鼠標(biāo)上蓋外殼的注塑模具設(shè)計(jì)-塑料注射模爆炸含NX三維及9張CAD圖帶模流
鼠標(biāo)上蓋外殼的注塑模具設(shè)計(jì)-塑料注射模爆炸含NX三維及9張CAD圖帶模流,鼠標(biāo),外殼,注塑,模具設(shè)計(jì),塑料,注射,爆炸,nx,三維,cad,圖帶模流
摘 要本篇文章主要的目的是制造出鼠標(biāo)外殼塑料件注射成型產(chǎn)品,對(duì)鼠標(biāo)外殼注塑模具進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),進(jìn)一步在三維建模軟件上設(shè)計(jì)出了鼠標(biāo)外殼的注塑模具,通過(guò)對(duì)塑料件的材料分析,模具結(jié)構(gòu)的擬定,采用一模兩腔,側(cè)澆口進(jìn)料,注射機(jī)采用海天160X2A型號(hào),模架的確定、脫膜系統(tǒng)以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等方面設(shè)計(jì)出這套塑料模具,設(shè)計(jì)出澆注系統(tǒng)和推出機(jī)構(gòu)。并配備了相應(yīng)的圖紙。完整地描述了塑料設(shè)計(jì)的程序步驟,并參閱了大量相關(guān)的資料。關(guān)鍵詞:鼠標(biāo)外殼;注塑模具;一模兩腔;側(cè)澆口;注射機(jī);模架;澆注系統(tǒng)AbstractThe main purpose of this article is to manufacture the injection molding products of the plastic parts of the mouse casing, optimize the design of the injection mold of the mouse casing, and further design the injection mold of the mouse casing on the 3D modeling software. Through the material analysis of the plastic parts, The mold structure is designed to adopt a mold and two chambers, side gate feeding, and the injection machine adopts Haitian 160X2A model, mold frame determination, stripping system and temperature regulation system to design the plastic mold, design the pouring system and Launch of the agency. And equipped with the corresponding drawings. The procedural steps of the plastic design are fully described and a large amount of relevant information is available.Key words: mouse shell; injection mold; one mold two cavity; side gate; injection machine; mould frame; Gating SystemIV目 錄摘 要IAbstractII前 言11 塑件的工藝分析31.1塑料材料分析41.2 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)51.3 塑件尺寸及精度51.4 塑件表面粗糙度61.5 塑件的體積和質(zhì)量6第2章 成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的確定72.1 注射成型工藝過(guò)程分析72.2 澆口種類的確定72.3 型腔數(shù)目的確定82.4 注射機(jī)的選擇和校核82.4.1 注射量的校核92.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核92.4.3 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核102.5 分型面的設(shè)計(jì)122.6 型腔的布局122.7 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)132.7.1 澆注系統(tǒng)組成132.7.2 確定澆注系統(tǒng)的原則132.7.3 主流道的設(shè)計(jì)142.7.4 分流道的設(shè)計(jì)152.7.5 澆口的設(shè)計(jì)162.7.6 冷料穴的設(shè)計(jì)162.8 注射模成型零部件的設(shè)計(jì)172.9 成型零部件工作尺寸的計(jì)算182.9.1 凹模的設(shè)計(jì)192.9.2 凸模的設(shè)計(jì)202.10 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)222.11 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)222.11.1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則232.11.2 脫模機(jī)構(gòu)類型的選擇232.11.3 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì)232.12 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)242.13冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則252.14 模架的選用253 注塑模具工作原理28總結(jié)29致謝30參考文獻(xiàn)31前 言一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的高低和制造業(yè)水平的高低有比較重要的聯(lián)系,制造業(yè)的水平很大程度上體現(xiàn)在模具設(shè)計(jì)水平上。模具設(shè)計(jì)水平又與生產(chǎn)摸具的效率是正相關(guān)的。能夠在現(xiàn)生產(chǎn)發(fā)展階段中最大限度的利用手頭的資源、充分使用可調(diào)配的時(shí)間的模具設(shè)計(jì),可以做到在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域創(chuàng)造生產(chǎn)優(yōu)化空間。所以在這個(gè)層面上說(shuō),設(shè)計(jì)水平的高低對(duì)制造業(yè)的發(fā)展也有較大的影響。二十世紀(jì)二十、三十年代,塑料在工業(yè)生產(chǎn)中開(kāi)始使用,從二十世紀(jì)四十年代開(kāi)始,在世界范圍內(nèi)各個(gè)國(guó)家加大對(duì)石油資源的研究和利用的力度,大大推動(dòng)塑料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,與此同時(shí)塑料對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的影響越來(lái)越大,往往新品種的塑料在工業(yè)生產(chǎn)制造中表現(xiàn)出傳統(tǒng)金屬工藝件達(dá)不到的效果,從而塑料在生產(chǎn)制造領(lǐng)域比重越來(lái)越大?,F(xiàn)階段在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中,進(jìn)行塑料產(chǎn)品大規(guī)模、成品化生產(chǎn)的工具,我們稱之為塑料模具。工具內(nèi)有成型模腔,在生產(chǎn)制造塑料的過(guò)程中,有以下幾個(gè)步驟,先把模具裝在注塑機(jī)上,再將呈熔融狀態(tài)的塑料顆粒注入腔內(nèi),接著通過(guò)模具冷卻系統(tǒng)冷卻后成型,上模與下模分開(kāi),頂出機(jī)構(gòu)將成品從模腔頂出脫離模具。這幾個(gè)步驟結(jié)束之后,將模具再一次進(jìn)行閉合以再一次進(jìn)行塑料模具的生產(chǎn),如此往復(fù)進(jìn)行。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求的不同,模具可以有許多不同種類的生產(chǎn)結(jié)構(gòu),滿足基本功能的結(jié)構(gòu)是相同的,不同的結(jié)構(gòu)是為了滿足不同塑料品種、外形等實(shí)際要求。模具由澆注、調(diào)溫、型芯型腔、標(biāo)準(zhǔn)件組成。塑料模具高工藝要求的部分是澆注系統(tǒng)和型芯型腔,也是不同塑料模具不同精度、功能體現(xiàn)。就我國(guó)自身來(lái)說(shuō),現(xiàn)階段我國(guó)塑料模具的總體實(shí)力與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的實(shí)力差距還是有的,具體表現(xiàn)在模具生產(chǎn)企業(yè)掌握的技術(shù)水準(zhǔn)不是特別高,工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域在精度、質(zhì)量要求較高的模具主要依賴歐美進(jìn)口。就從事塑料模具從事人員的素質(zhì)來(lái)說(shuō),我國(guó)從事本行業(yè)的普通設(shè)計(jì)人員并不缺乏,但掌握先進(jìn)水平的設(shè)計(jì)人員并不多見(jiàn),因此從事本行業(yè)的設(shè)計(jì)者們應(yīng)該在工程實(shí)踐掌握更高的設(shè)計(jì)水平,以改變我國(guó)塑料模具行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀。311 塑件的工藝分析分析塑料工件的工藝性是設(shè)計(jì)將要加工的塑料模具的必要準(zhǔn)備工作。工件的工藝性從表面粗糙度、加工精度、形狀尺寸等幾個(gè)方面來(lái)研究。通過(guò)這一系列的研究和分析能夠初步得到想要加工模具的目標(biāo)結(jié)構(gòu)和精度。下圖是鼠標(biāo)外部殼體塑件的三維模型圖和二維三視圖,塑件模型要有以下幾個(gè)要求:1.結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜;2.批量生產(chǎn)制造;3.低模具成本;4.生產(chǎn)制造精度低。鼠標(biāo)外殼塑件三維鼠標(biāo)外殼塑件二維1.1塑料材料分析大多數(shù)塑料都有一定的毒性,而ABS塑料是環(huán)保型塑料,基本沒(méi)有什么毒性,還有較高的韌性,可塑性比較強(qiáng),可制作任意形狀的塑件。ABS的強(qiáng)度比較高,可制作一些日用產(chǎn)品,其產(chǎn)品比較耐用,實(shí)用性比較高,產(chǎn)品表面的光澤度比較好。鼠標(biāo)是日常使用的產(chǎn)品,故其塑件可以選擇環(huán)保無(wú)毒的ABS塑料,其密度、成型收縮率見(jiàn)表1-1.表1-1 ABS熱脹冷縮性成型材料密度 線膨脹系數(shù)(10-5-1) 成型收縮率(%)ABS1.056.09.30.40.91.2 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)、脫模斜度 為了方便目標(biāo)鑄件順利地從模具脫出,應(yīng)該在模具脫出的方向設(shè)計(jì)一定的角度,這個(gè)角度稱為脫模斜度。與脫模斜度有關(guān)的因素很多,但主要因素是目標(biāo)塑料成品的尺寸、壁厚、收縮率。脫模斜度的設(shè)計(jì)也是有講究的,斜度過(guò)小,塑料成品的表面容易出現(xiàn)損傷等瑕疵,斜度過(guò)大,會(huì)對(duì)塑件成品的制造精度有較大的影響。因塑料的種類不同,塑件的脫模斜度大小不同。查看文獻(xiàn)1可以得知,塑件ABS的脫模斜度參數(shù)如下表所示。型腔脫模斜度型芯脫模斜度0.35130/30/1(2)、塑件的壁厚在進(jìn)行塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該注意塑件壁厚的設(shè)計(jì),合適的塑件壁厚能夠使各處內(nèi)應(yīng)力大體相等,防止塑件有成型缺陷。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式,塑件壁厚為23。根據(jù)設(shè)計(jì)要求壁厚一般都相對(duì)均勻,取得壁厚為2mm左右。(3)、塑件的圓角避免塑料工件部分轉(zhuǎn)接處應(yīng)力集中的出現(xiàn),改善充模特性,增加力學(xué)角度,在需要過(guò)度的地方通過(guò)圓角進(jìn)行過(guò)度。若無(wú)文字注釋,各連接處圓角半徑都大于0.51。(4)、孔由塑料加工的成品上一般都會(huì)設(shè)計(jì)一些通孔和盲孔,在一些簡(jiǎn)易的加工過(guò)程中,盲孔和通孔可以采用型芯成型的方法制造出來(lái)。當(dāng)孔的數(shù)量增多、形狀復(fù)雜時(shí),采用這種方法制造盲孔和通孔會(huì)增大加工難度,提高模具的生產(chǎn)制造成本,所以選擇簡(jiǎn)單孔型。融化的液體在經(jīng)過(guò)型芯時(shí),會(huì)有分流現(xiàn)象出現(xiàn),成型孔的附近會(huì)出現(xiàn)熔接痕的瑕疵現(xiàn)象,降低整體塑件的強(qiáng)度,故在開(kāi)孔的位置的附近適當(dāng)?shù)脑黾铀芰铣善繁诘暮穸龋沟盟芗恼w的強(qiáng)度、剛度得到保證。1.3 塑件尺寸及精度依據(jù)現(xiàn)階段塑料模具成型水平,根據(jù)文獻(xiàn)2中的相關(guān)知識(shí)來(lái)確定塑料工件的尺寸公差。而本文中設(shè)計(jì)的塑料工件尺寸一律采用的是精度等級(jí)是MT3級(jí),其余的采用等級(jí)精度是MT5級(jí)。 1.4 塑件表面粗糙度查看資料可以知道,普通塑料制品的表面粗糙度范圍一般都是Ra 0.021.25之內(nèi),根據(jù)要求塑件表面粗糙度一般為模腔表壁表面粗糙度的2倍,所以模腔表壁表面粗糙度是Ra 0.010.63。在實(shí)際工作中會(huì)出現(xiàn)型腔磨損,所以準(zhǔn)備隨時(shí)拋光還原。一般塑料工件外部的表面粗糙度的要求比內(nèi)部的表面粗糙度要高,所以外部的表面粗糙度為Ra0.2,內(nèi)部的表面粗糙度為0.4。1.5 塑件的體積和質(zhì)量在本文中,可以采用實(shí)際測(cè)量的方法測(cè)量塑料工件的質(zhì)量和體積,通過(guò)建模軟件進(jìn)行建模,通過(guò)3D建模軟件,塑件質(zhì)量我們可以得出,從上文之中我們知道ABS塑料的密度,本文之中工件質(zhì)量大約為45.5g。第2章 成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的確定2.1 注射成型工藝過(guò)程分析通過(guò)分析塑料工件形狀、材料的屬性、總體的質(zhì)量,試著初步制定塑料工件大體上的工藝過(guò)程為:第一步:提前做好對(duì)塑件預(yù)處理。(1)、預(yù)處理通過(guò)對(duì)物料中水份的檢查、表面顏色的觀察、大體顆粒的篩選、穩(wěn)定性的考核,由于ABS塑料極低的吸水性,在加工成型前不需要特殊處理。有特殊干燥需求的工件,放置于七十到八十?dāng)z氏度的環(huán)境下干燥處理兩到四個(gè)小時(shí)。(2)、料筒的清洗第一次使特定種類的塑料、第一次使用特定種類的注射機(jī)之前,或在實(shí)際的生產(chǎn)加工過(guò)程中產(chǎn)品改變、原始加工的材料物理或化學(xué)作用、顏色分解等不利于成型的現(xiàn)象,所以設(shè)計(jì)人員要在使用之前洗或換料筒。(3)、脫模劑的選用為了讓塑料制件能夠方便的從目標(biāo)模具脫出,可以選擇在模具表面上注射脫模劑。脫模劑對(duì)模具的設(shè)計(jì)影響很大。在大批量的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,硬脂酸鋅、液體石蠟、硅油最常用,本文中選用的是ABS材料,因此選擇硬脂酸鋅。第二步: 注射成型過(guò)程 注射成型過(guò)程有加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模。在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中可以劃分為塑化成型過(guò)程和冷卻過(guò)程。第三步:制件的后處理脫模過(guò)程完成之后,可以進(jìn)行后處理通過(guò)消除工件之中的內(nèi)應(yīng)力,增加工件的整體穩(wěn)定程度。退火和調(diào)濕處理最常用。針對(duì)ABS塑料,在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中可以通過(guò)退火處理,一般時(shí)間為一到三小時(shí)。2.2 澆口種類的確定在澆注的過(guò)程中,流動(dòng)通道是設(shè)計(jì)師為了把液態(tài)塑料導(dǎo)入型腔之中,而故意開(kāi)設(shè)的流通的通道,其功能是將避免型腔中尚未凝固的塑料倒流和有效地控制流入型腔中的塑料溶體,以防止產(chǎn)生不利的因素。所以設(shè)計(jì)者需要對(duì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)十分留心,它將直接影響最后塑料工件的成形效果。由主流道、分流道、澆口、冷料穴組成。澆口的設(shè)計(jì)十分的講究,其很大程度上關(guān)系到成型的成功與失敗。通常,在工廠大規(guī)模生產(chǎn)的鼠標(biāo)外殼,注塑成模的要求很高,所以在這樣的要求下,本文中需要采用側(cè)澆口的方式。2.3 型腔數(shù)目的確定從前文的分析中我們可以得出,本文中模具的開(kāi)口設(shè)置方式是采用側(cè)邊澆口設(shè)置,因?yàn)槟繕?biāo)塑料工件的體積比較小,確保塑料工件的一次成型率。為了控制成本、提高工廠的生產(chǎn)能力和產(chǎn)能,在本篇論文中采用的是普遍采用的一模兩腔。2.4 注射機(jī)的選擇和校核通過(guò)上文我們可知道,本文中選用的注塑方式為一模兩腔生產(chǎn)方式。注射量為九十一克,廢料五克,總九十六克,將其他可操控變量盡可能多的、廣的加以考慮,本文選擇海天160X2A。參數(shù)下表所示:型號(hào)1602A1602B1602C參數(shù)螺桿直徑404548理論注射容量253320364注射重量PS230291331注射壓力202159140注射行程201螺桿轉(zhuǎn)速0230料筒加熱功率9.3鎖模力1600拉桿內(nèi)間距(水平垂直)455455允許最大模具厚度500允許最小模具厚度180移模行程420移模開(kāi)距(最大)920液壓頂出行程140液壓頂出力33液壓頂出桿數(shù)量5油泵電動(dòng)機(jī)功率18.5油箱容積240機(jī)器尺寸(長(zhǎng)寬高)5.41.452.05機(jī)器重量5最小模具尺寸(長(zhǎng)寬)3203202.4.1 注射量的校核在制作模具時(shí),采用的原則為百分之八十原則,即選用的目標(biāo)塑料工件容量、質(zhì)量控制在百分之八十的范圍內(nèi)。檢查公式是: 式中:-型腔的個(gè)數(shù) -單個(gè)塑件的重量大?。╣) -澆注系統(tǒng)所需塑料的重量大?。╣) 本設(shè)計(jì)中:n=2 45.5g =5g M=45.5X2+5= 96g230gx80%注塑機(jī)額定注塑量為230g注射量符合要求2.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核注射成型時(shí)影響鎖模力的主要因素即為塑件的模具分型面上的投影面積。倘若注射機(jī)所能容納的最大模塑區(qū)域小于該值,溢流現(xiàn)象可能將會(huì)發(fā)生在模具成型的過(guò)程中,所以須滿足下面的不等式。 式中 n -型腔數(shù)目 -單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積 -模具分型面澆注系統(tǒng)的投影區(qū)域 n=2 = 7487.5 =750 =7487.5 x2+750=15725在模具的注射成型時(shí)為了保證鎖模的可靠度,該模具的塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積與塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力與的乘積之和應(yīng)該小于注射機(jī)所限定的鎖模力的大小。因此可得: ()P F式中: P塑料熔體的成型壓力(MPa)F注射機(jī)額定鎖模力(N)其它意義同上由數(shù)據(jù)可知,型腔內(nèi)部的成型壓力控制在在20-40MPa,普通的是24-34MPa,精密制品的是39-44MPa范圍之內(nèi)。()鎖模力符合要求2.4.3 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核(1)、模具厚度(閉合高度) 模具閉合高度必須滿足以下公式式中 -注射機(jī)允許的最大模厚 -注射機(jī)允許的最小模厚該論文中設(shè)計(jì)的成型模具厚度為三百一十七毫米,滿足180H500要求, 符合要求(2)、開(kāi)模行程(S)的校核需要留有足量的模具開(kāi)啟距離以便能順利拿出制件,模具開(kāi)啟與閉合過(guò)程中移動(dòng)模塊固定板的運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度即開(kāi)模行程。注塑機(jī)的開(kāi)模行程范圍是有限制的,在設(shè)計(jì)模具時(shí)需要校核其選用的注射機(jī)的行程范圍,以此來(lái)適應(yīng)模具的開(kāi)模距離。針對(duì)于臥式的注射機(jī)而言,它的開(kāi)模行程范圍與模具的厚度大小有很大的關(guān)系,針對(duì)單面分型的注射??傻茫篠maxS等于H1 、H2 、H3 、C之和的大小式中 H1-模具的厚度 H2-頂出的長(zhǎng)度H3 -包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度C 安全距離本設(shè)計(jì)中=420 =20 mm =120 C取20mm總的開(kāi)模距離必須大于140mm.經(jīng)過(guò)計(jì)算,該設(shè)計(jì)符合其需要的要求。(3)、頂出裝置的校核 在制作注塑模具的頂出機(jī)構(gòu)時(shí),需要檢查注塑模具的頂出方式。操作人員應(yīng)該在設(shè)計(jì)時(shí)校核頂出機(jī)構(gòu),保證裝置面積能夠滿足遮蓋雙頂桿的要求,最大距離使模具離出。通過(guò)核查之后,本文選的機(jī)構(gòu)能確保模具脫出。2.5 分型面的設(shè)計(jì)模具由好幾個(gè)重要組成部分,可以將其分成兩個(gè)或多個(gè)部分,同時(shí)這些部分能夠分離,通過(guò)在相互接觸這些部分表面打開(kāi)是,操作人員可以拿出塑件,在需要成型的時(shí)候可以讓這些接觸表面關(guān)閉,接觸表叫做分型面,能夠在一定程度上確定模具結(jié)構(gòu),單個(gè)塑料工件可以有一個(gè)或多個(gè)分型面。設(shè)計(jì)人員在考慮分型面設(shè)計(jì)時(shí),可以有以下幾個(gè)原則可以參考:1)優(yōu)先考慮在塑料工件外部形狀最大輪廓處設(shè)計(jì)分型面;2)在打開(kāi)模具的情況下下能夠使工件處于動(dòng)模上;3)不能夠使或盡量不讓塑件的外觀受到破壞;4)有利于布置澆口;5)分型面產(chǎn)生的裂痕對(duì)塑件外觀形狀無(wú)影響;6)使塑件易于脫模。操作人員應(yīng)該結(jié)合本模具制件的外觀形狀,從實(shí)際出發(fā),立足于設(shè)計(jì)的目的,考慮加工模具制件的外觀,應(yīng)該優(yōu)先考慮塑件的最大平面處。分型面的選擇2.6 型腔的布局產(chǎn)品外觀形狀是依靠型腔來(lái)形成的,產(chǎn)品的大小、外形、生產(chǎn)數(shù)目、使用說(shuō)明及模具的加工方法都會(huì)影響型腔的結(jié)構(gòu),其經(jīng)常使用的四種結(jié)構(gòu)形式,分別為整體式結(jié)構(gòu)、瓣合式結(jié)構(gòu)、嵌入式結(jié)構(gòu)及鑲拼組合式結(jié)構(gòu)。該設(shè)計(jì)采取如圖所示的嵌入式型腔結(jié)構(gòu),它的優(yōu)點(diǎn)包括:牢固、構(gòu)造簡(jiǎn)單、可靠、不易變形,產(chǎn)品表面不會(huì)出現(xiàn)有拼接的材料多余情況,同時(shí)在降低注射模中成型零部件的個(gè)數(shù)上也發(fā)揮了作用,模具上所有外形的結(jié)構(gòu)尺寸也得到了減小。但是也伴隨著模具加工的困難度的提高。圖(4)型腔布局方式2.7 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般來(lái)說(shuō),進(jìn)料口是指型腔連接與分流道的通口,將一般側(cè)澆口作為本次設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的側(cè)澆口。通常進(jìn)料口有兩個(gè)主要的功能,第一個(gè)功能是可以防止型腔中尚未凝固的塑料倒流;另外一個(gè)功能則是可以有效地控制流入型腔中的塑料溶體。通常情況下,合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)可以更容易獲得優(yōu)良的塑料制品。塑件質(zhì)量和澆口位置有著直接的聯(lián)系。下面考慮以便準(zhǔn)確找尋澆口位置。2.7.1 澆注系統(tǒng)組成普通流道就是常見(jiàn)的冷流道,包括了主流道、分流道、澆口、冷料穴,這幾個(gè)重要特點(diǎn)。2.7.2 確定澆注系統(tǒng)的原則操作人員在準(zhǔn)備澆注時(shí),通常需要五個(gè)需要考慮的地方:a)、最簡(jiǎn)短的流程以及分支流程要求;b)、要求分流都可以接近相應(yīng)的最遙遠(yuǎn)的距離。c)、從壁厚較厚處的那個(gè)地方作為進(jìn)料的初始地方。d)、分流的轉(zhuǎn)動(dòng)角度較小。e)、在間隔時(shí)間去除端部的冷料,防止影響塑件質(zhì)量,設(shè)計(jì)冷料存放的措施6。 2.7.3 主流道的設(shè)計(jì)所謂的主流道即塑料熔體的流動(dòng)通道,從模具和注射機(jī)噴嘴的接觸部分到分流道。(1)、主流道的尺寸選取HT80W1B為注射機(jī)型號(hào),其噴嘴直徑和球面直徑分別為3.0和60,根據(jù)選取的參數(shù)對(duì)主流道的各具體尺寸設(shè)計(jì): 澆注系統(tǒng)與定位環(huán)、澆口套(2)、主流道襯套的形式主流道襯套類型如下所示,這種類型的主要作用是防范襯套在塑料熔體的逆作用下遠(yuǎn)離定模。將由用于定位的環(huán)和主流道襯套拼裝成的一個(gè)整體定位在模板上,并保持不動(dòng)。襯套與固定模板的搭配采用。圖(7)主流道襯套及其固定形式(3)、主流道襯套的固定 一般情況下,設(shè)計(jì)人員通過(guò)2個(gè)M5X20來(lái)固定。2.7.4 分流道的設(shè)計(jì)塑料熔體流動(dòng)在澆口與主體流道尾部之間的一段流動(dòng)通道又被稱之為分流道,分流道主要有以下兩個(gè)功能,第一個(gè)是有良好的壓力傳遞功能,第二個(gè)是能具備保持理想的填充狀態(tài)功能。在該設(shè)計(jì)中,塑料部件緊挨著布置并且使用側(cè)門(mén)。該設(shè)計(jì)制造的分流道是將一系列因素及模具設(shè)計(jì)技巧放在一塊來(lái)統(tǒng)籌考慮得出的結(jié)果,如下圖所示:主流道和側(cè)澆口的位置2.7.5 澆口的設(shè)計(jì)一般來(lái)說(shuō),進(jìn)料口是指型腔連接與分流道的通口,將一般側(cè)澆口作為本次設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的側(cè)澆口。通常進(jìn)料口有兩個(gè)主要的功能,第一個(gè)功能是可以防止型腔中尚未凝固的塑料倒流;另外一個(gè)功能則是可以有效地控制流入型腔中的塑料溶體。通常情況下,合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)可以更容易獲得優(yōu)良的塑料制品。 塑件質(zhì)量和澆口位置有著直接的聯(lián)系。下面兩點(diǎn)需要考慮以便準(zhǔn)確找尋澆口位置: 1. 為了使型腔內(nèi)部的熔體在流動(dòng)時(shí)的能量損耗降到最低。下面4點(diǎn)需要仔細(xì)考慮 1)最簡(jiǎn)短的流程以及分支流程要求; 2)要求分流都可以接近相應(yīng)的最遙遠(yuǎn)的距離; 3)從壁厚較厚處的那個(gè)地方作為進(jìn)料的初始地方; 4)分流的轉(zhuǎn)動(dòng)角度較小。2. 如何快速且有效率的排出型腔內(nèi)部的氣體因?yàn)橐笸獗砻嬗休^高的質(zhì)量,所以通常情況下都會(huì)選擇側(cè)澆口作為澆口。側(cè)澆口的工作方式是膠直接從側(cè)端面處進(jìn)入,澆口也隨著肥皂盒的組裝而被遮擋。2.7.6 冷料穴的設(shè)計(jì)冷卻材料穴及以向上制品中體現(xiàn)固化的冷卻材料應(yīng)該分布在主體流道的尾部。這是由于以最快速度流入的塑料隨著觸碰低溫模具使得其塑料溫度降低,一旦該降溫塑料進(jìn)入型腔,則成品的質(zhì)量會(huì)隨之遭受影響,故必須在主體流道尾部沿著無(wú)塑料流動(dòng)的方向分布冷卻材料穴,做到將冷卻材料封存才能有效避免這一現(xiàn)象的發(fā)生。冷料穴標(biāo)稱直徑要比主流道直徑略大,這樣才能夠保證冷料比冷料穴體積小,其位置大部分情況下是在主流道對(duì)面的模板上,此次設(shè)計(jì)采用Z形倒錐,其配合相應(yīng)的推桿,開(kāi)模時(shí)先拉出主流道凝料進(jìn)行定模,而冷料和主流道凝料最后在推桿的作用下和制品一起被頂出動(dòng)模。2.8 注射模成型零部件的設(shè)計(jì)在模具關(guān)閉的時(shí)候,設(shè)計(jì)人員使用充滿成型制品的空間的機(jī)構(gòu),這些機(jī)構(gòu)通常被稱為型腔。型腔一般由成型零部件組成。通常分為以下幾大部分:凹模、凸模等。在注塑成型過(guò)程中,型腔所受的壓力主要來(lái)源于于熔體。一段時(shí)間過(guò)去后容易發(fā)生磨損等不利現(xiàn)象,所以設(shè)計(jì)人員需要考慮結(jié)構(gòu)形式是否合理,在模具型腔設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要考慮其剛度是否滿足要求,強(qiáng)度是否滿足要求。2.9 成型零部件工作尺寸的計(jì)算型腔側(cè)壁和型腔底板的厚度、合模面承受的壓力等基本決定了零件的整體強(qiáng)度,實(shí)際尺寸的選擇須超過(guò)計(jì)算得到的尺寸然后取整數(shù)。強(qiáng)度與彎曲是進(jìn)行校核需要考慮的兩部分,然后分別通過(guò)計(jì)算,尺寸選擇其較大者。底板的厚度和型腔側(cè)壁的厚度用如下公式計(jì)算:在注塑成型過(guò)程中,型腔所受的壓力主要來(lái)源于于熔體,據(jù)此在模具型腔設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要考慮其剛度是否滿足要求,強(qiáng)度是否滿足要求。按照注射成型模具型腔側(cè)壁厚度經(jīng)驗(yàn)公式 s的值等于0.2L的長(zhǎng)度加上0.17mm ,結(jié)果為30mm側(cè)壁厚度S長(zhǎng)、S 短按剛度條件校核分別得:S長(zhǎng)的值等于S 短的值不小1.15ph/(E) = 1.1530x1.5(2.1x10x0.03) ,其值為0.433。按強(qiáng)度條件計(jì)算:S長(zhǎng)的值大于等于 r/( -2p) -1 = 102x2500(2500-2x30) -1 ,其值為1.246。S 短 大于等于 r/( -2p) -1 = 65x2500(2500-2x30) -1 ,其值為0.794。根據(jù)塑料的厚度大小及其結(jié)構(gòu)的校核,側(cè)壁的厚度s的值可選為30.97mm,因此可選35mm作為該模具型腔側(cè)壁的厚度值,另外動(dòng)模型芯鑲件同樣計(jì)算,選取30 mm作為厚度值.注: E注塑料件的彈性模量(MPa);p注塑型腔所受的壓力,可取范圍為2540MPa,本文選用 p = 30 MPa; 注塑件的剛度條件,即允許變形量(mm),查表=0.0250.04,本設(shè)計(jì)計(jì)算中統(tǒng)一取值 = 0.03; 注塑材料所額定的壓力(MPa),本文選取 = 2500MPa;r注塑件的型腔半徑大小。2.9.1 凹模的設(shè)計(jì)(1) 凹模寬度尺寸的計(jì)算,上述公式的參數(shù)意義由下所示,平均收縮率,ABS收縮率0.4%0.6%,平均收縮率0.005;、是系數(shù), 取0.5到0.8,本文中使;分別是塑件上相應(yīng)尺寸的公差(下同);是塑件上相應(yīng)尺寸制造公差對(duì)于中小型零件?。ㄏ峦?。(2)凹模長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算塑件尺寸的轉(zhuǎn)換:,相應(yīng)的塑件制造公差3=1.2MM系數(shù),取0.40.7,故。(3) 凹模高度尺寸的計(jì)算塑件尺寸的轉(zhuǎn)換:HS1=160.2=16.2-0.40MM,相應(yīng)的塑件制造公差0.4mm2是系數(shù),取0.50.8,此處取。產(chǎn)品外觀形狀是依靠型腔來(lái)形成的,產(chǎn)品的大小、外形、生產(chǎn)數(shù)目、使用說(shuō)明及模具的加工方法都會(huì)影響型腔的結(jié)構(gòu),其經(jīng)常使用的四種結(jié)構(gòu)形式,分別為整體式結(jié)構(gòu)、瓣合式結(jié)構(gòu)、嵌入式結(jié)構(gòu)及鑲拼組合式結(jié)構(gòu)。該設(shè)計(jì)采取如圖所示的嵌入式型腔結(jié)構(gòu),它的優(yōu)點(diǎn)包括:牢固、構(gòu)造簡(jiǎn)單、可靠、不易變形,產(chǎn)品表面不會(huì)出現(xiàn)有拼接的材料多余情況,同時(shí)在降低注射模中成型零部件的個(gè)數(shù)上也發(fā)揮了作用,模具上所有外形的結(jié)構(gòu)尺寸也得到了減小。但是也伴隨著模具加工的困難度的提高。型腔三維零件圖型腔二維零件圖2.9.2 凸模的設(shè)計(jì)(1)凸模寬度尺寸的計(jì)算塑件尺寸的轉(zhuǎn)換:LS=800.35=79.6500.7MM,相應(yīng)的塑件制造公差0.7mm是系數(shù),在0.50.7,取。(2)凸模長(zhǎng)度的計(jì)算塑件尺寸的轉(zhuǎn)換LS=1000.51=99.4901.02MM,相應(yīng)的塑件制造公差1.02mm是系數(shù),在0.50.7,取。(3)凸模高度尺寸的計(jì)算塑件尺寸的轉(zhuǎn)換HS=100.2=9.80O.4MM,相應(yīng)的塑件制造公差0.4mmHM=(1+SCP)+H S+XP= (1+0.005)X10+0.60.4-0.170 =10.050.0670 MM是系數(shù),在0.50.7,取。由于本文中提及組成得零件是相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)易的,零件從內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)看還是比較淺的,所以采用的是整體式型芯。型芯與動(dòng)模板的配合可采用。型芯三維零件圖型芯二維零件圖2.10 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工作的時(shí)候會(huì)遇到一個(gè)不可避免的麻煩。在這個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,假如出現(xiàn)不是特別好的排氣效果,壓縮氣體產(chǎn)生背壓,妨礙充模,在受壓氣體所受壓力增大的同時(shí),會(huì)產(chǎn)生熱量將塑料燒焦 設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)之中,在充模的過(guò)程中,空氣存在于腔體之內(nèi),還會(huì)出現(xiàn)大量的由液體水形成的水蒸氣、在較低溫度下容易揮發(fā)的氣體。設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)普遍使用配合間隙排氣方式來(lái)排氣。從本文前面的設(shè)計(jì)中可以得出,本文提及得模具體積較小,所以選擇排氣得方式是間隙排氣,通常在設(shè)計(jì)中為了不發(fā)生溢料得現(xiàn)象,數(shù)值通常于相應(yīng)得粘度關(guān)聯(lián)程度很大。2.11 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在從模具中取出塑料部件之前,有一個(gè)從模具中取出部件的過(guò)程。 從零件制造塑料零件的機(jī)制稱為脫模機(jī)構(gòu)。 主要是通過(guò)推出零件,推出零件固定板和推板,推出機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)和復(fù)位部件等。2.11.1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則(1)塑件離開(kāi)模具的時(shí)候形狀不產(chǎn)生改變(通常時(shí)候稍微的彈性變形是可以接受的,只要其不演變成永恒狀態(tài));(2)要根據(jù)離開(kāi)模具時(shí)候所受到的阻力大小合理選擇推力布置;(3)推桿所受的力的大小不能夠超出范圍,以此避免對(duì)塑件的被推局部產(chǎn)生瑕疵;(4)在進(jìn)行推出時(shí)出現(xiàn)彈性變形與否與推桿的強(qiáng)度及剛度有關(guān)系;(5)推桿的局部裂痕不能對(duì)其塑件的外觀減分;2.11.2 脫模機(jī)構(gòu)類型的選擇手動(dòng)、機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu),液壓、氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)均是脫模系統(tǒng)的動(dòng)力源,這種分類是按其動(dòng)作機(jī)制進(jìn)行劃分的。而分為套管推出、推桿推出、推板推出、推塊推出和利用成型零部件推出機(jī)構(gòu),以及斜滑桿側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)等,這種分類是根據(jù)其推出零件的類別進(jìn)行劃分的。本設(shè)計(jì)中采用司筒加推桿推出機(jī)構(gòu)使塑料制件順利脫模。2.11.3 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì)(1)、推板布置該注塑件的推桿長(zhǎng)度為6mm,其安裝位置分布圖如下圖所示,推桿均勻的圍繞在產(chǎn)品的邊緣,以此來(lái)保證將制品用均衡的力推出。 圖(10)頂針布置(2)、推桿的設(shè)計(jì)7在該裝置中,推桿的圓形橫截面形狀使用鄰接形式,并且根據(jù)不同的位置選擇推桿的直徑。軸向移動(dòng)不能出現(xiàn)在推桿的斷面。推桿與推桿孔的配合距離不可大于其用來(lái)避免其飛邊的溢流間隙,常可選為,針對(duì)于ABS型的塑料,它的溢料間隙區(qū)間為。2.12 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)在塑料注射成型的模具之間,在模具之中產(chǎn)生的溫度將會(huì)在很大程度上的影響目標(biāo)塑料工件的效率。不一樣的特征性質(zhì)能力和不一樣的加工工藝要求,使得模具中產(chǎn)生的溫度也是不盡相同的。通常塑料顆粒都是通過(guò)注射的方式到模具之內(nèi),產(chǎn)生的溫度一般約為二百攝氏度。熔化在模具中的液體通過(guò)冷卻的方式冷卻之后,將六十多攝氏度的模具中將目標(biāo)塑件脫出來(lái),在模具中通入用于冷卻的液體用來(lái)冷卻。將水采用循環(huán)流動(dòng)的方式冷卻成型之后的模具是十分普遍的做法,而將模具加熱的方法有很多,可以選用在模具之中加入熱水、蒸汽等方式。模具中產(chǎn)生的溫度是對(duì)整個(gè)成模過(guò)程十分重要的,也對(duì)后續(xù)加工也有至關(guān)重要的影響,所以模具中產(chǎn)生的溫度應(yīng)該是均勻變化的,應(yīng)該是動(dòng)態(tài)平衡的,這樣的話對(duì)于成模才是有利的。如果產(chǎn)生的溫度十分的高模,脫模易變形。如果產(chǎn)生的溫度十分的低,會(huì)降低流動(dòng)性。模具冷卻水路圖2.13冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則為了將模具內(nèi)的溫度保持在一定的范圍之內(nèi),通常需要設(shè)計(jì)出適合模具的冷卻系統(tǒng)。為了方便工件的加工和組裝,采用國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)尺寸來(lái)設(shè)計(jì)冷卻管道。在冷卻整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中,可以依靠壁厚與體積選擇以下的幾個(gè)重要參數(shù): 冷卻孔道尺寸、長(zhǎng)度、種類。(1) 冷卻管路的位置與尺寸由于為了使塑件內(nèi)部各個(gè)部分特別是轉(zhuǎn)接處內(nèi)應(yīng)力均勻分布,設(shè)計(jì)均勻的壁厚。由于安裝在凹、凸模塊的冷卻孔不能提供精確的冷卻措施,所以本文設(shè)計(jì)中安裝在這些模塊之內(nèi),為了更好的讓模具冷卻下來(lái)。冷卻孔道到模具表面是孔道直徑的一到二倍,孔道之間的距離通常是孔直徑的三到五倍。在本文中選擇冷卻孔道的直徑為十毫米。 2.14 模架的選用1、確定模具的基本類型選擇模具分類方法有很多。在本文中是按照大體機(jī)構(gòu)來(lái)劃分的,下面介紹的幾種傳統(tǒng)的類型。單分型面注射模、雙分型面注射模、帶有活動(dòng)成型零件的模。模架的選擇通過(guò)上文對(duì)塑料構(gòu)件的具體分析,最終選擇模具是多分型面的。通過(guò)查找資料,CI型的模架為首選,下圖顯示了它的結(jié)構(gòu):兩個(gè)模板用于固定CI模具,并且一個(gè)模板用于移動(dòng)模具,其也被稱為兩個(gè)板模具。大型噴嘴模座適用于側(cè)門(mén)和側(cè)門(mén)。 采用傾斜導(dǎo)柱側(cè)芯牽引的注射成型模具。通過(guò)具體的分析計(jì)算,模具的安裝方式可以選擇的是導(dǎo)柱導(dǎo)套,并且選正裝的安裝方式。本文選擇的是CI型模架,輪廓大小及其厚度的確定是依據(jù)初始的模具類型。經(jīng)過(guò)計(jì)算可以知道該模具是一模兩腔的模具,而型腔之間的距離在20-30mm之間把型腔排列成一模兩腔可側(cè)得長(zhǎng)為430mm,寬為180mm,模架的長(zhǎng)L=430+復(fù)位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?型腔壁厚550mm模架的寬W=180+復(fù)位桿的直徑+型腔壁厚300mm由于內(nèi)部摸具大小的影響,長(zhǎng)寬得出之后,為了在三維分析中避免干涉,通常要將模具內(nèi)零件對(duì)模架的影響考慮在內(nèi)。本文中模架尺寸選擇為BL=300X550,其高為43mm,塑料工件膠位選擇設(shè)計(jì)在模具的定模部分,型芯、型腔的調(diào)加時(shí)塑料工件整體高度的加上三十到五十毫米,為了使板能夠達(dá)到理想中的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn),A板的高度是一百一十毫米,B板的高度是一百毫米,C板的高度為一百毫米。本文塑料模具的具體設(shè)計(jì)之中,模架是龍記CI3055-A110-B100-C100,標(biāo)準(zhǔn)模腳的高度為100mm。綜上所述所選擇的模架的型號(hào)為:LKM CI3055-A110-B100-C1003 注塑模具工作原理當(dāng)模具型腔填充完后,在注塑機(jī)的帶動(dòng)下模具的動(dòng)模部分可以模具向后移動(dòng),從而模具從分型面打開(kāi),當(dāng)注塑機(jī)動(dòng)模移動(dòng)到一定位置時(shí)停止移動(dòng),注塑機(jī)頂棍通過(guò)下模板頂棍孔,推動(dòng)頂針板,帶動(dòng)頂針,從而將產(chǎn)品從型芯上推出,產(chǎn)品脫離模具,頂針板在彈簧的作用下回到初始位置,模具合上時(shí),動(dòng)模部分可以沿著模具向前移動(dòng),讓動(dòng)模與定模又配合在一起進(jìn)行下一次填充。 注塑模二維裝配圖總結(jié)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是鼠標(biāo)外殼的塑料摸具設(shè)計(jì),在論文構(gòu)思之初感到十分得迷茫,十分得消極被動(dòng),通過(guò)指導(dǎo)老師耐心的講解,我通過(guò)查閱圖書(shū)館的資料、利用互聯(lián)網(wǎng)論文資源查找自己的相關(guān)課題,通過(guò)和指導(dǎo)老師的商量,選擇這個(gè)題目作為我的畢業(yè)論文。找到相關(guān)資料之后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的分析,學(xué)習(xí)二維、三維繪圖軟件,進(jìn)行模型的設(shè)計(jì),通過(guò)自己的努力,完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。最后,我對(duì)模板的理解加深了,模板結(jié)構(gòu)也更加熟悉,并定義整個(gè)塑料形式。核心結(jié)構(gòu)包括型芯、型腔、模架、推出機(jī)構(gòu)、水路。首先是對(duì)塑料進(jìn)行分析的藍(lán)圖,這是結(jié)構(gòu)和藝術(shù)品的分析。如果你要完成這個(gè)分析,你就必須找出合適的尺度和尺度。此外,這需要3d軟件來(lái)設(shè)計(jì)塑料組件和容器,然后設(shè)定(這類軟件)怎樣輸出cad地圖。題研究的主要內(nèi)容和方法如下:(1)查閱資料,撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告,掌握機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本步驟;(2)結(jié)合題目進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研,了解現(xiàn)場(chǎng)工程問(wèn)題,積累相關(guān)資料,做好調(diào)研筆記;(3)了解注塑模具設(shè)計(jì)原理與性能及各部件零件的設(shè)計(jì)方法,進(jìn)行設(shè)計(jì)方案比較后優(yōu)選;(4)對(duì)各機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)與校核。本次設(shè)計(jì)匯聚和應(yīng)用了本科四年的所學(xué)內(nèi)容,這使得我在大學(xué)的學(xué)習(xí)期間更為有效,提高了軟件和專門(mén)知識(shí)水平。通過(guò)繪制最后的作品,我有能力制圖和繪圖“cad軟件”。一開(kāi)始,我要面對(duì)這么多的問(wèn)題。我就問(wèn)老師和同學(xué),然后幫忙解決所有問(wèn)題。我不斷得到發(fā)現(xiàn)和遇到問(wèn)題,從而增進(jìn)了我的專業(yè)知識(shí)知識(shí),我獲得了為未來(lái)社會(huì)打下基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)。致謝光影似箭,日月如梭,在不經(jīng)意的時(shí)候,時(shí)間就這樣悄悄的溜走了。一轉(zhuǎn)眼,四年的大學(xué)時(shí)光悄悄的從指尖之中溜走了,回首隱約發(fā)現(xiàn)了那些曾經(jīng)踏在校園路上的印記,腦中出現(xiàn)不知怎樣想起的大學(xué)生活畫(huà),想到這時(shí),感概萬(wàn)千。首先我要感謝指導(dǎo)我論文寫(xiě)作老師。正是因?yàn)樗梢詮娜粘9ぷ髦械每諡槲覀兡托闹笇?dǎo)論文得寫(xiě)作,指導(dǎo)老師不辭幸苦,當(dāng)發(fā)現(xiàn)論文中出現(xiàn)問(wèn)題,總是十分細(xì)心、耐心引導(dǎo)我們走向正確之路,誨人不倦。感謝大學(xué)四年來(lái)我認(rèn)識(shí)的所有人,正是你們得幫助讓我成長(zhǎng),陪我度過(guò)了美好得大學(xué)校園生活,同時(shí)感謝在學(xué)習(xí)生活上對(duì)我有過(guò)熱情幫助得人,是你們讓我進(jìn)步。參考文獻(xiàn)1 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鼠標(biāo)
外殼
注塑
模具設(shè)計(jì)
塑料
注射
爆炸
nx
三維
cad
圖帶模流
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鼠標(biāo)上蓋外殼的注塑模具設(shè)計(jì)-塑料注射模爆炸含NX三維及9張CAD圖帶模流,鼠標(biāo),外殼,注塑,模具設(shè)計(jì),塑料,注射,爆炸,nx,三維,cad,圖帶模流
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