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1、辽宁机电职业技术学院王新江,1,第8讲注塑模具设计,UG NX5模具设计流程：,辽宁机电职业技术学院王新江,2,注塑模工具栏,辽宁机电职业技术学院王新江,3,项目初始化是UG软件在注塑模具设计之前最初始的步骤，通过项目的初始化可将产品加载进UG注塑模向导（Moldwizard）模块中。注塑模向导应用于塑胶注射模具设计及其他类型模具设计。注塑模向导的高级建模工具可以创建型腔、型芯、滑块、斜顶以及镶件，而且非常容易使用，同时注塑模向导也可以提供快速的、全相关的、3D实体的解决方案。,1.项目初始化,辽宁机电职业技术学院王新江,4,实例1：项目初始化,步骤1：运行NX5软件。步骤2：打开模具设计的模
2、型文件。步骤3：按如图 a 所示操作，进入注塑模向导模块，出现注塑模向导工具条，如图 b 所示。,图 b 注塑模向导工具栏,辽宁机电职业技术学院王新江,5,步骤4：项目初始化。单击“项目初始化”按钮在“打开部件文件”对话框中打到要加载的模型文件“OK” 在出现的如图c 所示“项目初始化”对话框中，设置投影单位、项目保存路径、项目名、部件材料及其收缩率等 “确定”，完成项目初始化。,图c 项目初始化对话框,辽宁机电职业技术学院王新江,6,项目初始化之后，定义模具坐标系在UG模具设计中是十分重要的。注塑模向导规定：坐标原点位于模架的前模板和后模板接触面的中心，XC-YC平面定义在前模和后模的分型面
3、上，Z轴方向指向进胶口。加载模具坐标系之前，必须先采用UG的实用工具工具栏中工作坐标系操作功能，将模型的摆放位置调整到基本符合注塑模设计要求的方位。,2.加载模具坐标系,辽宁机电职业技术学院王新江,7,实例2：加载模具坐标系,步骤1：参考实例1，完成进入注塑模向导模块及项目初始化操作，导入模型参考，如图 a 所示。从图 a 中可看出模型摆放效果与UG模具设计要求的坐标系规则不符，需要先进行工作坐标转换，之后再加载模具坐标系。步骤2：单击菜单格式WCS 旋转 在图 b 所示的旋转WCS对话框中选择绕-XC轴，将ZC轴旋转到YC轴处（右手定则）旋转90 “确定”，效果如图 c 所示。步骤3：在注塑
4、模向导工具条中单击“模具CSYS”按钮在图 d 所示模具CSYS对话框中默认设置“确定”，结果如图 e 所示。,图 a,图 c,图 d,图 e,图b,辽宁机电职业技术学院王新江,8,3.收缩率,收缩率是一个比例系数，它用于塑胶产品模型冷却时收缩后的补偿。UG提供比例类型：均匀、轴对称、常规。,辽宁机电职业技术学院王新江,9,4.工件设置,工件尺寸设置对话框如图 a 所示，工件功能用于定义型腔和型芯的镶块体，其定义方法如下：利用标准长方体设置工件；利用工件库设置工件；利用建模功能自定义工件。,图 a 工件尺寸对话框,辽宁机电职业技术学院王新江,10,利用标准长方体设置工件有两种方式控制工件尺寸和
5、定位,（1）距离容差。是通过测量产品模型并给出一个模具镶块的合适尺寸的方法来创建一个镶块。该尺寸是在产品模型上加上一个最小的补偿值而得到，同时用户可以在需要的时候设置精确的尺寸如图 b 所示。（2）参考点。允许用户指定相关参考点两侧的镶件尺寸而定义镶件体，如图 c 所示。,图 b 距离容差图解,图 c 参考点图解,辽宁机电职业技术学院王新江,11,利用建模功能自定义工件有：型腔和型芯、仅型腔、仅型芯,型腔和型芯：指在自定义工件时，创建的工件型腔和型芯为一致的对象，注塑模向导将使用WAVE的方法链接建造实体，供以后分型片体自动修剪使用。（WAVE含义，参见下面备注）仅型腔：指在自定义工件时，创建
6、的工件仅在型腔一侧。仅型芯：指在自定义工件时，创建的工件仅在型芯一侧。,辽宁机电职业技术学院王新江,12,实例3：标准工件设置,步骤1：运行UG NX5软件。步骤2：打开模型文件，进入基本环境界面，完成注塑模项目初始化及模具坐标系加载。步骤3：在注塑模向导工具条中单击工件图标按钮，在工件尺寸对话框中设置参数“确定”。,辽宁机电职业技术学院王新江,13,实例4：自定义工件设置,步骤1：导入练习文件exe4_top_057.prt。步骤2：按图 a 所示操作。步骤3：在图 b 所示状态下创建工件。插入“拉伸”特征，进入“草图”绘制如图 c 所示的150圆。按图 d 所示设置拉伸参数。,图 a 转换
7、显示操作过程,图 b 显示部件,图 c 草图绘制,图 d 拉伸距离,辽宁机电职业技术学院王新江,14,步骤4：在注塑模向导工具条中单击“工件”按钮，弹出工件尺寸对话框，如图 e 所示，同时设置如下操作：在工件尺寸对话框中选择“型腔和型芯”。在作图区选择步骤3中创建的圆柱实体。单击“确定”，完成自定义工件设计操作，结果如图 f 所示。,图 e 工件尺寸对话框,辽宁机电职业技术学院王新江,15,5.模具工具,模具工具用来创建分型几何体，包括实体和面补片，分割实体以及修剪实体等工具。在做外部分型面之前，要选用这些功能来为产品模型的内部开口部分创建分型面和实体。,辽宁机电职业技术学院王新江,16,1）
8、创建箱体,创建箱体功能会创建一个实体盒（块），在实体补片分型方式时，用它来形成修补实体。创建箱体功能在分型时，主要用于创建滑块头或斜顶头操作，其创建的对象经过补片后，会自动放在图层25层。,辽宁机电职业技术学院王新江,17,2）分割实体,主要用于从型腔或型芯中取出一部分用作镶件或滑块，也用于修剪创建箱体或建模中多余部分。,辽宁机电职业技术学院王新江,18,3）轮廓拆分,轮廓拆分是使用一个闭环的曲线分割一个体，对所得的两个体保留所有参数。主要用于创建型腔和型芯镶块的镶件或分割滑块头或斜顶头。,辽宁机电职业技术学院王新江,19,4）实体补片,主要用于将建模中创建的实体或利用创建箱体创建的实体加载进
9、分型模块，完成开口区域的填充。实体补片功能分别在型腔和型芯模型中创建一个修补实体的复制件，创建后的对象位于25层，可以在任何进修调用实体对象。,辽宁机电职业技术学院王新江,20,5）曲面补片,主要用于修补对象比较规律的环。在曲面补片中，型腔面的修补面复制到28层，型芯修补面复制到27层。,辽宁机电职业技术学院王新江,21,6）边界修补,边界功能通过选择一个闭合的或张开的曲线/边界环来修补一个开口区域。,辽宁机电职业技术学院王新江,22,7）修剪区域修补,修剪区域修补功能通过用选定的边修剪实体，创建曲面补片。在开始修剪区域修补过程之前，用户要先创建一个能吻合开口区域的实体补片体，修补体必须能完全
10、填充开口区域。,辽宁机电职业技术学院王新江,23,8）自动修补孔,自动修补孔提供两种修补方法：区域环与自动环。区域环：要求型腔和型芯已经被提取使用了MPV区域抽取；自动环：表示型腔、型芯区域还没有定义，自动孔补片能自动搜索环，搜索的对象会高亮显示，同时可以指定型腔和型芯的对象范围。,辽宁机电职业技术学院王新江,24,9）存在曲面,主要用于将建模中创建的曲面加载进分型模块，使分型模块能默认此实物的存在，利于区分上下模的区域。与实体补片相似，前者是加载实体，后者是加载片体。,辽宁机电职业技术学院王新江,25,10）删除分型或已修补的片体,主要用于移除已经修补好的对象。,辽宁机电职业技术学院王新江,
11、26,11）扩大曲面,扩大曲面功能用于提取体上的面，并控制U和V方向上的尺寸来扩大面。此功能允许用户拖动U和V方向的滑块来动态地修补孔。参阅下页的实例。,辽宁机电职业技术学院王新江,27,扩大曲面实例：,辽宁机电职业技术学院王新江,28,12）面拆分,主要用于分割岐议面或手动创建分型线的过渡。面拆分有三种方法：被等斜度线拆分、选择基准平面拆分、选择曲线/边缘拆分。,辽宁机电职业技术学院王新江,29,13）参考圆角,参考圆角是指通过选定现有的圆角做倒圆操作。,辽宁机电职业技术学院王新江,30,14）修剪实体,辽宁机电职业技术学院王新江,31,15）延伸实体,创建镶件时，采用延伸实体比较好。延伸面
12、必须是平面。,辽宁机电职业技术学院王新江,32,实例5：模具工具综合实例,完成图 a 所示模型的几何体创建操作。操作提示：上表面所有圆孔采用“自动修补”、“型芯侧面”；处：采用“边界补片”；处：先“创建箱体”，并运用“修剪”、“替换”、“合并”、“布尔差”等操作，再用“修剪区域补片”；处：先用曲面“桥接”、“通过曲线组”及“缝合”操作，再用“存在曲面”；处：先在端面绘制分割用曲线，再用“面拆分”。,辽宁机电职业技术学院王新江,33,6.产品分型,该功能主要是完成对模型的MPV分析及验证、建立分型线、创建分型面、完成型腔和型芯的创建等操作。分型是模具设计中一个十分重要的步骤，产品模型上属于型腔和
13、型芯的部分都是通过分型指定的，其中型腔主要是决定产品的外部特征，而型芯主要是决定产品的内部特征。,分型的主要过程如下：提取模型的分型面。缝合相关的面。分割型腔和型芯。,辽宁机电职业技术学院王新江,34,1）设计区域按钮（又称：MPV初始化）,设计区域从塑模制部件验证工具开始，帮助用户分析一个产品模型并为型腔型芯的分型作准备。,指定拔模方向的矢量构造器,辽宁机电职业技术学院王新江,35,实例6：设计区域,步骤1：进入UG5，打开练习文件，进入注塑模向导。步骤2：单击“分型”图标按钮,出现分型管理器对话框。步骤3：在分型管理器对话框中单击“设计区域”图标按钮出现MPV初始化对话框，默认选项“确定”
14、，出现塑模部件验证对话框，选择“区域”选项卡单击“设置区域颜色” 模型显示不同颜色，如图 d 所示 。,如图 c 所示塑模部件验证对话框，选择“区域”选项卡中，显示了型腔区域和型芯区域等信息。,辽宁机电职业技术学院王新江,36,步骤4：修改产品。在区域选项栏信息处可以看到交叉竖直面有20个，未知的面类型2个，这会对后续操作带来不便，如对产品脱模困难、影响产品外观等；因此应对产品进行合理的修改。此处，为方便脱模，要将模型四周侧面拔模，所以，要将竖直面及未知的面类型（淡兰色显示的面）中影响拔模的面去除。去除产品圆角：单击菜单插入直接建模 替换面，出现如图 e 所示的替换面对话框如图 f 所示，在作
15、图区选取目标面（所有圆角面和端面两个片体）两次单击中键选取工具面（端面上剩余的一个片体） 调整曲面方向指向材料内单击“应用”，完成该替换面操作，结果如图g 所示同理，完成另一对象的替换面操作，如图 h 所示。,图 e,图 g,注意：工具面的箭头方向如果不合理后续拔模将会失败。,辽宁机电职业技术学院王新江,37,对产品做拔模操作。单击菜单插入 细节特征 拔模，出现如图 i所示的草图对话框。在类型列表中选择“与多个面相切” 拔模方向默认在相切面 区域输入拔模角度为1 。在作图区选取如图 j 所示的面为相切面“应用”，完成多个相切面的拔模操作。在类型列表中选择“从平面” 拔模方向默认。单击固定平面中
16、“选择平面” 在作图区选取底面为固定平面。选择拔模的平面，如图 k 所示的右侧两个端平面为拔模面，角度为1 “确定”，完成平面拔模，并完成了修改产品操作。步骤5：再次打开MPV初始化对话框单击区域卡，在“未定义的区域”中片体数为0“设置区域颜色，如图 m 所示，显示修改后的产品的颜色。,图 i,图 k,图 m,辽宁机电职业技术学院王新江,38,2）抽取区域和分型线按钮,该功能将在部件文件中自动搜索边界面和修补面，再将这些面分配给型腔或型芯，建立生成型腔和型芯的种子块。有时用户要通过修改部分系统不能自动识别的边界面，来建立边界面。单击抽取区域和分型线按钮，出现如图 a 所示的区域和直线对话框，其中选项含义：MPV区域：抽取经过MPV初始化验证的区域，生成分型线。边界区域：抽取整个产品的边界区域。主要用来检查用户创建的面是否已被系统默认，由此分析判断是否有遗忘修补的面（从出现的抽取区域对话框中显示的面数可看出）。相连的面区域：抽取与所选面相连接的所有面的区域，并放置在29层。手工分型时，用于查询分型面，帮助确定分型面。未抽取：抽取未抽取的区域。,
