电吹风外壳注塑模设计

【有全套CAD图】需完整CAD+说明书请联系QQ1175231241海量毕业设计课程设计，承接定制、更多设计请移步：——注射机的额定锁模力，KN；P——塑料成型所需的实际注射压力，（20～40）MPa；A——塑件及浇注系统在模具分型面上的投影面积，mm2；K——安全系数，常取1.1～1.2。因为PAK=30×106×2×9618.3×10-6×1.2=692.52KN≤1200KN，所以锁模力符合要求。表3-2注射机XS-ZY-250主要参数螺杆直径/mmΦ36注射容量/cm3173锁模力/KN1200注射压力/Mpa237最大注射面积/cm2500最大模具厚度/mm450最小模具厚度/mm150模板最大距离/mm700拉杆空间/mm410×410模板尺寸/mm396×446定位孔直径/mm3.3.5安装部分尺寸校核图3-20浇口套与喷嘴1.喷嘴尺寸。图3-20浇口套与喷嘴如图3-20所示，注射机喷嘴头部的球面半径r应与模具主流道始端的球面半径R吻合，一避免高压塑料熔体从缝隙出溢出。一般R应比r大1～2mm，否则主流道内的塑料凝料将无法脱出，同理，D应比d大0.5～1mm。由表3-2，知r为18，d为4。在此R选用19，D选用4.5；符合要求。2.最大，最小模厚。在模具设计时，应使模具架的总厚度位于注射机可安装模具的最大模厚与最小模厚之间。同时应校核模架的外形尺寸，使模架能从注射机的拉杆之间装入，即：Hmin≤Hm≤HmaxHmin——可装模架最小厚度；Hmax——可装模架最大厚度；Hm——模架闭合厚度由表3-2可知Hmax=410mm，Hmin=150mm，表3-1，可知Hm=280mm，模具高度符合要求。由表3-2，知拉杆空间为410×410，而选用的模架为396×446，可以从侧面安装进去，所以符合要求。3、模具在注射机上的安装方法有两种：一种是用螺钉直接固定，这时模具座板上孔的位置和尺寸应与注射机模板上的安装螺孔完全吻合，否则无法固定，这种固定较少用。一种是压板固定，这种固定形式安装方便灵活，应用最广泛。本课题选用压板固定。3.3.6开模行程的校核注射机的开模行程是有限的，塑件从模具中取出时所需要的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，否则塑件无法从模具中取出。开模行程如图3-21开模行程所示。式中——模具厚度，mm；——塑件推出距离mm；——包括浇注系统在内的塑件高度mm；图3-21开模行程图3-21开模行程经计算=280MM,=20mm，=105mm因为S=700≥405+（5～10）所以开模行程符合要求。3.3.7注射机定位孔与模具定位圈配合校核为了使模具主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线相重合。模具定模板上凸出的定位圈应与注射机固定板上的定位孔呈较松动的间隙配合。由表3-3知注射机定位孔为，本课题选用的定位圈尺寸为Φ100，符合要求。3.3.8推出装置的校核各种型号的注射机的推出装置和最大推出距离不尽相同，设计时应使模具的推出机构和注射机相适应。由表3-2，可知注射机的推出机构为两侧推出，孔径为Φ40mm，孔距为230mm。动模板的两孔孔径和孔距与之相同，符合。第四章电吹风外壳模具三维设计随着计算机技术与机械设计制造的领域知识不断融合，出现了多种CAD/CAM软件，如SolidWorks、Inventor、MDT、Cimatron、Mastercam、Pro/Engineer、UG、CATIA等等，软件的发展使得模具数字化设计技术得到了迅速的发展。这些软件各具特色，其中Pro/Engineer是美国参数技术公司（PTC）推出的新一代基于特征、具有全相关数据库的CAD/CAM参数化软件，它具有产品造型设计、装配、模具设计、分析计算、动态模拟仿真等优势功能。模架设计专家（EMX）是Pro/Engineer中的一个扩展模块，是专为满足模架设计与制造的解决方案，它同时将使用者对模架设计的专业知识和整个设计流程整合在一起。它具有内容丰富的模架及附件模具库、可以模拟模具开模仿真和干涉检查等特点。因此，利用Pro/Engineer和EMX进行模具设计应是模具企业优先采用的设计模式4.1Pro/e模具设计过程简介4.1.1设置工作目录启动Pro/ENGINEERWildfire4.0后，单击主菜单中【文件】→【设置工作目录】，系统弹出【选取工作目录】对话框，选择要保存文件的目录，完成后，单击【确定】按钮。如图4-1。4.1.2.新建文件图4-1设置工作目录单击工具栏上的【新建】按钮。

弹出【新建】对图4-1设置工作目录话框，设置选项，完成后，单击【确定】按钮。

弹出【新文件选项】对话框，设置选项。完成后，单击【确定】按钮，进入模具设计模块。4.1.3.导入零件图4-2导入零件在菜单管理器中选择【模具模型】/【装配】/【参照模型】命令。

系统弹出【打开】对话框，选择零件dcf，再单击【打开】按钮。如图4-2。

单击操作面板中的放置按钮，在【约束类型】下拉列表框中选取【缺省】选项，单击操作面板中【√】按钮，系统弹出【创建参照模型】对话框，单击【确定】按钮完成参照模型和缺省模具基准面及坐标系的正确装配关系，注意保证零件的主分型面与MAIN_PARTING_PLN重合（或平行）。图4-2导入零件4.1.4.设置收缩率单击菜单管理器中【模具】→【收缩】→【按尺寸】，在弹出的【按尺寸收缩】对话框中的【比率】选项下面输入塑料制件的收缩率0.005，单击【√】按钮，完成收缩设置。4.1.5.设计毛坯工件图4-3设计毛坯工件选择菜单管理器中的【模具模型】【创建】【工件】【手动】命令，如图4-3。手动创建毛坯工件。系统弹出“元件创建”对话框，在“名称”文本框中输入毛坯工件名称，单击“确定”按钮。在“创建选项”对话框中，选择“创建特征”单选按钮，单击“确定”按钮。菜单管理器弹出如下图所示选项，选择【伸出项】【完成】命令。然后选择“放置”选项，单击“定义”按钮。系统弹出如下图所示“草绘”对话框，选择MAIN_PARTING_PLN基准面为草绘平面，选择MOLD_RIGHT基准面为草绘视图方向参照，在“方向”下拉列表中选择“右”选项，单击“草绘”按钮。单击“绘制矩形”按钮，单击特征工具栏中的“剖面确定”按钮【√】，结束剖面绘制。图4-3设计毛坯工件在拉伸特征选项中选择“往两侧拉伸”选项选择菜单管理器中的【完成】命令，结束毛坯工件的创建。4.1.6.设计分型面单击特征工具栏中的“分型面”，再单击“编辑”，选择“阴影曲面”选项，单击“确定”按钮。单击主菜单中【编辑】→【填充】，在系统弹出的操作面板中单击【放置】和【定义】按扭，进入草绘界面，生成填充合并后生成。4.1.7.分割体积块选择菜单栏中的【编辑】【分割】命令。选择菜单管理器【完成】命令，选择分型面为模具体积分割面。系统弹出【菜单管理器】，单击菜单管理器中【两个体积块】→【所有工件】→【完成】。4.1.8.抽取模具元件选择菜单管理器中的【模具元件】【抽取】命令。系统会弹出“创建模具元件”对话框，单击“选取全部体积块”按钮，单击“确定”按钮。选择菜单管理器中的【完成】命令，结束抽取模具元件。4.1.9制件的铸造与模拟开模在菜单管理器中选择【模具】【铸模】【创建】，完成铸造。模拟开模选择菜单管理器中的【模具开启】【定义间距】【定义位移】命令，完成模具的开启。如图4-4模具开启后的效果图如图4-5所示。图4-5模拟开模图4-4模拟开模图4-5模拟开模图4-4模拟开模4.2EMX模架设计4.2.1.创建项目单击【项目】→【新建】。如图4-6，将项目命名为dcx_asm。使用【装配】插入dcx_asm文件，【约束类型】选择【缺省】，确定操作。4.2.2.准备元件图4-6创建新项目在模具基体中装配模具设计组件或在MFG模式下分割和抽取之后，直接单图4-6创建新项目击【项目】中的【准备】，进行选择。4.2.3.载入组件单击左侧模架按钮，弹出【组件】对话框，模座的厂家选Futaba_2P，模座的类型选SA-Type，单击【载入】按钮将模座载入，点击确认。设置模座大小为450x450，点击确认。单击右下角【型腔切口】，选择【矩形嵌件】，输入定模侧的挖除深度30；在定模侧的嵌件长度250；在凹模侧的嵌件宽度250；动模侧的挖除深度30；在动模侧的嵌件长度250，在动模侧的嵌件宽度250，圆角半径2，最后单击确定按钮。如图4-7所示。图4-7组件的载入图4-7组件的载入4.2.4.选择定位环，复位销等元件单击【模具组件定义】对话框中的【添加设备】按钮后，单击【动模侧定位环】按钮来加入动模侧的定位环。在【模具组件定义】对话框中单击【复位销】按钮以加入复位销。单击对话框中的【添加设备】按钮，再单击浇口衬套以加入【浇口衬套】。调出成型件rpt1.prt，创建基准点，以作为顶杆的放置点。选取放置平面，绘制基准点。点开【顶杆】对话框，供应商/单位修改为futaba/mm；确定顶杆的【类型】为圆柱头。顶杆的名称EJ，直径8。选取定模板打开绘制基准点，点开左侧【创建螺纹】按钮，依次点击基准点，螺纹上表面和螺纹下表面，点击完成。然后设计冷却水道，在定模板上创建基准平面，在面上草绘出设计的水线，点击左侧【冷却装置】图标，点击喷嘴设计水道，点击接头设计水嘴。4.2.5.完成设计单击【显示元件】图标，弹出如图4-8【装配元件】对话框，点击左下角【全显示】按钮，单击【确定】按钮，显示总装图4-9。图4-9总装图图4-8装配元件图4-9总装图图4-8装配元件电吹风外壳模架的主要零件如图4-10图4~19所示。第五章电吹风外壳注塑模具注射仿真分析5.1PlasticAdvisor的简介Pro/e中的塑料顾问模块（PlasticAdvisor）是一个分析模块，它是专门用来对塑料制品进行注射仿真分析的。此模块主要分析的是塑料在熔体状态下注射成型过程中的填充状态、注射压力变化、温度缺陷等情况。5.1.1.注射仿真分析的优点(1).毫不费力地完成注塑成型仿真的建立。(2).直接利用已有模型，无需元素、节点等抽象概念。(3).能够跟踪重要信息，如模具的充填时间和冷却时间。(4).自动确定模具充填问题，如注射量不足和气陷。(5).自动确定设计的性质区域，如凹痕和焊接痕。(6).给出解决问题的建议，改进模具和产品设计的质量。(7).可以创建注塑填充过程的动画，并在Pro/ENGINEER浏览器内自动创建Web报告。(8).可以访问通用塑料库，并从典型的注塑机参数中自动进行选择。(9).确定最佳注射位置，以减少周期时间并改进产品外观。(10).确定潜在的模具填充问题，如注量不足、气孔、熔接线等。(11).改进设计质量，并减少制造周期时间和模具返工率。5.1.2.注射仿真分析的缺点(1).对大型或复杂的零件进行流动分析，花费时间长，结果不够理想。因此通常适合较小零件的分析。(2).分析完成后，没有明确列出问题产生的原因及修改建议。5.2塑料顾问模块的进入打开零件文件，在浇口的中心位置创建一个点作为浇注点，如图5-1所示选择菜单栏中的【应用程序】中的【PlasticAdvisor】命令，此时程序将弹出【选取】对话框，选取刚才创建的浇注点后单击【确定】按钮，此时程序将进入塑料顾问模块。图5-1创建浇注点5.3分析功能应用图5-1创建浇注点在程序界面上单击【AnalysisWizard】按钮，进入分析向导对话框，如图5-1所示，其中有多个选项，在其中选择一种分析方式后单击【下一步】。图图5-1AnalysisWizard分析向导对话框中各选项的含义介绍如下：1.MoldingWindow:铸件的外形分析2.GateLocation:注射位置点合理性分析3.PlasticFilling：可塑性与流体分析4.CollingQuality：冷却效果分析5.SinkMarks：疲劳位置点分析在接下来弹出的对话框中单击【ADD】按钮，将弹出SelectMaterial（选择材料）对话框，如图5-2所示，可以选择需要的材料然后单击【OK】按钮。图5-2添加材料图5-2添加材料材料选择完成后，可以在向导对话框中设置材料的光泽度，最后单击【完成】按钮进行分析。分析完成后将弹出分析结果对话框，如图5-3所示。图5-3分析结果图5-3分析结果如果分析结果中显示灯为绿色，则表示通过；黄色表示有缺陷，红色表示不可行。5.4分析结果5.4.1.注射压力在制品的生产中，实际注射压力与多种变量有关，例如模具温度、制件几何形状、壁厚、型腔大小等。总之，应选用能满足性能、外观和模塑循环能力要求的最低压力。在理想状态下，注射压力应市变化的，以保持所需的螺杆的射料速度。比起在填充时控制注射压力，此方法可使模塑加工更健全有效。如图5-4所示为塑料顾问对注射压力得出的分析结果。5.4.2.注射温度就制品的循环和外观而言，模具温度设置为建议温度内的中间值可以得到良好的图5-5注射温度的影响图5-4注射压力的分析的影响图5-5注射温度的影响图5-4注射压力的分析的影响结果，较高的模具温度会产生良好的流动和汇合能力，同时模塑应力较低。如果模具温度较低，就会产生较高的模塑应力，损害制件的完整性，如图所示为塑料顾问分析的结果。5.4.3.塑料熔体温度在模具的填充过程中，冷模具填充起来比较困难，需要高注塑压力和高熔体温度，热模通常能生产出比较光洁的制件，且注塑应力较低。工程塑料树脂在高温中容易变形，温度较低时，制件容易脱模。在建议熔体温度范围内，大多数树脂具有热稳定性，当模塑接近建议的最高熔体温度时，物料滞留时间要尽可能短。当在熔体温度范围的上限或附近加工时，注射重量应接近料筒容量的80%～90%。如图5-6所示为塑料顾问分析出得注射熔体温度。5.4.4.熔接痕大多数的误差都是由于制品及模具的设计问题引起的，如冷却系统设置不合理、料井较小等。要消除熔接痕比较困难，但可通过增加排气设备及增加加强筋等措施来解决。分析操作完成后，在Result工具栏中单击“WeidLineLocations”按钮，即可查看分析出得熔接痕位置，如图5-7所示。图5-7分析出的熔接痕图5-6塑料熔体温度的影响图5-7分析出的熔接痕图5-6塑料熔体温度的影响5.4.5.气泡出现气泡是由于在注射成型及冷却过程中注射的速度太慢、保压时间过短、塑料的收缩率过大等众多原因造成的。要减少气泡的产生，必须先检查更正以上的问题，另外还可以在产生气泡的位置设排气槽，让熔体释放出得空气顺利散开，有效地排气。分析操作完成后，在result工具栏中单击“AirTrapLocations”按钮，即可查看分析出的气泡位置，如图5-8所示。图5-8气泡位置图5-8气泡位置第六章小结毕业设计是培养学生独立承担实际任务的全面训练。本人的毕业设计，在指导老师的悉心指导和严格要求下，通过自己查阅资料，不断归纳和总结，基本上按时完成了学校布置的设计任务。本次设计中，绝大部分的设计、分析和计算是通过计算机来完成的，包括产品造型设计、成型零件设计、工程图的制定等。课题设计了一副一模两腔的塑料模具以及模架，包括上模板、上模芯、下模板、下模芯、下模镶件等部件的设计。设计成型零部件时，根据塑料的特性、塑件的结构和使用要求，确定了型腔的总体布局，选择分型面，确定了脱模方式，设计浇注系统、排溢系统。然后进行成型零部件的结构设计，计算成型零部件的工作尺寸，对关键的成型零部件进行强度和刚度校核。然后运用Pro/E软件完成电吹风外壳模具的整体设计；最后应用Pro/E中的塑料顾问模块，对塑料制品进行注射仿真分析。通过设计，使我能够更加熟练的运用pro/e、Auto

CAD、Office等工程软件和办公软件。另外,毕业设计还使我强化了工程实践意识,培养了勇于探索和开拓创新的精神以及严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。也让我对自己有了一个更加清醒的认识,在大有收获的同时,也看到了自己的不足之处,综合运用知识的能力、独立分析解决问题的能力以及实践经验等都需要在今后的工作中进一步加强。致谢经过近十个周的工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个工科类本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。

在这里首先要感谢我的指导老师高征兵老师。他平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是高老师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬佩高老师的专业水平以及丰富的经验外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。

其次要感谢和我一起作毕业设计的同学，他们在本次设计中勤奋工作，克服了许多困难来完成此次毕业设计，并承担了部分的工作。如果没有他们的努力工作，此次设计的完成将变得非常困难。

最后还要感谢大学几年来所有的老师，为我们打下机械专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励，本次毕业设计才会顺利完成。参考文献[1]模具设计与制造技术教育丛书编委会编.模具结构设计.机械工业出版社.2006年7月[2]周斌兴.冲压模具设计与制造实训教程.国防工业出版社.2006年4月[3]何满才.Pro/ENGINEER模具设计与Mastercam数