邢 莉 王建林

摘要以電風扇葉片的塑料模具設計為例,介紹了Pro/E的三維實體造型和模具設計功能的應用。使用Pro/E 軟件可大大縮短設計和制造周期,提高產品設計準確性,降低設計成本。

關鍵詞塑料模具;風扇葉片;Pro/E

中圖分類號TQ330.41文獻標識碼A文章編號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,在質量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產效率等方面水平的高低,直接影響產品的質量、產量、成本及產品的更新換代,同時也決定著企業(yè)在市場競爭中的反應能力和速度。而傳統的模具設計主要依靠設計人員的經驗,模具的加工制造又在很大程度上依賴于生產者的操作技能,因此存在模具設計水平低、加工質量差、生產周期長、使用壽命短等缺陷。Pro/E等軟件在注塑模具設計中的應用,成功地彌補了傳統設計方法的不足,制品幾何造型、分型面的創(chuàng)建、模具的結構設計,都是基于同一數據庫進行的,既方便,又易保證制品的精度。

1注塑模具設計

1.1 產品造型

塑件為風扇葉片,所用材料為ABS。塑件的主要尺寸如圖1所示,根據零件的二維圖形,在三維軟件Pro/E中對零件進行三維造型。首先打開Pro/E,進入零件設計界面,點擊拉伸,旋轉,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型腔數目的確定

型腔數目較多時,精度也相對地降低。這不僅由于型腔加工精度的不同,也由于熔體在模具內的流動不勻所致。所以精密塑件盡量不用多腔模形式。根據產品結構特點,此塑料產品在模具中的扣置方式有兩種:一種是將塑料制品的回轉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,一模一件的結構。

1.3分型面的確定

分型面是決定模具結構形式的重要因素,它與模具的整體結構和模具的制造藝有密切關系,并且直接影響著塑料熔體的流動特性及塑料的脫模。為便于將制品從模具中取出,選擇分型面應該位于制品截面的最大輪廓處。本設計的模具只有一個分型面,垂直分型。其分型面如圖3所示:

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1.4澆注系統及冷卻系統的設計

Pro/E 的澆注系統設計包括主流道、分流道以及澆口的設計。該步驟要比傳統的二維設計軟件方便和快捷得多。澆注系統的設計是否合理,直接影響到制品的表觀質量、形位尺寸精度、制品物理力學性能、充模難易程度以及熔料在充模時的流動狀態(tài)。澆注系統是指從模具進料口開始到模腔為止的流道部分,本設計的模具采用的澆注系統如圖4所示。

Pro/E 的冷卻系統設計也很方便,與澆注系統的設計類似。選擇水線命令,設置合適的水道直徑和開孔位置,繪制水線的起點和終點,即可在模具零件上自動生成水線。與流道設計相同,水道直接保存到需開水道的零件上。為了使冷卻效果好,在模具的定模型腔板和動模型芯板內開設了如圖5所示的水道,橫向穿過這兩塊模板,這樣使塑件各處的冷卻均勻,模具的模溫均勻。

1.5產品的模具3D裝配圖與爆炸圖

進入建模模塊后,根據所繪制的二維圖的尺寸,利用拉伸,旋轉,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,動模板,動模支承板,推桿固定板,推板,墊塊,動模座板,拉料桿,推桿,導套,導柱,復位桿等零件的三維造型,然后在裝配模塊中,利用匹配,對齊等裝配方式,依次將各個零件裝配起來,最后的裝配圖及爆炸圖如圖6、7所示。

2結束語

本研究采用Pro/E三維建模軟件,設計了一副完整的電風扇葉片注塑模。該模具結構緊湊、操作方便實用,便于維修。經試驗,模具的冷卻效果好,滿足塑料件成型質量。同時,該模具運用Pro /E進行設計,彌補了經驗不足的缺陷,大大縮短設計時間, 使設計工作變得簡單快捷。

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