基于Pro／E的电源按钮注塑模具设计

李耀辉，刘 威

（苏州市职业大学 机电工程学院，江苏 苏州 215104）

0 引言

在塑料加工行业中约有95%的产品靠模具生产，产品的更新及新产品的开发都是以模具的更新和工艺改进为前提。注塑制件约占所有塑料制件总产量的40% ，注射模具的产量占世界塑料成型模具总产量的一半以上，这主要是因为相对于其他塑料成型工艺方法，注射成型工艺能完成复杂精密塑料制件的成型，而且成型效率高。随着注射成型CAD／CAE／CAM技术的迅速发展与普及，设计制造业正朝着数字化、全球化、快捷化的方向发展［1］。由于市场经济的激烈竞争，促使工业产品朝着多品种、小批量、高质量、低成本的方向发展。为保持产品的市场竞争力，产品的开发周期、生产周期越来越短，作为制造各种产品的关键工艺装备之一——模具的计算机辅助设计（CAD）技术的开发与应用已成为决定产品竞争力的关键。

1 塑件工艺性分析

图1为电源按钮塑件产品图，图2为在Pro／E中建立的3D模型。该产品为某款照相机上的开关键，材料为ABS，属于外观件，零件表面光洁度要求较高，不能有缺陷、毛刺，最终表面须喷涂处理。该零件总体尺寸为24．38×24．41×5．31，属于小型产品。在产品的尾部有两个小孔，直接利用公母模无法成型，所以设计模具时此处须设置侧向分型抽芯机构。该零件属于中等复杂程度，塑件等级5级精度，未注公差尺寸按GB／T14486－1993取7级精度，ABS收缩率为0．3%～0．8%。

2 模具结构设计

2．1 型腔数目确定

由于该产品尺寸较小，属于大批量生产，且尺寸精度要求在成型许可范围内，故采用一模四穴的多型腔注射模，且为平衡式布局，以保证塑件成型质量、提高生产效率、降低塑件的整体成本。

图1 电源按钮产品图

图2 电源按钮的3D模型

2．2 分型面设计

分型面是决定模具结构的一个重要影响因素，它与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模和模具的制造工艺等有关，因此分型面的选择是模具设计中的一个关键步骤。

设计分型面时，首先根据产品特点及脱模等要求确定分模线的位置［2］，进而在Pro／E“模具制造”模块中通过相关曲面命令进行分型面的设计。该产品的分模线位置选择如图3所示。

图3 塑件分模线位置选择

2．3 侧抽芯机构设计

当注射成型的塑件在与开合模方向不同的内侧或外侧具有孔、凹穴或凸台时，模具上成型该处的零件必须做成可侧向移动的形式，以便在塑件脱模推出之前，先将侧向成型零件抽出，然后再把塑件从模内推出，否则产品无法脱模。因本产品侧边有两个小孔，所以需设计侧抽芯机构，本文采用斜导柱侧向分型与抽芯机构［3］。模具结构布局示意图如所图4所示。

图4 模具结构布局示意图

2．4 滑块设计

滑块是斜导柱侧向分型与抽芯机构中的一个重要零部件，一般情况下，它与侧型芯组合成侧滑块型芯，即组合式滑块，当侧型芯结构简单容易加工时，也可采用整体式滑块。本设计中采用组合式滑块，其结构如图5所示。

2．5 模具总体结构设计

电源按钮注射成型模具采用两板模结构，浇注系统为一模四穴的侧向进浇方式。产品尾部的孔采用斜导柱侧向分型与抽芯机构，模具结构示意图见图6。在Pro／E软件中调用标准模架后进行模具的3D结构设计，如图7所示。

图5 组合式滑块结构示意图

图6 电源按钮模具结构示意图

图7 模具的3D结构示意图

［1］ 唐志玉．塑料模流变学设计［M］．北京：国防工业出版社，1991．

［2］ 吴崇峰．实用注塑模CAD／CAE／CAM 技术［M］．北京：兵器工业出版社，1999．

［3］ Georg Menges，Walter Michaeli，Paul Mohern．注射模具制造工程［M］．闫光荣，许鹤峰，译．北京：化学工业出版社，2002．

Design of Plastic Injection Mould for Power Button Based on Pro／E