ProE模具设计指南4【浇注与冷却系统设计】

Pro/E模具设计指南第四章浇注与冷却系统设计两种系统设计的主要内容浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道，由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。冷却系统则一般是指存在于型芯、型腔等部分，通过冷却水流量及流速来控制模温的冷却管道。这两类系统在Pro/E中由组件级的模具特征构成，本章将介绍冷却系统和浇注系统的创建方法，并介绍如何通过UDF（自定义）特征来定制和加快创建浇注系统。4.1模具特征概述在【模具】菜单管理器菜单中选择【特征】→【型腔组件】命令，系统将弹出【特征操作】菜单，包括了常用的型腔组件特征类型。4.1模具特征概述这些型腔组件特征可以分为两类，如下所示：常规特征：是指添加到模型中以促进铸模或铸造进程的特定特征。这些特征包括侧面影像曲线、顶杆孔、流道、水线、拔模线、偏移区域、体积块和修剪特征。用户定义特征：是指在零件模式中创建，用于创建在工件或夹模器中通常使用的结构。创建用户定义特征后，修改其尺寸时多次使用它，且每次都将其复制到组件中。4.2浇注系统注塑机将熔融塑料注入模具型腔形成塑料产品，通常把模具与注塑机喷嘴接触处到模具型腔之间的塑料熔体的流动通道或在此通道内凝结的固体塑料称为浇注系统。浇注系统分为普通流道浇注系统和无流道（热流道）浇注系统两大类。浇注系统的主要作用是将成型材料顺利、平稳、准确地输送充满模具型腔深处，并在填充过程中将压力充分传递到模具型腔的各个部位，以便获得外形轮廓清晰，内部组织质量优良的制件。4.2.1浇注系统概述4.2浇注系统浇注系统组成结构对于塑料模具，浇注系统一般由主流道、分流道、冷料井和浇口组成。4.2.2浇注系统设计原则4.2浇注系统设计浇注系统需要注意的主要原则如下：型腔和浇口的开设部位力称对称，防止模具承受偏载而产生溢流现象，如下图是不合理与合理的流道布置。4.2.2浇注系统设计原则4.2浇注系统设计浇注系统需要注意的主要原则如下：浇注系统的体积应取最小值，以减少浇注系统所占用的成型材料量，起到减少回收料的作用。在满足成型和排气良好的前提下，尽量选择最短的流程，以减少压力损失，缩短填充的时间。型腔和浇口的排列要尽可能地减少模具外形尺寸。排气良好，能顺利引导熔融成型材料到达型腔的各个部位，尤其是型腔的各个深度，不产生涡流、紊流。4.2.3浇注系统设计4.2浇注系统设计浇注系统的方法如下：使用【实体】特征中切割材料方式来建立浇注系统，这样将浇注系统视为由一般的零件切剪特征构成，一般采用拉伸流道横截面和旋转流道纵截面的方式来绘制直接利用模具特征中的【流道】特征建立浇注系统，利用流道特征可以快速创建标准流道。4.2.3浇注系统设计4.2浇注系统盘环形浇口4.2.3浇注系统设计4.2浇注系统侧浇口4.2.3浇注系统设计4.2浇注系统点浇口4.3冷却系统塑料模具的温度直接影响塑件的成型质量和生产效率，而各种塑料的性能和成型工艺是不同的，所以对模具温度的要求也是不同的。温度调节系统根据不同的情况，包括冷却系统和加热系统两种。对于要求模具温度较低的较低的材料，由于熔融材料被不断的注入模具，导致模具温度升高，单靠模具本身的散热是无法将模具保持较低的温度的，所以必须添加冷却系统。4.3.1冷却系统设计原则设计冷却系统需要注意的主要原则如下：冷却水孔数量多，孔径尽可能的大，对塑件冷却也就越均匀。水孔与型腔表面各处最好有相同的距离，排列应与型腔吻合。制件的壁厚处，浇口处最好要加强冷却。4.3冷却系统4.3.1冷却系统设计原则设计冷却系统需要注意的主要原则如下（接上）：在热量积聚大，温度较高的部位应加强冷却。如浇口附近的温度较高，在浇口的附近要加强冷却，一般可使冷却水先流经浇口附近，再流向其他部分。冷却水线应远离熔接痕部分，以免熔接不良，造成制件强度降低。降低出口与入口的水温差，使模具的温度分布均匀。4.3冷却系统4.3.2Pro/E水线特征在【模具】菜单中选择【特征】→【型腔组件】→【水线】命令，系统会弹出【水线】对话框，有【直径】、【回路】和【末端】等选项，输入水线的直径后，接下来将创建水线回路。4.3冷却系统4.3.2Pro/E水线特征4.3冷却系统在浇注系统设计中，经常利用几个去除材料特征来设计浇道、流道和浇口，由于在这些系统中相邻模具间非常类似（如下图所示的按钮和盒盖都采用侧浇口，具有相似的浇注系统），因此可以使用【特征】菜单下的【UDF库】（UDF为UserDefinedFeature的缩写）命令来将这几个特征装配在一起，并给予有设计意义的名称，作为用户自定义的特征。4.4UDF特征应用4.4UDF特征应用4.4.1UDF特征创建概述选择【工具】→【UDF库】命令，在系统弹出的【UDF】菜单管理器中选择【创建】命令，通过对话框可以定义UDF特征。创建UDF前必须定义要保存的几何，了解所创建特征的父子关系，通过重新使用参照来尽量减少创建几何所用的参照数目，例如用同一平面既作为一个特征的草绘平面，又作为另一个特征对齐参照。4.4UDF特征应用4.4.2UDF特征应用于浇注系统在模具模块中通过选择【模具】菜单的【模具特征】→【特征】→【用户定义的】命令，从UDF数据库中选用UDF特征，建立模具专属特征，以达到节省时间和实现模具设计标准化的目的。