基于PROE笔记本键盘外壳注塑模设计.doc

基于PRO/E笔记本键盘外壳注塑模设计第1页共54页基于PRO/E笔记本键盘外壳注塑模设计摘要：基于pro/e的笔记本键盘外壳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。他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CAD技术。关键词：PRO/E笔记本键盘外壳注塑模1引言1.1关于PRO/E设计软件PRO/ENGINEER是有美国PTC公司推出的一套三维的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。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，基于PRO/E笔记本键盘外壳注塑模设计第2页共54页提高生产效率。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。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。设计塑料笔记本键盘外壳时选用ABS，ABS树脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS是AcrylonitrileButadieneStyrene的首字母缩写）是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。基于PRO/E笔记本键盘外壳注塑模设计第3页共54页ABS树脂是丙烯腈（Acrylonitrile）、1,3-丁二烯（Butadiene）、苯乙烯（Styrene）三种单体的接枝共聚物。ABS材料的物理力学主要性能：相对密度：1.06导热系数(10-2K/（m.K)：13.831.2线胀系数（10-51/K）：5.88.6吸水率（24时）（%）：0.200.45成型收缩率（%）：0.50.7摩擦系数（与钢）：0.50硬度：R108R115（洛氏）拉伸强度MPa：43.555.2拉伸弹性模量（102MPa）：22.827.6断裂伸长率（%）：520冲击强度（J/m）缺口：106.8213.5热变形温度（1.82MPa）()：85106连续最高工作温度（）：652.2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，而热塑性塑料主要采用注塑和挤出成型。2.3塑料成型的常用设备液压机是热固性塑料压缩和压注成型的主要设备。挤出机是挤出出成型的主要设备。注塑机是热塑行塑料和部分热固性塑料注塑成型的主要设备。3塑料笔记本键盘外壳塑件3.1塑料笔记本键盘外壳塑件分析3.1.1表面质量分析该零件的表面除要求没有、毛刺、缺肉、消水、断柱，表面光滑度好。3.1.2塑件壁厚塑料制品应该有一定的厚度，这不仅是为了塑料制品本身在使用中有足够的强度和刚度，而且也是为了塑料在成型时有良好的流动状态。塑件壁厚受使用要求、塑料材料性能、塑件几何尺寸以及成型工艺等众多因素的制约。根据成型成型工艺的要求，应尽量使制件各部分壁厚均匀，避免有的部位太厚或者太薄，否则成型后会因收缩不均匀而使制品变形或产生缩孔，凹陷烧伤或者填充不足等缺陷。热塑性塑料的壁厚应该控制在1mm4mm之间。太厚，会产生气泡和缺陷，同时也不易冷却。3.1.3尺寸精度分析塑件的尺寸精度是指成型后所获得的塑件产品尺寸和图纸中尺寸的符合程度。一般而言，塑件尺寸精度是取决于塑料因材质和工艺条件引起的塑料收缩率范围大小，模具制造精度、型腔型芯的磨损程度以及工艺控制因素。而模具的某基于PRO/E笔记本键盘外壳注塑模设计第4页共54页些结构特点又在相当大程度的影响塑件的尺寸精度。故而，塑件的精度应尽量选择的低些3.2创建笔记本键盘外壳的三维模型（1）设置工作目录为“zq毕业设计”，新建零件文件“zq”，选择模板为“mmns_part_solid”。(2)单击，拉伸“定义”。选择草绘平面单击“草绘”。在草图上画如图所示，继续当前部分。填写拉伸长度为“10”，确定“”。（3）单击拉伸按钮“”，定义草绘平面基于PRO/E笔记本键盘外壳注塑模设计第5页共54页画如上右图所示：继续当前部分选择拉伸方式为“至选择面”，“去除材料”。效果如图所示：（4）单击“拉伸”“放置”“定义”，选择如图的草绘平面。画如图所示，并“继续当前部分”。基于PRO/E笔记本键盘外壳注塑模设计第6页共54页选择拉伸方式为“至选择面”，“去除材料”。效果如图所示：（5）单击“拉伸”“放置”“定义”，选择如图的草绘平面画如图所示，并“继续当前部分”选择拉伸方式为“至选择面”，“去除材料”。效果如图所示：基于PRO/E笔记本键盘外壳注塑模设计第7页共54页（6）单击“拉伸”“放置”“定义”，选择如图的草绘平面。画如图所示，并“继续当前部分”选择拉伸方式为“至选择面”，“去除材料”。效果如图所示：（7）选定，再单击“阵列”。再点选“选取项目”。再点选再填写相关数据：选择尺寸