1、基于 Delcam 软件的斜齿轮注射模设计本文介绍了以 Delcam 软件的 Moldmake 模块作为模具开发平台设计斜齿轮注射模的过程。探讨了斜齿轮注射模设计过程中的一些难点。实现了一模多腔注射模设计，提高了生产效率。1 引言随着新型塑料材料、工艺的发展，塑料产品以其重量轻、强度好、成本低廉等特点得到了越来越广泛的应用，而作为传动工具中的佼佼者 斜齿轮，以其传动具有逐渐啮合、重合度大、承载能力高、传动平稳等特点，在传动中得到很广泛的应用。因此，在现代传动中，如打印器材、照相器材、玩具车等各方面越来越多地采用塑料斜齿轮作为传动部件。而这一切都离不开塑料斜齿轮模具的设计与制造，本文将重点介绍有
2、关 Delcam 软件中的Moldmake 模具设计模块，该模块通用性强，使用方便，功能强大。2 Delcam 软件 Moldmake 功能简介Moldmake 模块是 Delcam 专门为注射模设计师开发的、基于实体并以注射模设计过程为向导的应用工具。设计师通过其提供的一系列工具，可以快速地设计一副模具。Moldmake 可以让设计师集中精力在模具的结构设计上，而不是将时间花费在软件的操作上。由于 Moldmake 是一种模具设计的过程应用，不同的设计师可以采用同样的设计流程设计模具，这样就可以保证不同的模具其装配结构和层设定的统一性，便于设计人员之间的交流与合作。Moldmake 模块工具
3、条介绍如图1所示。模具设计基本流程如图2所示。点击图片查看大图图1 Moldmake 模块功能介绍点击图片查看大图图2 模具设计基本流程3 创建三维模型塑料制品的三维建模可以通过以下两种方式：(1)利用 PowerSHAPE 直接进行实体建模。PowerSHAPE 提供的强大的实体曲面混合造型功能，通过由曲线网络产生曲面、由分离曲线产生曲面、通过线框产生填充曲面、由线框产生驱动曲线曲面、挤出面、旋转曲面、圆倒角曲面、调配曲面、实体的交、并、减、分、增厚、抽壳、隆起、模仿变形等和曲面与实体的相互转换操作来完成塑件的规则曲面、自由曲面以及实体的设计。(2)利用 PS-Exchange 进行数据转换
4、。PS-Exchange 具有强大的数据转换功能，可以将其他软件所产生的 CAD 模型直接读进来。PS-Exchange 现在能转换NX、Pro/E、Catia、Solidedge、Solidworks、Cimatron 等所有的 CAD 专用数据及IGES、STL、DXF、DWC 等通用数据，能做到数据的无缝传输。三维模型的创建一般经过 Delcam 软件的 Moldmake 模块可以实现，在创建过程中使用PowerSHAPE 模式或者通过调用 Moldmake 软件转换其他的文件格式进入 Moldmake 模块，或者利用表达式进行尺寸驱动，对于将引入 Moldmake 模块进行模具设计的零
5、件，最好是参数化零件，这样在设计人员进行后期的产品改进后，其模具的三维图形自动进行相关修改，提高了设计效率。斜齿轮三维模型如图3所示。点击图片查看大图图3 斜齿轮三维模型4 注射模的设计思路与方法4.1 分型面确定模具设计的关键是选择模具的分模面。根据图3斜齿轮零件的特点，将分模面确定在直齿轮部分和斜齿轮部分相交的表面，这样就可以产生定模型腔和动模型腔（如图4所示） 。点击图片查看大图图4 动定模型腔4.2 顶出方式的确定对于斜齿轮的顶出方式，一般有两种方式：其一是直接顶出，不采用任何特殊的顶出设计，这种设计方式只适合于斜齿轮 角不大，齿轮厚度不大的情况下，但从理论角度讲，这种顶出设计在顶出过
6、程中难免会损伤塑料制品，特别是斜齿部分，所以在实际设计当中设计者应该充分考虑 制品的损伤程度是否会影响制品在后期的使用；另外一种顶出方式就是设计专门的螺旋顶出，即在顶出过程中制品沿着斜齿轮螺旋方向顶出。具体设计思路为：采用双向推力球轴承将模具型腔固定于双向推力球轴承上，在动模型腔的下端设计一螺旋槽，在推套的外部设计两个圆柱销，如图5所示。这样在顶出过程中，推套向前运动，在销子的作用下动模型腔通过螺旋槽做旋转运动，而制品由于推杆上键的作用保持直线运动，从而制品顺利地脱出动模型腔。点击图片查看大图图5 顶出机构示意图在此设计中要注意的几个问题：(1)推套的选用过程中，应该尽可能的将推套的尺寸放大
7、，这样才能保证推套有足够的壁厚安装销子。推杆直径的选择应该符合制品内孔的尺寸。(2)在设计螺旋槽时，其螺旋方向一定要符合斜齿轮的斜角方向，并且其行程应该保证大于制品的壁厚。4.3 浇口和流道的设计在设计浇口形式时采用点浇口方式，在定模板背面制作流道，如图6所示21为浇口，在浇口的后方设计拉料杆。这样在开模过程中就可以使废料从锥形浇口脱出，同制品分离。4.4 模具结构及工作过程模具结构如图6所示。模具工作过程：注塑完毕保压冷却后，在注塑机的带动下。定模板6和定模垫板5分开，浇口和流道中的废料在拉料杆20的作用下脱离浇口和流道，继续开模，当限位器达到工作位置时，定模垫板5和定模座板4分开，从而废料
8、从拉料杆上脱离，继续开模，当限位挡环10碰到定模板6时，定模板6停止运动，锁扣在注塑机的带动下分开，动模板7与定模板6分离，达到开模距离后，注塑机停止运动，注塑机顶出装置推动顶杆固定板15向前运动，这样在推套上销子的作用下，动模镶块做螺旋运动，制品脱出动模型腔。脱模工作完毕，在复位弹簧17作用下，顶杆固定板复位，开始下一个注塑过程。点击图片查看大图图6 模具结构图1.浇口套 2.定位圈 3.长导柱 4.定模座板 5.定模垫板 6.定模板 7.动模板8.动模垫板 9.螺栓 10.限位挡环 11.垫脚 12.动模底板 13.推杆 14.推套15.顶杆固定板 16.顶针板底板 17.复位弹簧 18.回针 19. 动模镶块 20.拉料杆21.锥形浇口 22.定模镶块 23.制品 24.双向推力球轴承 25.轴套5 结束语通过对 Delcam 软件在注射模中应用的分析，可以发现 Delcam 软件在提高注射模的设计和加工方面具有很显著的作用，可以快速完成注射模的设计和加工过程，从而进一步缩短模具的生产周期，对塑料注射模的设计加工水平有很大提高，提高了注射模的 CAD/CAM应用水平。
