1、基于UG 的注塑模具設計分模方法李俊文,陳玉蓮,鐘奇(廣東技術師范學院天河學院機電工程系,廣州5105401引言UG 軟件具有較強大的CAD/CAM/CAE 功能,其中Model Wizard 模塊的模具設計功能非常強大,操作也很方便,因此UG 在模具工業中,尤其在塑料模具設計中應用范圍非常廣泛1-2。利用UG 的Model Wizard 模塊,注塑模具的設計過程是一個基本固定的過程,可以方便地進行模具設計3。但注塑模具設計的分模是變化莫測的,因而分模成為模具設計的一個重點和難點,同時在實際使用過程中,對于具有復雜曲面的不同塑件,在分模時因其分模線復雜,常出現難以解決的問題,造成分模不能實現。

2、本文根據注塑模具設計分模的基本原理,以風扇葉注塑模具為例,采用自動分模和手工分模兩種方法對其進行分模,說明用兩種方法進行注塑模具分模的整個過程。2分模的基本原理注塑模具的分型面,通常是動模和定模兩部分的接觸面,它是注塑模具的三維設計和數控加工能否順利進行的關鍵4。2.1分型面的概念分模的目的是為了獲得型芯與型腔,以分型面作為分界面要將工件分成兩半,一半是型芯,另一半是型腔5。這個分界面又由幾部分組成,一部分是補片得到的面,它是填補產品內部的孔而得到的面;另一部分是分型面,它是擴展產品外圍的面,以便能切割整個工件;再有就是抽取區域得到的產品的表面。將這些面合在一起,就可以將型芯與型腔分割開來。2

3、.2設計分型面的基本原則在UG 中設計分型面,必須遵守以下兩個基本原則:(1分型面必須與工件或模具體積塊完全相交;(2分型面不能與自身相交。3分模方法在模具設計中,分模是靈活多變的,將UG 的分模方法分為自動分模與手工分模兩種方法。其中,應用最多的是自動分模,但有時也會碰到手工分模的情況,而且有些模具用手工分模法更簡單。自動分模是指利用UG 的Model Wizard 模塊,根據注塑模向導的自動分模功能來完成注塑模具的分模過程,主要是使用“分型”命令來完成。手工法分模就是在UG 的建模模塊環境下,利用實體操作命令及布爾運算命令來完成分模過程。其實,在分模時,不管是使用手工法還是使用自動法,其目

4、的都是要分出型芯與型腔兩大部分,因此,兩種方法都是可行的,同時,在用自動法分模時,有時可能借鑒手工法分模的特點來協助分模。4分模實例下面以風扇葉塑件(如圖1所示為例,在UG NX4.0中分別采用自動分模和手工分模兩種方法對其進行分模。4.1自動分模(1項目初始化啟動UG 后,進入Model Wizard 環境,首先打開風扇葉塑件,定義一種材料同時給定其相應的收縮率,接著確定模具坐標系,使工作坐標系的ZC 方向指向定模方向,然后設計工件,最后進行模腔布局。摘要:UG 的注塑模具設計過程是類似的,但作為模具設計最重要的一個環節分模卻是靈活多變的。以風扇葉塑件為例,介紹了分模的基本原理,闡述了基于U

5、G 的自動分模與手工分模方法的分模過程,兩種方法的靈活運用可大大提高注塑模具設計的效率。關鍵詞:注塑模具;自動分模;手工分模中圖分類號:TP391.72文獻標識碼:A文章編號:1002-2333(201101-0077-03Parting Mould Methods for Injection Mould Design Based on UGLI Jun-wen,CHEN Yu-lian,ZHONG Qi(Department of Mechatronic Engineering,Tianhe College of Guangdong Polytechnic Normal University

6、,Guangzhou 510540,China Abstract :The processes of injection mould design based on UG are similar,but as the most important step of mould design,parting module is unpredictable.Taking the Fan plastic as an example,the basic principles of parting module are introduced,and the process of parting modul

7、e based on automatic parting mould and manual parting mould in UG are expatiated.The flexible application of this two methods will greatly improve the efficiency of injection mould design.Key words :injection mould;automatic parting mould;manual parting mould77機械工程師2011年第1 期圖1風扇葉制造業信息化仿真/建模/CAD /CAM

8、 /CAE /CAPPMA NUFACTURING INFORMATIZATION(2表面補片第一步:開模方向上的孔補片。在圖1中,開模方向上的孔需要補片,使用“模具工具”中的“表面補片”命令(Surface Patch將裝螺絲面上的孔補好。第二步:任意兩個葉片之間補片。首先建立其中兩個葉片之間的網格曲線,并使用“通過曲線網格”命令來創建這組網格曲線所確定的曲面,然后使用“變換”命令完成其余兩個面的復制,最后使用“已存在的表面”(Existing Surface命令將這三個曲面轉化為補片體。最終補片的效果,如圖2所示。(3創建拆分面使用“面分割”命令,將中間圓柱體外表面分割成上下兩部分。此外,

9、三個葉片外邊緣面沿厚度方向進行分割。(4分型第一步:創建分型線。單擊“模具工具”工具條中的“分型”按鈕,在彈出“分型管理器”對話框中,使用“編輯分型線”命令創建分型線,如圖3所示。第二步:創建分型面。在創建分型面之前,使用“創建/編輯分型段”命令創建6條引導線,然后使用“創建/編輯分型面”命令,完成分型面的創建,如圖4所示。第三步:抽取區域。使用“抽取區域與分型線”命令,核對總面數等于型腔面數與型芯面數之和,完成區域復制。第四步:創建型芯與型腔。使用“創建型芯與型腔”命令,完成型腔與型芯的創建,風扇葉最后的分模結果如圖5所示。4.2手工分模(1確定模具坐標系啟動UG后,進入建模環境,修改工作坐

10、標系,使ZC 方向為開模方向。(2設置收縮率使用“特征操作”工具條中的“比例體”命令,設置比例因子的值為1.005,完成收縮率的設置。(3創建模具工件以XC-YC平面作為草圖平面,繪制一個矩形草圖,然后使用“拉伸”命令,對矩形草圖進行拉伸,完成模具工件的創建。(4模型修補第一步:創建有界平面。單擊“成型特征”工具條中的“有界平面”命令,創建裝螺絲面上的孔的有界平面,如圖2所示。第二步:創建任意兩個葉片之間的曲面。首先建立其中兩個葉片之間的網格曲線,然后使用“通過曲線網格”命令來創建這組網格曲線所確定的曲面,最后通過“變換”命令完成其余兩個面的復制,最終效果如圖2所示。(5創建分型面第一步:創建

11、抽取特征。單擊“成形特征”工具條上的“抽取幾何體”命令,選取圖1中風扇葉的外表面(15個面,完成抽取特征的創建。第二步:修剪片體特征 。 單擊“曲面”工具條上的“修剪的片體”命令,將由中間圓柱外表面和三個葉片沿厚度方向外邊緣面抽取得到的片體進行修剪,完成修剪片體特征,如圖6所示。第三步:創建外圍曲面。首先以XC-YC平面作為草圖平面,繪制一個直徑為400mm的圓,將其分割成相等的24段,然后使用“曲面”工具條中的“直紋”命令,完成外圍曲面的創建,如圖7所示。第四步:創建縫合特征。單擊“特征操作”工具條中的“縫合”命令,選取外圍曲面作為目標片體,然后框選其余的片體作為工具體,完成曲面縫合特征的創

12、建,縫合之后的片體,如圖7所示。(6創建型芯和型腔第一步:創建求差特征。單擊“特征操作”工具條中的“求差”命令,完成工件與風扇葉實體之間求差特征的創建。第二步:拆分型芯和型腔。先單擊“特征操作”工具條中的“分割體”命令,完成工件與縫合后的片體之間分割體特征的創建。然后使用“變換”命令,得到型芯和型腔是分解視圖,如圖8所示。5結論在注塑模具的三維設計和數控加工的整個過程中,分模是一個既復雜又關鍵的問題。UG提供的MoldWizard模塊和建模模塊的功能非常強大,它為注塑模具設計人員進行高品質高效率的模具開發提供了強有力的工具。本文介紹了注塑模具分模的基本原理和方法,基于Mold Wizard模塊

13、和建模模塊平臺,以風扇葉塑件為例,詳細闡述了自動分模與手工分模方法的分模過程,為注機械工程師2011年第1期78圖2補片之后的效果圖3創建的分型線圖4創建的分型面圖5自動分模創建完成的型芯與型腔圖6創建修剪片體特征得到的片體圖7創建縫合特征縫合之后的片體圖8手工分模創建完成的型芯和型腔仿真/建模/CAD/CAM/CAE/CAPP制造業信息化MA NUFACTURING INFORMATIZATION塑模具在三維設計和后續數控加工時提供了技術基礎,具有一定的理論及實際應用價值。參考文獻1羅綱.基于UG 的復雜曲面塑件的曲面分模技術J .工具技術,2009,43(5:85-87.2楊佳黎,等.UG

14、 注塑模設計系統在模具設計與制造中的應用J .南昌大學學報(工科版,2010,32(2:196-200.3李玉龍,王學軍.基于Mold Wizard 的注塑模自動設計J .電加工與模具,2003(5:32-37.4王利民.基于UG 的注塑模三維分模設計J .裝備制造技術,2009(10:91-92.5鐘奇,等.UG NX4實例教程M .北京:人民郵電出版社,2008.(編輯立明作者簡介:李俊文(1982-,男,碩士研究生,研究向為CAD/CAM/CAE 、機械系統動力學仿真及機械優化設計。收稿日期:2010-10-25發動機懸置隔振性能對車內振動的影響翟允,王弘巖,王海林,趙福全,馬芳武,劉強

15、(浙江吉利汽車研發中心,杭州3112001引言隨著現代社會科學技術的發展,人們對汽車舒適性的要求也不斷提高,車內良好的振動水平,是體現汽車舒適性的一個重要因素。發動機懸置是指發動機動力總成與車架之間的彈性連接,發動機的振動可以直接通過懸置傳遞到車架,進而影響整車的振動性能。因此在設計發動機懸置時,合理選擇懸置參數對提高整車振動水平,提高整車舒適性有很重要的作用。本文通過對發動機懸置隔振性能進行優化,解決了某車型低轉速12001400r/min 時座椅異常抖動問題,提高了車內振動水平。2發動機懸置系統隔振原理發動機懸置與發動機總成和車架相連接,發動機本身的激勵以及路面的激勵通過懸置傳遞到車架和室

16、內的,如果懸置設計合理,可以起到隔離作用,衰減傳遞到室內的振動,動力總成懸置系統隔振效果的好壞,通過振動衰減的程度來評價。分析動力裝置進行隔振問題時,它被假設一個剛體結構,有6個自由度,對6個自由度系統進行隔振分析是非常復雜的。設計動力裝置隔振系統要滿足一定的解耦條件。當解耦條件滿足時,這個系統變成了6個單自由度的系統,可以分別對每個單自由度系統進行隔振分析。對于動力裝置來說,激勵力來自發動機,而基礎是車身或車架。假設基礎不運動。而發動機的激勵力為F eq =F sin t ,于是,這個系統的動力方程可以寫成:mx咬+cx 觶+kx=Fe j t (1容易證明在F eq 作用下發生的發動機豎向

17、位移幅值X 為X =F k-2m +j c(2傳遞到基礎上的力是彈簧力kx 和阻尼力cx 觶的合力,傳遞力F T 為:F T =kx +cx觶(3其幅值為F T =k X +j c X=k +j c k-2m +j cF (4傳遞力的幅值與激振力F eq 的幅值之比稱為傳遞率TR 。由上式可得TR =1+(c /k 2姨(1-m 2/k 2+(c /k 2姨=1+(2/n 2姨1-(/n 22+(2/n 2姨=1+(22(1-r 22+(22姨(5式中,k -彈簧的剛度,N/m ;-激振頻率,rad/s ;n -系統的固有頻率,n =k /m 姨,rad/s ;m -集中質量,kg ;-阻尼比

18、,=c /cc ;c -粘性阻尼系數,N ·s/m ;cc -臨界的粘性阻尼系摘要:通過對某車型車內振動進行測試,發現低轉速12001400r/min 時座椅異常抖動。分析發現是發動機懸置隔振性能不良引起,通過對發動機懸置隔振性能進行優化,消除了座椅的異常抖動問題。關鍵詞:汽車;發動機懸置;振動中圖分類號:U464文獻標識碼:A文章編號:1002-2333(201101-0079-02Reseach on the Influence of Engine Mount Vibration Isolation to the Vehicle VibrationZHAI Yun ,WANG Hong-yan ,WANG Hai-lin ,ZHAO Fu-quan ,MA Fang