模具设计从入门到精通01
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模具设计入门先学什么
模具设计入门首先需要学习的内容有以下几点:
1. 绘图基础:学习模具设计必备的绘图软件,例如AutoCAD、Solidworks等。
掌握基本的绘图操作、图形构建和编辑技巧,
包括绘制线段、圆弧、曲线等基本图形。
2. 模具材料和工艺:了解不同类型的模具材料,如金属、塑料等,以及不同材料的特性和适用场景。
同时也需要学习一些常见的模具加工工艺,例如钳工、车床和铣床等。
3. 模具零件的设计:学习模具零件的设计方法和原理,包括模具的基本结构、分解、装配和调试等。
重点学习注塑模具、压铸模具和冲压模具等常见的模具类型。
4. 模具设计规范和标准:了解模具设计的相关标准和规范,例如模具尺寸公差、表面粗糙度和加工精度等。
学习如何根据不同的产品要求进行合理的模具设计。
5. 模具制造工艺:学习模具的制造过程和工艺流程,包括模具制造的工艺工程学、热处理、表面处理和装配等。
了解模具加工的各种设备和工具的使用方法。
6. 模具设计案例分析:通过学习一些实际的模具设计案例,理解模具设计的实际应用和解决问题的方法。
通过分析模具设计中的典型问题和挑战,提高自己的设计水平和能力。
总之,模具设计入门需要从基础知识和技能开始学习,包括绘图基础、材料和工艺、模具零件的设计、设计规范和标准、制造工艺以及案例分析等内容。
只有充分掌握这些基础知识,才能进一步深入学习和应用模具设计的高级技术和方法。
模具设计理论课讲解第一讲模具设计基本流程1、创建模具模型2、设置收缩率3、设计分型面(重点)4、拆模5、设计绕道系统6、型芯检测7、铸模8、开模(重点)分型面:一般来说,分型面由数个曲面特征所构成,与曲面创建的方法相同,包括,增加合并,Trim(裁剪),延拓(不用合并)。
转换(见零件设计基础篇(下)第1章)模具设计的主要技巧在于分型的创建。
创建分型面时,常以(曲面)/Copy(复制)的选项来复制物体的曲面,选取曲面的方式有五种:1、独立曲面:用以选取一个或数个单一切工的曲面。
2、曲面与边界:选取任何“一个”分型面上的曲面作为种子面,再选取“一个”或“数个”曲面作为边界面,则PRO/E系统将由种子面连续抓取相邻面,直到碰到边界面为止(边界面不会被选到)。
3、环曲面:用以将一个面的整个循环邻接面全部造起来。
4、面组曲面:选取一个曲面组上的所有曲面。
5、实体曲面:选取整个(实体模型)表面的所有曲面。
当利用上列选项选取曲面后,可利用Show(显示)/Mesh(网格)的方式显示所有选到的曲面,选取曲面后可能仍有硬孔需要填充(破孔的边线在画面上为黄线线条,要将破孔填表补起来,才能拆模,完成填补的破孔即称为“靠破孔”。
创建靠破孔的最通用方式利用:Copy对话框中的Fill loop(填充环)选项将靠破孔覆盖上曲面,而填补靠破孔的方式有All(所有)及loops(环)两种方式,(这两种方法不用合并)1、All(所有);选取某个曲面,则位于曲面内的所有靠破孔将自动被填补。
2、Loops(环):若靠破孔位于面与面的交线上,则此破孔不隶属于任何曲面,因此必须由用于自行选取破孔的任何一边界线,系统自动将此破孔覆盖上面面。
(一)、简易分型面设计:例如:吸管的分模。
(二)、砂芯设计的范例(茶杯上口/砂芯)(三)、靠破孔设计的范例(补孔)。
例如:肥皂盒的分模模具设计第二讲(插头)1、新建/制造/(子类型:模具型腔)/设置单位(mm)/模具模型/装配/参考模型/选择某零件/点击(在缺省位置装配元件)/确定/取名2HF1-REF/确定。
第一章:产品展开成型1.1.五金模设计界面介绍打开CimatronE软件,来到软件的初始界面。
在CimatronE中,产品展开成型(包含排料设计)和五金模具设计是分属两个不同的模块,分别是以下两个图标。
点击后会跳出如下界面:其中“A”处图标为打开文件,“B”处图标为载入其它格式的文件,当选择A或B处的图标后,C处将会出现系统自动定义的文件名,D处为设置公制或英制,单位为毫米与英寸。
选择任意一个五金零件后,会出现如下界面,点击确认后就正式进入了CimatronE的产品展开成型界面了。
现在来介绍一下CimatronE五金模的界面:模型树区域:CimatronE的五金模设计是一个装配式结构,即每一个零件都是一个单独的文件,这一点与某些同行软件的单文件管理方式(所有零件在一个文件中)可能有所区别。
在此区域里,你能找到关于当前文件的所有装配关系与子零件结构。
特征树区域:当你激活任意一个零件或子装配,此处的显示都不相同。
这里显示的是你当前激活零件(或装配)的操作步骤。
你在零件(或装配)里做的所有步骤都会在这里有记录,方便增加或修改。
向导工具条:这个工具条是实时变化的,当你使用的是成型设计的向导工具条时,指令就是如图显示的这些;当你激活的是冲模模具设计或料带设计时,就会有相对应的指令。
这里面包含了在五金模具设计中的所有指令。
1.2. 产品展开基本指令解析“设置”右侧工具条中第一个指令就是“设置”,此处所指的是对五金模中常用的参数进行设置。
在往后的使用中,我会针对实例逐一介绍这些指令的用法。
“工步坐标”工步坐标是指选择一个当前产品中已存在的坐标来定义,使之成为当前产品的基准坐标。
一般我们会选择产品较平坦的位置来放置,并且这个位置是在产品成型的整个过程中固定不动的。
也就是所谓的“牵料”位置。
有些产品较特殊,整个产品在成型过程中所有位置都会发生改变,这种产品我们会手动做一个牵料位。
如果产品当前的坐标位置不适合,就用上方下拉式菜单中的“基准”指令在牵料位置做一个坐标,正常状态下,我们会把坐标放置于产品的下表面。
第一章:产品展开成型1.1.五金模设计界面介绍打开CimatronE软件,来到软件的初始界面。
在CimatronE中,产品展开成型(包含排料设计)和五金模具设计是分属两个不同的模块,分别是以下两个图标。
点击后会跳出如下界面:其中“A”处图标为打开文件,“B”处图标为载入其它格式的文件,当选择A或B处的图标后,C处将会出现系统自动定义的文件名,D处为设置公制或英制,单位为毫米与英寸。
选择任意一个五金零件后,会出现如下界面,点击确认后就正式进入了CimatronE的产品展开成型界面了。
现在来介绍一下CimatronE五金模的界面:模型树区域:CimatronE的五金模设计是一个装配式结构,即每一个零件都是一个单独的文件,这一点与某些同行软件的单文件管理方式(所有零件在一个文件中)可能有所区别。
在此区域里,你能找到关于当前文件的所有装配关系与子零件结构。
特征树区域:当你激活任意一个零件或子装配,此处的显示都不相同。
这里显示的是你当前激活零件(或装配)的操作步骤。
你在零件(或装配)里做的所有步骤都会在这里有记录,方便增加或修改。
向导工具条:这个工具条是实时变化的,当你使用的是成型设计的向导工具条时,指令就是如图显示的这些;当你激活的是冲模模具设计或料带设计时,就会有相对应的指令。
这里面包含了在五金模具设计中的所有指令。
1.2. 产品展开基本指令解析“设置”右侧工具条中第一个指令就是“设置”,此处所指的是对五金模中常用的参数进行设置。
在往后的使用中,我会针对实例逐一介绍这些指令的用法。
“工步坐标”工步坐标是指选择一个当前产品中已存在的坐标来定义,使之成为当前产品的基准坐标。
一般我们会选择产品较平坦的位置来放置,并且这个位置是在产品成型的整个过程中固定不动的。
也就是所谓的“牵料”如果产品当前的坐标位置不适合,就用上方下拉式菜单中的“基准”指令在牵料位置做一个坐标,正常状态下,我们会把坐标放置于产品的下表面。
第七章模具一般頂出機構設計一﹐推塊頂出機構平板狀帶凸緣的塑件﹐如用推板頂出會粘附模具時﹐則應使用推頂出機構。
因推塊是形腔的組成部分﹐所以它應具有較高的硬度和較低的表面粗糙度。
它的復位形式有兩種:一種是依靠塑料壓力﹐一種是采用復位杆。
二.利用成型零件頂出機構有些塑件由于結構形狀和所用塑料關系﹐不宜采用頂杆﹐頂管﹐推板﹐推塊等頂出機構﹐此時可采用成型鑲件或凹模帶出塑件。
前面講的推塊出屬于成型鑲塊頂出機構。
三.多元件綜合頂出機構它是指將前面所講的几種頂出機構綜合起來實現頂出的目的。
常用的有頂杆加頂板﹐頂管加頂板四.氣壓脫出機構使用氣壓脫模要設置壓縮空氣通路和氣門﹐加工較簡單﹐適用于輕的﹐薄的軟性塑料脫模。
五.斜滑塊脫出機構當塑件上具有與開模方向不同的內外側孔或側凹等阻礙塑件直接脫模時﹐必須采用斜滑塊脫模機構。
即將成型側孔或側凹的零件做成活動的型芯。
在塑件脫模時先將活動型芯抽出﹐再從模中頂出塑件﹐完成活動型芯抽出和復位的機構叫做抽芯機構。
斜滑塊抽芯機構的三種基本形式﹕1.抽芯方向與開模方向垂直2.抽芯方向與定模偏一定的角度3.抽芯方向與動模偏一定的角度斜滑塊抽芯機構零件設計1.斜導柱(斜銷)的設計1.1斜導柱長度和所需最小開模行程計算1.2斜導柱所受的彎曲力計算1.3 斜導柱截面尺寸設計1.4 斜導柱的斜角設計1.5斜導柱的安裝固定形式及表面要求2.滑塊的設計2.1型芯與滑塊的連接形式2.2滑塊的導滑形式2.3 滑塊的定位裝置設計3.壓緊楔塊的設計3.1 壓楔塊的形式3.2 壓楔塊的楔角抽芯時的干涉現象及先復位機構設計常用的先復位機構有以下几種形式:1.楔形滑塊先復位機構2.擺杆先復位機構3.杠杆先復位機構4.偏轉杆先復位機構5.連杆先復位機構6.彈簧先復位機構斜導柱分型與抽芯機構的結構形式1.斜導柱在定模,滑塊在動模的形式2.斜導柱在動模,滑塊在定模的形式3.斜導柱與滑塊同在定模的結構4.斜導柱同在動模的結構定距分型拉緊機構1彈簧螺釘式 2 擺鉤式3滑板式 4 導柱式六.彎銷分型與抽芯機構其原理和斜導柱抽芯機構一樣,所不同的是在結構上以矩形斷面的彎銷代替了斜導柱.它的優點是斜角可以做大一些.七. 斜導槽分型與抽芯機構。
第一章塑料
一﹑塑料的分子結構﹕塑料主要成份是樹脂﹐樹脂有天然樹脂和合成樹脂兩種。
二﹑塑料的成份﹕
1.樹脂﹕主要作用是將塑料的其他成份加以粘合﹐并決定塑料的類型(熱
塑性或熱固性)和主要性能﹐如機械﹑物理﹑電﹑化學性能等。
樹脂在塑料中的比例一般為40~65%。
2.填充劑﹕又稱填料﹐正確地選擇填充劑﹐可以改善塑料的性能和擴
大它的使用范圍。
3.增塑劑﹕有些樹脂的可塑性很小﹐柔軟性也很差﹐為了降低樹脂的
熔融粘度和熔融溫度﹐改善其成型加工性能﹐改進塑料的柔
韌性﹐彈性以及其它各種必要的性能﹐通常加入能入樹脂相
容的不易揮發的高沸點的有機化合物。
這類物質稱增塑劑。
增塑常是一種高沸點液納或熔點固體的酯類化合物。
4.著色劑﹕又稱色料﹐主要是起美觀和裝飾作用﹐包括涂料兩部分。
5.穩定劑﹕凡能陰緩塑料變質的物質稱穩定劑﹐分光穩定劑﹑熱穩定
劑﹑抗氧劑。
6.潤滑劑﹕改善塑料熔體的流動性﹐減少或避免對設備或模具的磨擦
和粘附﹐以及改進塑件的表面光潔度。
三﹑塑料的工藝特性﹕
塑料在常溫下是玻璃態﹐若加熱則變成高彈態﹐進而變成粘流態﹐從而具有優良的可塑性﹐可以用許多高生產率的成型方法來制造產品﹐這樣就能節省原料﹑節省工時﹐簡化工藝過程﹐且對人工技朮要求低﹐易組織大批量生產。
1.收縮率或稱縮水率。
設計前一定先問供應商的縮水率﹐模具設計時采
用計算收縮率=常溫模具尺寸-常溫塑件尺寸
2.比容和壓縮率。
3.流動性。
是塑料成形中一個很重要的因素﹐流動性好的易長毛邊﹐設計時配合的間隙﹐氣槽的深度等要根據不同材料的流動性設計尺寸。
4.吸濕性﹑熱能性及揮發物含量。
吸水的塑料有的在塑料成型后直接放于水中讓它吸飽水后再進行使用﹐有的塑料吸濕性特別大﹐比例有1﹕100
5.結晶性。
6.應力開裂及熔體液裂。
7.定型速度。
四﹑塑料種類﹕
1.熱塑性塑料﹕這類塑料的合成樹都是線型或支鏈型高聚物﹐因而受熱
變軟﹐甚至成為可流動的穩定粘稠液體﹐在此狀態時具有可塑性﹐可塑制成一定形狀的塑件﹐冷卻后保持既得的形狀﹐如再加熱又可變軟成另一種形狀﹐如此可以進行反復多次。
這一過程中只有物理變化﹐而無化學變化﹐其變化是可逆的。
(反復多次成型)
塑料種類﹕a.聚氯乙烯(PVC) 產量大﹐有毒不能用作食品包裝。
b.聚苯乙烯(PS) 是最早的工業化塑料品種之一。
c.聚乙烯(PE)
d.聚炳烯(PP)
e.尼龍(PA)
f.聚甲醛(POM)
g.聚碳酸脂(PC)可用于食品包裝﹐鏡片。
h.ABS塑料
i.聚硯(PSU) j.聚苯醚(PPO)
K.氟塑料l.聚酯樹脂
N.有機玻璃(PMMA)
2.熱固性塑料﹕這類塑料的合成樹脂是體型高聚物﹐因而在加熱之初﹐因分子呈線型構具有可熔性和可塑性﹐可塑制成一定形狀的塑件﹐當繼續加熱時﹐分子呈現風狀結構﹐當溫度達到一定程度后﹐樹脂變成不溶和不
熔的體型結構﹐使形狀固定下來﹐不再變化。
如有加熱也不軟化﹐不再具有可。
在一定變化過程中﹐既有物理變化﹐又有化學變化﹐因此﹐變化過程中不可逆的。
(一次成型)
種類﹕A.酚酸塑料PF
B.氨基塑料
C.環氧樹脂EP
D.酚醛塑料(PF)又稱電木﹐用于電氣開關﹐熱固性材料。
第二章通用注射成型系統及工作循環
一﹑通用注射線型系統﹐是指熱塑料的通用注射成形系統﹐其包括用來成型的和最后成型好的塑件﹐以及用來保証塑件成型的注射機和注射模待組成。
常用注射成型系統﹕1.機身 2.電同及油泵 3.注射油缸 4.齒輪箱 5.齒輪傳動電同 6.料斗7.螺杆8.加熱器9.料筒10.噴嘴11.定模固定板12.模具13.導柱14.動模固定板15.合模機構16.合模油缸17.螺杆傳動齒輪18.螺杆花鍵19.油箱
重點﹕1.料斗干燥﹑儲料作用(一般在成型之前要對塑料作干燥)
2.螺杆核心部位﹐起混料﹑碾料﹑產生壓力﹑推料等作用
3.噴嘴與模具上的主膠道相連接
二﹑塑膠成型種類﹕射出成型﹑壓鑄成型﹑吸塑成型﹑吹塑成型﹑發泡成型﹑擠壓成型等。
三﹑工作循環﹕計量塑化注射充模保壓增密制品冷卻開模頂件取件閉模后加料
四﹑1.單色模具注射機分立式﹑臥式﹑角式等。
2.單色多模注射機。
3.多色單模注射機。
4.多色多模的注射機。
立式注射機﹕料斗在上面﹐母模在上﹐公模在下﹐開模時母模上開﹐公模不動。
四﹑注射機裝置部分技朮參數﹕
1.公稱注射量(g或m3)
2.注射壓力(Pa)
3.注射速度
4.線型時間
5.指壓
6.螺杆轉速
7.注射行程8.噴嘴接力
9.加熱功率10.噴嘴溫度
11.料筒溫度12.噴嘴球半徑
13.噴嘴孔直徑14.螺杆直徑
15.螺杆有效長度16.螺杆長徑比
17.螺杆的壓縮比
五﹑合模裝置部分技朮參數﹕
1.鎖模力(合模力)﹐是指注射機的合模機構對模具所能施加的夾緊力
(KN)。
2.合模速度(m/s) 動模轉動最高速度。
3.開模力(KN) 為取出制品﹐模具開啟最大力。
4.開模速度(M/S) 開模時﹐動模移動速度。
5.頂出力(KN) 頂出裝置的最大推力。
6.模溫控制參數(℃)﹐模具要求恆定的溫度值。
7.合模裝置的基本尺寸。