波轮说明书(1)

中文摘要本文是关于注塑模具的计算机辅助设计,分为注射摸具的设计和摸具仿真装配,前者是对凸模,凹模,浇注系统,脱模机构,顶出机构的设计,选择标准零件,设计非标件;然后PRO/E做成3D实体,并进行模具的仿真装配.（尽量采用书面语言，不要过于口语化）关键词：注射模；计算机辅助设计；PRO/E（另加上洗衣机波轮）AbstractThis article focuses on the computer aided design for the plastics injection mold, and it is divided into the design of whole mold and the stimulating assembly process of the mol d. The former shows the design process for the punch, the die, the pouring system, the de molding mechanism, and the pin-lift arrangement; it also includes some choices for these st andard components. The latter creates the 3D solid models with PRO/E software systems r espectively. Then it performs the stimulating assembly process. （翻译需修改）（此部分建议参考CNKI上的论文）Key words: plastics injection mold; computer aided design; PRO/E洗衣机波轮注射模设计专业：农业机械化及其自动化，学号：B0505031，姓名：汪桂指导教师：罗洪峰1 绪论1.1 塑料模具设计的现状分析1.1.1 塑料产品使用的现状如今社会中，塑料产品已经随处可见。

各种产品如办公机器、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、交通、通讯、轻工、建筑工业产品、日用品以及家用电器行业中电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经向塑料方向发展。

近年来由于工程塑料制件的强度和刚度等都得到很大的提高，因而各种工程塑料零件的使用范围正在不断扩大。

预计今后随着微型电子计算机的普及和汽车的轻型化，塑料制件的使用范围将会热来热大，塑料工业的生产量也将迅速增长，塑料的应用将覆盖国民经济所有部门，尤其在国防和尖端科学技术领域中占有热来热重要的地位。

1.1.2 塑料模具的现状发展的分析（各因素和此标题无法联系）1.1.2.1 经济因素塑料模具（简称塑模）的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有密切的关系。

塑料模具是现代塑料工业生产中的重要工艺装备。

塑料模具工业是国民经济的基础工业。

用塑模生产成型零件的主要优点是制造简便、材料利用率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。

1.1.2.2 质量因素塑模也是成形塑料制品的主要工具，它的结构和加工精度对塑件的质量和生产效率等有直接的关系。

因而世界各国对塑模的现代设计与制造技术都极为关注。

近年来国外对塑模的热浇注系统、温度控制系统、应用数控机床加工及减少热处理变形等方面都作了许多探索，并取得了一定的成果。

1.1.2.3 发展速度因素近年来我国塑料工业生产的发展很快，塑料的应用正普及到国民经济领域的各个部门。

采用塑模加工的塑件也很多，如各种管材、板材、复合管材、发泡型材、及棒材等，都广泛用于纺织品、医药品、化学物品、精密仪器、日用品及机械工业中的齿轮、轴承等机械零件，在汽车、飞机、造船业中的仪表、车门、内衬等，电子及电信工业中的电线、电缆绝缘层及护套层等也得到了广泛的应用，特别是在建筑工业塑件的应有更为广泛，“以塑代木，以塑代金属”为人类在寻求解决替代有限的木材和贵重金属材料开辟了新前途。

当前在我国塑料战线上出现了许多新的塑模结构和新的塑模加工方法，为我国塑料模具的设计与制造走向现代化提供了有利条件。

1.1.2.4 CAD/CAM的应用一些工业先进的国家对塑料的成形机理和塑模技术进行了大量的研究工作，如改进原材料的成分和组织，以提高其成形性能；采用三坐标测量仪、NC和CNC机床、高精度坐标磨床、加工中心和特种加工技术等，从而提高塑模的生产效率和制造精度；研究各种新型塑模钢及其热处理和表面处理技术，以提高塑模的使用寿命；针对不同批量、不同原料、不同零件形状尺寸和不同的生产条件，研究出各种特殊的塑模结构、塑模材料和塑模制造方法等。

塑模CAD/CAM的应用可以提高塑模的设计、制造质量和速度。

采用NC机床可以提高制造精度，节省耗能和扩大制造功能，将设计与制造联系起来，组成塑模CAD/CAM系统的工厂，并可以直接进行DNC操作，CAD系统也可以进行NC自动编程。

目前塑模CAD/CAM方面的主要研究为数据库的结构、产品模型和信息交换功能，采用NC机床作为塑模加工设备，自动编程系统作为准备NC纸带的手段，利用CAD系统设计和绘制塑模图，CAE系统进行流动和冷却系统分析，则可提高塑模设计质量和效率。

1.2 塑料模具工业和技术的发展趋势1.2.1 模具精度10年前，精密模具一般为5μm，现在已达2-3μm，不久1μm精度的模具即将上市。

随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度要求在1μm之内，这就要求发展超精加工。

1.2.2日趋大型化的模具这一方面是由于用模具成型的零件日渐大型化，另一方面也是由于高生产率要求的一模多腔（现在有的已达一模几百腔）所致。

1.2.3扩大应用热流道技术由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产效率和质量，并能大幅度节约制件的原材料。

因此，热流道技术的应用在国外发展较快，许多塑料模具厂所生产的模具50%以上采用的热流道技术，甚至80%以上，效果十分明显。

热流道在国内也已用于生产，有些企业使用率达到20%~30% 。

1.2.4进一步增多气辅模具及高压注射成型模具随着塑料成形工艺的不断改进和发展，为了提高注塑质量，气辅模具及高压注射成型模具也随之发展。

1.2.5日渐广泛应用模具标准件模具的标准化对于提高模具的质量、缩短制模周期、提高生产效率、降低制造成本是十分重要的。

工业发达国家的模具标准化程度已达到了相当的水平。

随着产品向多品种少批量发展的模具CAD/CAM技术的应用，对模具零部件的标准化提出了新的要求。

今后标准化的发展，必须是柔性的标准化，即能适应变化的标准化。

一方面要发挥标准件的优越性，另一方面要标准化能满足多种需要。

1.2.6大力发展快速制造模具目前是多品种小批量生产时代，一方面是产品使用周期缩短，另一方面品种更新快，这就要求模具生产周期越短越好。

因此快速成型模具将越来越引起人们的重视和关注。

1.2.7在塑料模具设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术进一步推广应用 CAD/CAM/CAE技术，是提高模具设计质量和效率，提高制造精度和缩短制造周期的有效措施和发展方向。

1.2.8开发模具新材料和应用新的表面处理技术当前，塑料模具钢的发展有两大趋向：(1) 从碳素工具钢→低合金工具钢→高合金工具钢发展。

为满足经济建设的需求，使模具材料获得优异的强韧性、耐磨性、耐蚀性和耐热性，除改进现有各系列合金钢质量外，采用粉末冶金工艺制作的硬质合金、陶瓷材料及复合材料，解决了原有钢种在熔炼过程中产生一次碳化物粗大和偏析而影响的材质问题，而且碳化物细化、组织均匀和材料无异向性，是一种大有发展前途的模具材料。

(2)从高级材料（一般热处理）→低级材料（表面硬化处理）发展。

这是热处理新技术，特别是表面强化处理技术发展的结果。

近年来，模具表面性能强化技术又有了新的发展并引起了重视。

其中，化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）及盐浴渗金属（TD）的方法是几种发展较快、应用最广的表面涂覆硬化处理的新技术。

它对于提高模具的寿命和减少模具昂贵材料的消耗有着十分重要的意义。

1.2.9研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。

研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。

2 塑件的工艺分析以及注射机的选择2.1分析塑件使用材料的种类及工艺特性制品尺寸如下图所示：图2-1 波轮结构尺寸2.1.1 分析制品材料（应该根据性能要求进行选材）该塑件材料为ABS，属通用性热塑料，其成型性能好，流动性好，成型收缩率小（通常为0.3~0.8），比热容较低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固也较快，模塑周期短；但吸水性大，成型前必须充分干燥，表面要求光泽的制品应进行较长时间的干燥，耐化学性好。

PP收缩率大，易发生缩孔变形，耐磨性不高，低温呈脆性，热变形温度也较低。

2.1.2 分析塑件的结构工艺性半径：150mm，壁厚：3~4.5mm ，塑件的尺寸较大，壁厚比较均匀，需加入嵌件，形状较为复杂，表面要求光滑，不能有瑕疵，不允许有皱纹，划伤，拉毛等表面缺陷。

2.1.3 制品体积和质量的确定用电脑计算零件的体积。

其具体步骤如下:打开“Proe”，点击[文件]→ [打开] → [bolun] → [打开] → [分析] →[模型分析] → [模型质量属性] → [计算] → [输入密度：1.05] → [确定]，得:体积 = 2.1740458e+05 毫米3质量 = 2.2827480e+05 公吨取 V = 2.17⨯105mmM = 228g2.2 注射机的选择2.2.1根据塑件的重量，计算注射机的最大注塑量设计模具时，通常要求注射成型时的总重量应该是注射机的最大注射量G的m ax 50%~80%,即：G=(50%~80%)⨯Gm ax (2-1)式中 m ax G ——注射机最大注射量（g ）；G ——塑件重量（g ）。

得：m ax G = )8.0~5.0(G =456~285G2.2.2 注射机的选择ABS 注塑压力P=60~100MPa ，适合注塑机类型：螺杆式[2]。

2.2.3 选择注射机选用XS-ZY-500型卧式螺杆注射机[1]，有关参数如下：型号： XS-ZY-500结构型式： 卧式注射方式： 螺杆螺杆直径 mm ： 65最大注射量 cm 3g ： 500注射压力 MPa ： 104锁模力 KN ： 3500最大注射面积 cm 3： 1000模具最大厚度 mm ： 450模具最小厚度 mm ： 300最大开模行程 mm ： 500喷嘴 | 球半径 mm ： 18孔直径 mm ： 5定位圈直径 mm ： 1502.2.4 校核模具与注射机得有关尺寸2.2.4.1锁模力校核F ≥1000kpA（KN ） （2-2）式中: F----注塑机的额定锁模力XS-ZY-500型注射机,F=3500N ；A----塑料制品与浇注系统在分型面上的总投影面积（mm 2）；p----熔融塑料在型腔内的平均压力；k----安全系数,取k=1.1。