1、成都電子機械高等?？茖W校 教 案課程名稱:軟件應用(模具設計 任課教師:慕 東任課系部:機械工程系教研室:模具教研室第 次課 日期:周次:星期:學時:內容提要1、塑料的類型及性能2、塑料成型工藝3、注塑模具的典型結構4、注塑模具設計基本流程5、 UG NX6 MoldWizard 模具設計的基本過程目的要求1、了解模具設計的基本知識2、了解 UG NX6 MoldWizard的用戶界面及基本功能重點難點作業第 1章 緒論一、模具分類模具按其所生產工件的工藝特點主要分為塑料模、 沖壓模、 擠壓模、 壓 鑄模、擠壓模、鍛造模和旋壓模等二、常用模具設計軟件UG 是 Unigraphics 的縮寫,這

2、是一個交互式 CAD/CAM(計算機輔助設 計與計算機輔助制造 系統,它功能強大,可以輕松實現各種復雜實體及造 型的建構。 目前已經成為模具行業三維設計的一個主流應用。三、 UG NX6.0模具設計模塊PDW (Progressive Die Wizard 是 UG 的一個軟件模塊,主要用于設 計沖壓級進模。利用 PDW 可以進行條帶布局、 沖頭創建、 模架創建、 讓位槽設計、 BOM (物 料清單 、工程圖以及模具組件的放置和修改 。PDW 能自動執行級進模的設計和細化工作從而加快生產速度。PDW 中包含大型的模具組件和緊固件庫,從而加快詳細設計的速度。MoldWizard (注塑模具向導,

3、以下簡稱 MW 是 UG公司提供的、運行在 NX6.0軟件基礎上的一個智能化、參數化的注塑模具軟件。可以方便的實現注塑模的三維化設計該模塊專注于整個模具設計過程的簡單化和自動化,是一個功能強大的注塑模具軟件。它提供了對整個模具設計過程的向導、使從零件的裝載、布局、分型、模架的設計、澆注系統的設計到模具系統制圖的整個設計過程。第 2章 模具設計基礎2.1 注塑模設計基礎“ 塑料 ” (Plastic 即 “ 可塑性材料 ” 的簡稱, 它是以高分子合成樹脂為主要 成分,在一定條件下可塑制成一定形狀,并且在常溫下保持不變的材料。 1按成型工藝性能分類根據成型工藝性能,塑料可分為熱塑性塑料和熱固性塑料

4、。2按塑料的使用特點分類注塑成型又稱注射成型。 注射成型是使熱塑性或熱固性成型料先在加熱 料筒中均勻塑化, 而后由柱塞或移動螺桿推擠到閉合模具的模腔中成型的方 法。注射成型的成型周期短(幾秒到幾分鐘 ,成型制品的質量范圍可以是 幾克到幾十千克, 能一次成型外形復雜、 尺寸精確、 帶有金屬或非金屬嵌件 的成型品。注塑成型的工作原理 注射模具則是注射成型的工具, 其結構一般包括 塑件成型元件 、 澆注系 統 和 模架 三大部分。1. 塑件成型元件塑件成型元件 (即模仁 是注射模具的關鍵部分, 其作用是構建塑件的 結構和形狀,塑件成型的主要元件包括型腔和型芯。 2. 澆注系統澆注系統是塑料熔融物從注

5、射機噴嘴流入模具型腔的通道。 普通澆注系 統一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。 3. Mold Wizard模架2.2 UG NX6 MoldWizard功能菜單介紹使用注塑模向導模塊設計模具: 進入 UG NX6建模模塊 標準工具欄上【開始】 【所有應用模塊】 【注塑模向導】澆注系統澆口 1.3 UG NX6 MoldWizard設計過程注塑模工具MW 的設計工作流程由于漢化的問題,有些版本的某些工具菜單沒有完全中文化,請讀者 自行查閱相關資料。文件做好或未完成,最好選擇【文件】【全部保存】命令。 模具設計文件的數字編號(如 xxx_prod_046可能與用戶計算機上產 生的不一

6、樣。打 開 模 具 設 計 文 件 , 在 初 始 化 項 目 中 , 一 定 要 選 擇 名 稱 有 xxx_top_000.prt的文件,數字編號可能有不同。加 載 產 品 模 型定 義 模 具 坐 標 系 設 置 收 縮 率 定 義 模 坯 模 具 布 局M PV 驗 證 修 補 靠 破 孔 創 建 分 模 線 創 建 分 模 面 抽 取 區 域 建 立 型 芯 與 型 腔 建 腔 設 計 鑲 件 設 計 電 極 生 成 材 料 清 單 出 零 件 工 程 圖設 計 澆 口設 計 流 道 設 計 冷 卻 水 道選 用 標 準 模 架加 載 各 類 標 準 件 加 載 滑 塊 /斜 頂 機

7、 構項 目 初 始 分 型 階 段 載 件設 計 最 后 階 段設 計 澆 注 系 統 與 冷 統第 次課 日期:周次:星期:學時:內容提要1、項目初始化2、產品裝配結構3、模具坐標系的設定4、收縮率的設置目的要求1、 掌握項目初始化2、 掌握模具坐標系的設定3、 掌握收縮率的設置重點難點1、模具坐標系的設定作業第 2章 模具設計準備過程初始化項目多腔模設計模具 CSYS收縮率工件型腔布局2.2初始化項目【初始化項目】 在初始化過程中, MoldWizard 將自動產生組成模具必 需的標準元素, 并生成默認裝配結構的一組零件圖文件, 加載產品和項目初 始化是模具設計的第一步!加載產品 【注塑模

8、向導】 【初始化項目】項目裝配和產品裝配top 該節點包含所有裝配部件,并定義注塑模具設計所需的數據var 該節點包含模具和基準件所用的表達式cool 該節點包含冷卻幾何的實體,放置冷卻系統部件fill 該節點包含流道和澆口的實體,放置澆注系統部件misc 該節點包含通用標準部件, 即不需進行細化設計的零件 (如定位環 等layout 該節點包含多個 prod 節點,如多腔模等2.3設定模具坐標系模具坐標系的設定 模具設計需確定模具的 分模面 與 頂出方向 。注塑模向導規定:XC-YC 平面為模具裝配的主分型面,坐標原點位于模架 的動、定模接觸面的中心, +Z方向為頂出方向。它的功能是將當前產

9、品裝配體的工作坐標系原點平移到模具坐標 原點上 。2.4 編輯收縮率由于注塑成型的制品在冷卻時會發生收縮, 所以為了得到準確尺寸的零 件必須在模具上進行相應的補償。加載產品 【注塑模向導】 【初始化項目】 【模具 CSYS 】 【收縮率】收縮率一般以 1/1000為單位或者以百分率表示如果在項目初始化時設置了收縮率,這一步可以省略!均勻:比例因子分別選擇 2和 0.5軸對稱:選擇軸方向 x 方向,比例 因子 1,其他方向比例因子 2 常規:x 方向比例因子 1, Y 方向比例因子為 2, Z 方向比例因子為 0.5第 次課 日期:周次:星期:學時:內容提要1、設定工件2、型腔布局目的要求4、

10、掌握工件的設定5、 掌握型腔布局6、重點難點1、 設定工件2、 型腔布局作業多腔模設計2.5 設定工件工件分為型腔側和型芯側兩部分, 是用來生成型腔和型芯的毛坯, 它將 參照模型完全包容在內。加載產品 【注塑模向導】 【初始化項目】 【模具 CSYS 】 【工件】用戶定義的塊:不需進行任何設置,默認的毛坯長、寬尺寸大小為 產品模型最大外形尺寸(未縮放前單邊加 25mm 后取整(個位取 0或 52.6 型腔布局型腔布局功能是確定模具中型腔的數量及其在模具中的排列情況。 該 功 能主要用于布局一模多腔,一般成型的產品數量較大。加載產品 【注塑模向導】 【初始化項目】 【模具 CSYS 】 【工件】

11、【型腔布局】圓形徑向布局:各型腔繞絕對坐標系原點旋轉的同時,每個型腔也 會繞參考點旋轉圓形恒定布局:型腔在布局過程中并不繞自己的參考點旋轉插入腔體【布局】 【編輯插入腔】 【刀槽】重定位【旋轉】 在 WCS 平面中旋轉選擇的高亮型腔【平移】 將選擇的型腔移動一個距離 第 次課 日期:周次:星期:學時:內容提要1、實體修補2、片體修補目的要求1、 掌握實體修補2、 掌握片體修補重點難點1、 實體修補2、 片體修補作業第三章 注塑模工具本章內容是為分型生成型芯和型腔做準備, 分型的過程就是設計一個假 象曲面或平面作為分型面, 利用此面將工件分割成型芯和型腔, 首先要把面 上孔穴、槽等類型的開放區覆

12、蓋起來。3.1 【注塑模工具】工具欄介紹3.2 實體修補實體修補是利用創建的實體修補開放的區域, 并且所利用的修補實體將 自動幾何連接到型芯和型腔組件,然后再添加到需要封閉的位置實體修補體創建與成型單擊【注塑模工具】 【創建方塊】 默認間隙 2 【分割實 體】 目標體選擇生成好的方塊,選擇【按面拆分】 面分別選 擇碗的外、內表面單擊【拆分體】 (對分割后的實體盒進行輪廓拆分 【工具】拉 伸 選擇方孔四條邊 【矢量】兩點 【實體補片】 (利用拆分后較大 的實體盒來修補產品模型 選擇補在型芯上 最后隱藏補片3.3 片體修補片體修補用于封閉哪些產品模具中的開放曲面單擊【注塑模工具】 【曲面補片】 (

13、用于修補完全位于某一個曲 面內的孔 選擇面單擊【注塑模工具】 【邊緣補片】 (通過選擇一個閉合的曲線或邊 界來修補一個開口區域 取消按面的顏色遍歷第 次課 日期:周次:星期:學時:內容提要1、擴大曲面2、拆分曲面目的要求1、 掌握擴大曲面2、 掌握拆分曲面重點難點1、 拆分曲面3.4 擴大曲面該工具可以提取并擴大體上的面或創建具有單一輪廓分型面的部件的 相關分型片體單擊【注塑模工具】 【擴大曲面】選擇下底面編輯修剪邊界(選擇 內側輪廓,否則修剪外側輪廓【編輯修剪點】單擊【注塑模工具】 【擴大曲面】選擇產品上表面編輯修 剪邊界按住 shift ,取消四條邊線松開 shift ,選擇孔編輯修剪點3

14、.5 刪除分型 /曲面補片該工具是對已有的分型面或修補面進行刪除單擊【注塑模工具】 【分型 /補片刪除】打開 “Ch3gjgj_top_135.prt使 gj_parting_148.prt成為工作部件和顯示部件【注塑模工具】 【創建方塊】 (默認間隙 1【分割實體】【修剪區域補片】第 次課 日期:周次:星期:學時:內容提要1、定義分型線2、定義分型面3、定義型腔區域4、定義型芯區域目的要求1、掌握定義分型線2、掌握定義分型面3、掌握定義型腔區域4、掌握定義型芯區域重點難點1、定義分型線2、定義分型面第四章 分型設計本章內容主要介紹 MoldWizard 的分型功能4.1 分型原理分型過程的本

15、質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 4.2 創建 /刪除曲面補片【創建 /刪除曲面補片】功能是指系統使用曲面修補的方法修補產品內部的通孔,與 模具工具中的【自動孔修補】功能相同 。 打開 “Ch4mobilemobile_top_035.prt 【分型】【創建 /刪除曲面補片】 注意修補方法中 “ 型腔側面 ” 、 “ 型芯側面 ” 、 “ 逐個進行 ” 的區別 操作【刪除】功能4.3 創建分型面【分型】【編輯分型線】【自動搜索分型線】【分型】【引導線設計】【引導線設計】 可以事先和編輯創建分型線段的引導線, 并進行編輯轉換對 象操作引導線 是由產品的分型線段產生的,用于

16、控制后續分型面的創建 引導線方向 代表延伸和擴展的方向引導線長度 表示擴展的長度型腔 塑件 型芯1、拉伸 當分型線可以朝一個方向拉伸成分型面時,可以選用【拉伸】 方式來創建,而不管分型線是否在一個平面上。掃掠 由分型線段沿掃掠方向掃掠而出, 與拉伸不同的是, 掃掠是沿兩個 方向進行的, 它主要適用于兩個方向夾角小于 180度, 需沿兩個方向拉伸而 成分型面。2、擴大的曲面 提取并擴大體上的面或創建具有單一輪廓分型面的部件 的相關分型片體(與【擴大曲面】功能一致3、擴大的曲面 提取并擴大體上的面或創建具有單一輪廓分型面的部件 的相關分型片體(與【擴大曲面】功能一致4、有界平面 分別定義分型線兩邊

17、端點的拉伸方向來創建分型面,有界平面創建的分型面不會與其他分型面產生橋接曲面單擊【縫合】命令由于這些分型線段創建的分型面不是一個面, 將這些面進行合并, 形成一個 完整的分型面第 次課 日期:周次:星期:學時:內容提要1、定義型腔區域2、定義型芯區域目的要求1、掌握定義型腔區域2、掌握定義型芯區域重點難點1、 定義型芯和型腔區域2、 生成型腔和型芯4.4 抽取區域與分型線區域提取是在創建型腔和型芯前必須進行的, 否則不能進行創建型腔和型芯 的操作【分型】【抽取區域與分型線】【 Cavity region】 單擊【創建區域】 【搜索區域】【 Core region】 單擊【創建區域】 【搜索區域

18、】4.5 創建型腔與型芯當系統檢測完產品所有分型區域和分型面時,才可創建型腔與型芯【分型】【創建型腔和型芯】【 Cavity region】【分型】【創建型腔和型芯】【 Core region】 綜合實例 1:塑料外殼的分型 打開 “Ch401start01_top_085.prt 【分型】【編輯分型線】綜合實例 2:電話外殼的分型 打開 “Ch402start02_top_135.prt 【分型】【編輯分型線】第 次課 日期:周次:星期:學時:內容提要1、模架管理2、生成模架3、修改參數目的要求1、掌握定模架管理2、掌握模架生成重點難點1、 模架管理2、 選擇和修改模架參數第 5章 模架庫5.1 模架管理模架的標準化:塑料制品加工是高效、大批量的生產方式,要求縮短模 具的生產周期,提高模具的制造質量采用標準模架及標準零件打開 “ Ch50202_top_135.prt”【注塑模向導】【模架】選擇供應商【 DME 】 ,類型【 2B 】模架編號選擇 4040【 BP_h】改為 56, 【 AP_h】改為 76 【模架】將模架編號改為 4050 【模架】【旋轉模架】綜合應用打開 “ Ch50101.prt”材料 ABS模架坐標系為產品體中心模架編號選擇 3030【 BP_h】改為 56, 【 AP_h】改為 56第 次課 日期:周次:星期:學時:內容提要1、定位圈2、澆口襯套3