模具系統(tǒng)設(shè)計(1)

1、第8章 模具3大系統(tǒng)設(shè)計 一幅完整的模具除了前面已經(jīng)介紹的成型零件系統(tǒng)外，還應包括澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)等。本章將著重介紹澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)在UG MW中的設(shè)計。8.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計 澆注系統(tǒng)是引導融熔體進入模腔的流道通道系統(tǒng)，它的位置與尺寸決定了成型時注射壓力的損失、熱量散失、摩擦損耗的大小和熔體填充速度等。 澆注系統(tǒng)主要由主流道、分流道和澆口組成。8.1.1 主流道主流道是熔體進入模具最先經(jīng)過的一段通道。它也可以被看作是注射機噴嘴的延伸，在MW中設(shè)計主流道就是加載澆口襯套標準件，主流道也是澆口襯套的內(nèi)孔道。模具的生產(chǎn)力通常是由主流道的冷卻時間決定的。除了對澆口襯套提供足夠的

2、冷卻外，澆口襯套上進料口的最小直徑應盡可能小，并且又能適時充滿模腔。主流道應有1.5的脫模斜度，脫模斜度大可使主流道凝料更能順利的從澆口襯套里脫出，一般情況下成型機噴嘴的出口直徑應比澆口襯套孔徑小0.5mm。這樣在主流道的頂段不會形成凹槽妨礙主流道凝料的脫出，如圖8-1所示。8.1.2 分流道設(shè)計在單模腔或多模腔模具中，熔體必須通過設(shè)在模具分型面上的分流道而進入模腔。在MW中用于創(chuàng)建分流道的工具是“流道”。UG NX6較之舊版本不同的是，舊版本中“流道設(shè)計”工具只應用于模具總裝配體，而NX6.0則可以對模具總裝配體以外的模具部件（其他模式中創(chuàng)建的部件）進行流道設(shè)計。單擊“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中的

3、“流道”按鈕，彈出“流道設(shè)計”對話框，如圖8-2所示。8.1.3 澆口設(shè)計澆口是連接流道與模腔之間的通道。MW中創(chuàng)建澆口所使用的工具僅針對項目初始化的模具總裝配體部件。在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l上單擊“澆口”按鈕，彈出“澆口設(shè)計”對話框，如圖8-8所示。對話框中包括有“平衡”、“位置”、“方法”、“澆口點表示”、“類型”、“重定位澆口”、“刪除澆口”、“編輯注冊文件”和“編輯數(shù)據(jù)庫”功能選項和按鈕命令。8.2 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 冷卻系統(tǒng)也稱為熱交換系統(tǒng)，當成型材料熔體注射到模腔成型后，冷卻系統(tǒng)使成型制件快速降溫并冷凝，其經(jīng)濟意義在于縮短成型周期、提高生產(chǎn)效率。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計時常受到模穴（模具內(nèi)腔）的

4、幾何形狀、分模線、滑塊及頂桿的限制，因此不能僵硬地按標準分布來進行設(shè)計，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計必須要保證冷卻迅速和冷卻均勻。在MW模塊中設(shè)計冷卻系統(tǒng)之前，先了解一下冷卻系統(tǒng)的設(shè)計要點，這有助于合理地設(shè)計冷卻系統(tǒng)。8.2.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計要點冷卻系統(tǒng)在設(shè)計過程中的須注意以下設(shè)計要點。1. 冷卻水路設(shè)置要使冷卻效果均勻2. 水管的尺寸與排放位置3. 冷卻水管的長度4. 冷卻水路類型8.2.2 冷卻管道設(shè)計 在MW模塊中，冷卻水管的創(chuàng)建僅適用于已項目初始化的模具總裝配部件。假如是一般模型部件，則只能以冷卻標準件的加載方式來設(shè)計冷卻水路。單擊“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l上的“冷卻”按鈕，彈出“冷卻方式”對話框，如圖

5、8-20所示。再單擊“管道設(shè)計”按鈕，程序彈出“冷卻管道設(shè)計”對話框。如圖8-21所示。8.2.3 標準件方式 單擊“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l上的“冷卻”按鈕，彈出“冷卻方式”對話框，再單擊“標準件”按鈕，程序彈出“冷卻組件設(shè)計”對話框。如圖8-24所示。8.3 頂出系統(tǒng)設(shè)計 產(chǎn)品完成一個成形周期后開模，產(chǎn)品會包裹在模具的一邊，必須將其從模具上取下來，此工作必須由頂出系統(tǒng)來完成。它是整套模具結(jié)構(gòu)中重要組成部分，一般由頂出，復位和頂出導向等三部分組成。下面將頂出系統(tǒng)組件的結(jié)構(gòu)、類型作簡要介紹。8.3.1 頂出系統(tǒng)組件的結(jié)構(gòu) 一副模具的成功與否，關(guān)鍵在于模具標準件的設(shè)計及設(shè)計細節(jié)的處理是否合理。頂出系統(tǒng)

6、形式多種多樣，它與產(chǎn)品之形狀，結(jié)構(gòu)和塑料性能有關(guān)，一般有頂桿頂出標準件、推板與頂塊、滑塊機構(gòu)、斜頂機構(gòu)、氣壓頂出、復合式頂出等。8.3.2 頂出系統(tǒng)標準件為提高模具設(shè)計師的工作效率，MW提供了頂出系統(tǒng)標準件。頂桿標準件在第7章已介紹過，推板（模板替代）或頂塊無標準件，因此這里不作介紹。單擊工具欄上的“滑塊和浮升銷”按鈕 ，程序就會彈出“滑塊/浮升銷設(shè)計”對話框，如圖8-40所示。8.4 標準件修剪工具 模具系統(tǒng)的標準組件加載后再進行修剪，整個設(shè)計才算完成。標準件的修剪工具包括推桿后處理、Trim Mold Components（模具修剪）及腔體。8.4.1 推桿后處理“推桿后處理”工具是用來修

7、剪頂桿標準件的專用工具。在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l上單擊“推桿后處理”按鈕，彈出“推桿后處理”對話框，對話框中包括了兩個功能標簽：“修剪過程”標簽（如圖8-46所示）和“修剪組件”標簽（如圖8-47所示）。8.4.2 Trim Mold Components（模具修剪）Trim Mold Components（模具修剪）工具主要用于修剪子鑲塊、電極和標準件（滑塊、浮生銷和中心銷）以形成為型芯或型腔的一部分形狀。在“注塑模設(shè)計向?qū)А睂υ捒蛑袉螕鬞rim Mold Components按鈕，彈出Trim Mold Components對話框，對話框也包含有兩個功能標簽：“修剪過程”標簽（如圖8-53所

8、示）和“修剪組件”標簽（如圖8-54所示）。8.4.3 腔體“腔體”工具即是用來創(chuàng)建模具標準組件在模架和模腔中的空腔（有形狀但無特征的空間），或者合并標準組件和模架、模腔以創(chuàng)建新的特征。在“注塑模向?qū)А睂υ捒蛑袉螕簟扒惑w”按鈕，彈出“腔體”對話框，如圖8-56所示。8.5 實例：模具3大系統(tǒng)設(shè)計本章前面主要介紹了模具的3大系統(tǒng)組件的結(jié)構(gòu)以及在設(shè)計中應注意的問題，并在MW模塊中對3大系統(tǒng)組件標準件做了簡要介紹，下面以一個實例來說明3大系統(tǒng)組件標準件在模具設(shè)計過程中的應用。實例模型為已加載完成模架及主流道標準件的初始化項目模型。本例產(chǎn)品模型如圖8-57所示。8.5.1 分流道設(shè)計本例模具為一模兩腔

9、布局，且一個產(chǎn)品僅有一個側(cè)澆口，因此，分流道將采用S型來進行平衡設(shè)計。分流道的設(shè)計可由個設(shè)計步驟來完成：模架部件隱藏、定義引導線串、在分型面上投影和生成流道通道。8.5.2 創(chuàng)建點澆口 分流道創(chuàng)建完成接著創(chuàng)建澆口，本例模具的澆口形狀定義為點澆口。澆口是創(chuàng)建在型腔上的，所以將動模部分和型芯隱藏，顯示定模部分并將型腔顯示。 點澆口設(shè)計的操作步驟如下：8.5.3 加載滑塊 產(chǎn)品中有側(cè)孔特征，需做滑塊抽芯機構(gòu)幫助脫模。加載的模型中做滑塊抽芯機構(gòu)的滑塊頭已從型腔部件中分割出來。 滑塊抽芯機構(gòu)設(shè)計的操作步驟如下：8.5.4 加載浮生銷（斜頂） 范例產(chǎn)品內(nèi)部有倒扣特征，導致產(chǎn)品不能直接脫模，必須先讓倒扣特征處脫模，然后整個產(chǎn)品才脫出。浮生銷（斜頂）用于產(chǎn)品內(nèi)側(cè)抽芯，使產(chǎn)品能順利脫出。 浮生銷標準件的加載操作步驟如下：8.5.5 創(chuàng)建冷卻管道 模具中的冷卻系統(tǒng)主要是冷卻型芯與型腔部件，因此，冷卻管道的創(chuàng)建是在型芯、型腔以及動、定模板上完成的。首先創(chuàng)建出定模上的冷卻管道。8.5.6 標準組件的修剪 當所有的系統(tǒng)都設(shè)計完成后，還需對創(chuàng)建的特征進行修剪處理，以創(chuàng)建出完整的模具。8.6 精選練習 隨書光盤Ex