文档介绍：1
1 绪论
此次的设计任务即大口杯盖注射模具设计,零件模型摆在面前,如何才能以最快的速度设计出
模具来,并降低成本,首先应考虑CAD/CAE/CAM技术如何才能在设计中发挥其主要优势,
因此,我使用了强大的模具设计软件——PRO/ENGINEER,从最初的零件 3D 建模到最后的模具各
部分零件的装配,都完全依靠 PRO/ENGINEER 的各个模块,因此设计的关键就是 PRO/ENGINEER
设计软件在注射模设计中的应用问题,并且由于该零件的尺寸及复杂程度,使得分模与型腔及型芯
的设计工作变的尤为关键,为圆满完成这次设计任务,我对该软件的几个常用模块,特别是零件、
曲面、工程图及模具模块进行了比较深入的学习,相信能借助 PRO/ENGINEER,使设计工作达到
事半功倍的效果。
根据当前注射模具的发展要求,设计工作应广泛运用CAD/CAE/CAM技术,提高模具
精度、延长模具寿命、降低模具制造成本,提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。为达到这
一设计目标,此次设计完成了以下工作:由产品的 3D 建模,借助 PRO/ENGINEER 设计软件创建型
腔、活块以及其他零件,并自动生成所需要的零件工程图;使用草图和厚度检测,评估零件;直
接参照产品三维模型,创建分模曲面及滑块,再生成模具型腔组件(动模、定模);还利用 PRO/E
的分析功能,进行拔模检测,仿真模具开模顺序,计算填充容积、型腔曲面面积等,其中型腔组件的
实体模型与产品模型相关联;对于模架的设计,利用 PRO/E 模座专家 Expert Moldbase Extension 即
EMX 来完成,从标准模架选择到产品输出,全部采用 3D 化设计,可大大缩短模具设计周期。我在大
口杯盖模具设计过程中,从零件建模到型腔、型芯的设计、模架设计,直至最后的模具开模动作模
拟都充分发挥了 PRO/ENGINEER 设计软件的各个模块和插件的优势,基本做到了无图纸化设计,
这样不但提高了模具的制造精度,而且能缩短设计时间,以确保我在较短的时间内完成设计。此外,
对于杯盖的提手,我采用了回转式型腔一次性获得所需要结构,并且能顺利脱模,避免多用一套模
具或者改变产品结构设计。
在设计过程中,本人遇到了不少的困难,但通过查阅相关资料、虚心请教以及和同学相互讨论,
尤其是指导老师的悉心指导,都一一把困难克服了。相信本设计能符合设计要求,顺利完成毕业设
计任务。由于本人知识水平不高,设计中肯定还会有不完善的地方,恳请老师们批评指正。
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2 零件材料的选择及其性能
塑件材料选择
如图 2-1,该塑件是一日用品容器—大水杯盖,,塑件壁薄属薄壁塑件,生产批量很大。要求其
化学稳定性好,熔点高,故选用 PP,玻纤增强,成型工艺性很好,可以注射成型。
图 2-1 大水杯盖
PP 性能分析
化学和物理特性
PP 是一种半结晶性材料。它比 PE 要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的 PP 温度高于
0C 以上时非常脆,因此许多商业的 PP 材料是加入 1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量
的钳段式共聚物。
共聚物型的 PP 材料有较低的热扭曲温度(100C)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有有更
强的抗冲击强度。PP 的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP 的维卡软化温度为 150C。由于结晶度
较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。
PP 存在环境应力开裂问题。通常,采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对 PP 进
行改性。PP 的流动率 MFR 范围在 1~40。低 MFR 的 PP 材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对
于相同 MFR 的材料,共聚物型的强度比均聚物型的要高。
由于结晶,PP 的收缩率相当高,一般为 ~%。并且收缩率的方向均匀性比 PE-HD 等材料
要好得多。加入 30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到 %。
均聚物型和共聚物型的 PP 材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而,它
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对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。PP 也不象 PE 那样在高温下仍具
有抗氧化性。
注塑工艺条件
干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理;
熔化温度:220~275C,注意不要超过 275C;
模具温度:40~80C,建议使用 50C。结晶程度主要由模具温度决定;
注射压力:可大到 1800bar。注射速度:通常,使用高速注塑可以使内部压力减小到最小,如
果制品表面出现了缺
陷,
那么应使用较高温度