模具设计的一般流程模板.doc

.模具设计
———成品篇
1 利用Pro/E进行模具设计通常步骤
成品检验及处理
利用Pro/E拆模
倒钩处理
模仁处理
滑块
斜梢
入子
顶针
肉厚检验
脱模角检验
缩水处理

2 成品检验及处理
2.1 肉厚检验
对于塑料模来说，肉厚不均会严重影响到最终射出成型。所以，拿到一个成品，我们最先要做是肉厚检验。对于有肉厚不均现象要及早通知用户, 以立即寻求处理方案。
进行成品肉厚分析方法:
Pro/E main menu → Analysis → Model Analysis
选择分析类型
分析指定面厚度
层状显示厚度
选择Mold
分析結果
显示全部结果
清除显示
保留分析结果
显示分析信息
设定最大厚度
设定最小厚度
选择方向平面
设定层间距
设定层数
弹出图2-1所表示对话框：(右图为选择Slices后对话框)
图2-1
1）选择Thickness:
2）选择 Slices 在Slices Offset 中输入10
3）依据成品要求及塑料特征输入最大肉厚（本例为2.4）和最小肉厚（1.8）
4）选择起始位置点和终止位置点
5）选择方向平面，点取Compute
分析结果中红色圈内表示肉厚过厚，蓝色圈内表示肉厚过薄，即在许可肉厚范围之外。点 Show all , Pro/E将显示图标结果; 点 Clear, 将清除图标结果显示;能够用Info来查看相关文字信息。 本例分析结果图2-2所表示：

图2-2

2.2 脱模角检验
为了确保成品顺利脱出，使模具开模时不至于有粘模现象，需要在平行于开模方向壁上有一定脱模角度。
进行脱模角检验方法：
Pro/E main menu: → Analysis → Surface Analysis
  弹出图2-3所表示对话框：

选择分析类型
选择分析对象
选择中性面
选择脱模方向
最大脱模角
要检验脱模角方向
显示方法
图2-3

点取Display后出现对话框图2-4所表示：
全色显示结果
三种颜色显示结果
显示精度
图2-4
1） 选择Draft Check:
2）选择分析对象为Part：
3）选择脱模中性面，指定分析脱模方向
4）确定要检验单侧还是双侧，指定最小脱模角（本例中为0.5）
5）选择显示方法
图2-5为用三种颜色显示脱模角检验结果，窗口左上角显示为颜色和角度对照表。
图2-5

2.3 缩水处理(Shrinkage)
塑料在冷却过程中会收缩，从而影响成品外观。为了确保成品外形，在拆模前需对成品加些预加量，即作缩水处理。
菜单调用步骤图2-6所表示：
放缩水方法有Formula、By Dimension、By Scaling三种。
依据公式
按尺寸
按百分比

图2-6
选择By Scaling，X、Y、Z为方向因子，即在X、Y、Z三个方向上均作Shrinkage处理。依据提醒选择基准坐标系，再依次输入X、Y、Z三个方向上Shrinkage系数（此系数由塑料特征决定）。完成缩水处理后成品除尺寸较原始成品要大外，从外形看不出差异。为示区分可另存一个档案，并以”_shk”作为标识。

3 用Pro/E拆模
经上述处理后，能够进到Assembly中开始拆模，步骤以下：
1) 建立组立档，组立放过缩水成品进来
Component → Assemble (选择Coord Sys对齐)
2) 创建两个Part档作为公母模仁
Component → Create → Part → Solid 输入Part名 Fix01
Locale Default Datums → Align Csys To Csys 选择组立档Csys
用一样方法建立另一个Part，取名为Move01
3) 进入Fix01拷贝母模面
Modify → Mod Part → Sel By Menu 选择Fix01
用Copy → Surf & Bnd拷贝母模面，再用Copy、Boundaries、Flat、Merge等方法缝合母模面。
注：母模面是否完全闭合，可打成线架构看其黄色边界是否只有一条。
单独打开Fix01 Part档，完整母模面图3-7所表示：
图3-7
4) 在Fix01中用Protrusion长一个长方体
注：其大小为最终加工时模仁大小，尺寸以能完全包住刚拷贝母模面，再圆整成整数为标准。
5) 依次延伸母模边界到刚建长方体四面
 Extend → Along Dir → Up To Plane
6) 用Cut → Use Quilt切出母模仁
完成后母模仁图3-8所表示：
图3-8

7) 回到组立档，用Mod Part进入Move01
8) 用Protrusion长个长方体，作为公模仁
9) Cut Out出公模仁
Component → Adv Utils → Cut Out
Sel By Menu 选择Mover01作为被Cut Out对象 → Done Sel
Sel By Menu 依次选择Fix01、Design作为要切除对象 → Done Sel
进入Move01查看公模仁，完成公模仁图3-9所表示：
图3-9
10) 在组立图里将公模仁打成线架构，检视完成公母模仁
View → Model SetUp → Component Display → Create
成品
公模
母模
图3-10
图3-10→ Wireframe 选择公模仁，结果图3-10所表示：
4 倒钩处理
4.1 滑块
在母模侧上部有个凸起（对应于成品上部天线孔），图4-11所表示，很显然将会影响到成品脱出。为了确保能顺利开模，需要将凸起倒钩部分做成滑块，使其在开模时能顺利脱开。
图4-11
滑块具体做法是：
圖4-12
1） 单独打开Fix01
2） Cut出滑块头部外形，图4-12所表示：
3） 另存新档为Fix02
4） 打开组立档，利用Coord Sys将Fix02组立进来
5） 在母模上Cut Out掉滑块，完成后母模图4-13所表示：
图4-13
注：对于留在成品外部倒钩，可做成滑块形式。

4.2 斜销
在公模侧下部有个凹陷（对应于成品下部卡钩），一样会影响到成品脱出，图4-14中红色所表示部份。为了能将成品顺利从公模上取出，需要对此卡钩部位做些处理。因为倒钩出现在成品内部，很显然不能做成滑块形式，这时我们能够将其处理成斜梢。
斜梢做法同滑块基础一样，具体操作介绍以下：
单独打开Move01
1） 将倒钩部份整块Cut下来(厚度取整数)，图4-15所表示
图4-14
图4-15
2） 以图4-15红色箭头所指面作为草绘平面，Cut出斜梢形状。
注：因为卡钩部份是在成品内侧，要使成品能从卡钩部分脱出，必需在水平方向上有个运动分量。所以将斜梢做成和开模方向上有个夹角，使开模时卡钩部位能沿水平方向退开。
完成后斜梢图4-16所表示：
图4-16
3） 另存新档为Move02
4） 打开组立档，利用Coord Sys将Move02组立进来
5） 在公模上Cut Out掉斜梢，此时公模图4-17所表示
图4-17
5 模仁处理
5.1 入子
模仁成型面关键靠NC铣床及放电来加工，因为受刀具及电极影响，模仁上深孔及凸起过高部分极难加工，而且成本很高。图5-18红圈所圈起来多个BOSS成形部位。这时能够将这些部位从模仁上分割下来单独加工，即做成入子。
图5-18

入子制作比较简单，关键要考虑加工可行性及经济性，通常标准是能用NC加工部位不做入子。
1）单独打开Move03
2） Cut出入子外形，图5-19左图所表示：
注：入子外形选择标准：孔易于线割加工，而入子周围轮廊线不会影响到成品外观。图5-19右图所表示之入子就不合理。
图5-19

3） 另存新档名为Move03
4） 反复前三步操作，依次完成另个四个入子Move04 、Move05、 Move06、Move07
5） 打开组立档，利用Coord Sys将五个入子组立进来
6） 从公模上Cut Out掉五个入子，此时公模图5-20所表示
至此，模仁部分设计基础完成。在实际模具设计中还有很多辅助机构，诸如顶针、浇道、水路、排气孔、模座等。因为这些机构制作全部大同小异，这里不作过多介绍。在本章最终一节将就顶针部分作些简明介绍，剩下部分由读者自行学习。
图5-20

5.2 顶针
顶针对于塑料模具来说含有很关键作用，完成射塑后成品在冷却过程中会收缩，在部分侧壁较深地方会产生较大抱紧力，从而无法将成品顺利取出。图5-21所表示，蓝色线架构部分为成品，其四面侧壁全部较深，所以开模时这些地方会产生较大抱紧力。为了处理这个问题，通常做法是在抱紧力较大地方排部分顶针。在开模时，经过顶出板带动顶针，从而将成品从公模仁上顶出，使成品完全脱离模仁。
顶针作用很大，但制作却极为简单，实际生产中通常采取标准顶针。在用Pro/E进行模具设计时，只需切出对应部位即可，方法同入子。具体操作介绍以下：
图5-21
1）单独打开Move01
2）按标准件尺寸Cut出顶针外形，图5-22所表示：
图5-22
注：为了加工方便，顶针位置尺寸通常要圆整为整数，以不干涉其它机构为标准。
3）另存新檔为Pin01
4）用一样方法完成其它多个顶针
5) 打开Assembly檔，利用Coord Sys将这些顶针组立进来
6) 从公模仁中Cut Out出各个顶针
公模
滑塊
成品
斜梢
頂針
母模
入子
图6-23为全部完成后爆炸状态模具组立图：