邢 莉 王建林

摘要以電風(fēng)扇葉片的塑料模具設(shè)計(jì)為例,介紹了Pro/E的三維實(shí)體造型和模具設(shè)計(jì)功能的應(yīng)用。使用Pro/E 軟件可大大縮短設(shè)計(jì)和制造周期,提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性,降低設(shè)計(jì)成本。

關(guān)鍵詞塑料模具;風(fēng)扇葉片;Pro/E

中圖分類號(hào)TQ330.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2009)112-0049-01

作為注塑成型加工的主要工具之一的注塑模具,在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過(guò)程中的生產(chǎn)效率等方面水平的高低,直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代,同時(shí)也決定著企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的反應(yīng)能力和速度。而傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)主要依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn),模具的加工制造又在很大程度上依賴于生產(chǎn)者的操作技能,因此存在模具設(shè)計(jì)水平低、加工質(zhì)量差、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、使用壽命短等缺陷。Pro/E等軟件在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,成功地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的不足,制品幾何造型、分型面的創(chuàng)建、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),都是基于同一數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行的,既方便,又易保證制品的精度。

1注塑模具設(shè)計(jì)

1.1 產(chǎn)品造型

塑件為風(fēng)扇葉片,所用材料為ABS。塑件的主要尺寸如圖1所示,根據(jù)零件的二維圖形,在三維軟件Pro/E中對(duì)零件進(jìn)行三維造型。首先打開(kāi)Pro/E,進(jìn)入零件設(shè)計(jì)界面,點(diǎn)擊拉伸,旋轉(zhuǎn),掃描,混合,造型等命令繪制三維圖形。塑件的三維造型如圖2所示。

1.2型腔數(shù)目的確定

型腔數(shù)目較多時(shí),精度也相對(duì)地降低。這不僅由于型腔加工精度的不同,也由于熔體在模具內(nèi)的流動(dòng)不勻所致。所以精密塑件盡量不用多腔模形式。根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn),此塑料產(chǎn)品在模具中的扣置方式有兩種:一種是將塑料制品的回轉(zhuǎn)軸線與模具中主流道襯套的軸線垂直;另一種是將此塑料制品的中心線與模具中主流道襯套的軸線平行。這里擬采用第一種方式,一模一件的結(jié)構(gòu)。

1.3分型面的確定

分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素,它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造藝有密切關(guān)系,并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)特性及塑料的脫模。為便于將制品從模具中取出,選擇分型面應(yīng)該位于制品截面的最大輪廓處。本設(shè)計(jì)的模具只有一個(gè)分型面,垂直分型。其分型面如圖3所示:

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1.4澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

Pro/E 的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括主流道、分流道以及澆口的設(shè)計(jì)。該步驟要比傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)軟件方便和快捷得多。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理,直接影響到制品的表觀質(zhì)量、形位尺寸精度、制品物理力學(xué)性能、充模難易程度以及熔料在充模時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)。澆注系統(tǒng)是指從模具進(jìn)料口開(kāi)始到模腔為止的流道部分,本設(shè)計(jì)的模具采用的澆注系統(tǒng)如圖4所示。

Pro/E 的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)也很方便,與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)類似。選擇水線命令,設(shè)置合適的水道直徑和開(kāi)孔位置,繪制水線的起點(diǎn)和終點(diǎn),即可在模具零件上自動(dòng)生成水線。與流道設(shè)計(jì)相同,水道直接保存到需開(kāi)水道的零件上。為了使冷卻效果好,在模具的定模型腔板和動(dòng)模型芯板內(nèi)開(kāi)設(shè)了如圖5所示的水道,橫向穿過(guò)這兩塊模板,這樣使塑件各處的冷卻均勻,模具的模溫均勻。

1.5產(chǎn)品的模具3D裝配圖與爆炸圖

進(jìn)入建模模塊后,根據(jù)所繪制的二維圖的尺寸,利用拉伸,旋轉(zhuǎn),倒圓角,螺旋掃描等命令,分別完成定位圈,澆口套,螺釘,定模座板,定模板,動(dòng)模板,動(dòng)模支承板,推桿固定板,推板,墊塊,動(dòng)模座板,拉料桿,推桿,導(dǎo)套,導(dǎo)柱,復(fù)位桿等零件的三維造型,然后在裝配模塊中,利用匹配,對(duì)齊等裝配方式,依次將各個(gè)零件裝配起來(lái),最后的裝配圖及爆炸圖如圖6、7所示。

2結(jié)束語(yǔ)

本研究采用Pro/E三維建模軟件,設(shè)計(jì)了一副完整的電風(fēng)扇葉片注塑模。該模具結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便實(shí)用,便于維修。經(jīng)試驗(yàn),模具的冷卻效果好,滿足塑料件成型質(zhì)量。同時(shí),該模具運(yùn)用Pro /E進(jìn)行設(shè)計(jì),彌補(bǔ)了經(jīng)驗(yàn)不足的缺陷,大大縮短設(shè)計(jì)時(shí)間, 使設(shè)計(jì)工作變得簡(jiǎn)單快捷。

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