電器蓋注射模具設計-帶孔長方盒塑料注塑模含UG三維及12張CAD圖1模2腔側抽芯推桿推出帶開題報告.zip
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注塑模中英文翻譯
摘要：根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術要求，考量塑件制件尺寸。本模具采用一模兩腔，側澆口進料，注射機采用海天110X 1A型號，設置冷卻系統(tǒng)，CAD和UG繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模具合理的加工方法。附上說明書，系統(tǒng)地運用簡要的文字，簡明的示意圖和和計算等分析塑件，從而作出合理的模具設計。
關鍵詞：機械設計；模具設計；CAD繪制二維圖；UG繪制3D圖。
1 、介紹
注塑模的種類很多，其結構與塑料品種、塑件的復雜程度和注塑機的種類等很多因素有關，其基本結構都是由動模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注塑機的固定板上，動模部分安裝在注塑機的移動模板上，在注射成型過程中它隨注塑機上的合模系統(tǒng)運動。注塑成型時動模部分與定模部分由導柱導向而閉合。一般注塑模由成型零部件、合模導向機構、澆注系統(tǒng)、側向分型與抽芯機構、推出機構、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成。
目前，我國的模具制造技術已從過去只能制造簡單模具發(fā)展到可以制造大型、精密、復雜、長壽命的模具。在塑料模具方面，能設計制造汽車保險杠及整體儀表盤大型注塑模。隨著計算機技術的發(fā)展應用，模具設計與制造技術正朝著數(shù)字化方向發(fā)展。一方面，國內(nèi)模具市場將繼續(xù)高速發(fā)展；另一方面，模具制造也逐漸向我國轉移以及跨國集團到我國進行模具采購趨向也十分明顯。我國經(jīng)濟仍處于高速發(fā)展階段，國際上經(jīng)濟全球化發(fā)展趨勢日趨明顯，這為我國模具工業(yè)高速發(fā)展提供了良好的條件和機遇。
2、模具充模仿真
2.1界面定位的計算
在消失模鑄造中, 模具充模的速度和熔化前面的形狀與傳統(tǒng)空模鑄造是十分不同的.在模具中, 熔化前面的速率受到泡抹降解,天然氣揮發(fā)和應力集中等等的限制。它還受到源工藝參數(shù)的影響,例如真空度,模型密度和金屬的靜止端,熔化模式的界面是按放射模式展開的。在消失模鑄造中，由于泡沫降解導致熱量在熔融金屬與泡沫之間傳遞。在消失模鑄造中，模具沖模速率與界面形態(tài)學相對與傳統(tǒng)的空模具重力影響是很小的。根據(jù)熔融前面的運動機理，在消失模鑄造過程中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術很可能計算出熔融形式界面的定位。
整個鑄造（包括開啟和進給系統(tǒng)）結網(wǎng)成恰當形式的的立方單元。每個單元被認為是一個神經(jīng)元，在模具沖模中處于三種狀態(tài)，空的，接口的，滿的。通過單元之間的內(nèi)部連接，一個神經(jīng)網(wǎng)絡就形成了，其中每個單元只是與它相鄰的單元相連，不與其它的單元相連。在單元連接形式上，通過固定的連接鏈和預定的設定鏈連接重力。由于模型的收縮率，除了固定在鑄模邊緣的單元，每個單元都與26維相鄰單元連接。
如果C(i，j，k)代表一個單元，Nr(i，j, k)代表連接C(i，j，k)的單元，那么：
從開始時間T0，根據(jù)它的活動功能和產(chǎn)生1或0的量，在相距一定的時間間隔下，每個網(wǎng)絡單元改變它的活動狀態(tài)。在相距一定的時間間隔下，每個單元連接26維相鄰單元的輸出量作為輸入量。用這26維矢量來表示C(i，j，k)的輸入量，其矢量式是：
在這里，是C(l，m，n)的輸出量，在單位速度相同的時間內(nèi)，代表了界面運動從C(l，m，n)到未填充的C(i，j，k)的距離。
總共未填充的單元c(i，J，k 是：
其中，是輸入功能，代表26維重力矢量。根據(jù)相鄰單元的速率和它們相對的特性，每個組件的重力矢量設置如下：
其中，說明了相對與相鄰單元的方向，也是在相對應的位置泡沫形式的蒸發(fā)速率。從相關實驗研究中，我們發(fā)現(xiàn)，金屬靜止端，真空度，模型密度，澆注溫度和鑄造特性因素的工藝參數(shù)決定了。
為了這個特殊的網(wǎng)絡設計,輸入功能的作用是用來計算相對的界面從相鄰的單元到C運動的距離,其詳細的計算過程如下:
(1) 通過相乘相應的組件的輸入量和重力矢量,一個新的26維矢量就得到了,這個累加的組件的新的矢量是:
當C(i，J，k )是空的時候，
(2) 通過相加兩個組件矢量,由于填充方向相互面對,一個新的13維矢量就得到了:
如果
那么所以單元的活動狀態(tài)定義如下:
當，k=0，C(i，j，k )是空單元
當，j， ≥0，C(i，j，k )是滿單元
當， <0，C(i，j，k)是接口單元
神經(jīng)元的輸出具有閾功能:
當神經(jīng)元的閾值是θ是時,它等同于結網(wǎng)單元的邊長度:
通過C++程序語言可以實現(xiàn)這種算法,計算流程如圖1所示.在計算開始的時候,鑄模網(wǎng)絡的頂層的網(wǎng)格單元設置為滿(如果尖端是凹的,在頂層和入口的所有單元都設置為滿).根據(jù)這個計算程序,通過一定時間的填充,所以的單元都是滿的,這個系統(tǒng)就是穩(wěn)定的。
2.2在模具充模過程中液體流動和溫度分布的計算
根據(jù)上面的算法,熔化模式界面的定位在任何時候都可以得到.所以在一定的計算范圍內(nèi),通過求解N-S方程和能量方程,模具充模中的液體流動和溫度分布都可以計算出來.調(diào)節(jié)方程的表示如下：
一般形式為：
其中φ是因變量,Γ代表擴散系數(shù),?代表原條件.而且這個方程是一個連續(xù)性的方程,可以是N-S方程或者能量方程.當因變量是1或T時,各不相關.在一定的情況下,都有相應的Γ和 ?。
在N-S方程中,SOLA技術用來計算液體流動,在消失模鑄造中,邊界條件的速率與傳統(tǒng)的空模鑄造的速率是不相同的. 在消失模鑄造中,熔融前面的速率受到泡沫模式的速率的限制.所以前面熔化速率應該設置為泡沫模式的蒸發(fā)速率,根據(jù)熔融狀金屬和泡沫方式之間的相對方向來決定其方向.所以一個滿單元C(i，j，k )為例,如果輸出值為0,那么邊界速率設置為：
在消失模鑄造中,熔融物前面的邊界狀態(tài)下的溫度是不同與傳統(tǒng)空模鑄造的溫度。在消失模鑄造中,由于泡沫模式的蒸發(fā)和分解, 熔融物前面的溫度顯著劇烈.通常,我們的研究者用等效的轉換系數(shù)來處理劇烈效應。在這篇文章中,通過在熱量流與界面之間給定的關系來處理邊界情況。
3、模具強度與剛度校核
普通意義上的模具強度包括模具的強度、剛度。模具的各種成型零部件和結構零部件均有強度、剛度的要求，足夠的強度才可以保證模具能正常工作。
由于模具形式較多，計算也不盡相同且較復雜，實際生產(chǎn)中，采用經(jīng)驗設計和強度校核相結合的方法，通過強度校核來調(diào)整設計，保證模具能正常工作。
模具強度計算較為復雜，一般采用簡化的計算方法,計算時采取保守的做法，原則是：選取最不利的受力結構形式，選用較大的安全系數(shù)，然后再優(yōu)化模具結構，充分提高模具強度。為保證模具能正常工作，不僅要校核模具的整體性強度，也要校核模具局部結構的強度。
整體性強度主要針對型腔側壁厚度，型腔底板厚度，合模面所能承受的壓力等幾個方面，實際選用尺寸應大于計算尺寸并取整。校核時應從強度與彎曲兩個方面分別計算，選取較大的尺寸。
4、冷卻系統(tǒng)的設計與計算
注塑模的溫度對于塑料熔體的充模流動、固化成型、生產(chǎn)效率以及制品的形狀和尺寸精度都有影響，對于任一個塑料制品，模具溫度波動過大都是不利的。過高的模溫會使塑件在脫模后發(fā)生變形，若延長冷卻時間又會使生產(chǎn)率下降。過低的模溫會降低塑料的流動性，使其難于充模，增加制品的內(nèi)應力和明顯的熔接痕等缺陷。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對模具溫度的要求也不相同。一般注射到模具內(nèi)的塑料粉體的溫度為 左右，熔體固化成為塑件后，從 左右的模具中脫模、溫度的降低是依靠在模具內(nèi)通入冷卻水，將熱量帶走。對于要求較低模溫（一般小于 ）的塑料，僅需要設置冷系統(tǒng)即可，因為可以通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。
5、總結
本次模具設計課題，通過對塑件的工藝分析，確定模具的總體設計，并進行各個子系統(tǒng)的設計。所設計的模具能滿足其工作狀態(tài)的質量要求，使用時安全可靠，易于維修，在注塑成型時有較短的成型周期，成型后有較長的使用壽命，具有合理的模具制造工藝性。
通過以上工作，我對一套模具從設計到加工的全過程有了清醒而直觀的認識，了解了注塑模的工作原理，對模具中型腔等主要零件的設計及精度的確定具備了一定的經(jīng)驗知識，能夠對模具設計中常出現(xiàn)的問題提出了合理的解決方法，能夠正確地選取注塑機、確定模架的結構及尺寸、確定型腔數(shù)、選擇分型面、設計澆注系統(tǒng)、抽芯機構等。由于知識及實踐經(jīng)驗的缺乏，在設計過程中，零件加工精度的確定尚存在許多不足之處，在以后的工作、學習中還有待改進。
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