基于ProE EMX滑轮制品注塑模具设计.docVIP

基于Pro/E EMX的滑轮制品注塑模具设计 EMX(Expert Moldbase Extension)是Pro/E中一套功能强大的三维模架设计插件，用于设计和细化注塑模模架。结合Pro/Moldesdign模块，注塑模成型零件设计完成后，可以建立与之相配套的标准模架及设备、导向件、定位环、浇口衬套、螺钉、顶杆、定位销及支柱等辅助零件，完成模具装配，并可进一步进行开模仿真及干涉检查，最后自动生成2D工程图及物料清单表(BOM )。 Pro/Engineer EMX具备以下特点： (1)通过2D特定图形用户界面，快速实时预览、添加、修改模架部件;自动完成诸如余隙切口、螺纹孔、组件安装、顶杆修饰等工作; (2)内建大量模架库，支持多个模架组件供应商信息，可以从模架和组件供应商中预先定制组件和部件; (3)智能模具组件及组装; (4)可自动生成模具及各模板的2D工程图，自动创建BOM表。 (5)可进行干涉检查及开模仿真。自动检验整个模具的开启顺序，其中包括滑块、提钩和顶杆等的动作。 图1 滑轮模型 1、塑件工艺性分析 滑轮塑件的实体模型如图1所示，其总体尺寸为:直径98mm，总高度26mm，两边各有4个加强筋，结构呈对称分布，塑件壁厚3mm.该塑件要求外观质量好，有一定的强度和刚度。材料为聚酰胺66(PA66 )，耐磨性好、强度高、易成型，大批量生产。 在模具设计前必须对塑件进行工艺性分析，包括质量属性、厚度检测和拔模斜度检测等，计算制品的质量和体积，检查制品结构中是否存在倒勾、壁厚严重不匀及拔模斜度不合理等现象。使用分析(Analysis )→模型(Model) →质量属性(Mass Properties)命令，输入制件材料密度1. lg/cm3,系统自动完成滑轮模型质量属性的计算，结果为:体积=44681.17mm3，曲面面积=31558.8 mm2，质量=49.15g。同样，用此法可以计算出带浇注系统的开模件的质量属性并与所选注射机注射量进行匹配，以提高注塑工艺的可靠性。通常要求带浇注系统的开模件的质量小于注射机额定注射量的80%，否则会出现塑件成型不完整或产品组织疏松的缺陷;对热敏性塑料而言，开模件质量要大于注射机额定注射量的30%，否则原料会因在料筒内停留时间过长而导致高温分解，从而降低塑件性能。 通常，注塑件的壁厚要求均匀。不均匀的壁厚会导致塑件产生内应力、翘曲、缩凹等各种缺陷。若壁厚过小，成型时流动阻力大，复杂制品就难以充满型腔;若壁厚过大，不但会造成用料过多增加成本，还会增加塑件成型的冷却时间。使用分析(Analysis )→模型(Model) →质量属性(Mass Properties)命令，可对制件进行厚度检测，选过轴线的任一截面为检测平面，检测结果如图2所示。 图2 塑件厚度检测 为了顺利地使塑件从模具型腔中取出或从塑件中抽出型芯，必须考虑内外壁有足够的拔模斜度。使用分析(Analysis) →模具分析(MoldAnalysis) →拔模检测(Draft Check)命令，设置检测条件，从图3的结果中可以看出，轮边缘部分为黄色，不满足拔模要求，但可以通过哈夫块侧向分型机构加以解决，其余部分均可满足拔模斜度要求。 图3 拔模检测 综合以上分析，可以看出，该塑件结构设计比较合理，壁厚均匀，拔模斜度适当，选用的材料成型工艺性好，可以满足注塑成型工艺要求。 2 模具结构分析 采用一模两腔对称布局，在动模一侧采用哈夫块进行侧向抽芯，推杆顶出哈夫块，使之沿斜导向槽运动并张开，来实现滑轮塑件的推出运动。若采用点浇口进料，虽然塑件质量好，但模具结构复杂，需采用三板两开模具结构。在不影响塑件成型质量的前提下，在此采用侧浇口进料，模具结构简单、浇口容易去除且不影响塑件外观，通过Pro/E中的塑料顾问(Plastic Advisor)模块对确定的模具结构进行注塑成型工艺分析，结果证明该模具结构是可行的。 3 EMX中的模具结构及成型零件设计 3.1加载参考模型及工件 在EMX中，按照一模二腔对称布局加载滑轮参考模型(Ref Model )，设置工件毛坯(Workpiece)的尺寸为296mm x 396mm x 123mm, A板(定模板)的厚度为27mm, B板(动模板)的厚度为96mm。 3.2设置收缩 在创建模具时，应当考虑材料的收缩并相应地增加参照模型的尺寸，以补偿注塑成型时塑件尺寸的变化。聚酞胺收缩率较大，一般在1.0%-2.5%之间，在此取中间值1.75%。使用收缩(Shrinkage) →公式(Formula ) →按尺寸(ByDimension) →1+S→所有尺寸(All Dims )命令，完成收缩率的设置。 浇注系统一般由主浇道、分流道、浇