基于PROE的注塑模具设计

基于UG的某型号插座注塑模具设计与方案优化刘涛（宝鸡文理学院,机电工程学院，陕西,宝鸡,721016）摘要：在当下，模具工业已渗透到人们生活和生产的各个领域，并成为一门不可或缺的技术。因而在此针对某型号插座进行注塑模设计。首先，对制件进行工艺分析，提出一模四腔，嵌入式和平衡布置型腔的方案；其次，为便于调整冲模时的剪切速率及封闭时间，选择侧浇口进行浇注；而后，选择以最大截面为分型面和便于成型的侧抽芯；最后，为保证制件的质量，采用双型号的推杆对其进行脱模。经过仿真实验验证了该模具满足设计要求。关键词：插座；注射模；侧抽芯DesignOfSocketInjectionMoldAndProjectOptimizationBasedOnUGLiuTao（BaojiUniversityOfArtsAndSciences,Mechanical

and

Electrical

Engineering

Institute,Shanxi,Baoji,721016）Abstract：Inthepresent,Mouldindustryhaspenetratedintoeveryfieldofpeople'slifeandproduction,andbecomeanindispensabletechnology.Sothepaperdesignedinjectionmoldofthecertaintypesocket.Firstly,theinjectionprocessofthecertaintypesocketwasanalyzed,andproposedideaofonemoduleandfourcavities,insertstructureandbalanceslayout.Secondly,selectthesidegatetocastingcanmakethedieshearrateandclosedtimeeasytoadjust,Andthen,thepartingsurfaceandsidecorepullingwasdesignedbasedontheprincipleofthelargestcross-sectionalareaandeasytomold.Finally,designeddoublemodelsofpushrodtodemouldtoguaranteethequalityoftheparts.Simulatedtestshowedthatthedesigncanmeettherequirements.Keywords：socket,injectionmold,sidecorepulling引言随着社会生产的迅猛发展，塑料已渗透到人们生活和生产的各个领域，并成为木材、皮革、和金属材料的良好代用品，而作为把塑料变为塑料制件所用的工艺及模具技术，也成为各个国家发展的重中之重[3]。我国在模具方面的发展与西方发达国家相比，有着很大的差距。对于一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具生产技术方面还是有所欠缺，每年仍然需要大量进口，其总体产量供不应求。且国内的低档塑料模具却产量较大，以至于供过于求，这样就造成了市场竞争激烈，对国内的模具行业的发展带来了极大的负面影响。因此，针对于精密、复杂模具生产技术方面的发展是我国现在的主要目标[2]。本文针对某型号插座进行分析，合理选择分型面和设计抽芯机构，并对浇口和推出机构的设计进行着重考虑。图1插座底座测绘图1塑件成型工艺性分析该塑件为某品牌插座的底座部分。其材料为ABS，整体尺寸不大，且各个尺寸精度要求不是很高。主要几个尺寸按照一般精度标注（根据材料ABS由文献[1]表2-3、2-4查得为MT3级）其余未注公差尺寸按照表2-3、2-4为MT5级，如图1所示。该制件主体为壳体，结构特征复杂，在注射时要考虑注射时间保证制件完美成型。而且其侧壁有半圆形的小孔，因此在设计注塑模时应使用侧向抽芯机构完成。用UG软件建立零件的三维模型如图2所示。8—斜滑块，9—圆柱头内六角螺钉M6，10—滑块抽芯，11—圆柱头销钉M6，12—弹簧M6，13—滑槽，14—限位销M4，15—圆柱头内六角螺钉M10,16—肋板。图4斜滑块抽芯机构2.5脱模推出机构的设计在注射完成后，为了使塑件能够顺利的从模具的型芯上分离，所以就必须设计推出塑件的机构，这种机构称为脱模机构（或称推出机构、顶出机构）。脱模机构的作用包括塑件等的脱出、取出两个动作，即首先将塑件和浇注系统凝料等与模具松动分离，称为脱出，然后把其脱出物从模具内取出[1]。根据对塑件的整体结构分析，由于该零件内部细小部件繁杂，所以为在脱模是保证塑件的表面质量，因此推杆应如下述设计。1）针对单个塑件整体，采用直径为5mm的推杆，共计14根，呈对称形式均匀的布置在制件上。2）针对单个塑件内的细小部件，采用直径为2.5的推杆，共计18根，呈对称形式均匀的布置在制件内部的加强筋处。2.6冷却系统的设计为减少在注射成型时，模具温度对塑件生产效率和成型质量的影响，所以分别在型腔和型芯上开设一条单回路冷却水道。冷却介质为常温水，冷却时常为21s。3模具总装图设计该模具主要由浇注系统、成型零件（型腔、型芯）、脱模系统（推出和侧抽芯机构）、导向系统、冷却系统、固定和安装部分等，其装配图如图6所示。a)b)c）1—浇口套，2—定位圈，3、9—圆柱头内六角螺钉M6，4—定模座板，5—型腔固定板，6—圆柱头内六角螺钉M10，7—型腔，8—斜滑块，10—滑块抽芯，11—圆柱头销钉M6，12—弹簧M6，13—滑槽，14—限位销M4，15、19、25—圆柱头内六角螺钉M10，16—肋板，17—型芯，18—型芯固定板，20—推杆M2.5，21—拉料杆M6，22—推杆固定板，23—推板，24—动模座板，26—水嘴，27—密封圈，28、29—圆柱头内六角螺钉M16，30—圆柱头内六角螺钉M4，31—推杆M5，32—导柱，33—导套。图5插座底座装配图4工作过程该模具的工作过程大体上可分为合模、注射、保压、冷却、开模、顶出6个循环过程，具体工作过程如下：1）动、定模沿分型面合并构成型腔和浇注系统,而后熔融塑料进入模具型腔内经过保压、排气和冷却后动定模沿分型面分开；2）随着动模向下移动，斜滑块对塑件进行抽芯，同时弹簧受压收缩。待达到最大开模行程后，侧抽芯从型腔内抽出；3）与此同时推板推动推杆，将塑件从型芯内推出；4）待塑件取出后，动模向上移动、两侧抽芯受弹簧压力向型腔内部移动，再次构成型腔和浇注系统从而进行下一次循环。4结语1）塑件工艺分析是模具设计的基础，也是整体设计的前提。本文针对某型号插座进行工艺分析，提出一模四腔、嵌入式和平衡式布置的设计理念。2）分型面选择的合理性决定塑件是否能够完美成型，综合分型面的选择各项原则，选择单分型面，并以其最大截面为分型面。3）侧抽芯的合理选择关乎整个模具设计的合理性，由于本文所选制件侧凹较浅，所需抽芯距不大，综合考虑选用斜滑块侧向抽芯机构。4）浇口设计是本次设计的重点，其合理性对于整个浇注过程影响较大。本文对于浇口设计初选两套方案，综合考虑后选用侧浇口对其浇注成型。5）推出机构对于整个模具的设计也是一大重点，其合理性决定塑件能否完好取出，因该塑件内部结构复杂，为保证其表面质量，采用双型号推杆的推出机构，经仿真实验，基本满足设计要求。参考文献叶久新，王群.塑料成型工艺及模具设计[M].北京：机械工业出版社，2007.刘朝福.塑料模具设计[M].北京：清华大学出版社，2010.张国强.注塑模设计与生产应用[M].北京：化