UG注塑模向导环境下的注塑模具设计文档格式.doc

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浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要环节，它对注塑成型的效率和塑件质量都有直接的影响，因此，在设计浇注系统时必须注意以下几项原则：

●了解塑料的成型特性，也就是塑料的温度和剪切速率等。

●防止型芯和塑件的变形，也就是避免料流正面冲出小直径型芯或脆弱的金属镶件，以及防止浇口处由于过大的收缩应力而造成塑件变形。

●排气良好，也就是保证料流流动顺利，快而不紊乱。

●减少流程及塑料耗量，这样可缩短成型周期，提高成型效果，减少塑料用量。

●修整方便，保证塑件外观质量。

1.分流道的设计

分流道就是主流道与浇口之间的部分，起分流和转向的作用，其要求是塑料熔料在流动中热量和压力损失最小，同时使流道中的塑料量最小。

分流道的形状及大小必须根据塑件的成型体积、塑件壁厚、形状、塑料的工艺特性、注塑速度、分流道长度等因素来确定。

分流道的设计有以下几个要点：

●分流道的表面不必要求很光滑，表面精度一般在1.25即可，因为分流道表面不太光滑，能使熔融塑料的冷却皮层固定，有利于保温。

●当分流道较长时，在分流道末端应开设冷料穴，以容纳注塑开始时产生的冷料，保证塑件的质量。

2.浇口的设计

浇口指流道末端与型腔之间的细小通道。

浇口的作用主要是提高塑料的流动速度和温度，起关闭作用，防止流入型腔的塑料侧流。

浇口的形状、大小、分布对塑件质量影响很大，其通常是通过试模后按成型情况酌情修改。

查书《 UG注塑模具设计与制造》可知，本设计所选浇口形式为矩形侧浇口。

4.2CD机后盖的模具结构设计

4.2.1导入制件

1.在Windows环境下进入UGNX7.5的界面（初始化环境）；

2.在开始菜单栏中依次选择所有应用模块—注塑模向导命令，调出模具向导工具条；

3.单击文件菜单，调出所造型的.prt文件，操作过程如图4.4所示。

将文件命名为lihuan，根据产品要求选择材料为ABS，系统自动给出成型收缩率为1.006，确定后进入界面。

图4.4项目初始化对话框

4.2.2模具坐标系

在UG模具模块中，默认了+Z方向为开模方向。

为了能使调入的产品体的坐标与UG系统的模具坐标一致，在调入产品体后，需要通过动态WCS来调整产品体的WCS坐标位置，然后在通过模具CSYS来锁定产品体的模具坐标。

并且要注意的是：

XY平面必须在主分型面上、+Y方向指向产品体的长度方向。

如下图4.5所示：

图4.5模具坐标对话框

4.2.3收缩率设计

对调入的产品设置不同类型的收缩率，出现如图4.6所示对话框：

图4.6收缩率对话框

1.均匀：

整个产品体均匀收缩。

2.轴对称：

指定产品体轴向均匀收缩，一般应用在柱体形产品中。

3.常规：

可指定在产品体的某个坐标范围内收缩。

4.2.4工件设计

在对产品进行分模前，必须先定义工件的尺寸，才可以在工件内创建型腔、型芯，工件尺寸X向为90，Y向为103，Z向下移40，Z向上移32。

如图4.7所示：

图4.7工件对话框

1、矩形模具整体型腔侧壁厚度计算：

（1）按刚度条件计算：

式中：

=50MPa;

=7.5mm;

=90mm;

;

=0.04;

（2）按强度条件计算：

=160MPa.

型腔侧壁厚度取：

2、矩形模具整体型腔底板厚度计算：

（1）按钢度条件计算：

=102mm;

=0.04.

=160MPa.

型腔底板厚度取：

4.2.5型腔排布

在进行模具型腔布局的时候，如果同一个产品进行多腔排布，只需要一次调入产品体，再用布局按钮来布局，如下图4.8所示：

图4.8型腔布局

l布局：

选择型腔布局的类型。

l型腔数：

定义型腔数目和位置。

l重定义：

通过旋转、变换、移除来修改型腔布局位置。

l自动对准中心：

在完成多腔布局后，由于型腔坐标还保留在其中的一个型腔中心，所以通过此按钮功能来校准多腔中心位置。

为了避免在设计过程中发生错误，在单腔分模时也需要使用自动对准中心来校准中心。

4.2.6分型

利用分型管理器根据前面方案二所示进行分型面创建，从而创建型芯、型腔，如图4.9所示：

图4.9分型管理器

1.设计区域：

通过调整透明度来检查型腔、型芯面。

2.抽取区域和分型线：

在产品中抽取型腔、型芯区域。

3.创建/删除补片曲面：

对产品体进行自动/手动补面，与模具工具中的曲面修补功能得到的曲面相同。

4.编辑分型线：

在产品体中收缩正确的分型线进行分模。

5.创建/编辑分型面：

完成分型线的创建后，通过此功能将分型线扩展为分型面将作为型腔、型芯的修剪面。

6.创建型腔和型芯：

应用此功能可自动或者手动在模仁中创建型腔和型芯。

l补片时应该注意：

补孔最好只补在型芯面或者型腔面上；

补面时用注意要进行面分割，否则会在抽取区域抽取为总分型面+1＝型芯面（为1）+型腔面。

如下图4.10所示：

图4.10扩大曲面补片

l分型的步骤如下：

补片、补实体－创建分型线－编辑分型线－创建分型面－创建分型区域（即抽取区域）－创建型芯型腔

4.2.7选择模架

模架初选：

（1）在UGMoldWizard环境下选SA型FUTABA_S标准模架，MoldWizard自动选型号为2540有标准模架，因有抽芯机构，故选用型号为2940的标准模架，可知其组件尺寸。

其中导向柱直径GP_d=25mm；

支承板U_h有40mm和50mm，两种尺寸；

垫块宽C_w=48mm；

则垫块间距B=250-248=154mm。

（2）模板长宽尺寸校核：

成型零件的大小已经过计算，符合强度和刚度的要求。

判断MoldWizard自动选择的模板是否适合成型零件的规则是：

模板尺寸减去模架导向柱直径的尺寸要大于成型零件XY方向的尺寸。

成型零件XY方向尺寸为（89.79+27）mm（2101.72+47）mm，即103.79mm231.44mm；

则有：

（250-225）mm（400-225）mm=200mm350mm>

103.79mm231.44mm，所以有230mm400mm模板尺寸适合成型零件安装。

（3）支承板厚度校核：

型芯型腔零件是台阶压板固定结构，还要算支承板厚度。

FUTABA模架都是矩形标准模架，所以按矩形模具支承板厚度计算。

矩形整体式型芯支承板厚度按刚度条件计算：

=0.04;

K取1.15

=154mm（按标准模架2540取）;

=400mm（按标准模架2940取）;

矩形整体式型芯支承板厚度按强度条件计算：

=160MPa，（非合金钢）；

=400mm（按标准模架2940取）;

支承板厚度应取60mm，250mm400mm模板属于小型模具模板。

有以上计算有：

Ap_h=50,BP_h=40,CP_h取70mm，TW选350：

S，FTYP选O:

M模具参数设置如图4.11所示：

图4.11模架管理对话框

在UG模具模块中集成了一个大型模架库，在模架库中已储存了多个著名模架制造厂的标准模架和相应的参数，只要输入相关数据，即可自动加载模架，根据本产品的需要，选择两板式模架已符合需要，在加载模架过程中，系统自动计算出用户所选的模架尺寸是否符合实际生产，当发现不符的时候会出现更新失败对话框，并且模架不能完整显示出来。

开始是系统将会默认一个合理尺寸，我们可以根据需要来修改尺寸，但一般不要小于默认值。

4.2.8标准件选用

（1）创建定位圈部件，型号和参数设置如图4.12所示：

图4.12定位圈对话框

（2）创建浇口套部件，型号和参数设置如图4.13所示：

图4.13浇口套对话框

4.2.9浇注系统的设计

浇注系统是模具的重要组成部分，熔料从注射机喷嘴进入模具主流道，在通过浇注系统进入型腔，浇注系统的设计对模具的影响也较大。

浇注系统包括主流道、分流道、浇口和冷料穴等，主流道通常设计成圆锥形，锥角2°

～4°

；

冷料穴主要贮存冷料和拉料作用，一般设计成钩形头、倒锥形或者环槽形；

分流道是多腔模具中必不可少的部分，一般有圆形、梯形、U形和六角形等截面形状，分型面为平面时采用圆形截面较为适宜。

通过分析计算可以得到采用半圆形分流道，半径为5mm。

流道采用手工建模，插入基准平面后在上画出流道截面进行拉伸实体。

浇口的设计参数如图4.14所示：

图4.14浇口设计对话框

4.2.10顶出机构设计

脱模力的计算：

脱模力是指将塑件从包紧的型芯上脱出时所需克服的阻力。

它主要包括由塑件的收缩引起的塑件与型芯的摩擦阻力和大气压力。

脱模力的大小与塑件的厚薄及形状有关。

设计塑件属于薄壁塑件。

矩形薄壁制品脱模力：

其中：

代入上式有

推杆直径计算：

在设计顶出机构时，需要考虑到顶针放置的位置能让产品均匀受力顶出，同时可以利用顶杆的装配关系来给模具排气，理想的顶杆位置可以减少气穴的产生。

分析产品的形状可以得出：

此产品只需6个顶杆，其直径设置为5mm即可。

创建顶杆部件，型号和参数设置如图4.15所示：

图4.15顶针对话框

创建完成后的顶针，如下图4.16

图4.16顶针

在顶针的设计中先应该将顶针的长度设置的比较长，然后再在顶针修剪中将多于的部分减掉就行。

因为本设计在型腔布局时只加载了一次产品，也就是说2个腔具有关联性，所以当在一个腔体上加载了后，另外一个腔体也自动加载了。

4.2.11抽芯机构设计

把成型零件上妨碍脱模的凹凸形状分割下来，制作成滑块，再在模体上设置滑道，组成一对滑动副，利用注塑机提供的动力、油缸动力或弹簧力驱动滑块，在模具开模前或制品顶出前先让滑块移位，移除脱模障碍后再实施脱模。

然后再利用合模动力、油缸动力驱使滑块复位，进行下一次注射。

这样的机构统称为模具的侧抽芯机构，也称侧向脱模机构。

侧抽芯机构设计计算：

1、抽芯距和开模行程：

1）、抽芯距

经测量，；

K查表（UG教材表1-16）取。