计算器外壳模具设计

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1、项目四 计算器外壳塑料模具设计能力目的1. 分析壳体类塑件模具设计方案2. 熟悉三板模的构造特点知识目的1. 掌握点浇口的设计措施2. 掌握斜顶杆的设计措施3. 掌握运用EMX5.0进行三板模具的设计一 项目引入某公司接到一批计算器外壳订单，规定制件具有足够的强度和耐磨性能，外表面美观、无瑕疵，设计一套成型该塑件的注塑模具。产品零件图如图4-1所示。图4-1计算器外壳零件图设计规定：材料：ABS生产批量：中档批量未注公差取MT5级精度二 项目设计方案分析计算器外壳的整体形状构造较简朴，该壳体平均壁厚为1.6mm，涉及多种纵向通孔和盲孔，尺寸精度和表面质量规定较高，零件尺寸中档偏大，根据壳体的构

2、造特点，拟定如下设计方案。项目设计方案方案分析分型面分型面应设在零件最大投影面，如图所示，塑料包紧型芯而留在动模，较易推出。型腔布局塑件中档尺寸，产量不大，采用一模一腔即可满足生产需要。浇注系统采用点浇口，塑件质量易保证，从零件上端进料，料流比较顺畅，不易产生熔接痕和气泡等缺陷。推出机构除了直顶杆外，由于塑件有四个侧孔，还要设计四个斜顶杆，在顶出过程中侧向抽芯，使制件脱出。冷去装置将冷却水路设计型芯和型腔内部，更接近塑件，冷却效果较好任务二：设计圆外壳的成型零件规定：将本产品合理分型，并设计出成型零件。设计参照如下设计流程1-加载参照模型环节01 建立工作目录打开pro/E软件，接着在菜单栏中

3、依次选择“文献/设立工作目录”选项，弹出“选用工作目录”对话框，然后选择指定一种自已建的目的文献夹，单击拟定按钮完毕工作目录的设立，并将任务二建立的“jsqwk.prt”模型复制到工作目录中。环节02 新建文献在菜单栏中依次选择“文献/新建”选项或在“文献”工具条中单击“新建”按钮，弹出“新建”对话框。接着选中“制造”单选按钮，在“子类型”选项区中选择“模具型腔”单选按钮，在“名称”文本框中输入“jsqwk_mold”，接着选择mmns-mfg-mold（公制）模板，然后单击按钮进入模具设计界面。图环节03 打开参照零件在”模具/铸件制造”工具条中单击“选用零件”按钮，弹出”打开”对话框，选用

4、工作目录中的然“jsqwk.prt”文献，单击，打开“布局”对话框，点击“预览”按钮，发现开模方向指向壳体侧边，方向不对的，如图所示。图单击“参照模型起点与定向”下方的箭头，打开“菜单管理器”，选择“动态”，打开”参照模型方向”对话框，根据图-所示进行操作。图单击“预览”，可以看到开模方向指向壳体上方。图环节04 保存文献执行菜单栏中的“文献/保存”命令，保存文献。设计流程2-应用收缩在“模具/铸件制造”工具栏中单击“按尺寸收缩”按钮，弹出“按尺寸收缩”对话框，在绘图区域中选用参照模型和坐标系“PRT_CSYS_DEF”，再在弹出的“按比例收缩”对话框中输入收缩比率为“0.005”，单击拟定按

5、钮完毕设立。如图-所示。图设计流程3-创立模具工件创立自动工件在工具条中点击“创立工件”按钮，创立模具工件，在绘图区域中选用坐标系“MOLD_CSYS_DEF”，设立工件如图尺寸，单击预览，然后单击拟定按钮完毕设立。图- 设立工件尺寸设计流程4-创立分型曲面环节01 创立自动分型线在”模具/铸件制造”工具栏中单击”创立自动分型线”按钮，弹出“侧面影像曲线”对话框，对话框内的各项参数均已自动定义，点选“环路选择”，再点击“定义”按钮，打开“环选用”对话框，如图所示。图可以看到在“环选用”对话框中有43条环线，点击任意一项，相应图形中的环线将变色显示，选用的原则一是最大轮廓线，二是上下通孔。仔细甄

6、别每一条环线，如果不是上下通孔的环线，则点击旁边的“状态”，选择“排除”，本模型要排除环线的编号是：2、3、8、9、20-22、32、41-43，如果是通孔环线，则一般有上下两条环线，点击“链”标签，进入“链”对话框，在相应的环线编号中选用“上部”或“下部”，本模型中一律选择“上部”，如图所示。图选择完毕后点击“拟定”，回到上一种对话框，点击“预览”，可以看到选择的环线，检查无误后点击拟定。图环节02 创立主分型面在“模具/铸件制造”工具栏中单击“分型曲面”按钮，工具条中单击“通过回路和扩展边界产生曲面”按钮，弹出“裙边曲面”对话框，点击“预览”，可以看到如图所示的分型曲面，点击“拟定”完毕，

7、并点击工具栏中的“”退出分型曲面设立状态。图环节03 创立螺钉孔型芯分型面在菜单栏选择“插入/拉伸”，弹出”拉伸”操控板，点击“曲面”按钮，用工并去掉“清除材料”按钮的选择，再点击“放置”按钮，然后选择工件底部为草绘平面进行草绘，添加一种水平或竖直参照，具栏中的“通过边创立图元”按钮抽取下部三个螺孔柱的外边沿为草绘图形，点击拟定回到拉伸操控板，选择拉伸方向指向工件内部，点击“拉伸到指定的”按钮，选择拉伸到零件模型内表面，点击“选项”按钮，勾选“封闭端”，点击“拟定”完毕，如图所示。图再次按上面的措施进行拉伸操作，选择工件底面为草绘平面，用“同心圆”工具，绘制上面四个螺钉孔的同心圆，直径为“6”

8、，向工件内部拉伸，点开“选项”按钮，勾选“封闭端”，拉伸尺寸为“2”，如图所示。图按下“ctrl”键选中刚刚拉伸的两个曲面，点击主菜单上的“编辑/合并”，打开“合并”操控板，选择合并方向为向上和向外，合并成果如图所示，如果合并错误，可点击模型树上的“设立”按钮，选择“树过滤器”打开“模型树项目”对话框，勾选“特性”，模型树上即列出操作的环节，右键点击“合并”，选择“编辑定义”，继续选择合并方式。图用同样的措施创立此外两个螺钉孔的型芯分型面。环节04 创立笔插下部的型芯分型面继续按上面的措施进行拉伸操作，选择工件底部为草绘平面进行草绘，添加参照，用工具栏中的“通过边创立图元”按钮抽取笔插部分的边

9、沿为草绘图形，抽取的线段不一定相交，可用按钮点击线段使之两两相交，从一种端点作一条如图所示直线并垂直于另一边，修剪多余部分，点击拟定回到拉伸操控板，点击“拉伸到指定的”按钮，拉伸到零件模型相应的内表面，点开“选项”按钮，勾选“封闭端”，点击“拟定”完毕，如图所示。图继续进行拉伸操作，拉伸设立同上，草绘图形如所示，拉伸尺寸为“4”图合并两个封闭曲面，合并成果如图所示。图环节05 创立上部笔插部分的型芯分型面继续按上面的措施进行拉伸操作，注意选择工件上表面为草绘平面进行草绘，添加参照，抽取上部笔插圆形的边沿为草绘图形，点击拟定回到拉伸操控板，点开“选项”按钮，勾选“封闭端”，点击“拟定”完毕，如图

10、所示。图继续进行拉伸操作，草绘平面设立同上，草绘圆直径为“8”，如图所示拉伸尺寸为“4”。图将两拉伸曲面合并，合并成果如图所示。图环节06 创立斜顶杆分型面在“模型树”中按下“shift”键选择如图所示环节，点击右键选择“隐藏”，如图所示。图在计算器外壳模型内表面选择一种曲面，按下“ctrl”键再选择侧孔所在的内表面，如图所示。图先点击工具栏的“复制”按钮，再点击“粘贴”按钮，打开复制曲面对话框，点击“选项”按钮，勾选“排除曲面并填充孔”，选择侧孔的内边沿，按下“拟定”完毕复制。图点击创立基准面按钮，弹出“基准平面”对话框，选择“MOLD_FRONT”平面偏距“26.5”建立一种基准平面“AD

11、TM1”，取消工件的隐藏，点击主菜单上的“插入/拉伸”命令，打开拉伸操控板，点击“曲面”按钮，并去掉“清除材料”按钮的选择，选择刚建立的平面为草绘平面，草绘图形如图所示。 图点击“选项”，做如下设立，并拟定完毕拉伸。图按住“ctrl”键点选该拉伸曲面和刚刚复制得到的曲面，在菜单栏选择“编辑/合并”命令，选择合适的合并方向，将两个曲面合并为一种，即得到斜顶杆分型面，如图所示。图用相似的措施创立其他三个斜顶杆分型面。图设计流程5-分割体积快环节01 分割型芯和型腔取消上面设立的隐藏，在”模具/铸件制造”工具栏中单击”分割体积块”按钮，弹出”分割体积块”菜单管理器，选择“两个体积块”、“所有工件”、

12、“完毕”，选择主分型面单击拟定，如图所示。图在弹出的“属性”对话框中点击“着色”，拟定无误后输入名称“201”，然后拟定，图继续操作，在弹出的”属性”对话框中点击“着色”，拟定无误后输入名称“101”，点击拟定，如图所示。图环节02 分割螺孔柱型芯单击”分割体积块”按钮，弹出”分割体积块”菜单管理器，选择“一种体积块”、“模具体积块”、“完毕”，图在弹出的对话框中选择“201”右侧，点击关闭。图选择三个螺孔柱型芯分型面，点击拟定，在弹出的“岛列表”中，选择“岛2”、“岛3”、“岛4”，点击拟定。图在弹出的“属性”对话框中点击“着色”，拟定无误后输入名称“1定，如图所示。图环节03 分割此外两个

13、个螺孔柱型芯单击”分割体积块”按钮，弹出”分割体积块”菜单管理器，选择“一种体积块”、“模具体积块”、“完毕”，在弹出的对话框中选择“201”加入到右侧，点击关闭。选择此外两个个螺钉孔型芯分型面，点击拟定，在弹出的“岛列表”中，选择“岛2”、“岛3”，点击拟定。图在弹出的”属性”对话框中点击“着色”，拟定无误后输入名称“2”，拟定，如图所示。图环节04 分割笔插下部型芯单击”分割体积块”按钮，弹出”分割体积块”菜单管理器，选择“一种体积块”、“模具体积块”、“完毕”，在弹出的对话框中选择“201”加入到右侧，点击关闭。选择分割笔插下部型芯分型面，点击拟定，在弹出的“岛列表”中，选择“岛2”点击

14、拟定。在弹出的”属性”对话框中点击“着色”，输入名称“3”，点击拟定，如图所示。图环节05 分割四个斜顶杆单击”分割体积块”按钮，弹出”分割体积块”菜单管理器，选择“一种体积块”、“模具体积块”、“完毕”，在弹出的对话框中选择“201”加入到右侧，点击关闭。选择一种斜顶杆分型面，点击拟定，在弹出的“岛列表”中，选择“岛2”点击拟定。在弹出的”属性”对话框中点击“着色”，输入名称“4”，点击拟定，如图所示。图用同样的措施分割此外三个斜顶杆，分别命名为“5”、“6”、“7”环节06 分割笔插下部型芯单击”分割体积块”按钮，弹出”分割体积块”菜单管理器，选择“一种体积块”、“模具体积块”、“完毕”，

15、在弹出的对话框中选择“101”加入到右侧，点击关闭。选择分割笔插下部型芯分型面，点击拟定，在弹出的“岛列表”中，选择“岛2”、“岛3”点击拟定。在弹出的”属性”对话框中点击“着色”，输入名称“10101”，点击拟定，如图所示。图环节07 抽取体积快在”模具/铸件制造”工具栏中单击”创立模具元件”按钮，弹出创立”创立模具元件”菜单管理器，所有选中点击拟定完毕。图设计流程6-组件开模在“菜单管理器”中单击“模具进料孔”、“定义间距”、“定义移动”命令，如图-所示图点击型腔“101.prt” 并点击拟定，点击型腔上表面设立其法线方向为移动方向，在下方输入移动距离“40”，拟定后型腔就会向上移动40.

16、，将型腔型芯各个部件逐个设立移动一定距离后，可以观测到组件打开的效果，如图所示，点击完毕，并保存项目。图任务三：设计圆外壳的模架机构规定：设计出本产品的模架机构，设计合理，受力均匀，无干涉现象。设计参照如下设计流程1-EMX5.0项目准备环节01 设立工作目录打开Peo/E软件，接着在菜单栏中依次选择【文献】/【设立工作目录】选项，弹出【选用工作目录】对话框，然后选择已建立的文献夹，并单击【拟定】按钮完毕工作目录的设立，并将前面设计的分模项目保存于该文献夹中。环节02 定义新项目在【EMX5.0】工具条中单击【新建】按钮，弹出【定义新项目】对话框，在弹出的“项目”对话框中输入“jsqwk_mo

17、ldbase”,零件前缀为“mojia”，后缀可设计自己特有的标记，并在“单位”选项区中勾选“mm”复选框，然后单击“拟定”按钮，完毕EMX项目的新建操作，如图-所示。图环节03 添加元件在【工程特性】工具条中单击【添加组件】按钮，弹出【打开】对话框，接着打开“jsqwk_mold.asm”文献，在“放置”、“约束类型”栏选择“缺省”，如图所示。图环节04 项目分类在上方EMX5.0工具菜单中依次选择【项目】/【分类】弹出分类对话框，然后根据图-所示进行设立。然后单击“拟定”按钮，完毕项目的准备工作。图设计流程2-加载原则模架计算器外壳模具浇注系统采用点浇口形式，需要二次开模。 环节01 载入

18、模架在EMX5.0工具菜单中依次选择【模架】/【组件定义】，打开组件定义对话框，点选左下角“从文献载入组件定义”按钮，打开“载入EMX组件”对话框，选择“futaba_s”系列中的“EA_Type”组件，该模架带双导柱导套，具有定距拉杆和复位杆，点选右下角的“从文献载入”按钮，点击拟定，回到组件定义对话框，如图 所示。图环节02 修改模架在尺寸栏选择“330350”，在弹出的“EMX更新”对话框选择拟定，这一步将模板的长和宽进行了修改。右键点击A板，打开A板的【板】设立对话框，设立板的厚度为“60”，如图 所示。图用同样的措施设立B板厚度为“50”，C板厚度为“90”。右键单击较长的导柱，设立

19、长度为“200”，该导柱有定距拉杆的作用，右键单击该导柱定模侧的导套，设立导套长度为“59”，如图 所示。图设立另一导柱长度为“102” 如图 所示，与它相应的导套长度设立为“59”。图右键单击复位弹簧，打开弹簧对话框，设立弹簧长度为“45”， 图用同样的措施设立复位杆位“自动长度”，设立完毕后退出组件定义。环节03 装配定位环和浇口衬套在右侧基准工具栏选择“草绘点”工具，选择定模座板上表面为草会面，用点工具在其中心位置绘制一点，程序自动命名为“APNT47”。在工具栏中找到“定义定位环”按钮并打开【定位环】对话框，选择点“APNT47”和定模座板上表面为位置参照，其他按图设立。图选择主浇道衬

20、套按钮，打开【主浇道衬套】对话框，位置参照设立于上同，其他按图设立。图环节04 设立型腔切口再次打开组件定义对话框，单击下方的型腔切口按钮，打开型腔【型腔】对话框，输入数据如图，点击拟定。图设计流程3-创立浇注系统环节01 创立流道在菜单栏中选择【应用程序】/【模具布局】，进入模具界面，在工具栏中点击“创立流道特性”按钮，选择“倒圆角”。图在“流道直径”窗口输入“6”。图选择定模座板下表面为草绘平面绘制流道图形。图在随后打开的【相交零件】对话框中，点击“自动添加”按钮，选择第二项“MOJIA_CLP_PLATE_FH001”，点击“拟定”完毕。环节02 创立浇口点击基准面“MOLDBASE_X

21、_Z”，使之向右偏移“45”建立一种基准面，图点击基本工具栏中的旋转按钮，打开“旋转”操控板，点击“位置”、“定义”，选择新建的基准面为草绘平面，建立合适的草绘参照，进入草绘界面。在草绘窗口添加一条中心线，距模具中心面14mm，绘制如图所示图形。图拟定完毕后，即得到一侧的浇口，选中该浇口，用镜像的措施，在另一侧创立一种相似的浇口。生成的流道如图所示。图设计流程4-设计冷却机构环节01 设计型腔冷却水路在菜单栏中选择“应用程序”、“原则”，进入原则界面，在右侧模型树构造中点开“JSQWK_MOLDASM”，选择“101PRT”右键点击打开，点击基准面按钮，选择型腔上表面向下偏移“10”，建立一种

22、基准面，点击草绘按钮，在该基准面上草绘如下图形。图再选择如图侧面偏移“14”建立一种基准面。图在该基准面上草绘如图两条短线条。图型腔水路路线如图所示，拟定后关闭窗口返回。图环节02 设计定模板冷却水路选择定模板右键点击打开，建立如图所示基准面。图在该基准面上草绘如图所示图形。图用同样的措施设计另一条水线，成果如图。图环节03 设计型芯冷却水路在模型树中找到“201PRT”，右键点击打开，建立从下表面偏移“10”的基准面并草绘如下图形。图再建立如图所示基准面。图在该基准面上草绘如下图形，完毕后返回。图型芯内部冷却水路完毕后如图所示。图环节04 设计动模板冷却水路选择动模板右键点击打开，建立如图所

23、示基准面。图在该基准面上草绘如下图形。图用同样的措施设计另一条水线，成果如图。图环节05 添加定模板冷却元件返回模具组件界面，点击工具栏中的“装配/拆解元件”按钮，打开“元件状态”窗口，点击“全选”后拟定，如图-所示。图先添加两个带水嘴的水线元件，点击定义冷却元件按钮，打开冷却元件对话框，点击“（1）曲线（轴）点”，选择定模板一条草绘线，再点击选择定模板上与该草绘线垂直的一种外侧面，其他设立按照图所示，完毕后点击拟定。图再添加两个带O形环的水线元件，点击定义冷却元件按钮，打开冷却元件对话框，点击“（1）曲线（轴）点”，选择定模板一条草绘线，再点击选择定模板上与该草绘线垂直的一种内侧面，其他设立

24、按照图所示，完毕后点击拟定。图O形环添加成果如下。图环节06 添加型腔冷却元件先设计盲孔，点击定义冷却元件按钮，打开冷却元件对话框，点击“（1）曲线（轴）点”，选择型腔上一条竖直的草绘线，再点击选择定模板上与该草绘线垂直的型腔表面，其他设立按照图所示，完毕后点击拟定，如图所示。图再添加型腔上带水塞的水线元件，点击定义冷却元件按钮，打开冷却元件对话框，点击“（1）曲线（轴）点”，选择型腔内一条草绘线，再点击选择型腔上与该草绘线垂直的一种侧面如图所示。图型腔的水路元件添加成果如图所示。图动模部分冷却元件的添加于定模部分相似。设计流程4-设计顶出机构环节01 设立斜顶机构坐标系点击显示动模部分按钮，

25、在模型树点开“JSQWK_MOLDASM”前面的“+”号，选择一种斜顶杆头部例如“4PRT”，用右键点击打开，在新窗口点击基准面工具按钮，建立第一种基准面，选中斜顶杆的底面，偏距为“0”，建立第二个基准面，点击斜顶杆的侧面，设立向内偏移，偏距为“4”，如图所示。图建立第三个基准面，按下“ctrl”键选择底面和底面的一条边，方向指向斜顶杆平移方向，设立角度为“90”，如图所示。图点击基准坐标工具按钮，按“ctrl”键，依次选择刚刚建立的第三、第二和第一种基准面，建立坐标系，点击“定向选单”，通过调节“Y”的正反向，使“Z”方向向上，“X” 方向指向斜顶杆平移方向，坐标系名称为“CSO”,如图所示

26、，关闭窗口回到模具组件状态。图环节02 设立斜顶机构点击定义斜顶机构按钮，打开“斜顶机构”对话框，点击“坐标系”按钮，选择刚建立的坐标系，点击“平面导向件”按钮，选择动模垫板下表面，点击“平面限位器”按钮，选择顶杆固定板下表面，如图所示。图斜顶杆的倾斜角度“LIFTERBAR_ANGLE”设立为“8”，截面长度“BAR_H”设立为“8”，宽度“BAR_W”设立为“8”，其他参数按“1010T10”规格的默认尺寸，勾选下方的“无切口”复选框，点击“拟定”完毕。程序将自动加载斜顶杆，此时发现斜顶杆的截面尺寸仍为“1010”，点击修改斜顶杆按钮，选择坐标系“CSOTER_51”,再次进入斜顶杆设立对

27、话框，将“BAR_H”设立为“8”，将“BAR_W”也设立为“8”，完毕后尺寸仍为“1010”，于是进行手工设立，选中自动生成的斜顶杆，用右键打开，在新窗口选择模型树中的“伸出项 标记235”，右键选择“编辑定义”，在下方操控板点击“放置/定义”进入草绘界面，将宽度“10”改为“8”，将拉伸尺寸也由“10”改为“8”，在其上表面草绘，如图所示。图选中斜顶杆上表面，点击“编辑/偏移”命令，选择偏移方式为“展开特性”，偏移尺寸为“5”，点击“拟定”完毕，再选中“曲面 标记776”，右键点击“编辑定义”，打开“选项”按钮，设立第二侧为“盲孔”，尺寸为“5”，拟定后关闭窗口。点击修改斜顶杆按钮，再次进

28、入斜顶杆设立对话框，将“无切口”复选框前面的对勾去掉，点击下方的“显示具体图像”，将“UCOUP_B2”尺寸设立为“9”，如图所示。图设立完毕后持续点击拟定，程序会对斜顶机构进行修改。环节03 修改斜顶机构及其相交元件一方面选择主菜单的“编辑”、“元件操作”，打开元件操作菜单，图选择合并，先点击下段斜导柱，点击拟定，再选择刚添加的上段斜导柱，点击拟定，将两段合并为一，右键选中打开，运用拉伸切除等工具修改，如图所示。图右键点击顶杆固定板打开，用拉伸切除的措施将限位器切口切成通孔，如图所示。图用同样的措施创立此外三个斜顶机构。环节04 复制曲面并设计顶杆位置按下“ctrl”键用鼠标点选型芯上有机壳

29、的部分，点击复制按钮，再点击粘贴按钮，创立一种复制曲面面组。完毕后关闭窗口。在模型树点开“JSQWK_MOLDASM”选择斜顶杆“XINGXINPRT”，右键点击打开，在新窗口点击基准面工具按钮，选中上表面面，偏距为“15”，建一种基准面，点击草绘点按钮，在该基准面上草绘6个点，如图所示。图环节05 设立顶杆点击定义顶杆按钮，打开“顶杆”对话框，点击“点”按钮，选择刚刚定义的点，定义顶杆直径为“3”，长度选择“自动长度”，如图所示。图顶杆添加成果如图所示。图环节05 修剪顶杆顶杆添加完毕后，选择型芯上复制的曲面面组，点击菜单上的“编辑”、“实体化”，修剪顶杆，成果如图所示。图顶在斜面上的两个顶杆，为避免顶出时转动，应在其底部切除一部分，如图所示。图计算器外壳模具设计完毕如图。图