JX063榨汁機(jī)設(shè)計,jx063,榨汁機(jī),設(shè)計 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文 前 言 本設(shè)計分為兩部分，一部分是對榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，一部分是對榨汁機(jī)模具設(shè)計。所以本設(shè)計分兩個階段完成，第一階段結(jié)構(gòu)設(shè)計大概要一個月的時間；第二階段模具設(shè)計大概要兩個月的時間。 首先，根據(jù)榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行分析計算，其中包括尺寸的計算及測量，根據(jù)各部件的形狀確定部件的擺位，以次進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。設(shè)計出來的形狀力求使用，結(jié)構(gòu)簡單，外形美觀。同時設(shè)計的時候還要考慮加工制造的可能性。因為滴注儀是用注塑模注塑成型的，所以在設(shè)計時應(yīng)考慮設(shè)計的形狀能注塑的可能性。 其次，根據(jù)設(shè)計出來的形狀，對其進(jìn)行模具設(shè)計，在進(jìn)行模具設(shè)計時，根據(jù)塑件的形狀并結(jié)合手冊循序漸進(jìn)的進(jìn)行模具設(shè)計。這次模具設(shè)計是對以前所學(xué)知識的一次實踐。由于我沒有實踐經(jīng)驗所以很多東西都要依靠手冊。包括數(shù)據(jù)的選取和工藝性的確定。模具設(shè)計包括澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及動、定個部分的結(jié)構(gòu)的設(shè)計。 在近四個月的設(shè)計中，為了更好地完成任務(wù)，多次去圖書管查閱資料，上網(wǎng)了解塑料模具的特點及發(fā)展形式， 感謝老師對我們的關(guān)懷和指導(dǎo)，感謝同學(xué)們的幫助。我這次設(shè)計的完成得益于老師的悉心指導(dǎo)和與同學(xué)們的交流。 由于本人水平有限，缺乏實踐經(jīng)驗，所以在設(shè)計中難免產(chǎn)生不足和錯誤，請各位老師指正。 摘要 本畢業(yè)設(shè)計分為兩個部分，第一部分為榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計；第二部分是榨汁機(jī)的模具設(shè)計。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮塑件的形狀、功能和美觀性要求。對塑件上的孔、凸臺等進(jìn)行尺寸計算，根據(jù)計算結(jié)果對上蓋和下蓋上的各個部分尺寸和形狀進(jìn)行布置。使設(shè)計的結(jié)構(gòu)能滿足使用要求。模具設(shè)計部分對象結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。應(yīng)用Pro/ENGINEER2001和AUTOCAD2000進(jìn)行設(shè)計，大大提高了設(shè)計的質(zhì)量和效率。本設(shè)計結(jié)合了結(jié)構(gòu)設(shè)計和模具設(shè)計，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候要考慮模具設(shè)計的可能性，每一部分都不能單獨進(jìn)行。 關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計；模具設(shè)計；注塑模；Pro/E。 ABSTRACT This graduation design contains two sections，the first section is configuration design of instillation instrument wireless-control mainframe and the second is about the mold design of the instillation instrument wireless-control mainframe’s bottom cover. When making design for the instillation instrument wireless-control mainframe, we should think over the shape 、the function and the artistic of the plastic parts. calculate the sizes of those holes and flanges. On the basis of the result we can lay out every parts of the upper cover and bottom cover in good size and shape. Which will fulfil quality requirements. The part of mold design is just for the instillation instrument wireless-control mainframe’s bottom cover and includes pin-point gate, lateral core-pulling and the construction is very complex. Using PRO/ENGINEER2001 and AutoCAD2000 can improve the quantity and efficiency of mold design. The design combined the configuration design and mold design. View in whole, when making configuration design we should take the mold design in our mind. No one of them can be ignored. Keywords: configuration design; mold design; injection mold;Pro/E. 不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印 58 - - 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文 目錄 前 言 I 摘要 II ABSTRACT III 第1章 文獻(xiàn)綜述 1 1.1 模具及其在材料加工工業(yè)中的重要地位 1 1.2 國內(nèi)外塑料摸具技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 2 1.3 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 1.3.1 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 1.3.2 工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計 7 1.3.3 造型結(jié)構(gòu)設(shè)計 7 1.3.4 塑件尺寸、精度及表面粗糙度 8 1.4 Pro/ENGINEER軟件的集成制造技術(shù) 9 第2章 榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 11 2.1 塑件材料的選擇 11 2.2 pvc的性能和成型特點 11 2.3 塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性 14 2.3.1 脫模斜度 14 2.3.2 尺寸公差和精度 15 2.3.3 表面粗糙度 15 2.3.4 壁厚 15 2.3.5 圓角 16 2.3.6 孔的設(shè)計 16 2.3.7 凸臺的設(shè)計 17 2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 18 2.4.1 用PRO/E設(shè)計滴注儀的上蓋部分 18 2.4.2 用PRO/E設(shè)計滴注儀的下蓋部分 23 第3章 榨汁機(jī)的模具設(shè)計 24 3.1 榨汁機(jī)的選擇及型腔數(shù)目的確定 24 3.1.1 塑件的質(zhì)量體積分析及Pvc的注射工藝性 24 3.1.2 型腔數(shù)目的確定 25 3.1.3 注塑機(jī)的選擇 25 3.2 分型面的選擇 27 3.3 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 28 3.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計 28 3.4.1 主流道部分設(shè)計 28 3.4.2 冷料穴設(shè)計 29 3.4.3 分流道設(shè)計 30 3.4.4 澆口設(shè)計 31 3.4.5 定位圈和澆口套的選擇 33 3.5 凹模型腔側(cè)壁厚度與底板厚度的計算 34 3.5.1 凹模側(cè)壁厚度的計算 34 3.5.2 底板厚度的計算 34 3.6 模架的選取 35 3.6.1 定位銷的選擇 37 3.7 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 37 3.7.1 脫模方案的選擇 37 3.7.2 脫模力的計算和推桿數(shù)目的選擇 38 3.7.3 推桿的穩(wěn)定性計算 39 3.8 復(fù)位桿設(shè)計 40 3.9 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的選擇 41 3.10 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向 43 3.11 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計 44 3.11.1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的選定 44 3.11.2 抽芯距的確定與抽芯力的計算 45 3.11.3 滑塊定位裝置的設(shè)計 45 3.12 吊環(huán)螺釘?shù)脑O(shè)計 46 3.13 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 46 3.13.1 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)分析 46 3.13.2 冷卻面積計算 47 3.13.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 48 第4章 模具調(diào)試 51 4.1 模具調(diào)試 51 4.2 注射機(jī)的選用 52 4.3 模具的安裝 52 4.4 成型工藝條件的擬定 54 結(jié)論 55 致 謝 56 參考文獻(xiàn) 57 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文 第1章 文獻(xiàn)綜述 1.1 模具及其在材料加工工業(yè)中的重要地位 人類在勞動中學(xué)會了制造工具和使用工具，人們正是利用工具創(chuàng)造了巨大的精神文明和物質(zhì)文明，生產(chǎn)工具三發(fā)展和不斷改進(jìn)代表著人類社會的進(jìn)步，而模具是人類社會發(fā)展到一定程度所產(chǎn)生的一種先進(jìn)的生產(chǎn)工具，人們用它制造了成千上萬種生活用品和生產(chǎn)用品。在近代工業(yè)中模具工業(yè)以成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。國民經(jīng)濟(jì)中一些重大的工業(yè)部門，如機(jī)械、電子、冶金、交通、建筑、輕工、食品等行業(yè)都大量地使用著各種各樣的模具，它已成為這些工業(yè)發(fā)展的支柱和脊梁。例如一部汽車，其構(gòu)成零件的90%以上都是通過模具來成型的。95%以上的塑料制品也是通過模具來成型的。在今天，絕大多數(shù)新產(chǎn)品的開發(fā)和、生產(chǎn)、升級換代首當(dāng)其沖的就是模具的開發(fā)、更新、換代。因此，在近代工業(yè)中模具工業(yè)已成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。模具工業(yè)已納入國家基礎(chǔ)工業(yè)的范疇。 應(yīng)該看到，并不時所有的模具都是最先進(jìn)的，模具有不同的檔次和高低不等的水平，又原始的低水平的模具，也有高效率、自動化、用計算機(jī)進(jìn)行操作控制的模具。模具水平的高低影響著生產(chǎn)效率的高低，同時還直接決定了所生產(chǎn)制品質(zhì)量水平的高低。一個國家模具總體水平三優(yōu)劣也反映了一個國家工業(yè)化水平的高低。 用模具成型制品與采用機(jī)床分布加工生產(chǎn)制品的方法相比具有以下優(yōu)點。 （1）生產(chǎn)效率高。于采用多臺機(jī)床多個工序的機(jī)械加工相比生產(chǎn)同一個制品采用模具能一次成型，生產(chǎn)效率可以三機(jī)械加工效率的幾倍、幾十倍或上百倍。因此它特別適合也大批量、高速度地生產(chǎn)各種制品。 （2）用模具成型的制品質(zhì)量高。這是因為用模具成型制品三一致性好，即在精密的成型條件下，制品的尺寸精度和形位精度都比較高，互換性良好，另一方面在一定條件下用模具喲用成型真皮的物理力學(xué)性能比機(jī)械加工的更好，例如玻璃纖維增強(qiáng)塑料制品如采用機(jī)械加工的方法成型，玻璃纖維會被切斷，而且大量得暴露的制品的表面，不但外觀難看，而且影響使用性能，而且模具通過注射或壓制成型的增強(qiáng)塑料制品，制品表面光滑，不但外觀好，性能也好。 （3）用模具成型制品原料材料的利用率高。用機(jī)械加工的方法，毛坯的40%或更多都回在加工中成為廢屑，廢屑即使回收再加工，也只能降低使用，或者只能放棄。采用模具成型是少廢料、少無切削的方法，可大大節(jié)約原材料，節(jié)省能源。 （4）正是由于上述原因，用模具成型的制品比用別的方法獲得的制品成本低，經(jīng)濟(jì)效益好。由于生產(chǎn)效率高，可大大節(jié)省機(jī)時費，由于廢料少可節(jié)省材料費。 （5）用模具成型操作簡便。由于制品的形狀，尺寸、公差都是通過模具和成型機(jī)械老保證的，無須人為控制，因此生產(chǎn)操作簡便，生產(chǎn)工人不需要都 是很高文化程度和操作技術(shù)水平 綜上所述，模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要手段，特別適用于各類產(chǎn)品的制造和生產(chǎn)，傳統(tǒng)的用機(jī)械加工等方法自由成型的零件，很多都逐漸改成了永模具成型，如自由鍛改成了模鍛、切削成型零件改成了壓鑄成型零件等，可以認(rèn)為模具成型是成型是成型工業(yè)發(fā)展的一個方向。 模具可以按成型材料種類的不同而分為不同的種類，如金屬成型模具（最常見有沖壓模、鍛壓模、鑄造模、壓鑄模）、陶瓷成型模具、玻璃成型模具、塑料成型模具等。 模具在世界各國國民經(jīng)濟(jì)中扮演著十分重要的角色，美、日等先進(jìn)工業(yè)國家近十年來模具生產(chǎn)和出口的增長率都超過其機(jī)床生產(chǎn)和出口的增長率。實際上無論是機(jī)械產(chǎn)品、家用電器、汽車、飛機(jī)、輕工產(chǎn)品的質(zhì)量都在相當(dāng)程度上依賴模具工業(yè)，沒有高水平的模具工業(yè)就沒有高水平的機(jī)電工業(yè)，產(chǎn)品的革新首先是模具的革新，產(chǎn)品水平的高低在很大程度上取決于其成型摸具水平的高低。世界各國分別制定了扶植摸具工業(yè)的政策。1989年中國國務(wù)院頒布了當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定，把摸具工業(yè)列為機(jī)電工業(yè)中技術(shù)改造序列的第一位，生產(chǎn)基本建設(shè)序列的第二位（第一位是大型發(fā)輸電設(shè)備），這就確定了摸具工業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。這說明政府部門非常重視我國摸具工業(yè)的振興和發(fā)展。 1.2 國內(nèi)外塑料摸具技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 塑料制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率與塑料摸具的技術(shù)水平關(guān)系十分密切。摸具的結(jié)構(gòu)、型腔的精度、表面粗糙度、分型面位置、脫模方式對塑件的尺寸精度、形位精度、外觀質(zhì)量影響很大。摸具的溫度控制、充模速度、澆口位置、排氣槽大小對塑件內(nèi)分子取向、結(jié)晶形態(tài)等凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)以及由它們決定的力學(xué)性能、殘余應(yīng)力水平、光學(xué)、電學(xué)性能以及氣泡、凹陷、燒焦、冷疤、銀紋等各種制品缺陷有重要的關(guān)系。 摸具的脫摸機(jī)構(gòu)和抽芯機(jī)構(gòu)的驅(qū)動方式、動作繁簡、運(yùn)動速度、冷卻快慢對成型效率有決定性的影響。 從摸具制造的角度出發(fā)，要求模具零件經(jīng)久耐用，它的加工工藝性能好，選材合理，制造容易，造價低廉。由于模具的制造費用十分昂貴它的成本對產(chǎn)品的價格影響很大。 綜上所述可以看出，對于一副模具的要求是多方面的，在各種產(chǎn)品的制造行業(yè)，人們對上述各個方面都進(jìn)行了深入的研究，使模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分的迅速，高效率、自動化、大型、精密、長壽命模具在模具總產(chǎn)量中所占比例不短增大。從 模具設(shè)計和制造兩方面來看，模具發(fā)展趨勢可歸納為以下幾個方面。 （1）高速、高效自動化模具 現(xiàn)在的塑料成型模具基本上都能實現(xiàn)自動脫出產(chǎn)品、自動脫出澆注系統(tǒng)、自動墜落，大型制品或不能自動墜落的制品則采用機(jī)械手或機(jī)器人取出制品，對有側(cè)型芯或帶螺紋的制品多采用自動抽側(cè)型芯或自動旋出螺紋型芯的結(jié)構(gòu)。采用熱流道模具的結(jié)構(gòu)由于不需要脫出澆注系統(tǒng)使模具更容易實現(xiàn)全自動操作，為了縮短成型周期，注射模具采用各種高效冷卻結(jié)構(gòu)，典型的有熱管冷卻、邏輯密封冷卻等，必須強(qiáng)調(diào)的是高效自動化的模具必須配合以高速運(yùn)動全自動操作的成型設(shè)備，同時采用先進(jìn)合理的工藝條件，才能穩(wěn)定的提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。 （2）高精密注射模具 能否生產(chǎn)出高精密的塑件取決于模具、機(jī)器、原料、工藝、環(huán)境五大因素影響，只有當(dāng)成型機(jī)械精度高、工藝穩(wěn)定、環(huán)境不變，原料收縮率小，特別是模具精度高時，才能生產(chǎn)出高精度的塑件。普通塑件的精度很難達(dá)到金屬切屑零件的TI8或TI7級精度要求，特別是大型制件，但在某些特殊的使用場合有必須采用精密塑件，這時就不得不采用精密注射成型模具。 （3）大型塑件模具 隨著塑件制品應(yīng)用的日益擴(kuò)大，在建筑、機(jī)械、汽車、儀器、儀表、家用電器上采用了許多大型塑件制品，如汽車保險杠，洗衣機(jī)桶，大周轉(zhuǎn)箱，甚至汽車車體，這就相應(yīng)的需要大型模具，特別是大型注塑模具。大型注塑模具物料流程長，彈性變形大，自重大，目前最重以達(dá)60噸，因此它是設(shè)計、安裝、使用都有特殊之處。例如高壓下型腔壁的彈性變形很容易超差，應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)的校核計算。 （4）計算機(jī)技術(shù)于模具技術(shù)的完美結(jié)合 模具計算機(jī)輔助設(shè)計、輔助工程是20世紀(jì)70年代迅速發(fā)展起來的，到80年代已進(jìn)入實用化。不同軟件可分別用于擠塑、注塑、壓制、壓鑄、中空等模具的設(shè)計和對模具結(jié)構(gòu)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析。它由計算機(jī)硬件和專用軟件組成。CAD軟件的主要功能是幾何造型技術(shù)，采用Pro/E、UG等軟件將制品圖形立體地、精確的顯示了屏幕上，完成制件設(shè)計的繪圖工作，對制品或模具進(jìn)行力學(xué)分析，而過程軟件中充模流動軟件可模擬熔體在模體的流動和熔接痕形成大等過程，冷卻分析軟件可模擬熔體冷卻凝固過程和在模內(nèi)溫度的變化，使溫度分布盡可能均勻，并提高冷卻效率。計算機(jī)能大量儲存和方便地查找各種設(shè)計數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)件的圖形，并能繪制出模具的零件圖和裝配圖，使設(shè)計質(zhì)量提高，設(shè)計速度加快許多倍 （3）模具制造新工藝的進(jìn)展 塑料模具制造中最困難的部分莫過于型腔特別是異形復(fù)雜型腔的切屑加工。按傳統(tǒng)方式進(jìn)行機(jī)械加工費時費工，且難以保證質(zhì)量。為縮短制模周期，提高模具精度，減少鉗工等手工操作工作量，采用各種坐標(biāo)機(jī)床、仿形機(jī)床，光控機(jī)床和數(shù)控機(jī)床等。特別是盡年來發(fā)展起來的計算機(jī)輔制造使模具制造技術(shù)取得了突破性的發(fā)展，它采用計算機(jī)程序來控制數(shù)字機(jī)床的刀具和工件運(yùn)動軌跡和加工程序，來完成模具型腔的加工過程。數(shù)控機(jī)床有加工中心、數(shù)控銑床、數(shù)控車床等。采用注射模CAM后，模具的質(zhì)量大大的提高，而且成本降低了10%~30%加工周期縮短了20%~50%。 電加工技術(shù)的進(jìn)步給塑料模具型腔加工帶來了巨大方便，特別是對高硬度]、高強(qiáng)度的 制造的型腔可在淬火后直接加工，最常見的電加工技術(shù)有電火花、線切割、電強(qiáng)化、電拋光等。用計算機(jī)程序控制電火化加工是一項正在發(fā)展的高效率、高精度型腔加工的新技術(shù)，估計它將取代很大一部分型腔的繼續(xù)切屑加工的工作量。 將模具的計算機(jī)輔助設(shè)計、輔助工程和輔助制造連成一體的設(shè)計和制造系統(tǒng)是在模具型腔結(jié)構(gòu)和尺寸經(jīng)CAE軟件優(yōu)化后，將用CAD系統(tǒng)建造的型腔幾何模型直接生成型腔加工的數(shù)控程序單，并指揮相關(guān)機(jī)床完成型腔的數(shù)控加工。采用CAD/CAMCAE技術(shù)可以使模具型腔達(dá)到±0。0001%的重復(fù)和±0.002%的準(zhǔn)確性。 （6）簡易制模工藝的研究 為了及時的更新產(chǎn)品的花色品種，降低成本和適應(yīng)小批量產(chǎn)品的要求，開展了簡易制模工藝的研究。其所用的材料有木材、石膏、陶瓷、塑料等非金屬，也有鑄鋼、銅金屬、鋁合金、易熔合金。制模方法有澆鑄、噴涂交聯(lián)固化等。例如采用鋅合金澆鑄制模，以鋁粉、細(xì)鋼絲等填充增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂制模，聚氨酯彈性體制模，這些模具雖然精度較差，壽命不長，但制模周期短，成本低，有一定的適用范圍。 （7）目擊標(biāo)準(zhǔn)化 目前發(fā)達(dá)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到模具加工工作量的30%以上，并有完善的標(biāo)準(zhǔn)系列，包括零件標(biāo)準(zhǔn)和模架標(biāo)準(zhǔn)，國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化組織已制定了國標(biāo)模具系列標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)件品種多，規(guī)格全，質(zhì)量高，而且均以商品化。 近年來我過模具標(biāo)準(zhǔn)化工作有了很大進(jìn)展，基本上配齊了各種主要模具類別的零件標(biāo)準(zhǔn)。在塑料模具方面有塑料注塑模零件標(biāo)準(zhǔn)、塑料注塑模零件技術(shù)條件、塑料注塑模模架標(biāo)準(zhǔn)、塑料注塑模技術(shù)條件等，其中零件標(biāo)準(zhǔn)包括模板、墊塊、推桿、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等十余種零件，現(xiàn)以有不少專業(yè)廠成套生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)模架，成批生產(chǎn)各種標(biāo)準(zhǔn)模具零件，并作為商品出售。對于頂桿、導(dǎo)柱等常用模具的標(biāo)準(zhǔn)零件已深入人心，由于采用它即節(jié)省時間、金錢、又提高了質(zhì)量，目前廠家非常樂于采用，而大小模具的標(biāo)準(zhǔn)模架人們已習(xí)慣向有關(guān)廠家訂購，然后再進(jìn)行型腔、型芯等的加工。 模具標(biāo)準(zhǔn)化為塑料模具設(shè)計和制造都帶來了極大的方便，由于標(biāo)準(zhǔn)件可直接購買，因此模具設(shè)計制造者只需精心設(shè)計和加工型腔，這使得塑料模具的設(shè)計和制造周期大為縮短，成本降低，質(zhì)量得到保證，當(dāng)前我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高，尚需大力推廣，充實完善，擴(kuò)大模具標(biāo)準(zhǔn)件新系列。 （8）特種塑料成型模具的研制 例如隨著成型工藝不斷發(fā)展而出現(xiàn)的氣體輔助注塑成型模具、低發(fā)泡制品注塑模具、反應(yīng)注塑成型模具、多層多腔注塑模具、多色注塑模具以及低發(fā)泡擠出機(jī)頭、多層復(fù)合機(jī)頭等。 此外在模具制造上采用特殊的模具專用鋼材，采用特殊的表面處理技術(shù)如離子注入、物理沉積、噴鍍、刷鍍等提高模具的使用壽命，表面花紋加工新技術(shù)可提高塑件外觀質(zhì)量等。 1.3 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1.3.1 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計 塑件設(shè)計的核心問題，是要保證其使用功能要求。在充分分析塑件使用功能的基礎(chǔ)上確定塑件的整體結(jié)構(gòu)、各組成部分幾何形狀、尺寸、材質(zhì)和外觀要求及強(qiáng)度等。塑件的結(jié)構(gòu)，應(yīng)在滿足其功能要求的前提下，力求簡單、明快、可靠。因為簡單的塑件結(jié)構(gòu)容易滿足其功能要求，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、適用、安全的目的。 在設(shè)計塑件時，應(yīng)當(dāng)了解它是單獨使用，還是與其它零件組合起來使用，在使用過程中它的主要功能和輔助功能是什么。如果它是與其它零件組合起來使用，那么它的哪些部分、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸受其它零件制約、不可變動，哪些部分可通過直觀判斷、試驗后加以修正。 塑件各部分的強(qiáng)度可以通過選材、合理地分配材料、必要的強(qiáng)度和剛度計算、模擬或?qū)嵱脤嶒灥确椒ㄓ枰源_認(rèn)。根據(jù)使用要求不同，在設(shè)計某些塑件時還要計算容積、重量、伸長，決定某些幾何參數(shù)，有的塑件要采用金屬嵌件，如齒輪、軸承一類塑件。 為了提高剛度，例如對于玻璃纖維增強(qiáng)的塑件，應(yīng)盡量不設(shè)計成平面而設(shè)計成曲面，恰當(dāng)?shù)乩媒?、皺折、凸起部、夾層結(jié)構(gòu)和有方向性的玻璃纖維基材。 為了保證更好地發(fā)揮塑件的功能作用，例如在設(shè)計儀表殼體、儀表板件等時，要考慮到在其上要安裝與運(yùn)轉(zhuǎn)操作、 情報傳達(dá)、安全警報、娛樂快適應(yīng)等有關(guān)的各種零件，因此在設(shè)計板面零件布局時要考慮操作者的視認(rèn)性、操作性和安全性等。 1.3.2 工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計 再塑件功能結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，為實現(xiàn)加工制造的可能性和簡捷性，必須進(jìn)行工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計。因此，在設(shè)計塑件時，要選擇合適的材料，以保證在使用過程中的可靠性及加工過程中的可行性，用以確定成型方法及成型工藝對塑件提出的工藝結(jié)構(gòu)要求。 塑件工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容如下：塑件內(nèi)外側(cè)壁應(yīng)有恰當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍龋瑑?nèi)外表面結(jié)合處，即角隅處，加強(qiáng)筋端部和根部等以及所有能允許設(shè)計圓角的地方均應(yīng)設(shè)計成圓角。塑件壁厚要均勻，加強(qiáng)筋、凸臺、支撐面、邊緣、底部形狀的設(shè)計要保證其強(qiáng)度，利于其成型和脫模。金屬嵌件要滿足塑件使用功能要求，與塑件連接牢固性要求，成型時便與在模具中裝固，成型后容易從模具中脫出。塑件表面的花紋、圖案、文字、符號等的設(shè)計要考慮成型與脫模、使用中的損傷、模具加工等問題。此外處于塑件外形輪廓最大部分得分型線痕跡，不影響其工作特性及表觀質(zhì)量。 因此在塑件工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要充分了解其在使用中的機(jī)能，又要熟悉材料的性能特點，成型工藝過程及特點。只有正確的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計，才能保證塑件順利成型、脫模，確保塑件質(zhì)量，避免塑件在成型中出現(xiàn)裂紋、凹陷、氣孔、銀紋、疏松、污斑等一系列成型缺陷，增強(qiáng)塑件的使用中的可靠性及持久性。 除以上所述外，還應(yīng)對塑件的焊接、鉚接、電鍍、涂裝、印刷、壓花、機(jī)械加工等后續(xù)工序加以考慮，并在塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計上采取相應(yīng)的措施，借以保證這些加工的順利進(jìn)行，并確保加工質(zhì)量。 1.3.3 造型結(jié)構(gòu)設(shè)計 工業(yè)制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，是一門技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的多元交叉科學(xué)。 塑件制品種類繁多，有像光盤、磁帶、薄膜、人造革、電影膠片、編織帶、地毯、地板等一類平面狀制品；有像餐具、玩具、家用電器、儀表等立體狀制品，還有塑料花、仿大理石、仿玉石制品，仿生制品等藝術(shù)品。對于這些制品，都要通過外部造型設(shè)計加以裝飾美化。因為人們通常都是在滿足功能要求下，總是喜歡購置外形美觀的制品。 塑件造型設(shè)計系指按照美的法則，如對比與調(diào)合、概括與簡單、對稱與平衡，安定與輕巧、尺寸與比例、主從、比擬、聯(lián)想等對塑件外觀形狀、圖案、色彩及其相互的結(jié)合進(jìn)行設(shè)計，通過視覺給人以美的感覺。 對于單獨使用的塑件或殼體制品，一定要認(rèn)真的進(jìn)行造型設(shè)計，以滿足其使用機(jī)能要求，是現(xiàn)代制品設(shè)計的根本目的，滿足人的心理需要是制品使用功能設(shè)計的根本依據(jù)?！皩嵱?、經(jīng)濟(jì)、美觀”是制品造型設(shè)計的基本原則。在造型設(shè)計中還要體現(xiàn)環(huán)境、時代的要求，正確地使用水平線、垂直線、弧線等所形成的幾何構(gòu)型、比例尺度、起伏、棱角、機(jī)理、色彩等，使人們在使用塑件時有一種美的享受，同時又能保證使用者在使用它時感到方便、安全、可靠、舒適。 1.3.4 塑件尺寸、精度及表面粗糙度 1.尺寸 塑件尺寸的大小取決于塑件的流動性.流動性差,塑件不可過大,以免不能充滿型腔或形成熔接痕,影響塑件外觀和強(qiáng)度,此外成型設(shè)備,模具尺寸及脫模距離等也會影響塑件的大小。 2.精度 影響塑件精度的因素很多，除與模具制造精度和模具磨損有關(guān)外，還與塑料收縮率的波動、成型時工藝條件有關(guān)，所以素件的尺寸精度一般不高。 3.壁厚 塑件的壁厚主要取決于塑件的使用要求,但壁厚的大小對塑件的成型影響很大。壁厚過小，成型時流動阻力大，難以充型；壁厚過大則浪費材料，還易產(chǎn)生氣泡，縮孔等缺陷，因此必須合理選擇塑性壁厚。同一塑件壁厚應(yīng)盡可能一致，否則會因冷卻或固化速度不均而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，影響塑件的使用。 4.孔的設(shè)計 a.通孔：通孔設(shè)計時深度不能太大，壓縮成形時應(yīng)注意，通孔深度應(yīng)不超過孔徑的3.75倍。b.盲孔：盲孔只能用一端固定的型芯來成形，因此其深度淺于通孔。注射成形或壓注成形時，孔深不超過孔徑的4倍。壓縮成形時，平行于壓制方向的孔深一般不超過直徑的2.5倍，垂直于壓制方向的孔深不超過直徑的2倍。直徑小于1.5mm的孔或深度太大（大于以上值）的孔最好采用成形后機(jī)械加工的方法獲得。c.異形孔：當(dāng)塑件為異形孔（斜孔或復(fù)雜形孔）時，常常采用拼合的方法成形，這樣可以避免側(cè)向抽芯。 1.4 Pro/ENGINEER軟件的集成制造技術(shù) 模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的集成關(guān)鍵是建立單一的圖形數(shù)據(jù)庫、在CAD、CAE、CAM，各單元之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動傳遞與轉(zhuǎn)換，使CAM、CAE階段完全吸收CAD階段的三維圖形，減少中間建模的時間和誤差；借助計算機(jī)對模具性能、模具結(jié)構(gòu)、加工精度、金屬液體在模具中的流動情況及模具工作過程中的溫度分布情況等進(jìn)行反復(fù)修改和優(yōu)化，將問題發(fā)現(xiàn)于正式生產(chǎn)前，大大縮短制模具時間，提高模具加工精度。 Pro/ENGINEER 軟件采用面向?qū)ο蟮慕y(tǒng)一數(shù)據(jù)庫和參數(shù)化造型技術(shù)，具備概念設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計的功能，為模具的集成制造提供了優(yōu)良的平臺。 Pro/ENGINEER的并行工程技術(shù)在模具中應(yīng)用 模具是面向定單式的生產(chǎn)方式，屬于單性生產(chǎn)，制造過程復(fù)雜，要求交貨時間短。如果利用CAD、CAM單元技術(shù)制造模具，制造精度低、周期長，為了解決上述難題，我們將并行工程技術(shù)引入到模具制造過程中。 所謂并行工程是設(shè)計工程師在進(jìn)行產(chǎn)品三維零件設(shè)計時就考慮模具的成型工藝、影響模具壽命的因素，并進(jìn)行校對、檢查，預(yù)先發(fā)現(xiàn)設(shè)計過程的錯誤。在初步確立產(chǎn)品的三維模型后，設(shè)計、制造及輔助分析部門的多位工程師同時進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程詳圖設(shè)計、模具性能輔助分析及數(shù)控機(jī)床加工指令的編程，而且每一個工程師對產(chǎn)品所做的修改可自動反映到其他工程師那里，大大縮短設(shè)計、數(shù)控編程的時間。 在實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)用Pro/ENGINEER軟件，將原來模具結(jié)構(gòu)設(shè)計→模具型腔、型芯二維設(shè)計→工藝準(zhǔn)備→模具型腔、型芯設(shè)計三維造型→數(shù)控加工指令編程→數(shù)控加工的串行工藝路線改為由不同的工程師同時進(jìn)行設(shè)計、工藝準(zhǔn)備的并行路線，不但提高了模具的制造精度，而且能縮短設(shè)計、數(shù)控編程時間達(dá)40%以上。 要實施并行工程關(guān)鍵要實現(xiàn)零件三維圖形數(shù)據(jù)共享，使每個工程師使用的圖形數(shù)據(jù)是絕對相同，并使每個工程師所做的修改自動反映到其他有關(guān)的工程師那里，保證數(shù)據(jù)的唯一性和可靠性。Pro/ENGINEER軟件具有的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化實體特征造型技術(shù)為實現(xiàn)并行工程提供了可靠的技術(shù)保證。 第2章 榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1 塑件材料的選擇 塑料的選擇主要考慮材料成型后的強(qiáng)度以及注塑過程中塑料的流動性。pvc在工業(yè)上應(yīng)用很廣泛，工業(yè)上很多塑料結(jié)構(gòu)件都使用ABS，如鼠標(biāo)、顯示器、儀表盤等外殼都使用ABS，ABS能滿足強(qiáng)度要求，并且注塑性能也相當(dāng)好。所以榨汁機(jī)可以選用ABS。 2.2 pvc的性能和成型特點 PVC=Polyvinyl chloride polymer, 中文稱作聚氯乙烯。 聚氯乙烯的最大特點是阻燃，因此被廣泛用于防火應(yīng)用。但是聚氯乙烯在燃燒過程中會釋放出氯化氫和其他有毒氣體,例如二惡英。它穩(wěn)定;不易被酸、堿腐蝕;對熱比較耐受。正是由于其防火耐熱作用,聚氯乙烯被廣泛用于電線外皮和光纖外皮。此外也常被制成手套、某些食物的保鮮紙。聚氯乙稀具有原料豐富（石油、石灰石、焦炭、食鹽和天然氣）、制造工藝成熟、價格低廉、用途廣泛等突出特點，現(xiàn)已成為世界上僅次于聚乙烯樹脂的第二大通用樹脂，占世界合成樹脂總消費量的29%。聚氯乙烯容易加工，可通過模壓、層合、注塑、擠塑、壓延、吹塑中空等方式進(jìn)行加工。聚氯乙烯主要用于生產(chǎn)人造革、薄膜、電線護(hù)套等塑料軟制品，也可生產(chǎn)板材、門窗、管道和閥門等塑料硬制品。 化學(xué)性能： 比重:1.38克/立方厘米 成型收縮率:0.6-1.5% 成型溫度：160-190℃ 特點：力學(xué)性能,電性能優(yōu)良,耐酸堿力極強(qiáng),化學(xué)穩(wěn)定性好,但軟化點低. 適于制作薄板,電線電纜絕緣層,密封件等.成型特性： 1.無定形料,吸濕小,流動性差.為了提高流動性,防止發(fā)生氣泡,塑料可預(yù)先干燥.模具澆注系統(tǒng)宜粗短,澆口截面宜大,不得有死角.模具須冷卻,表面鍍鉻. 2.由于其腐蝕性和流動性特點，最好采用專用設(shè)備和模具。所有產(chǎn)品須根據(jù)需要加入不同種類和數(shù)量的助劑。 3.極易分解,在200度溫度下與鋼.銅接觸更易分解,分解時逸出腐蝕.刺激性氣體.成型溫度范圍小. 4.采用螺桿式注射機(jī)噴嘴時,孔徑宜大,以防死角滯料.好不帶鑲件,如有鑲件應(yīng)預(yù)熱. 聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化劑制成。 歷史：1912年，德國人Fritz Klatte合成了PVC，并在德國申請了專利，但是在專利過期前沒有能夠開發(fā)出合適的產(chǎn)品。 1926年，美國B.F. Goodrich公司的Waldo Semon合成了PVC并在美國申請了專利 安全/危害：PVC內(nèi)一些添加劑和增塑劑可能滲出。 軟玩具PVC 被做成嬰孩玩具許多年, 人們開始關(guān)注孩子嘴嚼這些軟塑玩具有添加劑滲出。 (乙烯基IV 袋子被使用在出生加護(hù)病房并且被顯示了滲出DEHP (Bis(2-ethylhexyl) 鄰苯二甲酸酯), 鄰苯二甲酸酯添加劑。 PET水樽也有滲出) 在2006 年1月, 歐洲共同體下了一個禁令:在玩具里禁用六種類型鄰苯二甲酸酯軟化劑(參見2005/84/EC 指引) 。 在美國越來越多公司為這年齡組制造PVC 玩具自愿停用PVC 或停用鄰苯二甲酸酯。 美國糧食藥物管理局建議制造者考慮在敏感患者譬如出生不滿一月的嬰兒的設(shè)備里禁用DEHP。 但是, 供選擇的軟化劑未被測試確定是否他們是更不安全。 其它乙烯基產(chǎn)品, 包括汽車內(nèi)部、淋浴膠簾、鋪地板物料等, 也釋放化學(xué)氣體入空氣。一些研究表明, 這添加劑也許令健康問題復(fù)雜化, 但需要進(jìn)一步研究。 根據(jù)一些醫(yī)療研究, PVC 增塑劑也許導(dǎo)致慢性病:譬如硬皮病、膽管癌(cholangiocarcinoma)、angiosarcoma、腦癌和acrosteolysis 。 2004年, 一個聯(lián)合瑞典丹麥研究小組發(fā)現(xiàn)了常用在PVC的鄰苯二甲酸鹽DEHP 和BBzP,和兒童過敏有一個非常強(qiáng)的關(guān)系 。 環(huán)境保護(hù)者小組Greenpeace 綠色和平主張全球性逐步淘汰PVC 因為從PVC垃圾的焚化產(chǎn)生戴奧辛(=Dioxin二惡英)即是,二惡英是乙烯基氯(PVC)的副產(chǎn)物。 乙烯基氯是戴奧辛的來源, 戴奧辛是一種高度毒性物質(zhì),可能導(dǎo)致癌癥和其它病癥。戴奧辛是一個全球性健康威脅:因為他們在環(huán)境能大范圍散布并無法消散。 即使接觸非常少戴奧辛, 戴奧辛與免疫系統(tǒng)受壓、生育問題、各種各樣的癌癥, 和內(nèi)分泌病有關(guān)系。 根據(jù)一個由英國企業(yè)ICI化學(xué)和高分子制品有限公司1994年提供的報告: 根據(jù)1989年發(fā)表的一篇文獻(xiàn), 這些oxychlorination 反應(yīng)[ 使用做乙烯基氯和一些氯化的溶劑] 會引起polychlorinated dibenzodioxins (PCDDs)和dibenzofurans (PCDFs) 。反應(yīng)包括所有成份和條件必要形成PCDD/PCDFs.... 它難看出怎樣這些情況能被修改以便防止PCDD/PCDF 形成而沒有嚴(yán)重削弱過程被設(shè)計的反應(yīng)。" 換句話說, 戴奧辛是生產(chǎn)PVC 難免的后果。 經(jīng)各地焚穢爐、鍋爐、污水處理系統(tǒng)由乙烯基氯產(chǎn)生戴奧辛; 在vinyl resins里也有少少戴奧辛. 實際上所有燃燒也很易形成戴奧辛。有氯、有機(jī)化合物、催化劑和高熱,就有戴奧辛的形成。 為這個在燃燒過程PVC 是一個氯的來源。 2.3 塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性 2.3.1 脫模斜度 為了便于塑料件從模腔中脫出，防止在脫模過程中出現(xiàn)由于脫模阻力過大，塑件被頂裂、變形和擦傷，塑件廢品率增加、質(zhì)量下降的現(xiàn)象。在平行于脫模方向的塑件表面上，必須設(shè)有一定的斜度，此斜度稱為脫模斜度。 斜度與塑料的種類和塑件的高度有關(guān)，并且為了使塑件留在凸?；虬寄Ｉ?，塑件內(nèi)表面和外表面的的斜度值也有差異，塑件高度不大時，通常小于4㎜可以不設(shè)脫模斜度，對于高度小于4㎜的結(jié)構(gòu)都不設(shè)脫模斜度。Pvc塑件外表面的脫模斜度一般為40′～1o 30′，外表面為30′～1o。所以，取內(nèi)外表面的脫模斜度為1o。 2.3.2 尺寸公差和精度 塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件與產(chǎn)品圖紙中尺寸的符合程度。即所獲得塑件尺寸的準(zhǔn)確度。影響塑件尺寸精度的因素很多，首先是模具的制造精度和模具的磨損程度，其次是模具的收縮率的波動以及成型時工藝條件的變化、塑件成型后的時效變化和模具結(jié)構(gòu)形狀等。因此，塑件的尺寸精度往往不高，應(yīng)在保證使用要求的前提下盡可能選用低精度等級。 由《塑料模設(shè)計手冊》可查得，Pvc建議采用的精度為高精度3級，一般精度4級，低精度5級?？紤]到滴注儀的使用對精度的要求不太高，所以各個地方均選擇4級精度。公差值的選擇見模具設(shè)計部分。 2.3.3 表面粗糙度 塑件間的表面粗糙度一般取Ra0.8～0.2um之間，在設(shè)計時應(yīng)考慮到下蓋的美觀性，同時兼顧經(jīng)濟(jì)性要求。為滿足美觀性要求，塑件的外表面要求比較光滑，取Ra0.4um；為了降低成本，內(nèi)表面可以取稍大的表面粗糙值，取Ra0.5um。 2.3.4 壁厚 塑件的壁厚是重要的結(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計時必須考慮的問題之一。 塑件壁太薄，剛度差，在脫模、使用、裝配中會發(fā)生變形，影響塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性，塑件壁太薄，還會造成模腔通道狹窄、流動阻力大。 熱塑性材料的壁厚一般取2～4㎜，榨汁機(jī)基本尺寸為300×280×30㎜，屬于中等件，可取其壁厚值為2.5㎜。 2.3.5 圓角 在塑件的角隅處，即內(nèi)外表面的交接轉(zhuǎn)接處，加強(qiáng)筋的頂端及根部等處都應(yīng)設(shè)計成圓角。而且圓角的半徑不應(yīng)小于0.5㎜。凡能設(shè)計成圓角的地方均設(shè)計成圓角。有一系列好處，在塑件成型時溶料流動阻力小，有利于改善流動充模特性。其結(jié)果可以防止因塑料收縮而導(dǎo)致的塑料變形，或者因鈍角而引起的應(yīng)力集中，使塑件的強(qiáng)度增大。模具使用壽命延長，塑件外形也因圓弧過渡而顯得更為美觀。同時，與塑料相對應(yīng)的模具成型零件在熱處理是不易裂口，強(qiáng)度大為增加。 2.3.6 孔的設(shè)計 基于各種各樣的功能要求，塑件上常常需要設(shè)置各種各樣的孔眼。塑件上的孔有簡單的孔、復(fù)雜的孔、盲孔、光孔、螺紋孔，還有豎向的孔和側(cè)向的孔。設(shè)計孔時應(yīng)滿足塑件的使用要求，使孔的形狀、位置要有利于塑件成型，同時還要保證塑件有足夠的使用強(qiáng)度。注射法成型塑件，孔的長度與孔直徑的比值為：通孔到4為止，盲孔應(yīng)在4以下為妥。能成型孔的深度、直徑及最小孔邊厚度。 成型盲孔的型芯是一端固定的，就好似受均勻載荷作用的懸臂梁一樣，可按公式2-1計算。 （2—1） 式中 h ——孔深（㎜）； d ——孔直徑（㎜）； [δ]——型芯允許變形（㎜）；. Pc ——注射壓力（通常取40MPa）； E ——彈性模量（鋼材為2.1×105 MPa）； 對于直徑為5～60㎜的圓柱孔，計算其最大許可成型深度時，允許變量取[δ]=0.04～0.06㎜。該公適用于圓柱型孔或錐度不大的孔。 塑件上的通孔，其最大許可成型深度可由式2-2計算。 （2—2） 設(shè)計孔時，應(yīng)注意以下問題： （1） 在一般情況下應(yīng)把孔設(shè)置在塑件強(qiáng)度較大處。必要時可采取一些增厚措施。 （2） 為了確保塑件的使用強(qiáng)度，應(yīng)使孔間、孔與邊壁間、孔的端部至塑件表面要有足夠的塑料層厚度。 本設(shè)計中，大部分的孔是作為螺紋用孔，后加工工序還要有螺紋成型。經(jīng)計算，塑件上所有的孔均滿足要求。 2.3.7 凸臺的設(shè)計 凸臺是塑件上用來增強(qiáng)孔或供裝配附件用的凸起部分，本塑件上凸臺用來裝配部件，都為圓形。當(dāng)凸臺處于平面或遠(yuǎn)離壁面時，應(yīng)用加強(qiáng)筋加強(qiáng)，以提高強(qiáng)度，并使塑件成形容易。加強(qiáng)筋的厚度意不超過其所在壁厚的80%為好。因為凸臺高度都不大，所以不需要設(shè)置加強(qiáng)筋。 設(shè)計凸臺時，應(yīng)盡量使凸臺的尺寸小些。不要因為設(shè)置凸臺而使塑件壁厚過分懸殊。 2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 2.4.1 用PRO/E設(shè)計滴注儀的上蓋部分 創(chuàng)建的model tree 如下所示： 圖2-1 上蓋目錄樹 榨汁機(jī)內(nèi)支架分模的基本設(shè)計步驟 步驟 應(yīng)用的功能 說明 完成結(jié)果 1 【選取零件】 選取分模零件，確定父特征和零件布局 2 【收縮率】 【工件大小】 根據(jù)pvc材料的收縮率，設(shè)置分模零件的收縮率值；設(shè)置模具型心，型腔的尺寸 3 【創(chuàng)建分型面】 【分割模具體積塊】 通過設(shè)置分型面，分割滑塊體積塊 4 【創(chuàng)建分型面】 【分割模具體積塊】 創(chuàng)建型腔，型心分型面和體積塊 5 【創(chuàng)建分型面】 【分割模具體積塊】 創(chuàng)建鑲件分型面及體積塊 6 【創(chuàng)建模具元件】 【鑄?！? 創(chuàng)建型心，型腔，鑲塊模具元件。以型腔型心尺寸模擬注塑，產(chǎn)生塑件 7 【模具開口】 定義型腔，型心，鑲塊，塑件的距離 榨汁機(jī)內(nèi)支架調(diào)入模架的基本設(shè)計步驟 、 應(yīng)用功能 說明 完成結(jié)果 1 【新建】 【添加組件】 新建模架窗口，調(diào)入型腔，型心部分 2 【準(zhǔn)備】 【定義模具組件】 調(diào)入模架，系統(tǒng)將自動添加模板，導(dǎo)柱等組件 3 【創(chuàng)建切口】 【流道】 設(shè)計流道和拉料桿 4 【滑塊】 設(shè)計滑塊機(jī)構(gòu) 5 【添加組件】 創(chuàng)建定距拉桿 6 【水線】 設(shè)計定模和動模冷卻系統(tǒng) 7 【頂桿】 【裝配元件】 【螺釘】 設(shè)計定桿和螺釘 8 【裝配元件】 裝配全套模架元件 2.4.2 用PRO/E設(shè)計滴注儀的下蓋部分 創(chuàng)建的model tree 如下所示： 圖2-2 下蓋目錄樹 第3章 榨汁機(jī)的模具設(shè)計 3.1 榨汁機(jī)的選擇及型腔數(shù)目的確定 3.1.1 塑件的質(zhì)量體積分析及Pvc的注射工藝性 塑件的體積大?。和ㄟ^Pro/E分析，可知體積為199652.8610 mm3 200.653㎝3，Pvc的密度為1.02g/㎝3，所以質(zhì)量為202.366 g。 料桶溫度的正確選擇關(guān)系到塑料的塑化質(zhì)量，其原則是能保證順利的注射成型而又不引起塑料的局部降解。塑料的加工溫度有注射機(jī)料筒來控制的。料筒的末端最高溫度應(yīng)高于塑料的流動溫度（或熔融溫度），但低于塑料的分解溫度。 Pvc流動性好，易于成型。熔融溫度為217～237oC，熱分解溫度為250oC以上。熔融溫度與分解溫度比較接近，選擇料筒溫度為200～230oC，為了防止流涎現(xiàn)象，噴嘴溫度稍低于料筒溫度取150～180oC。 注射時，需在80～900oC預(yù)干燥5小時以上，注射溫度為200～230 oC，注射成型過程中，冷卻介質(zhì)用水，模溫越低，冷卻速度太快，熔體溫度降低越迅速，造成熔體粘度增大，注射壓力損失，引起充模不足，反之，則有利于提高制品表面質(zhì)量，但制品生產(chǎn)率大大降低，綜合以上兩點，取模具溫度為60～70oC。 表3.1 Pvc注射工藝參數(shù) 注射機(jī)類型 螺桿式 模具溫度（oC） 60～70 螺桿轉(zhuǎn)速（r/min） 30～60 注射壓力(MPa) 70～90 噴嘴形式 直通式 保壓力(MPa) 50～70 噴嘴溫度（oC） 180～190 注射時間(s) 3～5 料桶前段溫度（oC） 200～210 保壓時間(s) 15～30 料桶中段溫度（oC） 210～230 冷卻時間(s) 15～30 料桶后段溫度（oC） 180～200 成型周期(s) 40～70 3.1.2 型腔數(shù)目的確定 在設(shè)計實踐中，有先確定注射機(jī)的型號，再根據(jù)所選用的注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范及塑件的技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求，計算能夠選取的型腔數(shù)目，也有根據(jù)經(jīng)驗先確定型腔數(shù)目的，然后根據(jù)生產(chǎn)條件，如注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)規(guī)范等進(jìn)行校核計算，看所選得型腔數(shù)目是否滿足要求。 由于塑件尺寸較大，單個塑件體積為185.653cm3 ，并且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，還有一個側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，所以設(shè)計時，可以首先確定腔數(shù)為單型腔。 3.1.3 注塑機(jī)的選擇 根據(jù)塑件體積為200.653㎝3，并且塑件的大小為300×280×30㎜，選擇注射機(jī)為XS-ZY-500，為螺桿式。 表3.2 XS-ZY-500的技術(shù)規(guī)范 額定注射量(cm3) 500 最大成型面積(cm2) 1000 螺桿直徑(㎜) 65 最大開（合）模行程(㎜) 500 注射壓力(MPa) 145 模具最大厚度(㎜) 450 注射行程(㎜) 200 模具最小厚度(㎜) 300 螺桿轉(zhuǎn)數(shù)(r/min) 20、25、32、38、42、50、63、80 動定模固定板尺寸(㎜) 700×850 合模力(kN) 3500 拉桿空間(㎜) 540×440 噴嘴孔直徑(㎜)， 5 噴嘴圓弧半徑(㎜) 18 （1）鎖模力的校核 鎖模力是指注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)在工作過程中對模具所能施加的最大夾緊力。在選用注射機(jī)時，要對其合模機(jī)構(gòu)進(jìn)行校核。通常可用下列公式進(jìn)行： （3—1） 式中 P ，1 ——單個塑件在模具分型面上的投影面積； A 2 ——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積； N ——型腔數(shù)量； p ——塑料熔體對型腔的成型壓力； F ——鎖模力。 （2）注射容量校核 模具型腔能否充滿與注射機(jī)允許的最大注射量密切相關(guān)，設(shè)計模具時，應(yīng)保證注射模內(nèi)所需熔體總量在注射機(jī)實際的最大注射量的范圍內(nèi)，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，注射機(jī)的最大注射量是其允許最大注射量（額定注射量）的80％，由此有： （3—2） 塑件的體積為185.653 cm3，加上澆注系統(tǒng)凝料的體積大約為245 cm3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于注射機(jī)的額定注射量為500 cm3，滿足需求。 （3） 最大注射壓力的校核 注射壓力是指在螺桿頭部產(chǎn)生的熔體壓強(qiáng)，注射壓力過低會導(dǎo)致型腔壓力不足，熔體不能順利充滿型腔；反之，注射壓力過大，不僅會造成制品溢料，甚至系統(tǒng)過載。螺式注射機(jī)Pvc注射壓力一般是70～100MPa，取80Mpa。注射機(jī)注射壓力為145 MPa，滿足要求。 （4） 模具厚度的校核 本注射機(jī)所允許的最小厚度和最大厚度分別為300和450㎜，所選模架的閉合高度為448㎜，滿足要求。 （5） 開模行程校核 所選注射機(jī)的最大開模行程為500㎜，模具結(jié)構(gòu)為斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯的雙分型面注射模，其開模距為： （3—3） 式中 H 1 ——脫模距離（㎜）； H 2 ——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度（㎜）； A ——取出澆注系統(tǒng)凝料所必需的長度（㎜）； 所以，開模行程大概為300㎜<600㎜，滿足要求。 3.2 分型面的選擇 將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，這些可以分離部分的接觸表面分開時能取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面成為模具的分型面，本例為點澆口，應(yīng)該用三版式結(jié)構(gòu)。選擇雙分型面。 圖 3-1 分型面的結(jié)構(gòu) B分型面的分型距離為150㎜，A分型面的分型距離為60㎜。 3.3 排氣系統(tǒng)的設(shè)計　 本設(shè)計中塑件的邊長較長，分型面與塑件結(jié)合的地方較多，因此，可以利用分型面的間隙配合進(jìn)行排氣。同時，在本結(jié)構(gòu)中有28根推桿。也利用推桿與凸模之間的間隙進(jìn)行排氣，同時，側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)也可以排氣，所以可以不必要單獨設(shè)計排氣槽。 3.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計 3.4.1 主流道部分設(shè)計 主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道。屬于從熱的塑料熔體到相對較冷的模具的一段過渡的流動長度，因此它的形狀和尺寸最先影響著塑料熔體的流動速度及填充時間，必須使塑料熔體的溫度降和壓力降最小，且不損害其把塑料熔體輸送到最“遠(yuǎn)”位置的能力。主流道垂直于分型面。 主流道長度一般按模板厚度確定，但為減小充模時的壓力降和減小物料損耗，以短為好，中小模具控制在50㎜以內(nèi)，在出現(xiàn)過長主流道時，可將主流道襯套挖出深凹坑，讓噴嘴深入模具。本題取L為50㎜。 由于主流道要與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，所以在注射模中主流道部分常設(shè)成可拆卸更換的主流道襯套。為了拆卸更換方便，模具的定位圈常與主流道襯套分開設(shè)計，主流道襯套如圖3-2所示： 圖 3-2 主流道結(jié)構(gòu) 各部分尺寸如下： G54-S200/400注射機(jī)噴嘴孔直徑為6㎜，噴嘴圓弧半徑為20㎜。 d ——主流道小短直徑　　　　　　　　d=5+1=6㎜ ； R ——主流道球面半徑　　　　　　　　R a =18/2+2=11㎜ ； R a——表面粗糙度　　　　　　　　 　R a≦0.8um ； a ——主流道錐角　　　　　　　　　　a=5o ； L ——主流道長度　　　　　　　　　　L=36㎜ ； r ——主流道出口端圓角　　　　　　　r=D/8=0.95㎜ ； h ——球面配合高度　　　　　　　　 h=3㎜ ； Ｄ ——主流道大端直徑　　　　　　　D=d+2Ltg(a/2)=8.3㎜ ； 3.4.2 冷料穴設(shè)計 冷料穴是用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。 冷料穴一般開設(shè)在主流到對面的動模板上（亦即塑料流動的轉(zhuǎn)向處），其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的1～2倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積。 本設(shè)計中，冷料穴和分流道均開設(shè)在中間板上，主流道的大端直徑D為8.53㎜，所以冷料穴的直徑可以取9㎜，深度可以取10㎜。 同時在分流道的末端也應(yīng)設(shè)置冷料穴，冷料穴的截面形狀和分流道的形狀相吻合，為梯形截面，長度為10㎜。 圖 3-3 冷料穴結(jié)構(gòu) 3.4.3 分流道設(shè)計 在多型腔或單型腔多澆口時應(yīng)設(shè)置分流道。分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料有主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換一伙的平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此要求所設(shè)計的分流道能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動過程中壓力損失和熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。 （3—4） B=0.27 （3—5） 式中?。?——梯形的大底邊寬度（㎜）； 　　　　 ｍ ——流經(jīng)分流道的塑件的質(zhì)量（ｇ）， 　　　　 Ｌ ——該分流道的長度（㎜）； 　　　　 Ｈ ——梯形的高度（㎜）； a ——側(cè)邊與垂直分型面的夾角，取5o～15o，此處取12o。 分流道的形狀設(shè)計成梯形截面，如圖3-4： 圖 3-4 分流道結(jié)構(gòu) 3.4.4 澆口設(shè)計 澆口又稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中介面積最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件的性能和質(zhì)量的影響很大。 通常澆口可分為大澆口和小澆口兩類，前者也稱非限制性澆口，系指直接澆口；后者也稱限制性澆口和內(nèi)澆，常用的有側(cè)澆口，點澆口等。 小澆口最適合于填充薄壁和壁厚均勻的型腔，它能有效的防止制品發(fā)生