基于UG的学习机风扇盒盖注塑模具设计

2011-07-10刘存平阳彦雄

制造业自动化 2011年18期

郭晟，刘存平，阳彦雄

（四川宜宾职业技术学院，宜宾 644003）

0 引言

当消费性电子进入高度成熟期后，外形的设计便成了重要的竞争条件之一，各种超薄、超炫、超迷人的款式成为注塑产品设计的追逐目标，相应的注塑模具设计要求也越来越高，现代注塑模具设计越来越依靠3D设计软件的辅助，而UG软件中的MOLDWIZARD模块就是迎合这一需求的专用于注塑模设计的专业模块。

MOLDWIZARD模块支持典型的塑料模具设计的全过程[1]，即从读取产品模型开始，直到确定和构造拔模方向、收缩率、分型面、模芯块、型芯、型腔、滑块、顶块、模架及其标准零部件、模腔布置、浇注系统、冷却系统和模具零部件清单（BOM）等，最终实现快速、方便地建立与产品参数相关的三维实体模具，并将之用于加工。

1 UG/MOLDWIZARD设计过程

UG/MOLDWIZARD设计过程是以加载的主模型为基础，窗口界面简洁、人性化，并且具有强大的数据对接功能，MOLDWIZARD设计流程如图1如示[2]。

图1 MOLDWIZARD注塑模设计流程图

2 学习机风扇装配件盒盖注塑模具设计

学习机风扇装配件盒盖具有形状复杂、壁薄等特点，如果采用人工设计方法来设计其注塑模具，设计与制造工作量大，并且还容易出错。而采用UG来进行其设计与制造，不仅可以大大提高设计效率、缩短模具设计与制造周期，并且能提高模具结构的合理性和准确性。下面具体阐述基于UG设计学习机风扇装配件盒盖注塑模具的方法。

2.1 塑件工艺性分析

图2所示学习机风扇装配件盒盖塑件材料为ABS，外表面不允许有流痕、气泡、花纹、翘曲变形等注塑缺陷，本塑件形状复杂，但结构简单，只有一个分型面一个出模方向。

图2 学习机风扇装配件盒盖

2.2 塑件三维造型设计

主模型是模具设计的基础，在UG建模模块中通过草图、拉伸、拔模、抽壳、镜相、倒圆角等工具完成壳体零件的三维造型，如图2所示，UG采用的是参数化建模设计，在设计过程中可随时修改尺寸，其后续相关的工程图、模具产品及数控加工等数据会随之自动更改，非常方便、快捷，能满足模具快速设计要求。

2.3 模具结构设计

UG/MOLDWIZARD模块可以利用系统提供的各种模具设计工具，快速、方便地完成注塑模具各项设计工作[3]。

1）初始化与模具定义：先将产品主模型导入到UG/MOLDWIZARD设计模块中，定义其材料为ABS，收缩率为1.005。同时调整好坐标系，将XY坐标平面移到分型面上，使Z轴正向转到拔模方向上，使产品模型与模具坐标系一致，保证Z轴正方向为开模方向，然后定义模具坐标系为“当前WCS”，且“锁定Z值”。

2）分型：分型是模具设计中的必不可少的、最重要的一个步骤，分型的好坏直接影响后续的模具设计[4]。

（1）设计区域：给型腔与型芯赋予不同的颜色显示，将两圆孔及方孔的内侧面指定为型芯面，其余交叉面指定为型腔面，使未定义的面为0；

（2）补片：“模具工具”---- “surface patch”，选取外侧上表面进行补面。如图3所示。

（3）创建分型面：先通过“自动搜索”定义分型线，然后通过“放置过渡点”进行分型段编辑，最后运用“拉伸”“修剪和延伸”等工具创建分型面，如图4所示。

图3 补片效果

图4 分型面

（4）创建型腔与型芯：所创建的型腔与型芯分别如图5、图6所示。

图5 型腔

图6 型芯

3）添加模架和标准件：使用系统提供的自动模架功能可极大地提高模具系统的设计效率，本产品直接调用LKM-SG的C型模架，如图7所示。本例中添加的标准件主要有：浇口套、定位环、顶杆、拉料杆、复位弹簧等，如图8、图9、图10所示，并运用“型腔设计”工具给浇口套、定位环、顶杆、拉料杆生成相应的腔体。

4）完成模具设计：最后还要创建冷却系统，完成模具的总装设计。如图11所示。

3 结束语

注塑产品在电子、IT、汽车、日用消费品和医疗行业中占据着重要地位，而模具交货期限日渐缩短，迫使模具产业需寻找更快速的设计方式和更快的加工方法，UG/MOLDWIZARD模块实现了塑料料模具的智能化设计，集成了大量实用的模具设计功能，又有丰富的模具标准数据库作为支撑，同时采用基于知识工程等技术，再结合UG的CAM高速加工、组立出图之同步工程应用，再次缩短制程周期。采用UG/MOLDWIZARD模块设计模具，具备高效率、高性能，可以节省以往的模具开发时间缩短将近10倍时效，还可实现无图纸生产制造，以达到产业竞争的要素。