图的红线表示熔接痕线位置,其中圈示的缝合线较为明显,但对此产品来说并不重要。
如果气穴产生的位置有自然排气措施(如顶杆),将不会产生困气;如果排气不良,容易产生烧焦等现象,而且会有表面花纹。
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翘曲变形量不大,其中收縮不均因素为主要因素。
收缩不均因素对翘曲变形影响较大(其中Y向均匀变形) ,是导致翘曲变形的主要因素,变形方向如图中箭头所示
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四、模具设计
在模具设计当中的一个重要过程就是分型面的建立,只有建立合适的分型面才能够使得所设计模具满足使用要求,同时在加工过程中,便于加工。在用PRO/E设计当中,模具的设计主要是对型芯和型腔的设计,而对于模具来说,是制作的相关的襄块,完成后,调入标准模架,进行加工。
1、调入模具参考件
模具设计当中采用一模两件来设计,因此需要调入两个参考模型,在调入的第一个参考模型时。采用缺省放置,直接与参考坐标系对齐,塑件坐标系与系统坐标系对应,对于第二个参照模型的调入,需要进行相关的参照,采用手动,依相关参照为基准,对于在水平方向即垂直于开模方向采用对齐偏距方式作为基准,其他两个参照全部采用对齐重合的方式。完成之后,将所调入的坐标系自身坐标系隐藏,只保留系统坐标系,完成参照模型的调入。
2、建立毛坯
模具设计当中一个基础就是毛坯的建立,因为毛坯最后成型的是向镶块的各部分,设计时,采用手动进行创建,以基准坐标系为基准,采用相同偏距,偏距距离设为20毫米创建毛坯完成。
3、设置收缩率
塑件在注造过程中,由于冷却会造成实际塑件比所需塑件尺寸有很大差距,因此为了补偿由于收缩造成的误差,需要设置收缩率,塑件设计已经按标准尺寸设计,因此在模具设计时塑件不需要在进行改动,所以在对话框中将改动的参照模型对话框取消,查相关手册,一般pp的收缩率范围为0.018到0.025之间,所以根据相关参考,收缩率设置为0.02.设计当中,采用按尺寸设置收缩率,但遇到问题,因此改设为以比例设置收缩率,单个选取,关键是选取每个坐标系,当对勾显示为绿色时,说明设置有效。两个件都完成相关设计后,完成收缩率的设计。
4、创建侧滑块体积块
分析整个塑件连同模具,考虑成型箱体的形状要求,需要设计侧抽芯,采用拉伸的方法设置,建立与圆孔平面平行的基准面作为草绘平面,拉伸出体积块,再利用参照零件切除,以得到成型滑块;两个斜滑块做法相同。
5、分割模具体积块并抽取体积块
在分割模具体积块是以创建的侧滑块、分型面为基准创建的,从主分型面处分割,分割完之后,根据所学知识,按步骤进行体积块的抽取,选取所有,抽取所有体积块。完成这一过程。
6、生成塑件
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为模拟开模,需要生成一个新的塑件,因此根据步骤生成一个新的塑件,个数设置为一个。
7、模拟开模
将生成的体积块定义移动,选取每个体积块,定义移动方向,定义移动距离,将所有体积块分开,模拟整个开模过程。为表达明确,需要在设置时,将所有分型面和坯料全部隐藏,只保留体积块和塑件。完成整个开模过程的模拟。
五、模具CAM加工
模具设计与制造的最后的一个重要环节,就是加工。因为加工质量的高低,直接影响了在生产时的塑件质量,所以加工需要一个非常合理的加工方法,通过我们所学的知识,和对相关加工软件知识的了解,以及相关数控,线切割,电火花等现代先进加工技术的掌握和了解,对模具体积块进行分析,给每个体积块找到合适的加工方法。
1、下型腔加工工艺分析
下型腔如图所示。该件具有两个型腔,成型盒体部分为很窄的缝,难以用普通机械加工方法加工,应该用电火花加工或把该件做成镶嵌式结构。如果用整体式结构,则需要设计电火花加工用电极,电极与工件一样具有薄壁结构,不利于加工,因此决定做成镶嵌式结构,修改后型腔如图5-2所示。外部型腔外形采用普通机床机械加工后,采用平面磨床磨到尺寸要求值即可,外部型腔有两个直壁方孔,可以采用电火花线切割加工,水道采用普通钻床钻孔加工,不需要编制程序。内部镶块采用数控铣加工大部分表面,窄槽采用电火花加工,需要设计电火花加工电极。
2、格式转换
把外型腔保存副本为IGES格式,以便于在UG软件中打开。内部镶块保存副本为IGES格式,在保存选项中选择实体基准曲线复选框,以利于在加工软件中打开并设置加工轮廓。这样就为使用软件加工生成程序做好了准备。
3、电极设计
用UG打开镶块零件的IGES格式副本,测量分析需要进行电火花加工的部位,经分析基本上所有地方都需要设计电极,由于工件形状不对称,窄槽及尖角不同的的共有几处,因此上下模需要设计不同电极进行电加工。
电极材料选择紫铜,精加工电极预留量为0.05~0.15,粗加工电极预留量为0.2~0.5,具体应根据实际选用的机床确定。
电极设计步骤: (1) 拆
在已有工件的基础上分离出需要进行电火花加工的成形部分,在几个外型简
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单的部位直接采用实体的方式设计。主要的分离曲面方法为:抽取几何体。
(2)补
对复制出的片体进行修补已设计出电极的避空位,本件都是规则曲面,因此对抽取出的曲面边界延伸即可。
(3)剪
通过各种方法对电极片体进行修剪,得到电极成形部位的初步形态。 (4)合
设计电极基座,为方便加工及文件调用,把所有电极结构合并成一个整体。 下图为设计出的其中一个电极。 4、电极加工编程操作
(1)数据转换,利用Cimatron软件的DI功能完成从IGES格式文件到PFM格式文件的转换。
(2)创建3轴
打开Cimatron软件,创建3轴加工,安全高度设为10mm。 (3)创建毛坯
选取stock ,采用边框方式设置坯料,上表面为z0,下表面为z-30。 (4)创建环绕等高粗加工加工 创建WCUT粗加工工序。选择全部曲面 参数 工件材料 刀具材料 刀具类型 刀具刃数 刀具直径 刀具圆角半径 Side step Down step 65% 2mm 参数值 紫铜 高速钢 整体 2 8mm 2 参数 SRF. TOL 主轴转速 进给速度 加工方式 走刀方式 Between layers Ramp angle 加工余量 2 0.1 参数值 0.5mm 1500r/min 1000mm/min Contour rough Stock spiral Const (5)创建环绕等高精加工
复制当前WCUT刀路,重新运行,修改参数。 参数 工件材料 刀具材料 刀具类型 参数值 紫铜 高速钢 整体 - 15 -
参数 SRF. TOL 主轴转速 进给速度 参数值 0.01mm 2500r/min 1500mm/min