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（%）：5～202.2 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1.液压机液压机是热固性塑料压缩和压注成型的主要设备。
2.挤出机是挤出出成型的主要设备。
3.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 手机外壳塑件3.1手机外壳塑件分析1. 表面质量分析该零件长宽尺寸较小，但高度尺寸相对较大，无特殊尺寸精度和表面质量要求。
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。
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创建手机外壳的三维模型(1)设置工作目录为“手机外壳”，新建文件“毕业设计”,选取模板“mmns_part_solid”（2）单击【拉伸工具】命令，草绘拉伸轨迹（3）草绘拉伸矩形拉伸高度为42mm（4）单击【拉伸工具】命令，草绘另外一个拉伸轨迹（5）拉伸厚度为64mm（6）对刚刚创建的两个曲面进行合并（7）对曲面进行修剪（8）对棱边进行倒圆角，半径为R=20mm（9）加厚曲面，厚度方向向内d=1.5mm （10）对外棱边进行倒圆角R=2.5mm（11）创建平面DTM4和DTM5，并用两平面创建基准轴，如下图所示（12）创建拉伸孔（13）创建拉伸实体，拉伸至曲面（14）对拉伸实体和曲面实体交界处进行过度倒圆角R=0.5mm（15）对外壳外边缘倒圆角，R=0.3mm（16）利用拉伸去除材料创建鼠标中间孔（17）完成鼠标外壳的创建并保存即可4. 塑料顾问Pro/ENGINEER wildfile3.0软件的塑料顾问分析是MOLDFLOW公司的MPA （Moldflow Plastic Adversers）软件中的PART ADVISERS，是Pro/ENGINEER wildfile 的外挂软件之一，它提供注塑成型过程中的模拟分型功能，使设计人员对塑料在型腔内的填充情况有所了解。
塑料顾问用于评估注塑工艺的每次设计更改所一它是与注塑设计有关的行业节约成本和时间的有力工具。
设计人员可方便地选择材料和提议的浇口位置，塑料模设计顾问则在屏幕上填充模具的动画功能。
下面是本设计中应用塑料顾问的结果图片。
5．鼠标外壳的分模设计（1）进入注塑模具设计环境（2）选取模板（3）单击右方零件图标，弹出【打开】对话框，同时弹出【布局】对话框。
选择mouse. Prt 文件，单击【打开】按钮，进入【创建参照模型】对话框，默认【参照模型名称】文本框中给出的名称，默认选中【参照模型类型】选项区域中的【按参照合并】单选按钮，单击【确定】按钮（4）创建参照模型（5）单击设置收缩图标，弹出【选取】对话框，选择任何一个参照模型，选中则变成红色，接着弹出【按比例收缩】对话框，选中参照模型的坐标系，在收缩率文本框中输入0.006，单击完成图标。
这样，就完成了全部两个零件的收缩率设置（6）导入鼠标零件模型（7）创建自动工件，XY方向尺寸分别为260mm和300mm，Z轴正向为20mm，反向为50mm（8）利用裙边进行分模（9）点击抽取模具元件，全选(10）在RIGHT基准面草绘，完成后点击旋转，创建主流道（11）铸模（12）对顶端的体积块进行分模，点击进行定义移动和定义间距（13）成功分模6．塑模计算6.1塑模分析（1）明确塑件设计要求音箱面板尺寸精度的要求不高，但要求内部表面光滑，并且朴素大方，由于形状比较复杂，故采用热注塑成型。
（2）计算塑件的体积和质量该产品所使用的材料为ABS，查手册得知其密度为1.05g/cm³~1.07g/cm³，收缩率为0.5%~0.7%，计算出其平均密度为1.06/cm³，平均收缩率为0.6%。
由软件计算出 V = 42cm³M = ρV =1.06×42 = 48 g由于是一模两件，故总体V=84 cm³6.2注塑机的确定：根据塑料制品的的体积或质量查有关手册选定注塑机型号为：G54-S200/400 注塑机的参数如下：注塑机的额定注塑量200～400 cm³锁模力：2540 KN；注塑压力：109 Mpa 最小模厚：165 mm模板最大行程：260 mm 最大模厚：406 mm注射行程：160 mm 最大成型面积：645 mm螺杆直径：55 mm 注塑机定位孔直径：Φ250mm喷嘴孔直径：Φ4mm 喷嘴圆弧半径：18 mm注塑机拉杆的间距：290×368/mm×mm模具接够采用一模两件，采用热塑性注塑模，侧浇口浇注系统结构。