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      Proe產品設計的模具工程知識

      發布日期:2014-08-09  來源:百佳學習邦  作者:李勇  瀏覽次數:5263
      核心提示:塑料制件被廣泛應用在工業制造中,塑料制件通常通過模具指制造。在制造過程中,常根據塑料制件的特性分為不同的制造工藝,如注塑、吹塑、吸塑等。對于不同的制造工藝,其基本流程基本上一致,現以塑料注射模為例,介紹模具制作的基本流程。
       proe產品設計的模具工程知識
      1、概述
      在進行曲面設計,特別是較復雜的曲面設計時,最終的產品絕大多數是通過模具進行生產制造的。曲面設計人員了解掌握一些模具知識十分重要。同時,由于模具制造過程中經常需要反復試沖、修改模具型面,對已達到要求的模具經測量并反求出數字模型,在后期重復制造或修改模具時,就可方便地運用備用數字化模型生成加工程序,快捷地完成重復模具的制造,從而大大提高復制模具的生產效率,降低模具的制造成本。
      模具是一種指生產制品的工具。通常按照制品的材料可以把模具分為以下幾種。
      a、金屬模:鍛造模、鑄造模、冷沖模、壓鑄模等。
      b、橡膠模:熱壓模、注射模。
      c、塑料模:注射模、擠出模、吹塑模、發泡模等。
      d、其他模:蠟模、石膏模、玻璃模等。

      在模具工程中,塑料注射模與金屬冷沖模最為常見。由于其成形零件具有復雜型面,所以后面主要以這兩類模具進行說明。

      2、曲面在模具中的應用及意義
      對于一些產品的模具,如注塑模具的分型面、沖壓模具的工藝補充面等。需要曲面功能才夠完成。在模具設計中,產品數模的復雜程序往往決定了模具中曲面的應用程度,即通常產品數模越復雜,相應的分同、工藝補充面等也會越復雜。此時,如果不借助于強大的曲面功能,將會使模具設計工期延長,從而大大提高了模具的成本。

      上一節所介紹的高級A級曲面,主要應用在工業產品和汽車工業方面。這些產品最終都是通過模具生產制造的,曲面設計是模具工程中不可缺少的一個環節。

      在模具工程中,模芯的數據幾乎完全來自3D數模,特別對于復雜的曲面模型,模芯的加工工數據完全依靠3D數模的數據。而模芯的精度決定了產品的精度,可以說,曲面設計決定了整個模具工程的質量。
      Proe產品設計的模具工程知識

      Proe產品設計的模具工程知識

      3、Proe注塑模具基礎
      a、注塑模具的基本流程
      塑料制件被廣泛應用在工業制造中,塑料制件通常通過模具指制造。在制造過程中,常根據塑料制件的特性分為不同的制造工藝,如注塑、吹塑、吸塑等。對于不同的制造工藝,其基本流程基本上一致,現以塑料注射模為例,介紹模具制作的基本流程。
      1)客戶信息輸入,主要包括產品圖紙、3D數模、制品要求、注塑機參數、模具要求。
      2)設計模具,主要包括選取分型面、設計澆注、冷卻、抽芯、頂出系統、型腔排布及鑲塊和滑塊的拆分、裝配圖細化、繪制零件圖、填寫備料單。
      3)定制加工工藝。
      4)材料采購,主要包括采購模架、標準件、零件材料和電極料等。
      5)數控編程,主要是對3D數模進行分模,編制NC數控加工程序。
      6)加工零部件、拋光、裝配。
      7)試模、模具修正、刻字、型腔皮紋處理等。
      8)試模、交付。

      b、注塑模具的成形原理及結構
      注塑模具的成型原理是根據金屬壓鑄成型原理發展而來的,其基本原理就是利用塑料的可擠壓性與可塑模性,首先將松散的粒狀成形物料從注塑機的料斗送入高溫的機筒內加熱、熔融、塑化,使之成為黏流熔體,然后在柱塞或螺桿的高壓推動下,以很大的流速通過機筒前端的噴嘴注塑進入溫度較低的閉合模具中,經過一段保壓冷卻定型時間后,開啟模具,便可從模腔中脫出具有一定開關和尺寸塑料制品。

      注塑基本結構都是由定模、動模兩大部分組成部分的。定模部分安裝在注塑機的固定板上,動模部分安裝在注塑機的移動板上。注塑成形時,定模部分和隨液壓驅動的動模部分經導柱導向而閉合,塑料熔體從注塑機噴嘴經模具澆注系統進入型腔,一般注塑模可由以下幾個部分組成。
      1)成形零部件。成形零件是指定模和動模部分中組成型腔的零件。通常由突模或型芯、坑模、鑲件等組成。
      2)澆注系統。澆注系統是熔融塑料從注塑機噴嘴進入模具型腔所流經的通道,它由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。
      3)導向機構。導向機構分為動模與定模之間的導向機構與頂出機構兩類。前者是保證動模與定模在合模時準確對合,后者是避免頂出過程中推出板歪斜而設置的。
      4)脫模機構。用于開模時將塑件從模具中脫出的裝置。
      5)抽芯機構。當塑件上的側向有不平的突臺時,就需要有側向的突模或型芯來成形。在開模推出塑件之前,必須先將側向突模或側向型芯從塑件上脫出或抽出,塑件才能順利脫模。使側向突模或側向型芯移動的機構稱為側向抽芯機構。
      其他部分還有加熱、冷卻系統、排氣系統等,不再敘述。

      c、塑料零件設計要點
      對于塑料零件 設計,考慮到模具的要求,存在著非常多的設計要點需要考慮。對于最具有代表性的注塑制件,在塑料制件的曲面設計中,必須考慮的地方為:撥模角度、形狀特征、收縮率、分型面。如果這些地方考慮欠佳,可以會導致模具的無法制造或成本的上升、質量的下降。
      1)撥模角度。所謂撥模角度,在模具中是指與脫離模方向平行的塑件表面上應具遙傾斜角度,其值以度數來表示,使用撥模角度是為了易于脫模、保證塑件表面不被拉傷。
      撥模角度常有以下設計原則。
      *精度高的塑件,撥模角度應取較小值,這樣才能保證塑件的精度;尺寸大的塑件,由于脫模比較容易,撥模角度可取較小值。
      *對于含有玻纖的塑件,由于摩擦較大,宜用較大的撥模角度。
      *對于含有潤滑劑的塑件,由于脫模比較容易,宜用較小的撥模角度。
      *對于外形比較復雜的塑件,脫模難度往往較大,宜用較大的撥模角度。
      *對于一般塑件來講,撥模角度通常用0.3-2度之間。
      *對于收縮率大的塑件,粘附近性較強,宜用較大的撥模角度。
      *對于深腔塑件,不但要求內、外壁面都需要撥模角度,還需要內壁面的角度大于外壁面的角度。
      2)形狀特征
      *為了后續的CAM,外形曲面盡量用較少的曲面構造。
      *外形曲面的曲率半徑不能過小,否則會導致CAM無法進行。
      *在不影響使用要求的情況下,應力求簡單美觀,避免表面不平和帶有側孔。
      3)收縮率。通常所建立的三維數模是準確的產品數模,但塑件在進行模具生產時,由于其固有的性質,塑件根據其材料特性要進行一定比例的收縮,要根據塑件的材料特性設置相應的收縮率以抵消塑件收縮所帶來的誤差。

      d、分型面。模具上用以取出塑件和凝料的可分離的表面稱為分型面。分型面的設計在注射模具的設計中占有重要的位置。分開面的位置及形狀,在進行構造產品曲面外形階段,應該明確分型面的位置及形狀,這樣才有利于后續的生產。通常分型面的確定有如下原則:利于塑件脫模具方便;力求模具結構簡單;無損塑件外觀;設備利用合理等。
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