5）方便模具的加工制造； 6）利于排氣。 根據(jù)以上信息，分型面選在塑件的中間最好，有利于開模取件。如圖2-1。 圖2-1 分型面 2.1.1 型腔數(shù)量及排列方式 （1）型腔數(shù)量的確定 該塑件精度為一般精度，可大批量生產(chǎn)，采用一腔多模的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，根據(jù)型芯、型腔以及塑件尺寸的大小關(guān)系，和moldflow的分析報(bào)告，初步確定為一模四腔的結(jié)構(gòu)形式。 （2）型腔排列形式的確定 一模多腔的模具盡可能使用平衡式的排列方式，并且澆注的澆口位置要對(duì)稱。因?yàn)槲疫x擇的是一模四腔的排列形式，所以采用圓型對(duì)稱的形式，如圖2-2. 圖2-2 型腔排列形式 2.1.2 模架的選擇 模架分為兩板模和三板模兩種類型，又稱大水口和細(xì)水口。兩板模和三板模中又有多種不同的類型。兩板模是由A、B、C和I、H、T組合成的十二種不同的模架。其中A類是只有托板沒有推板的模架，B類是推板、托板都有的模架，C類是托板、推板都沒有的模架，D類是只有推板而沒有托板的模架；I是指工字模，H是指直身模，T是指直身模加面板。 根據(jù)以上的分析，所以我的選擇如下。 模胚類型：大水口 型號(hào)：CI 模胚規(guī)格：2525 A板：50 B板：60 C板：80 圖2-3 模架 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1澆注系統(tǒng)的選擇 1）熱流道澆注系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)：注射周期較短、表面質(zhì)量較好、澆口位置能靈活選擇。 缺點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜、模具成本更高、溫度較難控制。 2）冷流道澆注系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、塑料較穩(wěn)定、顏色更改方便。 缺點(diǎn)：注射周期長(zhǎng)、產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)于熱流道較低。 通過比較，熱流道的制造出來的塑件質(zhì)量最好，注射速度最快，但由于該塑件成本比較低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，表面質(zhì)量要求不高，需要改變各種顏色，故選用冷流道澆注系統(tǒng)。 3.2 澆口位置的選取 塑件的型腔分析上已經(jīng)選用了側(cè)交口的一模四腔的設(shè)計(jì)，交口位置如圖所示 圖3-1 澆注口示意圖 3.3.澆注流道設(shè)計(jì) 澆注流道分為主流道和分流道兩部分，可參考圖3-1、3-2. 圖3-2流道圖 圖3-3 澆口套示意圖 本次澆道的設(shè)計(jì)采用了常規(guī)的半圓形澆道，模具的分流道設(shè)計(jì)在塑件的分型面處。根據(jù)塑件的質(zhì)量并查詢相關(guān)資料與課本后得，如圖3-3所示，該分流道直徑可取3.5mm，長(zhǎng)度取14mm。主流道直徑可取4mm，長(zhǎng)度取70mm. 冷料穴的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，因?yàn)槠渥饔檬菫榱朔乐顾芗淞狭骰匦颓?，?duì)塑件成型造成影響，所以特將冷料穴設(shè)計(jì)在主流道的末端，放置在型芯板塊上。并在底板上放置了一個(gè)勾料桿，利用勾料桿的作用將凝料從冷料穴中拉出。 澆口為了方便以后改正，初步設(shè)計(jì)成寬1.2mm、高0.8mm的長(zhǎng)方形形狀。 4 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.1 冷卻回路的尺寸確定 4.1.1 冷卻回路的孔直徑的確定 確定冷卻水孔的直徑時(shí)應(yīng)注意，水孔的直徑不能大于14mm，如果大于這個(gè)數(shù)值，冷卻水流難以成為湍急狀態(tài)，會(huì)降低熱交換率。一般水孔的直徑可根據(jù)塑件的平均壁厚來確定。平均壁厚為2mm時(shí)，水孔直徑可取8～10mm，平均壁厚2～4mm時(shí)，水孔直徑可取10～12mm，平均壁厚為4～6mm時(shí)，水孔直徑可取10～14mm. 本次設(shè)計(jì)的塑件壁厚為2mm，而且選擇的水孔直徑是8mm，滿足要求。 4.1.2 冷卻回路圖形 圖4-1 型芯冷卻回路圖 4.2 冷卻回路的布置 1）冷卻水道 水道的布置應(yīng)盡量多，水道直徑的選擇應(yīng)盡量大，可以最大化的使型芯表面的溫度分布均勻，以防止塑件在制造過程中出現(xiàn)不規(guī)則的收縮。 2)冷卻水道的放置 當(dāng)塑件壁厚相差均勻時(shí)，冷卻水道在型芯中的位置最好在中間，當(dāng)不均勻時(shí)，型芯表面到水道孔邊距離宜為10～15mm。 5 注塑機(jī)設(shè)備的選擇 5.1 零件的體積和質(zhì)量計(jì)算 由繪圖工具UG測(cè)量得出，該塑件的單體體積為406.23mm3 塑件的總體積V1=406.23×4=1624.92 mm3（一模四腔） 塑件的總質(zhì)量M1=ΡV1=1.12×1.62492≈1.82g（密度 1.12～1.15（g/cm3）） 5.1.1澆注凝固體積的計(jì)算 查資料可得，該塑件的凝固廢料要取塑件總體積的60%； 即，澆注凝固體積V2=V1×60%=974.952 mm3 于是，該塑件一次澆注所需的材料總體積和總質(zhì)量分別為 V=V1+V2=2599.872mm3 M=ΡV=1.12×2599.872≈29.12g 5.1.2 選擇注射機(jī) 根據(jù)計(jì)算得到，該模具一次注塑所需的材料總量為2.599cm3。同時(shí)根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，材料的總體積要與注塑機(jī)理論注射量的0.8倍相匹配，從而達(dá)到實(shí)際注塑的需求。因此此次注塑機(jī)的理論注射量 V=3.248cm3。所以我初步?jīng)Q定選用的注射機(jī)型號(hào)為XS-ZY-22，該注射機(jī)技術(shù)參數(shù)如下表5-1. 表5-1 注射機(jī)技術(shù)參數(shù) 一次注射量（cm3） 20,30 螺桿直徑（mm） 20,25 注射壓力（MPa） 75,117 注射方式 雙柱塞（雙色） 鎖模力（kN) 250 最大注射面積（cm2） 90 最大開模行程（mm） 160 模具最大厚度（mm） 180 模具最大厚度（mm） 60 動(dòng)定模板尺寸（mm） 250×280 5.2 注塑機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核 5.2.1 注射壓力的校核 PA所需要的注射壓力p1=80～130MPa（取85MPa），這種型號(hào)的注射壓力p=75～117MPa，安全系數(shù)k1=1.25～1.4(可取1.3）。 k1×p1=1.3×85=110.5＜p 校核通過。 5.2.2鎖模力 及脹型 力的校核 塑件在分型面上的投影面積A1,經(jīng)過UG測(cè)量后得: A1=125.59mm2 澆注系統(tǒng)的投影面積按照塑件的一半來計(jì)算，取A2=85mm2，因此分型面上，塑料件和澆注系統(tǒng)所占的投影面積為： A=A1×4+A2=125.59×4+85=588mm2 模具型腔內(nèi)脹型力F=AP=588×37=21.754kN 其中P為模具型腔平均壓力值，一般取注射壓力的0.2～0.4倍。根據(jù)這套模具的實(shí)際情況，取了37MPa。 又依據(jù)上表5-1所得鎖模力f=250kN,鎖模力安全系數(shù)為k2=1.1～1.2(取1.2），那么 k2×F=1.2×F=1.2×21.754=26.1＜f 校核通過。 6 成型零件的設(shè)計(jì) 6.1 型腔的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 產(chǎn)品塑件的外表面是通過型腔進(jìn)行成型，再依據(jù)該產(chǎn)品的外觀要求，把型腔設(shè)計(jì)成鑲塊，做成一個(gè)單獨(dú)件。最后將型腔固定在定模板上。 如圖6-1所示 圖6-1 型腔整體嵌入結(jié)構(gòu)圖 6.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 同型腔一樣，動(dòng)模上的型芯也會(huì)有一些留在外面，型芯的設(shè)計(jì)也如型腔一樣，同樣是整體嵌入式，整體嵌入在動(dòng)模板中。其結(jié)構(gòu)示意圖如下。 圖6-2 型芯整體嵌入結(jié)構(gòu)圖 6.3 模仁材料 模具材料的選擇會(huì)對(duì)產(chǎn)品的外觀有很大影響，對(duì)于透明件和表面要求拋鏡面的產(chǎn)品，可選用的材料有是S136、2316、718S、NAK80、PAK90、420，透明度較高的零件應(yīng)選S136。故本次設(shè)計(jì)選用的是S136，并進(jìn)行淬火。 7頂出機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)這套模具的頂出機(jī)構(gòu)時(shí)，選用了頂桿和勾料針，在每個(gè)型芯中心部位各有一個(gè)頂桿，主澆道下方的冷料穴連接著勾料針。如圖7-1、7-2所示，可以簡(jiǎn)化模具制造時(shí)的難度，并且能不影響塑件的取出。 圖7-1 頂出機(jī)構(gòu) 圖7-2 頂出機(jī)構(gòu) 8模具總圖 本套模具將采用UG三維圖來展示它的結(jié)構(gòu)。 圖8-1 模具總裝配圖 總 結(jié) 回想著自己從一開始學(xué)習(xí)模具這門課開始，就沒有認(rèn)真的去對(duì)待，導(dǎo)致自己的步伐一直都在別人后面，直到大三，才開始緊張起來，認(rèn)真聽講，多學(xué)多練才慢慢趕上。自從老師提起畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，我就下定決心，一定要寫一份讓自己和老師都滿意的論文，讓自己的大學(xué)生涯不落下遺憾。 一開始，我就想到了拉鏈頭這個(gè)注塑件，它的應(yīng)用比較廣泛，是生活中的必需品，結(jié)構(gòu) 也不算復(fù)雜，于是，我就開始著手準(zhǔn)備。但是，才剛剛起步，就發(fā)現(xiàn)了不少問題，先是分型面的選擇就把我難住了，因?yàn)檫@個(gè)零件的分型面有多種，我不知道哪種最好，正在納悶的時(shí)候，老師告訴我們，有一種軟件叫做moldflow，它是一種新型的零件模擬分析軟件，可以幫助我們找到最佳的分型面，果然，很簡(jiǎn)單的就幫我找到了。分型面選擇好了之后，型芯和型腔就好弄了許多，在選擇點(diǎn)澆口還是測(cè)澆口上，我查閱了許多的資料，并進(jìn)行了對(duì)比，最終選擇了冷流道測(cè)澆口的方式。在整個(gè)模具的設(shè)計(jì)過程中，最難得莫過于流道的設(shè)計(jì)了，因?yàn)槲业脑O(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)比較匱乏，弄了很長(zhǎng)時(shí)間還是不行，便去求教了老師，在老師的悉心指導(dǎo)下，一個(gè)完整的流道就完成了。其他的在自己不懈的努力下，終于全部完成了。 從塑件的材料性能分析，到分型面、注塑機(jī)、型芯型腔的選擇，以及流道和推桿結(jié)構(gòu) 的設(shè)計(jì)，我看到了自己這么長(zhǎng)時(shí)間的不足，認(rèn)識(shí)到自己學(xué)習(xí)的片面性，但我同樣在這段時(shí)間內(nèi)不斷改掉自己的缺點(diǎn)，學(xué)到了更多的知識(shí)，并能讓我努力的認(rèn)真的去完成這篇論文，我很高興。 致 謝 附 錄 1 圖1-1 拉鏈頭 2 表1-1 PA6與PA66的對(duì)比 3 表2-1 塑料常用的脫模斜度 4 圖2-1 分型面 5 圖2-2 型腔排列形式 6 圖2-3 模架 7 表3-1 熱、冷流道澆注的區(qū)別 8 圖3-1 澆注口示意圖 9 圖3-2 澆口套示意圖 10 圖4-1 型芯冷卻回路圖 11 表5-1 注射機(jī)技術(shù)參數(shù) 12 圖6-1 型腔整體嵌入結(jié)構(gòu)圖 13 圖6-2 型芯整體嵌入結(jié)構(gòu)圖 14 圖7-1 頂出機(jī)構(gòu) 15 圖8-1 模具總裝配圖 參考文獻(xiàn) [1] 陳其林. 企業(yè)管理. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. 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