材料加工CAD CAM基础及应用 教学课件 作者 陈泽中 第09章 注塑模具CAD系统及其开发.pptVIP

图9-9　浇注系统组成1—主流道　2—分流道3—浇口　4—冷料穴 1.浇注系统设计 1.浇注系统设计 (1)主流道的设计　 主流道是注射机与模具接触的通道，为了使塑料凝料能从主流道中顺利拔出，主流道都设计成圆锥形，具有2°～6°锥角，小端直径常为4～8mm。 (2)冷料穴的设计　 冷料穴的作用是储存因两次注射间隔而产生的冷料头及熔体流动的前锋冷料，以防止熔体冷料进入型腔，常见的形式有带Z形头拉料杆的冷料穴和带球头形拉料杆的冷料穴，所以冷料穴的设计主要就是拉料杆的设计。 (3)分流道的设计　 分流道是指主流道末端与浇口之间的整个通道，其功能是使熔体过渡和转向，一般分为一级分流道(与主流道相接并呈垂直分布)和二级分流道(与浇口相连并与主流道平行)，二级分流道一般用在采用点浇口的浇注系统中。 图9-10　分流道截面形状a)圆形　b)半圆形　c)矩形　d)梯形 1.浇注系统设计 (4)浇口设计　 浇口是连接流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部分。 图9-11　浇口分类 2.侧向抽芯机构设计 (1)抽芯距离的计算　 抽芯距离指的是活动型芯从成型位置抽至不妨碍制件脱模的位置所移动的距离。 (2)标准侧向抽芯机构的种类及适用范围　 标准侧向抽芯机构包括弹簧侧向抽芯、斜导柱侧向抽芯、斜滑板侧向抽芯、斜滑块侧向抽芯和弯销侧向抽芯等五大类。 1)弹簧侧向抽芯机构。2)斜导柱侧向抽芯机构。3)斜滑板侧向抽芯机构。4)斜滑块侧向抽芯机构。5)弯销侧向抽芯机构。 (3)斜导柱侧向抽芯机构的设计　 下面以斜导柱机构为例说明设计侧向抽芯机构的一般步骤(图9-12)。 图9-12　斜导柱计算 3.脱模和顶出机构设计 (1)简单脱模机构　 由顶杆、顶管、顶出盘、回程和复位装置组合而成，用于使用直浇口、侧浇口的模具。 (2)推板脱模　 标准模架中有的类型已包含推板。 (3)顺序脱模机构　 当模具采用点接口时，由于点浇口的浇道凝料不易取出，需要采用二次分型机构。 9.7　模具工作过程运动仿真 9.7.1　注射模具运动的特点9.7.2　模具运动模拟的方法9.7.3　干涉检验的原理 图9-13　双分型面注射模运动示意图a)闭合充模　b)开模取出塑件和凝料1—定距拉板　2—压缩弹簧　3—限位销钉　4—导柱　5—脱模板　6—型芯固定板7—动模垫板　8—动模座　9—顶出板　10—顶出固定板　11—顶杆　12—导柱13—型腔板　14—定模板　15—型芯　16—主流道衬套 图9-14　斜导柱驱动的圆筒骨架瓣运动示意图a)合模状态　b)开模过程　c)开模终止1—斜导柱　2—侧向成型滑块　3—导滑槽　4—定位装置5—锁紧楔　6—圆筒骨架塑件　7—动模 9.7.2　模具运动模拟的方法 斜导柱的运动步距为 图9-15　运动仿真程序设计流程 9.7.3　干涉检验的原理 干涉检验的最简单、可靠、完善的方法 进行形体间的求交运算 交为空：无干涉发生 交不为空：有干涉发生 9.7.3　干涉检验的原理 模具在运动模拟中发生干涉的原因 (1) 运动分组和运动参数设置不当　 由于运动组和运动参数是由用户手动设置，很容易出错，如某个零件应该在第一组，运动距离为20，在分组时可能放在了第二组，运动距离为30，在这种情况下就会产生干涉，所以，在模具模拟运动的过程中出现干涉，首先要检查运动分组和运动参数设置是否合理，如果是这个原因，就需要对模具零部件的运动进行仔细分析，并对运动方向和运动距离重新设置。 (2) 设计不当　 如果运动组和运动参数没有错误，那么便是模具结构不合理或者是某个零件尺寸错误。 9.7.3　干涉检验的原理 (3) 系统本身的误差　 系统本身在计算零件及装配体的位置和装配约束关系时有一定的精度要求，但在模拟运动的过程中，各运动组的时间和路程计算上有时会存在一定的舍入误差，尤其是存在侧向抽芯和过盈配合的时候，就会产生实际设计的模具不会产生干涉，但在模拟过程中却会产生干涉的情况，这需要用户进行仔细分析。 9.8　结构零件强度与刚度校核 9.8.1　校核准则9.8.2　计算方法 9.8.1　校核准则 模具的强度和刚度校核准则 以型腔内的最大压力为准。 强度校核的准则 模具零件在各种受力形式下的应力值不超过材料的许用应力。 刚度校核的准则 模具沿合模方向的变形量和垂直于合模方向的变形量不超过允许值。可从以下三方面确定： 1)保证模具型腔不出现溢料。 2)保证制品尺寸不超差。 3)保证制品脱模顺利。 9.8.2　计算方法 模具型腔形状 规则 不规则 通常简化为规则型腔进行计算。 模具型腔受压变形最明显的部位 型腔内侧壁的挠曲变形 型芯的歪斜变形 变形的简化计算方法 1)叠加法计算 将模具按其特性分成几个元件，并考虑其弹性行为，计算模具的总变形量，即以