利用UG進行注塑模具設(shè)計

利用UG進行注塑模具設(shè)計第一頁，共34頁。

010203注塑模具設(shè)計過程UG注塑模概述注塑設(shè)備及原理2第二頁，共34頁。1.UG注塑模功能：UG軟件是一個功能強大的注塑模軟件，其只需根據(jù)一個產(chǎn)品的三維造型，就可以建立一套與產(chǎn)品模型參數(shù)相關(guān)的三維實體模具。

UG注塑模塊支持典型的塑料模具設(shè)計的全過程，即從讀取產(chǎn)品模型開始，到如何確定和構(gòu)造拔模方向、收縮率、分型面、型芯、型腔，再到設(shè)計滑塊、頂塊、模架及其標準零部件（如定位環(huán)、澆口套），最后到模腔布置、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和模具零部件清單等。3第三頁，共34頁。2.注塑?；窘Y(jié)構(gòu)：4第四頁，共34頁。澆注系統(tǒng)：主流道，分流道，澆口，冷料井導(dǎo)向系統(tǒng)：導(dǎo)柱，導(dǎo)套，定位塊等成形系統(tǒng)：模仁，鑲塊等抽芯系統(tǒng)：滑塊，斜銷等頂出系統(tǒng)：頂針，頂塊冷卻系統(tǒng)：模具本身的散熱，水路冷卻排氣系統(tǒng)：模具各鑲件的配合間隙，頂針配合間隙，外加排氣槽5第五頁，共34頁。1.注塑設(shè)備：注塑機，包括注塑裝置、合模裝置、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等。6第六頁，共34頁。2.生產(chǎn)原理：由凸模和凹模圍城型腔，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，示意圖如下：7第七頁，共34頁。調(diào)入?yún)⒖寄Ｐ汀鷦?chuàng)建工作→型腔布局→創(chuàng)建分型面→加載模架→加載標準件→設(shè)計三大系統(tǒng)→完成模具設(shè)計。8第八頁，共34頁。1.調(diào)入?yún)⒖寄Ｐ停喝S模型可能是proe、catia、solideworks或者其他版本做的模型文件，用UG仍然可以打開，打開時針對不同文件選擇不同的打開類型，如果還打不開，一般保存為igs文件格式即可打開。9第九頁，共34頁。2.創(chuàng)建工作：初始化，定義模具坐標系，定義工件10第十頁，共34頁。初始化11第十一頁，共34頁。定義模具坐標系模具坐標系確定模具分型與位置，是模具模架裝配定位的參考中心，也是所有其它標準件加載的參照標準。注塑模規(guī)定模具坐標原點位于動、定模板接觸面的中心，而坐標主平面（XY平面）定義在分型面上，且Z的正方向指向定模側(cè)，即脫模方向。12第十二頁，共34頁。定義工件工件是用來生成模具型芯和型腔的實體，所以工件的外形尺寸要在零件的外形尺寸的各個方向上都增加一部分尺寸。工件的尺寸，一般系統(tǒng)默認的就行，若用戶需要自定義的話，點擊“草圖”按鈕圖標，進入草圖進行修改；13第十三頁，共34頁。3、設(shè)置模腔布局對于而精度要求高的塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，對于精度要求不高，形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)的塑件，可采用多型腔布局，使生產(chǎn)效率大為提高。14第十四頁，共34頁。4、模型的修補與分型：分型目的：模具分型就是要做出一個平面（厚度為0），利用這個平面將工件（模具設(shè)計準備階段所添加的模坯工件）分割為型芯和型腔；這個面就是分型面，即分模面；當然，這個面可以是平面也可以是曲面。如果產(chǎn)品模型表面上有開放的孔或槽，就需要先把這些開放的孔和槽修補完整才能將工件完全分割開，從而達到分型的目的。15第十五頁，共34頁。1.紫色面：主分型面主分型面：以產(chǎn)品投影的最大外形線為界，分割產(chǎn)品以外的模坯工件的分模面。2.淺蘭色面：修補面3.深藍色面：型腔表面4.橙色面：型芯表面16第十六頁，共34頁。17第十七頁，共34頁。分模結(jié)果

型腔型芯18第十八頁，共34頁。5、加載模架模架作用：模架是用于型腔和型芯裝夾、頂出和分離的機構(gòu)，即實現(xiàn)型腔、型芯的合模、開模動作，以及產(chǎn)品的頂出動作等的機構(gòu)。UG注塑模塊中的模架都是標準模架，這些模架由專門的模架生產(chǎn)廠商制造，大以縮短生產(chǎn)時間、降低成本。當然如果有設(shè)計上的特殊要求，也可以自己定義模架。19第十九頁，共34頁。美國DME公司德國HASCO公司日本FUTABA公司香港LKM公司自定義模架：UNIVERSAL對應(yīng)FUTABA的S系列的A/B/C/D/E/F型號模架規(guī)格：如：2330模架寬230mm模架長300mm導(dǎo)柱固定方式推件板固定方式模架布局信息：顯示型腔型芯工件的的尺寸信息，模架的規(guī)格主要取決于該信息模架所有部件及相關(guān)尺寸信息模架部件可選標準尺寸區(qū)模架類型及部件尺寸編輯按鈕及模架旋轉(zhuǎn)按鈕參數(shù)詳細說明見下頁20第二十頁，共34頁。模架的選用方法：根據(jù)產(chǎn)品的尺寸、形狀、型腔的布局、型腔型芯模型的大小，以及澆注冷卻系統(tǒng)的布置等因素，參考UG所提供的標準模架的結(jié)構(gòu)尺寸,根據(jù)經(jīng)驗來選擇一合適的標準模架和相應(yīng)的標準件。21第二十一頁，共34頁。6、加載標準件什么是模具標準件？將模具的一部分附件標準化，便于替換使用，以提高模具生產(chǎn)效率。主要有哪些標準件？（1）螺釘screws、彈簧springs等；（2）澆注系統(tǒng)injection標準件：定位環(huán)locatingring、澆口套spruebush等；（3）頂出系統(tǒng)ejection標準件：頂桿ejectionpin、滑塊等；（4）冷卻系統(tǒng)coolingfittings標準件：冷卻水道coolinghole、噴嘴connectorplug等。22第二十二頁，共34頁。23第二十三頁，共34頁。7.模具三大系統(tǒng)設(shè)計：（1）澆注系統(tǒng)：引導(dǎo)熔體進入模腔的流到通道系統(tǒng)，主要由主流到、分流道和澆口組成。（2）冷卻系統(tǒng)：冷卻系統(tǒng)使模腔中的成型件快速降溫并冷凝，目的在于縮短成型時間，提高效率；（3）頂出系統(tǒng)：開模后，產(chǎn)品一般包裹在模具的一邊，必須將其從模具上取下，該動作由頂出系統(tǒng)完成。常用的頂出機構(gòu)包括頂桿、滑塊機構(gòu)和斜頂機構(gòu)。模架和主要的標準件加載完畢之后，還需要添加澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)等，才能滿足注塑模的基本結(jié)構(gòu)要求。24第二十四頁，共34頁。主流道：它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，在注塑模中設(shè)計主流道就是加載澆口襯套標準件，主流道其實就是澆口襯套的內(nèi)孔道。澆注系統(tǒng)：25第二十五頁，共34頁。主流道垂直于模具分型面。為了便于澆注凝料從主流道中取出，主流道設(shè)計成圓錐形，采用2°~6°的錐角。由于主流道要與噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道優(yōu)先采用澆口套式，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材加工和熱處理。實例26第二十六頁，共34頁。分流道：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。單擊“注塑模向?qū)А惫ぞ邨l中的“流道”按鈕，彈出“流道設(shè)計”對話框，如右圖所示：澆注系統(tǒng)：定義引導(dǎo)線串---在分型面上投影---創(chuàng)建流道通道27第二十七頁，共34頁。28第二十八頁，共34頁。澆口設(shè)計：澆口是連接流道與模腔之間的通道平衡：在多模腔中的一個模腔中創(chuàng)建澆口后，程序會在其他模腔的相同位置復(fù)制相同的澆口；如果是多模腔選擇“是”，若單模腔則選“否”。類型：澆口是點澆口、扇形澆口還是潛伏式澆口等，在尺寸編輯區(qū)里可以對不同類型的澆口編輯尺寸。29第二十九頁，共34頁。冷卻系統(tǒng)：模具由于成形要求具有一定的溫度，而溫度過高或過低都會影響塑件的質(zhì)量，從而產(chǎn)生變形、縮孔等缺陷。在模具設(shè)計時，我們必須考慮用冷卻或加熱裝置去調(diào)節(jié)溫度。成形時料溫不足或者壁厚20mm以上一般應(yīng)考慮加熱裝置。冷卻系統(tǒng)由冷卻水道、連接水嘴、防水圈和喉塞等組成，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計重點是冷卻水道的設(shè)計，設(shè)計冷卻系統(tǒng)時應(yīng)遵循的原則：（1）應(yīng)當適合地設(shè)計冷卻水道直徑和水道間的間距。（2）冷卻水道的布局應(yīng)該合理。（3）應(yīng)當適合地設(shè)計冷卻水道直徑與型腔表面的距離。（4）不能將冷卻水道設(shè)置在塑件易產(chǎn)生熔接痕跡的部位。（5）冷卻水道盡量不穿過鑲件，若必須通過鑲件，應(yīng)設(shè)置套管密封。（6）將進口出口水管接頭盡可能設(shè)置在模具的一側(cè)，以便于操作。30第三十頁，共34頁。游戲操作盤的冷卻系統(tǒng)：首先在型腔中創(chuàng)建三個冷卻通道，再在前兩個通道上安裝水塞，最后一個通道上安上密封圈，最后在型腔中創(chuàng)建通道、水塞、密封圈腔。在定模板上創(chuàng)建冷卻通道和水嘴，在定模板上創(chuàng)建通道、水嘴腔。然后在型芯中創(chuàng)建冷卻通道、密封圈和水塞，在型芯中創(chuàng)建通道、水塞和密封圈腔。在動模板上創(chuàng)建冷卻通道、水嘴，創(chuàng)建相應(yīng)的通道、水嘴腔，結(jié)果如右圖31第三十一頁，共34頁。頂出系統(tǒng)：塑件在模具型腔內(nèi)冷卻固化后，因成型收縮，塑件會包緊在成型零件表面，使塑件從模具中脫出的機構(gòu)即為頂出機構(gòu)。頂出機構(gòu)不僅要求結(jié)構(gòu)可靠且具有足夠的強度和剛度，還要求制造方便、運動靈活、易于裝配，它的作用是將塑件頂出模外，頂出的塑件沒有變形、完整無損。常見的頂出機構(gòu)有頂桿頂出機構(gòu)和滑塊抽芯機構(gòu)等，當產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單時一般用頂桿頂出；產(chǎn)品含有側(cè)孔、側(cè)向凸凹或倒扣時，除了頂桿頂出外，還要使用滑塊抽芯機構(gòu)來實現(xiàn)脫模。32第三十二頁，共34頁。頂出系統(tǒng)：頂出機構(gòu)的設(shè)計原則：（1）使塑件留在動模側(cè)。（2）不影響塑件的外觀，保證塑件不變形、不損壞。（3）結(jié)構(gòu)可靠。（4）選好頂出作用點。（5）應(yīng)分布對稱、均勻，使頂出力均衡。在一個產(chǎn)