基于UG的風(fēng)扇調(diào)速器上蓋注射模設(shè)計(jì)

http://m.zjgsdgs.cn 2015年09月19日

　　1 塑件分析

　　風(fēng)扇調(diào)速器上蓋的實(shí)體模型如圖1所示，其造型過程是通過m凇模型設(shè)計(jì)中的長(zhǎng)方體、拉伸體、直紋面、拔模斜度、圓角、抽殼、孔等設(shè)計(jì)功能完成。

　　制品的材料為聚丙烯(PP)，該材料具有高頻絕緣性能好、絕緣性能不受濕度影響、吸水性小、具有一定的強(qiáng)度和硬度、流動(dòng)性好、成型工藝性好的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械零件、絕緣零件等。對(duì)制品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，可以看出制品的兩側(cè)面各有一排散熱槽。在模具設(shè)計(jì)時(shí)必須采用雙向的側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)。因此，風(fēng)扇調(diào)速器上蓋注射模設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就是側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

圖1 風(fēng)扇調(diào)速器上蓋

　　2 制品成型分析

　　在模具設(shè)計(jì)中，采用雙腔模布局。澆注系統(tǒng)采用側(cè)澆口，從制品的側(cè)面進(jìn)澆。不影響制品外觀。散熱槽通過側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)成型。推出方式采用推桿推出。冷卻采用水冷方式，冷卻水孔采用直通布置。

　　3 模具設(shè)計(jì)

　　3.1 進(jìn)人注射模向?qū)?/p>

　　在UG NX的工作環(huán)境中，選擇[注射模向?qū)。進(jìn)入U(xiǎn)G NX的注射模設(shè)計(jì)模塊。

　　3.2 注射模的前期設(shè)計(jì)

　　按照注射模向?qū)У脑O(shè)計(jì)流程，在注射模的前期設(shè)計(jì)中完成項(xiàng)目初始化、設(shè)置模具坐標(biāo)系、設(shè)置收縮率、加入成型鑲塊、型腔布局等步驟。從而建立一個(gè)注射模設(shè)計(jì)項(xiàng)目，確保制品的的坐標(biāo)系適合進(jìn)行注射模設(shè)計(jì)，并按照制品的成型材料給定合理的收縮率。同時(shí)加入用于生成模具型芯和型腔的成型鑲塊。進(jìn)行雙腔模布局。

　　在雙腔模布局時(shí)，必須進(jìn)行成型鑲塊的腔體設(shè)計(jì)，以便在加入模架后，通過腔體在模板上開出安裝型芯和型腔的槽。

　　3.3 分型設(shè)計(jì)

　　分型設(shè)計(jì)是注射模設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，包括分型線設(shè)計(jì)、分型面設(shè)計(jì)、提取分型區(qū)域、生成型芯和型腔等步驟。

　　風(fēng)扇調(diào)速器上蓋模型頂面存在一個(gè)調(diào)速旋鈕孔，上下側(cè)面存在一排散熱槽，在進(jìn)行分型設(shè)計(jì)時(shí)，首先必須填補(bǔ)這些孔槽，否則將無法進(jìn)行分型設(shè)計(jì)，不能生成型芯和型腔。

　　注射模向?qū)У腫模具工具]具有曲面修補(bǔ)和實(shí)體修補(bǔ)功能，利用[模具工具]的曲面修補(bǔ)方式修補(bǔ)制品的孔槽。點(diǎn)擊[Surface Patch]，在風(fēng)扇調(diào)速器上蓋模型中選擇包含調(diào)速旋鈕孔和散熱槽的制品內(nèi)表面，確定后完成孔槽的修補(bǔ)。

　　完成孔槽的修補(bǔ)后，點(diǎn)擊[分型]工具，打開分型管理器，進(jìn)行以下設(shè)計(jì)：

　　點(diǎn)擊編輯分型線，通過自動(dòng)搜索分型線的方法自動(dòng)產(chǎn)生分型線，檢查系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別的分型線是否符合分型需要，必要時(shí)，可以通過搜索環(huán)的方法手動(dòng)搜索分型線。

　　點(diǎn)擊創(chuàng)建和編輯分型面，通過創(chuàng)建分型面的方法生成一個(gè)有界平面作為制品的分型面。

　　點(diǎn)擊抽取區(qū)域，通過邊界區(qū)域抽取型芯和型腔區(qū)域。

　　點(diǎn)擊創(chuàng)建型芯和型腔，通過自動(dòng)創(chuàng)建型芯和型腔的方法生成型芯和型腔。

　　設(shè)計(jì)結(jié)果如圖2所示。

　　3.4 側(cè)向型芯設(shè)計(jì)

　　對(duì)型腔的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，可以看出由于成型散熱槽的2排方臺(tái)的存在，在開模時(shí)必然阻礙制品的脫模。必須將該部位設(shè)計(jì)成側(cè)向型芯，通過側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)在開模時(shí)先進(jìn)行側(cè)向分型，才能保證制品的順利脫模。

圖2 型腔和型芯

　　將型腔設(shè)置為顯示部件，通過以下方法在型腔中分割出側(cè)向型芯。

　　(1)側(cè)型芯成型部分設(shè)計(jì)。點(diǎn)擊[模具工具]-[輪廓分割]，以型腔為基本體，選擇一個(gè)散熱槽成型方臺(tái)的矩形輪廓，以此輪廓形狀對(duì)型腔進(jìn)行分割，長(zhǎng)度直到型腔的外側(cè)面，切割出一個(gè)小方塊。同樣方法將所有的成型方臺(tái)切割成一個(gè)個(gè)的獨(dú)立方塊，此時(shí)。在型腔中自然形成了一個(gè)個(gè)和獨(dú)立方塊配合的方槽。

　　(2)側(cè)型芯底座設(shè)計(jì)。點(diǎn)擊[模具工具]-[創(chuàng)建箱體]，選定同一排散熱槽成型方塊中最外面的兩個(gè)方塊側(cè)面，給定間隙，創(chuàng)建—個(gè)包含全部散熱槽成型方塊的實(shí)體。

　　點(diǎn)擊[分割實(shí)體]，選擇創(chuàng)建的實(shí)體為基本體。利用型腔存在的面或創(chuàng)建一些基準(zhǔn)面對(duì)創(chuàng)建實(shí)體進(jìn)行切割，形成側(cè)型芯底座。

　　在[分割實(shí)體]的模式下。選擇型腔為基本體，利用創(chuàng)建的側(cè)型芯底座切割型腔，在型腔中形成了一個(gè)和側(cè)型芯底座同樣形狀的槽，該槽和前面分割出的小方槽自然合并形成側(cè)型芯槽。

　　利用布爾運(yùn)算功能，將側(cè)型芯底座和各個(gè)側(cè)型芯成型方塊進(jìn)行求和運(yùn)算，形成—個(gè)完整的側(cè)向型芯，同樣方法設(shè)計(jì)其他的側(cè)向型芯，結(jié)果如圖3所示。

圖3 分割后的型腔和生成的側(cè)型芯

　　3.5 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　注射模向?qū)У腫滑塊和頂料裝置]可以進(jìn)行側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在滑塊和內(nèi)抽芯設(shè)計(jì)中選擇單斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，根據(jù)模架的形狀、抽芯距離，確定斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的尺寸，將斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)加入到裝配。UG NX規(guī)定側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)只能放置在Y軸的正向，在進(jìn)行側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)前，必須設(shè)置坐標(biāo)系到合理的位置，確保側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的位置正確。

　　加入側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)后，將型腔設(shè)置為工作部件，運(yùn)用建模功能，將側(cè)向型芯延伸插入側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)體一定的距離。然后將滑動(dòng)體設(shè)置為工作部件，利用布爾運(yùn)算功能，在滑動(dòng)體中減去側(cè)向型芯，形成滑動(dòng)體和側(cè)向型芯裝配的槽。在滑動(dòng)體和側(cè)向型芯開銷釘孔，加入銷釘連接側(cè)向型芯和滑動(dòng)體，側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)完成。如圖4所示。

圖4 側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)

　　3.6 注射模的整體設(shè)計(jì)

　　在模架管理器中選擇合適的模架類型和尺寸，加入模架，在模板上建立型芯和型腔的安裝孔。

　　在標(biāo)準(zhǔn)件管理中分別進(jìn)行定位圈、澆口套、推桿等標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)，加入標(biāo)準(zhǔn)件后，必須在模板和型芯型腔上建立各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件的配合安裝孔。

　　設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。利用銷釘和螺釘將側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)和動(dòng)、定模連接，在模板上開出安放側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的孔槽，加入先分型彈簧、滑動(dòng)體定距裝置等。

　　4 結(jié)束語

　　從整個(gè)風(fēng)扇調(diào)速器上蓋注射模的設(shè)計(jì)過程可以看出，采用模具CAD技術(shù)進(jìn)行注射模設(shè)計(jì)，可以直接根據(jù)制品的三維模型生成模具的型芯和型腔，省去了成型零件工作尺寸的計(jì)算過程，并保證制品形狀尺寸的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)模架、模具標(biāo)準(zhǔn)件、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)等，減少了人為設(shè)計(jì)模具零件的數(shù)量，大大縮短了模具設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了模具設(shè)計(jì)的效率。同時(shí)，型芯和型腔等復(fù)雜零件的實(shí)體模型還可以為后續(xù)計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)提供準(zhǔn)確的加工模型，實(shí)現(xiàn)模具CAD/CAM的一體化。

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