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塑料模具 |
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基于UG的风扇调速器上盖注射模设计 |
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作者：黄诚 黄尚猛 来源：PT现代塑料 |
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1 塑件分析
风扇调速器上盖的实体模型如图1所示，其造型过程是通过m凇模型设计中的长方体、拉伸体、直纹面、拔模斜度、圆角、抽壳、孔等设计功能完成。
制品的材料为聚丙烯(PP)，该材料具有高频绝缘性能好、绝缘性能不受湿度影响、吸水性小、具有一定的强度和硬度、流动性好、成型工艺性好的优点，广泛应用于机械零件、绝缘零件等。对制品的结构进行分析，可以看出制品的两侧面各有一排散热槽。在模具设计时必须采用双向的侧向分型和抽芯机构。因此，风扇调速器上盖注射模设计的关键就是侧向分型和抽芯机构的设计。
图1 风扇调速器上盖
2 制品成型分析
在模具设计中，采用双腔模布局。浇注系统采用侧浇口，从制品的侧面进浇。不影响制品外观。散热槽通过侧向分型和抽芯机构成型。推出方式采用推杆推出。冷却采用水冷方式，冷却水孔采用直通布置。
3 模具设计
3.1 进人注射模向导
在UG NX的工作环境中，选择[注射模向导]。进入UG NX的注射模设计模块。
3.2 注射模的前期设计
按照注射模向导的设计流程，在注射模的前期设计中完成项目初始化、设置模具坐标系、设置收缩率、加入成型镶块、型腔布局等步骤。从而建立一个注射模设计项目，确保制品的的坐标系适合进行注射模设计，并按照制品的成型材料给定合理的收缩率。同时加入用于生成模具型芯和型腔的成型镶块。进行双腔模布局。
在双腔模布局时，必须进行成型镶块的腔体设计，以便在加入模架后，通过腔体在模板上开出安装型芯和型腔的槽。
3.3 分型设计
分型设计是注射模设计的关键，包括分型线设计、分型面设计、提取分型区域、生成型芯和型腔等步骤。
风扇调速器上盖模型顶面存在一个调速旋钮孔，上下侧面存在一排散热槽，在进行分型设计时，首先必须填补这些孔槽，否则将无法进行分型设计，不能生成型芯和型腔。
注射模向导的[模具工具]具有曲面修补和实体修补功能，利用[模具工具]的曲面修补方式修补制品的孔槽。点击[Surface Patch]，在风扇调速器上盖模型中选择包含调速旋钮孔和散热槽的制品内表面，确定后完成孔槽的修补。
完成孔槽的修补后，点击[分型]工具，打开分型管理器，进行以下设计：
点击编辑分型线，通过自动搜索分型线的方法自动产生分型线，检查系统自动识别的分型线是否符合分型需要，必要时，可以通过搜索环的方法手动搜索分型线。
点击创建和编辑分型面，通过创建分型面的方法生成一个有界平面作为制品的分型面。
点击抽取区域，通过边界区域抽取型芯和型腔区域。
点击创建型芯和型腔，通过自动创建型芯和型腔的方法生成型芯和型腔。
设计结果如图2所示。
图2 型腔和型芯
3.4 侧向型芯设计
对型腔的结构进行分析，可以看出由于成型散热槽的2排方台的存在，在开模时必然阻碍制品的脱模。必须将该部位设计成侧向型芯，通过侧抽芯机构在开模时先进行侧向分型，才能保证制品的顺利脱模。
将型腔设置为显示部件，通过以下方法在型腔中分割出侧向型芯。
(1)侧型芯成型部分设计。点击[模具工具]-[轮廓分割]，以型腔为基本体，选择一个散热槽成型方台的矩形轮廓，以此轮廓形状对型腔进行分割，长度直到型腔的外侧面，切割出一个小方块。同样方法将所有的成型方台切割成一个个的独立方块，此时。在型腔中自然形成了一个个和独立方块配合的方槽。
(2)侧型芯底座设计。点击[模具工具]-[创建箱体]，选定同一排散热槽成型方块中最外面的两个方块侧面，给定间隙，创建—个包含全部散热槽成型方块的实体。
点击[分割实体]，选择创建的实体为基本体。利用型腔存在的面或创建一些基准面对创建实体进行切割，形成侧型芯底座。
在[分割实体]的模式下。选择型腔为基本体，利用创建的侧型芯底座切割型腔，在型腔中形成了一个和侧型芯底座同样形状的槽，该槽和前面分割出的小方槽自然合并形成侧型芯槽。
利用布尔运算功能，将侧型芯底座和各个侧型芯成型方块进行求和运算，形成—个完整的侧向型芯，同样方法设计其他的侧向型芯，结果如图3所示。
图3 分割后的型腔和生成的侧型芯
3.5 侧抽芯机构设计
注射模向导的[滑块和顶料装置]可以进行侧抽芯结构设计。在滑块和内抽芯设计中选择单斜导柱侧抽芯机构，根据模架的形状、抽芯距离，确定斜导柱侧抽芯机构的尺寸，将斜导柱侧抽芯机构加入到装配。UG NX规定侧抽芯机构只能放置在Y轴的正向，在进行侧抽芯机构设计前，必须设置坐标系到合理的位置，确保侧抽芯机构的位置正确。
加入侧抽芯机构后，将型腔设置为工作部件，运用建模功能，将侧向型芯延伸插入侧抽芯机构的滑动体一定的距离。然后将滑动体设置为工作部件，利用布尔运算功能，在滑动体中减去侧向型芯，形成滑动体和侧向型芯装配的槽。在滑动体和侧向型芯开销钉孔，加入销钉连接侧向型芯和滑动体，侧向分型和抽芯机构设计完成。如图4所示。
图4 侧向分型和抽芯机构
3.6 注射模的整体设计
在模架管理器中选择合适的模架类型和尺寸，加入模架，在模板上建立型芯和型腔的安装孔。
在标准件管理中分别进行定位圈、浇口套、推杆等标准件的设计，加入标准件后，必须在模板和型芯型腔上建立各个标准件的配合安装孔。
设计浇注系统和冷却系统。利用销钉和螺钉将侧抽芯机构和动、定模连接，在模板上开出安放侧抽芯机构的孔槽，加入先分型弹簧、滑动体定距装置等。
4 结束语
从整个风扇调速器上盖注射模的设计过程可以看出，采用模具CAD技术进行注射模设计，可以直接根据制品的三维模型生成模具的型芯和型腔，省去了成型零件工作尺寸的计算过程，并保证制品形状尺寸的准确性。系统提供标准模架、模具标准件、侧抽芯机构、推出机构等，减少了人为设计模具零件的数量，大大缩短了模具设计时间，提高了模具设计的效率。同时，型芯和型腔等复杂零件的实体模型还可以为后续计算机辅助制造(CAM)提供准确的加工模型，实现模具CAD/CAM的一体化。(end)
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(2/28/2009) |
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