【正文】 第 9章 注塑模設(shè)計(jì)基礎(chǔ) UG NX 一、 UG ? UG Mold Wizard模塊是專門輔助注塑模設(shè)計(jì)的模塊，在該模塊可以模擬完成整套的模具設(shè)計(jì)過程，能真實(shí)的展示模具設(shè)計(jì)中各個(gè)環(huán)節(jié)參數(shù)設(shè)置的方法。 ? 本章主要介紹了注塑模具設(shè)計(jì)的一般流程，采用了 “ 典型實(shí)例 ” 講解了整個(gè)注塑模具設(shè)計(jì)的過程以供讀者快速掌握。 （一）、注塑模具向?qū)K（ Mold Wizard）簡介 ? Mold Wizard是 UG NX系列軟件中用于注塑模具自動(dòng)化設(shè)計(jì)的專業(yè)應(yīng)用模塊。它為設(shè)計(jì)模具的型芯、型腔、滑塊、頂桿和模架等提供了更進(jìn)一步的建模工具，使模具設(shè)計(jì)更精確、快捷、容易。它的最終結(jié)果是創(chuàng)建出與產(chǎn)品參數(shù)全相關(guān)的三維模具，產(chǎn)品參數(shù)的改變會(huì)反饋到模具設(shè)計(jì)中， Mold Wizard將自動(dòng)更新相關(guān)的模具部件，大大提高了模具設(shè)計(jì)師的工作效率。 ? 本章主要介紹 UG （ Mold Wizard）的主要功能和注塑模具建模的一般流程。通過 “ 典型實(shí)例 ” 介紹使用 UG （ Mold Wizard）進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，如何通過過程自動(dòng)化和參數(shù)全相關(guān)技術(shù)快速建立模具型芯、型腔、模架、頂桿等零件的三維實(shí)體模型。 可選項(xiàng)： ● 編輯收縮率 ● 輔助設(shè)計(jì)修正 創(chuàng)建適合的實(shí)體模型 模型部件驗(yàn)證 （ MPV） ● 拔模斜度 ` ● 分型 可接受否 ？ 計(jì)劃： ● 內(nèi)抽芯 /滑塊 ● 模腔布局 ● 內(nèi)嵌件 ● 推桿 ● 澆口 ● 冷卻 ● 電極 ● 模架 初始化： ● 項(xiàng)目路徑 ● 項(xiàng)目名稱 ● 命名規(guī)則 ● 單位 ● 材料 定義： ● 模具坐標(biāo) ● 成型鑲件 ● 模腔布局 分型過程： ● 驗(yàn)證型芯 /行腔區(qū)域 ● 補(bǔ)孔 ● 創(chuàng)建曲線和 /或片體 ● 創(chuàng)建型芯 /型腔 添加模架 /標(biāo)準(zhǔn)件 設(shè)計(jì)： ● 推桿 ● 內(nèi)抽芯 /滑塊 ● 內(nèi)嵌件 完成設(shè)計(jì)： ● 澆口 ● 流道 ● 冷卻 ● 建腔 ● 材料清單 （ BOM） ● 圖紙 （二）、注塑模向?qū)K的設(shè)計(jì)流程 ? 產(chǎn)品模型準(zhǔn)備 用于模具設(shè)計(jì)的產(chǎn)品三維模型文件有多種文件格式， UG 具向?qū)K（ Mold Wizard）需要一個(gè) UG文件格式的三維產(chǎn)品實(shí)體模型作為模具設(shè)計(jì)的原始模型，如果一個(gè)模型不是 UG文件格式的三維實(shí)體模型，則需用 UG軟件將文件轉(zhuǎn)換成 UG軟件格式的三維實(shí)體模型或是重新創(chuàng)建UG三維實(shí)體模型。正確的三維實(shí)體模型有利于 UG （ Mold Wizard）自動(dòng)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。 ? 裝載產(chǎn)品 裝載產(chǎn)品是使用 UG （ Mold Wizard）進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的第一步，產(chǎn)品成功裝載后， UG （ Mold Wizard）將自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)模具裝配結(jié)構(gòu)，該裝配結(jié)構(gòu)包括構(gòu)成模具所必需的標(biāo)準(zhǔn)元素。 ? 設(shè)置模具坐標(biāo)系 設(shè)置模具坐標(biāo)系是模具設(shè)計(jì)中相當(dāng)重要的一步，模具坐標(biāo)系的原點(diǎn)須設(shè)置于模具動(dòng)模和定模的接觸面上，模具坐標(biāo)系的 XCYC平面須定義在動(dòng)模和定模接觸面上，模具坐標(biāo)系的 ZC軸正方向指向塑料熔體注入模具主流道的方向上。模具坐標(biāo)系與產(chǎn)品模型的相對(duì)位置決定產(chǎn)品模型在模具中放置的位置，是模具設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。 ? 設(shè)置收縮率 塑料熔體在模具內(nèi)冷卻成型為產(chǎn)品后，由于塑料的熱脹冷縮大于金屬模具的熱脹冷縮，所以成型后的產(chǎn)品尺寸將略小于模具型腔的相應(yīng)尺寸，因此模具設(shè)計(jì)時(shí)模腔的尺寸要求略大于產(chǎn)品的相應(yīng)尺寸以補(bǔ)償金屬模具型腔與塑料熔體的熱脹冷縮差異。 UG 這種差異的方法是將產(chǎn)品模型按要求放大生成一個(gè)名為縮放體（ Shrink Part）的分模實(shí)體模型（ Parting），該實(shí)體模型的參數(shù)與產(chǎn)品模型參數(shù)是全相關(guān)的。 ? 設(shè)置模具型腔和型芯毛坯尺寸 模具型腔和型芯毛坯（簡稱 “ 模坯 ” ）是外形尺寸大于產(chǎn)品尺寸的用于加工模具型腔和型芯的金屬坯料。 UG （ Mold Wizard）自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)品外形尺寸并預(yù)定義模具型腔、型芯毛坯的外形尺寸，其默認(rèn)值在模具坐標(biāo)系 6個(gè)方向上比產(chǎn)品外形尺寸大25mm，用戶也可以根據(jù)實(shí)際要求自定義尺寸。 Mold Wizard通過 “ 分模 ” 將模具坯料分割成模具型腔和型芯。 ? 模具型腔布局 模具型腔布局即是通常所說的 “ 一模幾腔 ” ，它指的是產(chǎn)品模型在模具型腔內(nèi)的排布數(shù)量。它是用來定義多個(gè)成型鑲件各自在模具中的相當(dāng)位置的。 UG （ Mold Wizard）提供了矩形排列和圓形排列兩種模具型腔布局方式。 ? 修補(bǔ)模型破孔 塑料產(chǎn)品由于功能或結(jié)構(gòu)的需要，在產(chǎn)品上常有一些穿透產(chǎn)品孔，即本書本章所稱的 “ 破孔 ” 。為將模坯分割成完全分離的兩部分 —— 型腔和型芯， UG （ Mold Wizard）需要用一組厚度為零的片體將分模實(shí)體模型上的這些孔 “ 封閉 ” 起來，這些厚度為零的片體、分模面和分模實(shí)體模型表面可將模坯分割成型腔和型芯。 UG 模具向?qū)K（ Mold Wizard）提供自動(dòng)補(bǔ)孔功能。 ? 創(chuàng)建模具分型線 UG （ Mold Wizard）提供 MPV（ MPV， Mold Part Validation分模對(duì)象驗(yàn)證的簡寫）功能，將分模實(shí)體模型表面分割成型腔區(qū)域和型芯區(qū)域兩種面，兩種面相交產(chǎn)生的一組封閉曲線就是分型線。 ? 創(chuàng)建模具分型面 分型面是由一組分型線向模坯四周按一定方式掃描、延伸和擴(kuò)展而形成的一組連續(xù)封閉的曲面。 UG NX4模具向?qū)K（ Mold Wizard）提供自動(dòng)生成分型面功能。 ? 創(chuàng)建模具型腔和型芯 分模實(shí)體模型破孔修補(bǔ)和分型面創(chuàng)建后，即可用 UG NX模具向?qū)K（ Mold Wizard）提供的建立模具型腔和型芯功能將毛坯分割成型腔和型芯。 ? 1建立模架 模具型腔、型芯建立后，需要提供模架以固定模具型腔和型芯。 UG （ Mold Wizard）提供有電子表格驅(qū)動(dòng)的模架庫和模具標(biāo)準(zhǔn)件庫。 ? 1加入模具標(biāo)準(zhǔn)部件 模具標(biāo)準(zhǔn)部件是指模具定位環(huán)、澆口套、頂桿和滑塊等模具配件。UG （ Mold Wizard）提供有電子表格驅(qū)動(dòng)的三維實(shí)體模具標(biāo)準(zhǔn)件庫。 ? 1設(shè)計(jì)澆口和流道系統(tǒng) 塑料模具必須有引導(dǎo)塑料進(jìn)入模腔的流道系統(tǒng)。流道的設(shè)計(jì)與產(chǎn)品的形狀、尺寸及成型數(shù)量密切相關(guān)。常用的流道類型是 “ 冷流道 ” ，冷流道系統(tǒng)由 3個(gè)部分組成：主流道（ Sprue）、分流道（ Runner）和澆口（ Gate）。 主流道是熔料注入模具最先經(jīng)過的一段流道，常用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的澆口套來成型這一部分。 分流道是熔料從主流道進(jìn)入型腔前的過渡部分，它分布在分型面上型芯和型腔的一側(cè)或雙側(cè)。 澆口是從分流道到型腔的關(guān)鍵流道。澆口形狀的設(shè)計(jì)要考慮塑料的成型特性和產(chǎn)品的外觀要求。 ? 1創(chuàng)建腔體 創(chuàng)建腔體是指在型腔、型芯和模板上建立腔或孔等特征以安裝模具型腔、型芯、鑲塊及各種模具標(biāo)準(zhǔn)件。 二、注塑模向?qū)K的各功能介紹 ? 啟動(dòng)注塑模向?qū)K： 啟動(dòng) UG ，單擊 【 標(biāo)準(zhǔn) 】 工具條上的 下拉式菜單 |選擇 | ，進(jìn)入模具向?qū)?yīng)用模塊，出現(xiàn) 【 注塑模向?qū)?】 工具條。 【 注塑模向?qū)?】 工具條 1 、加載產(chǎn)品 ? 加載產(chǎn)品 ： 所有用于模具設(shè)計(jì)的產(chǎn)品三維實(shí)體模型都是通過單擊該圖標(biāo)進(jìn)行產(chǎn)品加載的，設(shè)計(jì)師要在一副模具放置多個(gè)不同產(chǎn)品需多次單擊該圖標(biāo)。 ■ 創(chuàng)建步驟： Step1:單擊模具向?qū)В?Mold Wizard）工具條中的加載產(chǎn)品圖標(biāo) 加載產(chǎn)品，系統(tǒng)打開如右圖所示【 初始化項(xiàng)目 】 對(duì)話框，從對(duì)話框中選擇一個(gè)產(chǎn)品文件名將該產(chǎn)品的三維實(shí)體模型加載到模具裝配結(jié)構(gòu)中。 Step2:在 【 材料 】 下拉列表中選擇塑料件的材料，此時(shí)系統(tǒng)根據(jù)所選材料自動(dòng)會(huì)在 【 收縮率 】 文本框中顯示對(duì)應(yīng)的收縮率值。 ? 注意： ? 收縮率的值也可以根據(jù)用戶的要求直接在 【 收縮率 】 文本框中輸入值，同樣也可以用 【 收縮率 】 命令 編輯它，這將在后面討論。 ? 單擊編輯材料數(shù)據(jù)庫按鈕 可制定材料庫。 ? 產(chǎn)品材料庫是一個(gè)選擇合適收縮率的簡單方法，每次初始化，系統(tǒng)只保留收縮率值。 Step3:在 【 項(xiàng)目單位 】 下拉列表框中選擇單位為毫米或者英寸。 Step4:單擊 按扭，系統(tǒng)將自動(dòng)加載操作此步前所保存的產(chǎn)品。 2 、多件模設(shè)計(jì) ? 功能 :多件模設(shè)計(jì)就是將有一定關(guān)系的幾個(gè)產(chǎn)品放在一個(gè)模具里注塑成型。模腔內(nèi)包含多個(gè)不同形狀的產(chǎn)品，例如在同一模具中注塑成型如下圖所示的 4個(gè)產(chǎn)品，就歸諸于多件模。 單擊 【 多件模設(shè)計(jì) 】 圖標(biāo) 就可以在多件模中對(duì)某個(gè)部件進(jìn)行激活，以便對(duì)激活部件進(jìn)行模具坐標(biāo)系設(shè)定、收縮率設(shè)定、模坯設(shè)計(jì)以及分模等詳細(xì)操作。 ? 操作步驟： Step1:多次單擊 【 加載產(chǎn)品 】 圖標(biāo) 將多個(gè)產(chǎn)品 模型依次加載。當(dāng)多個(gè)產(chǎn)品模型被加載后， Mold Wizard 自動(dòng)將每一個(gè)產(chǎn)品作為一個(gè)獨(dú)立分支，組成一個(gè)產(chǎn)品子 裝配結(jié)構(gòu)，如圖 91所示。 Step2:單擊 【 多件模設(shè)計(jì) 】 圖標(biāo) ，彈出圖 92 所示選擇塑料產(chǎn)品對(duì)話框。選中對(duì)話框中列出的某一產(chǎn) 品，然后單擊確定按鈕，或雙擊某一產(chǎn)品名便可激活該 產(chǎn)品。 Step3:對(duì)該激活產(chǎn)品件進(jìn)行模具坐標(biāo)系設(shè)定、收 縮率設(shè)定、模坯設(shè)計(jì)以及分模等詳細(xì)操作。 圖 91 裝配導(dǎo)航器 圖 92 選擇塑料產(chǎn)品對(duì)話框 多件模設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng) ?注意： ①如果這時(shí)僅加載了一個(gè)產(chǎn)品，圖 92對(duì)話框則不會(huì)出現(xiàn)，而會(huì)出如圖 93所示的警告信息。 ②進(jìn)行多件模設(shè)計(jì)