基于PROE的手机外壳注塑模设计

基于PRO/E的手机外壳注塑模设计

摘要：

基于pro/e的音箱面板注塑模设计是对传统设计的创新，利用pro软件完成注塑模的各个环节的设计，先进行塑件的设计，然后pro/e根据塑件的形状可以生成型心和型腔，最后在标准模架系统下生成型心、型腔和标准模架的装配图，完成整个模具的设计。pro/e是美国ptc公司开发的三维设计软件，自问世以来，对机械、电子、汽车、家电以及航空航天等各行各业产生了深远的影响。

Pro/e功能强大，囊括了零件设计、产品组立、模具开发、NC加工、板金件设计、铸造件设计，造型设计、自动测量、机构仿真设计、应力分析、数据库管理等多种功能。它的出现改变了传统的CAD/CAM作业方式，参数花设计及全关联性数据库使产品的设计变得更加容易，大大缩短了用户开发产品的时间。但是，这一切都是建立在对传统的注塑模设计方法的熟练掌握的基础上。只有熟悉注塑材料知识和通晓常规设计的人，才能更好地应用和掌握Pro/e技术，才能在注塑模设计和制品生产中创造辉煌业绩。

关键词：PRO/E 手机外壳注塑模

1 引言

1.1 关于PRO/E设计软件

PRO/ENGINEER是有美国PTC公司推出的液体套三维的CAD/CAM参数化软件系统，其被容涵盖了产品概念设计，工业造型设计，三维模型设计，分析计算，动态模拟与仿真，工程图的输出，生产加工产品的全过程，其中还包括了大两的电缆和管道布线，模具设计与分析等使用模块。应用领域涉及到了航空航天，汽车，机械，数控（CNC）加工，电子等诸多行业。

PRO/E软件是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统。工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型；另外，PRO/E是建立在统一基础上的单一数据库。所谓单一数据库就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户不管是哪一个部门都为一件产品造型而工作。这使得设计更优化，成品质量更高，价格也更便宜。PRO/E功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型、三维上色实

体或线框造型和完整工程图及不同视图。PRO/E是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋、槽、倒角和抽空等。通过标准数据交换格式，PRO/E还可以输出三维和二维图形给予其它应用软件，诸如有限元分析及后置处理软件等。以上功能模块可以对使塑料产品造型、分型面的提取、模具结构三维设计、模具装配及模具动作情况进行模拟，检查是否干涉等变得更加方便可靠。PRO/E软件的这些功能模块在注射模具设计中的优势体现得更加淋漓尽致。

1.2 关于EMX模具装架系统

注塑模具设计专家（EMX）是一个基于知识库的模架装配和细化工具，它增强了PRO/E的模具设计功能。使用EMX进行注塑模设计，能够简化模具设计过程，提高生产效率。EMX装架系统有以下优点：

1. 可以快速选取标准模架和配件

2. 根据选取的顶杆规格，自动切出相应的孔位及沉孔

3. 按照预先定义的曲线轻松设计冷却水孔，并自动安装水管堵头

4. 自动生成装配图、零件图及BOM下料单

5. 完整的滑快、开模、斜顶等结构

6. 自动生成各类零件，并放置在相应的图层中

但是由于本人所学知识有限，不能完全运用其强大功能，请各位老师见谅。

1.3 关于模具的简介

模具是工业生产的重要装备，它被用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品。在各种材料加工工业中广泛地使用着各种模具，75%以上的金属制品（含半成品），95%以上的塑料制品是通过模具（包括压延辊筒）来成型的，如金属制品成型的压铸模、锻压模、浇铸模、非金属制品成型的玻璃模、陶瓷模、塑料模等。每种材料成型模具按成型方法不同又分为若干种类型。

采用模具生产制件具有生产率高，质量好，切削少，节约能源和原材料，成本低等一系列的优点，模具成型已成为当代工业生产的重要手段，成为多种成型工艺中最具潜力的发展方向。模具是机械、电子等行业的基础工业，它对国民经济和社会的发展起着越来越大的作用。注塑成型作为一种重要的成型加工方法，在家电行业、汽车工业、机械工业等都有广泛的应用，且生产的制件具有精度高、复杂度高、一致性

高、生产率高和消耗低的特点，有很大的市场需求和良好的发展前景。

模具根据工艺方法和加工对象的不同，一般分为：冲模、压铸模、锻模、塑料模和粉末冶金模等。

本次设计中，所采用的是塑料模。塑料模是用于生产塑料制品的主要工艺装备，使用塑料模具进行生产具有制造简便、生产效率高、原材料利用高等优点。用塑料模生产塑料制品，主要是利用塑料在高温条件下具有的流动性和可塑性，将其成型为具有一定形状，并通过塑料的化学或物理变化定型为塑料制品。塑料又可以分为压塑模、压注模、挤出模、注塑模等。在这个设计中，采用的是注塑模，它是成型热塑性塑料件和热固性塑料件的模具，是应用最为普遍的塑料模具加工方法之一。

2 注塑模具设计的基础知识

2.1 塑料的基本性能

塑料是以高分子量合成树脂为主要成分，在一定条件下（如温度、压力）可塑制成一定形状且在常温下保持形状不变的材料。塑料按受热后表现的性能不同，可以分为热固性塑料和热塑性塑料两大类。塑料都是以合成树脂为基本原料，并加入一定的填料、增塑剂、染料、稳定剂等各种辅助料而组成的。不同品种牌号的塑料，由于选用的树脂和辅助料的性能、成分、配比以及塑料的生产工艺的不同，则其使用性能、成型性能及工艺特性不同。所以在设计模具时，必须了解所用塑料的工艺特性。

设计塑料音箱面板时选用ABS，ABS材料的物理力学主要性能：

相对密度：1.05～1.07 导热系数(10-2×K/（m.K))：13.8～31.2

线胀系数（10-5×1/K）：5.8～8.6 吸水率（24时）（%）：0.20～0.45

成型收缩率（%）：0.5～0.7 摩擦系数（与钢）：0.50

硬度：R108～R115（洛氏）拉伸强度MPa：43.5～55.2

拉伸弹性模量（102×MPa）：22.8～27.6断裂伸长率（%）：5～20

2.2 塑料制品的成型方法

塑料制品的生产是把成型所需的塑料原料装入各种形式的成型模具中，并使之硬化成要求的形状。在一般情况下，热固性塑料主要采用压缩和压注成型，而热塑