今天小编给大家找来了《芯盒模具设计论文(精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。摘要：UG一些常用的特征在模具设计中有独特的效果，灵活应用UG拔模、拔模体、边倒圆、面倒圆特征在模具设计尤为重要。模具采用WAVE全方位关联起来，全参数设计流程，这样模具设计可避免出错，为后期模具修理通过方便。
芯盒模具设计论文 篇1：
模具专业项目教学的探索与应用
摘 要：笔者在模具制造专业学生实习期间，开发设计了一款带有学校标志的名片盒，并按计划高质量地完成了该模具的制作，顺利通过了试模。
关键词：名片盒 注塑模具设计与制造 项目教学
一、研制背景及意义
1.研制背景
笔者经过市场调查发现，目前市面上流通的名片盒有塑料制品和金属制品两种。塑料名片盒上下抽取的款式较多，造价较低，但体积较大、造型单一，盒盖扣不紧容易散开；金属名片盒小巧紧凑，携带方便，但工艺复杂、零件较多、造价较贵，而且造型和颜色比较单调。综合以上两种名片盒的优点，笔者开发设计了一款带有学校风格、又有所创新的名片盒。
这款名片盒结构小巧玲珑、携带方便、装配容易，且造价低廉。在造型上改变了金属名片盒比较呆板的模式，采用圆角和弧线设计使名片盒外形美观大方，圆点图案增加了产品的美感。按照人体工学原理设计了两个适合手指形状的弧形，打开、关闭名片盒感觉非常方便舒服。由于是塑料制件，因此很容易搭配不同颜色，满足不同的审美需求。
2.意义
这一项目优化了模具制造专业学生实习内容，增强了模具制造实习的真实性，仿真了工厂生产模具的过程，使学生了解到工厂模具制造的实际情况，并在有限的实习时间内接受到了更多的训练，提高了查阅相关资料、计算机绘图、生产制造等综合能力。
二、设计方案
1.产品设计方案的确定
名片盒由上盖和下盖组成，上盖选用乳白色ABS塑料，下盖选用天蓝色透明AS塑料，它们在工程塑料材料中价格处于中位。制作名片盒上、下盖的模具都采用AI型工字标准模架，属于二板式单分型面注塑模，采用718#钢材制作模仁。上盖模具使用侧浇口进料、扁顶杆推出结构、自行回程自动脱模。下盖模具采用潜伏式浇口进料、四面抽芯、滑块结构、机械手取件。
2.上盖模具设计方案的确定
名片盒上盖模具的主要结构包括一模二腔、侧浇口、自行回程、自动脱模。在这里，特别介绍的是使用扁顶杆顶出结构。一般模具都是采用圆顶杆，笔者针对这个产品选用了扁顶杆，这样能够使产品造型美观、完整。
3.下盖模具设计方案的确定
名片盒下盖模具的主要结构包括一模二腔、潜伏式浇口、自动回程、四面抽芯、滑块结构。同样，在这里特别介绍一下两个长方向的滑块结：开合距离较长，单边行程为75mm；增设了两件滑块导板，大大降低了模架成本。
三、模具零件的制造与装配
在指导老师对传统机加工（包括钳工、车工、铣工、磨工等）和特种加工（包括电火花、线切割）的基本操作技能及相关知识讲解后，经过学生和指导老师的思考与讨论，编写了每个零件的加工工艺卡，学生按照工艺卡上的内容按工序、高质量地完成零件的制造。
模具制作有以下几个难点：如何保证上、下模产品外框对称而不错位；如何保证上、下盖安装配合形状吻合、动作顺畅；如何保证塑件顺畅脱模；如何保证产品顶出位外观平整。
学生的解决方法是：线切割同向基准割通框及割配大小模仁，采用CNC同向基准加工型腔、镶件及型芯； CNC加工、基准合理、余量合理，铜电极CNC加工及余量合理，然后采用EDM加工并设置合理参数；用T8料，硬度52～56HRC标准顶杆割出合理的扁形顶杆，控制顶出行程；安装复位弹簧、型芯槽位与扁顶杆割配合理，扁顶杆修配好后，高度留余量0.3～0.5mm；模具装配好后，用整体成型铜电极EDM精加工。
四、试模与修整
虽然是在选定成型材料、成型设备后，在预想的工艺条件下进行模具设计，但这往往是不够的。我们必须在模具加工完成以后，进行试模检验，看成型的制件质量如何，发现问题后排除错误，进行修模。
塑件不良现象的形式很多，原因也很复杂，有模具方面的原因，也有成型工艺条件方面的原因，二者往往交织在一起。在修模前，教师让学生根据塑件出现的不良现象进行细致的分析、研究，找出造成塑件缺陷的原因后，提出补救方法并确定最终修模的方案。由于成型条件容易改变，所以一般的做法是先变更成型条件，当变更成型条件不能解决问题时，才考虑修理模具。
此次实习完毕后，笔者进行了反思。学生虽然在规定的模具制造实习时间内完成了这一项目，但在加工过程中有些零件出现了超时完成和加工不合格的现象。针对此情况，我们仍需要寻找问题出现的原因，并及时查看相关的资料，采用最佳的解决方法，力求以最短的时间加工出高质量的工件。
（作者单位：中山市技师学院）
作者：萧锦岳
芯盒模具设计论文 篇2：
UG在汽车转向泵模具设计中的应用
摘 要：UG一些常用的特征在模具设计中有独特的效果，灵活应用UG拔模、拔模体、边倒圆、面倒圆特征在模具设计尤为重要。模具采用WAVE全方位关联起来，全参数设计流程，这样模具设计可避免出错，为后期模具修理通过方便。
关键词：常用的特征；拔模体、边倒圆、面倒圆；全参数化； WAVE关联
1引言
随着CAD 技术的发展和应用，现代模具设计的效率和精度都有了极大的提高。UG软件以其优异的CAD和CAM功能在模具设计制造领域占有一定的份额，UG一些常用的特征在模具设计中有独特的效果，本文将以某汽车转向泵为例，探讨UG/CAD常用特征在汽车转向泵模具设计中的应用。
2设计流程
转向泵模具设计中应用的UG命令特征主要有草图、拉伸、旋转、凸台、偏置面、管道、拔模、拔模体、边倒圆、面倒圆等，草图、拉伸、旋转、凸台、管道、偏置面特征机械零件三维设计经常用到，拔模、拔模体、边倒圆、面倒圆特征则在模具设计大量使用。汽车助力转向泵流量特性要求连续平滑、走向正常，铸件流量阀槽尺寸精度±0.2mm，再加外观要求圆滑美观，灵活应用UG拔模、拔模体、边倒圆、面倒圆特征能达到上述效果。
3模具设计
模具CAD/CAM一体化都是基于零件的三维模型，而厂家提供的零件图都是二维的，这就需要对零件进行三维设计。图1-1是轿车转向泵的零件图。
从图1可以看出泵体的分型面应该阀孔和泵体中心连线平面，由于汽车转向泵泵体结构特殊性，分型面基本上都如图所示，因此泵体进出油口通常为马蹄状（与出模方向一致），下面具体探讨一下设计过程。
分型面确定以后模具基准面随即确定，从图2部件导航器可以浏览模样设计全过程。由于转向泵基体属于回转体，主要运用拉伸、旋转，管道，求和等命令，建模过程不太复杂我们在这里就不具体阐述了，现就模样设计一些细节阐述一下：
（1）管道命令特征应用：转向泵进出油口轴线是一条三维空间线，我们可以提高拉伸、旋转等命令特征来完成建模，但过程比较麻烦，需要建立空间基准面，对于初学UG设计者来说难度有点大，用管道特征就比较简单，我们只需要平移基准面，然后草图画一条角度线，最后用管道命令特征生成油口形状。
（2）拔模体、偏置命令特征应用：通过管道形成的进出油口下半部分不能脱模，可以设计活块，但不利于批量造型。转向泵进出油口形状与厂家发动机连接位置比较远，形状无干涉，可以把油口下半部分向分型面拉伸，然后把两半圆面径向部分连起来，最后拔模，设计过程比较复杂。应用拔模体可以巧妙地一次性完成（油口成马蹄状），但油口端面经过加工后出现不规则扁圆，为了弥补这一不足，在油口拔模前长度缩短2.5mm～3mm（加工量），然后拔模后偏置2.5mm～3mm，加工后油口呈圆状。
（3）拔模体、边倒圆命令特征应用：为了保证上下模样分型面形状高度吻合，转向泵模样采用拔模体特征完成拔模角设计。如果上下模样有高度差，会出现错边，可用偏置来对齐。模样拔模后铸造圆角通过边倒圆命特征完成。边倒圆不能盲目应用，讲究先后顺序，独立特征体单独倒圆角，尽可能把泵体轴向或径向圆角一次性倒完，这样可以减少边倒圆命特征，达到事半功倍的效果。
（4）模板设计：模样设计完成后通过修剪体命令把模样分为上、下模样。模板分上下模板，上模板由上模样、上底板、浇冒口、直浇道、横浇道以及气针等部件组成，下模板由下模样、下底板、浇口座、内浇道、冒口座等部件组成。如图3所示除上、下模样，其它部件可以标准化，预先设计好，通过装配形成部件。此外为了存放个别散落的砂粒，大大加快下芯速度设计集砂槽R2；为了防止掉砂缺陷，设计防压环5X1mm；为了合箱后把砂芯压紧，避免液体金属沿间隙进入芯头，堵塞通气道，在芯头端设计压环，同时要考虑铸件的凝固收缩率、拔模斜度、铸件的浇注位置。
4芯盒设计
芯盒的结构可以根据砂芯的结构按一般的模具设计方法来确定，转向泵芯盒阀孔油道要求光滑，尺寸公差±0.2mm，芯盒的结构设计不考虑砂芯成型时的收缩，如图4所示为提高生产效率，综合考虑射砂机、模具的芯盒采用顶杆和减重装置。芯盒设计注意以下几点：
（1）创建分型线应选择产品最大轮廓，有利于脱模，转向泵芯盒也采取整体设计最后分型，应用拔模体和偏置命令使上下型吻合。
（2）射砂口应选择在芯头处或是砂芯的大端，以確保砂流畅通地进入芯盒而不产生涡流，转向泵在阀孔芯头处增加了辅助射砂口，同时增加了排气钉。
（3）为了节省砂子，同时保证覆膜砂强度，芯盒增加了减重块。
（4）本文采用德国进口射芯机，射砂、抽芯、顶芯数控系统控制，所以增加了顶杆装置，效率大大提高。
5参数化设计
为了后续修改方便，所有的特征都按照全参数化设计的特点来设计，甚至是一些标准特征如圆孔、圆台等也尽可能采用SKETCH 生成各个截面，通过拉伸或扫描形成。在完成了模具的三维参数化设计后，可以采用WAVE 技术来完成铸件模具的三维设计。利用UG的WAVE 功能对铸件模具三维进行设计的步骤如下：
（1）在UG中打开零件三维，进入Modeling功能，并激活Application→Assemblies。
（2）利用命令Assemblies→Components→Create New加入一个名为cast的新组件，组件为空，并指定一个新层来存放新组件。
（3）在Assembly Navigator中将cast组件设为Work Part。
（4）利用命令Assemblies→WAVE GeometryLinker 在cast 组件中加入参数化零件实体。
模具模块的设计是基于铸件模样和砂芯的，在设计过程中可以将模样和砂芯当成一个整体来设计。模具的设计同样采用WAVE功能来实现参数化。采用WAVE GeometryLinker将铸件和砂芯都作为关联对象，同时模板中模样、底板、浇冒口、浇道系统以及芯盒中型体、顶杆、复位杆、顶板等等都可以采用WAVE关联起来，这样模具全方位关联，可避免设计出错，为后期模具修理通过方便。
6结论
灵活应用UG拔模、拔模体、边倒圆、面倒圆特征在模具设计效果能够满足转向泵性能要求，在设计中充分利用UG软件的WAVE功能，使整个模具模板和芯盒的设计都在参数化下进行，提高了模具设计的柔性，方便了以后的修改。
参考文献：
[1]王延涛.车用转向泵电机控制系统研究[J].科学技术与工程.2014（2）：11-12
作者：张志勇 宋艳东 宁军鹏
芯盒模具设计论文 篇3：
内螺纹回转体塑件注射件退螺纹机构探研
【摘要】：本文主要通过分析塑件结构，并对常规内螺纹塑件的脱模机构中退螺纹机构的分析总结，充分利用注射机上液压系统，研究设计一种经济实用操作简单的全新退螺纹机构。模具结构紧凑，推出可靠，安装操作方便，成型塑件质量好，生产效率高。
【关键词】：内螺纹，退螺纹机构，注塑模
引 言：注射成形是现在成形热塑性制品的主要方法，因此应用范围很广。它是把塑料原料（一般为经过造粒、染色、加入添加剂等处理后的颗粒料）放入料筒，经过加热融化，使之成为高粘度的流体——称为“熔体”，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高的压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。注射成形过程分为：塑化过程——充模过程——冷却凝固过程——脱模过程组成。塑件在型腔内固化后，必须用机械的方式把它从型腔中取出。这个动作要由“脱模机构”来完成。不合理的脱模机构将造成塑件滞留型腔，塑件受到损伤，影响塑件质量，且塑件的几何形状是千变万化的，所以必然要采用最有效的和最适当的脱模方式。因此，脱模机构的设计也是注射模设计中的一个主要环节。对于内螺纹回转体，脱模机构的难点和关键点就是退螺纹机构。
1 塑件结构分析
图1 所示塑件为某包装盒盒盖，材料为PE（ 聚乙烯）。盒盖主体外侧均布4个侧凸防滑筋，盒盖顶部有凹下一平面用于后工序商标编号标示。瓶盖与包装盒体连接采用三头完全内螺纹（螺纹深度至根部），有效达到密封的同时，实现了安装的便捷。是典型的带侧凸的
内螺纹回转体注射件。见图1。此类零件的注射模设计不同其他的特点：1）内螺纹，这种结构必须要在模具中增加螺纹镶嵌件，模具设计中必须考虑镶嵌件与零件的分离问题。2）一模四腔，如果要达到自动卸料的目的，模具设计中必须解决各螺纹型芯的同步协调。螺纹孔相当于侧凹结构，常采用旋出机构脱模，即退螺纹，本文主要研究其退螺纹机构的设计。
2 常规退螺纹机构简介
2.1手动退螺纹
即作螺纹型芯，在注射完成后，塑料制品包裹在螺纹型芯上，随塑件制品一并由顶出机构从模具型腔中被顶出，然后手工卸螺纹。这种方法的特点是：模具结构相对简单，加工容易，成型各过程相互协调简便，工人容易操作，但是靠手工卸螺纹型芯，生产效率较低，从经济成本上来看，模具成本适宜，但是单件劳动力工时偏高，不利于产品成本控制。所以这种结构在大批量生产中不宜采用。
2.2自动退螺纹
自动退螺纹机构常见也有两种方式，一是模具运动带动的退螺纹机构即借助一个中心螺纹轴和与顶杆相连的螺旋套（环）退出螺纹芯杆的退螺纹机构，即自力退螺纹；另一种是动力退螺纹机构，即用一个单独的驱动机构来退螺纹（例如，在需要退多个螺纹时，在一个模塑制件上有几个螺纹时，或必须在模具闭合状态下退螺纹时）。在本文中提到的就是一模四腔即需要退多个螺纹的情况。这通常要在模具设计中加入驱动机构（齿轮—齿条；齿轮—链条等），在附加电机等外动力的帮助下，使螺纹型芯自动与塑料制品脱离，即外力退螺纹
自动退螺纹省去了手工装、取型芯的操作，生产效率较高，但是不足在于模具结构庞大复杂，加工困难，注射各过程动作协调复杂，工人的安装调试技能需大幅度提高，才能保证正常生产。此外要增加注射机之外的动力机构。从经济效益上看，这种结构的模具成本偏高，由于塑料件种类繁多，机构又不能实现互换性，亦不能满足塑料件厂家控制成本的目的。
3 退螺纹机构创新设计
鉴于以上两种常用方式的优缺点，再充分利用注射机上的液压循环系统，我们将带内螺纹塑料件的注射模具进行改进创新，使之尽可能满足以下特点：模具结构简单；成本适宜；安装调试过程便于掌握；零件能自动拆卸。按此思路，参考上述两种常用模具结构，创新设计图见图2。
图2 内螺纹回转体塑件注射模具
1.定位圈 2内六角螺钉 3.浇口套 4.定模板 5.凹模套 6.凹模板7.芯套8.动模板9.螺纹芯杆10.夹板11.大齿轮12.单列向心推力球轴承13.固定板14.平键15.单列推力球轴承16.水嘴17.小齿轮18.平键19.主轴20.导柱21.皮带轮22.支板23.限位导柱24.垫板25.垫圈26.内六角螺钉27.平键28内六角螺钉
该结构采用的是最简单的注射模具通用结构，在此基础上增加两套机构完成一模四腔结构的自动卸料。一套是齿轮机构，运动过程：件19主轴连接皮带轮（或者链轮）带动件11主齿轮转动，从而带动与主齿轮啮合的件17四个从动齿轮转动，小齿轮通过平健件14带动四个螺纹芯杆转动。从而达到螺纹芯杆与塑件脱离的目的。另一套是液压动力传动系统。即液压系统（即动力源）—皮带轮—皮带（或者液压系统—链轮—链条）带动主轴转动。从而达到螺纹芯杆与零件自动脱离的目的。
这中间涉及到的一个难点是：新型注射机自带的液压传动系统与注射行程中的合模--射程-开模等动作不能同时完成。要达到螺纹芯杆自动转动的目的，常规解决方法是开模一段距离，完全利用液压传动的力量推开模具，件6，件5，件4，件3，件2，件1，塑件最终留在件4凹模套中，人工直接从凹模套中取零件。实际操作中发现，从凹模中扣出零件的动作危险，而且经常发生塑件打滑不容易出模的现象。此外液压动力传动用的皮带—皮带轮（或链轮—链条）受力太大，容易疲劳报废，要经常更换。模具的使用和维修成本增加。
在此针对该塑件外圆有四处凸沿的结构特点，可以利用一“机械手”（见图3）
解决这个问题。当合模注射保压完成后，完全开模。将机械手深入模具分模面，机械手上面型腔的四处突出R与凹模板完全一致，既与开模后包裹在螺纹芯杆上的塑件上的凸沿一致。这样机械手可一次卡住四个塑件，四处凸沿刚好卡住保证零件在机械手中不发生自传打滑。这时启动液压循环装置，件11大齿轮带动件9螺纹芯杆转动，螺纹芯杆与塑件发生相对转动，塑件被机械手牢牢握在手心，螺纹芯杆自然作退螺纹位移，向右平稳移动机械手，则塑件自然停在机械手中，与模具分离。机械手移出模具。对准零件箱翻转，塑件自然脱落入零件箱，完成自动卸料动作。（见图4，下页）
4 结束语
经生产实践证明，该模具制造容易操作便利，退螺纹机构简单可靠，工人掌握便利，很大程度上提高了生产率，投入使用后塑件质量稳定达到用户要求。随着塑料制品的增加和产品种类的多样化，塑料模具的设计成本和使用便利性已经成为厂家追求的根本，所以，针对塑件外圆周有突沿的内螺纹回转体塑件，这种机构简单，成本低廉，操作便利的结构必将越来越受欢迎。
参考文献
[1]《实用注塑模设计手册》 作 者：贾润礼 程志远 出 版 社：中国轻工业出版社；
[2]《注塑成型模具设计与典型结构图例应用手册》作 者：罗益旋出 版 社： 京工业大学 ；
作者：高俊丽