基于ProE的开关盒模具设计及流动分析.pdf

4 8D i e a n d M o u l d T e c h n o l o g y N o . 1 2 0 0 7 文章编号：1 0 0 1 - 4 9 3 4 ( 2 0 0 7 ) 0 1 - 0 0 4 8 - 0 3 基于 P r o / E的开关盒模具设计及流动分析 高占华，曹巨江，张利平，闫茹 （陕西科技大学机电学院，陕西西安7 1 0 0 2 1 ） 摘要：介绍了开关盒注塑模具的设计过程及模具的开模仿真与装配的具体过程，着重讲 述模具的流动模拟分析。利用自带的塑料顾问对开关盒模具进行流动分析及注射成型工艺分 析，以获得改制件的综合特性。该实例体现了 P r o / E 软件在模具设计与分析中的优越性。 关键词：P r o / E ；模具设计；流动分析；开关盒；E M X 中图分类号：T P 3 1 1文献标识码：B A b s t r a c t ：P r o c e s s o f s w i t c h b o x m o l d d e s i g n a n d p r o c e d u r e o f m o l d a s s e m b l y w a s i n t r o d u c e d a n d f l o w a n a l y s i s w a s e m p h a s i z e d E M X w a s u s e d f o r f l o w a n a l y s i s a n d i n j e c t i o n p r o c e s s a n a l y s i s t o o b t a i n t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f c h a n g e d p a r t T h e e x a m p l e s h o w s t h e a d v a n t a g e o f p r o / e i n m o l d d e s i g n a n d a n a l y s i s K e y w o r d s ：P r o / E ；m o l d d e s i g n ；f l o w a n a l y s i s ；s w i t c h b o x ；E M X 收稿日期： 2 0 0 6 - 0 9 - 1 8 作者简介： 高占华（1 9 8 2 - ） ，男，硕士研究生。 0 引言 P r o / E软件是 P T C公司基于单一数据库， 参数化特征全相关及工程数据再利用等概念基 础上开发出的一个功能强大的 C A D / C A E / C A M 软件，它能将产品从设计到生产加工的过程集 成在一起，让所有用户同时进行同一产品的设 计与制造工作。它包含零件建模、产品装配、数 控加工、模具设计、钣金设计、逆向工程、机构 仿真等众多功能模块。 1 结构特征分析 开关盒作为一个外观件，外观质量要求较 高，尺寸精度较高，不得有裂痕、缺口、擦伤及 明显变形。该制件结构简单，就三维设计方面来 说：基本由拉伸、切剪、倒圆角、抽壳等几个操 作即可实现建模。就模具设计方面来说，通过基 本的分型面设计、上下模抽取及抽芯的抽取即 可实现。 2 制品的实体造型 造型良好的三维模型是进行下一步模 具设计的基础。该开关盒采用P r o / E 零件模块的 成形实体功能，通过拉伸、切剪、拔模、倒圆 角、抽壳、创建加强筋等命令建立实体模型（图 1 ） 。 模 具 技 术 2 0 0 7 . N o . 14 9 3 制品的注射成型工艺性分析 3 . 1模型的质量属性分析 依次点选菜单分析模型分析在“模型 分析”对话框中选择 模型质量属性 类型。 3 . 2厚度均匀性分析 依次点选菜单分析模型分析在“模型 分析”对话框中选择分析类型为“厚度”检测 方法选“平面”在制件上选择开关盒底部对应 F r o n t 面的台阶面，此时分析结果即可在P r o / E 界面显示出来。 选择菜单应用程序模具/ 铸造，这时系统 将模具分析菜单加载到分析菜单下，点选模具 分析菜单，在“模具分析”对话框中选择分析类 型为 拔模检测 在曲面选项栏中选择“曲 面”选项按下，选择开关盒内表面为检测面 在拖拉方向选项栏选择“平面” ，选择T O P 面 为参考面，调整拔模方向使之指向制件开口方 向输入拔模斜度：1 ，检测结果如图2 所示， 制件满足拔模要求。 立的分型面可以切开工件体积块或者模具体积 块（图 3 ，图 4 ） 。 4 模具设计 （1 ）建立新的模具设计文件。 （2 ）建立模具装配模型，生成模具体积块。 （3 ）设置收缩率。 （4 ）设计分型面。在这个步骤里要注意： P r o / E 模具设计中要求分型面不能有孔，这就必 须通过填补靠破孔来形成完整无缺的曲面，就 是通过复制、平整、裙边等一系列操作直到所建 （5 ）浇注系统的设计。 （6 ）分割、抽取体积块。经过模具体积块 分割两个体积块所有工件完成，选择分型 面，将工件分割开来，并分别定义各个体积块的 名字。 （7 ）浇注产生零件并进行开模仿真（图5 ） 。 5 模具的流动模拟分析 5 . 1打开成型零件文件 单击工具栏中的图标，或依次点选文件 打开，选择建立的浇注零件，单击 按钮。 5 . 2建立基准点 单击“基准工具栏”中的图标，或依次点 选菜单中的插入模型基准点，打开“基准 点”对话框，在模型中点选浇道上的边缘，在对 话框的 参照 一栏中选择“居中” ，单击按 钮，即完成了基准点 P N T 0的创建。 5 . 3进入塑料顾问（P l a s t i c A d v i s o r ）操作界 面并进行分析 The Standard is downloaded from Standard Sharing 5 0D i e a n d M o u l d T e c h n o l o g y N o . 1 2 0 0 7 5 . 3 . 1选择材料并设置成型参数 单击“顾问工具栏”中的图标，或依次点 选顾问成型参数，打开“成型参数”对话 框。选择 选择材料 选项卡，在 常用材料 一栏 中选择“A B S ”项；选择 加工条件 选项卡，设 置模具温度为4 9 、注射温度为1 9 0 、注射 最大压力为1 0 0 M P a ，其他选项接受系统得默认 设置，单击按钮。 5 . 3 . 2进行浇口位置分析 材料和成型参数确定后，应该首先进行成 型工艺条件分析，以得到最佳的成型参数。 单击“顾问工具栏”中的图标，或依次点 选顾问分析选择，打开“分析选择”对话 框。选择 选择分析目标 中的“浇口位置分析” 项，单击按钮，系统开始有关的分析、计 算。分析过程结束后，出现“结果总结”对话 框，结果查看完毕后，单击，关闭此对话 框。另外，分析的结果在模型中也以不同的颜色 显示标示出了最佳浇口位置。 5 . 3 . 3塑料流动分析 单击“顾问工具栏”中的图标，或依次 点选顾问分析选择，打开“分析选择”对 话框。选择 选择分析目标 中的“塑料流动分 析”项，单击按钮，系统开始自动进行分 析、计算，并对模型进行填充。分析完之后，在 弹出的“结果总结”对话框中可以查看结果，之 后，单击按钮关闭对话框。从“填充状况” 检查结果，如果制件的颜色全部显绿色，说明填 充状况良好。 5 . 3 . 4缩痕分析 单击“顾问工具栏”中的图标，或依次点 选顾问分析选择，打开“分析选择”对话 框。选择 选择分析目标 中的“缩痕分析”项， 单击按钮，系统开始自动进行分析、计 算，并对模型进行填充。分析完之后，在弹出的 “结果总结”对话框中可以查看结果，之后单击 按钮，关闭对话框。分析结果此时即在 P r o / E塑料顾问界面下显示出来。 6 整套模具的装配 调用 P T C标准模架库，放置型腔、型芯， 再利用 E M X 4 . 1 （模具专家系统）进行螺顶杆、 定位销、支柱和滑块装置等其它模具零件设 计，同时完成顶出系统、冷却系统的设计，将所 有的元件装配到模具总装配模型中去，完成后 的模具开模状态图（图 6 ） 。 7 结论 通过本例可以看出 P r o / E 不仅能在三维设 计中展示其强大的功能，更能在模具的流动模 拟分析中发挥很大的作用，这种集三维造型、注 塑成型工艺分析、流动模拟分析及模架装配于 一体的设计模式大大提高了设计效率、减少了 试模概率、弥补了经验不足带来的缺陷。该实例 体现了 P r o / E在模具设计与分析中特有的优 势。 参考文献： 1 葛正浩 塑料模具设计入门与实践 M 北京： 化学工 业出版社， 2 0 0 4 2 曹岩， 程维中等 模具设计实例精解 M 北京： 机械 工业出版社， 2 0 0 5 3 林清安 模具设计 M 北京： 北京大学出版社， 2 0 0 1 4 史铁梁 模具设计指导 M 北京： 机械工业出版社， 2 0 0 3