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1、防护罩注射模具结构分析及仿真动画制作摘 要：模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备。仿真技术已广泛应用于各行各业，包括模具制造业。本文论述了怎样利用Flash软件制作防护罩注射模具仿真动画，达到演示其结构、工作原理等目的。关键词：防护罩注射模具 模具结构分析 flash仿真动画一、前言模具的作用在于利用本身的特定形状,赋予聚合物形状和尺寸，给予一定的强度和性能，使其成为有用的型材或制品。近几年，世界模具市场总量一直在600650亿美元之间，我国国民经济也在“十一五”期间保持较快的发展速度，给模具行业的发展提供了更多的机遇和发展空间。目前，世
2、界模具市场供不应求，汽车、IT电子信息、家电、OA办公设备、机械和建材行业、航天航空、电动工具都是模具需求大户。其中6080的电子、电机、汽车、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制件所表现出来的高复杂程度、高精度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。 计算机仿真技术作为一门新兴的高技术，其方法建立在计算机能力的基础之上。随着计算机技术的发展，仿真技术也得到迅速的发展，其应用领域及其作用也越来越大。尤其在航空、航天、国防及其他大规模复杂系统的研制开发过程中，计算机仿真
3、一直是不可缺少的工具，它在减少损失、节约经费、缩短开发周期、提高产品质量等方面发挥了巨大作用。 在从产品的设计到制造以至测试维护的整个生命周期中，计算机仿真技术贯穿始终。从发展的历程来看，仿真技术应用的领域从传统的制造领域（生产计划制定、加工、装配、测试）正向产品设计开发和销售领域扩展。总的来说，先进制造技术的发展，为计算机仿真的应用提供了新的舞台，也提出了更高的要求本课题就是研究利用计算机仿真技术，通过Flash软件制作演示防护罩注射塑料模具的工作原理的仿真动画。二、防护罩注射模具结构分析 （一）模具分类一般情况下，模具可分为：冲压模具（冲模）、塑料成型模具、压铸模、锻造成型模具、铸造用金属
4、模具、粉末冶金模具、玻璃制品模具、橡胶成型模具、陶瓷模具、经济模具等十大类。其中塑料成型模具又分为：压塑模具、挤塑模具、注射模具（立式、角式注射模具）、热固性塑料注射模具，挤出成型模具（管材、薄膜扁平机头等）发孢成型模具，低刀具工具孢注射成型模具，吹塑成型模具等塑料成型模具。本课题所研究的防护罩注射模具为其中的一种注射成型模具。（二）注射模具的结构分析注塑模具基本结构由定模和动模两部分组成，动模安装固定在注塑机的移动模板上，定模安装固定在注塑机的固定模板上。注射时，定模和动模闭合构成浇注系统和型腔；开模时定模和动模分开，由开模机构实现制品推出。本课题研究的防护罩注射模具装配图部分如图1所示,制
5、品如图2所示。 图 1 图2 根据模具零部件的作用，一般注塑模具由以下几个部分组成：1.成型零部件通常成型零部件由凸模（或型芯）、凹模组成。合模时构成型腔，成型塑件形状，型腔形成塑件外形，凸模（或型芯）形成塑件内腔或孔。本课题研究的防护罩注射模具装配图如图1中5号件型芯、8号件型腔镶块构成了成型零部件。2.合模，导向机构合模，导向机构是保证动模和定模合模准确到位，确保塑件精度。本课题研究的防护罩注射模具如图1中16号件导柱、17号件顶套组成了合模导向机构。3.浇注系统熔融塑料进入模具型腔的通道。主要由定位圈、浇口套等组成。4侧向分型与抽芯机构侧向分型与抽芯机构形成塑件侧凹或侧孔，开模时先与塑件
6、分离。本课题研究的防护罩注射模具没有涉及侧向分型与抽芯机构。5.推出机构推出机构一般主要由推板、推杆固定板、拉料杆、推板导柱、推板导套、推杆、复位杆。本课题研究的防护罩注射模具如图1中7号件推板、13号件顶杆、14复位杆、15号件推板导柱、20号件顶板构成了推出机构。6.加热冷却系统实现温度调节，保证成型质量，降低成型时间。本课题研究的防护罩注射模具如图1中的6型芯固定板上分布的冷却水道组成了加热冷却系统。7. 排气系统排出型腔中的气体，避免塑件气泡，减少成型阻力，一般在分型面上开设若干条排气槽。本课题研究的防护罩注射模具没有涉及排气系统。8. 支承零部件用来安装、固定、支承成型零部件急各部分
7、机构零件。（三）模具的工作过程本课题研究的防护罩注射模具的工作过程是：如图1中顶套（17）在弹簧（18）的作用下，随着模具的开启，将推板（7）推出动模端，使制品滞留于型腔内，推板由弹簧顶销组成的定位器（19）定位在导柱（16）上，然后由顶板（20）通过顶杆（13）将制品顶出。三、防护罩注射模具工作过程仿真动画制作目前，制作二维动画的软件有很多，如Animator Studio、Flash、Pegs等等。由于FLASH软件采用矢量图形和流媒体播放技术，网络传输快；支持动画、声音及交互功能；提供创建复杂动画更加容易的透明技术和物体变形技术，因而被广泛采用。本课题研究的防护罩注射模具工作过程仿真动画
8、，就是运用FLASH软件模拟防护罩注射模具工作过程的仿真动画。下面详细介绍运用FLASH软件制作防护罩注射模具工作过程的仿真动画。（一） 启动FLASH软件及新建FLASH文档1启动FLASH软件方法一：双击桌面如图3所示的FLASH快捷键图标，进入FLASH软件启动向导界面，如图4所示。 图 3方法二：选择【开始】【程序】【Macromedia Flash 8】菜单项启动FLASH软件，即可弹出如图4所示的启动向导界面。图 42新建FLASH文档启动FLASH后在向导界面中选择目录下的新建FLASH文档，如图5所示。图5单击时间轴上的图层按钮，新建16个图层，分别将图层命名为：“定模”、“顶
9、套弹簧推板”、“定位器1”、“定位器2”、“动模”、“塑件”“顶杆复位杆推板”、“浇注系统1”、“遮罩1”、“浇注系统2”、“遮罩2”、“浇注系统3”、“遮罩3”、“浇注系统4”、“遮罩4”、“按钮”，如图6所示。图6（二）防护罩注射模具定模元件及动画制作 1导入防护罩注射模具的装配图 选中定模图层，单击选择定模图层的第1帧，将在CAD中已经绘制好的防护罩注射模具装配图打开。选中防护罩注射模具装配图中的主视图按【ctrl+c】进行复制，再回到FLASH的工作界面，按【ctrl+v】粘贴，将防护罩模具图导入到舞台，如图7所示。图 7调整好防护罩注射模具图形在舞台中的位置和大小，打开信息窗口并记录
10、调整好的图形信息。图形信息如图8所示。图 82防护罩注射模具定模元件的制作（1）选择舞台中的的装配图形，操作【ctrl+B】，将导入的防护罩注射模具装配图打散，进入到图形可编辑模式。单击左边工具栏的全选按钮，选择防护罩注射模具定模元件以外的元件进行删除操作，留下要制作防护罩注射模具定模元件的部分。（2）单击左边工具栏的颜料桶工具按钮，选择不同的填充色，将防护罩注射模具定模部分不同零件上色。制作完成的防护罩注射模具定模元件图形部分如图9所示。图 9 （3）将防护罩注射模具定模部分转换成元件选择留下的防护罩注射模具定模部分，单击菜单中【修改】【转换为元件】项，在弹出的对话框中将名称命名为定模，类型
11、设为图形，单击【确定】按钮，将防护罩注射模具图形转换为元件。如图10所示。图 10进行了上述的操作后，元件库中便新增一个护罩注射模具定模元件。如图11所示。图 113防护罩注射模具定模元件动画的制作单击【定模】图层，在时间轴标尺上右击第30帧，在弹出的快捷菜单中选择【插入关键帧】项，在第30帧处插入关键帧。再分别右击第50帧、60帧、90帧、135帧、175帧，在第50帧、60帧、90帧、135帧、175帧处分别插入关键帧。（三）防护罩注射模具顶套弹簧推板元件及动画的制作1导入防护罩注射模具的装配图为不影响其它图层的编辑，先将已经编辑好的图层锁定和隐藏。点击定模图层中如图12所示 、 下方的定
12、模图层中的小实心点，将图层锁定、隐藏。图 12单击，选择第一帧，操作【ctrl+c】复制防护罩注射模具装配图，回到Flash的工作界面，操作【ctrl+v】，将防护罩注射模具装配图导入舞台。在右边的信息窗口里输入如图9所示的数据。2防护罩注射模具顶套弹簧推板元件图形的制作及颜色填充（1）操作【ctrl+B】，将防护罩注射模具装配图打散，进入到可编辑的模式。再单击左边工具栏的全选按钮，选择防护罩注射模具顶套弹簧推板以外的元件进行删除操作，留下要制作成防护罩注射模具顶套弹簧推板元件的部分。（2）单击左边工具栏的颜料桶工具按钮，选择不同的填充色，将防护罩注射模具顶套弹簧推板部分不同零件上色。制作完成
13、的防护罩注射模具顶套弹簧推板元件图形部分如图13所示。图 13（3）将防护罩注射模具顶套弹簧推板部分转换成元件选择留下的防护罩注射模具顶套弹簧推板部分，单击菜单中【修改】【转换为元件】项，在弹出的对话框中将名称命名为顶套弹簧推板，类型设为图形，单击【确定】按钮，将防护罩注射模具顶套弹簧推板图形转换为元件。如图14所示。图 143护罩注射模具顶套弹簧推板元件的动画制作单击【顶套弹簧推板】图层，在时间轴标尺上右击第30帧，在弹出的快捷菜单中选择【插入关键帧】项，在第30帧处插入关键。接着单击第50帧，插入关键帧，用向下的“”，将元件平移下来，如图15所示。图 15同时，记下信息窗口的数据，如图16
14、所示。图16右击第30帧到第50帧之间的任一帧，在弹出的快捷菜单中单击【创建补间动画】项。再分别右击第60帧、第90帧、第125帧，在第60帧、第90帧、第125帧处分别插入关键帧。右击第135帧，插入关键帧，按“”键，将防护罩注射模具顶套弹簧推板元件移动到如图17所示的位子。图 17右击第125帧到135帧之间的任一帧，在弹出的快捷菜单中单击【创建补间动画】项。右击第175帧，在弹出的快键菜单中单击【插入关键帧】，在第175帧处插入关键帧。（四）防护罩注射模具定位器元件及动画的制作1导入防护罩注射模具的装配图将已经编辑好的图层锁定和隐藏。单击，选择第一帧，按【ctrl+c】复制防护罩注射模具
15、装配图，回到Flash的工作界面，再按【ctrl+v】，将CAD图导入舞台。在右边的信息窗口里输入如图9所以的数据，保持不同图层图形元件之间的精确位置关系。2防护罩注射模具定位器元件图形的制作及颜色填充（1）按【ctrl+B】两次，将防护罩注射模具装配图打散，进入到图形可编辑的模式。单击左边工具栏的全选按钮，选择防护罩注射模具定位器以外的图形进行删除操作，留下要制作成防护罩注射模具定位器的部分。（2）单击左边工具栏的颜料桶工具按钮，选择一种填充色，将定位器上色。制作完成的防护罩注射模具定位器元件图形部分如图18所示。图 18（3）将防护罩注射模具定位器部分转换成元件选择留下的防护罩注射模具定位
16、器部分，单击菜单中【修改】【转换为元件】项，在弹出的对话框中将名称命名为定位器，类型设为图形，单击【确定】按钮，将防护罩注射模具定位器图形转换为元件。如图19所示。图 193防护罩注射模具定位器元件的动画制作（1）单击，在时间轴标尺上右击第30帧，在弹出的快捷菜单中选择【插入关键帧】项，在第30帧处插入关键帧。再右击第50帧，插入关键帧，按“”键，将元件向下平移，到如图20所示位子。图20右击第30帧到第50帧之间的任一帧，在弹出的快捷菜单中单击【创建补间动画】项，在第30帧到第50帧间创建补间动画。（2）单击，在时间轴标尺上右击第50帧，在弹出的快捷菜单中选择【插入关键帧】项，在第50帧处插
17、入关键帧。将如图21所示的库中防护罩注射模具定位器元件拽入舞台。图 21通过按方向键，将防护罩注射模具定位器元件调整到与【定位器1】图层中第50帧防护罩注射模具定位器元件重合。再右击第60帧，在弹出的快捷菜单中选择【插入关键帧】项，按“”键，将防护罩注射模具定位器调整到如图22所示的部位。图 22右击第50帧到第60帧之间的任意一帧，在弹出的快捷菜单中选择【创建补间动画】，在第50帧到第60帧之间创建补间动画。再分别右击第90帧、第120帧，在弹出的快捷菜单中分别选择【插入关键帧】项，在第90帧、第120帧处插入关键帧。右击第125帧，插入关键帧，将定位器的位置调整为如图21所示的部位，右击第
18、120帧到第125帧之间的任一帧，单击【创建补间动画】，在第120帧到第125帧之间创建补间动画。右击第135帧，插入关键帧，按“”键，将防护罩注射模具定位器调整到如图23所示的位置，右击第125到第135帧，单击【创建补间动画】项，在第125帧到第135帧之间创建补间动画。右击第175帧，在弹出的快捷菜单中单击【插入关键帧】项，在第175帧处插入关键帧。图 23（五）动模元件及动画的制作1导入防护罩注射模具装配图锁定、隐藏已制作完成的图层。单击，选择第一帧，按【ctrl+c】复制防护罩注射模具装配图，回到Flash的工作界面，再按【ctrl+v】，将防护罩注射模具装配图导入舞台。在右边的信息
19、窗口里输入如图8所示的数据，保持不同图层图形元件之间的精确位置关系。2防护罩注射模具动模元件图形的制作及颜色填充（1）按【ctrl+B】两次，将防护罩注射模具装配图形打散，进入到图形可编辑的模式。单击左边工具栏的全选按钮，选择动模以外的图形进行删除操作，留下要制作成防护罩注射模具动模的部分。（2）单击左边工具栏的颜料桶工具按钮，选择不同的填充色，将动模上色。制作完成的防护罩注射模具动模元件图形部分如图24所示。图 24 （3）将防护罩注射模具动模部分转换成元件选择留下的防护罩注射模具动模部分，单击【修改】【转换为元件】，在弹出的对话框中将名称命名为动模，类型设为图形，单击【确定】按钮，将防护罩
20、注射模具动模部分转换为元件。如图25所示。图 253动模元件动画的制作单击，选择第一帧，再右击第30帧，在弹出的快捷菜单中选择【插入关键帧】项，在第30帧处插入关键帧。右击第65帧，在弹出的快捷菜单中选择【插入关键帧】项，按“”键，将动模元件移动到如图26所示的部位。图26右击第30帧到第65帧之间的任意一帧，在弹出的快捷菜单中选择【创建补间动画】，在第30帧到第65帧之间创建补间动画。再分别右击第80帧、第90帧，在第80帧、第90帧处分别插入关键帧。右击第105帧，在弹出的快捷菜单中单击【插入关键帧】，按“”键，将防护注射模具动模元件调整到如图27所示的位置，右击第90帧到第105帧之间的
21、任一帧，单击【创建补间动画】项，在第90帧到第105帧之间创建补间动画。图 27右击第120帧，单击【插入关键帧】项，按“”键，将防护罩注射模具动模元件调整到如图28所示的位置，右击第105帧到第120帧之间的任一帧，单击【创建补间动画】项，在第105帧到第120帧之间创建补间动画。图 28右击第125帧，单击【插入关键帧】，在第125帧处插入关键帧。右击第135帧，按“”键，将防护罩注射模具动模元件调整到如图29所示的位置，右击第125帧到第135帧之间的任一帧，单击【创建补间动画】项，在第125帧到第135帧之间创建补间动画。右击第175帧，在弹出的快捷菜单中单击【插入关键帧】，在第175
22、帧处插入关键帧。图 29（六）塑件元件及动画的制作1导入防护罩注塑模具装配图锁定、隐藏已完成制作的图层。单击，右击第30帧，在弹出的快捷菜单中选择【插入关键帧】项，回到CAD软件，按【ctrl+c】复制防护罩注射模具装配图，回到FLASH的工作界面，再按【ctrl+v】，将防护罩注射模具图导入舞台。在右边的信息窗口里输入如图8所以的数据，保持不同图层图形元件之间的精确位置关系。2防护罩注射模具塑件元件图形的制作及填充颜色（1）与前面制作元件步骤相同，完成防护罩注射模具塑件元件部分的制作。（2）单击左边工具栏的颜料桶工具按钮，选择一种填充色，将塑件上色。制作完成的防护罩注塑模具塑件图形部分如图3
23、0所示。图30 （3）将防护罩注塑模具塑件转换成元件选择留下的防护罩注射模具塑件部分，单击【修改】【转换为元件】，在弹出的对话框中将名称命名为塑件，类型设为图形，单击【确定】按钮，将防护罩注射模具塑件图形部分转换为元件。如图31所示。图 313塑件元件动画的制作右击第65帧，在弹出的快捷菜单中选择【插入关键帧】项，按“”键，将防护罩注塑模具塑件移动到与型芯部分重合。如图32所示。图 32再右击第30帧到第65帧之间的任意一帧，在弹出的快件菜单中选择【创建补间动画】，在第30帧到第65帧之间创建补间动画。再右击第80帧，在弹出的快捷菜单中选择【插入关键帧】项，按“”键，将塑件移动到如图30所示的
24、部位。右击第65帧到第80帧之间的任意一帧，在弹出的快件菜单中选择【创建补间动画】，在第65帧到第80帧之间创建补间动画。（七）顶杆复位杆推板元件及动画的制作1顶杆复位杆推板图形元件制作与前面元件制作步骤相同，最终完成防护罩注射模具顶杆复位杆推板图形元件的制作，如图33所示。图 33 2顶杆复位杆推板元件动画的制作右击第65帧，在弹出的快捷菜单中选择【插入关键帧】项，按“”键，将防护罩注射模具顶杆复位杆推板元件移动到如图34所示部位。图 34右击第30帧到第65帧之间的任意一帧，在弹出的快件菜单中选择【创建补间动画】，在第30帧到第65帧之间创建补间动画。再右击第80帧，在弹出的快捷菜单中选择
25、【插入关键帧】项，按“”键，将防护罩注射模具顶杆复位杆推板元件移动到如图35所示部位。图35右击第65帧到第80帧之间的任意一帧，在弹出的快件菜单中选择【创建补间动画】。右击第105帧，单击【插入关键帧】项。再右击第120帧，用“”键，将防护罩注射模具顶杆复位杆推板元件调整到如图29所示的部位，右击第105帧到第120帧之间的任一帧，单击【创建补间动画】，在第105帧到第120帧之间创建补间动画。右击第125帧，单击【插入关键帧】项，在第125帧处插入关键帧。右击第135帧，按“”键，将防护罩注射模具顶杆复位杆推板元件调整到如图30所示的位置，右击第125帧到第135帧之间的任一帧，单击【创建
26、补间动画】，在第125帧到第135帧之间创建补间动画。右击第175帧，单击【插入关键帧】，在第175帧处，插入关键帧。(八)浇注系统及遮罩层的制作1防护罩注射模具浇注系统1元件制作与前面元件制作方法步骤一致，最终完成如图36 所示防护罩注射模具浇注系统1元件制作。图36 2浇注系统1元件动画制作右击第145帧，在弹出的窗口中单击【插入关键帧】，在第145帧处插入关键帧。右击第175帧，在弹出的窗口中单击【插入关键帧】，在第175帧处插入关键帧。3遮罩1的动画制作右击第135帧，在弹出的窗口中单击【插入关键帧】，选择左边工具栏中的矩形工具按钮，再选择颜料桶工具按钮，选择一种填充色，将鼠标移至舞台
27、按住左键拉出一个矩形，如图37所示。图 37再右击第145帧，在弹出的窗口中单击【插入关键帧】，选择左边工具栏中的任意变形工具按钮，图形转变成如图38所示模式。图 38再将绿色矩形做如图39的变形，将浇注系统1部分全部遮住。图 39单击第135帧到第145帧之间任意的一帧，将属性窗口中【补间】项，设置为形状，如图40所示。图 40时间轴标尺上显示为浅绿色底纹的单向箭头。右击【遮罩1】图层，在弹出的快件菜单中选择【遮罩层】项，将图层转换成遮罩的形式，如图41所示。图 41按照以上的方法，完成浇注系统2，遮罩2；浇注系统3，遮罩3；浇注系统4，遮罩4的制作。制作完成的结果如图42所示。图42（九）
28、按钮的制作1调用按钮单击，选择第1帧的舞台，单击菜单栏的【窗口】项，单击【公用库】，选择【按钮】项。弹出如图43所示的菜单，从中将4个合适的按钮拖入【按钮】图层第1帧的舞台，4个按钮拖动到合适位置，在右边的对齐方式里按控制好各按钮的位置关系，如图44所示。 图43 图44双击第一个按钮，单击【时间轴】将图层【text】的锁定按钮，将图层解锁。如图45所示。单击按钮的文字，将文字改成“合模”项。点击【时间轴】的返回。依次对其它三个按钮进行操作，并命名为：“开模”“脱模”“浇注”。图45制作完成的效果如图46所示。图 462添加按钮动作（1） 添加“合模”按钮动作：鼠标左键单击舞台的空白处，单击选
29、择“合模”按钮，单击左下角的【动作】下拉箭头，弹出如图47所示的快捷菜单。图 47拖动滚动条，双击中选项，双击弹出的快捷菜单项中的“press”项，鼠标点击“”中间，将鼠标停留在“”中间，双击中选项，在“（）”中输入数字“91”。结果如图48所示。图 48与此方法一样，分别为“开模”、“脱模”、“注塑”、“合模”四按钮添加行为语句，控制其工作过程播放。通过以上步骤的操作，本课题的防护罩注射模具整个工作过程的Flash仿真动画制作完成，可以通过操作【ctrl】+【Enter】查看动画的效果。（十）Flash文档的保存单击选择弹出菜单中的项，将文件命名为“防护罩注射模仿真动画制作”，将文件保存到指定的地点。四、参考文献1 钱泉森主编，模具成型工艺与模具设计M。北京：人民邮电出版社，2007。2 责任编辑：郝志恒、张译天，Flash 8动画制作基础与提高M。北京：电子工业出版社，2007。3 (韩)李在容编著；尹丽花译，Flash 8 完全自学手册M。北京：中国青年出版社，2006。4 郑发泰，贾涛主编，AutoCAD 实训教程M。北京：北京大学出版社，2006。5 余立刚、柳舟通.模具制造工艺学M。北京：科学出版社2005。6 徐萍，吴景淑主编，机械制图M。北京：北京大学出版社，2008。7 屈华昌主编，塑料成型工艺与模具设计M。北京：高等教育出版社，2008。