基于CAD/CAM软件的模具设计与制造

0 前言

    在传统的注塑模具设计过程中，主要是根据公式及经验设计，通过不断的试模来实现设计方案，实践证明这种方法并不能提高一次成型的机率，而且模具的生产周期很长，经济成本很高。本文采用CAD/CAM技术对塑料窗限位块注塑模具进行设计与制造，具有较好的应用价值。

1 塑件成型工艺的可行性分析

    1.1 产品有关信息

    在对模具进行设计之前，应充分了解制品的用途、特性、设计参数及要求，然后确定制品的工艺条件，表1所示为塑钢窗限位块工艺表，图1为塑件工程图。

表1 塑钢窗限位块工艺表

图1 塑件图

    1.2 塑件分析

    该产品材料为聚氯乙烯，聚氯乙烯热稳定性差，在成型温度下容易分解放出氯化氢，所以，在成型时，必须加入稳定剂和润滑剂，并严格控制温度及熔料的滞留时间，不能用一般的柱塞式注射成型机成型聚氯乙烯，应采用带预塑化装置的螺杆式注射机。聚氯乙烯流动性差，所以模具浇注系统应粗短，进料口截面宜大。本产品是塑钢窗的零部件，由此可以选硬聚氯乙烯，硬质聚氯乙烯的密度为1.38～1.43g/cm3。

    该产品在常温下使用，精度要求不高，一般只要满足要求，尽可能取较低的精度，故选择MT7。同时，该产品是大批量生产，故模具设计应多腔，根据本产品的材料特性和结构形状，设计一模四腔结构经济性比较好。利用PRO/E软件设计好的塑件模型，可以直接计算出单件的体积为6.148cm3，质量为8.6g。

2 选择注射机

    利用PRO/E软件计算出单件的质量为8.6g，由于采用一模四腔，所以塑件每次需要注射量(含浇注系统凝料的质量，估算为10g)为44.4g。根据注射量，查模具设计手册设定注射机，选用XS-ZY-125型号，满足注射量小于注射机允许的最大注射量80%的要求。该注射机主要参数如表2。

表2 XS-ZY-125技术参数

3 基于Pro/E软件的注射模设计

    3.1 基于Pro/E的注射模设计的一般流程

    利用Pro/E软件进行注塑模具设计的流程如图2所示。首先进行塑件的三维建模，根据三维模型创建模具模型；根据所选塑料的品种设定产品收缩率；然后建立分型面，将凸凹模进行分割；进而设计浇注系统；生成模具组件；进行试模，创建铸件，并进行模具开模和检测，最后进行模具的装配和辅助零件的设计，模具设计好后，转入数控加工制造，从而实现模具设计和数控加工的集成。