UG-NX-8.0模具設計教程第8章

1、UG NX 8.0模具設計教程第8章 澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設計第8章 澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設計8.1 澆注系統(tǒng)的設計8.2 冷卻系統(tǒng)的設計8.3 綜合實例8.1 澆注系統(tǒng)設計 8.1.1 澆注系統(tǒng)概述澆注系統(tǒng)是指由注射機噴嘴到型腔之間的進料通道，一般分為主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分，如圖8-1所示 .澆注系統(tǒng)的作用是將經過注射機噴嘴的高溫、高壓和高速狀態(tài)下的熔融塑料送入模具型腔。 圖818.1.2 分流道設計 單擊“注塑模向導”工具欄中的“流道”按鈕，彈出如圖8-4所示的 “流道”對話框，利用該對話框可進行分流道的設計。圖8-4【例8-1】 分流道設計為如圖8-7所示外殼零件模具創(chuàng)建分流道。

2、圖8-7設計步驟1）打開附帶光盤的“ch08/ch08_01/waike_top_025.prt”模具裝配文件。2）隱藏零部件。在“裝配導航器”中將“waike_dm_051”、“waike_var_035”、“waike_misc_030”、“waike_ej_pin_091”、“waike_cavity_027”部件取消勾選，將其隱藏。3）單擊“注塑模向導”工具欄中的按鈕，彈出如圖8-4所示的“流道”對話框。單擊對話框“引導線”分組中的“繪制截面”按鈕，彈出如圖8-5所示的“創(chuàng)建草圖”對話框，選擇“平面方法”下拉列表中的“創(chuàng)建平面”選項，單擊“指定平面”右邊的按鈕，選取為草繪平面，單擊“確

3、定”按鈕，進入草繪環(huán)境。4）繪制如圖8-8所示的截面草圖，單擊“完成草圖”按鈕，退出草繪環(huán)境。圖8-5圖8-85）定義截面類型和參數。在“流道”對話框的“截面類型”下拉列表框中選擇“圓形”，在“參數”列表框中將直徑修改為6，回車確認。其他參數默認。6）單擊“確定”按鈕，完成分流道的創(chuàng)建，如圖8-9所示。圖8-98.1.3 澆口設計 澆口是澆注系統(tǒng)的關鍵部位，澆口的位置及形狀、尺寸的設計正確與否直接確定了塑件質量和注塑效率。澆口設計時需注意以下幾點：澆口應選擇在不影響塑件外觀的部位；澆口應避開零件的工作特征和裝配特征；在保證塑件充填良好的前提下，其位置應使塑料熔體的流程最短。料流變向少，以減少流

4、道壓力損失；澆口位置應避免熔體噴射；盡可能將澆口設在厚壁處，以利于填充和補料。在“注塑模向導”工具條上單擊“澆口”按鈕，彈出“澆口設計”對話框，如圖8-10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“編輯數據庫”功能選項和按鈕命令。下面對“澆口設計”對話框的各選項作簡單介紹。1“平衡” 該單選按鈕用于定義平衡式澆口或非平衡式澆口。選中“是”單選按鈕，創(chuàng)建平衡式澆口。在一模多腔模具中創(chuàng)建澆口時，只需在一個型腔或型芯中創(chuàng)建即可，系統(tǒng)會自動在其余型芯或型腔中陣列生成澆口，并具有關聯性。圖8102“位置” 該型芯用于定義

5、澆口的放置位置，有“型芯”和“型腔”兩個單選按鈕可選。3“方法” 該選項用于添加或編輯澆口，只有在澆口添加后此選項才可用。4“澆口點表示” 單擊對話框的“澆口點表示”按鈕，彈出“澆口點”對話框，如圖8-10所示。該按鈕用來定義澆口放置的位置和刪除已有的澆口點。5“類型”下拉列表 用于定義澆口的類型。該下拉列表框中列出了fan(扇形澆口)、film(薄片澆口)、pin(點澆口)、pin point(針式澆口)、rectangle(矩形澆口)、step pin(階梯狀針式澆口)、tunnel(潛伏式澆口)和curved tunnel(耳狀澆口)8種澆口。 選中某一類型澆口后，在該區(qū)域顯示澆口的位圖

6、及參數，用戶可設置和編輯澆口的參數。6“重定位澆口”按鈕 用于重新定義澆口位置。選擇已經添加的澆口后，單擊該按鈕，系統(tǒng)彈出如圖8-11所示的“REPOSITION”對話框，通過對話框的“變換”和“旋轉”兩種方式可以完成澆口的重定位。7“刪除澆口”按鈕單擊該按鈕，可將選擇的澆口刪除。圖811【例8-2】 澆口設計如圖8-12所示模具已完成分流道設計，現進行澆口設計。圖812設計步驟1）顯示型腔部件。打開附帶光盤的“ch08/ch08_02/case5_top_000.prt”模具裝配文件。將型芯隱藏，只顯示型腔部件，如圖8-12所示。2）單擊“注塑模向導”工具欄中的“澆口庫”按鈕，彈出如圖8-1

7、0所示的“澆口設計”對話框。3）定義澆口的屬性和參數，其操作步驟如圖8-13所示。定義澆口為平衡澆口，位置放在型腔；澆口類型選取“矩形澆口”(rectangle)，并設置澆口的參數；單擊對話框的“應用”按鈕，彈出“點”對話框；在“點”對話框中選擇“圓弧中心/橢圓中心/球心”選項，然后用鼠標捕捉如圖8-13步驟所示的分流道的圓弧中心，此時系統(tǒng)彈出“矢量”對話框，設置正確的矢量方向后，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)返回到“澆口設計”對話框。4）單擊“澆口設計”對話框的“取消”按鈕，完成澆口的設計，創(chuàng)建的澆口如圖8-14所示。5）建腔。操作過程如圖8-15所示。單擊注塑模工具欄中的“腔體”按鈕，彈出“腔體”

8、對話框。選擇型腔為目標體；在對話框中“刀具”分組中的“工具類型”中選擇“實體”，單擊“選擇對象”按鈕，選擇創(chuàng)建的澆口和分流道為刀具體，單擊“應用”按鈕，系統(tǒng)在型腔部件上創(chuàng)建澆口和流道。8.2 冷卻系統(tǒng)的設計8.2.1 冷卻系統(tǒng)概述冷卻系統(tǒng)(水路)的作用是使產品均勻冷卻，并在較短時間內頂出成型。水路排布的好壞直接影響到產品的成型質量和生產周期(成本)。冷卻系統(tǒng)由冷卻水道、連接水嘴、密封圈和水塞(喉塞)等組成，如圖8-16所示。 8.2.2 冷卻系統(tǒng)設計 單擊“注塑模向導”工具欄中的“模具冷卻工具”按鈕，彈出如圖8-17所示的“模具冷卻工具”工具條，創(chuàng)建水道主要是通過該工具條的“冷卻標注件庫”命令

9、。單擊“冷卻標注件庫”按鈕，彈出如圖8-18所示的“冷卻組件設計”對話框，在該對話框的“成員視圖”分組中提供了COOLING HOLE(冷卻水道)、PIPE PLUG(喉塞)、CONNECTOR PLUG (連接水嘴)、DIVERTER (水塞)、O-RING (O形圈)等標準件供用戶調用。用戶選定某一冷卻標準件后，在對話框的“詳細信息”分組中可設置標準件的參數?！纠?-3】 冷卻系統(tǒng)設計對如圖8-21所示的盒蓋模具進行冷卻系統(tǒng)設計。圖821該模具在前面章節(jié)已完成模架和標準件的加載以及澆注系統(tǒng)設計，現進行冷卻系統(tǒng)設計。設計步驟：1創(chuàng)建冷卻水道11）隱藏模架。打開附帶光盤的“ch08/ch08_

10、03/case5_top_000.prt”模具裝配文件。在裝配導航器中將“case5_dm_025”、“case5_var_010”、“case5_misc_005”、“case5_ej_pin_065”部件取消勾選，將其隱藏，只顯示型腔和型芯部件，如圖8-22所示。圖8222) 單擊“注塑模向導”工具欄中的“模具冷卻工具”按鈕，彈出“模具冷卻工具”工具條，在該工具條中單擊“冷卻標注件庫”按鈕，彈出如圖8-23所示的“冷卻組件設計”對話框。3) 設置水道類型及參數。在“冷卻組件設計”對話框的“名稱”分組中選擇“COOLING”選項，在“成員視圖”分組中選擇“COOLING HOLE”選項，系統(tǒng)

11、彈出信息窗口并顯示參數。在“詳細信息”分組中的“PIPE THREAD”下拉列表框中選擇M8；在“HOLE_1 DEPTH”文本框中輸入125，并回車確認；在“HOLE_2 DEPTH”文本框中輸入125，并回車確認；其他參數接受系統(tǒng)默認。4) 定義水道放置面和坐標點。在“放置”分組中激活“選擇面或平面”按鈕，然后選擇圖8-23中步驟所示的型腔側面，單擊“應用”按鈕，系統(tǒng)顯示水道放置點的參考坐標系，同時彈出“點”對話框，在“輸出坐標”分組中輸入(XC, YC, ZC)坐標為(40，5，0)。5) 單擊“點”對話框的“確定”按鈕，單擊“冷卻組件設計”對話框的“取消”按鈕，完成冷卻水道1的創(chuàng)建。2

12、創(chuàng)建冷卻水道2參照冷卻水道1的創(chuàng)建方法創(chuàng)建水道2。1）修改參數。在“詳細信息”分組中的“PIPE THREAD”下拉列表框中選擇M8；在“HOLE_1 DEPTH”文本框中輸入100，并回車確認；在“HOLE_2 DEPTH”文本框中輸入100，并回車確認；其他參數接受系統(tǒng)默認。2) 定義水道放置面和坐標點。在“放置”分組中激活“選擇面或平面”按鈕，然后選擇圖8-24所示的型腔側面，單擊“應用”按鈕，系統(tǒng)顯示水道放置點的參考坐標系，同時彈出“點”對話框，在“輸出坐標”分組中輸入(XC, YC, ZC)坐標為(-50，5，0)。3) 單擊“點”對話框的“確定”按鈕，單擊“冷卻組件設計”對話框的“

13、取消”按鈕，完成冷卻水道2的創(chuàng)建。3創(chuàng)建冷卻水道3參照冷卻水道1的創(chuàng)建方法創(chuàng)建水道3。1）修改參數。在“詳細信息”分組中的“PIPE THREAD”下拉列表框中選擇M8；在“HOLE_1 DEPTH”文本框中輸入100，并回車確認；在“HOLE_2 DEPTH”文本框中輸入100，并回車確認；其他參數接受系統(tǒng)默認。2) 定義水道放置面和坐標點。在“放置”分組中激活“選擇面或平面”按鈕，然后選擇圖8-25所示的型腔側面，單擊“應用”按鈕，系統(tǒng)顯示水道放置點的參考坐標系，同時彈出“點”對話框，在“輸出坐標”分組中輸入(XC, YC, ZC)坐標為(40，5，0)。3) 單擊“點”對話框的“確定”按

14、鈕，單擊“冷卻組件設計”對話框的“取消”按鈕，完成冷卻水道3的創(chuàng)建。4創(chuàng)建冷卻水道4參照冷卻水道1的創(chuàng)建方法創(chuàng)建水道4。1）修改參數。在“詳細信息”分組中的“PIPE THREAD”下拉列表框中選擇M8；在“HOLE_1 DEPTH”文本框中輸入72.5，并回車確認；在“HOLE_2 DEPTH”文本框中輸入72.5，并回車確認；其他參數接受系統(tǒng)默認。2) 定義水道放置面和坐標點。在“放置”分組中激活“選擇面或平面”按鈕，然后選擇圖8-26所示的型腔側面，單擊“應用”按鈕，系統(tǒng)顯示水道放置點的參考坐標系，同時彈出“點”對話框，在“輸出坐標”分組中輸入(XC, YC, ZC)坐標為(50，5，0

15、)。3) 單擊“點”對話框的“確定”按鈕，單擊“冷卻組件設計”對話框的“取消”按鈕，完成冷卻水道4的創(chuàng)建。5創(chuàng)建冷卻水道5參照冷卻水道1的創(chuàng)建方法創(chuàng)建水道5。1）修改參數。在“詳細信息”分組中的“PIPE THREAD”下拉列表框中選擇M8；在“HOLE_1 DEPTH”文本框中輸入25，并回車確認；在“HOLE_2 DEPTH”文本框中輸入25，并回車確認；其他參數接受系統(tǒng)默認。2) 定義水道放置面和坐標點。在“放置”分組中激活“選擇面或平面”按鈕，然后選擇圖8-27所示的型腔側面，單擊“應用”按鈕，系統(tǒng)顯示水道放置點的參考坐標系，同時彈出“點”對話框，在“輸出坐標”分組中輸入(XC, YC

16、, ZC)坐標為(15，5，0)。3) 單擊“點”對話框的“確定”按鈕，單擊“冷卻組件設計”對話框的“取消”按鈕，完成冷卻水道5的創(chuàng)建。6創(chuàng)建冷卻水道6參照冷卻水道1的創(chuàng)建方法創(chuàng)建水道6。1）顯示型腔的固定板。在裝配導航器中勾選“case5_cvp_038”，顯示型腔固定板，如圖8-28所示。圖8-282）修改參數。在“詳細信息”分組中的“PIPE THREAD”下拉列表框中選擇M8；在“HOLE_1 DEPTH”文本框中輸入55.5，并回車確認；在“HOLE_2 DEPTH”文本框中輸入55.5，并回車確認；其他參數接受系統(tǒng)默認。3) 定義水道放置面和坐標點。在“放置”分組中激活“選擇面或平

17、面”按鈕，然后選擇圖8-29所示的型腔側面，單擊“應用”按鈕，系統(tǒng)顯示水道放置點的參考坐標系，同時彈出“點”對話框，在“輸出坐標”分組中輸入(XC, YC, ZC)坐標為(40，5，0)，單擊“確定”按鈕；在彈出的“點”對話框中再次輸入(XC, YC, ZC)坐標為(15，5，0)，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)創(chuàng)建了2段水道。圖8294) 翻轉方向。單擊“點”對話框的“取消”按鈕，系統(tǒng)返回到如圖8-30所示的“冷卻組件設計”對話框，在該對話框的“部件”分組中單擊“翻轉方向”按鈕，結果如圖8-31所示。選取圖8-32所示的水道，單擊“翻轉方向”按鈕，使水道翻轉方向。最后生成的兩段水道如圖8-33所示。

18、圖8-307創(chuàng)建密封圈1）隱藏型腔和型腔固定板，只顯示水道，如圖8-34所示。2）單擊“模具冷卻工具”工具條中的“冷卻標注件庫”按鈕，彈出“冷卻組件設計”對話框。3）定義放置位置。選取如圖8-35所示的水道。4）定義密封圈及其參數。在“冷卻組件設計”對話框的“成員視圖”中選擇“O-RING”，系統(tǒng)彈出如圖8-36所示的“冷卻組件設計”對話框。在“詳細信息”區(qū)域定義參數：定義“SECTION _DIA”為1.5；“MATERIAL”選擇BUNE；修改“GROOVE_ID”為8；修改“GROOVE_OD”為12，并回車確認。單擊對話框的“確定”按鈕，完成密封圈的創(chuàng)建，如圖8-37所示。5）按照同樣

19、的操作步驟，完成另外一個密封圈的創(chuàng)建，如圖8-38所示。8創(chuàng)建水塞1）單擊“模具冷卻工具”工具條中的“冷卻標注件庫”按鈕，彈出“冷卻組件設計”對話框。2）定義放置位置。選取如圖8-39所示的水道。3）定義水塞及其參數。在“冷卻組件設計”對話框的“成員視圖”中選擇“DIVERTER”，在“詳細信息”區(qū)域定義參數：在“SUPPER”下拉列表中選擇DMS；修改“FITTING_DIA”的值為6；修改“ENGAGE”的值為10，并回車確認。單擊對話框的“確定”按鈕，創(chuàng)建水塞，如圖8-40所示。4）重定位水塞。單擊“冷卻組件設計”對話框“部件”分組中的“重定位”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖8-41所示的“移動組件

20、”對話框，在該對話框中的“運動”下拉列表中選擇“點到點”選項，然后選取圖8-42所示的起點和終點，單擊“確定”按鈕，完成水塞的移動，如圖8-43所示。9創(chuàng)建水嘴1）單擊“模具冷卻工具”工具條中的“冷卻標注件庫”按鈕，彈出“冷卻組件設計”對話框。2）定義水嘴的放置位置。選取如圖8-45所示的水道。3）定義水嘴及其參數。在“冷卻組件設計”對話框的“成員視圖”中選擇“CONNECTOR PLUG”選項，在“詳細信息”區(qū)域定義參數：在“SUPPER”下拉列表中選擇HASCO；在“PIPE THREAD”下拉列表中選擇M8。單擊對話框的“確定”按鈕，創(chuàng)建水嘴，如圖8-46所示。4）重定位水嘴。操作步驟同

21、水塞的重定位。完成移動后的水嘴如圖8-47所示。圖8-4710鏡像水路1）在“裝配導航器”中右擊“case5_cool_000”，在彈出的快捷菜單中選擇“設為工作部件”命令，將其轉為工作部件。2）選擇菜單“裝配”“組件”“鏡像裝配”命令，系統(tǒng)彈出如圖8-48所示的“鏡像裝配向導”對話框。3）在“鏡像裝配向導”對話框中單擊“下一步”按鈕，系統(tǒng)要求選取組件；從繪圖窗口中框選所有的冷卻部件，如圖8-49所示，單擊對話框的“下一步”按鈕。圖848圖8494）定義鏡像平面。在“鏡像裝配向導”對話框中單擊“創(chuàng)建基準平面”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖8-50所示的“基準平面”對話框，在“類型”下拉列表中選擇“YC-Z

22、C”選項，然后在對話框中“距離”文本框中輸入52.5，單擊“基準平面”對話框的“確定”按鈕，創(chuàng)建基準平面，如圖8-51所示。圖8-50圖8-515）在“鏡像裝配向導”對話框中連續(xù)單擊“下一步”按鈕，最后單擊“完成”按鈕，完成冷卻系統(tǒng)的鏡像，如圖8-52所示。6）選擇菜單“編輯”“顯示和隱藏”“全部顯示”命令，或按快捷鍵，顯示所有隱藏部件。圖8-528.3 綜合實例：充電器下蓋模具澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設計設計要求:為如圖8-53所示的電動車充電器下蓋模具設計澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。電動車充電器下蓋模具在前面章節(jié)中已完成模架及標準件的加載，包括澆口套和定位圈，本實例繼續(xù)添加澆口、分流道和冷卻系統(tǒng)。圖85

23、38.3.1 澆口設計設計步驟：1）顯示型芯部件。打開附帶光盤的“ch08/eg/chdianqi_top_025prt”模具裝配文件。在裝配導航器中將“chdianqi_fs_051”、“chdianqi_var_035”、“chdianqi_misc_030”、“chdianqi_ej_pin_080”和“chdianqi_cavity _027”部件取消勾選，將其隱藏，只顯示型芯部件和產品體，如圖8-54所示。2）單擊“注塑模向導”工具欄中的“澆口庫”按鈕，彈出“澆口設計”對話框。3）定義澆口的屬性和參數，其操作步驟如圖8-55所示。定義澆口為平衡澆口，位置放在型芯；澆口類型選取“潛伏式

24、澆口” (tunnel)，并修改澆口的參數：修改d=1,HD=8，其他保持默認。單擊對話框的“應用”按鈕，彈出“點”對話框；在“坐標”文本框中輸入坐標：XC=0，YC= -32，ZC=-8，單擊“確定”按鈕；此時系統(tǒng)彈出“矢量”對話框，選擇“類型”下拉列表中的“YC軸”，單擊“確定”按鈕，創(chuàng)建澆口，如圖8-56所示。8.3.2 分流道設計設計步驟：1）單擊“注塑模向導”工具欄中的按鈕，彈出“流道”對話框。單擊對話框“引導線”分組中的“繪制截面”按鈕，彈出“創(chuàng)建草圖”對話框，選擇“平面方法”下拉列表中的“創(chuàng)建平面”選項，單擊“指定平面”右邊的按鈕，選取為草繪平面，單擊“確定”按鈕，進入草繪環(huán)境。

25、2）繪制如圖8-57所示的截面草圖，單擊“完成草圖”按鈕，退出草繪環(huán)境。3）定義截面類型和參數。在“流道”對話框的“截面類型”下拉列表框中選擇“圓形”，在“參數”列表框中將直徑修改為5，回車確認。其他參數默認。4）單擊“確定”按鈕，完成分流道的創(chuàng)建，如圖8-58所示。8.3.3 冷卻系統(tǒng)設計設計步驟1創(chuàng)建冷卻水道151) 單擊“注塑模向導”工具欄中的“模具冷卻工具”按鈕，彈出“模具冷卻工具”工具條，在該工具條中單擊“冷卻標注件庫”按鈕，彈出如圖8-59所示的“冷卻組件設計”對話框。3) 設置水道類型及參數。在“冷卻組件設計”對話框的的“名稱”分組中選擇“COOLING”選項，在“成員視圖”分組

26、中選擇“COOLING HOLE”選項，系統(tǒng)彈出信息窗口并顯示參數。在“詳細信息”分組中的“PIPE THREAD”下拉列表框中選擇M8；在“HOLE_1 DEPTH”文本框中輸入140，并回車確認；在“HOLE_2 DEPTH”文本框中輸入140，并回車確認；其他參數接受系統(tǒng)默認。4) 定義水道放置面和坐標點。在“放置”分組中激活“選擇面或平面”按鈕，然后選擇圖8-59中步驟所示的型腔側面，系統(tǒng)顯示水道放置點的參考坐標系，同時彈出“點”對話框，在“輸出坐標”分組中輸入(XC, YC, ZC)坐標為(75，14，0)。5) 單擊“點”對話框的“確定”按鈕，生成水道1。重復圖8-59中步驟，完成

27、冷卻水道25的創(chuàng)建。2創(chuàng)建冷卻水道610參照操作步驟1，創(chuàng)建水道610。1）在裝配導航器中勾選“chdianqi_a_plate”，顯示型腔固定板。2）修改參數。在“詳細信息”分組中的“PIPE THREAD”下拉列表框中選擇M8；在“HOLE_1 DEPTH”文本框中輸入60，并回車確認；在“HOLE_2 DEPTH”文本框中輸入60，并回車確認；其他參數接受系統(tǒng)默認。3) 定義水道放置面和坐標點。在“放置”分組中激活“選擇面或平面”按鈕，然后選擇圖8-60所示的型腔固定板側面，單擊對話框的“應用”按鈕，彈出“點”對話框，在“輸出坐標”分組中分別輸入(XC, YC, ZC)坐標為(75，14，0)、(35, 14, 0)、(-5, 14, 0)、(-40, 14, 0)和(-75, 14, 0)，并分別單擊“點”對話框的“確定”按鈕，生成冷卻水道610。4) 單擊“點”對話框的“確定”按鈕，單擊“冷卻組