南京理工大學畢業(yè)設計(論文)外文資料翻譯系部：機械工程系專業(yè)：機械工程及自動化姓名：學號：外文出處：JournalofMaterialsProcessingTechnology171(2006)259267附件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導教師評語：譯文語句通順，專業(yè)詞匯較準確，基本符合規(guī)范和畢業(yè)設計相關要求。簽名：年月日附件1：外文資料翻譯譯文注塑模具的設計及其熱分析S.H.Tang,Y.M.Kong,S.M.Sapuan,R.Samin,S.Sulaiman摘要：本文介紹注塑模具設計生產(chǎn)翹曲測試樣本以及為了獲得殘余熱應力的影響在模具中執(zhí)行熱分析。這項技術、理論、方法在注射模具設計中必須被考慮運用。在商業(yè)計算機上使用13.0版本的計算機輔助設計軟件UG進行模具的設計。使用商用有限元分析軟件LUSAS分析家分析發(fā)現(xiàn)并揭示由于試樣的冷卻不均勻使塑件存在殘余熱應力的分析報告。該軟件提供模型的溫度等高線分布圖并通過注塑周期時間響應曲線繪制溫度變化曲線。結(jié)果表明與其它區(qū)域相比收縮更可能會發(fā)生在冷卻渠道附近。模具這種不平衡的冷卻效果有助于不同區(qū)域翹曲的產(chǎn)生。關鍵詞：注塑模具設計熱分析1引言塑料工業(yè)被列為一個數(shù)十億美元的產(chǎn)業(yè)，是世界上增長最快的行業(yè)之一。在日常生活中幾乎所有的用品都離不開塑料，而大多數(shù)這些塑料都可以用注塑的方法生1。眾所周知注塑成型加工是以較低的成本生產(chǎn)各種形狀復雜的幾何體產(chǎn)品2。注塑成型加工是一個循環(huán)過程。在注塑過程中有四個重要的階段。這四個階段是加料階段、保壓階段、冷卻階段和頂出頂出。塑料注塑成型加工首先是往注射機料斗中添加樹脂和適當?shù)奶砑觿?，并加熱塑料注射機的料斗到噴嘴部分3。在注射溫度下模具型腔充滿熱聚合物熔體，在模具型腔填滿后的保壓階段，更高壓力下更多的聚合物熔體裝入型腔，以補償前期聚合物凝固引起的收縮。接下來是模具的冷卻階段，塑件在排出前被冷卻到足夠的強度。最后一步是頂出階段，模具開模同時頂出塑件，然后模具再次合上并開始下一個周期。事實證明設計和制造理想性能的高分子注塑成型零件是一個昂貴的工程，包括反復修改加工，在模具設計任務中，設計模具明確附加幾何結(jié)構，核心方面通常包括相當復雜的凸凹面5。為了設計模具必須考慮許多重要的設計因素。這些因素分別是模具的尺寸、型腔數(shù)、型腔的布局、澆注系統(tǒng)、澆口系統(tǒng)、收縮和頂出機構6。在模具的熱分析中，其主要目的是分析影響殘余熱應力或壓力對產(chǎn)品尺寸的影響。熱誘導應力主要發(fā)生在注塑成型的冷卻階段，主要是因為其熱傳導性低以及熔融樹脂與模具之間的溫差。在冷卻期間產(chǎn)品的冷卻腔周圍溫度存在不均衡7。在冷卻時，冷卻管道附近的冷卻效果比遠離冷卻管道區(qū)域的冷卻效果好。不同的溫度導致不同的收縮，不同的收縮導致熱應力而顯著的熱應力可能會導致翹曲問題。因此，在冷卻階段對注射工件進行殘余熱應力模擬分析是非常重要的8。通過了解熱應力的分布特點，可以預測殘余熱應力引起的變形。本文介紹了注塑模具設計生產(chǎn)翹曲試樣以及為了獲得殘余熱應力影響而在模具中執(zhí)行熱分析。2.方法2.1設計翹曲測試樣本本節(jié)說明了用于注塑模具的翹曲測試樣品的設計。很顯然翹曲的主要問題存在于產(chǎn)品的薄殼特征。因此，產(chǎn)品開發(fā)的主要目的是設計一個塑件，以確定注塑工件薄殼翹曲問題的有效因素。翹曲測試樣本是薄殼塑料。樣本的總體尺寸長120mm，寬50mm,厚1mm.用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）作為材料，在注射溫度為210，壓力為60MPa,持續(xù)3s時間生產(chǎn)翹曲測試樣本。圖1顯示了翹曲測試樣本的制作圖1翹曲測試樣本制作2.2翹曲測試樣本注塑模具的設計本節(jié)介紹了設計生產(chǎn)翹曲測試標本時，在模具的設計方面和其他方面的考慮因素。用于生產(chǎn)翹曲測試樣本注塑模具的材料是AISI1050碳鋼。在模具設計時考慮了四個構思，其中包括：i.三板式模具（構思1）有一個型腔兩個分型面。由于成本高，所以不適用。ii.兩板式模具（構思2）有一個型腔一個分型面但無澆注系統(tǒng)。由于單位時間內(nèi)注射生產(chǎn)量低，不適用。iii.雙板模具（構思3）有一個分型面和兩個型腔，帶澆注和頂出系統(tǒng)。由于塑件的是薄殼的，頂桿可能破壞工件，所以不適用。iv.雙板模具（構思4）有一個分型面和兩個型腔帶澆注系統(tǒng)，只用拉料桿為頂出機構，避免頂出時破壞塑件。翹曲測試樣本模具設計的第四個構思被應用。在模具設計中，還有許多因素需要考慮。首先，根據(jù)注塑機使用的壓板尺寸設計模具。注塑機行程是有限的，通過兩個拉桿間的距離確定注射機的最大行程。注射機兩個拉桿間的距離為254mm，因此，最大模板寬度不應超過254mm這個距離。此外在模具和兩連桿中留出4mm的間隙便于模具的拆裝。這最終使模具最大寬度250mm。250X250的標準模架最終被使用。其他有關模板的尺寸則列于表1成分規(guī)格（mm）寬高度厚度頂端夾緊板定模座板動模座板支承板推桿固定板推板夾緊板底2502502520025040200250403725070120250151202502025025025模具已設計了夾緊壓力，鎖模力應高于內(nèi)部腔力（反作用力）以避免飛邊的發(fā)生。以