- UG NX 12.0模具设计实例精解
- 北京兆迪科技有限公司
- 7601字
- 2020-06-25 20:45:53
6.1 方法一(Mold Wizard环境)
方法简介
采用Mold Wizard设计此模具的主要思路如下:首先,进行产品的布局,定义型腔/型芯区域面,并将孔进行修补;其次,进行区域面和分型线的创建;再次,通过“拉伸”方法创建分型面,并完成型腔/型芯的创建;最后,加载模架及标准件,完成浇注系统和顶出系统的设计。
下面介绍在Mold Wizard环境下设计该模具的具体过程。
Task1.初始化项目
Step1.加载模型。在“注塑模向导”功能选项卡中单击“初始化项目”按钮,系统弹出“部件名”对话框,选择D:\ug12.6\work\ch06\impeller.prt,单击
按钮,载入模型,系统弹出“初始化项目”对话框。
Step2.定义项目单位。在下拉列表中选择
选项。
Step3.设置项目路径和名称。接受系统默认的项目路径;在文本框中输入impeller_mold。
Step4.单击按钮,完成项目路径和名称的设置。
Task2.模具坐标系
Step1.旋转模具坐标系。选择下拉菜单命令,系统弹出“旋转WCS绕…”对话框;选中
单选项,在
文本框中输入数值180,单击
按钮,旋转后的坐标系如图6.2所示。

图6.2 旋转后的模具坐标系
Step2.锁定模具坐标系。在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“模具坐标系”按钮
,系统弹出“模具坐标系”对话框;选中
单选项;单击
按钮,完成坐标系的定义,结果如图6.2所示。
Task3.设置收缩率
Step1.定义收缩率类型。在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“收缩”按钮
,高亮显示产品模型,同时系统弹出“缩放体”对话框;在
下拉列表中,选择
选项。
Step2.定义缩放体和缩放点。接受系统默认的参数设置值。
Step3.定义比例因子。在区域的
文本框中输入数值1.006。
Step4.单击按钮,完成收缩率的设置。
Task4.创建模具工件
Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“工件”按钮
,系统弹出“工件”对话框。
Step2.在下拉列表中选择
选项,在
下拉列表中选择
选项,其他参数采用系统默认设置值。
Step3.修改尺寸。单击区域的“绘制截面”按钮
,系统进入草图环境,然后修改截面草图,如图6.3所示;在
区域的
下拉列表中选择
选项,并在其下方的
文本框中输入数值-45;在
区域的
下拉列表中选择
选项,并在其下方的
文本框中输入数值25。

图6.3 截面草图
Step4.单击按钮,完成创建后的模具工件如图6.4所示。

图6.4 创建后的模具工件
Task5.创建型腔布局
Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“型腔布局”按钮
,系统弹出“型腔布局”对话框。
Step2.定义型腔数和间距。在区域选择
选项和
单选项;在
下拉列表中选择
选项,并在
和
文本框中输入数值15。
Step3.指定矢量。单击区域,在后面的下拉列表中选择
按钮,结果如图6.5所示,在
区域单击“开始布局”按钮
,系统自动进行布局。

图6.5 定义型腔布局方向
Step4.在区域单击“自动对准中心”按钮
,使模具坐标系自动对准中心,布局结果如图6.6所示,单击
按钮。

图6.6 型腔布局
Task6.模具分型
Stage1.设计区域
Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“检查区域”按钮
,系统弹出“检查区域”对话框,同时模型被加亮,并显示开模方向,结果如图6.7所示。单击“计算”按钮
,系统开始对产品模型进行分析计算。

图6.7 开模方向
Step2.定义区域。单击选项卡,在
区域中取消选中
、
和
三个复选框;单击“设置区域颜色”按钮
,设置区域颜色;在
区域中选中
复选框,此时系统将所有的未定义区域面加亮显示;在
区域中选中
单选项,单击
按钮,此时系统将前面加亮显示的未定义区域面指派到型芯区域;其他参数接受系统默认设置值;单击
按钮,关闭“检查区域”对话框。
Stage2.创建曲面补片
Step1.创建曲面补片。在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“曲面补片”按钮
,系统弹出“边补片”对话框;在
下拉列表中选择
选项,选择图形区中的实体模型,然后单击
按钮;系统弹出“边补片”提示对话框,单击
按钮,结果如图6.8b所示。
说明:通过图6.8可以看出,利用自动修补的方式修补破孔,零件侧面上的破孔未被修补上,此时则需要通过手动的方式来修补这些破孔。

图6.8 创建曲面补片
Step2.手动修补破孔。
(1)创建网格曲面。选择下拉菜单命令,系统弹出“通过曲线网格”对话框,选取如图6.9所示的边线1和边线2为主曲线,并分别单击中键确认;然后再单击中键,选取边线3和边线4为交叉曲线,并分别单击中键确认,单击
按钮,完成曲面的创建。

图6.9 创建网格曲面
(2)创建阵列几何特征。选择下拉菜单命令,系统弹出“阵列几何特征”对话框,在
下拉列表中选择
选项,激活
区域的
,选取上一步创建的网格曲面为旋转对象;激活
区域的
,在其下拉列表中选择
选项,激活
,选取如图6.10所示的点;在
区域的
文本框中输入数值15,在
文本框中输入数值24,其他参数接受系统默认设置值,单击
按钮,结果如图6.11所示。

图6.10 指定点

图6.11 创建阵列几何特征
(3)将曲面转化成系统识别的修补面。在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“编辑分型面和曲面补片”按钮
,系统弹出“编辑分型面和曲面补片”对话框,选择如图6.12所示的15个曲面,单击
按钮。

图6.12 添加现有曲面
Stage3.创建型腔/型芯区域及分型线
Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“定义区域”按钮
,系统弹出“定义区域”对话框。
Step2.选中区域的
和
复选框,单击
按钮,完成分型线的创建,创建分型线结果如图6.13所示。

图6.13 创建分型线
Stage4.创建分型面
Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“设计分型面”按钮
,系统弹出“设计分型面”对话框。
Step2.定义分型面创建方法。在区域中单击“有界平面”按钮
,单击
按钮,结果如图6.14所示。

图6.14 创建分型面
Stage5.创建型腔和型芯
在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“定义型腔和型芯”按钮
,系统弹出“定义型腔和型芯”对话框。选取
区域下拉列表中的
选项,单击
按钮,完成型腔和型芯的创建。型腔零件如图6.15所示,型芯零件如图6.16所示。

图6.15 型腔零件

图6.16 型芯零件
Task7.创建模架
模架的加载和编辑
Step1.选择下拉菜单命令,系统显示总模型。
Step2.将总模型转换为工作部件。单击“装配导航器”选项卡,系统弹出“装配导航器”界面。双击
,将其设置为工作部件。
Step3.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“模架库”按钮
,系统弹出“模架库”对话框和“重用库”导航器。
Step4.选择目录和类型。在“重用库”导航器区域中选择
选项,然后在
下拉列表中选择
选项。
Step5.定义模架的编号及标准参数。在区域的
下拉列表中选择
选项,在
下拉列表中选择
选项,在
文本框中输入值45,在
下拉列表中选择
选项,在
下拉列表中选择
选项,在
下拉列表中选择
选项,在
下拉列表中选择
选项,在
文本框中输入值-5,并按Enter键确认,在
文本框中输入值90,并按Enter键确认,在
文本框中输入值20,并按Enter键确认,在
文本框中输入值1,并按Enter键确认。
Step6.单击按钮,加载后的模架如图6.17所示。

图6.17 加载后的模架
Step7.移除模架中无用的结构零部件,如图6.18所示。

图6.18 移除部分零部件
说明:因为此模架较小,塑件精度要求一般,所以模架中的顶出导向机构在此可以移除,导向机构完全可由复位杆来代替。
(1)隐藏模架中的部分零部件,结果如图6.19所示。

图6.19 隐藏零件
(2)选取如图6.19所示的8个零件并右击,在系统弹出的快捷菜单中选择命令,在系统弹出的“Delete”对话框中单击
按钮,在系统弹出的“移除组件”对话框中单击
按钮,系统弹出“警报”对话框,提示中断的链接体有哪些。关闭该对话框,结果如图6.20所示。

图6.20 删除零件后的结果
(3)双击推杆固定板(图6.21),选取推杆固定板中的4个孔特征(图6.21)并右击,在系统弹出的快捷菜单中选择命令,在系统弹出的“提示”对话框中单击
按钮,结果如图6.22所示。

图6.21 定义删除对象

图6.22 删除孔特征后的结果
(4)隐藏推杆固定板(图6.23),双击推板,选取推板中的4个孔特征(图6.23)并右击,在系统弹出的快捷菜单中选择命令,在系统弹出的“提示”对话框中单击
按钮。

图6.23 定义删除对象
注意:在某个板中删除特征,要将此板设定为工作部件。
(5)隐藏推板(图6.24),双击动模座板,选取动模座板中的4个孔特征(图6.24)并右击,在系统弹出的快捷菜单中选择命令,在系统弹出的“提示”对话框中单击
按钮。

图6.24 定义删除对象
Step8.创建型芯固定凸台。
(1)隐藏模架中的部分零部件,结果如图6.25所示。

图6.25 定义显示部件
(2)将型芯设为显示部件。选取如图6.25所示的型芯零件并右击,在系统弹出的快捷菜单中选择命令,此时系统将型芯零件显示在屏幕中。
(3)创建如图6.26所示的型芯固定凸台。选择下拉菜单命令,系统弹出“拉伸”对话框,选取如图6.27所示的边线为拉伸截面,在
下拉列表中选择
选项,在
区域的
下拉列表中选择
选项,并在其下方的
文本框中输入数值0;在
下拉列表中选择
选项,并在其下方的
文本框中输入数值10;在
区域的
下拉列表中选择
,在
区域的
下拉列表中选择
,在
文本框中输入数值5,单击
按钮,完成固定凸台的创建。

图6.26 型芯固定凸台

图6.27 定义拉伸截面
(4)选择下拉菜单命令,系统显示总模型;单击“装配导航器”选项卡
,系统弹出“装配导航器”界面。在
选项上右击,在系统弹出的快捷菜单中选择
命令。
Step9.创建型芯避开槽。
(1)显示模架中的动模板,并将其设为“工作部件”,再将其隐藏,结果如图6.28所示。
(2)选择下拉菜单命令,系统弹出“WAVE几何链接器”对话框,在
下拉列表中选择
,在
区域的
下拉列表中选择
,选取如图6.28所示的12个面,单击
按钮,完成面的链接。

图6.28 定义链接面(一)
(3)隐藏型芯零件和产品零件,选择下拉菜单命令,选取如图6.29所示的目标片体和工具片体,单击
按钮,完成曲面缝合特征1的创建。然后,参照创建曲面缝合特征1的步骤,创建曲面缝合特征2、3和4。

图6.29 曲面缝合特征1的创建
(4)显示动模板,创建如图6.30所示的修剪体特征。选择下拉菜单命令,系统弹出“修剪体”对话框,选取动模板为目标体,选取曲面缝合特征1为工具面,修剪方向如图6.31所示,单击
按钮,完成修剪体特征的创建,使用同样的方法创建其他3个修剪体特征,隐藏缝合的片体。

图6.30 创建修剪体特征

图6.31 定义修剪方向
Step10.创建型腔固定凸台。
(1)在选项上右击,在系统弹出的快捷菜单中选择
命令;隐藏模架中的部分零部件,结果如图6.32所示。

图6.32 显示型腔零件
(2)将型腔设为显示部件。选择如图6.32所示的型腔零件并右击,在系统弹出的快捷菜单中选择命令。
(3)创建如图6.33所示的型腔固定凸台。选择下拉菜单命令,系统弹出“拉伸”对话框,选取如图6.34所示的边线为拉伸截面,在
下拉列表中选择
选项,在
区域的
下拉列表中选择
选项,并在其下方的
文本框中输入数值0;在
下拉列表中选择
选项,并在其下方的
文本框中输入数值10,在
区域的
下拉列表中选择
,在
区域的
下拉列表中选择
,在
文本框中输入数值5,单击
按钮,完成固定凸台的创建。

图6.33 型腔固定凸台

图6.34 定义拉伸截面
(4)选择下拉菜单命令,系统显示总模型;在
选项上右击,在系统弹出的快捷菜单中选择
命令。
Step11.创建型腔避开槽。
(1)将定模板设为“工作部件”,再将其隐藏,结果如图6.35所示。

图6.35 定义链接面(二)
(2)选择下拉菜单命令,系统弹出“WAVE几何链接器”对话框,在
下拉列表中选择
,在
区域的
下拉列表中选择
,选择如图6.35所示的12个面,单击
按钮,完成面的链接。
(3)隐藏型腔零件,结果如图6.36所示,选择下拉菜单命令,选取如图6.36所示的目标片体,选取如图6.36所示的面为工具片体,单击
按钮,完成曲面缝合特征1的创建。然后,参照创建曲面缝合特征1的步骤创建曲面缝合特征2、3和4。

图6.36 曲面缝合特征2、3、4的创建
(4)显示定模板,创建如图6.37所示的修剪体特征,选择下拉菜单命令,系统弹出“修剪体”对话框,选取定模板为目标体,选取曲面缝合特征1为工具面,修剪方向如图6.38所示,单击
按钮,完成修剪体特征的创建,使用同样的方法,创建其他3个修剪体特征,隐藏缝合的片体。

图6.37 创建修剪体特征

图6.38 定义修剪方向
说明:若完成面的链接后,发现链接的结果没有显示出来,可在部件导航器中将其显示出来。
Task8.添加标准件
Stage1.加载定位圈
Step1.将动模侧模架和模仁组件显示出来。
说明:将模仁显示的方法是在部件导航器中将其链接体显示即可。
Step2.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“标准件库”按钮
,系统弹出“标准件管理”对话框和“重用库”导航器。
Step3.选择目录和类别。在“重用库”导航器区域的模型树中选择
节点下的
选项;在
列表中选择
选项;系统弹出信息窗口显示定位圈的参数信息。
Step4.定义定位圈类型和参数。在区域中的
下拉列表中选择
选项;在
文本框中输入值80。
Step5.单击按钮,完成定位圈的添加,如图6.39所示。

图6.39 定位圈
Stage2.创建定位圈槽
Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“腔”按钮
,系统弹出“开腔”对话框;在
下拉列表中选择
,在
区域的
下拉列表中选择
。
Step2.选取目标体。选取定模座板为目标体,然后单击中键。
Step3.选取工具体。选取定位圈为工具体。
Step4.单击按钮,完成定位圈槽的创建。
说明:观察结果时可将定位圈隐藏,结果如图6.40所示。

图6.40 创建定位槽后的定模座板
Stage3.添加浇口套
Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域单击“标准件库”按钮
,系统弹出“标准件管理”对话框和“重用库”导航器。
Step2.选择浇口套类型。在“重用库”导航器区域中选择
选项节点下的
选项;在
列表中选择
选项,系统弹出“信息”窗口。在
区域的
下拉列表中选择
选项;选择
选项,在文本框中输入数值40;其他参数采用系统默认设置值。
Step3.单击按钮,完成浇口套的添加,如图6.41所示。

图6.41 添加浇口套
Stage4.创建浇口套槽
Step1.隐藏动模、型芯和产品,隐藏后的结果如图6.42所示。

图6.42 隐藏后的结果
Step2.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“腔”按钮
,系统弹出“开腔”对话框;在
下拉列表中选择
,在
区域的
下拉列表中选择
。
Step3.选取目标体。选取如图6.43所示的定模板和定模固定板为目标体,然后单击中键。

图6.43 定模固定板和定模板避开孔
Step4.选取工具体。选取浇口套为工具体。
Step5.单击按钮,完成浇口套槽的创建。
说明:观察结果时可将浇口套隐藏,结果如图6.43所示。
Task9.创建浇注系统
Stage1.创建分流道
Step1.定义模架的显示,结果如图6.44所示。

图6.44 定义后的引导线串
Step2.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“流道”按钮
,系统弹出“流道”对话框。
Step3.定义引导线串。单击“绘制截面”按钮,系统弹出“创建草图”对话框。选取如图6.44所示的平面为草图平面(将选择范围调整为整个装配)。绘制如图6.45所示的截面草图,单击
按钮,退出草图环境。

图6.45 创建分流道截面草图
Step4.定义流道通道。在下拉列表中选择
选项;在
区域双击
文本框并输入数值8,按Enter键确认;在
文本框中输入数值0,并按Enter键确认。
Step5.单击按钮,完成分流道的创建。
Stage2.创建分流道槽
Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“腔”按钮
,系统弹出“开腔”对话框;在
下拉列表中选择
选项,在
区域的
下拉列表中选择
选项。
Step2.选取目标体。选取动模板为目标体,然后单击中键。
Step3.选取工具体。选取分流道为工具体。
Step4.单击按钮,完成分流道槽的创建。
说明:观察结果时可将分流道隐藏,结果如图6.46所示。

图6.46 创建分流道
Stage3.创建浇口
Step1.选择命令。在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击
按钮,系统弹出“设计填充”对话框和“信息”窗口。
Step2.定义类型属性。
(1)选择类型。在“设计填充”对话框区域
的下拉列表中选择
选项。
(2)定义尺寸。分别将“D”“L”“OFFSET”的参数改写为3、15和0。
Step3.定义浇口起始点。单击“设计填充”对话框的区域,选取图6.47所示的圆弧边线1。

图6.47 定义浇口位置
Step4.拖动XC-YC面上的旋转小球,让其绕着ZC轴旋转45度。
Step5.单击按钮,在流道末端创建的浇口特征如图6.48所示。
说明:图6.47中的模型方位是“正等测视图”方位。
Step6.参照上面的操作,分别选取如图6.47所示的圆弧2、圆弧3和圆弧4创建其他浇口特征,结果如图6.48所示。

图6.48 创建浇口
Stage4.创建浇口槽
Step1.选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出“装配切割”对话框。
Step2.选取目标体。选取如图6.49所示的4个型芯为目标体,然后单击中键。

图6.49 定义目标体
Step3.选取工具体。选取4个浇口和两条分流道为工具体。
Step4.单击按钮,完成浇口槽的创建。
说明:观察结果时,可将浇口和分流道隐藏,结果如图6.50所示。

图6.50 创建浇口槽
Task10.添加顶出系统
Stage1.创建顶杆定位直线
Step1.创建直线。选择下拉菜单命令,系统弹出“直线”对话框;创建如图6.51所示的直线(直线的端点在相应的临边中点上);单击
按钮,完成直线的创建。

图6.51 创建直线
Step2.创建阵列几何特征。选择下拉菜单命令,系统弹出“阵列几何特征”对话框,在
下拉列表中选择
选项。激活
区域的
,选取上一步创建的直线为旋转对象;激活
区域的
,在其下拉列表中选择
选项,激活
,选取如图6.52所示的圆弧;在
区域的
文本框中输入数值5,在
文本框中输入数值72,其他参数接受系统默认设置值,单击
按钮,结果如图6.53所示。

图6.52 定义旋转轴和指定点

图6.53 阵列几何体特征
Stage2.加载顶杆01
Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“标准件库”按钮
,系统弹出“标准件管理”对话框和“重用库”导航器。
Step2.定义顶杆类型。在“重用库”导航器区域中选择
节点下的
选项;在
列表中选择
选项。
Step3.修改顶杆尺寸(注:具体参数和操作参见随书光盘)。
Step4.定义顶杆放置位置。在“点”对话框的下拉列表中选择
选项,分别选择前面创建的5条直线的中点为顶杆放置的位置,然后单击
按钮。此时系统返回至“标准件管理”对话框,单击
按钮。
说明:在选取直线中点时,只需单击接近直线中间的位置即可,系统会自动捕捉其中点。
Step5.完成顶杆的放置,结果如图6.54所示。

图6.54 加载后的顶杆01
说明:如果加载完成后有部分顶杆不显示,可以交换隐藏与显示空间,将隐藏的对象显示出来即可。
Stage3.修剪顶杆
Step1.选择命令。在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“修边模具组件”按钮
,系统弹出“修边模具组件”对话框。
Step2.选择修剪对象。在区域选择
选项;然后选取添加的所有顶杆为修剪目标体,在
下拉列表中选择
选项。
Step3.单击按钮,完成顶杆01的修剪,结果如图6.55所示。

图6.55 修剪后的顶杆01
Stage4.创建顶杆定位草图
Step1.选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出“创建草图”对话框。
Step2.定义草图平面。选取如图6.56所示的平面为草图平面,单击按钮。

图6.56 定义草图平面
Step3.进入草图环境,绘制如图6.57所示的截面草图。

图6.57 截面草图
Step4.单击按钮,退出草图环境。
Stage5.加载顶杆02
Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“标准件库”按钮
,系统弹出“标准件管理”对话框和“重用库”导航器。
Step2.定义顶杆类型。在“重用库”导航器区域选中
节点下的
选项;在
列表中选择
选项。
Step3.修改顶杆尺寸。在区域的
下拉列表中选择
选项;在
下拉列表中选择
选项;在
后的文本框中输入数值105,并按Enter键确认;单击
按钮,系统弹出“点”对话框。
Step4.定义顶杆放置位置。在下拉列表中选择
选项,分别选择前面创建草图中的4个圆的圆心为顶杆放置的位置,然后在“点”对话框中单击
按钮。此时系统返回至“标准件管理”对话框,单击
按钮。
说明:在选取圆心时只需单击圆弧任意位置即可,系统会自动捕捉其圆心。
Step5.完成顶杆的放置,结果如图6.58所示(隐藏草图)。

图6.58 加载后的顶杆02
Stage6.修剪顶杆02
Step1.选择命令。在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“修边模具组件”按钮
,系统弹出“修边模具组件”对话框。
Step2.选择修剪对象。在区域选择
选项;然后选择如图6.58所示的16个顶杆为修剪目标体。在
下拉列表中选择
选项。
Step3.单击按钮,完成顶杆的修剪。
Stage7.创建顶杆腔
Step1.选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出“装配切割”对话框。
Step2.选取目标体。激活,选取如图6.59所示的4个型芯、支承板和推杆固定板为目标体,然后单击中键。

图6.59 选取目标体
Step3.选取工具体。选取所有的顶杆(36个)为工具体。
Step4.单击按钮,完成顶杆腔的创建。
Step5.显示所有的零部件,结果如图6.60所示。

图6.60 显示所有零部件