第五章 cad

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1、第五章注射模CAD第一节注射模基础知识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。(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。一、注射模工作原理和结构组成二注射模设计一般步骤设计前的准备选择模具的结构类型分析研究注射机性能注射模设计审核三、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、支承块、顶杆固定板、顶杆、底板、动模座等组

2、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、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

3、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系统的工作流程建立几何模型。工艺性考核。确定浇口形式。模具型腔数目和模具尺寸设计。标准模架选择。将制品几何模型转换为型腔、型芯的几何模型。浇注系统结构设计。冷却系统的设计。加入模具零件。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

4、模型可以在显示屏上旋转与放大，可以在任意部位剖切，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行估算。(3)确定浇口形式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，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，

5、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，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。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

6、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。如果塑料材料在各个方向上的收缩特性存在着较大差异，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

7、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。(7)浇注系统结构设计可利用流动分析软件来平衡一模多腔的浇注系统，或通过调整各级分流道和浇口尺寸来优化制品的成型压力。(8)冷却系统设计在注射模设计中，冷却系统中管道布置常会与推杆布置发生冲突。根据分析结果选择出最佳冷却回路，并确定该冷却回路合适的水流速度、水温、模具温度以及水泵压力等参数。(9)加入模具零件各个部装图与标准模架合并在一起，加入推杆等模具零件。商品化的模具CAD软件一般都有标准模架系列、标准模具零件系列、模具典型结构以及标

8、准工艺规范。这些标准化的零件库和数据库能显著地提高模具CAD软件的设计效率通过图形的旋转和平移，可从不同角度观察动模的运动情况，检查滑块、推杆等运动零件是否按规定的次序和行程动作。显示产生干涉的部位。10)装配图和零件图以上设计工作完成后，便可在绘图机上绘制模具的装配图与零件图。采用模具CAD技术以后，模具制造车间对模具图样的依赖性大为减少，许多模具零件采用无图数控加工。从以上所述可知，模具CAD的应用从根本上改变了传统的模具生产方式，显著地缩短了模具设