第五章注射模CAD

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1、第五章注射模CAD第一节注射模基础知识一、注射模工作原理和结构组成任何注射模都可以分为定模和动模两大部分。注射模可由八大部分功能结构组成。(1)成型零部件这些零部件主要决定制品的几何形状和尺寸。(2)合模导向机构。(3)浇注系统。(4)顶出脱模机构。(5)侧向分型与侧向抽芯机构。(6)排气结构。(7)温度调节系统。(8)支承零部件。二、注射模设计一般步骤1.设计前的准备2.选择模具的结构类型3.分析研究注射机性能4.注射模设计审核三、注射模零部件的标准化°注射模基本组装结构由定模座、定模板、导柱导套、动模板、支承板

2、、支承块、顶杆固定板、顶杆、底板、动模座等组成。设计注射模时，只要在其中增添或设计一些必要的成型零部件、浇注系统、顶出脱模机构、侧向分型或抽芯机构、排气结构和温度调节系统等功能结构之后，便可以得到一副完整的注射模。对模架进行标准化和专业化生产，可以大幅度节省模具设计时间和模具加工周期。四、注射模CAD简介°在注射模设计中，模具结构设计涉及的内容既深又广。在传统设计中，模具设计人员首先根据产品图，进行模腔尺寸换算得到模腔图形，然后，通过型腔布置、标准模架选择、流道设计、动模和定模部装图设计、顶出机构设计、斜抽芯机构设

3、计、冷却系统设计、总装图设计等步骤，完成注射模总装图、部装图、零件图等的绘制。由于大多数注射零件形状复杂，传统的手工设计周期长，模具图的绘制也非常繁杂，所以利用计算机辅助手段(CAD)来进行注射模的结构设计就很有必要。（一）注射模CAD系统的工作流程①建立几何模型。②工艺性考核。③确定浇口形式。④模具型腔数目和模具尺寸设计。⑤标准模架选择。⑥将制品几何模型转换为型腔、型芯的几何模型。⑦浇注系统结构设计。⑧冷却系统的设计。⑨加入模具零件。⑩装配图和零件图。(1)建立几何模型°塑料注射模CAD工作的第一步是建立塑料制品

4、的几何模型。在传统的手工设计中，制品的形状是用一系列二维视图来表征的。采用CAD系统可以在计算机中建立制品的三维几何模型。这样，几何模型可以在显示屏上旋转与放大，可以在任意部位剖切，还可以采用逼真的彩色渲染图，在许多情况下可以省去模型或样板的制作工序。(2)工艺性考核°在计算机中建立起制品的三维几何模型后，可以采用工艺性分析软件对该模型进行注射成型工艺性考核。例如检查制品的壁厚是否在成型的允许范围内，制品的流动长度是否超过了所使用塑料的极限值，制品的塑料注射量是否超过了所用注射机的额定值，还可以对该制品的制造费用进

5、行估算。如果对制品的某项成型工艺性不满意，便可对制品几何模型进行反复修改，一直到满意为止。(3)确定浇口形式°在手工设计中，这项工作只能凭借经验或者简单公式进行粗略估算，设计师对浇口设计方案的正确性并不能做到胸有成竹，稍有差错便会导致无法挽回的错误。流动分析软件能够对设计师拟定的浇口方案进行多方面的导向和考核，能帮助设计师在确定浇口方案时得到理想的塑料熔体流动型式，控制熔合纹的形成位置，减小制品某些敏感区域的模塑应力。此外，流动分析软件还能用来选择较好的注射成型参数，例如塑料熔体的熔化温度和模具型腔温度等。(4)模

6、具型腔数目和模具尺寸设计°制品的浇注系统方案大致决定后，注射机喷嘴与制品之间的相互位置关系也就随之确定，模具结构的CAD工作便可开始。模具尺寸首先取决于在一副模具内安排多少型腔。型腔数目的选择与许多因素有关。模具设计师可以借助于专用软件来选择合适的型腔数目。例如华中科技大学开发的H-Mold2.0软件可以从制品的精度及经济性要求、注射机最大额定注射量、最小注射量、注射机装模空间、注射机最大锁模力等六个方面对模具型腔数目进行分析，并能综合以上各个因素推荐最佳选择。(5)标准模架选择°基于型腔数目、排列方式和浇注系统布

7、置，注射模CAD软件能用来选择最合适的标准模架。其判断准则为所选用的模架中的推出板必须完全包容各个型腔，且又是所有可选模架中尺寸最小者。当模架尺寸确定后，模具设计师能方便地从标准模架库调出该模架的所有零件以及它们的装配关系。(6)型芯和型腔设计制品与型腔、型芯形状之间的转换是借助于塑料材料收缩率补偿计算完成的。如果所用塑料材料的收缩变化范围小且收缩均匀性好，模具CAD系统只需一个简单的变换比例的命令，就能完成制品的等距放大，然后将经过变换得到的型腔和型芯形状数据存储到数据库中。如果塑料材料在各个方向上的收缩特性存在

8、着较大差异，也有相应的方法来进行材料收缩的补偿。例如，当塑料材料在熔体流动方向与垂直流动方向上存在着较大差异时，可以在x、y、z三个方向上选用不同的放大系数来补偿塑料材料的收缩。将型腔和型芯的几何形状并入到模架相对应的模板中后，便可利用模具CAD系统提供的图形编辑功能划分出型腔组合模块（又称定模部装）和型芯组合模块（又称动模部装）。当需要采用斜抽芯机构时，还