第10章注塑模設(shè)計(jì)

1、10.1 注塑模設(shè)計(jì)入門 10.1.1 注塑設(shè)備及原理 注塑機(jī)包括注射裝置、合模裝置、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等部分。 注射裝置：它的主要作用是使塑料均勻地塑化成熔融狀態(tài)，并以足夠的壓力和速度將熔料注射入模具中。 合模裝置：它是保證成型模具緊密的閉合和實(shí)現(xiàn)開啟關(guān)閉模動(dòng)作，以及取出制品的部件。 液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)：它是保證注塑機(jī)按工藝過程預(yù)定的要求（如壓力、速度、溫度、時(shí)間等）和動(dòng)作程序準(zhǔn)確有效的進(jìn)行工作。 模具的生產(chǎn)原理是：由凸模和凹模圍成型腔，在型腔中填充熱融的塑料原料，在一定壓力下冷卻成型后形成產(chǎn)品。 合模階段 注塑及成型階段 開模及頂出階段 初始位置階段 凸模（動(dòng)模） 凹模（固定模）

2、注射機(jī) 10.1.2 注塑模具設(shè)計(jì)流程 注塑模具的設(shè)計(jì)流程如下。 零件的初始化。首先利用項(xiàng)目初始化工具將零件導(dǎo)入模具環(huán)境，接著執(zhí)行坐標(biāo)系、收縮率、工件等操作，使該零件在模具鑲件中有合適的位置。 模具修補(bǔ)。由于零件模具的復(fù)雜性，例如存在一些孔或槽或其他影響分模的部分，因此需要對(duì)零件模具進(jìn)行修補(bǔ)，方可進(jìn)行下步操作，修補(bǔ)命令主要在分型操作中執(zhí)行，即在“分型管理器”對(duì)話框中操作，如果需要修補(bǔ)一定厚度的區(qū)域，可以使用“模具工具”工具條中的“創(chuàng)建箱體”進(jìn)行修補(bǔ)。 分型操作。在修補(bǔ)完成后，首先創(chuàng)建分型線，而后利用分型線創(chuàng)建分型面，再抽區(qū)分型區(qū)域，然后便可以創(chuàng)建型腔和型芯了（這些操作都是在“分型管理器”對(duì)話框

3、中執(zhí)行）。 注塑系統(tǒng)設(shè)計(jì)。添加模架，并該模架中加入標(biāo)準(zhǔn)件，再為其設(shè)計(jì)添加流道、冷卻系統(tǒng)等。 10.2 模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn) 10.2.1 注塑模向?qū)?“注塑模向?qū)А保∕oldWizard）是UG軟件中設(shè)計(jì)注塑模具的專業(yè)模塊。 在用戶建模設(shè)計(jì)完成后，單擊“標(biāo)準(zhǔn)”工具條中的“起始”按鈕，在彈出的快捷菜單中單擊“所有應(yīng)用模塊”“注塑模向?qū)А辈藛渭纯纱蜷_“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l。 10.2.2 項(xiàng)目初始化 在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中單擊“項(xiàng)目初始化”按鈕，彈出“打開部件文件”對(duì)話框，選擇本書光盤的素材文件10-2-2-cplj-sc.prt，單擊“OK”按鈕打開“項(xiàng)目初始化”對(duì)話框 2在打開的“項(xiàng)目初始化”對(duì)話

4、框中對(duì)項(xiàng)目路徑和名稱進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，在“部件材料”下拉列表中選擇“ABS”，然后單擊“確定”按鈕對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行初始化加載 1完成產(chǎn)品模型加載后，在“裝配導(dǎo)航器”對(duì)話框中，會(huì)出現(xiàn)許多新的項(xiàng)目，各項(xiàng)的含義如下。 *_top（文件名_top_000）表示裝配的節(jié)點(diǎn)，收集并控制所有裝配部件和定義模具設(shè)計(jì)所不許的數(shù)據(jù)。 *_cool（文件名_cool_001）用于放置模具冷卻系統(tǒng)。 *_fill（文件名_fill_004）放置澆口、流道等文件。 *_layout（文件名_layout_009）用于放置節(jié)點(diǎn)prod的位置分布，包括成型鑲件等。 *_prod（文件名_prod_010）是一個(gè)獨(dú)立的包含產(chǎn)品相關(guān)的

5、文件，如分模組件和實(shí)體鏈接等。 *_misc（文件名_misc_002）用于放置通用標(biāo)準(zhǔn)件，如定位圈等。 10.2.3 設(shè)置分模頂出方向和模具坐標(biāo)系 1設(shè)置頂出方向 由于Z軸向指向模具的注入口，即Z軸向是型腔或型芯的分模方向，故在分模前要調(diào)整頂出方向。 選擇“格式”“WCS”“旋轉(zhuǎn)”菜單，打開“旋轉(zhuǎn)WCS”對(duì)話框，選擇要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的軸，并設(shè)置好旋轉(zhuǎn)角度后，單擊“確定”按鈕。2模具坐標(biāo)系 模具坐標(biāo)與該產(chǎn)品模型的相對(duì)位置決定了產(chǎn)品模型在模具中的放置位置。 雙擊工作坐標(biāo)系，將坐標(biāo)系調(diào)整到適當(dāng)?shù)奈恢?，然后在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中單擊“模具CSYS”按鈕，打開 “模具CSYS”對(duì)話框，按圖中所示進(jìn)行設(shè)置，

6、然后單擊“應(yīng)用”按鈕即可。 關(guān)于這些選項(xiàng)的意義，詳見圖書正文 10.2.3 收縮率 零件的收縮是指塑料模具在冷卻至室溫后，其尺寸或體積將發(fā)生收縮變化，收縮率是影響塑料制品精度的主要因素之一，因此在設(shè)置收縮率時(shí)，需要參照資料進(jìn)行設(shè)置。 在“注塑模向?qū)А睂?duì)話框中單擊“收縮率”按鈕，打開“比例”對(duì)話框，在“類型”標(biāo)簽欄的下拉列表中選擇“均勻”，即使產(chǎn)品模型在各個(gè)方向上的收縮比例相同，比例因子保持默認(rèn)，單擊“確定”按鈕完成設(shè)置。 10.2.4 添加工件 在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中單擊“工件”按鈕，打開 “工件尺寸”對(duì)話框 1在“工件尺寸”對(duì)話框中可以對(duì)長方體的尺寸進(jìn)行設(shè)置，即對(duì)“X向長度”、“Y向長度”

7、、“Z向下移”和“Z向上移”文本框進(jìn)行設(shè)置,設(shè)置完成后單擊“確定”按鈕完成工件的添加 210.2.5 補(bǔ)片 在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中單擊“分型”按鈕，打開“分型管理器”對(duì)話框，單擊該對(duì)話框中的“創(chuàng)建/刪除曲面補(bǔ)片”按鈕，打開 “補(bǔ)片環(huán)選擇”對(duì)話框在“環(huán)搜索方法”選項(xiàng)組中單擊“自動(dòng)”單選按鈕，然后單擊“自動(dòng)修補(bǔ)”按鈕完成補(bǔ)片操作 1210.2.6 編輯分型線 在“分型管理器”對(duì)話框中單擊“編輯分型線”按鈕，打開“分型線”對(duì)話框，單擊“自動(dòng)搜索分型線”按鈕，彈出“搜索分型線”對(duì)話框 1單擊“頂出方向”按鈕，打開“矢量”對(duì)話框2在“矢量”對(duì)話框中選擇Z軸正向，接著在“搜索分型線”對(duì)話框中單擊“應(yīng)用”

8、按鈕，然后單擊“確定”按鈕返回“分型線”對(duì)話框，再單擊“確定”按鈕完成分型線的定義 310.2.7 編輯分型面 在“分型管理器”對(duì)話框中單擊“創(chuàng)建/編輯分型面”按鈕，打開“創(chuàng)建分型面”對(duì)話框，單擊“創(chuàng)建分型面”按鈕彈出“分型面”對(duì)話框 1分型面用于確定型腔和型芯的位置，即通過分型面來分離型腔和型芯，它是以分型線向四周按一定的方式進(jìn)行掃描、延伸或擴(kuò)展而形成的一組連續(xù)的封閉曲面。 選擇“有界平面”單選鈕，然后單擊“確定”按鈕即可完成分型平面的創(chuàng)建 210.2.8 抽取區(qū)域 在“分型管理器”對(duì)話框中單擊“抽取區(qū)域和分型線”按鈕，打開“區(qū)域和直線”對(duì)話框 1在“抽取方法”選項(xiàng)組中單擊“邊界區(qū)域”單選按

9、鈕，單擊“確定”按鈕打開“抽取區(qū)域”對(duì)話框，在該對(duì)話框中保持系統(tǒng)默認(rèn)，單擊“確定”按鈕完成區(qū)域抽取 210.2.9 生成型腔和型芯 在“分型管理器”對(duì)話框中單擊“創(chuàng)建型腔和型芯”按鈕，打開“型芯和型腔”對(duì)話框，勾選“檢查幾何體”和“檢查重疊”復(fù)選框，單擊“自動(dòng)創(chuàng)建型腔型芯”按鈕完成型腔型芯的創(chuàng)建 在“型芯和型腔”對(duì)話框中的“檢查幾何體”復(fù)選框用于檢查每個(gè)面的幾何狀態(tài)，是否有不良的幾何體，如果有則高亮顯示。“檢查重疊”復(fù)選框用于檢查并高亮顯示重疊的片體 完成分模操作后，在“裝配導(dǎo)航器”對(duì)話框中將生成兩個(gè)新的文件：*_prod（部件名_prod_010）樹狀列表中的*_cavity部件（部件名_c

10、avity_030）表示型腔；*_core部件（部件名_core_032）表示型芯；*_parting部件（部件名_parting_036）表示產(chǎn)品模型，對(duì)型腔和型芯部件移動(dòng)可實(shí)現(xiàn)爆炸效果 。 10.3 模具設(shè)計(jì)中的其他工具 10.3.1 創(chuàng)建箱體和分割實(shí)體 1創(chuàng)建箱體 打開本書光盤中的素材文件10-3-1-cjxt-sc.prt，在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中單擊“模具工具”按鈕，彈出“模具工具”工具條，單擊“創(chuàng)建箱體”按鈕，打開“創(chuàng)建箱體”對(duì)話框 1在打開的“創(chuàng)建箱體”對(duì)話框的“類型”下拉列表中選擇“對(duì)象邊框”項(xiàng)，接著單擊要?jiǎng)?chuàng)建邊框的面，并設(shè)置好“Default Clearance”后單擊“確定

11、”按鈕完成箱體的創(chuàng)建 22分割實(shí)體 在“模具工具”工具條中單擊“分割實(shí)體”按鈕，打開“分割實(shí)體”對(duì)話框 1單擊創(chuàng)建的箱體，再單擊要分割箱體的分割平面，這里單擊桶的外表面，并在打開的“分割實(shí)體”對(duì)話框中單擊“確定”按鈕打開“修剪方式”對(duì)話框，單擊“確定”按鈕 2再次單擊創(chuàng)建的箱體，再單擊桶的內(nèi)表面，然后在打開的“分割實(shí)體”對(duì)話框中單擊“確定”按鈕打開“修剪方式”對(duì)話框，單擊“翻轉(zhuǎn)修剪”按鈕完成實(shí)體的分割 310.3.2 標(biāo)準(zhǔn)件和模架 1模架 在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中單擊“模架”按鈕，打開“模架管理”對(duì)話框，在“目錄”下拉列表中選擇模架類型，然后選擇模架樣式，選好后對(duì)模架的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，最后單擊“

12、確定”按鈕即可生成模架 標(biāo)準(zhǔn)件和模架是注塑時(shí)使用的利于模型注塑成型的裝置2標(biāo)準(zhǔn)件的使用 在“標(biāo)準(zhǔn)件管理”對(duì)話框的標(biāo)準(zhǔn)件列表中選擇好所需的組件后，單擊“尺寸”標(biāo)簽，在尺寸選項(xiàng)卡中對(duì)組件的參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，然后單擊“確定”按鈕，在繪圖區(qū)單擊確定要插入組件的點(diǎn)，即可完成組件的插入 標(biāo)準(zhǔn)件是注塑模設(shè)計(jì)過程中經(jīng)常使用的一個(gè)組件庫，它是用于管理系統(tǒng)安裝和配置的模具組件。 在模型分型后，單擊“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中的“模架”按鈕，打開“模架管理”對(duì)話框。在該對(duì)話框中設(shè)置模架的類型，這里我們?cè)凇澳夸洝毕吕斜碇羞x擇“LKM_SG”（大水口系統(tǒng)）項(xiàng)，其他保持默認(rèn)，單擊“確定”按鈕即可建立一個(gè)新的模架 1下面我們

13、來看一下模架與標(biāo)準(zhǔn)件的使用方法。 在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中單擊“標(biāo)準(zhǔn)件”按鈕，打開“標(biāo)準(zhǔn)件管理器”對(duì)話框，在“目錄”下拉列表中選擇“DME_MM”項(xiàng) 2在列表中選擇“Locating Ring（With Screws）”（帶螺栓的定位環(huán)）項(xiàng)，并將“DIAMETER”（定位環(huán)直徑）改為“125”、“BOTTOM_C_BORE_DIA”（設(shè)定底部孔直徑）改為“38”，單擊“應(yīng)用”按鈕完成澆注口的添加。然后在列表中選擇“Sprue Bushing”（注道襯套）項(xiàng)，并將“CATALOG_LENGTH”（長度）改為“26”，單擊“確定”按鈕將標(biāo)準(zhǔn)件添加至模架中 3將模架上半部隱藏，然后單擊“注塑模向?qū)А?/p>

14、對(duì)話框中的“標(biāo)準(zhǔn)件”按鈕，打開“標(biāo)準(zhǔn)件管理”對(duì)話框，在“目錄”下拉列表中選擇“FUTABA_MM”項(xiàng)，并在下面的列表中選擇“Spring（M-FSB）”（彈簧型號(hào)）項(xiàng)，將“WIRE_TYPE”（截面形狀）改為“ROUND”、“DIAMETER”（直徑）改為“21.5”、“CATALOG_LENGTH”（長度）改為“40”、“DISPLAY”改為“DETAILED”，單擊“確定”按鈕彈出“選擇一個(gè)面”對(duì)話框，單擊選擇彈簧的放置面 4在彈出的“點(diǎn)”對(duì)話框中單擊“圓弧中心/橢圓中心/球心”按鈕，然后單擊彈簧所在的4個(gè)支柱底面的圓心，并在彈出的“位置”對(duì)話框中單擊“確定”按鈕，添加這4個(gè)彈簧 510.

15、3 上機(jī)實(shí)踐塑料接頭分模 在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中單擊“項(xiàng)目初始化”按鈕，在彈出的“打開部件文件”對(duì)話框中選擇本書光盤中的素材文件10-3-jiet-sc.prt，再在“部件材料”下拉列表中選擇“ABS”項(xiàng)，單擊“OK”按鈕彈出“項(xiàng)目初始化”對(duì)話框，單擊“確定”按鈕加載部件 1在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中單擊“模具CSYS”按鈕，打開“模具CSYS”對(duì)話框，單擊“當(dāng)前WCS”單選鈕，單擊“確定”按鈕確定模具坐標(biāo) 2在“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中單擊“工件”按鈕，程序會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)工件體的預(yù)覽圖形，在“工作尺寸”選項(xiàng)組中將“X向長度”改為“170”、“Y向長度”改為“120”，單擊“確定”按鈕繼續(xù) 3在“

16、注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中單擊“分型”按鈕，打開“分型管理器”對(duì)話框，在“分型管理器”對(duì)話框中單擊“創(chuàng)建/刪除曲面補(bǔ)片”按鈕，彈出“補(bǔ)片環(huán)選擇”對(duì)話框 4在“環(huán)搜索方法”選項(xiàng)組中單擊“自動(dòng)”單選鈕，在“修補(bǔ)方法”選項(xiàng)組中單擊“型腔側(cè)面”單選鈕，然后單擊“自動(dòng)修補(bǔ)”按鈕完成曲面補(bǔ)片 5在“分型管理器”對(duì)話框中單擊“編輯分型線”按鈕，打開 “分型線”對(duì)話框，在該對(duì)話框中單擊“自動(dòng)搜索分型線”按鈕 6在“搜索分型線”對(duì)話框中直接單擊“應(yīng)用”按鈕，接著單擊“確定”按鈕完成分型線的創(chuàng)建 7在“分型管理器”對(duì)話框中單擊“創(chuàng)建/編輯分型面”按鈕，打開“創(chuàng)建分型面”對(duì)話框 8單擊“創(chuàng)建分型面”按鈕，彈出“分型面”對(duì)

17、話框，單擊“條帶曲面”單選鈕，然后調(diào)節(jié)“曲面延伸距離”滑鈕，改變延伸長度，單擊“確定”按鈕生成分型面 9在“分型管理器”對(duì)話框中單擊“抽取區(qū)域和分型線”按鈕，彈出“區(qū)域和直線”對(duì)話框，單擊“邊界區(qū)域”單選鈕，單擊“確定”按鈕進(jìn)入“抽取區(qū)域”對(duì)話框，保持系統(tǒng)默認(rèn)，單擊“確定”按鈕 10在“分型管理器”對(duì)話框中單擊“創(chuàng)建型腔和型芯”按鈕，彈出“型芯和型腔”對(duì)話框 11勾選“檢查幾何體”和“檢查重疊”復(fù)選框，單擊“創(chuàng)建型腔”按鈕，彈出“選擇型腔片體”對(duì)話框，單擊“確定”按鈕系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建型腔 12在“型芯和型腔”對(duì)話框中單擊“創(chuàng)建型芯”按鈕，在彈出的“選擇型芯片體”對(duì)話框中單擊“確定”按鈕系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建出型芯 13在“裝配導(dǎo)航器”對(duì)話