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基于Pro/ENGINEER软件的倒装注射模具设计

2015/2/13    来源:互联网    作者:张晓陆      
关键字:Pro/ENGINEER  倒装注射模  
文章介绍了通过利用Pro/ENGINEER软件进行产品三维造型、产品装配、模具开发等一体化设计,从而缩短了产品的开发周期,提高了模具质量,降低了模具在开发与制造过程中的成本,为企业创造了良好的经济效益。

    随着我国家用电器制造行业的迅速发展和产品市场竞争力的不断提升,家用电器产品的外形也变得越来越复杂,为缩短产品的开发周期,降低产品开发成本,丰富产品的品种,除了要拥有自身的核心技术外,还必须利用国内外先进的CAD/CAE/CAM集成技术软件。Pro/ENGINEER正是这样一种全方位的3D产品开发设计软件,集成零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、钣金件设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构仿真、应力分析、产品数据库管理等功能于一体。通过利用Pro/ENGINEER软件进行产品三维造型、产品装配、模具开发等一体化设计,从而缩短了产品的开发周期,提高了模具质量,降低了模具在开发与制造过程中的成本,为企业创造了良好的经济效益。

    下面板是柜式空调器的主要部件,是由复杂的外形曲面和进风栅等特征组成,其设计的好坏将直接影响到空调器的外观、装配性能和产品内在质量等要素。首先采用Pro/ENGINEER Wildfire2.0软件建立柜机下面板的三维数据模型,并以此为基础进行浇注系统设计、分模设计及装配设计等,然后将所有相关零部件进行结构优化设计、顶杆孔设计和冷却系统设计等,直至整付模具全部设计完毕,其具体设计流程如图1所示。

柜机下面板注射模设计流程

图1 柜机下面板注射模设计流程

下面板产品设计

    设计依据分析

    该模具设计的依据仅是塑件图纸,没有塑料制件样品,在产品设计初期要注意图纸的技术要求,特别是图纸明确给出尺寸公差等级、未注圆角、产品壁厚、拔模斜度及配合间隙等,同时要分析如何设置分型面、浇口的位置、顶杆的位置以及如何设计抽芯机构等等。

    该塑件材料为塑料ABS/HIPS,制件颜色为驼灰色,按统一色板检验。制件成型后要求表面平整光洁,不得有扭曲变形、裂纹、流痕、熔接痕等外观缺陷,U面平直度≥1mm。尺寸公差按GB/T14486-93标准MT2级执行,外表面亚光处理,内表面粗糙度为Ra3.2,壁厚为2.8mm,未注倒圆角为R0.5~R1mm,外表面不允许设置浇口,订货要求采用倒装式注射模设计(倒装注射模就是浇注系统与顶出系统均在定模侧的注射模具),模具寿命为50万模次。

    消化塑料制件图和工艺资料

    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。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。

    下面板三维建模

    下面板材料为ABS或HIPS塑料,注塑加工成型。其形状大体为长方形,由进风栅、加强筋、勾卡等特征组成, 采用Protrusion( 伸出项) 、Cut(切减项) 、Rib(加强筋)、Offset(偏移)、Round(倒圆角)、Shell(壳)、Curve(曲线)、Surface Merge(曲面合并)、Surface Extension(曲面延长)、Transformed Surface(镜像)、Draft(拔模)、Sweep(可变截面扫描)等实体特征和曲面特征完成下面板的三维数据建模。其简要建模步骤如下:

    (1)建立基准面和基准坐标系;

    (2)建立面板外形特征(使用Protrusion、Cut、Offset、Round、COPIED_GROUP、Curve、Surface、Surface Merge、Surface Extension、Transformed Surface等命令);

    (3)建立薄壁(壁厚为2.8mm)实体特征(Shell);

    (4)建立中间进风栅特征(使用Protrusion、Cut、Offset、Round、Sweep、Curve、Surface、Surface Merge、Surface Extension、Transformed Surface、Draft等命令);

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

    (6)建立下面板背部的加强筋特征(Rib、Round);

    (7)加未注脱模斜度1°特征(Draft);

    (8)倒未注圆角R0.5~R1mm(Round);

    (9)对产品进行渲染。最后完成的下面板三维数据模型如图2所示。

柜机下面板三维模型

图2 柜机下面板三维模型

责任编辑:程玥
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