软件应用模具设计教案Word文档格式.docx

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二、常用模具设计软件

UG是Unigraphics的缩写，这是一个交互式CAD/CAM（计算机辅助设计与计算机辅助制造）系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。

目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。

三、UGNX6.0模具设计模块

PDW（ProgressiveDieWizard）是UG的一个软件模块，主要用于设计冲压级进模。

利用PDW可以进行条带布局、冲头创建、模架创建、让位槽设计、BOM（物料清单）、工程图以及模具组件的放置和修改。

PDW能自动执行级进模的设计和细化工作从而加快生产速度。

PDW中包含大型的模具组件和紧固件库，从而加快详细设计的速度。

◆MoldWizard（注塑模具向导，以下简称MW）是UG

公司提供的、运行在NX6.0软件基础上的一个智能化、

参数化的注塑模具软件。

可以方便的实现注塑模的三维

化设计

◆该模块专注于整个模具设计过程的简单化和自动化，

是一个功能强大的注塑模具软件。

◆它提供了对整个模具设计过程的向导、使从零件的

装载、布局、分型、模架的设计、浇注系统的设计到

模具系统制图的整个设计过程。

第2章模具设计基础

2.1注塑模设计基础

2.1.1塑料

“塑料”（Plastic）即“可塑性材料”的简称，它是以高分子合成树脂为主要成分，在一定条件下可塑制成一定形状，并且在常温下保持不变的材料。

1）按成型工艺性能分类

根据成型工艺性能，塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料。

2）按塑料的使用特点分类

根据塑料的使用特点，塑料可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。

2.1.2注塑成型工艺

注塑成型又称注射成型。

注射成型是使热塑性或热固性成型料先在加热料筒中均匀塑化，而后由柱塞或移动螺杆推挤到闭合模具的模腔中成型的方法。

注射成型的成型周期短（几秒到几分钟），成型制品的质量范围可以是几克到几十千克，能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的成型品。

注塑成型的工作原理

2.1.3注塑模具的基本结构

注射模具则是注射成型的工具，其结构一般包括塑件成型元件、浇注系统和模架三大部分。

1.塑件成型元件

塑件成型元件（即模仁）是注射模具的关键部分，其作用是构建塑件的结构和形状，塑件成型的主要元件包括型腔和型芯。

2.浇注系统

浇注系统是塑料熔融物从注射机喷嘴流入模具型腔的通道。

普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。

3.MoldWizard模架

2.2UGNX6MoldWizard功能菜单介绍

使用注塑模向导模块设计模具：

进入UGNX6建模模块→标准工具栏上【开始】→【所有应用模块】→【注塑模向导】

1.3UGNX6MoldWizard设计过程

MW的设计工作流程

由于汉化的问题，有些版本的某些工具菜单没有完全中文化，请读者自行查阅相关资料。

文件做好或未完成，最好选择【文件】→【全部保存】命令。

模具设计文件的数字编号（如xxx_prod_046）可能与用户计算机上产生的不一样。

打开模具设计文件，在初始化项目中，一定要选择名称有xxx_top_000.prt的文件，数字编号可能有不同。

1、项目初始化

2、产品装配结构

3、模具坐标系的设定

4、收缩率的设置

1、掌握项目初始化

2、掌握模具坐标系的设定

3、掌握收缩率的设置

1、模具坐标系的设定

第2章模具设计准备过程

☐初始化项目

☐多腔模设计

☐模具CSYS

☐收缩率

☐工件

☐型腔布局

2.2初始化项目

【初始化项目】——在初始化过程中，MoldWizard将自动产生组成模具必需的标准元素，并生成默认装配结构的一组零件图文件，加载产品和项目初始化是模具设计的第一步！

加载产品→【注塑模向导】→【初始化项目】

项目装配和产品装配

top——该节点包含所有装配部件，并定义注塑模具设计所需的数据

var——该节点包含模具和基准件所用的表达式

cool——该节点包含冷却几何的实体，放置冷却系统部件

fill——该节点包含流道和浇口的实体，放置浇注系统部件

misc——该节点包含通用标准部件，即不需进行细化设计的零件（如定位环等）

layout——该节点包含多个prod节点，如多腔模等

2.3设定模具坐标系

模具坐标系的设定——模具设计需确定模具的分模面与顶出方向。

注塑模向导规定：

XC-YC平面为模具装配的主分型面，坐标原点位于模架的动、定模接触面的中心，+Z方向为顶出方向。

它的功能是将当前产品装配体的工作坐标系原点平移到模具坐标原点上。

2.4编辑收缩率

由于注塑成型的制品在冷却时会发生收缩，所以为了得到准确尺寸的零件必须在模具上进行相应的补偿。

加载产品→【注塑模向导】→【初始化项目】

→【模具CSYS】→【收缩率】

✓收缩率一般以1/1000为单位或者以百分率表示

✓如果在项目初始化时设置了收缩率，这一步可以省略！

☐均匀：

比例因子分别选择2和0.5

☐轴对称：

选择轴方向x方向，比例因子1，其他方向比例因子2

☐常规：

x方向比例因子1，Y方向比例因子为2，Z方向比例因子为0.5

1、设定工件

2、型腔布局

4、掌握工件的设定

5、掌握型腔布局

6、

1、设定工件

2、型腔布局

多腔模设计

2.5设定工件

工件分为型腔侧和型芯侧两部分，是用来生成型腔和型芯的毛坯，它将参照模型完全包容在内。

→【模具CSYS】→【工件】

☐用户定义的块：

不需进行任何设置，默认的毛坯长、宽尺寸大小为

产品模型最大外形尺寸（未缩放前）单边加25mm后取整（个位取0或5）

2.6型腔布局

型腔布局功能是确定模具中型腔的数量及其在模具中的排列情况。

该功能主要用于布局一模多腔，一般成型的产品数量较大。

→【模具CSYS】→【工件】→【型腔布局】

☐圆形径向布局：

各型腔绕绝对坐标系原点旋转的同时，每个型腔也会绕参考点旋转

☐圆形恒定布局：

型腔在布局过程中并不绕自己的参考点旋转

插入腔体

【布局】→【编辑插入腔】→【刀槽】

重定位

☐【旋转】——在WCS平面中旋转选择的高亮型腔

【平移】——将选择的型腔移动一个距离

1、实体修补

2、片体修补

1、掌握实体修补

2、掌握片体修补

1、实体修补

2、片体修补

第三章注塑模工具

本章内容是为分型生成型芯和型腔做准备，分型的过程就是设计一个假象曲面或平面作为分型面，利用此面将工件分割成型芯和型腔，首先要把面上孔穴、槽等类型的开放区覆盖起来。

3.1【注塑模工具】工具栏介绍

3.2实体修补

实体修补是利用创建的实体修补开放的区域，并且所利用的修补实体将自动几何连接到型芯和型腔组件，然后再添加到需要封闭的位置

实体修补体创建与成型

✓单击【注塑模工具】→【创建方块】→默认间隙2→【分割实体】→目标体选择生成好的方块，选择【按面拆分】→面分别选择碗的外、内表面

单击【拆分体】

（对分割后的实体盒进行轮廓拆分）→【工具】拉伸→选择方孔四条边→【矢量】两点→【实体补片】

（利用拆分后较大的实体盒来修补产品模型）→选择补在型芯上→最后隐藏补片

3.3片体修补

片体修补用于封闭哪些产品模具中的开放曲面

✓单击【注塑模工具】→【曲面补片】

（用于修补完全位于某一个曲面内的孔）→选择面

单击【注塑模工具】→【边缘补片】

（通过选择一个闭合的曲线或边界来修补一个开口区域）→取消按面的颜色遍历

1、扩大曲面

2、拆分曲面

1、掌握扩大曲面

2、掌握拆分曲面

1、拆分曲面

3.4扩大曲面

该工具可以提取并扩大体上的面或创建具有单一轮廓分型面的部件的相关分型片体

单击【注塑模工具】→【扩大曲面】→选择下底面→编辑修剪边界（选择内侧轮廓，否则修剪外侧轮廓）→【编辑修剪点】

✓单击【注塑模工具】→【扩大曲面】→选择产品上表面→编辑修剪边界按住shift，取消四条边线→松开shift，选择孔→编辑修剪点

3.5删除分型/曲面补片

该工具是对已有的分型面或修补面进行删除

✓单击【注塑模工具】→【分型/补片删除】

✓打开“Ch3\gj\gj_top_135.prt

✓使gj_parting_148.prt成为工作

部件和显示部件

✓【注塑模工具】→【创建方块】

（默认间隙1）

【分割实体】

【修剪区域补片】

1、定义分型线

2、定义分型面

3、定义型腔区域

4、定义型芯区域

1、掌握定义分型线

2、掌握定义分型面

3、掌握定义型腔区域

4、掌握定义型芯区域

第四章分型设计

本章内容主要介绍MoldWizard的分型功能

4.1分型原理

分型过程的本质就是用分型面和型腔、型芯面分割工件毛坯以形成上下模具

型腔

塑件

型芯

4.2创建/删除曲面补片

【创建/删除曲面补片】功能是指系统使用曲面修补

的方法修补产品内部的通孔，与模具工具中的【自动孔修补】功能相同。

✓打开“Ch4\mobile\mobile_top_035.prt

✓【分型】→【创建/删除曲面补片】

✓注意修补方法中“型腔侧面”、“型芯侧面”、“逐个进行”的区别

✓操作【删除】功能

4.3创建分型面

【分型】→【编辑分型线】→【自动搜索分型线】

【分型】→【引导线设计】

【引导线设计】可以事先和编辑创建分型线段的引导线，并进行编辑转换对象操作

引导线——是由产品的分型线段产生的，用于控制后续分型面的创建

引导线方向——代表延伸和扩展的方向

引导线长度——表示扩展的长度

1、拉伸——当分型线可以朝一个方向拉伸成分型面时，可以选用【拉伸】方式来创建，而不管分型线是否在一个平面上。

扫掠——由分型线段沿扫掠方向扫掠而出，与拉伸不同的是，扫掠是沿两个方向进行的，它主要适用于两个方向夹角小于180度，需沿两个方向拉伸而成分型面。

2、扩大的曲面——提取并扩大体上的面或创建具有单一轮廓分型面的部件的相关分型片体（与【扩大曲面】功能一致）

3、扩大的曲面——提取并扩大体上的面或创建具有单一轮廓分型面的部件的相关分型片体（与【扩大曲面】功能一致）

4、有界平面——分别定义分型线两边端点的拉伸方向来创建

分型面，有界平面创建的分型面不会与其他分型面产生桥接曲面

单击【缝合】命令

由于这些分型线段创建的分型面不是一个面，将这些面进行合并，形成一个完整的分型面

1、定义型腔区域

2、定义型芯区域

1、掌握定义型腔区域

2、掌握定义型芯区域

1、定义型芯和型腔区域

2、生成型腔和型芯

4.4抽取区域与分型线

区域提取是在创建型腔和型芯前必须进行的，否则不能进行创建型腔和型芯的操作

【分型】→【抽取区域与分型线】→【Cavityregion】→单击【创建区域】→【搜索区域】

【Coreregion】→单击【创建区域】→【搜索区域】

4.5创建型腔与型芯

当系统检测完产品所有分型区域和分型面时，才可创建型腔与型芯

【分型】→【创建型腔和型芯】→【Cavityregion】

【分型】→【创建型腔和型芯】→【Coreregion】

综合实例1：

塑料外壳的分型

✓打开“Ch4\01\start\01_top_085.prt

✓【分型】→【编辑分型线】

综合实例2：

电话外壳的分型

✓打开“Ch4\02\start\02_top_135.prt

1、模架管理

2、生成模架

3、修改参数

1、掌握定模架管理

2、掌握模架生成

1、模架管理

2、选择和修改模架参数

第5章模架库

5.1模架管理

模架的标准化：

塑料制品加工是高效、大批量的生产方式，要求缩短模具的生产周期，提高模具的制造质量

采用标准模架及标准零件

✓打开“Ch5\02\02_top_135.prt”

✓【注塑模向导】→【模架】

✓选择供应商【DME】，类型【2B】

✓模架编号选择4040

✓【BP_h】改为56，【AP_h】改为76

✓【模架】→将模架编号改为4050

✓【模架】→【旋转模架】

综合应用

✓打开“Ch5\01\01.prt”

✓材料ABS

✓模架坐标系为产品体中心

✓模架编号选择3030

✓【BP_h】改为56，【AP_h】改为56

1、定位圈

2、浇口衬套

3、顶杆

1、掌握定位圈生成

2、掌握浇口衬套生成

3、掌握顶杆的管理

4、掌握顶杆后处理

1、定位圈及浇口衬套

2、顶杆的处理

第6章标准件

标准件是将模具的一部分附件标准化，以方便选用和替换，主要包括交口套、定位圈和顶杆等。

UG中标准件是用标准件管理系统安装和配置的模具组件

定位圈用于模具的主流道衬套与注塑机的喷嘴精确定位，浇口套用于设主流道，有时两者可结合成一体（见图）。

常用形式如下图所示。

加载定位圈和浇口衬套

✓打开“Ch6\01\01_top_086.prt”

✓【注塑模向导】→【标准件】

加载顶杆

✓打开“Ch6\02\02_top_085.prt”

✓【注塑模向导】→【顶杆后处理】→【顶杆后处理】→选择所有顶杆

注意：

顶杆后处理后的效果，可以单击【局部着色】来查看。

综合实例——标准件操作

✓打开“Ch6\03\03_top_010.prt”

✓加载定位圈→选择带螺钉的定位圈，定位圈内径38，外径100

✓加载浇口套，CATALOG_LENGTH=41，HEAD_DIA=38

✓隐藏一些零件，如图所示

✓加载弹簧

✓【注塑模向导】→【标准件】→【Springs】

（弹簧）

✓选择推板固定板的上表面

✓捕捉如图所示圆心，确定弹簧中心位置

✓加载顶杆

✓单击【尺寸】、修改SHOULDERLENGTH=80

✓CLEAR_LEVEL=95

✓【顶杆后处理】

✓确定为型芯修剪片体

（CORE_TRIM_SHEET）