应用PROE设计修正带底座注射模具.docx

毕业设计(论文)正文

题 目
应用PRO/E设计修正带底座注射模具
专 业
机械设计制造及其自动化
班 级

姓 名

指导教师
职 称

2010 年 5 月 20 日

应用Pro/E设计修正带底座注射模具
摘 要：本文以修正带外壳注塑模具设计为例，介绍了基于Pro/E注塑模具的设计方法与流程，包括注塑工程分析、模具设计：确定型腔数目并选择注塑机, 分型面设计，及成形方案浇注系统设计。另外介绍滑块抽芯、模架加载、脱模机构设计和冷却系统的设计，并叙述了模具的工作过程。叙述Pro/E对模具进行结构设计的优势，采用Pro/E软件进行修正带外壳注塑模设计，可大大缩短设计时间，降低设计成本，提高设计精度和效率，对同类产品的设计具有一定的参考价值。
关键词：Pro/E；分型面；滑块抽芯

Design of injection mold for correction tape back cover
based on Pro/E
Abstract：Taking the correction tape back cover for example, paper introduced the method of the injection mould design based on Pro/E，and it include molded plastic engineering analysis，mould design：fixing the number of cavity，selecting the right injection machine and creating parting surfaces, make the shape scheme，this is contained total structure design,by hot runner system, improve the surface quality and moldings efficiency, make full use of resource save energy .Besides, slider lifter, dividing a design for face ,sprinkling to note the system design, state-listed, take off design and cool system design ,Further，mold working process introduce. The process of auto-optimization design of mould structure, the process of design based on Pro/E soft ware can greatly shorten the time and lower the cost, improve the precision and efficiency. It can be certain reference to the design of similar products.
Keywords:Pro/E；Parting surface ；Slider lifter
目 录
第1章 概述 1
1.1 设计项目概述 1
1.2 模具工业的重要性 1
1.3 我国模具技术的现状及前景 3
第2章  塑件成型工艺分析 4
2.1 塑件三维造型过程 4
2.2塑件的拔模斜度 6
2.3 修正带外壳分析 8
2.3.1塑料制品的设计原则 8
2.3.2 设计塑料制品的注意事项 8
2.3.3 ABS的性能及其注射工艺分析 9
2.3.4注射成型过程 9
2.3.5注射工艺参数 9
2.3.6 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施 10
第3章  浇注系统及冷却系统设计 11
3.1 浇注系统 11
3.1.1 流道的设计 11
3.1.2 浇口的设计 12
3.2 冷却系统的设计 12
3.3 排气系统的设计 13
第4章 模具结构形式和注射机的确定 14
4.1 型腔及分型面数目的确定 14
4.2 注射机的选取和校核 16
4.2.1 选择注射机所需参数计算 16
4.2.2 选择注射机 17
4.2.3 校核注射机有关工艺参数 17
第5章 模具结构设计 19
5.1 工件分割 19
5.2 抽取元件 19
5.3 铸模 20
5.4模拟分模 21
5.5 模具选材原则 22
5.6 塑料模具材料的确定 23
5.7 模架的确定 23
5.7.1 模架的选择 23
5.7.2 模架尺寸的确定 23
5.8 模具装配及其工作过程 24
5.8.1 模具装配结构图 24
5.8.2 模具工作过程 25
总 结 26
参考文献 28
附录: 模具装配图 29

第1章 概述
1.1 设计项目概述
随着塑料工业发展，塑料制品的广泛应用，塑料成型模具起了不可缺少的作用，它是塑料工业中不可缺少的环节，是成型塑料制品的工具。而现在发展越来越迅猛的手机行业，对注塑模具提出了更高的要求，也给注塑模具的发展注入了新鲜血液。
本设计以修正带外壳为例，介绍了基于Pro/E的注塑模具设计流程，该流程包括工艺分析，选择注塑机，确定成型方案，并对该注塑机进行必要的工艺参数分析，成型零件的设计与分析以及模架及其各个部件的选取。而设计工具Pro/E的选取，使设计更加方便、快捷。因为它不但包含了建模功能，为设计模具的型芯、型腔、镶块、电极等提供了相应的建模工具，模架和标准件功能为设计提供了各种行业标准，这些都为设计节省了大量的时间。
1.2 模具工业的重要性
利用模具成型零件，是一种少切削、无切削、多工序重合的生产方法。采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺，可以提高生产效率、保证零件质量、节约材料、降低生产成本，从而取得很高的经济效益。因此，模具在现代工业的主要部门，如机械、电子、轻工、交通和国防工业中得到了极其广泛的应用。例如：70％以上的汽车、拖拉机、电机、电器、仪表零件，80％以上的塑料制品，70％以上的日用五金及耐用消费品零件都采用模具生产。由此可见，利用模具生产零件的方法已成为工业上进行成批或大批生产的主要技术手段，它对于保证制品质量，缩短试制周期，进而争先占领市场，以及产品更新换代和新产品开发都具有决定性意义。因此德国把模具称为“金属加工中的帝王”，把模具工业视为“关键工业”；美国把模具称为“美国工业的基石”，把模具工业视为“不可估其力量的业 日本把模具说成是“促进社会富裕繁荣的动力”，把模具工业视为“整个工业发秘密”。我国将模具工业视为整个制造业的“加速器”。
从另一方面来看，机床、刀具工业素有“工业之母”之称，在各个工业发达国家中都占有非常重要的地位。由于模具工业的重要性，模具成型工艺在各个工业部门得到了广泛应用，使得模具行业的产值已经大大超过机床、刀具工业的产值。这一情况充分说明了国民经济蓬勃发展的过程中，在各个工业发达国家对世界市场进行激烈争夺的过程中，愈来愈多的国家采用模具来进行生产，模具工业明显地成为技术、经济和国力发展的关键。
从我国的情况来看，不少工业产品质量上不去，新产品开发不出来，老产品更新速度慢，能源消耗指标高，材料消耗量大，这都与我国模具生产技术落后，没有一个强大的、先进的模具工业密切相关。因此，要使国民经济各个部门获得高速发展，尽快缩短和发达国家之间的差距，加速实现社会主义现代化步伐，惟一的出路就是必须尽快将模具工业搞上去，使模具生产形成一个独立的工业部门，从而充分发挥模具在国民经济中的关键作用。
模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。从以下四个方面，可以看出模具工业在国民经济中的重要地位与作用。第一，模具工业是高新技术产业的一个组成部分。例如：属于高新技术领域的集成电路的设计与制造，不能没有做引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模；计算机的机壳、接插件和许多元器件的制造，也必须有精密塑料模具和精密冲压模具；数字化电子产品(包括通讯产品)的发展，没有精密模具也不行。不仅电子产品如此，在航天航空领域也离不开精密模具。因此可以说，许多高精度模具本身就是高新技术产业的一部分。有些生产高精度模具的企业，已经被命名为“高新技术企业”。第二，模具工业又是高新技术产业化的重要领域。用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平，是推动模具工业技术进步的关键环节。
CAD／CAE／CAM技术在模具工业中的应用，快速原型制造技术的应用，使模具的设计制造技术发生了重大变革。模具的开发和制造水平的提高，还有赖于采用数控精密高效加工设备。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等先进制造技术在模具工业中的应用，也要与电子信息等高新技术嫁接，实现高新技术产业化。第三，模具工业是装备工业的一个组成部分。模具作为基础工艺装备，在装备工业中自然有其重要地位。因为国民经济各产业部门需要的装备，其零部件有很大一部分是用模具做出来的。第四，模具工业地位之重要，还在于国民经济的五大支柱产业——机械、电子、汽车、石化、建筑，都要求模具工业的发展与之相适应。机械、电子、汽车工业需要大量的模具，特别是轿车大型覆盖件模具、电子产品的精密塑料模具和冲压模具，目前在质与量上都远不能满足这些支柱产业发展的需要。
1.3 我国模具技术的现状及前景
中国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48in（约122cm）大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具CAD/ CAE/CAM技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料[1]等方面取得了显著进步。
进入21世纪，在经济全球化的新形势下，随着资本、技术和劳动力市场的重新整合，中国装备制造业在加入WTO以后，将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中，无论哪一行业的工程装备，都越来越多地采用由模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求，模具工业正广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步，这是各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求。
随着电子、信息等高新技术的不断发展，模具CAD/CAE/CAM技术是模具设计、制造技术的发展方向，模具和工件的检测数字、模具软件功能集成化、模具设计、分析及制造的三维化、模具产业的逆向工程以及模具软件应用的网络化是主趋势。
另一方面，随着先进制造技术的不断发展和模具行业整体水平的提高，在模具行业出现 了一些新的设计、生产、管理理念与模式。主要有：适应模具单件生产特点的柔性制造技术；创造最佳管理和效益的精益生产；提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产模式；模具标准件的日渐广泛应用（模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，且还能提高模具的质量和降低模具制造成本）；广泛采用标准件、通用件的分工协作生产模式；适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等。
模具技术的发展能提高产品的设计和制造效率，缩短生产周期，提高产品合格率，对于增强我国的科技、经济实力都能其到巨大作用。
第2章  塑件成型工艺分析
2.1 塑件三维造型过程
零件主体部分通过拉伸命令得到，其效果如图。

图2-1 拉伸实体
拉伸草绘形状及为零件的最大外轮廓，其中弧线部分由于没有原始数据只是凭感觉画出，与原实物有所出入，拉伸草绘如图2-2。

图2-2 草绘图
外表面为曲面，可通过曲面替换命令将表面替换为曲面。用于替换的曲面同样是通过
拉伸得到，其草绘截面为圆弧。拉伸的截面在主体零件正上方，并且要将零件整个零件覆盖，如图2-3。
图2-3
然后再对各边缘倒圆角，完后再抽壳。
外表面有一环形槽，可通过扫描得到。由于表面为曲面，无法绘制草绘图，可先在其上方创建一基准平面，将扫描轨迹画好后，再同过投影命令，将曲线投影到表面上，效果如图2-4。

图2-4
内部放齿盘的地方有排列成圆形的突起部分，可通过阵列得到。
外表面上有一些突起的字体，通过拉伸即可得到，其他一些空和突起部分通过拉伸命 令都可得到，最终三维效果如图2-5 。

图2-5 塑件结构图
2.2塑件的拔模斜度
拔模斜度是为了便于脱模，防止塑件表面在脱模时划伤，擦毛，在设计塑件表面沿脱模方向应具有合理的脱模斜度。塑件的脱模斜度大小跟塑件的性质、收缩率、摩擦因素、塑件的壁厚和几何形状有关。
在设计时，可以参考一些资料来确定塑件的脱模斜度，一般以塑件的材料为选择依据，而ABS塑料的脱模斜度为40·～1020· ，本设计选择的拔模斜度为。
在设计完成之后，为了检测塑件的拔模斜度是否符合要求，需要对塑件进行拔模检测， Pro/ENGINEER Wildfire提供的完善的拔模检测方法[10]，塑件检测完成后的结果如图所示：
图2-6、2-7所示，粉红色的表示拔模斜度为20 ，绿色的表示拔模斜度为00 。

图2-6 塑件拔模斜度检测（正面）
从图中可以看出，塑件的外表明都呈粉红色，而内表面都呈青色，不曾出现出现其他的颜色，如果出现黄色，说明塑件中存在未拔模的情况，应该对塑件作相应的修改，除非塑件有特殊的要求，否则应该直到看不到黄色为止。显然，外表面和内表面看来，塑件的
拔模斜度符合开始设定的拔模斜度要求。

图2-6 塑件拔模斜度检测（底面）
2.3 修正带外壳分析
该塑件为修正带外壳,其表面要求一定的光泽度及质感，并且其材质要求具有一定的强度、刚度、耐热和耐磨损等性能,同时还必须满足绝缘性，在一定温度范围内要求具有良好的抗冲击强度。据此，塑料可选择为ABS。
塑件最大尺寸为长73.4010mm，宽35.4162mm，最高14.0648mm。密度为1.05g/mm。影响塑件公差的主要因素是: 模具制造误差及磨损误差，尤其是成型零件的制造和装配误差以及使用中的磨损、塑料收缩的波动、注射工艺条件的变化、塑件的形状和飞边厚度的波动、脱模斜度及成型后塑件的尺寸变化。该塑件收缩率设置为0.6%。
2.3.1塑料制品的设计原则
塑件塑料制品的质量不仅与模具结构和成型工艺参数有很大关系，而且取决于塑料制品本身的结构设计是否符合工艺要求。在设计制品时，应当遵循以下设计原则.
□在保证使用和性能的前提下，塑料制品的结构力求简单、壁厚均匀、使用方便。
□设计制品时应尽量考虑结构合理，便于模具制造和成型工艺分析的实施，使用最简单的工序和设备来完成制品的成型过程。
□日用生活制品和儿童玩具等要求外表美观，在设计时应与美工人员共同研究，一变设计出两全其美的制品。
□高效率、低消耗，尽量减少制品成型前后的辅助工作量，并避免成型后的机械加工。
2.3.2 设计塑料制品的注意事项
进行塑料制品设计开发时，制品的结构特征直接影响模具成型的效果，为避免在模具设计和模具加工时，因壁厚、拔模斜度和圆角等因素造成制品缺陷，应当在设计制品结构时考虑以下因素
（1）尺寸、精度及表面粗糙度。在设计塑料制品时，制品的尺寸要满足使用要求，不 能太大，同时要考虑模具的加工制造、设备的性能，还要考虑塑料的流动性能。在指定制品的精度时要尽可能低，要考虑到塑料的收缩、注塑成型条件、塑件形状、模具结构、模具的磨损等因素对精度的影响。表面粗糙度要尽可能低，制品的表面粗糙度由模具表面的粗糙度决定，一般选择Ra<0.2µm.
（2）脱模斜度 。设计脱模斜度的目的是便于塑件的脱模，避免在脱模过程中拉伤塑件表面， 其大小取决于塑料的收缩率。脱模斜度的取向要根据塑件的内外型尺寸而定。塑件外形以型腔大端为准，尺寸要符合要求，斜度沿形状减小方向。要求开模后塑件留在型芯上， 塑件内表面的脱模斜度应小于外表面的脱模斜度。根据ABS 的性能， 型芯的脱模斜度取2°。
（3） 塑件的壁厚。选择Pro/E软件中工具条中的分析栏，单击距离一项，可测得该塑件的平均厚度为1.6 mm。
2.3.3 ABS的性能及其注射工艺分析
丙烯晴－丁二烯－苯乙烯共聚物（ABS）是一种坚韧而有刚性的热塑性塑料。在一定温度范围内具有良好的抗冲击强度和表面硬度，有较好的尺寸稳定性、一定的耐化学药品性和良好的电绝缘性。电镀级的外表可进行电镀、真空镀膜等装饰。通用级ABS不透水，可用注射、挤塑和真空等成型方法进行加工。ABS以其具有很好的韧性( 抗震性)、密封性, 很高的机械强度, 耐化学腐蚀, 制品拿在手上很有质感的特点而受到人们的青睐。
2.3.4注射成型过程
（1）注射准备。对色泽、细度和均匀度进行检查，由于ABS易吸水，成形加工前应进行干燥处理。
（2）注射过程。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，从模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分为充模、压实、保压、倒流和冷却5个阶段。
（3）塑件的后处理。采用调湿处理，其热处理条件参照参考文献[2]中的表13-3有处理方法红外线灯、烘箱，处理温度为70℃。
2.3.5注射工艺参数
（1）注射机类型：螺杆式。
（2）螺杆转速（r/min）：30。
（3）料筒温度（℃）：后段150～170；
中段165～180；
前段180～200。
（4）喷嘴温度（℃）：170～180。
（5）模具温度（℃）：50～80。
（6）注射压力（MP）：60～100。
（7）成型时间（s）：注射20～90；高压0～5；冷却20～120；总周期50～220。
2.3.6 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施
ABS在升温时黏度增高，所以成形压力交高，塑件上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成形加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，设计模具时应该注意尽量减少小浇注系统对料流的阻力；在正常的成形条件下，壁厚、熔件温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在50-70℃，要求塑件光泽和耐热时，应该控制在60~80℃。
第3章  浇注系统及冷却系统设计
3.1 浇注系统
浇注系统是指注射机到型腔之间的进料通道，分为普通浇注系统和热浇道浇注系统。普通浇注系统由主浇道、浇口和冷料穴等几部分组成 。热流道模具是指对流道内部进行加热，使流道中的塑料始终处于熔融状态的模具。由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产率,并能大幅度节省制件的原材料和节约能源；缩短成形周期；提高产品质量；降低成本；易实现自动化生产。所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。国外热流道技术的发展很快,许多塑料模具厂生产的模具已有一半用上了热流道技术,有的厂甚至已达80%以上,效果十分 明显。国内近几年来已开始推广应用,但总体还达不到10%,个别企业已达到30%左右。制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,是发展热流道技术的关键。
3.1.1 流道的设计 
（1）创建主流道。主流道是从注射机喷嘴出口到分流道入口的一段流道，是塑料溶体首先经过的通道，与注塑机喷嘴处于同一条轴线上。主流道形状与尺寸设计得适当与否直接影响塑料溶体的流道速度和充模。因此，在创建主流道时，必须考虑尽量减少溶体的温度降低和压力损失。
根据参照模型结构的不同，以及参照模型所在成型工件中数目的不同，可使用两种方法创建主流道，通过实体修剪或利用[流道]工具创建,设计中采用实体修.
（2）创建分流道。分流道是指主流道与型腔浇口之间的一段通道，主要起分流和转向的作用，即将溶体由主流道分流到各个型腔的过渡通道，也是浇注系统的断面变化和溶体流道转向的过渡通道。在设计分流道时，应尽量使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔，减少流动阻力，同时流动过程中的温降尽可能低。分流道的创建方法和主流道的创建方法完全相同，只是创建的位置、参数和参照不同.

图3-1流道三维图
3.1.2 浇口的设计
浇口又称为进料口，是连接分流道与型腔的通道。除直接浇口外，浇口是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，是为了使塑料熔体进入型腔前加速，便于充满型腔，且有利于封闭型腔口，防止熔体倒流。另外，也便于成型后冷料和注塑件的分离。
浇口是浇注系统的关键部分, 浇口的形状、数量、尺寸和位置对塑件的质量影响很大。根据塑件的结构要求, 本设计采用点浇口形式。点浇口的直径由推荐值取d=1.0mm 。
创建浇口的方法和流道一样。
3.2 冷却系统的设计
在注塑成型时，模具温度直接影响塑件的填充和注塑品的质量，同时也对注塑的周期有一定得影响。因此在设计模具时，必须充分考虑对模具进行有效地冷却，使模温保持在一定范围之内。冷却水线系统正是为控制模具温度而设计的，设置冷却效果良好的冷却水线是缩短成型周期，提高生产效率的最有效方法。

图3-2 水线三维图
3.3 排气系统的设计
塑料模具的注射过程是熔融塑料将型腔中的空气置换出来的过程，当塑料将型腔填充 时，必须顺利地排放出型腔几浇注系统中的空气及塑料受热而产生的热空气。如果气体不 能被顺利排除，塑件会由于填充不足而产生接缝或表面轮廓不完整等缺陷。
该模具属于小型模具，可利用配合间隙排气。模具的分型面，顶杆与模板之间及镶块与模板间都有一定的配合间隙 ，一般间隙在0.03～0.05之间，利用模具零件之间的这些间隙，可以将型腔中的气体顺利排除出。
第4章 模具结构形式和注射机的确定 
4.1 型腔及分型面数目的确定
 分型面是一套模具的灵魂所在，模具能否顺利分模具、产品的精度能否达到要求、模具的制造成本的高低很多情况下都是由分型面决定的。分型面的形状不仅取决于产品本身的外形，还和行腔数目有关。所以在设计分型面前，首先要考虑行腔的数目。由于本产表面精度要求较高，再考虑到制造成本和形状的问题，可定为一模一腔。
对于具有孔的塑件，设计分型面时要将孔填补好；对于有槽的部分，要考虑设计镶块或滑块。在pro/E中，分型面可通过复制、裙边分型、阴影分型三种方法产生。本设计在设计分型面时主要采用复制、拉伸以及曲面合并等命令。由于产品表面比较复杂，采用复制方法时，选取表面比较麻烦，对于较为复杂的塑件，应采用裙边和阴影分型两种，可大大提高效率。
在塑件设计时, 必须考虑成型时分型面的形状和位置， 否则无法用模具成型。因侧向合模锁紧力较小，故应将投影面积大的分型面放在动、定模的合模主平面上，而将投影面积较小的分型面作为侧向分型面。本模具的分型面选择在塑件的最大平面处。模具上用
以取出塑件和冷凝料的可分离的接触表面称为分型面。分型面的设计合理与否直接影响到塑件的质量；模具的整体结构；工艺操作的难易程度及模具的制造成本。
分型面的选择原则如下：
（1）分型面应选择在塑件外型的最大轮廓处。
（2）分型面的选择应考虑有利于塑件的脱模。
（3）分型面的选择要保证塑件的精度要求。
（4）分型面的选择还应考虑模具的侧向抽拔距。
（5）分型面作为主要的排气渠道，应将分型面设计在熔融塑料的流动末端，以利于 模具型腔内气体的排出。
（6）选择分型面时应使模具零件易于加工。
分型面设计过程：
（1）镶块的设计。零件有两个地方需要设计镶块，一处是塑件侧面尾部，另一处是塑件内部突起的柱子上。两处都是因为有内扣，分型时与主分型面有冲突。从实物上可以看到内部突起的柱子上有分模时，抽取镶块留下的痕迹，表面上的两个孔也是抽取镶块时留下的。

图 3-2 侧面镶块分型面

图 3-2顶面镶块分型面

（2）主分型面的设计。主分型面选在塑件最大轮廓处，将表面复制粘贴后，在最大轮廓平面拉伸一平面，并且与先前复制的表面进行合并，得到主分型面如图3-2.

图 3-2 主分型面
4.2 注射机的选取和校核 
4.2.1 选择注射机所需参数计算
（1） 注射量的计算
从Pro/E软件中的分析功能中可以得出该手机塑件的体积V=7431.543mm，其质量m为7.8g，流道凝料的体积还是一个未知数，可按塑件体积的0.6倍来估算，因为从上述分析中确定为一模一腔，所以塑件成型所需注射量为V=1.6×V=11890.4688 mm。结合生产实际，注射机的最大注射量是其额定注射量的80%，所以注射机的额定注射量为V≥ V/0.8=14863.086mm≈14.863 cm
（2）锁模力（F）的计算
模具设计时应使注射机的额定锁模力大于胀模力，即F≥PA ， F为注射机额定锁模力（N）；P为塑料熔体在型腔内的平均压力(MP)；A为制品和浇注系统在分型面上的垂直投影面积（mm）。因为是一模一腔，所以浇注系统在分型面上的垂直投影面积和制品的部分投影面积重合，制品的投影面积估算为[2]
A=A+A=1.2A=1.2*1357=1628.4mm
A 塑件的在分型面上的投影面积；
A为流道内的原料在分型面上的投影。
塑件成型时所需的注射压力P通常为80～110MP。因为所采用材料为ABS，其为中等粘度，精度高，考虑压力损失，根据查表应选择P=100 MP。
所以锁模力F≥PA=100MP×1628.4mm=162.84KN
4.2.2 选择注射机 
注射机规格的确定主要是根据塑件制品的大小及生产批量，在选择注塑机时，主要考虑其塑化率、注射量、锁模力、安装模具的有效面积（注射机拉杆的内距离）、容模量、顶出形式及顶出长度。倘若客户已提供注塑机的型号或规格，必须对其参数进行校核，若满足不了要求，则必须与客户商量更换。
根据以上初步的注射量和锁模力的计算，查阅参考文献[2]13.1可选用 SZ-100/60立式注射机，其主要技术参数见表 4-1。
表4-1 SZ -100/60型注射机主要技术参数
理论注射容量/ cm
100
锁模力/KN
600
螺杆直径/mm
35
拉杆内间距/mm
440*340
注射压力/ MP
150
移模行程/mm
260
注射速度/（g/s）
60
最大模厚/mm
340
塑化能力/（g/s）
5.6
最小模厚/mm
100
螺杆转速/（r/min）
14～200
定位孔直径/mm
36
喷嘴球半径/mm
12
喷嘴孔直径/mm
4
4.2.3 校核注射机有关工艺参数[2]
（1）由注射机料筒塑化速率校核模具的型腔数n。
校核型腔数目： n ≤(kMt/3600-m)/m
=(0.8×5.6×3600×60/3600-0.6×7.8)/7.8
=33.86
>>1 （式4-1）
型腔数校核合格。
式中 m= V=1.05×7431.543≈7.8g
m=0.6m=0.6×11≈4.68g；
k——注射机最大注射量的利用系数,一般取0.8；
M——注射机的额定塑化量(5.6g/s)；
t——成型周期，取60秒。
（2）注射压力Pe的校核。
Pe≧kp
=1.3×100
=143Mpa （式4-2）
而所选注射机Pe=150Mpa,注射压力校核合格。
式中 k ——注射压力安全系数，取1.3；
P——取110Mpa.(塑件成型时所需要的注射力)。
（3）锁模力F校核。
F≧kAP=1.2×348.68
=418.42KN （式4-3）
而该注射机的锁模力F=600KN, 锁模力校核合格
其他安装尺寸的校核要待模架选定,结构尺寸确定以后才可进行。
式中 P——塑料熔体对型腔的平均压力；
A ——塑件和流道在分型面上的投影面积；
k ——锁模力安全系数，一般取1.1～1.2。
由以上的校核，可以确定该注射机的选择合格。
第5章 模具结构设计
直接与塑料接触构成塑件形状的零件称为成型零件，其中构成塑件外形的成型零件成为凹模，构成塑件内部形状的成型零件成为凸模。在通过Pro/E生成分型面之后，可通过分型工具，创建型芯和型腔，Pro/E会根据产品及分型面的相关尺寸自动处理完成，生成型腔和型芯。
5.1 工件分割
分型面实际上可以看成是将工件进行切割的一个假想平面，借助分型面我们就可以将工件分割为我们所需要的体积块。前面已经将分型面做好，利用Pro/E中分割体积块命令，就可以分割出凸、凹模以及镶块。
（1）镶块的分割。在零件的表面有两个镶块，首先应该对这两个体积块进行分割，如果先分出上下模的话，这两个体积块就会被主分型面切割成两块，当然不行。接下来就是将侧面的镶块分割出来。
（2）上下模的分割。镶块分割出来之后，就可以借助主分型面分割出上下模。
5.2 抽取元件
工件被切割成所需要的体积块后，还要将其转换为模具元件。做的时候，系统老是提示零件存在绝对精度冲突。
在 Pro/ENGINEER 里可以使用 精度 命令来修改零件或组件的精度。零件的精度是一个与零件大小的相对值，有效值范围为 0.01 到 0.0001，缺省值是 0.0012。当提高零件精度（减少相对精度的数值）后，零件在生的时间也会加长。 可以修改配置文件选项 “accuracy_lower_bound”来修改相对精度值的下限，有效的下限值为1.0000e-6 ~ 1.0000e-4。 零件精度值要小于零件上的最短边与包容零件的长方体的最长边的比值。除非有必要，一般情况下使用缺省的精度设置即可。
在以下情况下，可能需要改变零件的精度： 在一个很大的零件上添加一个非常小的
特征。 用两个零件使用相交法（融合或切割）来生成新零件时。 两个源零件要兼容，它们就必须具有相同的绝对精度。要使用相同的绝对精度，可以估计两个零件的尺寸并分别乘于各自的相对精度值，如果结果不一样，可以改变零件的相对精度值直到结果相同为止。 例如，小零件的尺寸是100，相对精度值是0.01，乘积（绝对精度）就是1；大零件的尺寸是1000，相对精度值也是0.01，乘积（绝对精度）就是10，要使两个零件的绝对精度值相同，可将大零件的相对精度值该为0.001。
修改零件的相对精度可选择 设置 > 精度。修改精度值后整个零件将自动再生。 绝对精度和相对精度 绝对精度使 Pro/ENGINEER 可以辨认的最小尺寸（使用当前的系统单位）。 要使绝对精度功能可用，可将系统配置文件选项“enable_absolute_accuracy”设置为“yes”。绝对精度功能可使不同尺寸的零件或不同精度设置的零件（例如从其他系统导入的零件）可以良好地配合在一起。 在17.0版之前，所有的零件都采用相对精度，因此当从另一个不同大小的零件复制或融合几何的时候，需要使用不同的绝对精度工作。 通常情况下，对于大多数零件应该继续使用相对精度。
在以下情况下才需要考虑使用绝对精度： 在某些操作，例如 Merge 和 Cutout 等，这些操作从其他零件复制了几何模型。 为制造和模具设计准备设计模型。 要使导入的几何（Geometry）和目标零件相适合。 你可以通过以下两个办法来使一组零件的精度相适合：给它们设置相同的绝对精度。 以其中一个零件（通常是最小的零件）为准，将它的绝对精度值赋予其他所有零件。 你可以通过 ACCURACY 菜单来设置零件的绝对精度（或叫分辨率）。若系统配置文件选项“enable_absolute_accuracy”已经设置为“yes”，则系统出现以下选项： Relative--设置相对精度 & Absolute--设置绝对精度 缺省的情况下系统采用相对精度。用系统配置文件选项“default_abs_accuracy”可设置系统缺省的绝对精度值。绝对精度值将持续有效，直到你下次修改它的值为止。 修改绝对精度值时，可使用 Select Part 选项从当前 Session 里选择零件，使当前零件使用该零件的绝对精度值。
5.3 铸模
Pro/E中铸模命令相当于对注塑成型的一种模拟，通过铸模命令，能够在我们所创建 的模具中产生一个实物模型。通过这个模型，我们也可以看出分型面是否正确。
5.4模拟分模
做的时候，可以用软件中视图分解命令进行模拟分模，以下为模具各部分图形。

图5-1 镶块

图5-2 凹模

图5-3 凸模

图5-4 铸模塑件

图5-5 模具爆炸图

5.5 模具选材原则
模具的分类，一般把模具按使用寿命的长短分五级，一级在百万次以上，二级是50万~100万次，三级在30万~50万次，四级在10万~30万次，五级在10万次以下，一级与二级模具都要求用可以热处理硬度在HRC50左右的钢材，否则易于磨损，注塑出的产品易超差，故所选的钢材既要有较好的热处理性能，又要在高硬度的状态下有好的切削性能，当然还有其他方面的考虑。因我很少接触国产塑胶模钢材，故只能介绍在珠三角常用的进口料。通常选用瑞典的8407，S136,美国的420,H13,欧洲的2316，2344，083，或日本的SKD61，DC53（原为五金模材料，特殊情况下使用。）一类的钢材。除此外，注塑的原料及
其所增加的填料对选用钢材有很大的影响，尤其是玻璃纤维对模具的磨损大。
有些塑胶料有酸腐蚀性，有些因添加了增强剂或其他改型剂，如玻璃纤维对模具的损伤大，选材时均要综合考虑。有强腐蚀性的塑胶一般选S136，2316，420一类钢材，弱腐蚀性的除选S136，2316，420外，还有SKD61，NAK80，PAK90，718M。强酸性的塑胶料有：PVC，POM，PBT弱酸性的塑胶料有：PC，PP，PMMA，PA，
产品的外观要求对模具材料的选择亦有很大的影响，透明件和表面要求抛镜面的产品，可选用的材料有S136，2316，718S，NAK80，PAK90，420，透明度特高的模具应选S136，其次是420。
5.6 塑料模具材料的确定
动模型芯的切削量最大表面质量要求相对不高， 选用的材料为瑞典“一胜百”的8407。这种材料的出厂硬度大概为185HB，韧性和延展性能佳同时切削性能良好，适应在数控铣床或加工中心加工。
为了保证塑件外表面的粗糙度，定模型腔的材料选择S136，硬度约为215HB，因为Cr 含量高可抗腐蚀具有不锈作用可以保证在大批量生产中塑件外表面的质量。
滑块型芯选择大同模具钢DC53，该种模具钢具有良好的韧性和耐磨性高温回火后硬度可达62HRC， 可以满足抽芯时摩擦和碰撞对材料的要求且退火后切削性能都要优于skd11。
5.7 模架的确定
5.7.1 模架的选择
根据型腔的布局可看出，型腔件分布尺寸为92*35，则确定选用模架为在“模架管理”对话中的“目录”对话框中选择标准模架，在“模架尺寸系列”中选择“150*150”型，系统将自动装载装配模架，如图5-6所示。
5.7.2 模架尺寸的确定
在改变视图后可以发现，模架的动、定模板的厚度与型腔和型芯的尺寸不匹配。在 Pro/E“模架管理”对话框中，用“编辑组件”来编辑该模架。（