模具分析工艺流程

一零件的结构设计

二塑件分析与设计

包括材料分析与塑件选用、塑件结构分析与造型设计、成型工艺分析与设计根据产品的功用，产品的性能、产品的特点以及经济的要求选定产品的材料，并且根据三维模型，测出单个制品的重量、体积、投影面积。

三基于pro/e软件的一般模具设计流程

1 参照模型的布局及定位

型腔数量根据以下因素：

制品的重量与注射机的额定注射量

制品的生产批量

制品的精度

制品有无侧抽芯及其处理方法

经济效益确定。

从经济效益来讲，对批量大于1w、制造成本较低、交货时间比较紧且体积较小、形状不是很复杂的产品采用一腔多模。

2 模型的检测与分析

a 拔模检测

塑料制品冷却时会使其紧紧包覆在模具型芯或型腔的凸起部位，为了顺利脱模，，防止脱模时刮伤制品，须在设计产品时在其内外表面沿脱模方向有足够的斜度。

使用软件：pro/e

检测方法：进入模具设计界面，在装配参照模型后点击分析-模具分析，选择类型为拔模检测指定开模方向和拔模角度，确定是单向检测还是双向检测，然后进行计算得到分析结果。若进行单向拔模检测，则经过充分拔模的曲面将以洋红的或蓝色显示，具体取决于开模方向；若进行双向拔模检测，则开模方向则以洋红色显示，开模方向的反方向则以蓝色显示。且需要拔模的曲面以一系列其他颜色显示，并以此指明了拔模曲面偏离所需拔模角度的程度。

b 厚度检测

任何塑料制品都需要有一定的厚度，这是因为塑料在成型时要有良好的流动性。若制品厚度很大，不仅增加成型时间，而且壁内容易产生气泡，最终成型的制品还可能出现翘曲变形；若厚度太小，不仅影响制品的强度和刚度，而且增加成型的难度，甚至无法成型。

使用软件：pro/e

检测方法：进入模具设计界面，在装配参照模型后点击分析-厚度检查，选择参照模型和基准平面，可选择一个或多个平面进行厚度检测，也可以在指定的层切面上进行厚度检测，然后指定最大值或最小值，点击计算。然后系统会将界面内大于最大值的区域以红色剖面线显示，将小于最小值的区域已蓝色的剖面线显示，另外，还可以得到所有横截面的信息，以及厚度超厚与不足的横截面的数量。

c 模流分析

通过对其进行模流分析可以选择合适的制品原材料，优化注塑成型工艺参数，分析制品最佳浇口位置和浇口数量，预测制品可能出现的各种成型缺陷，如熔接痕的数量及位置、气泡的数量及位置、制品的翘曲变形、填充不足、过热及过保压等。并且可以利用模流分析的结果指导注塑模具的设计，这样不仅大大提高了模具设计的效率及其质量，而且可以缩短设计周期及生产成本，减少了试模、修模的次数，提高了模具的一次试模成功率。

使用软件：Pro/Plastic Advisor

分析方法：进入零件模式下，然后选择应用程序-Plastic Advisor，在弹出的对话框中，点击工具栏上的人形按钮，然后依次选择最佳浇口位置分析、成型条件分析、填充分析、冷却质量分析、缩痕分析。

3、收缩率的设置

塑料制品从热的模具型腔中取出后，由于冷却等原因会出现体积缩小的现象，所以必须对制品的收缩性进行适当的补偿。

要确定制品的收缩率，必须先知道成型其采用的是何种类型的塑料及型号。可分为按比例收缩和按尺寸收缩。

4、工件的创建

工件是一个完全包括参照模型的组件，通过分型面分割可以将其分割为凸模、凹模、滑块等模具元件。

5、分型面

A 分型面的创建

分型面是指用于分割工件的曲面特征，利用分型面可以将工件分割成凸、凹模、滑块等。分型面的设计对塑件的质量、模具的整体结构、工艺操作的难易程度及模具的制造等都有很大的影响。分型面应尽可能简单，以便于塑件脱模和模具制造。影响分型面的因素很多，在选择分型面时应遵循以下原则：

a 分型面应选择在塑形元件的最大轮廓处

b 分型面的选择应有利于塑件的留模及脱模，尽量使塑件开模后留在动模侧

c 应保证塑件的精度要求，将同轴度、位置度等要求较高的部分设置在同一模块内

d 满足塑件的外观要求，分型面尽可能避开塑件连续光滑的表面或圆弧转折位置

e 便于模具的制造

f 减小成型面积，塑件在分型面上的投影面积小，降低了锁模力

g 增强排气效果，应使料流的末端在分型面上

B 分型面的检测

a 自交检测

在分型面创建完成后，点击分析-分型面检查，在弹出的模具菜单管理器中选择自交检测，显示结果。

b 轮廓检查

在弹出的模具菜单管理器中选择轮廓检查，选取创建的分型面，在绘图窗口以红色显示分型面上的轮廓及其上的点，并显示检查结果。

当检测到的分型面发生自交或存在间隙时，必须对该分型面进行修改或重定义，否则，分割体积快将失败。

6、体积块的创建

模具体积快实际上是一个没有质量的三维封闭曲面面组，可分为分割法及直接创建法。直接创建法又可分为聚合、草绘、滑块三种。

7 模具元件的抽取

将前面生成的体积块抽取出来，使其生成模具元件。实际上是通过实体材料填充模具体积块来创建的，相当于对模具体积块进行实体化操作，且抽取出来的模具元件与模具体积块之间是父子关系，当修改模具体积块时，模具元件也会随之更新。

步骤：单击“模具/铸件制造”工具栏中的“型腔插入”按钮，弹出“创建模具元件”对话框，在其上

单击“选取所有”按钮。即可选取所有的体积块，单击确定，完成抽取操作。

8 浇注系统的创建

合理设计角锥系统是模具设计的重点，在进行浇注系统设计之前应该对设计模型进行模流分析，先找到制品的最佳浇口位置，然后通过多次填充模拟，不断地修改浇口、浇道的形状、尺寸大小等获得较为合理的浇注系统。

在模具设计中，浇注系统主要包括主流道、分流道、浇口、冷料井，其可以利用型腔组件特征来创建，也可以直接在模具元件的零件模式下创建。主流道一般为圆锥形便于浇注系统凝料的脱出。分流道是介于主流道和浇口之间的一段流道，开设在分型面上，其断面可以呈圆形、六边形、半圆形、梯形、矩形、U字型等。其中圆形、六边形需要在动模和定模两侧同时开槽组合而成，不便于加工应用较少，其余断面可单开在动模或定模一边。

注重浇注系统的平衡。

浇口的类型及特点

①直接浇口

优点：浇口横截面积较大，流动阻力小，常用于成型深腔塑件、壁厚塑件，或高粘度、流动性差的壳类塑件；有利于排气及消除熔接痕；保压补缩作用强，易于完整成型；模具结构简单紧凑，流动通道短，便于加工。

缺点：只适用于单腔模具，去除浇口凝料比较困难，塑件上有明显的浇注痕迹；容易产生内应力，引起塑件变形，或产生气泡、开裂、缩孔等缺陷；在浇口附近熔体冷却较慢，延长注射成型周期，影响成型效率。

②中心浇口

优点：进料点对称，充型均匀，能消除拼缝线且模具排气顺利，浇口的余料去除方便。

③点浇口

优点：当熔体通过点浇口时，有很高的剪切速率和摩擦，产生热量，提高熔体的温度和降低熔体粘度，有利于熔体流动，从而能获得外形清晰、表面光泽的塑料制品。塑料制品的浇口在开模的同时被拉断，浇口痕迹呈圆点状，不明显，所以点浇口可开在塑件表面及任何位置，并不影响制品的外观。点浇口一般开在塑件顶部，因其注射流程短，拐角小，排气条件好，因此很容易成型。

缺点：注射压力损失较大，多数情况下必须采用三板模结构，其模具结构相对比较复杂，成型周期较长，流道与制品的比例较大。

④侧浇口

优点：Ⅰ侧浇口多为扁平状，可大大缩短浇口的冷却时间，从而缩短成型周期。

Ⅱ易于去除浇注系统的凝料而不影响塑件的外观。

Ⅲ可根据塑件的形状特点灵活多样地选择浇口位置。

Ⅳ侧浇口横截面积通常较小，熔体注入型腔前受到挤压和剪切而再次加热，改善流动状况，便于成型，降低制品的表面粗糙度，减少浇口附近的残余应力，避免变形、开裂及流动纹的出现。

Ⅴ浇口设在分型面上，而且浇口横截面形状简单，容易加工，并能随时调整浇口尺寸，较为方便地达到各型腔的浇口平衡，改善注射条件。

Ⅵ适用于一摸多腔的模具，提高注射效率。

⑤潜伏式浇口

特点：

（1）潜伏式浇口的位置选择范围更广，它既可选在塑件的外表面、侧表面，又可选在端面、背面。由于浇口横截面积较小，所以不会损伤塑件的外表面。

（2）开模时即可实现自动切断浇口凝料，并提高注射率。