吴珊珊珊
基于Pro/E毒消柜控制面板的注塑模具设计 梁江波 葛正浩 厉成龙 丁英杰 (陕西科技大学 陕西•咸阳 712081) 摘 要:借绍利用Pro/E软件对消毒柜控制面板注塑模具进行辅助设计的过程,重点阐述应用Pro/E模具模块分模的流程。指明采用模具CAD/CAM软件Pro/E来实现模具三维设计,可以大大缩短设计和制造周期,提高产品设计准确性,降低设计成本。 关键词: Pro/E模具;分模;消毒柜控制面板;EMX4.1模架设计专家系统 3D design of disinfectant tank’s faceplate injection mould based on Pro/Engineer Liangjiangbo Gezhenghao Dingyingjie Lichenglong (Shanxi University of Science & Technology, Xianyang, Shanxi, 712081,China) Abstract Introduce the process of designing the injection mould for disinfectant tank’s faceplate based on Pro/Engineer. Expanded the process of parting module on emphases. directed that 3D softwares have got extensive application. the softwares of Pro/E,can shorten the period of mould design and manufacture, it also lowered the product cost. Key words :Pro/E;mould;parting module;disinfectant tank’s faceplate;manufacture 1 引 言 Pro/E是美国PTC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM/CAE一体化软件,也是目前我国模具行业中应用最为广泛的设计软件之一。Pro/E有许多应用模块,在注塑模具设计中应用Pro/E制造模具模块和模架设计专家系统(EMX)可以非常方便快捷的设计出模具的全部内容。不仅效率高,而且直观性好,准确性高。本文以消毒柜控制面板注塑模设计为例介绍了由制件到注塑模具的设计成型过程。 2 制品实体造型 消毒柜控制面板采用Pro/E零件模块的成形实体功能,通过创建拉伸、抽壳、复制、阵列、倒圆角、剪切、加强筋等特征命令建立实体如图1-1。 图1-1 消毒柜控制面板的零件模型 3 制品的结构特征分析 制品的材料为ABS,这种通用塑胶易于成型和机械加工,具有优良的物理机械性能和低温抗冲击性,良好的电性能、耐磨性、尺寸稳定性、耐化学性,染色性,优良的流动性和良好的综合性能,成型工艺性好。 该制件为ZLD-38型消毒柜的控制面板,如图1-1所示。其上有6个固定孔,用螺钉将其固定在壳体上;有三个按键孔、一个VFD显示孔和一个侧向的门开关孔。控制电路板和电磁门开关在装配时要安装在其腔体内。可见面要求平整、光滑、色泽均匀一致,无气泡、裂纹、收缩、融合纹等注塑缺陷,分型面无飞边、毛刺;壁厚偏差一致,脱模斜度应不大于0.5。在将其安装在壳体上后,其上表面要贴pop贴。为了提高其强度在其内部设有加强筋。 4 零件成型工艺性分析 在模具结构中,采用侧浇口,两点进浇,采取一模两腔的布局,由于采用两点进浇,故减少了熔料在模腔内流动的距离,便于注射成型。顶出方式采用推板脱模,制件的固定柱采用顶管脱模方式。门锁孔采用斜导柱分型抽芯机构完成侧抽,内腔的控制板卡采用斜顶杆完成内侧抽。冷却方式采取水冷形式,冷却水孔布置采用直通式布置,各通道在模具外用软管连接,具体的结构见模具设计部分。 5 模具设计 利用Pro/E软件制造模块(CAM)中的模具型腔子模块进行分模设计,设计步骤如下: (1)打开Pro/E,新建→制造→模具型腔→取文件名(kzmb.mfg) →进入分模界面。(2)将工件作为参考零件装配到界面上,由于是第一次装配,所以可以用缺省装配。(3)通过控制层的图标把参考模型的基准面遮蔽,从而使图面简化。(4)建立工件体积块。可以通过手动草绘,也可通过自动设定参数直接生成。如图1-2所示。 图1-2 工件体积块 图1-3 模具体积块 图1-4 分型面1 (5)设置收缩率。通过用比例方式,对所有尺寸用公式S=1+α进行设置。 (6)创建模具体积块。通过创建球形拉料杆体积块、销体积块、内侧抽体积块,最终生成模具体积块。如图1-3所示。(7)设计分型面。在分模过程中,分型面的设计是最为关键。本例的分型面的建构步骤如下:①新建分型面→复制→制件所有外表面→填补外表面上的所有孔;②与零件底面重合处拉伸一平整曲面;③将复制曲面与拉伸曲面合并,并选对保留侧。分型面设计完成如图1-4、图1-5、图1-6、图1-7所示。 图1-5 分型面2 图1-6 分型面3 图1-7 分型面4 (8)拆模。步骤为:模具体积块→分割→2个体积块→所有工件→选取分型面,将工件分割开来,并分别定义名称rest、rest1、 rest2、rest3。将生成的体积块抽取生成模具成型零件,步骤为:模具元件→抽取。 (9)开模仿真。步骤为:模具进料孔→定义间距→定义移动。如图1-8所示。 图1-8 制件开模仿真图 6 用塑料顾问做模具的流动模拟分析 打开制件文件kzmb_molding.prt,单击应用程序菜单下的塑性顾问,单击 按钮,启动塑料顾问应用程序。对填充质量和压力降做出可视化分析,如下图所示。 图1-9 填充质量示意图 图1-10 预期质量示意图 图1-11 压力降示意图 在菜单条中依次点击Results→summary,打开“Results summary”对话框,制件的加工参数和流动的相关参数见图1-12。 图1-12 加工参数与流动的相关参数 7 制品注射模具的3D总装配设计 调用模架专家系统EMX4.1,选好模架类型和各模板尺寸, 把型腔和型心装进模架,设计完成浇注冷却系统、顶出系统及抽芯滑块装置,并装配好螺钉、导柱、导套等标准件如图1-13所示。 图1-13 完成后的模具总装配模型 图1-14 模具开模状态图 8 开模仿真 .依次点击EMX4.0→模具基体→装配元件→在弹出的“装配元件”对话框中按下 ,将所有的元件装配到模具总装配模型中去,完成后的模具开模状态图如图1-14所示。 9 结束语 本文以消毒柜控制面板为例介绍了利用Pro/E建立实体模型,并进行模具设计的整个过程。通过设计发现基于Pro/E的模具设计有如下优点:①能直接根据产品的三维数据生成模具的型心和型腔,提高设计的准确性。②利用标准模架库,减少了模具标准件的绘制,提高了效率。③实现了全三维的设计,直观,可靠。④统一的数据库使零件修改、模具修改非常方便。⑤根据加工要求可通过数控模块生成刀轨文件,通过后 置处理生成数控程序。 参考文献: [1] 林清安. Pro/Engineer模具设计[M].北京:北京大学出版社,2001. [2] 何满才.模具设计与加工-MASTERCAM[M].北京:人民邮电出版社,2002. [3] 葛正浩.Pro/ENGINEER Wildfire塑料模具设计入门与实践.化学工业出版社,2004. [4] 史铁梁.模具设计指导,机械工业出版社,2003. [5] 申开智.塑料成型模具,中国轻工业出版社,2002.
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简易压板模具的设计与应用 摘要]针对现在冲压零件上常见的特殊成型工艺,本文详细介绍了简易压板模具的设计和使用方法。通过简易压板模具的使用, 有效降低模具设计和模具制造成本。 [关键词]简易压板模具模具设计模具制造成本 模具是工业生产的重要工艺装备,是用来将金属或非金属材料形 成制品的特殊工具。在绝大多数情况下,模具企业必须针对各种各样的 特定要求来对模具进行独特的设计和单一的生产[1]。在现代制造业 中,无论哪一行业的工程装备,都越来越多地采用由模具工业提供的产 品[2]。有鉴于此,模具生产的基本的特点就是模具对特定用户的依赖性 和对特定要求的单件生产方式。这一个特点使模具与其他定型产品相 比有了很大的区别。近年来,随着经济体制改革的不断深入,产品的竞 争越来越激烈。现代生产中,产品更新换代的速度也越来越快,致使对 模具设计和制造提出更高的要求。特别是样品的生产,充分体现了效率 的重要性。 如图1所示的几何特征在冲压件中比较常见,特别是一些尺寸很 小,厚度较薄,因此对模具间隙、凸模、凹模的要求极严,从而给模具制 造带来了一定的困难。但实践证明,利用简易压板模具生产冲压件中的 特殊成型部分,而其余的部分利用冲裁模具生产,是一种比较理想的加 工方法。 所谓简易压板模具就是由几块钢板叠合而成,用来在压力机或冲 床上成型扳金件上的压花、压包、压字、压加强筋等部分的简易模具。 1.简易压板模具的设计 简易压板模具主要由凸模、上模、下模等部分组成(如图2所示)。 其成型原理同普通冲压成型一样。凸模高度取决于上模高度和下模高 度,而下模高度则取决于产品成型后尺寸。以压凸包为例,下模高度于工件成型高度;凸模高度等于上模与下模高度之和。一般情况下,为 防止回弹,下模高度一般会比成型高度高0.2mm左右。为避免现场装配 困难,凸模与上模之间的配合间隙取0.05mm(单边)。 2.二次加工时的定位部分设计 为保证首次加工与二次加工过程中的位置精度,在首次加工时采 用套板定位方式。套板的设计如图4所示。套板结构包括固定工件本体 的内孔及与上下模对齐定位的三个销孔。套板的外形尺寸由工件本体 最大外形尺寸向外偏移一定距离获得,而固定工件本体的内孔则由工 件本体最大外形尺寸向外偏移0.05mm获得;三个定位孔分布到任意三 个角上。有时,为防止将工件放反,一般切去套板的一角。至于套板的厚 度一般与工件本体的厚度相同。 3.简易压板模具的使用 使用时,将制作好的简易压板模具通过手工进行装配,然后通过销 钉固定。装配好的简易压板模具,放置到压力机或冲床上,合模后即可 成型冲压件中的特殊成型部分。从压力机或冲床上取出模具,通过手工 拆开,卸下工件,然后将此工件通过冲裁模具等方式完成后面的生产。 针对样品试制或小批量产品,这种分散生产方式可以显著降低生产成 本和提高效率。这种模具的缺点是劳动强度大。 结束语 实践证明,由于简易压板模具具有成本低,制造迅速、能够保证质 量和适用方便的特点,所以很适合在电器、通讯和仪器仪表等行业的样 品制作和中小批量生产中推广使用。特别是激光切割机、数控冲床和数 控折弯机的应用更加体现了这种简易压板模具在生产中的地位。而冲 压生产中的特殊成型工序的模具制作周期较长,成本也较高。 为适应现代产品的快速更新换代和降低模具设计和制造成本,或 当现有设备不能成型或不能很好成型时,设计简易压板模具就显得尤 为重要。简易压板模具在生产上的实际应用,为冲件的小批量生产和样 品试制生产开辟了一条比较经济有效的途径。 参考文献 [1]熊惟浩.模具表面处理与表面加工[M].北京:化学工业出版社, 2007.01 [2]王佞,苏慧,王锐.模具工业技术的发展趋势[J].装备制造技术, 2008年第四期:112-113
黄小琼琼
注塑模具毕业设计开题报告
一、选题的目的与意义
塑料相对金属,密度小,但强度比较高,绝缘性能优良,具有非常好的抗化学腐蚀性,在机械、化工、汽车、航空航天等领域,塑料已经大规模的取代了金属。目前塑料制件在工业、日常生活各领域几乎无处不在。所以掌握模具设计这一门技巧,对于未来从事相关行业的我们极其重要。在本课题的制做过程中,我们还锻炼使用UG 、AUTOCAD等CAD,CAE绘图软件的技巧。使我们在塑件结构设计、塑料成型工艺分析、塑料模具数字化设计、塑料模具零件的选材、热处理、塑料模具零件的制造,以及资料检索、英文翻译等方面获得综合训练,为未来工作适应期奠定坚实的基础。
二、我国模具工业的研究现状及发展趋势
80年代以来,在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下,我国模具工业发展迅速,年均增速均为13%,1999年我国模具工业产值为 245亿,至2002年我国模具总产值约为360亿元,其中塑料模约30%左右。在未来的模具市场中,塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。
我国塑料模工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。成型工艺方面,多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。
在制造技术方面,CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶,以生产家用电器的企业为代表,陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统,如美国EDS的UGⅡ、美国Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的`DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC—
Tech公司的C—Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进,虽花费了大量资金,但在我国模具行业中,实现了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技术对成型过程,取得了一定的技术经济效益,促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。
目前,国内市场对中高档模具的需求量很大,但要求国产模具必须在质量、交货期等方面满足用户的需求。另外,随着近年来工业发达国家的人工费用增加,其模具生产正向发展中国家特别是东南亚国家转移。因此,只要国产模具的质量能够有提高,交货期能够保证,模具出口的前景是十分乐观的。
未来我国的模具将呈现十大发展趋势:一是模具日趋大型化。二是模具的精度越来越高。三是多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外,还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务,对钢材的性能要求也越来越高。四、是热流道模具在塑料模具中的比重逐渐提高。五、是随着塑料成型工艺的不断改进与发展,气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。六、是标准件的应用将日渐广泛。七、是快速经济模具的前景十分广阔。八、是随着车辆和电机等产品向轻量化发展,压铸模的比例将不断提高,同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。九、是以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快,塑料模具的比例将不断增大。十、是模具技术含量将不断提高,中、高档模具比例将不断增大,这也是产品结构调整所导致模具市场走势的变化。
三、课题关键问题及难点
1. 明确塑件设计要求
仔细阅读塑件制品零件图,从制品的塑料品种,塑件形状,尺寸精度,表面
粗糙度等各方面考虑注塑成型工艺的可行性和经济性,必要时,要与产品设计者探讨塑件的材料种类与结构修改的可能性。
2、运用UG及CAD软件完成模具设计。
分型面应选在塑件外形最大轮廓处。满足塑件的外观质量要求:注塑时分型面处不可避免地要在塑件上留下溢料或拼合缝的痕迹,因此分型面最好不要选在塑件光亮的外表面或带圆弧的转角处。其中分模是最重要的一环。
3、模具结构设计
1). 塑件成型位置及分型面选择;
2). 模具型腔数的确定,型腔的排列和流道布局以及浇口位置设置;
3). 模具工作零件的结构设计;
4). 顶出机构设计;
5). 拉料杆的形式选择;
6). 排气方式设计。
4、 模具总体尺寸的确定,选购模架
模架已逐渐标准化,根据生产厂家提供的模架图册,选定模架,在以上模具零部件设计基础上初步绘出模具的完整结构图。
5、 模具结构总装图和零件工作图的绘制
模具总图绘制必须符合机械制图国家标准,其画法与一般机械图画法原则上没有区别,只是为了更清楚地表达模具中成型制品的形状,浇口位置的设置,在模具总图的俯视图上,可将定模拿掉,而只画动模部分的俯视图。
模具总装图应该包括必要尺寸,如模具闭合尺寸,外形尺寸,特征尺寸(与注塑机配合的定位环尺寸),装配尺寸,极限尺寸(活动零件移动起止点)及技术条件,编写零件明细表等。
通常主要工作零件加工周期较长,加工精度较高,因此应首先认真绘制,而其余零部件应尽量采用标准件。
四、课题研究进程规划
1、支座三维模型的设计:根据盒盖零件的尺寸,设计出它的三维模型,并分析模型的具体特征,确定注塑模的基本结构。
2、分型面的设计:根据盒盖零件的结构进行拆模,设计型芯、模及定模的分型面。
3、创建塑模模具元件:生成型芯、动模、定模等模具的成型零件。
4、模具的充模、开模仿真:通过充模仿真,检查该模具注塑出的具有单一实体特征的塑件是否符合设计要求;通过开模仿真,检查开模是否能够顺利进行,
开模是否发生干涉,从而确定模具设计的合理性。
五、参考文献:
1。张维合编著,注塑模具设计实用教程[M],化学工业出版社,2007。9
2。屈华昌主编,塑料成型工艺与模具设计[M], 机械工业出版社,2000。4
3。屈华昌。塑料成型工艺与模具设计。北京:机械工业出版社,1996, 1—3
4。刘际泽。塑料制品内与模具设计提案。北京:中国轻工业出版社,2001, 4
5。李得群。国外注射模CAD/CAM/CAE发展概况。模具工业,1994, (9 ) : 47—53
6。刘跃军,翟金平。聚合物注射成型的过程控制[[J]。工程塑料应用,2001,29 (9): 41—42
7。益小苏。高分子材料的制备与加工。杭州:浙江大学出版社,1997, 4—8
8。刑海涛。精品模具申城展风采高水平设备荟萃上海[[J]。机械工人/冷加工,2002,(4):1
9。杨洪旗。模具设计与CAD技术[[J]。 CAD/CAM计算机辅助设计与制造,2000,(4):16
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注塑模具毕业设计开题报告 一、选题的目的与意义 塑料相对金属,密度小,但强度比较高,绝缘性能优良,具有非常好的抗化学腐蚀性,在机械、化工、汽车、航空航天等领域,
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《注塑技术与注塑机》化学工业出版社 本书出版的主要目的是使读者全面了解注塑机的结构、性能,熟练地掌握注塑机的使用方法和解决生产中遇到的实际问题。书中主要
毕业论文的结尾,是围绕本论所作的结束语。其基本的要点就是总括全文,加深题意。这一部分要对绪论中提出的、本论中分析或论证的问题加以综合概括,从而引出或强调得出的结