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1、河 北 工 业 大 学毕 业 论 文作 者： 杜立勇 学 号： 111809 学 院： 材料科学与工程 系(专业)： 材料类 题 目： 收线盒盖板的UG建模与分型设计 指导者： 曹文杰 副教授 评阅者： 2015年 6月 2日毕业设计（论文）中文摘要收线盒盖板的UG建模与分型设计摘要：在注塑模具设计过程中，分型面的确定是一个既关键又复杂的问题，特别是对于结构复杂的塑料制品。本文主要针对复杂件的注塑模设计提出了两种方法，并作出比较。首先利用CAD软件的中的三维造型功能，通过测量实物产品尺寸，完成塑料制品的建模，然后基于Moldwizard模块的注塑模设计向导功能完成自动分型及在建模环境下的手动分
2、型。根据产品材料PS的工艺特性，利用Moldflow模流分析软件，简要分析塑料制品最佳浇口位置及填充工艺，完成浇注系统的设计。最后，简单设计模架、推出机构和主要零部件并校核，用UG绘制出完整的注塑模具，完成收线盒盖板注塑模的整体设计。关键词： 建模 Moldwizard 分型 注塑模 Moldflow毕业设计（论文）外文摘要Title The design of modeling and parting for the cable boxs cover AbstractIn process of the injection mold designing,how to locate the pa
3、rting-surface is a both important and complex issue, especially for the products with complex structures. In this paper, there comes up with two methods for the injection mold design of complex products, and makes a contrast between them.Firstly, using the three-dimensional modeling CAD softwares fu
4、nctions of UG NX8.0, the modeling of the plastic product is completed after measuring the products size. The auto-parting based the Moldwizard module and the manual-parting in modeling environment are completed separately. According to the characteristics of the material PS, the next step is analyzi
5、ng the best gate location and the filling process of plastic products briefly, with the help of the software Moldflow, and then completing the design of gating system. The final step is designing and checking the mold, ejector mechanism and the main components, before drawing the complete injection
6、mold of the cable boxs cover.Keywords： modeling Moldwizard parting injection-mold Moldflow目 录1 引言111 选题的目的及意义11. 2 相关文献综述12 收线盒盖板建模及分型321 收线盒盖板建模过程322 收线盒盖板分型过程43 产品材料及注射工艺143. 1 聚苯乙烯（PS）简介143. 2 聚苯乙烯（PS）注射工艺参数144 基于Moldflow的浇注系统分析154. 1 产品模型划分网格154. 2 设计浇注系统及填充分析165 成型设备的选择205. 1 根据注射量初选注射机205. 2 校
7、核注射机216 模具主要结构的选择和校核216. 1 模架的选择及校核216. 2 浇口套及定位圈设计226. 3 推出机构设计236. 4 收线盖板注射模具三维图24结 论25参 考 文 献26致 谢271 引言塑料的出现带来了生产资料领域的巨大变革，由于其具有易成型的特点，被广泛地应用于航空、医疗、汽车、管道、电子、轻工业领域等。由于塑料制件的品种和需求量的日益增加，因此对塑料模具的开发、设计、与制造水平提出了越来越高的要求。随着CAD技术的日益成熟，一些软件的出现大大缩短了塑料成型模具的制造周期。11 选题的目的及意义在当今社会，塑料制品的应用越来越广泛。各种各样的塑料如聚丙烯（PP）、
8、聚氯乙烯（PVC）、聚碳酸酯（PC）、ABS等等被用来制成复杂多样的零件或产品，制造塑料产品的重要工具就是塑料成型模具，塑料成型模具多为注塑模，还包括压注模、压缩模、挤压模和气动成型模等。1本课题为设计型课题，设计过程主要包括塑料产品三维造型及模具分型，目的在于综合运用自己所学知识，熟练使用UG软件中的Mold Wizard模块，进一步掌握CAD技术在产品3D造型、模具分型和注塑模设计中的应用，了解注射模具的基本结构及各结构主要功能，做到学以致用，学有所用，并为日后的工作和学习建立牢固的基础。1. 2 相关文献综述1.2.1 我国注塑模具发展现状随着CAD/CAE/CAM技术的日益成熟，我国的
9、模具生产制造业逐渐从个体手工作坊发展到当今的现代化企业。特别是在注塑模具的设计和制造方面，取得了可喜的成就。目前，我国最大的注塑模具单次注射量已经超过50吨，最小的注塑模具精度可以达到2m。2在我国，注塑模具制造技术日新月异，使得塑料加工生产规模越来越大，塑料制品企业也越来越多，塑料产品作为部分金属材料、无机材料的替代品已深入生产和生活的方方面面，在为人们带来便利的同时也促进了国家经济的发展。尽管我国注塑模具制造业已经取得了巨大进步，但模具制造行业仍面临很多问题，比如：简单塑料产品精度低、寿命短、发展不平衡，塑料原料质量把控不严格，高端注塑模具数量少、研发能力弱、标准化程度和工艺装配水平低、设
10、计与制造的周期长等问题。31.2.2 热塑性塑料的注塑工艺参数热塑性塑料注射成型的基本过程是:颗粒状的塑料原材料在加热和机械力的作用下达到软化状态并具有一定的流动能力，然后在较高注射压力作用下，经过料筒喷嘴、主流道、分流道和浇口进入型腔，在一定压力作用下冷却定型，形成所需要的产品。温度：注塑加工温度的设定范围很大程度上决定于塑料原材料的种类。通常情况下，螺杆加料段靠近料斗的部分温度设定较低，螺杆压缩段温度比加料段高2025，螺杆计量段温度比压缩段高2025。对于聚苯乙烯，模具温度应控制在50。4压力：包括塑化压力、注射压力和保压压力，直接影响塑料的塑化和塑件的质量。时间（成型周期）：包括合模时
11、间、注射时间、保压时间、模内冷却时间和其他时间，直接影响生产率和注射机使用率。11.2.3 UG NX8.0 Mold Wizard注塑模块Mold Wizard是UG软件中设计注塑模具的专业模块。Mold Wizard为设计模具的型芯、型腔、滑块、推杆和嵌件提供了进一步的建模工具，从而使模具设计变得更快捷、更容易，其最终结果是创建出与产品参数相关的三维模具，并能用于加工。5Mold Wizard的模架库及其标准件库包含有参数化的模架装配结构和模具标准件。UG模具设计的结果是一个装配体，其中既有产品模型，又有参照模型、工件、型腔和型芯元件和模架所包括的零件6。模具标准件中还包括滑块（Slide
12、s）、内抽芯（Lifters），并可通过Standard Parts功能用参数控制所选用的标准件在模具中的位置。1.2.4 基于Moldflow的有限元分析有限元法是求解数理方程的一种数值计算方法。有限元法把求解区域看作由许多小的在节点处互相连接的形状和大小不同的子域所构成，因而能很好地适应复杂的几何形状、材料特性和边界条件。由于有限元法有成熟的大型软件支持，到目前为止，已被应用于固体力学、流体力学、热传导、电磁学、声学、生物力学等各个领域。7Moldflow 软件在注塑模设计中的主要作用包括：优化塑料制品的结构；优化注塑模具的结构，包括最佳的浇口数量与位置等；优化注塑工艺参数，确定最佳的注射
13、压力、保压压力、锁模力、模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间和冷却时间，以注塑出最佳的塑料制品。82 收线盒盖板建模及分型21 收线盒盖板建模过程 首先测量收线盒盖板的实际尺寸，其主体尺寸为：长170mm，宽68mm，高度28mm，板厚3mm，然后对其他细节尺寸做出测量并记录。打开，进入建模环境。单击【插入】|【拉深】命令，结合【草图】命令，拉伸出收线盒盖板底面主体。继续单击【拉伸】命令，完成工艺薄板和中间凸起的绘制，并与主体求和，如图2.1所示。在进行拉伸操作时，应合理选择草图绘制平面，如对于上部参差不齐的薄壁，应在X-Z或Y-Z平面绘制草图，较为简单。 单击【修剪体】、【边倒圆】及【求差
14、】命令，完成塑件中部凸起的镂空设计。此处应注意，壳体进行倒圆操作时，应保证内外倒圆的圆角半径之差为壳体厚度，从而保证壳体厚度均匀性。继续运用【拉伸】命令，在实体上拉伸出加强筋，并完善实体的局部细节，其过程如图2.2所示。参考收线盒盖板实体上注明材料成分及产品批次的英文文字，在建模环境下，单击【插入】|【曲线】|【文本】命令，在收线盒盖板底面上绘制出相应文字，并调整文字的大小、字体、行距及位置。利用【拉伸】命令，选择绘制的文本作为拉伸曲线，拉伸出文字实体，完成文字实体的创建，如图2.3所示。 最终收线盒盖板的实体图如图2.4所示。由于产品结构中并无复杂的曲面，因而实体的创建过程较为简单，主要运用了拉伸、求和、求差命令，另外由于该实体为对称结构，在建模过程中灵活运用镜像特征命令和草图命令可缩短绘图时间，使建模过程更为简单。22 收线盒盖板分型过程 分析收线盒盖板的三维模型，在此提出两种分型方法：利用Mold Wizard（注塑模向导）进行自动分型方法和在建模环境下利用做块求差命令的手动分型方法。2.2.1 基于Mold Wizard的自动分型方法 打开，加载收线盒盖板模型。单击【开始】选项，选择【所有应用模块】|【注塑模
