塑料模具的绿色设计论文参考文献

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基于Pro/E毒消柜控制面板的注塑模具设计 梁江波 葛正浩 厉成龙 丁英杰 （陕西科技大学 陕西•咸阳 712081） 摘 要:借绍利用Pro/E软件对消毒柜控制面板注塑模具进行辅助设计的过程,重点阐述应用Pro/E模具模块分模的流程。指明采用模具CAD/CAM软件Pro/E来实现模具三维设计,可以大大缩短设计和制造周期,提高产品设计准确性,降低设计成本。 关键词: Pro/E模具；分模；消毒柜控制面板；模架设计专家系统 3D design of disinfectant tank’s faceplate injection mould based on Pro/Engineer Liangjiangbo Gezhenghao Dingyingjie Lichenglong （Shanxi University of Science & Technology, Xianyang, Shanxi, 712081,China） Abstract Introduce the process of designing the injection mould for disinfectant tank’s faceplate based on Pro/Engineer. Expanded the process of parting module on emphases. directed that 3D softwares have got extensive application. the softwares of Pro/E,can shorten the period of mould design and manufacture, it also lowered the product cost. Key words ：Pro/E；mould；parting module；disinfectant tank’s faceplate；manufacture 1 引 言 Pro/E是美国PTC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM/CAE一体化软件,也是目前我国模具行业中应用最为广泛的设计软件之一。Pro/E有许多应用模块,在注塑模具设计中应用Pro/E制造模具模块和模架设计专家系统(EMX)可以非常方便快捷的设计出模具的全部内容。不仅效率高,而且直观性好,准确性高。本文以消毒柜控制面板注塑模设计为例介绍了由制件到注塑模具的设计成型过程。 2 制品实体造型 消毒柜控制面板采用Pro/E零件模块的成形实体功能,通过创建拉伸、抽壳、复制、阵列、倒圆角、剪切、加强筋等特征命令建立实体如图1-1。 图1-1 消毒柜控制面板的零件模型 3 制品的结构特征分析 制品的材料为ABS，这种通用塑胶易于成型和机械加工，具有优良的物理机械性能和低温抗冲击性，良好的电性能、耐磨性、尺寸稳定性、耐化学性，染色性，优良的流动性和良好的综合性能，成型工艺性好。 该制件为ZLD-38型消毒柜的控制面板,如图1-1所示。其上有6个固定孔，用螺钉将其固定在壳体上；有三个按键孔、一个VFD显示孔和一个侧向的门开关孔。控制电路板和电磁门开关在装配时要安装在其腔体内。可见面要求平整、光滑、色泽均匀一致，无气泡、裂纹、收缩、融合纹等注塑缺陷，分型面无飞边、毛刺；壁厚偏差一致，脱模斜度应不大于。在将其安装在壳体上后，其上表面要贴pop贴。为了提高其强度在其内部设有加强筋。 4 零件成型工艺性分析 在模具结构中，采用侧浇口，两点进浇，采取一模两腔的布局，由于采用两点进浇，故减少了熔料在模腔内流动的距离，便于注射成型。顶出方式采用推板脱模，制件的固定柱采用顶管脱模方式。门锁孔采用斜导柱分型抽芯机构完成侧抽，内腔的控制板卡采用斜顶杆完成内侧抽。冷却方式采取水冷形式，冷却水孔布置采用直通式布置,各通道在模具外用软管连接，具体的结构见模具设计部分。 5 模具设计 利用Pro/E软件制造模块(CAM)中的模具型腔子模块进行分模设计,设计步骤如下: (1)打开Pro/E,新建→制造→模具型腔→取文件名() →进入分模界面。(2)将工件作为参考零件装配到界面上,由于是第一次装配,所以可以用缺省装配。(3)通过控制层的图标把参考模型的基准面遮蔽,从而使图面简化。(4)建立工件体积块。可以通过手动草绘,也可通过自动设定参数直接生成。如图1-2所示。 图1-2 工件体积块 图1-3 模具体积块 图1-4 分型面1 (5)设置收缩率。通过用比例方式,对所有尺寸用公式S=1+α进行设置。 (6)创建模具体积块。通过创建球形拉料杆体积块、销体积块、内侧抽体积块，最终生成模具体积块。如图1-3所示。(7)设计分型面。在分模过程中,分型面的设计是最为关键。本例的分型面的建构步骤如下：①新建分型面→复制→制件所有外表面→填补外表面上的所有孔；②与零件底面重合处拉伸一平整曲面；③将复制曲面与拉伸曲面合并,并选对保留侧。分型面设计完成如图1-4、图1-5、图1-6、图1-7所示。 图1-5 分型面2 图1-6 分型面3 图1-7 分型面4 (8)拆模。步骤为:模具体积块→分割→2个体积块→所有工件→选取分型面,将工件分割开来,并分别定义名称rest、rest1、 rest2、rest3。将生成的体积块抽取生成模具成型零件,步骤为:模具元件→抽取。 (9)开模仿真。步骤为:模具进料孔→定义间距→定义移动。如图1-8所示。 图1-8 制件开模仿真图 6 用塑料顾问做模具的流动模拟分析 打开制件文件，单击应用程序菜单下的塑性顾问，单击 按钮，启动塑料顾问应用程序。对填充质量和压力降做出可视化分析，如下图所示。 图1－9 填充质量示意图 图1-10 预期质量示意图 图1-11 压力降示意图 在菜单条中依次点击Results→summary，打开“Results summary”对话框，制件的加工参数和流动的相关参数见图1-12。 图1-12 加工参数与流动的相关参数 7 制品注射模具的3D总装配设计 调用模架专家系统,选好模架类型和各模板尺寸, 把型腔和型心装进模架，设计完成浇注冷却系统、顶出系统及抽芯滑块装置，并装配好螺钉、导柱、导套等标准件如图1-13所示。 图1-13 完成后的模具总装配模型 图1-14 模具开模状态图 8 开模仿真 .依次点击→模具基体→装配元件→在弹出的“装配元件”对话框中按下 ，将所有的元件装配到模具总装配模型中去，完成后的模具开模状态图如图1-14所示。 9 结束语 本文以消毒柜控制面板为例介绍了利用Pro/E建立实体模型,并进行模具设计的整个过程。通过设计发现基于Pro/E的模具设计有如下优点:①能直接根据产品的三维数据生成模具的型心和型腔,提高设计的准确性。②利用标准模架库,减少了模具标准件的绘制,提高了效率。③实现了全三维的设计,直观,可靠。④统一的数据库使零件修改、模具修改非常方便。⑤根据加工要求可通过数控模块生成刀轨文件,通过后 置处理生成数控程序。 参考文献: [1] 林清安. Pro/Engineer模具设计[M].北京:北京大学出版社,2001. [2] 何满才.模具设计与加工-MASTERCAM[M].北京:人民邮电出版社,2002. [3] 葛正浩.Pro/ENGINEER Wildfire塑料模具设计入门与实践.化学工业出版社，2004. [4] 史铁梁.模具设计指导，机械工业出版社，2003. [5] 申开智.塑料成型模具，中国轻工业出版社，2002.

河源职业技术学院 机电工程学院毕业设计（论文）开题报告题 目注塑模具技术发展与展望姓 名钟永盛学号2010121184专 业模具设计与制造班级10级2班指导教师刘长灵职称 填写时间2012年 12月 28日2012年12月毕业设计(论文)开题报告 学生姓名钟永盛学 号2010121184专 业模具设计与制造指导教师刘长灵职 称 所在系机电工程学院课题来源 课题性质论文课题名称注塑模具技术发展与展望一、选题的依据、课题的意义及今后的发展方向1、选题目的和意义： 随着科学技术的发展需要，注塑模具已成为现代化不可缺少的工艺装备，注塑模具技术一个最重要的教学环节,是一门实践性很强的学科，是我们对所学知识的综合运用，通过对专业知识的综合运用，使学生对模具从设计到制造的过程有个基本上的了解，为以后的工作及进一步学习深造打下了坚实的基础。毕业设计作为我们在校期间一次较为系统的工程训练，可以得到以下几方面的能力培养：(1). 调查研究中外文献检索和阅读能力；(2). 综合运用专业理论和知识分析、解决实际问题的能力；(3). 掌握模具设计方法和步骤,了解注塑模具的加工工艺过程；(4). 逻辑思维与形象思维相结合的文字及口头表达能力；(5). 撰写设计说明书（论文）的能力；(6). 养成严肃、认真、细致地从事技术工作的优良作风。2、塑料模具技术的发展方向:(1). 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。(2). 在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。(3). 推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。(4). 开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。(5). 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。(6). 应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必。(7). 研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。二、研究内容、预计达到的目标、关键理论和技术、技术指标、完成课题的方案和主要措施1、研究内容： 注塑模具设计2、预计达到的目标：设计一副塑料模具，在满足使用性能的要求的前提下，尽量使模具结构简单，产品质量有保证，模具寿命较长，模具成本较低。3、关键理论和技术:1）注塑成型工艺：它包括注射速度的程序控制，注射压力的程序控制，填充时间的程序控制，保压时间的程序时间控制等等。2）模具的设计：包括成型零件的设计，浇注系统的设计，推出机构的设计，导向机构的设计，冷却系统的设计，辅助零件的设计等等。4、技术指标： 产品的体积，成型零件的尺寸，脱模斜度，注射温度，注射速度，注射压力等等。5、完成课题的方案和主要措施：1）产品原料是ABS，采用注塑成型模具，必要时可采用强制脱模。2）熟悉注塑模具设计的流程，掌握注塑模具设计的基本原理和设计方法，能用模具设计软件，对塑件进行模具设计。3）完成调料盒塑料模具的各个零件的设计。4）设计完成后，对设计的各参数进行校核，以便能保证使用要求。5)整个模具设计完成后，还要进行试模，并针对性的进行修改。三、试模时出现的问题和出现该问题的原因试模时出现的问题和出现该问题的原因：1、充不满 原因：（1）设备方面 注射量不够；料斗缺料（2）模具方面 浇口太小，阻力太大；流程太长；排气不良 (3) 原料方面 粘度太大，流动性差；润滑剂少 2、有飞边、溢料 原因：（1）设备方面 锁模力不够；注射量太多 （2）模具方面 分型面变形；排气槽太大；模具温度太高 （3）工艺参数方面 注射压力太大；料筒温度太高 3、塑件上有黑点 原因：（1）原料不干净（原料有可能是回收件）； （2）料筒清洗不干净； （3）料筒温度太高，造成原料分解； （4）排气不良，造成塑件烧坏。四、工作进度工作进度：，查阅相关资料，初步设计模具结构；，绘制模具装配图；，绘制零件图；，整理说明书，英文翻译；，系统检查整个设计，准备答辩。五、主要参考文献（主编，书名，出版社，出版日期）1.申开智主编 塑料成型模具（第二版） 中国轻工业出版社 20092.丁 浩主编 塑料加工基础 上海科技出版社 19983.李秦蕊主编 塑料模具设计 西安工业大学出版社 1997 4.王卫卫主编,材料成形设备 机械工业出版社 20045.黄毅弘主编 模具制造工艺 机械工业出版社 19966.高为国主编 模具材料 机械工业出版社 20087.廖念钊主编 互换性与技术测量 中国计量出版社 19988.崔忠圻主编 覃耀春主编 金属学与热处理 机械工业出版社 20079.彭建生主编 模具设计与加工速查手册 机械工业出版社 200510.杨占尧主编 塑料模具典型结构设计实例 化学工业出版社 200811.洪慎章主编 实用注塑模具结构图集 化学工业出版社 2009指导教师意见指导教师签名： 年 月 日系意见系主任签名： 年 月 日院意见教学院长签名： 年 月 日