基于UG3.0的連接座三維造型及注塑模具設(shè)計(jì)

1、基于的連接座三維造型及注塑模具設(shè)計(jì)緒論模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑料工業(yè)的迅速開展以及塑料制品在航空、航天、電子、機(jī)械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品對模具的要求越來越高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已無法適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。CAD/CAM/CAE技術(shù)已成為塑料產(chǎn)品開發(fā)、模具設(shè)計(jì)及產(chǎn)品加工中這些薄弱環(huán)節(jié)的最有效的途經(jīng)。同傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)相比，CAD/CAM/CAE技術(shù)無論在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量，還是在降低本錢、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等方面，都具有很大的優(yōu)越性。近幾年，CAD/CAM/CAE技術(shù)在汽車、家電、電子通訊、化工和日用品等領(lǐng)域逐步地得到了廣泛應(yīng)用。一、模具工業(yè)行業(yè)現(xiàn)狀

2、和開展趨勢1、國內(nèi)模具現(xiàn)狀和開展趨勢隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速開展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。近年來，隨著我國產(chǎn)品制造業(yè)蓬勃開展，模具制造業(yè)也相應(yīng)進(jìn)入了高速開展時(shí)期。據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，1995年我國模具工業(yè)總產(chǎn)值約為145億，而2003年已達(dá)450億左右，年均增長14%。另據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國不含臺(tái)灣、香港、澳門地區(qū)現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已超過20000家，從業(yè)人員有60萬人，模具年產(chǎn)值在一億以上的企業(yè)已達(dá)十多家?？梢灶A(yù)見，我國經(jīng)濟(jì)的高速開展將對模具提出更為大量、更為迫切的需求，特別需要開展大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具。同時(shí)要求模具設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)周期要到達(dá)全新的水平。我國模具制造業(yè)面臨著開展

3、的機(jī)遇，但同時(shí)也面臨著更大的挑戰(zhàn)。雖然我國模具開展還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)開展的需要，差距和缺乏依然存在，但我國模具工業(yè)的技術(shù)水平近年來也取得了長足的進(jìn)步，其開展也是明顯的，特別是大型、精密、復(fù)雜、高效和長壽命模具上了一個(gè)新臺(tái)階。大型復(fù)雜沖模以汽車覆蓋件模具為代表，已能生產(chǎn)局部新型轎車的覆蓋件模具。表達(dá)高水平制造技術(shù)的多工位級進(jìn)模的覆蓋面，已從電機(jī)、電器鐵芯片模具，擴(kuò)展到接插件、電子槍零件、空調(diào)器散熱片等家電零件模具。在大型塑料模具方面，已能生產(chǎn)48英寸電視的塑殼模具、6.5K g大容量洗衣機(jī)全套塑料模具，以及汽車保險(xiǎn)杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料模具、多型腔小模數(shù)

4、齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面，國內(nèi)已能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡(luò)模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都到達(dá)了較高的水平，并可替代進(jìn)口模具。 根據(jù)國內(nèi)和國際模具市場的開展?fàn)顩r，有關(guān)專家預(yù)測，未來我國的模具經(jīng)過行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整后，將呈現(xiàn)十大開展趨勢：一是模具日趨大型化；二是模具的精度將越來越高；三是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步開展；四是熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高；五是氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將有較大開展；六是模具標(biāo)準(zhǔn)化和模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛；七是快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊；八是壓鑄模的比例將不斷提

5、高，同時(shí)對壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求；九是塑料模具的比例將不斷增大；十是模具技術(shù)含量將不斷提高，中高檔模具比例將不斷增大，這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致的模具市場未來走勢的變化。2、國外模具的現(xiàn)狀和開展趨勢在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低本錢、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的上下，已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平上下的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年

6、交易總額為600650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是大而專、大而精。2004年中國模協(xié)在德國訪問時(shí)，從德國工、模具行業(yè)組織-德國機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)VDMA工模具協(xié)會(huì)了解到，德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中VDMA會(huì)員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的開展，國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他

7、們的技術(shù)水平比擬高故人均產(chǎn)值也較高我國每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而國外模具工業(yè)興旺國家大多1520萬美元，有的到達(dá) 2530萬美元。我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率只有45，而國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率卻已達(dá)70%以上。綜觀模具行業(yè)開展現(xiàn)狀，國外模具開展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、理論研究的加強(qiáng)和模具的標(biāo)準(zhǔn)化2、模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向開展3、模具檢測、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向開展4、快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù) 5、模具材料及外表處理技術(shù)開展迅速6、模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認(rèn)同。二 UG及其在模具設(shè)計(jì)工程中的應(yīng)用1、U

8、G軟件及其功能特點(diǎn)1 UG起源及開展Unigraphics簡稱UG是世界著名的通用機(jī)械CAD/CAM/CAE一體化軟件。它起源于美國麥道(MD)公司，1991年11月并入美國通用汽車公司EDS分部。如今EDS是全世界最大的信息技術(shù)(IT)效勞公司，UG由其獨(dú)立子公司UnigraphicsSolutions開發(fā)。UG是一個(gè)集CAD、CAE和CAM于一體的機(jī)械工程輔助系統(tǒng)，適用于航空航天器、汽車、通用機(jī)械以及模具等的設(shè)計(jì)、分析及制造工程。該軟件可在HP、Sun、SGI等工作站上運(yùn)行，自稱安裝總數(shù)近3萬臺(tái)。UG采用基于特征的實(shí)體造型，具有尺寸驅(qū)動(dòng)編輯功能和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了CAD、CAE、CAM之

9、間無數(shù)據(jù)交換的自由切換，它具有很強(qiáng)的數(shù)控加工能力，可以進(jìn)行2軸2.5軸、3軸5軸聯(lián)動(dòng)的復(fù)雜曲面加工和鏜銑。UG還提供了二次開發(fā)工具GRIP、UFUNG、ITK，允許用戶擴(kuò)展UG的功能。UG自90年初進(jìn)入中國市場，至今已裝機(jī)2000臺(tái)套左右。 Unigraphics NX是一種交互式的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD，計(jì)算機(jī)輔助分析CAE和計(jì)算機(jī)輔助制造CAM系統(tǒng)，它是Unigraphics系列軟件的最新版本。Unigraphics NX的出現(xiàn)，為Unigraphics系列軟件的推廣開拓出更廣闊的前景。目前，集世界一流的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，工程分析及生產(chǎn)制造系統(tǒng)與一體的Unigraphics 軟件已廣泛地應(yīng)用于航天航

10、空汽車機(jī)械及模具等各個(gè)領(lǐng)域。2 UG功能特點(diǎn)UG是世界上先進(jìn)的CAD/CAE/CAM集成技術(shù)的大型軟件，其功能強(qiáng)大，使用該軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，能直觀、準(zhǔn)確地反映零、組件的形狀、裝配關(guān)系，可以使產(chǎn)品開發(fā)完全實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、工藝、制造的無紙化生產(chǎn)，并可使產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、工裝制造等工作并行開展，大大縮短了生產(chǎn)周期，非常有利于新品試制及多品種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造。在新品開發(fā)期間，能通過其強(qiáng)大的功能及時(shí)檢查尺寸干預(yù)、計(jì)算重量及相關(guān)特性，提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，對復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品裝配工藝、焊接工藝中工序的合理安排有著非常好的指導(dǎo)性。因此，該軟件為工廠提供了一個(gè)強(qiáng)有力的新品開發(fā)手段。在以往的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，我們主要采用AUT

11、OCAD軟件。由于其功能有限，三維建模有很大的局限性，產(chǎn)品的最終效果無法很好的表達(dá)，用戶常常無法看到準(zhǔn)確的三維造型，只有等樣品開發(fā)出來以后再進(jìn)行產(chǎn)品確認(rèn)。如用戶對外觀式樣不太滿意，就需要反復(fù)修改模具，甚至有時(shí)需要廢掉原有的模具，重新開模，再次進(jìn)行樣品生產(chǎn)確認(rèn)。這樣既耽誤了產(chǎn)品開發(fā)周期，又增加了開發(fā)本錢。而UG軟件的實(shí)體模型功能能夠在設(shè)計(jì)階段給用戶提供產(chǎn)品的實(shí)體模型用于確認(rèn)，縮短了產(chǎn)品確實(shí)認(rèn)周期，而且具有復(fù)合式建模工具，允許在需要的時(shí)候增加、刪除、抑制、恢復(fù)、改變產(chǎn)品參數(shù)，使修改更加具有靈活性，因此，在產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì)開發(fā)中起了很大的作用，使用非常方便。UG軟件的線框造型模塊提供了繪制根本圖素點(diǎn)、

12、直線、圓弧、曲線的操作指令和線的倒角、剪切、編輯、分割等功能，實(shí)體造型模塊提供了各種根本幾何元素塊體、圓柱體、錐體和環(huán)體的操作和拉伸實(shí)體、旋轉(zhuǎn)實(shí)體、縫合、鉆孔、挖槽、凸臺(tái)、抽殼、倒圓角、倒斜角、錐臺(tái)以及布爾運(yùn)算的實(shí)體相加、實(shí)體相減、實(shí)體相交等操作，曲面造型模塊可以完成各種規(guī)那么曲面、二次曲面及不規(guī)那么曲面的生成，在曲面的具體實(shí)現(xiàn)上有直紋面、掃描曲面、邊界曲線控制、網(wǎng)格曲線控制、矩形點(diǎn)組控制、曲線拉伸、過渡曲面、延伸曲面、偏置曲面、曲面倒圓、曲面橋接等各種方法。這些命令在造型過程中使用方便，特別是在曲面造型及設(shè)計(jì)中起到了重要作用?！疤摂M裝配Virtual Assembly是產(chǎn)品數(shù)字化定義中的一個(gè)

13、重要環(huán)節(jié)，在虛擬技術(shù)領(lǐng)域和仿真領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用研究。虛擬裝配技術(shù)在UG軟件中有重要作用。到底什么是虛擬裝配？它的內(nèi)涵是什么？這些至今仍然是人們討論的問題。很多人曾經(jīng)為虛擬裝配進(jìn)行定義，比擬有代表性的有兩個(gè)。 (1) 虛擬裝配是一種零件模型按約束關(guān)系進(jìn)行重新定位的過程，是有效分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理性的一種手段。該定義強(qiáng)調(diào)虛擬裝配技術(shù)是一種模型重新進(jìn)行定位、分析過程。 (2) 虛擬裝配是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的形狀特性、精度特性，真實(shí)地模擬產(chǎn)品三維裝配過程，并允許用戶以交互方式控制產(chǎn)品的三維真實(shí)模擬裝配過程，以檢驗(yàn)產(chǎn)品的可裝配性。該定義著眼于產(chǎn)品物理裝配過程的仿真過程，表達(dá)的思想也是一種分析過程。虛擬裝配是

14、指通過計(jì)算機(jī)對產(chǎn)品裝配過程和裝配結(jié)果進(jìn)行分析和仿真，評價(jià)和預(yù)測產(chǎn)品模型，做出與裝配相關(guān)的工程決策，而不需要實(shí)際產(chǎn)品作支持。該技術(shù)是在虛擬設(shè)計(jì)環(huán)境下，完成對產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)進(jìn)程控制并進(jìn)行具體模型定義與分析的過程。它可有效支持自頂向下的并行產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及與Master Model相關(guān)的可制造性設(shè)計(jì)和可裝配性設(shè)計(jì)，以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。 在許多世界級大企業(yè)中被廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)輔助三維設(shè)計(jì)CAD的高端主流軟件UGUnigraphics的裝配模塊就采用了虛擬裝配技術(shù)，即便是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初期階段，所產(chǎn)生的最初模型也可以放入虛擬環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以在虛擬環(huán)境中創(chuàng)立產(chǎn)品模型。使產(chǎn)品的外表、形狀、和功能得到模擬，而且有

15、關(guān)產(chǎn)品的人機(jī)交互性能也能得到測試和校驗(yàn)，使產(chǎn)品的缺陷和問題在當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)階段就能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并加以解決。隨著社會(huì)的開展，虛擬制造成為制造業(yè)開展的重要方向之一，而虛擬裝配術(shù)作為虛擬制造的核心技術(shù)之一越來越引人注目。虛擬裝配的實(shí)現(xiàn)有助于對產(chǎn)品零部件進(jìn)技行虛擬分析和虛擬設(shè)計(jì)，有助于解決零部件從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)所出現(xiàn)的技術(shù)問題，以到達(dá)縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低生產(chǎn)本錢以及優(yōu)化產(chǎn)品性能等目的?？偲饋碇v，UG是先進(jìn)的CAD/CAE/CAM集成技術(shù)應(yīng)用的大型軟件，其功能強(qiáng)大操作靈活，在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用越發(fā)廣泛，尤其在模具設(shè)計(jì)制造方面，更是設(shè)計(jì)人員的得力助手，有效地提高了工作效率，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。在眾多三維CAD軟件中，

16、UG以其強(qiáng)大的功能長期占據(jù)著業(yè)界的主導(dǎo)地位。 2、UG在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用Mold Wizard模塊MoldMold Wizard為設(shè)計(jì)模具的型腔型心滑塊提升裝置和嵌件提升高級建模工具，最終目的是快速方便地建立與產(chǎn)品參數(shù)相關(guān)的三維實(shí)體模具，并將之用于加工。MoldMold Wizard會(huì)自動(dòng)更新所有相關(guān)的模具部件。MoldMoldMold Wizard具備以下優(yōu)點(diǎn)：一、過程自動(dòng)化；二、易于使用；三完、全相關(guān)性。2 UG三維技術(shù)在模具設(shè)計(jì)及改良中的應(yīng)用 近年來，隨著三維CAD技術(shù)的飛速開展，使其在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用越發(fā)廣泛。UG是個(gè)基于特征化的，全參數(shù)化的輔助設(shè)計(jì)軟件，它能實(shí)現(xiàn)CAD,CAE,

17、CAM等各種功能，涵蓋機(jī)械設(shè)計(jì)各個(gè)領(lǐng)域，在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造及改良過程中起著重要作用。采用UG軟件技術(shù)，有助于解決零部件從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)所出現(xiàn)的技術(shù)問題，以到達(dá)縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低生產(chǎn)本錢以及優(yōu)化產(chǎn)品性能等目的。UG不僅在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中有重要應(yīng)用，除此以外，它有許多特點(diǎn)非常適用于模具的設(shè)計(jì)及改造： 比方直接建模能夠在已有特征上快速建模，有利于模具的結(jié)構(gòu)改動(dòng)， 參數(shù)化設(shè)計(jì)能快速改動(dòng)設(shè)計(jì)尺寸，可防止繁瑣的尺寸計(jì)算； 幾何關(guān)系聯(lián)接能快速建立裝配零件間的對應(yīng)關(guān)系，使一些零件隨關(guān)鍵零件的改動(dòng)而改動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“牽一發(fā)，而動(dòng)全22身的效果； 精確的干預(yù)檢查，尺寸測量能讓設(shè)計(jì)人員第一時(shí)間知道零件間的裝配關(guān)系，了解設(shè)

18、計(jì)的效果，防止實(shí)際裝配中的干預(yù)； 簡便的三維二維轉(zhuǎn)換及出圖功能能快速完成零件圖的繪制，可以減少重復(fù)勞動(dòng)，縮小設(shè)計(jì)周期； UG強(qiáng)大功能在模具快速改造中有著重要應(yīng)用。 三 關(guān)于連接座注塑模具設(shè)計(jì)1 連接座模具設(shè)計(jì)思路 通過觀察分析可知，該連接座產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，用于該產(chǎn)品生產(chǎn)的注塑模具結(jié)構(gòu)亦不復(fù)雜。本設(shè)計(jì)中，遵循模具設(shè)計(jì)的一般步驟，利用UG3.0進(jìn)行三維造型和注塑模具設(shè)計(jì)，重點(diǎn)表達(dá)了Mold Wizard模塊在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。 該連接座注塑模具設(shè)計(jì)的思路為：搜集整理有關(guān)資料，通過二維圖對零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)和工藝分析，對連接座零件進(jìn)行三維造型，并導(dǎo)出二維圖；分析塑件結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)，大致確定模具設(shè)計(jì)方案，

19、然后利用UG NX3.0的Mold Wizard模塊進(jìn)行注塑模具的設(shè)計(jì)；最后，對模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行虛擬裝配，并導(dǎo)出二維工程圖。2 連接座模具設(shè)計(jì)進(jìn)度1 了解開展現(xiàn)狀，所用時(shí)間為10天；2 查閱資料，據(jù)零件二維圖分析其結(jié)構(gòu)，并確定設(shè)計(jì)方案，所用時(shí)間為20天；3 進(jìn)行連接座產(chǎn)品三維模型設(shè)計(jì)，并導(dǎo)出二維工程圖，所用時(shí)間為5天；4 利UGNX3.0的Mold Wizard模塊進(jìn)行連接座注塑模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間為15天5 對模具進(jìn)行虛擬裝配，導(dǎo)出二維工程圖以及材料清單等，所用時(shí)間為5天。第1章 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及注塑工藝分析零件原始資料： 連接座產(chǎn)品零件圖如下列圖所示：設(shè)計(jì)要求：1材料：ABS； 2生產(chǎn)批量：中等批量

20、； 3未注公差取MT5級精度。 此零件既有通孔又含側(cè)孔，但這一類側(cè)孔可直接在開模方向上成型，不需要側(cè)抽芯，所以此套模具結(jié)構(gòu)比擬簡單，成型零件的設(shè)計(jì)主要考慮型心的嵌入式處理，也不太復(fù)雜。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，擬定如下工藝方案進(jìn)行比擬分析。1.1 分型面的選擇 分型面是指模具閉合時(shí)動(dòng)模和定模相配合的接觸平面，也叫做合模面。模具設(shè)計(jì)開始的第一步就是選擇分型面的位置。 分型面有多種形式，常見的有水平分型面、階梯分型面、斜分型面、錐分型面和異型分型面。分型面的選擇受塑件形狀、壁厚、成型方法、后處理工序、塑件外觀、塑件尺寸精度、塑件脫模方法、模具類型、型腔數(shù)目、模具排氣、嵌件、澆口位置與形式以及成型機(jī)的結(jié)構(gòu)

21、等的影響，其選擇原那么是：塑件脫出方便，模具結(jié)構(gòu)簡單型腔排氣順利確保塑件質(zhì)量無損塑件外觀設(shè)備利用合理。本連接座產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，整體尺寸不大，但軸向型心包緊力大，根據(jù)分型面確實(shí)定原那么，綜合考慮，該連接座模具分型面應(yīng)設(shè)在零件最大截面處，塑料包緊大型心并留在動(dòng)模一側(cè)。 型腔布局方案一：塑件中等尺寸，批量不大，采用一模一件可以降低模具本錢。方案二：一模兩件對稱布置，生產(chǎn)效率較高，但模具尺寸偏大，制造本錢較一模一件高。方案三：一模四件對稱布置，生產(chǎn)效率較高，但模具尺寸更大，制造本錢較高。通過以上三種方案的分析比擬，根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理的原那么，選擇方案一最適宜。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)就是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開

22、始到型腔為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，它在模具中占有非常重要的地位，其設(shè)計(jì)合理與否直接對制品的的成型起到?jīng)Q定的作用。 澆注系統(tǒng)一般是由主流道、分流道、澆口和冷料穴四局部組成。當(dāng)熔融塑料通過澆注系統(tǒng)流入模具的型腔時(shí)，塑料首先進(jìn)入主流道，而后進(jìn)入分流道，最后通過澆口進(jìn)入型腔。其作用是使塑料熔體平穩(wěn)且有順序地填充到型腔中，并在填充和凝固過程中把壓力充分傳遞到各個(gè)部位，以獲得組織緊密、外形清晰的塑料制件。設(shè)計(jì)原那么是：1排氣良好2流程短3防止型心和嵌件變形4整修方便5防止塑件翹曲變形6合理設(shè)計(jì)冷料穴或溢料槽7澆注系統(tǒng)的斷面積和長度應(yīng)盡量取小值。1.3.1 主流道設(shè)計(jì)該模具中主流道設(shè)計(jì)過程中應(yīng)主要考慮以下幾

23、方面問題：1主流道截面積的大小最先影響塑料熔體的流速和充模時(shí)間，必須恰當(dāng)設(shè)計(jì)主流道截面積直徑，通常，主流道進(jìn)口端的截面直徑約取48mm，熔體流動(dòng)性好且制品較小時(shí)，直徑可設(shè)計(jì)得小一些；反之那么設(shè)計(jì)得大一些。本設(shè)計(jì)中取2mm2為便于取出主流道凝料，主流道應(yīng)呈圓錐形，錐角約取24流動(dòng)性差的塑料可取到610。3主流道出口端應(yīng)有圓角，圓角半徑R約取0.33mmm5在保證制品成型的條件下，主流道長度應(yīng)盡量短，以減小壓力損失和廢料量。6主流道進(jìn)口端與噴嘴頭部接觸應(yīng)做成凹下的球面，以便與噴嘴頭部的球面半徑匹配，否那么容易造成漏料，給脫卸主流道凝料造成困難。通常要求主流道進(jìn)口端凹下的球面半徑要比噴嘴球面半徑大1

24、2mm，凹下深度約35mm。1.3.2 主流道襯套設(shè)計(jì)由于注塑成型時(shí)主流道要與高溫塑料熔體和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以一般都不將主流道直接開在定模上，而是將它單獨(dú)開設(shè)在一個(gè)嵌套中，然后將此嵌套再嵌入定模內(nèi)，該嵌套稱為主流道襯套或澆口套。采用主流道襯套以后，不僅對主流道的加工和熱處理以及襯套本身的選材等工作帶來很大方便，而且在主流道損壞后也便于修磨或更換。1.3.3 定位環(huán)設(shè)計(jì)定位環(huán)與注塑機(jī)定模固定板中心的定位孔相配合，其作用是為了使主流道與噴嘴和料筒對中，除了將定位環(huán)與主流道襯套設(shè)計(jì)成整體結(jié)構(gòu)之外，也可設(shè)計(jì)單個(gè)的定位環(huán)形式。方案一：采用側(cè)澆口，從分型面進(jìn)料，主流道過長，造成塑料的浪費(fèi)，同時(shí)

25、主流道偏離模具中心，造成壓力中心偏移。方案二：采用輪輻式澆口，從塑件上端孔進(jìn)料，加工簡單，澆口容易去除，不影響塑件外觀，模具結(jié)構(gòu)簡單。通過對以上兩種設(shè)計(jì)方案的分析比擬，采用第二種方案較好。 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)注塑模具溫度調(diào)節(jié)是采用加熱或冷卻方式來實(shí)現(xiàn)的，以確保模具溫度在成型要求的范圍之內(nèi)。就本連接座模具而言，需要設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原那么為：1在保證模具材料有足夠的機(jī)械強(qiáng)度的前提下，冷卻水道盡可能設(shè)置在靠近型腔型心外表。2在保證模具材料有足夠的機(jī)械強(qiáng)度的前提下，冷卻水道應(yīng)安排的盡量緊密。3冷卻水道的直徑應(yīng)優(yōu)先采用大于8mm，并且各個(gè)水道的直徑應(yīng)盡量相同，防止由于因水道直徑不同而造成的冷卻液流

26、速不均。4冷卻液在出入口處的溫差，一般希望控制在5C以下，而精密成型模具，多型腔模具的出入口溫差那么要求控制在23C以下，冷卻水道長度在1.21.5米以下。5冷卻液在模具匯總的流速，以盡可能高一些為好，但就其流動(dòng)狀態(tài)來說以湍流為佳。6制品較厚的部位應(yīng)特別加強(qiáng)冷卻。7要充分考慮所用的模具材料的熱傳導(dǎo)率。 該連接座產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，整體尺寸不大，可采取僅在型腔部位建造冷卻管道，用水冷卻即可。結(jié)合產(chǎn)品特點(diǎn)，冷卻管道直徑采用M8，建設(shè)在型芯四周，足以滿足冷卻要求。冷卻系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)部件可以從UG標(biāo)準(zhǔn)件庫中選取。 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 在注塑成型的每一循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中取出，完成取出塑件這個(gè)動(dòng)作的機(jī)構(gòu)就是頂出機(jī)

27、構(gòu)，也稱為脫模機(jī)構(gòu)。其設(shè)計(jì)原那么為：1頂出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要準(zhǔn)確可靠靈活，無卡死現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)本身要有足夠的剛度和強(qiáng)度，足以克服脫模阻力。2保證在頂出過程中塑件不變形3頂出力的分布應(yīng)盡量靠近型心，且頂出面積應(yīng)盡可能大，以防塑件被頂壞。4頂出力應(yīng)作用在不易使塑件產(chǎn)生變形的部位，盡量防止使頂出力作用在塑件平面的位置上。5假設(shè)頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基準(zhǔn)面上時(shí)，為不影響塑件尺寸和使用，一般使頂桿與塑件接觸部位處凹進(jìn)塑件0.1mm左右，而頂出桿端面那么應(yīng)高于基準(zhǔn)面，否那么塑件外表會(huì)出現(xiàn)突起，影響基準(zhǔn)面的平整和外觀。關(guān)于該模具的推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)有兩種方案可供選擇。方案一：推桿推出。頂桿脫模是最典型的簡單脫模機(jī)構(gòu)

28、，它結(jié)構(gòu)簡單，制造容易且維修方便。方案二：推管與推桿聯(lián)合推出。該方式脫模，推出平穩(wěn)，但機(jī)構(gòu)復(fù)雜，制造與裝配本錢相應(yīng)上升。方案三：推件板推出。此零件相對深度大，塑件包緊型芯的力很大，為了平穩(wěn)頂出，在分型面處用推件板推出，這樣塑件不容易發(fā)生頂出變形。 綜合分析以上三種方案，以第三種為最好。第2章 產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)此類零件雖然既含有通孔又含有側(cè)孔，但零件整體結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，根據(jù)任務(wù)書中所給零件二維圖及相關(guān)尺寸要求，在保證滿足使用要求的前提下，根據(jù)便于模具設(shè)計(jì)及生產(chǎn)制造的原那么，產(chǎn)品造型過程如下：1、在Windows環(huán)境下，依次選擇單擊【開始】【程序】【NX3.0】【NX3.0】命令，進(jìn)入U(xiǎn)G NX3.0的

29、操作界面。2、單擊【新建】按鈕，彈出【新部件文件】對話框，然后輸入新文件名LJZ，單位選擇【毫米】，單擊【OK】按鈕.3、在【應(yīng)用程序】工具條中單擊【建?！堪粹o，進(jìn)入建模環(huán)境界面。 4、在【成型特征】工具條中單擊【草圖】按鈕，進(jìn)入二維草圖繪制模塊。 5、在懸浮的工具條中選擇XC-YC面，單擊【確定】按鈕，進(jìn)行二維草圖繪圖。6、根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中產(chǎn)品原始數(shù)據(jù)，繪出如下列圖所示的二維輪廓。 7、完成二維輪廓繪制后，單擊【完成草圖】按鈕，返回實(shí)體編輯狀態(tài)。8、移動(dòng)光標(biāo)選擇上步所繪制的輪廓呈高亮顯示，然后在【成型特征】工具條中單擊【回轉(zhuǎn)體】按鈕，通過旋轉(zhuǎn)特征構(gòu)建成實(shí)體，完成旋轉(zhuǎn)特征后構(gòu)建的實(shí)體如下列圖所

30、示： 10、在【成型特征】工具條中單擊【草圖】按鈕，進(jìn)入二維草圖繪制模塊。11、在懸浮的工具條中選取XC-YC平面，單擊【確定】按鈕，三維繪圖區(qū)轉(zhuǎn)為二維繪圖狀態(tài)，繪制如下列圖所示的草圖輪廓。12、完成輪廓繪制后，單擊【完成草圖】按鈕，返回實(shí)體編輯狀態(tài)。13、移動(dòng)光標(biāo)選擇上步繪制的輪廓呈高亮顯示，然后在【成型特征】工具條中單擊【拉深】按鈕，在對話框中起始點(diǎn)輸入0，結(jié)束值輸入17；拉伸方向選擇+ZC方向，布爾運(yùn)算選擇“差，點(diǎn)擊確定完成操作過程，得到的如下列圖所示的結(jié)構(gòu)體。 14、再次在【成型特征】工具條中單擊【草圖】按鈕，進(jìn)入二維草圖繪制模塊。選擇XC-ZC平面作為草繪平面，單擊確定，繪出如下列圖

31、所示的草圖輪廓： 15、選取草圖輪廓進(jìn)行拉伸，拉伸距離為3，沿Z軸正方向，單擊確定完成拉伸操作；16、在【特征操作】工具條中單擊【并集】按鈕，合并旋轉(zhuǎn)體和拉深體.17、在【特征操作】工具條中單擊【面倒角】按鈕，對拉伸體的上外表的三條邊和兩條豎直邊倒圓角，圓角半徑為1。至此，整個(gè)產(chǎn)品造型完成，至此，整個(gè)連接座產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)完成，在【文件】工具欄中單擊【保存】按鈕，將構(gòu)建的產(chǎn)品保存到文件夾中。創(chuàng)立完成的連接座產(chǎn)品三維實(shí)體模型如下列圖所示：第3章 連接座注塑模具設(shè)計(jì)MoldMold Wizard進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的一般流程為：1建立適合模具設(shè)計(jì)原型的實(shí)體模型。2觀察分析實(shí)體模型的出模斜度和分型情況。3設(shè)計(jì)模

32、具的分型面、模腔布局、內(nèi)嵌件、推桿、澆口、冷卻系統(tǒng)和電極。4初始化工程名稱、加載實(shí)體模型和單位。5確定拔模方向、收縮率和成型鑲件。6修補(bǔ)開放面。7定義分型面。8參加標(biāo)準(zhǔn)模架、推桿、滑塊、內(nèi)抽芯和內(nèi)嵌件。9最后設(shè)計(jì)澆口、流道、冷卻系統(tǒng)、電極、建腔和列出材料清單。Mold Wizard模塊進(jìn)行注塑模具設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程進(jìn)行前須明確：Mold Wizard需要以一個(gè)Unigraphics的三維實(shí)體模型作為模具設(shè)計(jì)原型；1如果有一個(gè)實(shí)體模型不是Unigraphics的文件格式，那么必須轉(zhuǎn)換成Unigraphics的文件格式或重新用Unigraphics造型。2如果一個(gè)實(shí)體模型不適合模具設(shè)計(jì)原型，那么需要

33、用Unigraphics標(biāo)準(zhǔn)的造型技術(shù)編輯該模型。通過對連接座零件結(jié)構(gòu)及工藝分析可以知道，用于成型該產(chǎn)品的模具結(jié)構(gòu)較簡單，成型零件的設(shè)計(jì)主要考慮型心的嵌入式處理，設(shè)計(jì)過程并不復(fù)雜。根據(jù)UG3.0注塑模具設(shè)計(jì)的一般原那么，該連接座注塑模具設(shè)計(jì)過程如下。3.1 裝載產(chǎn)品Mold Wizard中模具設(shè)計(jì)的第一步是加載產(chǎn)品并初始化工程。通過單擊加載產(chǎn)品按鈕，從彈出的【翻開部件文件】對話框中選擇產(chǎn)品文件。在工程初始化對話框中應(yīng)首先設(shè)置本設(shè)計(jì)方案所使用的單位。默認(rèn)的單位在Mold Wizard安裝目錄中的mold-defauft文件中設(shè)置，可用記事本等文本編輯工具翻開該文件，用戶可以根據(jù)所需的工作情況設(shè)定

34、不同的單位。 方案路徑在工程初始化對話框中的路徑文本框中設(shè)置，具體路徑可以通過瀏覽目錄來設(shè)置。如果路徑設(shè)置末端指定的目錄不存在，系統(tǒng)將自動(dòng)創(chuàng)立該目錄。 在工程初始化對話框中的【部件材料】下拉列表中選擇產(chǎn)品材料，并設(shè)定該材料的收縮率。選擇【編輯材料】選項(xiàng)，翻開Excel文件中的材料清單，在此可以添加材料名稱和收縮率，以及更改材料的收縮率。Mold Wizard將用UG裝配模塊自身的復(fù)制功能生成一個(gè)默認(rèn)的裝配結(jié)構(gòu)的拷貝結(jié)構(gòu)。此時(shí)，在【裝配導(dǎo)航器】中顯示系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生的模具裝配結(jié)構(gòu)，單擊模具裝配導(dǎo)航器中的+號，展開其子裝配樹，在【裝配導(dǎo)航器】中顯示完整的模具裝配結(jié)構(gòu)。 Mold Wizard自動(dòng)將這個(gè)

35、克隆的裝配結(jié)構(gòu)保存為cup_top.模具設(shè)計(jì)過程是在這個(gè)克隆的裝配結(jié)構(gòu)中進(jìn)行的，這個(gè)裝配結(jié)構(gòu)是用Unigraphics NX的高級裝配和Wave連接器所提供的部件間參數(shù)關(guān)聯(lián)功能建立的，專用于管理復(fù)雜的模具裝配。模具裝配結(jié)構(gòu)中包含top、cool、fill、misc、layout等節(jié)點(diǎn)。其操作過程如下：1 在Windows環(huán)境下，依次單擊【開始】【程序】【NX3.0】【NX3.0】命令，進(jìn)入U(xiǎn)G NX3.0的操作界面。2 在主菜單欄的【應(yīng)用】中選擇【注塑模向?qū)А棵睿{(diào)出【模具向?qū)А抗ぞ邨l。3 單擊【裝載產(chǎn)品】按鈕，調(diào)出連接座產(chǎn)品文件，在【投影初始化】對話框中【單位】選擇毫米，【工程名】改為“M

36、OLD，【部件材料】選擇PS，收縮率為1.0060，單擊【確定】按鈕。 模具坐標(biāo)系Mold Wizard中規(guī)定坐標(biāo)系原點(diǎn)位于模架的動(dòng)模板和定模板接觸面的中心，一般定義XC-YC平面在模具裝配的分模面上，ZC軸的正方向?yàn)轫敵龇较?，YC正向指向材料厚度較大的方向。 在定義模具的坐標(biāo)系前確定產(chǎn)品坐標(biāo)系的位置，如下列圖所示，否那么，通過動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系選項(xiàng)進(jìn)行調(diào)整。單擊【模具CSYS】按鈕，彈出【模具CSYS】對話框，選中【鎖定Z值】復(fù)選框，單擊【確定】按鈕在【模具CSYS】對話框中，設(shè)置模具坐標(biāo)系與工作坐標(biāo)系相匹配。在此對話框中可以用于以后重新定義模具坐標(biāo)系，或?qū)⒛＞咦鴺?biāo)系定義在產(chǎn)品中心，鎖定按鈕用于重新

37、定義模具坐標(biāo)系時(shí)，鎖定某個(gè)坐標(biāo)平面。 設(shè)定收縮率 模具的型心以及型腔的尺寸必須比產(chǎn)品尺寸略為放大一些，收縮是作用到收縮產(chǎn)品上的一個(gè)比例因子去補(bǔ)償當(dāng)冷卻時(shí)產(chǎn)品材料的收縮。 Mold Wizard將所產(chǎn)生的放大后的產(chǎn)品造型命名為“Shrink part，此造型將用于定義模具的型心和型腔。單擊收縮按鈕，彈出編輯比例對話框，對零件設(shè)置收縮率，該模具中設(shè)定其收縮率為1.006。3.4 設(shè)定工件Mold Wizard用一個(gè)比產(chǎn)品體積略大的材料容積包容產(chǎn)品，通過分模工具使其成型，作為模具的型腔和型心。單擊工件按鈕，彈出工件尺寸對話框，在該對話框頂部選擇“標(biāo)準(zhǔn)長方體，定義方式選擇“距離容差；在對話框中設(shè)置工件

38、尺寸為：在【工件尺寸】欄內(nèi)X-，X+，Y-，Y+，Z-，Z+均輸入偏距值20；X向長度：85，Y向長度：115，Z向下移：45，Z向上移：70；單擊【確定】系統(tǒng)自動(dòng)裝載產(chǎn)品。裝載產(chǎn)品后得到的效果圖如下列圖所示：3.5 零件修補(bǔ) 在模具設(shè)計(jì)時(shí)假設(shè)產(chǎn)品模型中充滿間隙和孔的幾何體，那么運(yùn)用模具工具創(chuàng)立有效的修剪片體。 該連接座模具中既有通孔又含側(cè)孔，需要進(jìn)行實(shí)體補(bǔ)片操作。但側(cè)孔可進(jìn)行補(bǔ)片操作，亦可不補(bǔ)。至于通孔那么屬于簡單孔，其修補(bǔ)可以通過分型操作里的補(bǔ)片操作進(jìn)行自動(dòng)修補(bǔ)。3.6 分型Mold Wizard【分型】的功能有：1 識(shí)別分型邊緣或產(chǎn)品的最大輪廓線。2 從分型線到成型鑲件外沿之間片體。3

39、自動(dòng)查找并用片體修補(bǔ)簡單開放孔。4 識(shí)別產(chǎn)品的型腔面和型心面。5 用之前所產(chǎn)生的片體和提取所識(shí)別的型腔面，型心面修剪成型鑲件，完成型芯和型腔。分型過程具體操作步驟如下：1、單擊【分型】按鈕，在【分型管理器】對話框中單擊【創(chuàng)立/刪除補(bǔ)片曲面】按鈕，點(diǎn)擊【自動(dòng)補(bǔ)片】，對零件通孔進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)片。完成自動(dòng)補(bǔ)片后得到的效果圖如下：2、單擊【分型】按鈕，在【分型管理器】對話框中單擊【編輯分型線】按鈕，選擇【自動(dòng)搜索分型線】，再點(diǎn)擊【頂出方向】，選擇+Z向，點(diǎn)擊【應(yīng)用】。系統(tǒng)搜索出分型線后點(diǎn)擊【轉(zhuǎn)換對象】，再點(diǎn)擊【自動(dòng)轉(zhuǎn)換過渡對象】，點(diǎn)擊【確定】得到如下列圖所示分型線：點(diǎn)擊【確定】并后退至分型管理器對話框。此

40、時(shí)，在【分型管理器】對話框中，分型線前的框內(nèi)有“出現(xiàn)，表示分型線創(chuàng)立成功。3、在 【分型管理器】對話框中單擊【創(chuàng)立/編輯分型面】按鈕，在第一選擇方向選擇+X方向，點(diǎn)擊確定，在彈出的對話框中選擇“全部鎖定，調(diào)整比率為50，單擊確定，得到的剪切片體如下列圖所示：4、在【分型管理器】對話框中單擊【抽取區(qū)域和分型線】按鈕，抽取分型區(qū)域，在【區(qū)域和直線】對話框中選擇邊界區(qū)域，在【抽取區(qū)域】對話框中選擇【確定】完成操作過程。 此時(shí)，在【分型管理器】中，【型腔區(qū)域】和【型芯區(qū)域】前的框內(nèi)有“出現(xiàn)，表示型腔，型心區(qū)域抽拔成功。5、在【分型管理器】中單擊【創(chuàng)立型芯和型腔】按鈕，分別進(jìn)行型腔和型心的創(chuàng)立。 首先單

41、擊【創(chuàng)立型腔】查看分模結(jié)果，符合要求依次點(diǎn)擊確定，然后點(diǎn)擊【創(chuàng)立型芯】完成型芯的創(chuàng)立。成功分型后，分別得到如下列圖所示的型腔和型芯效果圖： 型腔三維效果圖 型芯三維效果圖6、在成功創(chuàng)立型腔和型芯后，在【型芯和型腔】對話框中點(diǎn)擊【后退】按鈕，返回至【分型管理器】對話框，其各項(xiàng)內(nèi)容如下列圖所示：此時(shí)，分型操作過程完成，關(guān)閉【分型管理器】對話框即可。 3.7 添加模架Mold Wizard包含有電子表格驅(qū)動(dòng)的模架庫，這些庫中的模架和標(biāo)準(zhǔn)件可以參加到模具的裝配中，還可以依用戶需要擴(kuò)展這些庫，進(jìn)行客戶化。在模架庫對話框中標(biāo)準(zhǔn)模架目錄包含DME、Hasco、Futaba公制和Ommi英制等標(biāo)準(zhǔn)模架系列。在

42、這些目錄中便可為模具選擇一套適宜的模架。在選擇模架時(shí)應(yīng)為冷卻系統(tǒng)和流道等留出空間。對話框中【TYPE】下拉列表框列出所提供的標(biāo)準(zhǔn)模架的類型，其中數(shù)據(jù)由注冊文件控制，還可以依用戶需要擴(kuò)展這些庫，進(jìn)行客戶化。模架索引列表中所示的尺寸是所選的標(biāo)準(zhǔn)模架在X-Y平面投影的有效尺寸，系統(tǒng)將根據(jù)多腔模布局確定最適宜的尺寸作為默認(rèn)選擇。在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【模架】按鈕，模架類型選擇FUTABAS公司的SB系列模架，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置參數(shù)，如下列圖所示：完成操作過程后點(diǎn)擊【確定】按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)加載模架。模架成功添加完成后的效果圖如下列圖所示：3.8 添加標(biāo)準(zhǔn)部件 單擊標(biāo)準(zhǔn)件工具欄，翻開【標(biāo)準(zhǔn)件管理】對話框

43、，在此對話框中可以調(diào)用常用的各種模具標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)庫，可以在調(diào)出后進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷娜缓笾苯又萌氩季址中秃蟮墓ぷ鳝h(huán)境中形成模具裝配結(jié)構(gòu)。在【Catalog】下拉列表中，列出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)件類型。在【分類】下拉列表中提供過濾功能以縮小標(biāo)準(zhǔn)件列表顯示的范圍。默認(rèn)設(shè)置為All Standard。 標(biāo)準(zhǔn)件列表位于【Catalog】下拉列表之下，標(biāo)準(zhǔn)件的類型和種類可以通過分類中的過濾選項(xiàng)進(jìn)行控制。1 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【標(biāo)準(zhǔn)部件】按鈕，添加定位圈。在目錄中選取FUTABA_MM，分類選擇Locating Ring Interchangeable，TYPE選取M_LRB類型，定位圈的尺寸設(shè)置按默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)值，

44、點(diǎn)擊確定，系統(tǒng)自動(dòng)添加定位圈。 2 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【標(biāo)準(zhǔn)部件】按鈕，添加主流道襯套，在目錄中選取FUTUBA_MM，在TYPE中選取Sprue Bushing，類型選擇SBB系列。在尺寸欄里修改尺寸HEAD HEIGHT=15,CATALOG_DIA=10,O=2,；然后點(diǎn)擊確定，系統(tǒng)自動(dòng)添加主流道襯套。定位圈和主流道襯套添加完成后的效果圖如下列圖所示：3.9 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在模具設(shè)計(jì)過程中是很重要也很關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，Mold Wizard中，該選項(xiàng)可以對模具結(jié)構(gòu)中所使用的冷卻水道進(jìn)行建立和修改。管道設(shè)計(jì)功能提供了設(shè)計(jì)冷卻管道的工具，標(biāo)準(zhǔn)件的功能可以讓用戶選擇標(biāo)準(zhǔn)管道

45、形式和冷卻管道的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件。Mold Wizard的管道設(shè)計(jì)功能為用戶提供了設(shè)計(jì)管道的工具，得以在模具裝配中交互式地創(chuàng)立冷卻管道。選項(xiàng)【平衡】和【非平衡】的區(qū)別在于管道被創(chuàng)立在哪個(gè)部件中。平衡設(shè)計(jì)是將管道創(chuàng)立在PROD部件中，顯示在所有模腔布局鑲件中。非平衡設(shè)計(jì)那么在Cool部件中創(chuàng)立管道，Cool部件中的管道被整個(gè)模腔裝配共享。在【冷卻管道設(shè)計(jì)】對話框中管道設(shè)計(jì)步驟有兩步：1 定義引導(dǎo)路2 產(chǎn)生冷卻管道。在這套模具中首先要考慮的是水嘴應(yīng)該開在模架的哪個(gè)面上，經(jīng)過比擬，水嘴可以開在模架的前面。冷卻系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)過程如下：單擊【冷卻】按鈕，對型腔進(jìn)行冷卻系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置，設(shè)置的參數(shù)根據(jù)模具實(shí)際情況

46、及標(biāo)準(zhǔn)件選擇原那么，按照提示依次設(shè)置。1、首先隱藏其他部件，使型腔單獨(dú)顯示，調(diào)整視圖為前視圖方向。單擊【冷卻】按鈕，冷卻水管直徑選取M8，修改管道長度為100，其他設(shè)置按照默認(rèn)值。參數(shù)設(shè)置完成后，單擊【確定】按鈕，系統(tǒng)提示選擇添加標(biāo)準(zhǔn)部件平面。選擇前面前視圖方向定位冷卻水孔。坐標(biāo)位置分別為：-30，-12，0，30，-12，0。單擊確定完成前視圖方向冷卻水孔的創(chuàng)立。2、調(diào)整視圖方向?yàn)橛乙晥D方向，單擊【冷卻】按鈕后，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)，管道直徑取M8，長取35mm，確定后，系統(tǒng)提示選擇添加標(biāo)準(zhǔn)部件的平面，選擇右側(cè)面，然后定位冷卻孔，坐標(biāo)為-45，-11.33292977，0，單擊【確定】【取消】；再

47、次單擊【冷卻】按鈕，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)，管道長取80mm，確定后選取右視圖方向定位長水道冷卻水孔坐標(biāo)38.5，-11.33292977，0，單擊【確定】，完成右側(cè)冷卻水孔的創(chuàng)立。3、調(diào)整模具視圖方向?yàn)樽笠晥D方向，單擊【冷卻】按鈕，繼續(xù)對型腔進(jìn)行冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)，管道直徑取M8，長取35 mm；確定后系統(tǒng)提示選擇定位標(biāo)準(zhǔn)部件平面，選取左視圖平面，坐標(biāo)設(shè)定為45，-12，0，單擊【確定】，完成左側(cè)冷卻水孔的創(chuàng)立。4、調(diào)整模具視圖方向?yàn)榍耙晥D方向，創(chuàng)立兩條短的冷卻水道。單擊【冷卻】按鈕，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)，管道直徑選取M8，長取18mm，選取模具前面定位冷卻水孔，坐標(biāo)設(shè)置為10，-12，0和-

48、10，-12，0。至此，型腔局部冷卻水道創(chuàng)立完成，效果圖如下：5、添加型腔板的冷卻水道，在型腔板上布置冷卻水道與型腔上已經(jīng)布置的水道相連接，實(shí)現(xiàn)冷卻水的循環(huán)流動(dòng)。為操作方便， 通過【裝配導(dǎo)航器】，顯示型腔板，調(diào)整視圖方向?yàn)榍耙晥D方向，單擊【冷卻】按鈕，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)，管道直徑取M8，長取83.596，單擊【確定】，然后選取前面定位冷卻水孔，坐標(biāo)為10，-12，0和-10，-12，0，確定后，系統(tǒng)完成型腔板局部冷卻水道的創(chuàng)立。效果圖如下： 6、為冷卻水道的端部添加喉塞，在SUPPLIER中選取DME，按標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)設(shè)置，完成后，依次選取型腔部位需要添加喉塞的五個(gè)部位，完成添加喉塞添加后的效果圖如下

49、： 7、為了防止模具漏水，需要添加防水墊圈，通過裝配導(dǎo)航器使型腔板和型腔單獨(dú)顯示，單擊【冷卻】按鈕，選擇型腔板的前面兩個(gè)冷卻水孔，再在冷卻系統(tǒng)對話框中選擇O-RING，單擊【確定】添加防水圈，添加防水圈后的效果圖如下列圖所示：8、繼續(xù)單擊【冷卻】按鈕，在型腔板的水道上添加水嘴，在冷卻系統(tǒng)管理對話框中選擇CONNECTOR_PLUG，SUPPLIER中選取HASCO，單擊確定按鈕，水嘴添加完成。完成的冷卻系統(tǒng)整體效果圖如下 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及注塑工藝分析可知，澆注系統(tǒng)采用輪輻式澆口。選擇大型芯的上外表作為流道分布平面。單擊模具向?qū)Чぞ邫谏厦娴牧鞯腊粹o,彈出【流道設(shè)計(jì)】對話框，在對話框中

50、設(shè)置參數(shù)。選擇定義引導(dǎo)線，定義方式選擇手動(dòng)設(shè)置，選擇圓型腔，參數(shù)A=8，B=90，點(diǎn)擊【應(yīng)用】；再點(diǎn)擊繼續(xù)進(jìn)行流道設(shè)計(jì)，橫截面選擇拋物線型截面，到引導(dǎo)線串的Z向距離為46，流道位置為型芯，注塑冷料位置為兩端，點(diǎn)擊【確定】。在【模具向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【澆口】命令，彈出【澆口設(shè)計(jì)】對話框，在對話框中設(shè)置參數(shù)為：選擇平衡澆口，位置選擇型芯，類型選擇rectangle,尺寸設(shè)置為：L=3，H=0.5，B=0.5，OFFSET=0，點(diǎn)擊【確定】，依次在四個(gè)方向上添加澆口，得到的效果圖如下：3.11 成型部件修剪該模具采用推件板頂出，型芯需要修剪以與推件板相配合。其修剪過程如下：3.11.1 小型芯修剪通

51、過裝配導(dǎo)航器，選擇型芯，使其為工作部件，并將其設(shè)為顯示部件。轉(zhuǎn)化視圖方向?yàn)楦┮晥D方向，進(jìn)入草圖程序，首先繪制如下列圖所示的直徑為6的圓。單擊完成草圖，對以上草圖進(jìn)行拉伸操作，沿+Z向，拉伸起始值為-45，結(jié)束值為3； 再次進(jìn)入草圖編輯模塊，與剛剛繪制的直徑為6小圓同圓心，繪出直徑為10的圓，如下列圖所示： 點(diǎn)擊確定，退出草圖，返回實(shí)體編輯狀態(tài)，拉伸直徑為10的圓，沿+Z方向起始值為-45，結(jié)束值為-40。3.11.2 大型芯修剪視圖方向選擇俯視圖，單擊草繪進(jìn)入草圖編輯狀態(tài)，繪出如下列圖所示輪廓：單擊完成退出草繪，進(jìn)入實(shí)體編輯狀態(tài)，選擇剛剛輪廓進(jìn)行拉深操作，沿+Z方向拉深起始值為0，結(jié)束值為-4

52、5。 在特征操作工具表中選擇裁剪命令，在彈出的目標(biāo)實(shí)體對話框中選擇原型芯單擊確定，在再次彈出的裁剪體對話框二中選擇拉伸操作時(shí)繪制的曲線，單擊確定，系統(tǒng)彈出裁剪方向?qū)υ捒?，點(diǎn)擊【默認(rèn)方向反向】按鈕，單擊確定生成如下列圖所示型芯結(jié)構(gòu) 。運(yùn)用布爾操作中【并】命令，分別將小型芯中凸臺(tái)局部和原來拉伸局部合并在一起，將大型芯拉伸體和裁剪剩余局部合并在一起，完成型芯修剪操作。3.11.3 型腔修剪 對于型腔的固定，該模具采取在型腔上建階梯凸臺(tái)方式。在裝配導(dǎo)航器中選擇型腔，使其成為工作部件并使其為顯示部件。調(diào)整視圖方向?yàn)楦┮晥D方向，進(jìn)入草繪環(huán)境，繪出如下列圖所示的草圖輪廓。 單擊完成草繪，退出草繪環(huán)境。點(diǎn)擊拉

53、伸，選擇上面草繪輪廓，沿+Z方向拉伸，拉伸起始值為60，結(jié)束值為70，然后合并拉伸體和原結(jié)構(gòu)體。得到的型腔如下列圖所示。3.12 建腔該選項(xiàng)可以獲得模塊或其他標(biāo)準(zhǔn)件在模板中的安裝位置。操作過程中先點(diǎn)擊工具欄，然后選擇目標(biāo)體和工具體，完成建腔操作。 本設(shè)計(jì)中建腔操作過程如下： 型腔板建腔 在裝配導(dǎo)航器中選擇型腔板，使其為工作部件。同時(shí)使型腔顯示，隱藏其余所有部件。在【裝配】工具條中單擊【幾何鏈接器】按鈕，捕捉型腔建臺(tái)時(shí)外側(cè)的矩形輪廓，單擊確定。選中該輪廓進(jìn)行拉伸操作，拉伸方向沿+Z方向，拉伸起始值為0，結(jié)束值為-10，布爾運(yùn)算選擇【差】，單擊確定；再次通過裝配工具條中【幾何鏈接器】捕捉型腔建臺(tái)時(shí)

54、內(nèi)側(cè)矩形輪廓，單擊確定。選擇該輪廓進(jìn)行拉伸操作，拉伸方向沿+Z方向，起始值為0，結(jié)束值為-60，布爾操作選擇【差】，單擊確定完成型腔板建腔操作，其結(jié)果如下列圖所示：3.12.2 澆注系統(tǒng)建腔 點(diǎn)擊【創(chuàng)立腔體】按鈕，【目標(biāo)體】定模板，點(diǎn)擊【確定】按鈕，【刀具體】選擇定位圈，點(diǎn)擊【確定】按鈕，完成定模板與定位圈建腔。點(diǎn)擊【創(chuàng)立腔體】按鈕，【目標(biāo)體】定模板，定模型腔板，型腔，點(diǎn)擊【確定】按鈕，【刀具體】選擇主流道襯套，點(diǎn)擊【確定】按鈕。點(diǎn)擊【創(chuàng)立腔體】按鈕，【目標(biāo)體】主流道襯套，點(diǎn)擊【確定】按鈕，【刀具體】選擇定位圈，點(diǎn)擊【確定】按鈕，完成澆注系統(tǒng)建腔。 冷卻系統(tǒng)建腔點(diǎn)擊【創(chuàng)立腔體】按鈕，【目標(biāo)體】

55、型腔和型腔固定板，點(diǎn)擊【確定】按鈕，【刀具體】選擇冷卻系統(tǒng)中的冷卻水道，喉塞，防水圈，水嘴，點(diǎn)擊【確定】按鈕，完成冷卻系統(tǒng)建腔。3.12.4 型芯固定板和推件板建腔點(diǎn)擊【創(chuàng)立腔體】按鈕，【目標(biāo)體】選擇型芯固定板和推件板，點(diǎn)擊【確定】按鈕，在【腔體管理】對話框中選擇實(shí)線，【刀具體】選擇型芯，點(diǎn)擊【確定】按鈕，完成建腔操作。3.13 添加螺釘由于該模具結(jié)構(gòu)是單型腔，所以對型芯和型芯固定板的連接采用螺釘連接，根據(jù)實(shí)際情況按標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)置參數(shù)。調(diào)整視圖，顯示支撐板，單擊【標(biāo)準(zhǔn)部件】按鈕，選擇螺釘，在目錄中選取DME，參數(shù)設(shè)置將長度修改為30，尺寸欄里面PLATE LENGTH取30；在彈出的選擇平面對話框

56、中選擇支撐板，點(diǎn)擊確定，系統(tǒng)完成螺釘添加。 點(diǎn)擊【創(chuàng)立腔體】按鈕，【目標(biāo)體】型芯固定板和推件板，點(diǎn)擊【確定】按鈕，【刀具體】大，小型芯，點(diǎn)擊【確定】。完成螺釘添加后的效果圖如下： 至此，整個(gè)連接座模具設(shè)計(jì)完成，其結(jié)果如下列圖所示：第4章 模具結(jié)構(gòu)的虛擬裝配及二維工程圖近20年來的實(shí)踐證明，將信息技術(shù)應(yīng)用于新產(chǎn)品研制以及實(shí)施途徑的改造，是現(xiàn)代化企業(yè)生存、開展的必由之路。同時(shí)，人們逐步認(rèn)識(shí)到先進(jìn)的產(chǎn)品研制方法、手段以及實(shí)施途徑，實(shí)際上是產(chǎn)品研制質(zhì)量、本錢、設(shè)計(jì)周期等方面最有利的保證。以波音公司為例，在數(shù)字化代表產(chǎn)品波音777的展示中，不像以往那樣重點(diǎn)宣傳新型飛機(jī)本身性能如何優(yōu)越，而是強(qiáng)調(diào)他們充分利

57、用數(shù)字化研制技術(shù)以及產(chǎn)品研發(fā)人員的重新編隊(duì)等方面。波音777飛機(jī)工程順利完成的關(guān)鍵是依賴三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與綜合設(shè)計(jì)隊(duì)伍238個(gè)Team的有效實(shí)施，保證飛機(jī)設(shè)計(jì)、裝配、測試以及試飛均在計(jì)算機(jī)上完成。研制周期從過去的8年時(shí)間縮減到5年， 其中虛擬裝配的工程設(shè)計(jì)思想在研制過程中發(fā)揮了巨大的作用。該連接座模具利用UG3.0/Mold Wizard模塊進(jìn)行自動(dòng)裝配。在主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，經(jīng)虛擬裝配后得到的效果圖如下： 利用UG NX的實(shí)體建模模塊創(chuàng)立的零件和裝配體主模型，可以引用到UG的工程圖模塊中，通過投影快速地生成二維工程圖。由于UG NX的工程圖功能是基于創(chuàng)立的三維實(shí)體模型的投影所得到，因此工程圖與

58、三維實(shí)體模型是完全相關(guān)的，實(shí)體模型進(jìn)行的任何編輯操作，都會(huì)在二維工程圖中引起相應(yīng)的變化。這是基于主模型的三維造型系統(tǒng)的重要特征，也是區(qū)別于純二維參數(shù)化工程圖的重要特點(diǎn)。 在UG NX系統(tǒng)中創(chuàng)立工程圖，首先進(jìn)入工程圖模塊，接著定制工程圖紙，然后添加視圖，最后進(jìn)行尺寸，形位公差和外表粗糙度等的標(biāo)注。該模具裝配圖二維工程圖圖紙采用A0，無須進(jìn)行尺寸及公差標(biāo)注。導(dǎo)出的二維工程圖如下圖見裝配圖附圖。第5章 模具零件清單導(dǎo)出 材料清單也稱BOM表功能，是基于模具裝配，用Unigraphics NX的裝配部件列表功能產(chǎn)生一與裝配信息相關(guān)的部件列表。 該選項(xiàng)將當(dāng)前模具結(jié)構(gòu)中的標(biāo)準(zhǔn)件的型號，尺寸等信息列表匯總。

59、材料清單中部件列表格式的屬性已經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)件和模架的供給商定義，也可以由用戶定制，在列表中參加或刪除一些信息。 在對話框的上部為列表窗口，在此記錄了部件的所有信息。列表窗口下部為文本編輯區(qū)域，其中【NO.】是序號信息，該項(xiàng)不能刪除?！綫TY】文本框顯示部件的數(shù)目?！綜ATALOG】文本框記錄部件的Catalog信息，該值由部件中Catalog屬性提供?！維UPPLIER】、【MATERIAL】和【描述】引用部件供給商和材料的信息，而【描述】是用戶添加的個(gè)性化描述。MW NO.文本框所顯示的值對每個(gè)部件是唯一的，當(dāng)不見被刪除時(shí)，該值將不再被使用，該值記錄在MW_ITEM_EM屬性中. 【Stock

60、Size】文本框記錄部件的尺寸,該值由屬性MW_STOCK_SIZE提供. 【PART NAME】文本框記錄部件的名稱,該項(xiàng)不能刪除.在【Stock Size】對話框中可以定義編輯部件的加工尺寸。1 單擊【材料清單】按鈕，查看材料清單。2 在對話框中單擊【導(dǎo)出Excel】按鈕，將材料清單導(dǎo)出為電子表格文件。3 在【文件】菜單中選擇【關(guān)閉】、【全部保存并關(guān)閉】命令，保存所有數(shù)據(jù)并關(guān)閉，完成模具的設(shè)計(jì)結(jié)束語本課程設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練，在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。 通過這次畢業(yè)設(shè)