玩具飞机外壳注射模的设计与加工仿真

TheapplicationofmouldAccordingtothedemarcationoftheChinesemoldingtoolindustryassociation,theourcountrymoldingtoolisbasictoisdividedintothe10majortype,amongthem,hurtlingtopressthemoldandplasticstomodelthemoldtwomajortypetohavethemainpart.Presstheproductionvaluecalculation,theourcountryhurtlestopressthemoldtohave50%currentlyorso,theplasticstakesshapethemoldtoabouthave20%,pullingthesilkmold(tool)toabouthave10%,butintheworldflourishingindustrialcountryandtheplasticsoftheregionstakeshapethemoldcomparisontohaveall40%sofmoldingtoolproductionvaluegenerallyabove.Thecountrymoldingtoolindustrythetechniquelevelisnotevencurrently,hangingtocompareextremelygreatly.Fromtotalcomeuptospeak,comparewithadvancedlevelofflourishingindustrialcountryandtheharbormesaareas,stillhavethebiggermargin.IntheaspectsofadoptingCAD/CAM/CAE/CAPPetc.Techniquedesignandthemanufacturingmoldingtool,isanappliedextensiveregardless,stillthetechniquelevelupallexisttheverybigmargin.AttheappliedCADtechniquedesignmoldingtoolaspect,hadonlytoadopttheCADinthedesignabout10%moldingtool,beapartfromtolayasidetopainttheplanktostillisendlessofasegmentroadwanttowalk;Carryonthemoldingtoolprojectdesignandanalysis’stocomputetheaspectintheappliedCAE,alsojustjuststart,stillwasplacedintotryoutmostlyandanimationgamestage;AttheappliedCAMtechniquemanufacturingmoldingtoolaspect,onisamanufacturingmaterialthatlackstheforerunnertoapply,twoisanexistingcraftequipments(includetheadvancedequipmentsthatnearmorethan10inthelastyearsusherin)orbecauseofcomputingthemechanismtype(tinymachineofIBManditandpermitthemachine,theHPworkstation...etc.)dissimilarity,orbecauseofthewordstanzadifference,operatethespeeddifference,theanti-electromagnetisminterferenceabilitydifference...etc.,thenetrateislower,only5%orsomoldingtoolmanufacturingequipmentsjustopensthisworkofexhibitioninrecentyears;CarryonthecraftprogrammingaspectintheappliedtechniqueofCAPP,beplacedintheblankappearancebasically,needtobecarryontostandardizethefoundationworkingreatquantities;Atthemoldingtooltotalsexcrafttechnique,ifthemoldingtoolmodelsthetechnique,throwsthelighttechniqueandgivesorgetanelectricshocktocastintoatechnique,surfaceprocessingtechniqueCAD/CAMtechniqueapplicationofetc.quicklyisjustattheourcountryjuststart.Thecalculatorlendssupporttothetechnicalsoftwaredevelopment,beingplacedinthelowerlevel,thedemandknowledgeandempiricalbacklogstill.Themoldingtoolofbigandpartsofmoldingtoolfactoriesofourcountry,thecarprocessestheequipmentsold,expecttobelongintheservice,theaccuracyisbad,theefficiencyislow,usinguptonowandstillcommonofcar,plane,drill,whettheequipmentstoprocessthemoldingtool,thehotprocessingprocessestousethesaltbath,atypestovestill,operationwiththeworker'sexperience,theequipmentsissimpleandcrude,canconsumehigh.Theequipmentsrenewsthespeedslow-moving,techniquereformation,techniqueprogressthestrengthisnotbig.Althoughalsousheredinthemoldingtoolofnotafewforerunnerstoprocesstheequipmentsinrecentyears,scattertoo,orunqualifiedset,theutilizationhasorso25%generallyandonly,someadvancedfunctionsoftheequipmentsalsocannotgetfullexertive.Lackthehighermoldingtooldesign,themanufacturingcraftofthetechniquecharactertechnicalpersonnelandtechniqueworker,lackatalentedpersonofabreadthofknowledge,theknowledgestructurelayerparticularly.TechnicalpersonnelwithinChinesemoldingtoolprofession,have8%oftheemployeeonly~12%isorsoandthetotaltechniquelevelofthetechnicalpersonnelandtechniqueworkerarealsolower.Wasagingwiththetechniqueworker'sknowledgefromthetechnicalpersonneloftheindustrybeforein1980,theknowledgestructurecan'tadaptthedemandofnow;Butthe80'sisfromthepersonneloftheindustryhereafter,theprofessionalknowledge,experienceisshortof,beginningtheabilitybad,uneasyheart,donotwishtolearnthetechnique.Inrecentyearsthebraindrainnotonlyresultsintalentedpersonquantitiesandsthecharacterlevelsdescend,andtalentedperson'sstructurebutalsoappearstobreakthelayerlately,temporaryshortage,makethehardexaltationoftechniquelevelofthemoldingtooldesign,manufacturing.Nearmorethan10inthelastyears,especially"85",nationisalreadymanytoorganizetherelevantmaterialgraduateschool,universityandcollegeandthesteelbusinessenterprises,researchanddevelopmentthemoldingtoolappropriationseriessteelgrow,theappropriationtoolthatthemoldingtoolappropriationhardqualitymetalalloyandothermoldingtoolsetsprocess,assistancematerialetc.,alsoexpand.Butbecauseofnotenoughstabilityofthequantityofthematerial,theontrialconditionthatlackthenecessityandexperimentthedata,thespecificationspeciesless,thesteelmaterialandspecificationsthatlargemoldingtoolandthespecialkindmoldingtoolsneedstillhavetheindentation.Supplyinthesteelmaterialup,solvethecustomerpiecemealthesupplyanddemandantinomythatthebatchquantityofthedosageandthesteelfactoryproduce,didn’tyetgettosolveeffectively.Moreover,theforeignmoldingtoolsteelmaterialissuccessivetobuiltupthesalenettoorderinthedomesticinrecentyears,butbecauseofoutlet,techniquetheservicepropupweakandthepriceishigher,foreignexchangebalanceofaccountssystemetc.theinfluenceofthefactor,expandapplicationcurrentlynotmuch.Theassistancematerialandtheappropriationtechniquesthatmoldingtoolprocessinrecentyearsalthoughhavetheexpansionapplication,didnotbecomethematureproductiontechnique,stillstillbeplacedintoexperimenttogropeforthestagemostly,ifthemoldingtoolsurfacedrawsthehotprocessingtechnique,moldingtooloflayertechnique,themoldingtoolsurfacetoleadtothevice-lubricationtechnique,themoldingtooltospreadthefeelingtechniqueandlubricatethetechnique,moldingtooltogotoshoulddinttechnique,themoldingtoolanti-fatigueandantisepsistechniqueest.’sdidn’tyetbecometheproductivitycompletely,thealignmentcommercialize.Somekeys,importanttechniquesalsostillareinneedoftheprotectionoftheintelligentpropertyright.Thestandardpieceofthemoldingtooloftheourcountryproduce,justbecomingthesmallscaleproductionatthebeginningof80's,themoldingtoolstandardizestheusageofthedegreeandstandardpiecetooverlaytofacetoabouthave20%,fromcangotogetherwithonthemarketofalsoonlyhaveabout30species,andbelimitedbyonlymediumsmallspecification.Thestandardconvexandcavemold,heatflowsacomponent,etc.juststartedsupply,themoldandsparepartiesproducedtosupplytheoutlet,accuracyandquantityisalsoworse.Themoldingtoolindustryofthecountryisoppositetofallbehindmore,stillcan'tcallitasanindependentprofessionuptonow.Thecurrentmoldingtoolofourcountryproducethebusinessenterpriseandcandividethelineforthefourmajortype:Professionalmoldingtoolfactory,theprofessionproducestheoutsidetoprovidethemoldingtool;Themoldingtoolfactoryofcentorthecarsoftheproductfactory,withsupplythemoldingtoolthatthisproductfactoryneedismainmission;Threethefactoryofcentofthemoldingtoolofthebusinessenterprises,itorganizesthemodeandprofessionalmoldingtoolfactorieslookalike,withsmallbutjustformain;Thevillagemoldingtoolbusinessenterprise,withtheprofessionalmoldingtoolfactorylookalike.Amongthem,thefirstquantityismost,themoldingtoolyieldabouthas70%ofthetotalyieldabove.Themoldingtoolprofessionofthecountrymanagesthesystemdispersion.Have19bigprofessionssectionmanufacturingandtheusagemoldingtoolcurrently,didnotunifythesectionofmanagement.OnlydependtheChinesemoldingtoolindustryassociationorchestrationprogramming,concentratetooffendthepass,acrosstheprofession,acrossthesectionmanagementthedifficultyisalotof.Themoldingtoolisfeatinwinthesmallscaledbusinessenterpriseorganizationproduction,butourcountrythetechniquereformationinvestmenttowardWhenthebigandmedium-sizedbusinessenterprisetilttooneside,theinvestmentthatwinsthesmallscaledmoldingtoolbusinessenterprisecansnotgettheassurance.Includethemoldingtoolcaroftheproductfactory,thefactoryofcentatinside,thetechniquereformationaftercan'tveryquicklytakebackitinvest,evenowinglotsofdebts,affectingthedevelopment.Themoldingtoolisfeatinwinthesmallscaledbusinessenterpriseorganizationproduction,butourcountrythetechniquereformationinvestmenttowardWhenthebigandmedium-sizedbusinessenterprisetilttooneside,theinvestmentthatwinsthesmallscaledmoldingtoolbusinessenterprisecansnotgettheassurance.Includethemoldingtoolcaroftheproductfactory,thefactoryofcentatinside,thetechniquereformationaftercan'tveryquicklytakebackitinvest,evenowinglotsofdebts,affectingthedevelopment.Althoughmostmoldingtoolcarsofproductfactory,thecentfactorytechniquepowersarestrong,theequipmentsconditionisbetter,themoldingtoollevelthatproducesisalsohigher,theequipmentsutilizationislow.Ourcountrymoldingtoolpriceforlongtimetogetheritisworthnottomoderate,resultinginthephenomenonofthemoldingtoolprofession"theeconomicperformanceofoneselfissmall,socialperformancebig"."Standardpieceofthenotequaltoanddrymoldingtoolofthedrymoldingtoolof,thenotequaltoanddrymoldingtoolofthedrystandardpiecetakesaproductionof.Thestemtakeaproductionnotequaltoprocesstheproductwiththemoldingtoolof"itstypefalselyoftenthephenomenonexistence,bruisedthemoldingtoolbusinessenterprise(includethemoldingtoolcaranddividefactory)officersandworkers'aggressivesexbiggest.Thisisalsothemoldingtoolprofessiontostaynottolivethetalentedperson,youthtechnicalpersonnelandyouththeworkerdoesnotwishtolearnoneofthereasonsofthetechniqueThemoldingtoolindustrywantlastlevel,thematerialapplicationisakey.Becausechoosethematerialandusethematerialnotappropriate,causemoldingtoolleadloseefficacyearly,accountfor45%ofexpiredmoldingtoolaboutabove.Atthemoldingtoolmaterialaspect,itisincommonuseandcoldtomakethemoldingtoolsteelcontainCrWMn,Cr12,Cr12MoVandW6Mo5Cr4V2s,theflamesfiresteel(suchastheAUX2,SX105V(7CrSiMnMoVs)...etc.ofJapan;TheincommonuseandnewheatmakethemoldingtoolsteelcontainAmericanH13,SwedenQRO80M,QRO90SUPREMEetc.;Theincommonuseplasticsmoldingtoolpreparesthehardsteel(suchasAmericanP20),timelimitedefficacytohardenasteel(suchasAmericanP21,JapaneseNAK55etc.),hotprocessingtohardenasteel(suchasAmericanD2,theJapanesePD613,PD555,Swedenisonwinning136est.’sofwhite),thepowdermoldingtoolsteel(suchasJapaneseKAD18andKAS440)...etc.withthesteel;OverlaythepiecepullstopostponetheincommonuseHT300,QT60-2,Mo-Cr,theMo-Vironcasting...etc.ofmold,thelargemoldusestheHT250.AprecisebluntmoldofmanyworksoftenadoptshardqualitymetalalloyandhardqualitymetalalloyYG20Tec’softhesteelknots.Atthemoldingtoolsurfaceprocessingaspect,itsmaintrendis:Fromtheinfiltrationonechemicalelementtodiverseplaintotal,thecompound(suchasTDmethod)development;FromthegeneralproliferationistotheCVD,PVD,PCVD,ioninfiltration,ioninfusionetc,directiondevelopment;Adoptableplatethefilmtohave:Tic,Tin,TiCN,TiAlN,CrN,Cr7C3,W2Cetc.,atthesametimehotprocessingmeansfromatmospherethehotprocessingdevelopstowardhotprocessingofvacuum.Moreover,enhancetothelasercurrently,thelightionnitrogenturnsthetechniqueandelectroplate(brushtoplate)theantisepsistoenhanceetc.thetechniquealsoissubjectedtothevalueincreasingly.Intheaspectsoftakingshapethecraft,mainlyhurtletopressthemoldingtoolfunctioncompoundtoturn,thesupertakeshape,thenicetyoftakesshapethetechnique,theplasticsmoldairassistancetoinjectthetechniqueandheatstoflowatechnique,highpressuretoinjecttotakeshapethetechniqueetc..Ontheotherhand,makealongwiththeforerunnertechnicaldevelopcontinuouslyandthemoldingtoolprofessionexaltationofthewholelevel,appearedsomenewdesigns,produceandmanagetheprincipleandmodesinthemoldingtoolprofession.Mainlyhaveinaspecificway:Adaptagentlemanufacturingtechniquethatproducesthecharacteristicsofmoldingtool;Createthebestmanagementandtheteamspiritoftheperformances,thebenefitproduce;Raisethefastcontingencyabilityabreastengineering,conjecturemanufacturingandworldnimblemanufacturing,networkmanufacturingnewproductionphilosophyofetc.;Adoptthedivisionoflaborofaningeneralusepiecetohelptomaketoproducethemodeextensively;Theorientationcankeeponthedevelopmentandenvironmentalprotectionrequestofgreendesignandmanufacturingetc..Alongwithvariousnewtechnicalandquickdevelopments,theabroadhazesalreadyappearedthemoldingtooltoprocessthesystemautomatically.Thisisalsotheourcountrytargetofthefarsighteddevelopment.Moldingtoolautomaticallyprocesssystemshouldlikeandnextcharacteristic:Manyreasonablecombinationofthepedestaltoolmachine;Havewithgotopositionthetongsorthefixedpositiondishs;Themachinetool,knifethathastheintegrityhasthenumbertocontrolthedatabase;Thenumberthathavetheintegritycontrolgentlesynchronoussystem;Havethequantitymonitorcontrolsystem.Inaword,thecountrymoldingtooltechniquehadthesubstantialprogressinrecentyears.模具的应用按照中国模具工业协会的划分，我国模具根本分为10大类，其中，冲压模和塑料成型模两大类占主要局部。按产值计算，目前我国冲压模占50％左右，塑料成形模约占20％，拉丝模〔工具〕约占10％，而世界上兴旺工业国家和地区的塑料成形模比例一般占全部模具产值的40％以上。

我国模具工业目前技术水平参差不齐，悬殊较大。从总体上来讲，与兴旺工业国家及港台地区先进水平相比，还有较大的差距。在采用CAD/CAM/CAE/CAPP等技术设计与制造模具方面，无论是应用的广泛性，还是技术水平上都存在很大的差距。在应用CAD技术设计模具方面，仅有约10%的模具在设计中采用了CAD，距抛开绘图板还有漫长的一段路要走；在应用CAE进行模具方案设计和分析计算方面，也才刚刚起步，大多还处于试用和动画游戏阶段；在应用CAM技术制造模具方面，一是缺乏先进适用的制造装备，二是现有的工艺设备〔包括近10多年来引进的先进设备〕或因计算机制式〔IBM微机及其兼容机、HP工作站等〕不同，或因字节差异、运算速度差异、抗电磁干扰能力差异等，联网率较低，只有5%左右的模具制造设备近年来才开展这项工作；在应用CAPP技术进行工艺规划方面，根本上处于空白状态，需要进行大量的标准化根底工作；在模具共性工艺技术，如模具电铸成型技术、外表处理技术等方面的CAD/CAM技术应用在我国才刚起步。计算机辅助技术的软件开发，尚处于较低水平，需要知识和经验的积累。我国大局部模具厂、车间的模具加工设备陈旧，在役期长、精度差、效率低，至今仍在使用普通的锻、车、铣、刨、钻、磨设备加工模具，热处理加工仍在使用盐浴、箱式炉，操作凭工人的经验，设备简陋，能耗高。设备更新速度缓慢，技术改造，技术进步力度不大。虽然近年来也引进了不少先进的模具加工设备，但过于分散，或不配套，利用率一般仅有25%左右，设备的一些先进功能也未能得到充分发挥。

缺乏技术素质较高的模具设计、制造工艺技术人员和技术工人，尤其缺乏知识面宽、知识结构层次高的复合型人才。中国模具行业中的技术人员，只占从业人员的8%~12%左右，且技术人员和技术工人的总体技术水平也较低。1980年以前从业的技术人员和技术工人知识老化，知识结构不能适应现在的需要；而80年代以后从业的人员，专业知识、经验匮乏，动手能力差，不安心，不愿学技术。近年来人才外流不仅造成人才数量与素质水平下降，而且人才结构也出现了新的断层，青黄不接，使得模具设计、制造的技术水平难以提高。

近10多年来，特别是“八五〞以来，国家有关部委已屡次组织有关材料研究所、大专院校和钢铁企业，研究和开发模具专用系列钢种、模具专用硬质合金及其他模具加工的专用工具、辅助材料等，并有所推广。但因材料的质量不够稳定，缺乏必要的试验条件和试验数据，规格品种较少，大型模具和特种模具所需的钢材及规格还有缺口。在钢材供给上，解决用户的零星用量与钢厂的批量生产的供需矛盾，尚未得到有效的解决。另外，国外模具钢材近年来相继在国内建立了销售网点，但因渠道不畅、技术效劳支撑薄弱及价格偏高、外汇结算制度等因素的影响，目前推广应用不多。

模具加工的辅助材料和专用技术近年来虽有所推广应用，但未形成成熟的生产技术，大多仍还处于试验摸索阶段，如模具外表涂层技术、模具外表热处理技术、模具导向副润滑技术、模具型腔传感技术及润滑技术、模具去应力技术、模具抗疲劳及防腐技术等尚未完全形成生产力，走向商品化。一些关键、重要的技术也还缺少知识产权的保护。

我国的模具标准件生产，80年代初才形成小规模生产，模具标准化程度及标准件的使用覆盖面约占20%，从市场上能配到的也只有约30个品种，且仅限于中小规格。标准凸凹模、热流道元件等刚刚开始供给，模架及零件生产供给渠道不畅，精度和质量也较差。

我国的模具工业相对较落后，至今仍不能称其为一个独立的行业。我国目前的模具生产企业可划分为四大类：专业模具厂，专业生产外供模具；产品厂的模具分厂或车间，以供给本产品厂所需的模具为主要任务；三资企业的模具分厂，其组织模式与专业模具厂相类似，以小而专为主；乡镇模具企业，与专业模具厂相类似。其中以第一类数量最多，模具产量约占总产量的70%以上。我国的模具行业管理体制分散。目前有19个大行业部门制造和使用模具，没有统一管理的部门。仅靠中国模具工业协会统筹规划，集中攻关，跨行业，跨部门管理困难很多。

模具适宜于中小型企业组织生产，而我国技术改造投资向大中型企业倾斜时，中小型模具企业的投资得不到保证。包括产品厂的模具车间、分厂在内，技术改造后不能很快收回其投资，甚至负债累累，影响开展。

虽然大多数产品厂的模具车间、分厂技术力量强，设备条件较好，生产的模具水平也较高，但设备利用率低。

我国模具价格长期以来同其价值不协调，造成模具行业“自身经济效益小，社会效益大〞的现象。“干模具的不如干模具标准件的，干标准件的不如干模具带件生产的。干带件生产的不如用模具加工产品的〞之类不正常现象存在，极大地挫伤了模具企业〔包括模具车间和分厂〕职工的积极性。这也是模具行业留不住人才，青年技术人员和青年工人不愿学技术的原因之一模具工业要上水平，材料应用是关键。因选材和用材不当，致使模具过早失效，大约占失效模具的45%以上。在模具材料方面，常用冷作模具钢有CrWMn、Cr12、Cr12MoV和W6Mo5Cr4V2，火焰淬火钢(如日本的AUX2、SX105V(7CrSiMnMoV)等；常用新型热作模具钢有美国H13、瑞典QRO80M、QRO90SUPREME等；常用塑料模具用钢有预硬钢(如美国P20)、时效硬化型钢(如美国P21、日本NAK55等)、热处理硬化型钢(如美国D2，日本PD613、PD555、瑞典一胜白136等)、粉末模具钢(如日本KAD18和KAS440)等；覆盖件拉延模常用HT300、QT60-2、Mo-Cr、Mo-V铸铁等，大型模架用HT250。多工位精密冲模常采用钢结硬质合金及硬质合金YG20等。在模具外表处理方面，其主要趋势是：由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗(如TD法)开展；由一般扩散向CVD、PVD、PCVD、离子渗入、离子注入等方向开展；可采用的镀膜有：TiC、TiN、TiCN、TiAlN、CrN、Cr7C3、W2C等，同时热处理手段由大气热处理向真空热处理开展。另外，目前对激光强化、辉光离子氮化技术及电镀(刷镀)防腐强化等技术也日益受到重视。在成形工艺方面，主要有冲压模具功能复合化、超塑性成形、塑性精密成形技术、塑料模气体辅助注射技术及热流道技术、高压注射成形技术等。另一方面，随着先进制造技术的不断开展和模具行业整体水平的提高，在模具行业出现了一些新的设计、生产、管理理念与模式。具体主要有：适应模具单件生产特点的柔性制造技术；创造最正确管理和效益的团队精神，精益生产；提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产哲理；广泛采用标准件通用件的分工协作生产模式；适应可持续开展和环保要求的绿色设计与制造等。随着各种新技术的迅速开展，国外已出现了模具自动加工系统。这也是我国长远开展的目标。模具自动加工系统应有如下特征：多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。综上所述，近年来我国模具技术有了长足的进步。

摘要本论文主要介绍注射模模的设计过程，通过对塑件产品的分析了解，初选注射成型机的型号和规格，确定模具的总体结构为双分型面注射模，点浇口进料，及点浇口自动推出机构。设计模具的浇注系统、排气系统、冷却装置、成形零件等，选定标准模架和结构零部件，最后校核计算；并根据所选的模具结构绘制出主要的零件图如定模固定板模板、支承块、推杆、导柱、导套等。利用AUTOCAD绘制出模具的装配图，并应用CAXA制造工程师软件生成了模具型腔，然后进行了模拟加工仿真。关键词:注射模，设计，模架，模拟，装配ThedesignandprocessingsimulationofthetoyairplaneoutershellinjectingdieAbstractThisthesismainlytheintroductioninjectthedesignprocessofmoldandpassanalysisunderstandingtotheSupieceproduct,theprimaryelectioninjectsthemodelnumberandspecificationofmodelingthemachine,thetotalstructureoftheassurancemoldingtoolfordoublecenttypethenoodlesinjectamoldandordertosprinkletoentertoanticipate,andordertosprinkletoautomaticallyreleaseorganization.Designasprinklingofmoldingtooltonotethesystem,rowspiritsystem,cooloffdeviceandtakeshapesparepartsetc.,makeselectionstandardmoldandstructurezeropartses,finallytheschoolcalculatecalculate;Alsodrawamainsparepartsdiagramaccordingtothemoldingtoolstructurechosensuchascertainlythemoldfixedplanktemplate,paytoacceptapiece,pushapole,leadpillarandleadasetofetc.MakeuseofAUTOCADtodrawanassemblediagramofmoldingtool,andapplyCAXAthemanufacturingengineer'ssoftwareisbornmoldingtooltypechamber,thencarriedonemulationtoprocesstoimitatereally.Keywords:Injectingdie,Design,Shelfofdie,Imitate,Assemble目录TOC\o\h\z\u1绪论 12设计要求 23模具的总体设计 23.1塑件产品的了解 23.2初选注射成型机的型号和规格 33.3模具结构设计 43.3.1确定模具型腔数目及配置 43.3.2选择分型面 43.3.3确定模具总体结构形式 5 63.3.5排气系统的设计 93.3.6冷却装置的设计 10 113.3.8选用标准模架 113.3.9成形零件的设计 123.3.10模具结构零部件确实定 143.4校核计算 214凸凹模材料确实定 235绘制模具总装配图 236绘制模具工作简图 257利用CAXA建立模具凸凹模及数控仿真 277.1CAXA制造工程师 277.2塑件模型的建立 277.3凸凹模的建立 287.4凸凹模的数控加工仿真 297.5生成数控程序 318结束语 34致谢 34参考文献 351绪论目前，塑料制品已经渗透到国民经济开展的每一个领域，我国现在塑料制品年产量已经远超过2000万吨，其中注塑成型制品占约30%左右。并且当今世界注射成型设备已向超精密化、高效方向开展，日本FANUC公司的超高速注射成型技术，已将螺杆推动速度提高到2000mm/min。注塑成型制品也已向着超薄壁化、轻量化方向开展。已有国外公司能够注射成型出小至mm壁厚的制品，例如0.75~的高保真喇叭振动板。与国外注射成型技术水平相比，我国相关技术领域内还存在着明显的差距。在现代日趋兴旺的社会里，模具工业是国民经济的根底产业。模具工业的开展标志着国家工业水平及产品开发能力。模具是工业生产的根底工艺装备。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%~80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比较的。模具又是“效益放大器〞，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍模具生产技术水平的上下，已成为衡量一个国家产品制造水平上下的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。随着计算机技术的迅速开展和应用，使一直被手工操作和传统工艺所垄断的模具制造行业正逐步被高新技术所渗透。尤其是计算机辅助设计和计算机辅助制造〔CAD/CAM〕技术给模具设计与制造的开展带来了美好前景，同时模具的复杂型腔、较高的精度、复杂的结构和运动的完整性给CAD／CAM技术提供了最好的表现平台，这不仅在应用深度，而且在应用广度上都比其他行业更为突出。我国模具CAD／CAM的研究开发，是从20世纪70年代末期开始的，当时只是在高校和研究所作为研究课题，如今许多企业已采用了先进的CAD／CAM软件系统，更多的企业正在方案购置相应的软件。CAD／CAM技术在模具制造业中应用越来越广泛，而软件系统是CAD／CAM系统的核心。模具CAD／CAM无论是在提高生产率、改善设计质量方面，还是在降低本钱、减轻劳动强度方面，都具有突出的优越性。采用模具CAD／CAM技术提高了模具的设计与制造质量。因为在计算机系统内存储了各有关专业的综合性技术知识，为模具设计与制造提供了科学的根底。计算机与人的交互作用，有利于发挥人、机各自的特长，使模压成形艺、模具结构及模具制造工艺设计更加合理化。CAD／CAM系统中采用了优化设计方法，可使某些工艺参数和模具结构优化。利用CAD／CAM技术设计制造模具可节省时间，提高工作效率。设计计算、图纸绘制和数控编程的自动化大大缩短了设计时间，节省了劳动力，优化设计与制造带来了原材料的节省。进入21世纪，在经济全球化的新形势下，随着资本、技术和劳动力市场的重新整合，我国装备制造业在参加WTO以后，将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中，无论哪一行业的工程装备，都越来越多地采用由模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低本钱的迫切要求，模具工业正广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步，满足各行各业对模具这一根底工艺装备的迫切需求。本文应用CAXA制造工程师软件对设计的模具型腔进行模拟加工仿真，利用AUTOCAD把模具的装配关系表达清楚。2设计要求模具的具体设计要求为：〔1〕利用CAD/CAM软件设计玩具飞机外壳注射模〔2〕确定注射模具的根本结构〔3〕确定凸凹模加工方案，给出仿真轨迹〔4〕绘制相应的零件图、实体图及总装配图3模具的总体设计3.1塑件产品的了解塑件产品为玩具飞机外壳，材料为ABS〔丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物〕塑料，精度等级为5级，制品要求外表光泽，无收缩痕迹，生产批量为小批量，设计为注射成型模具。〔1〕材料性能ABS为热塑性材料，密度1.03～/，抗拉强度30～50MPa，抗弯强度41～76MPa，拉伸弹性模量1587～2277MPa，弯曲弹性模量1380～2690MPa，收缩率0.3%～0.8%，常取0.5%。该材料综合性能好，即冲击强度高，尺寸稳定，易于成型，耐热和耐腐蚀性也较好，并有良好的耐寒性。[1]〔2〕成型特性及条件1〕其吸湿性强，塑料成型前必须充分预热枯燥，其含水量应小于0.3%，对于要求外表光泽的零件，塑料在成型前更应进行长时间预热枯燥。2〕流动性中等，溢边值为。3〕塑料的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过高易于分解〔分解温度250℃〕。成型时宜采用较高的加热温度〔模温50～80℃〕和较高的注射压力〔柱塞式注射机：料温180～230℃，注射压力100～140MPa；螺杆式注射机：料温160～220℃，注射压力〔3〕结构工艺性零件壁厚根本均匀，所有壁厚均大于最小壁厚，注射成型时应不发生填缺乏现象。〔4〕塑件的外形尺寸、体积及重量单个塑件最大体积约为30，最大质量约为32g，其外形尺寸如图1图1塑件图初选注射成型机的型号和规格从实际注射量应在额定注射量的20%～80%之间考虑，初选额定注射量在125g以上的卧式注射机xs-zy-125，该设备的技术标准见表1。表1xs-zy-125注射成型机的技术标准注射容量/或g125g螺杆直径/mm42注射压力/(Pa)110～104最大注射面积/320喷嘴球半径/mm12喷嘴孔直径/mm4喷嘴移动距离/mm210锁模力/KN900模板行程/mm300最大模具厚度/mm300最小模具厚度/mm200模板最大距离/mm600模具结构设计.1确定模具型腔数目及配置确定模具型腔的方法有：根据锁模力确定，根据最大注塑量确定，根据塑件精度确定和经济性确定等。本模具主要从经济性考虑，又因为试制或小批量时宜取单型腔或少型腔，大批量时宜采取多型腔，而该塑件为小批量生产，故采用单型腔。[2]选择分型面模具闭合时型腔与型芯相接触的外表称之为分型面。分型面的位置直接影响模具使用、制造及塑件质量，本模具选择时主要考虑以下几点因素：〔1〕便于脱模，分型面位置应设在塑件断面尺寸最大的地方；〔2〕为保证塑件外表质量，不采用圆弧局部分型；〔3〕利于排气，分型面尽可能设在塑料流动的末端；〔4〕模具结构简单，使用可靠方便，制造容易；〔5〕满足塑件形状、尺寸及壁厚要求；本模具选定水平分型面，如图2。图2分型面示意图确定模具总体结构形式经过对塑件结构形状的分析，可能适合的模具结构有两种，即单分型面注射模和双分型面注射模。方案一单分型面注射模型腔〔凹模〕在定模上，主流道设在定模一侧，开模后塑件连同浇道内的凝料一起留在动模一侧；动模上设有顶出机构，用以顶出塑件和流道内的凝料。可能的浇口形式有：直接浇口，侧浇口，扇形浇口，重叠式浇口和潜伏式浇口等。方案二双分型面注射模它从不同的分型面分别取出流道内的凝料和塑件，又称为三板式注射模具。与单分型面模具相比，三板式注射模具增加了一个可移动的中间板，中间板使用于采用点浇口进料的单型腔和多型腔模具。在开模时由于定距拉杆的限制，中间板与定模板作定距离的分开，以便取出这两块板之间流道内的凝料，而利用推板或推杆将型芯上的塑件推出。适合的浇口形式有：点浇口，直接浇口，侧浇口，扇形浇口和重叠式浇口等。由于塑件为形状较复杂的玩具飞机模型外壳，还有与之相配合的玩具飞机下壳。要求外外表光滑无痕迹，可选用的浇口形式有重叠式浇口，潜伏式浇口和点浇口。其中潜伏式浇口除去浇口留下的痕迹可选在塑件的内侧，对制品的外观无任何影响，但浇口的制造太过复杂；重叠式浇口虽然制造简单，但浇口留下的痕迹却滞留在塑件的端面，由于该塑件还有与之配合的下壳，这样就会造成上下壳配合困难，不严密，进而影响整体外观；点浇口去除浇口残留的痕迹虽然会在塑件的外外表，但由于面积小，对整体外观影响不大，故采用点浇口较为适宜。综上，本模具选择双分型面注射模，点浇口进料，及点浇口自动推出机构。[4][5]浇注系统的设计浇注系统的作用是将熔融状态的塑料填充到模具型腔内，并在填充及凝固过程中将注射的压力传递到塑件的各部位，浇注系统一般由浇口、浇道、进料口及冷料穴四局部组成。[3]〔1〕浇口浇口是熔料注入模具最先经过的一段流道，其结构形式如图3。浇口直接影响到填充时间及流动速度，浇口太小，熔料流动过程中冷却面相对增大，热量消耗大，注射压力损失大；但浇口太大那么会造成塑料损耗大，查手册知一般情况其参数通常取如下数值：图3浇口示意图1〕～1〕mm，取d=；2〕a=2°～4°〔对流性差的塑料情况也可取3°～6°〕，取a=4°；3〕D≈浇道宽度，D=10mm；4〕H按具体情况选择，一般取为3～8mm，取H=5mm；5〕R=注射机喷嘴球面半径+〔2～3〕mm，取R=12+2=14mm；6〕L应尽量缩短，假设L值大，是塑料降温过多，损耗大，一般不超过60mm，取L=60mm；7〕r按具体情况选择，一般取1～3mm，取r=2mm；8〕l值按具体情况决定，不宜过长或过短，一般可取〔1～2.5〕D，并不宜小于8mm，取l=2.5×D=25mm；〔2〕浇道浇道是熔料从浇口注入型腔前的过滤部位，其作用是通过流道截面及方向变化使熔料平稳转换流向，注入型腔浇道的形状及尺寸应满足在相等截面积时其周长为最小的要求，从而可减小熔料散热面积和摩擦阻力。为了便于加工，减小热量损失和流动阻力，本模具浇道选为梯形，如图4，设在动模一侧。取L=10mm，H=7mm，R=2mm；图4浇道示意图〔3〕冷料穴及拉料杆冷料穴是用来储藏在注射间隔时期内由于喷嘴部温度低而形成的所谓冷料渣，以及用它拉出在浇口内的塑料。查手册冷料穴及拉料杆的形式，选用冷料穴为圆扣形，应用在脱模板脱模无冷料穴时的情况，冷料穴及拉料杆结合情况如图5。[6]图5冷料穴及拉杆示意图〔4〕进料口进料口是浇道与型腔之间最短的一段距离，能够增加和控制塑料进入型腔的流速，并封闭装填在型腔内的塑料。本模具选用点状进料口。原因是它为常用的一种进料形式，适用于成形各种塑料的壳、盒类塑件；并且进料口小，去浇口后残留痕迹小，可减小熔接不良现象；浇口可自动拉断，塑件光泽，外表清晰。如图6。其中R=0.2～，H=3mm；图6进料口示意图进料口位置确实定进料口的位置对塑件质量有直接影响，主要以塑件形状和要求来确定的。通常应考虑以下几个问题：1〕塑料流动能量损失最小；2〕进料口的位置应使进入型腔的塑料能顺利地排出模腔内的空气，进入型腔的塑料不要立即封闭排气系统；3〕进料口的位置要防止造成收缩变形；4〕进料口的位置应减小或者防止塑件的熔接痕；5〕进料口的位置及大小要考虑对型芯的影响；以上这些原那么在应用时会产生某些不同的矛盾，必须以保证得到优良的塑件为主。本模具为壳体零件，采用点状进料口，其位置如图7，这样可以减少熔接痕，有利于排气等。图7进料口位置示意图排气系统的设计排气系统的作用是将型腔中原有的空气及成型过程中产生的气体顺利地排出，以免塑件产生气泡，疏松等缺陷而影响成型及外表质量。排气槽的设计原那么：1〕排气槽尽量开设在分型面；2〕排气槽应在型腔最后充满的地方；3〕排气槽一般应开设在分型面动模一方；4〕排气槽的槽深按表2选用为；5〕排气槽的式要预防溢料溅出伤人，最好不要面对操作者；本模具选择在分型面上开设排气槽，排气槽深度为，折弯式排气方法，如图8。图8排气装置示意图表2排气槽深度塑料名称深度h塑料名称深度h聚乙烯0.02聚酰胺0.01聚丙烯0.01～0.02聚碳酰脂0.01～0.03聚氯乙烯0.02聚甲醛0.01～0.03ABS0.03丙烯酸共聚物0.03冷却装置的设计注射模在塑料成型过程中如果模温过高，成型收缩率会变大，塑件变化也相应增加，并且容易粘模，难以取出。为防止塑件脱模变形，缩短成型周期，注塑模一般都应设计冷却系统装置，以控制模温。[7]冷却水孔开设原那么：〔1〕孔边离型腔的距离一般保持在15～25mm，太近那么效率低，水孔直径一般在8mm以上，根据模具大小决定；〔2〕孔管路应畅通无阻；〔3〕水管接头的位置应尽可能放置在不影响操作的一侧；〔4〕却水管最好不开设在型腔塑料熔接的地方以免影响塑件强度；因为本塑料的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过高易于分解〔分解温度250℃〕，成型时要控制模温在50～80℃，具体措施是布置冷却水管，具体要求：〔1〕冷却水管直径8mm；〔2〕冷却回路形式为直流循环式；示意图如图9。图9冷却系统示意图脱模斜度确实定为了便于塑件从模具型腔中或从塑件中抽出型芯，在设计时必须考虑塑件内外壁应具有足够的脱模斜度。表3各种材料推荐脱模斜度材料脱模斜度聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯30′～1°ABS、尼龙、聚甲醛、聚苯醚氯化聚醚40′～1°30′硬氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚苯乙烯、有机玻璃50′～2°热固性塑料20′～1°查表3，本模具脱模斜度取为1°30′，因为在该模具没有特殊要求，所以响塑件质量与精度的情况下尽量选取最大值。选用标准模架在模具设计时，尽量采用标准模架，这样可以缩短生产时间，降低生产本钱。根据塑件形状结构，并考虑滑块的导滑长度和注射机的最大装模厚度，查手册选择适用于薄壁壳体塑件注塑模，根本型A4。如图10。图10模架图其标记为：A4-315400-12-Z1具体尺寸：模板B。×L=315×400，A为50mm，B为30mm，H1为25mm，H3为30mm，C+H2为100mm，导柱安装形式为正装Z1。3.3.9成形零件的设计〔1〕凹模的结构设计凹模是成型塑件外外表的凹状零件，它的结构取决于塑件的成型需要和加工与装配工艺的要求，通常可分为整体式和组合式两大类。整体式的优点是结构简单、牢固可靠、不易变形，成型塑件的质量好；缺点是在采用一般机械加工方法，加工工艺性能较差。组合式是由两个以上零件组合而成的，其优点是改善了加工工艺性能，减小了热处理变形，并且节约了模具贵重材料；缺点是结构复杂，装配调整比较麻烦，塑件外表可能留有镶拼痕迹，组合后的型腔牢固性较差。[8]考虑到先进的型腔加工机床普遍应用〔万能数控铣的应用〕，可以很好的解决整体式加工工艺性能较差的缺点。本模具凹模采用整体式。其示意图如图11。图11凹模示意图〔2〕凸模的结构设计凸模在整个模具结构主要起承受和传递注塑机压力的作