基于ProE留置针导管座注塑模设计.pdf

机械 设计 与 制造 Ma c h i ne r y De s i g n&Ma n uf a c t u r e 第 4期 2 0 1 0年 4月 文章编号 ： 1 0 0 1 3 9 9 7 ( 2 0 1 0 ) 0 4 0 2 4 8 0 2 基于 P r o E留置针导管座注塑模设计 ， 徐建中 ( 山东新华安得医疗用品有限公司， 淄博 2 5 5 0 8 6 ) D e s ig n o f t h e in j e c t io n mo ld f o r t h e I V C c a t h e t e r a d a p t e r b a s e d o n P r o E XU J i a n - z h o n g ( S b i n v a A n d e H e a h h c a r e A p p a r a t u s C o ， L t d ， Z i b o 2 5 5 0 8 6 ，C h i n a ) 【 摘要】 充分分析导管座的结构和特点， 运用P r 软件准确、 快速的生成型芯和型腔部分， 并使用 模具i 5 - 1 专家 E MX进行模架和其他零件的设计、 装配。应用 P r o E大大缩短 了设计周期， 提 高了生产效 率， 降低了成本。 关键词 ： P r o E； E MX； 模型分析 ； 模具设计 【 A b s t r a c t 】B a s e d o n s u f fi c ie n t a n a l y z i n g o f t h e s t r u c t u r e s and t h e c h a r a c t e r is t ic s of t h e c a t h e t e r a d a p t e r ， t h e p r o c e s s o f p r e c i s e l y and r api d l y g e n e r a t i n gt h e c o r e and c a v i t y b ase do nP r o E S o j w ave w e r e ap p l i e d T h e m e t h o d s o fd e s i g n i n g a n d ass e mb l i n g t h e mo l d b ase a n d t h e o t h e r m o l d p art s u s i n g E MX w e r e d e s c r i b e d A p p l i e d o fP r 0 厄s o j g t w are s h o r t e n t h e d e v e l o p i n g t i me 。 i m p r o v e d t h e e f fic i e n c y a n d l o w e d t h e c o s t Ke y wor ds ： Pr o E； EM X； M o l d a na l y s i s ； M o l d de s i gn 中图分类号： T H1 2 。 T G 7 6 文献标识码 ： A l J苗 模具是生产各种工业产品的重要工艺装备， 随着塑料工业的 迅速发展以及塑料制品在航天、 电子、 机械等工业部门的推广应 用， 产品对模具的要求越来越高， 传统的模具设计方法已无法适 应产品更新换代和提高质量的要求。 计算机辅助工程( C A E) 技术 已成为塑料产品开发、 模具设计及产品加工中一些薄弱环节最有 效的解决途经。同传统的模具设计相比， C A E技术无论在提高生 产效率、 保证产品质量， 减轻劳动强度等方面， 都具有很大优越 性。现使用 P r o E和E MX联合设计， 以提高模具设计的准确性 ， 缩短设计周期， 降低产品开发和模具成本。 以导管座为例， 介绍该 软件在模具设计中的具体应用。 2 塑料模具设计的一般流程 运用 P R O E设计模具的流程比较复杂， 其流程也比较多， 现 简单表述其中的一种流程， 仅供参考。 ( 1 ) 在零件模式下， 对产品进行三维建模， 为模具设计打下最 基础 的一步 。 ( 2 ) 明确产品设计要求和方案的分析确定。 ( 3 ) 对产品模型分析。包括模型厚度分析、 模型拔模检测、 模 流分析。 ( 4 ) 11 载参照模型。 ( 5 ) 设置收缩率。 各种材料在注塑成型后， 产品从温度较高的 模具中取出冷却到室温后会发生不同程度的收缩， 因此为了弥补 由于材料收缩带来的误差， 需要将参照模型适量放大。 ( 6 ) z 1 I 毛坯工件。工件是一个能够完全包容参照模型及浇 注系统、 冷却水线等型腔特征的组件。 ( 7 ) 设计分型面。为了将塑件取出， 必须将模具型腔打开。型 来稿 日期 ： 2 0 0 9 0 6 1 3 腔就是沿着分型面分隔开来的。按照参照模型的复杂程度， 可以 使用一个或多个分型面， 它是模具设计中的最重要一步。 ( 8 ) 分割模具体积块。使用设计好的分型面对毛坯工件分割 成若干个模具体积块， 而模具体积块需要经过抽取才能得到实体 元件， 而模具的凸凹模以及型芯组件都是从体积块得到。 ( 9 ) 抽取模具元件。 ( K o ) 设计浇注系统。 ( 1 1 ) 模拟开模， 并在开模中进行干涉检测。 ( 1 2 ) J H 载标准模架， 运用 E MX简化模具设计过程， 提高模具 设计效率 。 ( 1 3 ) 完成组件产品绘图。 3 导管座注塑模的具体设计过程 3 1产品分析和方案确定 运用 P r o E提供的各种特征， 创建导管座三维立体图， 如图 1 所示。在零件模式下创建需充分考虑产品便于脱模、 防止表面划 伤及厚度各处均匀， 所以设置必要的倒圆角、 拔模斜度等特征。 图 1导管座模型 该产品的材料是 P P ， 其性质为结晶型高聚物， 常用塑料中最 轻 ， 耐热 胜最好 ， 热变形温度为( 8 o l O O ) O c 。P P具有 良好的耐应 第 4期 徐建中： 基于 P r o E留置针导管座 注塑模设计 2 4 9 力开裂性， 很高的弯曲疲劳寿命 ， 韧性好、 耐化学性好。P P的缺 点 ： 尺寸精度低 、 刚性不足 ， 脱模后 ， 易老化、 变脆 、 易变形。P P在熔 融温度下有较好的流动性， 成型性能好。P P料加工时不需于燥。 该产品结构形状较复杂， 产品中间有一个上细下粗贯穿的通 孔， 尾部有防止产品转动的凸台。产品用于护士手持插入血管且 内部型腔有药液通过， 所以内外表面光洁度要求较高。产品长为 3 2 m m， 宽为 3 0 ra m， 厚度较均匀为 l m m， 产品要求没有缺陷、 毛 刺、 变形等毛病。 根据产品复杂程度以及生产批量为中等，初步确定一模两 腔。为 了产品与浇 口自然分开 ， 不需要二次加工且产 品能 自动坠 落， 故使用三板式模具。 为使产品表面不受损伤且注浇点小， 故采 用潜伏式浇口。 由于产品尾部有一对小凸起， 如正常开模， 产品无 法正常顶出， 故采用哈夫模结构。 即两边分别侧抽， 使滑块在开模 过程中， 沿 X轴方向移动， 使产品轻松脱模。开模后产品包紧动 模型芯的力量较大， 故采用推管推出， 推出力量比较平稳， 塑件不 易发生变形。为使产品浇口能轻松从主流道衬套脱出， 且能去除 前锋冷料， 故设计冷料井及抓料钩。 3 I 2分型面设计 分型面设在塑件表面最大尺寸处， 其优点是便于脱模， 有利 于侧向抽芯 ， 开模时塑件留在动模上。便于产品与浇口自动分离 且能从型腔中轻松脱出。利用 P r o E进行模具设计过程中， 分型 面的选择和设计是将毛坯工件分割形成模具零件的关键步骤。 首 先对参照模型的不同部位的尺寸按各方向比例的方式设定收缩 率 ， 此例为 0 0 0 6 ， 构建设计毛坯， 使用建立的分型面对毛坯工件 进行分割 ， 产生型腔、 型芯特征尺寸。经方案分析确定五个分型 面， 其分型面 ， 如图 2所示。 图 2分 型 面 如图 2 所示 ， 共五个 分型面 ， 其 中两个平行面 、 一个竖直面 ， 还有两个成型型芯的分型面。 3 3模具型腔和型芯设计 直接与塑料接触构成产品形状的零件称为成型零件， 其中构 成产品外形的成型零件称为型腔， 构成产品内部形状的成型零件 称为型芯。 为保证型芯、 型腔的使用寿命， 又不浪费价格昂贵的模 具钢， 且型芯、 型腔损坏后， 便于维修、 更换， 型芯和型腔可选用整 体嵌入式。在 P r o E模具设计过程中， 分型面创建完成后， 就能够 以分型面进行模具体积块的分割、 模具零件的抽取等操作， 快速 完成成型零件的设计， 如图3所示。 3 4模拟开模 经过模具设计的整个过程， 对模具进行开模操作， 其结果， 如 图 3所示。 3 5模具模架设计 运用 P r o E 和 E MX， 可以方便的加载适合 自己结构的模具模 架和必要零部件的装配 ， 使其能在较短的时间内完成整套模具设 计 ， 同时完成顶出系统和冷却系统 ， 例如顶杆、 定位销、 螺钉及滑 块装置的设计， 其三维图， 如图4 所示。其二维图， 如图 5 所示。 图 3模具型腔和型芯 图 4模具结构三维图 图 5模具结构二维图 4 结束语 P r o E可以实现三维建模、 成型工艺分析及整套模具的装配、 设计。 在塑料模具设计中可以减少试模时间， 提高生产效率， 即弥 补经验不足带来的缺陷， 提高模具设计的成功率， 缩短产品的研 发周期， 减少了工作强度， 降低了制造成本， 提高了模具设计制造 质量 ， 能避免模具设计中可能存在的人为造成的失误， 便于研发 者之 间的交流 。 P r o E对模具制造业的技术快速发展 ， 起到 良好 的 推动作用， 是模具设计必备的最佳软件之一。 参考文献 1 李j 秃 魄 精通 P r n tE N G I N E E R中文野火版 实例进阶篇 M 北京 ： 中国青年 出版社 ， 2 0 0 4 ： 8 6 - 9 9 2 李军_ 精通 P r d E N G I N E E R中支 野 火版莫具设计篇 E M 北京 ： 中国青年出 版社， 2 0 04 ： 2 3 2 - 2 6 1 3 李翔鹏 P r o E NG I N EE R野火版 3 0自学手册 模具 M 北京： 人民 邮电出版社 ， 2 0 0 6 ： 1 3 2 1 5 3