PROE模具设计吹塑模具设计

第9章吹塑模具设计

本章通过颜料盒吹塑模具设计和药瓶吹塑模具设计实例，讲述挤出吹塑模具设计和注射吹塑的基本流程，对吹塑模具结构和设计中所用到软件各菜单的功能做一些简单的叙述。本实例包括以下方面的知识：1、挤出吹塑、注射吹塑模具设计的一般过程。2、挤出吹塑、注射吹塑模具结构。3、“裙边”方式创建分型面。4、水线、导向零件等模具特征的创建。

颜料盒吹塑模具设计

零件图如下：

产品要求：

材料：低密度乙烯（LDPE）材料厚度1.2。

模具能满足大批量生产要求，产品壁厚均匀，不能有飞边。

设计分析：

本模具属于异形分型面的挤出吹塑模具，顶端的小孔作为进气孔。为了满足大批量的要求，模具材料和热处理要好。产品外观要求高，模具的排气和夹坯口设计要合理才能保证稳定的外观质量。

设计步骤：

1：在Pro/ENGINEER Wildfire 系统中单击主菜单栏中的“文件”→“设定工作目录”→

选取ylh.prt文件所在的目录→确定。

2：单击“文件”→“新建”→“制造”，如图7-1所示。在“子类型”中选择“模具型腔”，接受默认的文件名称“Mfg0001”,取消“使用缺省模块”，并单击此对话框中的“确定”按钮。出现的图7-2所示对话框，在该对话框中选择“mmns_mfg_mold”→“确定”。

图7-1 模具型腔组件名称

图7-2 组件模板选择

2：单击右边级连菜单“模具型腔”→“装配”→“参照模型”，出现如图7-3所示的窗口,选择文件名为“ylh.prt”的零件，单击“打开”按钮。出现如图7-4所示的“元件放置”对话框，在约束类型中选择“坐标系”，系统提示选择坐标系，分别按照图7-5选择参考模型坐标系“prt_csys_def”、组件模型坐标系“mold_def_csys”, 单击此对话框中的“确定”按钮。

图7-3 参照模型选择

图7-4 参照模型放置

图7-5 约束坐标系选择

3：出现如图7-6所示的“创建参照模型”对话框，接受默认的参照模型名称,单击“确定”按钮。

图7-6 参照模型名称

4：设定收缩率

单击右边级连菜单“收缩”→“按比例”，出现如图6-7所示对话框，选择坐标系“prt_csys_def”，不改变默认的“各项同性”“同前参照”选项，输入收缩值0.016（LDPE 材料吹塑收缩率），单击“确定”按钮。

图7-7 设定收缩率

5：创建工件

5.1 单击右边级连菜单“模具模型”→“创建”→“工件”→“手动”，出现如图7-8所示元件创建对话框，接受默认状态和文件名称，单击“确定”，出现创建选项对话框，选择“创建特征”，单击确定。弹出特征操作级联菜单，单击“实体”→“加材料”→“拉

伸”→“实体”→“完成”。单击左下角按钮→按钮，出现图7-9所示草绘放置对话框，选择“MOLD_RIGHT”平面作为草绘平面，选择“MAIN_PARTING_PLN”平面作为草绘方向的顶参照，单击“草绘”按钮。出现图7-10所示草绘参照对话框，在图形区单击选择“MAIN_PARTING_PLN”平面、“MOLD_FONT”平面作为草绘参照。单击“关闭”按钮。

图7-8 工件名称

图7-9 草绘放置

图7-10 草绘参照

5.2 在图形区绘制如图7-11所示的草绘，单击确认。

图7-11 工件草绘截面

5.3 将左下角数值对话框中输入工件厚度值“60”，选择按钮，单击确认，单击右边级联菜单“完成”。

5.4 模口设计

合模后，吹管伸到模口处将压缩空气吹入模内，模口要和吹塑机吹管的结构相吻合，模

口大都由大约单边30度的锥度构成，本例也采用单边30度锥孔来设计。实际中，需要依据吹塑机的结构来确定。

单击模型树右上角的按钮→“树过滤器”，弹出如图7-12所示的“模型树

项目”对话框，钩选该对话框左上角的“特征”，单击“确定”。模型树中就显示了各组件和零件的特征，这时可以在组件和零件的特征上单击右键执行右键特征操作。

图7-12 “模型树项目”对话框

在模型树单击选取“Prt0001.prt”,单击右键出现右键菜单，在如图7-13所示的右键菜单击“激活”。在右边的级连菜单中单击“特征”→“创建”→“切减材料”→“旋转”

→“实体”→“完成”。单击图形区左下角的按钮→按钮，出现图7-14所示草绘放置对话框，选择“MOLD_RIGHT”平面作为草绘平面，选择“MAIN_PARTING_PLN”平面作为草绘方向的顶参照，单击“草绘”按钮。

图7-13 模型树右键菜单

图7-14 草绘放置

图形自动转到草绘平面，并出现定义“草绘参照”对话框，在图形区单击选择“MAIN_PARTING_PLN”平面、“MOLD_FONT”平面作为草绘参照。单击“关闭”按钮。

单击图标隐藏基准面，单击图标以隐藏线方式显示模型。绘制如图7-15所示的草

绘，并按图上所示将各处对齐，单击确认，单击确认，单击右边级联菜单“完成”，

完成后的工件模型如图7-16所示。

中心线

该线与工件上表面对齐

与参照模型小孔圆柱面对齐与参照模型上表面对齐

图7-15 旋转截面

图7-16 工件模型

6：单击图标，弹出如图7-13所示“遮蔽—撤消遮蔽”对话框，选择“Part0001”,单击按钮→按钮。

图7-13 遮蔽对话框

单击图标→图标→图标→图标分别取消基准面、基准轴、基准点、坐标系的显示。

7：创建侧面影像线

7.1 单击右边级联菜单“特征”→“型腔组件”→“模具”→“侧面影像线”，出现如图7-14所示的“侧面影像曲线”对话框，如图7-14所示单击选取“方向”，单击

按钮，系统提示选取方向参考平面，在图形区选取图7-15所示箭头1所指的工件平面，图形上出现一个红色箭头表示方向，单击“正向”→“确定”完成曲线创建。这时可在模型树中看到增加了一个曲线特征，绘制好的侧面影像线如图7-16所示。在绘制该曲线时，系统默认选取参照零件全部实体曲面，可以通过图7-14的“曲面参照”项目来根据自己的需要定义曲面参照。

图7-14 “侧面影像曲线”对话框

1

图7-15 “侧面影像曲线”对话框

侧面影像曲线

图7-16 侧面影像曲线

8：创建分型面

8.1 单击右边级联菜单“分型面”→“创建”，出现如图7-14所示的分型面名称定义对话框，单击“确定”接受默认的名称“part_surf_1”。

图7-17 分型面名称

单击右边级联菜单“增加”→“拉伸”→“完成”，接受默认的“单向”和“开放终点”单击“完成”。系统提示创建或选取草绘平面，如图7-18所示选取箭头1所指工件表面为草绘平面，单击“正向”，并选取箭头2所指工件表面为顶方向参照。

2

1

图7-18 草绘平面选择

图形自动转到草绘平面，并出现定义“草绘参照”对话框，单击图标显示基准面，在图形区单击选择“MAIN_PARTING_PLN”平面、“MOLD_FONT”平面作为草绘参照。单击“关

闭”按钮。单击按钮，如图7-18所示分别选取箭头1、箭头2、箭头3所指的三段“侧面影像线”，并在通过两端端点绘制垂直线1、垂直线2，单击图标→图标使用对齐

工具使垂直线1、垂直线2分别对齐于工件上下表面。

垂直线1 与工件表面对齐

1

2

3

垂直线2

与工件表面对齐

图7-18 part_surf_1草绘

单击确认，单击“至曲面”→“完成”，如图7-19所示选取拉伸终止面。

拉伸终止曲面

图7-19 拉伸深度参照曲面

单击“确定”→“完成”→“着色”，在弹出的搜索工具栏中选取“面组：F8（part_surf_1）”，单击按钮，单击鼠标中键确定”。得到如图5-20所示曲面part_surf_1的着色图。

图7-20 part_surf_1的着色图

单击“完成”→“完成”回到主菜单。

8：建立体积块

吹塑模具没有型芯，在分割时只需要分割两块型腔即可，所以它的分型面相对要简单一些。本例的参照模型顶部有一个孔，分型面是一个拉伸的曲面，如果工件没有开模口时，part_surf_1分型面是不能把型腔同参照模型中空部分分开的，如图7-21所示。所以在分割前必须将模口开好。设计吹塑模时，也可将产品模型中中空部分填补起来再转入制造模型设计模具，这样分型面的设计就不考虑中空部分的影响而变得简单，抽取模具元件后，再通过组件特征创建模口部分。

图7-21 未先建模口分割出的体积块

同时，本例中，用part_surf_1分型面去分割工件时，将产生4个岛，无法一次分割出两个型腔，所以在第一次分割时，就必须选择“所有工件”、“一个体积块”方式来分割，分割出一个型腔体积块后，再以同样的方式分出另一个型腔体积块。

8.1 通过分割建立体积块

在右边级连单击“模具体积块”→“分割”→“一个体积块”→“所有工件”→“完成”。在图形区选择“part_surf_1”为分割曲面，单击“确定”→“确定”。系统弹出体积块分类菜单，如图7-21所示钩选“岛1”，单击“完成选取”→“确定”。

岛1

part_surf_1

图7-22 体积块的分类

系统弹出如图7-22所示“体积块名称”对话框，单击“确定”接受默认名称“MOLD_VOL_1”。在右边级连菜单中单击“着色”，弹出“搜索工具”对话框，接受默认的选取“MOLD_VOL_1”

单击按钮，单击鼠标中键确定，得到如图7-23所示体积块MOLD_VOL_1的着色图。单击“完成”回到主菜单。

图7-22 “体积块名称”对话框

图7-23 MOLD_VOL_1体积块着色图

分割出体积块MOLD_VOL_1后，开始分割另一半型腔。在右边级连单击“模具体积块”→“分割”→“一个体积块”→“所有工件”→“完成”。在图形区选择“part_surf_1”为分割曲面，单击“确定”→“确定”。系统弹出体积块分类菜单，如图7-24所示钩选“岛2”，单击“完成选取”→“确定”。

part_surf_1

岛2

图7-24 体积块的分类

系统弹出“体积块名称”对话框，单击“确定”接受默认名称“MOLD_VOL_2”。

在右边级连菜单中单击“着色”，弹出“搜索工具”对话框，选取“MOLD_VOL_2”并单击

按钮，单击鼠标中键确定，得到如图7-25所示体积块MOLD_VOL_2的着色图。单击“完成”→“完成”回到主菜单。

图7-25 MOLD_VOL_2体积块着色图

9、模具元件抽取

单击图标遮蔽Part_surf_1、Prt0001、Mfg0001_ref。在右边的级连菜单中单击“模

具元件”→“抽取”，系统弹出如图6-26所示的“创建模具元件”对话框，单击按钮选取所有的体积块，单击“确定”，系统就把选中的体积块转换成实体元件。再在组件模型中

对生成的模具元件进行修改，创建出夹坯口、冷却水孔、导柱孔等特征。

图5-26 “创建模具元件”对话框

10、铸模

在右边的级连菜单中单击“铸模”→“创建”，在图形区下面的文字输入框输入铸模零件的名字“molding”,单击按钮确认。模型树中添加了一个名为“molding”的铸模零件，

在模型树中选取“molding”零件，单击右键并在右键菜单中单击“打开”，打开的零件如图5-27所示，可以看出，铸模零件是一个实心的模型，并且没有口部的小圆孔，这是因为在分模前已经在工件上开了吹气孔和分模时没有分割出型芯的缘故。