模具设计综合案例.docx

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模具设计综合案例

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第16章实际模具设计综合案例

本章主要是通过实例的操作来提高实际操作能力，培养的要求：

要贯彻以基础知识学习和学员独立操作能力培养的原则，理论讲授与上机实操相结合；扩大学员视野，了解先进的模具设计与制造工艺及方法；在课程实施中，还要注意结合教学内容，培养学员的工程意识、产品意识、质量意识，提高其工程素质。

16.1一模一腔抽芯机构大水口模具设计

图16-XXX电器下盖

步骤1了解模具设计基本信息

本制品模具的入浇方式为大水口直接入浇；注塑机的选用日纲100T的注塑机；模具制造其他信息如下：

产品名称：

CANOPY

模具编号：

TL_09001M

胶料/缩水：

ABS/1.005

模具材料：

738H

模具标准件：

FUTABA_MM

标准模架：

龙记大水口系列工字模胚

浇注系统：

大水口直接入水

冷却系统：

采用标准NPT喉牙,冷却直径不限

步骤2启动产品进行可塑性分析

（1）开启NX6.0打开文件part\chapter_16\section_16.1\CANOPY.prt，进入建模。

（2）选择分析【Analysis】→塑模部件验证【MoldedPartValidation】，弹出如图16-XXX所示的MPV初始化【MPVInitialization】对话框，此时，产品模型被自动选中而呈高亮显示。

图16-XXXMPV初始化对话框

（3）点击选择脱模方向【SpecifyDrawDirection】图标，弹出矢量【Vector】对话框。

如图16-XXX所示，选择矢量类型为ZC轴，选择确定【OK】，自动返回到MPV初始化对话框。

在默认状态下，也可以点选屏幕上的蓝色坐标箭头来确认脱模方向。

图16-XXX指定拔模方向

（4）继续在MPV初始化对话框中，确信【AnalysisType】分析类型设置为面/区域【Face/Region】，选择确定【OK】，弹出塑模部件验证【MoldedPartValidation】对话框。

利用塑模部件验证功能，可以对产品模型表面的拔模角度、倒扣区域进行分析，由此了解模型的注塑工艺性，有助于确定模具的结构。

图16-XXX模型注塑工艺分析

（5）如图16-XXX所示，在塑模部件验证对话框中，设置拔模角度限制【DraftAngleLimit】=1并按回车键，系统内部将会自动计算产品模型中各个面的拔模斜度。

计算完成后，系统将模型的表面分成三类面：

正面（型腔面）、垂直面（拔模角为0度）和负面（型芯面），而正面和负面又细分为大于和小于指定拔模角度的面，点击各类面的检查盒打开其检查符后，该类型的面就会在模型中呈高亮显示，以方便观察。

（6）继续在塑模部件验证对话框中，可以了解到底切区域（倒扣区域）包含了17个面。

点击底切区域【UndercutAreas】检查盒打开其检查符，此时模型中的底切面就高亮显示，见图16-XXX所示，旋转模型仔细观擦。

图16-XXX模型中的底切区域

（7）点击取消【Cancel】退出模部件验证对话框，完成对产品模型的验证。

（8）根据在塑模部件验证中分析了解到底切区域（倒扣区域）包含了17个面，这些倒扣区域的面分别位于模型的上侧和右侧2个方向。

经过对模型的整体分析，在模型的上侧应用两个斜顶和右侧布置一个滑块侧抽芯机构，其结构方案如图16-XXX所示。

图16-XXX确定模具结构方案

步骤3启动注塑模向导。

从标准【Standard】工具条中选择开始【Start】→所有应用模块【AllApplications】→注塑模向导【MoldWizard】，启动注塑模向导模块，系统同时弹出注塑模向导【MoldWizard】工具条。

步骤4模具项目初始化。

（1）在电脑d盘目录下建立TL_09001M文件夹。

（2）从注塑模向导【MoldWizard】工具条上选择初始化项目【InitializeProject】图标，弹出打开部件文件【OpenPartFile】对话框。

如图16-XXX所示，在目录part\chapter_16\section_16.1\CANOPY.prt中，选择并打开部件CANOPY.prt

图16-XXX打开制品部件

特别提示：

如果制品部件中包含了多个实体，系统将提示指定其中一个实体模型进行项目的初始化。

（3）当确定打开制品部件后，系统弹出项目初始化【ProjectInitialize】对话框。

在该对话框中，可以指定当前项目的单位制（一般由制品部件来确定）、项目路径【ProjectPath】和名称【ProjectName】、制品塑料品种及其收缩率。

如图16-XXX所示，指定文件放置在刚才建立的文件夹内，模具名称为TL_09001M，在配置【CONFIGURATION】选项上选择原先的【ORIGINAL】,其他的选项为默认值。

图1-29模具项目的初始化设置

（4）在项目初始化对话框中，当完成设置后，选择确定【OK】，系统开始初始化过程。

此时，系统会利用装配克隆的技术为当前模具项目建立一个装配结构，如图16-XXX所示。

同时，系统也会自动在指定的项目目录中保存这个模具项目装配。

图16-XXX模具项目总装部件的装配结构

步骤5定义模具坐标系

（1）从注塑模向导【MoldWizard】工具条上选择模具坐标【MoldCSYS】图标，弹出模具坐标系【MoldCSYS】对话框。

确信不要退出模具坐标系对话框，从主菜单选择格式【Format】→WCS→动态【Dynamics】，使得工作坐标系处于动态操纵状态。

（2）如图16-XXX所示，将工作坐标系绕ZC轴旋转90度，使YC轴处于模具竖直方向，确保ZC指向拔模方向。

图16-XXX移动和旋转工作坐标系

（3）完成移动和旋转工作坐标系后，在模具坐标系对话框中，选择当前坐标WCS【CurrentWCS】，点击确认【OK】，系统旋转（或移动）模型，使得产品体的当前坐标与绝对坐标系的原点重合。

此时，绝对坐标系就是模具坐标系，模具坐标系的XY平面就是模架的动模和定模相碰面、Z轴的正方向就是产品的拔模方向。

步骤6给定模具缩水率

从注塑模向导【MoldWizard】工具条上选择缩放体【SHRINKAGE】图标，弹出工件尺寸【SCALEBODY】对话框。

如图16-XXX所示，在均匀比率选项上填入1.005的缩水率，点击确认【OK】，系统会自动把产品以坐标原点为中心放制品缩水率。

图16-XXX制品放缩水率

步骤7定义工件。

（1）从注塑模向导【MoldWizard】工具条上选择工件【WorkPiece】图标，弹出工件【WorkPiece】对话框。

如图16-XXX所示，确信已选中用户自定义块【UserDefineBlock】，并在定义类型【DefineType】中，选择距离融差【DistanceAllowance】单选按钮，然后输入工件尺寸：

X-=30X+=30X=130

Y-=27.5Y+=27.5Y=190

Z-=30Z+=40Z=70

图16-XXX设定工件尺寸

特别提示：

如果点击工件【WorkPiece】图标弹出的不是上面形式的图框，请检查在模具项目初始化的时候，配置【CONFIGURATION】选项上十分已经选择原先的【ORIGINAL】，如果不是请重新初始化项目。

（2）完成设置工件尺寸后，选择确定【OK】，系统自动在分型部件parting中创建一个方块体，并将之放置在图层20中，见图16－XXX所示。

同时，系统也自动将这个工件方块体分别链接到型芯和型腔部件。

图16-XXX工件方块体和产品

步骤8型腔布局

（1）从注塑模向导【MoldWizard】工具条上选择型腔布局【CavityLayout】图标，弹出如图16-XXX所示的型腔布局【CavityLayout】对话框。

接收默认的型腔数量设置（1模1腔），选择自动对准中心【AutoCenter】选项，确保工件中心与模具坐标系原点一致。

图16-XXX型腔布局

（2）继续在型腔布局对话框中，选择编辑插入腔【EditInsertPocket】选项，弹出刀槽【InsertPocket】对话框。

如图16－XXX所示，设置拐角半径R=10、类型为2，选择确定【OK】，系统创建用于工件安装而挖槽的一个方块体，见图16－XXX所示，它自动捕捉工件的尺寸和位置，并随工件尺寸的变化而自动更新。

在图形窗口中，工件安装槽方块体呈虚线显示，而在装配导航器中，挖槽部件节点pocket将放置在节点misc下。

图16-XXX设置工件安装槽尺寸

图16-XXX工件安装槽

特别提示：

先确信模具总装部件TL_09001M_top_010为显示和工作部件，然后从主菜单选择文件【File】→保存【Save】，系统将保存模具装配中所有文件。

步骤9区分分型区域

（1）从注塑模向导【MoldWizard】工具条中选择分型【parting】图标，弹出分型管理器【PartingManager】对话框，如图16-XXX所示。

图16-XXX分型管理器对话框

（2）选择设计区域【DesignRegions】图标，弹出MPV初始化【MPVInitialization】对话框，具体设置可参考本章节步骤2。

（3）选择区域【Region】选项卡，见图16－XXX所示。

点击设置区域颜色【SetRegionsColor】选项使系统自动设置型腔和型芯区域的颜色，此时，未定义的区域【UndefinedRegion】选项显示出系统无法自动识别的曲面数量为1。

（4）点击交叉竖直面【CrossoverVerticalfaces】选项的复选框打开其检查符，然后在用户定义区域【UserDefinedRegion】选项处，点击型腔区域【CAVITYRegion】选项单选按钮，按应用【Apply】，此时，未定义的区域选项显示无法识别的曲面个数为0，表示系统已经将原先无法识别的1个面都组织到了型腔区域。

（5）选择取消【Cancel】退回到分型管理器对话框。

图16-XXX设计型芯和型腔区域

步骤10提取区域面和分型线

在分型管理器【PartingManager】对话框中，选择抽取区域和分型线【ExtractRegionsandPartingLines】图标，弹出定义区域【DefineRegion】对话框。

如图16-XXX所示，确信已经选中创建区域【CreateRegions】选项和已打开抽取分型线【ExtractPartingLines】选项检查符，按确定【OK】。

系统将自动从零件模型中提取分型线、型芯区域和型腔区域，并分别放置在图层26、27和28。

图16-XXX设置提取区域对象

步骤11创建分型线引导线

（1）如图16-XXX所示，关闭产品体【ProductBody】和型芯区域【CoreRegion】检查符，仅打开工件线框【WorkpieceWireframe】和分型线【PartlingLines】检查符，使得图形窗口仅显示分型线和镶件轮廓线。

图16-XXX控制工件线框和分型线的显示

（2）选择定义/编辑分型段【Define/Editpartingsegments】图标，弹出分型段【partingSegments】对话框，如图16-XXX所示，先设置引导线长度【DefaultLength】值为100，并点击选择分型线【SelectPartinglines】选项单选按钮。

图16-XXX设置引导线的长度

（3）然后按图2-28a所示，在图形窗口中把鼠标放置分型线段S1的端