基于Pro/E软件的积水盘注射模设计

　　1 引言

　　目前产品的竞争, 尤其是家用电器产品的竞争越来越激烈, 如何缩短产品的开发周期, 及时推出适合市场的新产品成为各大公司共同关心的问题。Pro/E软件以其强大的造型及结构设计功能在产品的开发设计中得到越来越广泛的应用, 为有效缩短产品的开发周期提供了条件。积水盘是壁挂空调器的主要部件,是由复杂的外形特征组成, 其设计的好坏将直接影响到空调器的积水效果、装配性能和产品内在质量等要素。通过利用Pro/E Wildfire2.0软件进行积水盘的三维数据模型设计、浇注系统设计、分模设计及装配设计和冷却系统设计等, 不仅缩短了模具的设计及制造周期,提高了模具的质量和使用寿命, 而且还增加了模具的潜在价值和市场竞争力, 为新产品迅速占领市场打下了坚实的技术基础。

　　2 积水盘产品设计

　　2.1 接受任务书

　　成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出,其内容如下:

　　( 1) 过审签的正规制件图纸, 并注明采用塑料的牌号、透明度等。

　　( 2) 塑料制件说明书或技术要求。

　　( 3) 生产产量。

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　　( 4) 塑料制件样品。 字串6

　　通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出, 模具设计人员以成型塑料制件任务书和模具设计任务书为依据来设计模具。 字串9

　　2.2 设计依据分析

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　　该模具设计的依据是塑件图纸和塑料制件样品。

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　　对于塑件图纸, 要注意图纸的技术要求, 许多图纸明确给出尺寸公差等级、未注圆角、产品壁厚等, 这些在模具设计时必须加以注意; 对于塑料制件样品, 重点是在样件上提取有用的模具设计信息, 避免在设计上走弯路, 这些信息包括分型面的位置、浇口的位置和形式、顶杆的大小与分布、抽芯机构的设计等等。

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　　该塑件材料为塑料ABS, 制件颜色为乳白色, 按统一色板检验, 色泽为1008。制件成型后要求外观挺括, 无明显缩印、裂纹、流痕、熔接痕、顶白、银丝斑、冷夹、划伤、擦毛等缺陷, 浇口、顶杆痕及分型合模线等飞边毛刺应修边完整干净, 不得损伤外观。尺寸公差按GB/T14486- 93 标准MT2 级执行, 内外表面粗糙度为Ra3.2!m, 壁厚为2.5mm, 未注倒圆角为R0.5mm,订货要求采用1 模1 腔, 模具寿命为50 万模次。

　　2.3 消化塑料制件图和工艺资料 字串8

　　设计人员要认真消化图纸, 了解制件的用途, 分析塑料制件的工艺性, 尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么, 塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理, 熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度, 有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析, 看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差, 能否成型出合乎要求的塑料制件来。此外, 还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。消化工艺资料, 分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当, 能否落实。

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　　成型材料应当满足塑料制件的强度要求, 具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途, 成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。 字串9

　　2.4 零件三维建模

　　积水盘材料为ABS 塑料,注射加工成型。其形状大体为细长形,由两端复杂曲面、加强筋、勾卡等特征组成,采用Protrusion( 伸出项) 、Cut( 切减项) 、Rib( 加强筋) 、Round ( 倒圆角) 、Offset ( 偏移) 、Curve ( 曲线) 、Surface ( 曲面) 、Surface Merge ( 曲面合并) 、SurfaceExtension ( 曲面延长) 、Transformed Surface ( 镜像) 、Draft( 拔模) 等实体特征和曲面特征完成积水盘的三维数据建模。其简要建模步骤如下: 字串9

　　( 1) 建立基准面和基准坐标系。

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　　( 2) 建立积水盘外形特征( 使用Protrusion、Cut、Offset、Round、COPIED_GROUP、Curve、Surface、SurfaceMerge、Surface Extension、Transformed Surface、Draft等命令) 。

　　( 3) 建立柱子、沟槽等部分细节特征( 使用Protrusion、Cut、Offset、Round、COPIED_GROUP、Surface、Surface Merge、Surface Extension、Draft等命令) 。 字串9

　　( 4) 建立勾卡特征( 使用Protrusion、Cut、Round、COPIED_GROUP、Curve 等命令) 。

　　( 5) 建立积水盘的加强筋特征(Rib、Round) 。 字串2

　　( 6) 加未注脱模斜度1°特征(Draft) 。 字串4

　　( 7) 倒未注圆角R0.5mm(Round) 。 字串2

　　( 8) 对产品进行渲染。最后完成的积水盘三维数据模型如图1 所示。 字串1

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　　图1 积水盘三维模型 字串4

　　a—— 正面b——反面

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　　3 模具结构设计 字串6

　　3.1 建立分模文件、装配参考零件(Ref Model) 、创建工件(Workpiece ) 字串8

　　Create a new object→在Component Creat 对话框中, Type 栏选Manufacturing, sub - type 栏选MoldCavity, 输入文件名kfr35gt- jsp- mold, 点OK 按钮确定。Mold Model →Assemble →Ref Model →openkfr35gt- jsp.prt→在Component Placement 对话框中点缺省按钮(Assemble component at default location) →再点OK 按钮即可。Mold Model →Create →Workpiece →Manual → 输入工件名称kfr35gt - jsp -wrk→Create features→OK→protrusion, 根据积水盘的最大外形尺寸先创建出一个稍大于积水盘的工件即可, 因为在进行后续斜导柱滑块设计时需根据滑块的大小来最终决定动、定模芯的大小。

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　　3.2 拔模斜度及厚度检测 字串3

　　为了避免在随后的设计中产生不必要的失误和少走弯路, 在建立分型面前必须对参考零件(RefParts) 进行拔模斜度和厚度检测, 看是否有倒勾(Untercut) 、拔模斜度不合理或零件厚度严重不均等现象。若存在就要修改零件模型, 有时候甚至要修改零件模型的部分结构, 直到消除所有该类现象为止。但是必须注意在进行分模设计前最好先将造型好的零件模型请客户过来确认, 看修改的地方会不会影响外观、装配性能等。因为若你一开始就不注意这些问题,当你送样件给客户确认时, 客户可能提出很多修改要求( 包括在零件模型分析后进行修改的地方以及客户没有考虑到的地方) 。这样就会增加很多后续改模工作, 既浪费了宝贵的时间, 也增加了模具的制造成本。