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Proe产品设计的模具工程知识

发布日期:2014-08-09  来源:百佳学习邦  作者:李勇  浏览次数:2607
核心提示:塑料制件被广泛应用在工业制造中,塑料制件通常通过模具指制造。在制造过程中,常根据塑料制件的特性分为不同的制造工艺,如注塑、吹塑、吸塑等。对于不同的制造工艺,其基本流程基本上一致,现以塑料注射模为例,介绍模具制作的基本流程。
 proe产品设计的模具工程知识
1、概述
在进行曲面设计,特别是较复杂的曲面设计时,最终的产品绝大多数是通过模具进行生产制造的。曲面设计人员了解掌握一些模具知识十分重要。同时,由于模具制造过程中经常需要反复试冲、修改模具型面,对已达到要求的模具经测量并反求出数字模型,在后期重复制造或修改模具时,就可方便地运用备用数字化模型生成加工程序,快捷地完成重复模具的制造,从而大大提高复制模具的生产效率,降低模具的制造成本。
模具是一种指生产制品的工具。通常按照制品的材料可以把模具分为以下几种。
a、金属模:锻造模、铸造模、冷冲模、压铸模等。
b、橡胶模:热压模、注射模。
c、塑料模:注射模、挤出模、吹塑模、发泡模等。
d、其他模:蜡模、石膏模、玻璃模等。

在模具工程中,塑料注射模与金属冷冲模最为常见。由于其成形零件具有复杂型面,所以后面主要以这两类模具进行说明。

2、曲面在模具中的应用及意义
对于一些产品的模具,如注塑模具的分型面、冲压模具的工艺补充面等。需要曲面功能才够完成。在模具设计中,产品数模的复杂程序往往决定了模具中曲面的应用程度,即通常产品数模越复杂,相应的分同、工艺补充面等也会越复杂。此时,如果不借助于强大的曲面功能,将会使模具设计工期延长,从而大大提高了模具的成本。

上一节所介绍的高级A级曲面,主要应用在工业产品和汽车工业方面。这些产品最终都是通过模具生产制造的,曲面设计是模具工程中不可缺少的一个环节。

在模具工程中,模芯的数据几乎完全来自3D数模,特别对于复杂的曲面模型,模芯的加工工数据完全依靠3D数模的数据。而模芯的精度决定了产品的精度,可以说,曲面设计决定了整个模具工程的质量。
Proe产品设计的模具工程知识

Proe产品设计的模具工程知识

3、Proe注塑模具基础
a、注塑模具的基本流程
塑料制件被广泛应用在工业制造中,塑料制件通常通过模具指制造。在制造过程中,常根据塑料制件的特性分为不同的制造工艺,如注塑、吹塑、吸塑等。对于不同的制造工艺,其基本流程基本上一致,现以塑料注射模为例,介绍模具制作的基本流程。
1)客户信息输入,主要包括产品图纸、3D数模、制品要求、注塑机参数、模具要求。
2)设计模具,主要包括选取分型面、设计浇注、冷却、抽芯、顶出系统、型腔排布及镶块和滑块的拆分、装配图细化、绘制零件图、填写备料单。
3)定制加工工艺。
4)材料采购,主要包括采购模架、标准件、零件材料和电极料等。
5)数控编程,主要是对3D数模进行分模,编制NC数控加工程序。
6)加工零部件、抛光、装配。
7)试模、模具修正、刻字、型腔皮纹处理等。
8)试模、交付。

b、注塑模具的成形原理及结构
注塑模具的成型原理是根据金属压铸成型原理发展而来的,其基本原理就是利用塑料的可挤压性与可塑模性,首先将松散的粒状成形物料从注塑机的料斗送入高温的机筒内加热、熔融、塑化,使之成为黏流熔体,然后在柱塞或螺杆的高压推动下,以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注塑进入温度较低的闭合模具中,经过一段保压冷却定型时间后,开启模具,便可从模腔中脱出具有一定开关和尺寸塑料制品。

注塑基本结构都是由定模、动模两大部分组成部分的。定模部分安装在注塑机的固定板上,动模部分安装在注塑机的移动板上。注塑成形时,定模部分和随液压驱动的动模部分经导柱导向而闭合,塑料熔体从注塑机喷嘴经模具浇注系统进入型腔,一般注塑模可由以下几个部分组成。
1)成形零部件。成形零件是指定模和动模部分中组成型腔的零件。通常由突模或型芯、坑模、镶件等组成。
2)浇注系统。浇注系统是熔融塑料从注塑机喷嘴进入模具型腔所流经的通道,它由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。
3)导向机构。导向机构分为动模与定模之间的导向机构与顶出机构两类。前者是保证动模与定模在合模时准确对合,后者是避免顶出过程中推出板歪斜而设置的。
4)脱模机构。用于开模时将塑件从模具中脱出的装置。
5)抽芯机构。当塑件上的侧向有不平的突台时,就需要有侧向的突模或型芯来成形。在开模推出塑件之前,必须先将侧向突模或侧向型芯从塑件上脱出或抽出,塑件才能顺利脱模。使侧向突模或侧向型芯移动的机构称为侧向抽芯机构。
其他部分还有加热、冷却系统、排气系统等,不再叙述。

c、塑料零件设计要点
对于塑料零件 设计,考虑到模具的要求,存在着非常多的设计要点需要考虑。对于最具有代表性的注塑制件,在塑料制件的曲面设计中,必须考虑的地方为:拨模角度、形状特征、收缩率、分型面。如果这些地方考虑欠佳,可以会导致模具的无法制造或成本的上升、质量的下降。
1)拨模角度。所谓拨模角度,在模具中是指与脱离模方向平行的塑件表面上应具遥倾斜角度,其值以度数来表示,使用拨模角度是为了易于脱模、保证塑件表面不被拉伤。
拨模角度常有以下设计原则。
*精度高的塑件,拨模角度应取较小值,这样才能保证塑件的精度;尺寸大的塑件,由于脱模比较容易,拨模角度可取较小值。
*对于含有玻纤的塑件,由于摩擦较大,宜用较大的拨模角度。
*对于含有润滑剂的塑件,由于脱模比较容易,宜用较小的拨模角度。
*对于外形比较复杂的塑件,脱模难度往往较大,宜用较大的拨模角度。
*对于一般塑件来讲,拨模角度通常用0.3-2度之间。
*对于收缩率大的塑件,粘附近性较强,宜用较大的拨模角度。
*对于深腔塑件,不但要求内、外壁面都需要拨模角度,还需要内壁面的角度大于外壁面的角度。
2)形状特征
*为了后续的CAM,外形曲面尽量用较少的曲面构造。
*外形曲面的曲率半径不能过小,否则会导致CAM无法进行。
*在不影响使用要求的情况下,应力求简单美观,避免表面不平和带有侧孔。
3)收缩率。通常所建立的三维数模是准确的产品数模,但塑件在进行模具生产时,由于其固有的性质,塑件根据其材料特性要进行一定比例的收缩,要根据塑件的材料特性设置相应的收缩率以抵消塑件收缩所带来的误差。

d、分型面。模具上用以取出塑件和凝料的可分离的表面称为分型面。分型面的设计在注射模具的设计中占有重要的位置。分开面的位置及形状,在进行构造产品曲面外形阶段,应该明确分型面的位置及形状,这样才有利于后续的生产。通常分型面的确定有如下原则:利于塑件脱模具方便;力求模具结构简单;无损塑件外观;设备利用合理等。
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