按鍵注塑模具CADCAM實(shí)施方案

1、按鍵注塑模具CAD/CAM設(shè)計(jì)塑料制品地廣泛應(yīng)用使注塑模具得到了迅猛發(fā)展,對(duì)注塑模具設(shè)計(jì)和制造地要求也越來(lái)越 高.而傳統(tǒng)地手工設(shè)計(jì)與制造方式已經(jīng)大大地制約了生產(chǎn)地發(fā)展.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助分析/計(jì)算機(jī)輔助制造(CAD /CAE /CAM )技術(shù)地發(fā)展?jié)M足了這種客觀實(shí)際地要求,并取得 了顯著地經(jīng)濟(jì)效益.本文以按鍵為研究對(duì)象，應(yīng)用CAE分析軟件Moldflow對(duì)塑件地注塑成 型過(guò)程進(jìn)行分析，確定了最佳澆口位置、澆注系統(tǒng)形式、冷卻系統(tǒng)以及成型工藝參數(shù).基于Pro/E軟件進(jìn)行產(chǎn)品地三維分模，確定了型腔和型芯結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了模具主要 零件地模擬加工和數(shù)控編程 .1按鍵結(jié)構(gòu)分析按鍵屬于小型塑

2、件，成型材料用ABS.如圖1所示，其壁厚為1.6mm ,其外形尺寸為22.4mmx 9.4mm X 7.25mm.按鍵外形結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，四周都有圓角過(guò)渡.要求塑件表面美觀、光潔、無(wú)明顯熔接痕、銀絲和流痕，同時(shí)不產(chǎn)生明顯地翹曲變形.塑件兩側(cè)都帶有側(cè)孔，需采用側(cè)抽芯機(jī)構(gòu).可設(shè)置側(cè)型芯，利用側(cè)滑塊和斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)，便于分型.另外，為了從成型零 件上順利脫出塑件， 必須在塑件內(nèi)外表面沿脫模方向設(shè)計(jì)足夠地脫模斜度.塑件地轉(zhuǎn)角處應(yīng)盡可能采用圓弧過(guò)渡，以增加塑件地強(qiáng)度和改善充模流動(dòng)性，同時(shí)增加美觀程度圖1按鍵產(chǎn)品圖2按鍵CAE分析將利用Pro/E創(chuàng)建好地按鍵三維模型通過(guò)IGES文件轉(zhuǎn)換格式導(dǎo)入到 Moldflo

3、w中進(jìn)行往塑成型過(guò)程模擬分析.前置處理過(guò)程需要對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分并選擇成型材料最佳澆口位置分析及確定注塑成型時(shí)，首先要確定澆口地位置，澆口位置對(duì)制品質(zhì)量有著直接地影響，它應(yīng)開(kāi)設(shè)在 塑件斷面較厚地部位，使熔體由厚斷面流入薄斷面，而且開(kāi)設(shè)地位置應(yīng)能避免塑件表面產(chǎn) 生熔接痕，最后還應(yīng)有利于型腔中地氣體排出 .最佳澆口位置如圖2所示.圖2最佳澆口位置澆注系統(tǒng)地建立根據(jù)分析所得地最佳澆口位置與塑件地使用要求，本設(shè)計(jì)采用點(diǎn)澆口，如圖 3所示.這類澆口由于前后兩端存在較大地壓力差，能增大塑料熔體地剪切速率并產(chǎn)生較大地剪切熱，從而導(dǎo)致熔體地表面鉆度下降，流動(dòng)性增加，有利于型腔地充填圖3澆注系統(tǒng)模擬充填分析模擬

4、圖4所示為充模時(shí)間分析結(jié)果.從圖4可以看出，填充時(shí)間為1.695s,熔體幾乎同時(shí)到達(dá)模腔兩端，可以滿足要求.圖4充填分析模擬冷卻分析模擬注塑模具可作為一種熱交換器，如果冷卻介質(zhì)不能及時(shí)有效地帶走必須帶走地?zé)崃?，不能?shí)現(xiàn)均一地快速冷卻，則在一個(gè)成型周期內(nèi)就不能維持熱平衡，會(huì)使塑件內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而導(dǎo)致變形或開(kāi)裂，從而無(wú)法進(jìn)行穩(wěn)定地模塑成型 .因此，冷卻分析是必要地.根據(jù)塑件形狀及綜合考慮模具其他零部件地設(shè)置，設(shè)計(jì)了如圖5所示地冷卻系統(tǒng).從圖5可以看出，冷卻水進(jìn)出口溫度相差 0.06 C,滿足冷卻水溫差小于 2.5 C地要求.冷卻系統(tǒng)對(duì)塑件溫度地影響如 圖6所示，塑件表面溫度基本一致，冷卻較均勻，有利

5、于提高塑件地形狀精度圖5冷卻水進(jìn)出口溫度模擬翹曲分析模擬圖7所示為總體變形量及各個(gè)方向變形情況.從圖7可以看出，總體和X方向上地變形較大,而Y和Z方向上則變形相對(duì)較小.圖7翹曲分析模擬型腔內(nèi)地壓力分布圖8所示為熔體充滿型腔瞬間地型腔壓力分布.從圖8可以看出，壓力分布較為均勻圖8型腔內(nèi)地壓力分布鎖模力圖9為鎖模力時(shí)間曲線.從圖9可以看出，所需最大鎖模力約為0.5226t ,故可根據(jù)此值選擇合適注射機(jī)以獲得足夠地鎖模力皿*上外 MM 3基于Pro/E地三維分模由于塑件地曲面較多，直接根據(jù)產(chǎn)品工程圖進(jìn)行模具設(shè)計(jì)比較困難，因此，利用Pro/E進(jìn)行三維分模，生成三維型腔和型芯，可以免去傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中模具

6、設(shè)計(jì)員對(duì)復(fù)雜型腔、型芯地二維和三維地空間想象，可以降低設(shè)計(jì)難度和模具加工難度，并可提高模具地設(shè)計(jì)精三維分模地步驟如下(1)創(chuàng)建模具模型.圖10所示為調(diào)入到Pro/E模具型腔中地塑件，本模具采用一模兩腔我吩力5支匕理0一模兩腔(2)創(chuàng)建毛坯.用拉伸地方式創(chuàng)建出 80mmX 48mm X 40mm 地毛坯.(3)設(shè)置收縮率.按鍵塑件精度要求一般，原材料選取ABS塑料材料，其收縮率范圍較小,按全尺寸收縮，設(shè)置收縮率為0.016.(4)創(chuàng)建分型面.(5)澆注系統(tǒng)地設(shè)計(jì).(6)創(chuàng)建澆鑄件.首先以分型面分割模具體積塊，分割出側(cè)型芯體積塊以及主型芯和型腔體積 塊，并抽取模具元件，最后創(chuàng)建澆鑄件.(7)加入冷

7、卻系統(tǒng).最終地三維分模爆炸圖4模具型腔地?cái)?shù)控加工將生成地模具型腔導(dǎo)人到MasterCAM 軟件中，設(shè)置好加工參數(shù)和 衛(wèi)縣加工路徑后，利用MasterCAM 軟件系統(tǒng)所提供地零件加工模擬功能，能夠觀察切削加工地過(guò)程，檢測(cè)工藝參數(shù)地設(shè)置是否合理，零件在數(shù)控實(shí)際加工中是否存在干涉等，最終生成刀位文件，通過(guò)后 置處理器生成NC代碼.5結(jié)論模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展地一個(gè)重要里程碑.在模具開(kāi)發(fā)中應(yīng)用 Pro/E軟件建立產(chǎn)品實(shí)體模型，應(yīng)用CAE技術(shù)對(duì)注塑成型過(guò)程進(jìn)行模擬分析，進(jìn)而優(yōu)化工藝參數(shù)與模具結(jié)構(gòu)，同時(shí)根據(jù)產(chǎn)品模型生成模具型芯、型腔.采用CAM軟件編程加工可有效縮短制造周期、提高生產(chǎn)

8、效率、解決制造瓶頸 .通過(guò)CAD/CAE/CAM 技術(shù)可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮 短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、有效地降低設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)成本，從而提升企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地能力.(end)版權(quán)申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計(jì)等在網(wǎng)上搜集整理版權(quán)為個(gè)人所有This article includes someparts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership. b5E2R用戶可將本文地內(nèi)容或服務(wù)用于個(gè)人學(xué)習(xí)、研究或欣賞，以及其他非商業(yè)性或非盈利性用途，但同時(shí)應(yīng)遵守著作權(quán)法及其他相關(guān)法律 地規(guī)定，不得侵犯本網(wǎng)站及相關(guān)權(quán)利

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