1、 第二章 造型设计2.1 产品主要尺寸的确定产品上壳的尺寸如图 2-1 所示：图 2-1上壳 3D 造型如图 2-2 所示：图 2-2产品下壳的尺寸如图 2-3 所示：图 2-3下壳 3D 造型如图 2-4 所示：图 2-42.2 MP4 的造型方法与步骤分析:1. 第一步:画出 MP4 播放器上/下壳的基本轮廓，然后通过拉伸命令获得实体，并拔模。2. 第二步：进行边的倒直角和圆角、再切减材料。3. 第三步：进行抽壳并切减材料。4. 第四步：进行拉伸做扣位。5. 第五步：最后对产品设计的全过程进行检查及确定。2.3 上壳造型过程一、启动 PRO/E，新建后选择零件部分并输入零件名为 03124
2、1F。二、1、先加材料，拉伸出零件大致外型。先点选 Feature(特征) Greate(创建) Solid(实体) Protrusion(加材料) Extrude(拉伸) Soild Done(完成) One side(单侧) Done2、选取或创建草绘平面（例如：TOP 平面） Okay(正向) Default(缺省) 选取参考分别为 F1（RIGHT） 、F3（FRONT）利用创建直线再修改尺寸绘出如下图 5-1 所示的图形。长为 58MM、宽为 29MM 的长方形。 图 2-53、绘制后选择继续操作当前截面选择拉伸方向再选择 Blind（盲孔）DONE输入零件厚度值为 6.5MM。这样
3、就绘出了零件大致外型。4、拔模。单击工具栏中的插入拔模Neutral pln(中性面)DoneTweak(扭曲)Nosplit(不分割)Constant(常数)Done指定和选取要拔模的曲面Done选取或创建中性平面选取将垂直于此方向的平面根据方向输入拔模角为 1。三、倒直角。单击工具栏中的插入倒角边倒角45d（其中d=2.5）和 d1d2(其中 d1=2、d2=3) 选择要倒直角的边。同理从插入中选取倒圆角Simple（简单）DONE （完成）常数、边链DONE选取要倒圆角的边输入 R=2.5 得如图 2-6 所示。图 2-6四、减材料：Greate(创建 ) Solid(实体) Cut(切
4、减材料) Extrude(拉伸) Soild(实体) Done(完成 ) One side(单侧 ) Done。再选择绘图平面（例如：零件上表面）OKAY（正向）Default(缺省)。进入草绘界面后，选取参照利用工具条上和画圆、曲线、直线等绘图命令草绘出要切减的外形，再修改尺寸和定位并进行约束，绘出如图 2-7 所示的图形，3 个小圆R=2.9 和 3 个大圆 R=7 相切的图形。选择继续操作当前截面，再选择截面内侧方向为正向，切减的深度方向为箭头指向工件的表面，再选择（Blind）盲孔并输入切减深度为 0.8。同理切减长为 37，宽为 20 的长方形，切减深度为 0.9MM。绘出如图 2-
5、8 所示的图形。图 2-7 图 2-8五、抽壳。单击工具栏中的插入壳选取要抽壳的平面（例如：选取零件的下表面） 完成选取输入零件壳的厚度为 1MM。抽壳如图 2-9 所示。图 2-9 六、切减材料。1、选择绘图平面为 FRONT 绘制长方形将零件上端部分切减。其操作方法如上第四步所示。2、选取工件上表面为绘图平面，绘制切减图形（分别为一个长方形和 3 个圆） ，切减深度选取穿过所有。其操作方法大致如上第四步所示。3、分别选取工件两侧为绘图平面，绘制切减图形，在两侧进行切减材料，切减深度为 10。如图 2-10 所示。 图 2-104、选取工件下表面为绘图平面，绘制切减图形如图 2-11 所示。
6、 切减深度为 2。 图 2-11七、薄壁切割。单击工具栏中的插入选取薄壁切割拉伸单侧选择零件下表面为绘图平面，利用绘图工具“从边创建图元，选择边界（单个） ，再利用偏距边来创建图元，选择偏距边（单个）根据方向输入数为 0.6，从而构成封闭图形进行薄壁切割。选择继续操作当前截面，再选择截面内侧方向为正向，输入二三一薄壁厚度为 0.6。再选择薄壁切割的方向并输入数值为 0.5MM。绘制薄壁切割图形如图 2-12 所示。图 2-12八、拉伸扣位和切减扣孔。如下图 2-13 所示：图 2-131、拉伸扣位。先创建 DTM1 和 DTM2 两平面分别是平行 TOP 平面并偏距 6 和47MM。分别以两平
7、面作绘图平面，选择两侧加材料，利用绘图工具绘出四个扣位。2、切减材料（做扣孔） 。以 RIGHT 平面为绘图平面创建边为 1.3MM 的正方形,切二一减扣位,选择两侧切减材料和切减深度为穿过所有。九、上壳的最终造型为图 2-14图 2-14经过全面检查,MP4 的上壳设计无误，所以上壳设计造型完成。2.4 下壳造型过程：一、下壳造型方法大致与上壳造型方法相同。在这里省略下壳造型过程。下壳的最终造型为图 2-15图 2-15经过全面检查,MP4 的下壳设计无误，所以下壳设计造型完成。第三章 塑胶材料的选用31 塑料的基本概念 1、塑料的定义及组成 ：塑料是指以高分子合成树脂为主要成份、在一定温度
8、和压力下具有 塑性和流动性，可被塑制成一定形状，且在一定条件下保持形状不变的材料。 组成：聚合物合成树脂（40 100%） 辅助材料：增塑剂、填充剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、发泡剂、增强材料。 32 影响聚合物取向的主要因素(以注射成型为例)1、温度的影响：如果熔体温度很高，则与凝固温度之间范围宽，聚合物大分子松弛时间延长，解取向能力加强，取向程度减小。非结晶聚合物熔体温度下降到 TG 温度的松弛时间大于结晶聚合物熔体温度下降到 TM 的松弛时间，因此结晶聚合物的冷却速度快，容易冻结大分子，获得较高的取向程度。2、注射压力和保压压力：增大注射压力和保压压力，提高剪切应力和剪切速度，有利于取向程
9、度的提高。3、浇口冻结时间，采用大浇口时，浇口冻结较晚，流动过延时，在一定程度上抵消了因分子热运动而引起的解取向因此浇口附近取向显著。4、模具温度：模具温度较低时，聚合物大分子运动容易冻结，因此解取向能力减小，取向程度提高，高于慢速充模。33 常用塑料分析和数据和选取一、根据以下表格和结合实际情况选取数据：1、常用塑料缩水率结合本身情况，塑胶材料选用 ABS，其缩水率取 5/1000。2、常用塑料成型性能分類 塑 料 名 稱收縮率( 0/00 )逃气孔适宜深度( mm )模具温度()成型溫度()PP 聚丙烯 20 0.010.02 4060 205288結晶性PE 聚乙烯 20 0.02 20
10、60 149371HIPS 825 聚苯乙烯 5 0.02 2060 163316ABS 丙烯晴丁= 烯苯乙烯 5 0.03 5060 220AS(SAN) 丙烯睛苯乙烯 2 0.03 5070 191316PMMA 聚甲基丙烯酸甲脂(壓克力) 5 4070 204254非結晶性PVC 聚氯乙烯 5 1060 170210为减小解取向能力，获得较高的取向程度。模具温度选取 50，成型温度为 220。逃气孔适宜深为 0.03。3、常用塑料的壁厚值（MM）塑 胶 材 料 缩水率ABS 、PMMA、 HIPS825 5/1000PP+PE 8/1000SAN 3/1000POM 15/1000根据塑
11、料为 ABS、产品为小型塑件和商家要求：壁厚取 1MM，大于最小壁厚 0.75MM。（四）常用塑料拔模角度型 腔塑料名稱型 腔 型 芯ABS 40120 351PE 2545 2045PMMA 35130 301POM 35130 301PC 351 3050根据经验常用塑料拔模角度取值为: 型 腔为 1，型 芯为 1。总结以上情况：我选用的塑胶材料是 ABS，其缩水率取 5/1000。模具温度选取 50，成型温度为 220。逃气孔适宜深为 0.03。壁厚取 1MM，大于最小壁厚 0.75MM。塑料拔模角度取值为: 型 腔为 1，型 芯为 1。通过壁厚取 1MM，大于最小壁厚 0.75MM，我
12、可对前一章节的造型设计进行反馈。同时对后一章节提供条件。塑 料 最小壁厚小型塑件推荐壁厚中型塑件推荐壁厚大型塑件推荐壁厚HIPS 0.75 1.25 1.6 3.25.4ABS 0.75 1.5 2 33.5PP 0.85 1.45 1.75 2.43.2第四章 模具设计4. 1 确定型腔数量及排位1、型腔的数量是由厂方给定，为“一出二” ，他们已考虑了本产品的生产批量（大批量生产）和注射机型号。因此我设计的模具为多型腔的模具。 2、排位。制品在内模的排位应以最佳效果形式排放位置，要考虑入水位置和分型因素，要与制品的外形大小、深度成比例。 考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，模具的
13、型腔排位如下图 4-1 所示：图 4-14. 2 分型面位置的确定选择分型面时一般应遵循以下几项原则：1. 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。2. 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。3. 保证塑件的精度要求。4. 满足塑件的外观质量要求。5. 便于模具加工制造。6. 对成型面积的影响。7. 对排气效果的影响。8. 对侧向抽芯的影响。根据以上的 1、2、5、8 四点。为了便于模具加工制造，应尽是选择外形最大轮廓为分型面工和易于加工的分型面。如下图 4-2 所示，采用 AA 和 BB 之间的虚线所示这样一个外形最大轮廓的分型面， AA 方向为上模分离的方向, BB 方向为下模分离的方向
14、。下图中虚线所示的 EE 和 FF 是行位（即滑块）的分模时的运动方向。分型面的选择应尽可能使塑件在开模后留在后模一边，这样有助于后模设置的推出机构动作，在下图中，从 AA 和 BB 分型时，E E 处的行位向左移开，F F 处的行位向右移开后，由于塑件收缩会包在后模仁和后模镶件上，依靠注射机的顶出装置和模具的推出机构推出塑件。图 4-24. 3 成型零件的设计本套模具的成型零件包括前模仁，后模仁，两个镶件,四个行位。1、镶件和模仁的设计小型拄射棋具的壁厚道常是根据经验确定的。因为小型注射棋具在模板中经常嵌有淬硬的镶件，模板注射压力的作用而弯曲或破裂的现象很少发生。2、镶件的设计制品到精框边的
15、距离,对本产品的外形大小尺寸的制品一般是距离边为 35-50MM，有镶件最小为 35MM，所以镶件宽度为 100MM，长度为 226MM。其余尺寸如图 4-3 所示。3、模仁的设计型芯到模仁的距离,型芯到上模仁距离一般要大于 35MM,到下模仁距离一般要大于 50MM，到两侧长度和宽度方向的距离一般都要大于或等于 50MM。所以模仁的宽度为 200MM，长度为 376MM。其余尺寸如图 4-4 所示。图 4-3图 4-44、行位的设计整个行位截面形状设计成下图 4-5 所示的样子，由于行位斜銷的锁紧角角度一般為 15 o 25 o,最大不能超過 25 o ，因为滑塊斜銷角度太小則模具厚度增加，
16、角度太大則斜銷受力太大，減低斜銷壽命。 斜导柱的倾斜角比行位小 203 0,一般盡量不采用細小的斜銷,以保証行位運動的順利。我们设计的斜导柱的倾斜角 为 150，所以行位的锁紧角 +2 03 015 0+2017 0。一般取 Stroke 的三倍(滑動 Stroke 距離後，仍能保持 2/3 滑塊長以上的滑動接觸距離，M=2/3L)，為使滑動部份減少磨耗，滑塊長度取寬度的 1.3-1.5 倍。现取滑塊長度为 58MM, 寬度为 42MM,高度为 26MM。行位这部分结构的最终结构如下图 4-5：图 4-5第五章 成型零件的运动仿真一、利用 PRO/E 软件对成型零件进行分模的运动仿真：图 5-
17、1 图 5-2图 5-3分模时，上下型芯分别向上下两方向拉开，同时行位也向两边移动。最后由顶针把塑件顶出。结 束 语首先，我的论文主要是 MP4 播放器上下壳的造型设计和其成型零件的模具设计，并主要是通过 PRO/E、CAD 等软件去进行设计。通过这次毕业论文，使我对软件方面运用有更熟练，同时通过查找资料让我对模具的认识更深一步的了解，也让我发现了很多自己的不足和设计要注意的很多问题。其次，在造型设计方面，因为时间问题不能将产品的装配图绘出，只能在这里简单介绍一下。我设计的 MP4 播放器应有 3 个壳（上中下三壳） 。中壳是用于扣紧上下壳和对内部电器元件的支撑。在成型零件的模具设计方面，我想
18、谈谈自己在设计中遇到的一些困难和感想。因为是一出二的模具，在做分型面时较为复杂。分型面的选择和连接变得更为重要。分模时不要只学用一种方法，因为分模有很多种方法，而且实际的分模过程不一定种种方法都能将零件分出，即使你的分模过程没有错误。所以要通过多次的练习和多种方法去分模。在这里很感谢我的导师匡老师、胡老师、同学们和在公司里的肖师傅，多得他们的指导和帮助才使我能完成本论文。我会在以后的工作中为社会作出贡献去回报他们对我的教导。希望每个人都和我一样，通过做毕业设计，能够学到很多的知识与道理，大家都能用一颗热诚的心去投身未来的工作，报效祖国、父母、老师。参 考 文 献1. 苏厚合 ,黄俊贤 ,黄圣杰. PRO/ENGINEER2001 入门指南. 北京：人民邮电出版社. 2002 年 5 月1. 陈剑鹤. 模具设计基础. 北京：机械工业出版社. 2005 年 1 月.2. 彭建声. 简明模具工实用技术手册. 北京：机械工业出版社. 1993 年3. 屈华昌. 塑料成型工艺与模具设计. 北京：机械工业出版社，1995 年4. 冯炳尧. 模具设计与制造简明手册. 上海：上海科学技术出版社，1998 年5. 作者不详. 塑料成型工艺. 网上资料.
