智能化模具设计系统MOLDWIZARD(下)(PDNO4).doc

智能化模具设计系统MOLDWIZARD（下）(PD.NO.4) 作者：陈冠勋 美商优擎台湾分公司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，而行动电话手机的流行风潮尤为明显。因此我们可以看到手机外观的一路演变，由最早可以拿来当自卫工具的Motorola黑金刚手机，到今天Nokia、Ericsson、Panasonic各种超薄、超炫、超迷人的一款款机种。美商优擎系统特别提供该公司在模具设计上的实务经验，分上、下两期刊登，以协助国内业者开发可媲美国际原厂的手机造型。在上一期的文章中，浅谈MoldWizard的基本功能，其中前述的基本功能就可以完成模座设计雏形，在这一期当中。继续介绍其它标准件的设立和其它辅助系统功能的利用，来辅助工程师的设计，达到一个完美的塑料模具成品。标准模座：用来选择或修改不同型式、功能和尺寸的标准模座。也可以在标准模座管理系统文件中建立自订的模座。提供的标准模座有公、英制的DME、FUTABA、HASCO等等。使用者先决定模座的品牌，接着再选择不同的型式，功能和尺寸大小以及旋转方向（参见图一），则系统会建构出整个3D实体的模座（参见图二）。图一图二模型建构的方式是依据模座多变化的结构要求及所需的参数资料，并且以组立结构方式完成整组模座，以所需的参数资料来修改或建构新的客制化模座。当然也可以自行客制化新的模座或者修改系统文件内的资料。模座的资料可用MS OFFICE的 Excel 建构修改参数资料，模座建立之后，BOM表也会自动产生。标准零件：提供模具业使用的的各种标准件，也可以参考标准件型录来增加或是修改标准件（参见图三）。图三使用者可以用MS OFFICE的Excel来编修注册档案及数据库档案，其中：1.注册型录表格：包含多个窗体，有公制和英制的模座基本资料，供使用者修改增加新的模座类型。2.数据库表格：包含有各种标准件及每一个标准件的基本尺寸资料文件和图片文件，可提供使用者修改增加。插入标准件时，由使用者输入X、Y、Z坐标、旋转和移动、滚动条棒拖拉位置或用点到点功能直接选取最终点的方式来定位。本例中先安装固定环：标准件型录选择FUTABA，类型选择固定环，再选择M_LRA，固定环最大外径选定为60，系统将会自动加载零件。若想变更插入点，可依前述方法设定（参见图四）。图四再加入注道衬套：标准件型录选择FUTARA，类型选择注道衬套，再选择M-SBA、D16、L90衬套长度可以选择较长，在下一步骤时再切除（参见图五）。此时系统会预设将注道衬套定位于模板上（参见图六），所以须改变Z轴高度，输入参数-9（参见图七）。将与定位环结合在一起（参见图八）。图五图六图七图八顶出销设立：标准件型录选择FUTARA，类型选择Ejector Pins，再选择E-EJ（Cylindrical），设定尺寸参数pin_d = 4及L = 100 （参见图九），之后选定放置位置在手机上盖的上下孔附近（参见图十），系统将自动嵌入顶出销（参见图十一）。图九图十图十一顶针制作：顶针制作是以公模面为基准，去修剪顶针的接触面。选择Sheet Trim，再选择刚刚制作的两个顶针（参见图十二），选择OK或Apply，系统将自动切除顶针多余的部位。图十二设定滑块斜销：塑料模具常因产品有倒勾的区域，而需要使用滑块或斜销来协助脱模。本功能提供方便而自动的滑块和斜销设定。 滑块和斜销的主体通常是由多个组件组合而成，这些组件在UG是以组立方式建构，使滑块和斜销类似像标准件一样容易使用。当然也可以编修尺寸和增加客制化设定。先将档案更换到公模。选择ToolsProfile Split选公模选取需要的范围（参见图十三）延伸方向选择Y方向延展输入延伸的距离为100（参见图十四）选取刚刚切除的槽定位（参见图十五）。图十三图十四图十五转换回到原先的工作零件选择Slider Lifter，选定要使用滑块类型的（参见图十六），系统会依工作坐标自动将滑块机构嵌入正确位置（参见图十七）。图十六图十七入子制作：入子是使用在公模或母模较易发生磨损或破裂的区域，可增加成形品的机械强度。也常应用在简化公/母模的加工，并可作为螺纹成型之预置心型，也作为传导电流之媒体。选择入子制作时，系统自动把工作件转到公模件，设定入子主体型状为Cylinder后（参见图十八），选择要制作入子的直径面，再选择内切圆，即可产生入子的圆柱体部分（参见图十九），再选择圆柱头及脚柱部分建构（参见图二十），将完成入子制作（参见图二十一）。图十八图十九图二十图二十一设定浇注口：浇注口是位于流道和成形空间的小信道，浇口的位置、数量、形状、尺寸等是否适宜，直接影响到成形品的外观、尺寸精度、物性和成型效率。浇口大小的决定，视成型品之重量，成型材料特性和浇口的形状来决定，在不影响成品的机能和效率，浇口应尽量缩减长度，深度和宽度。 MoldWizard 提供简易的工具来设计浇注口，可以从浇注口的数据库选择不同的浇注口型式，也可以客制化浇注口型式（参见图二十二）。图二十二设定浇道：可依需求量、品质考量、成本、塑料材质、投资额及投资回收率、投资报酬率等要素，来决定采用何种浇道方式。浇道的断面尺寸过大时，一来浪费材料，二来冷却时间增长，成型周期也跟着增加。浇道长度宜短，长浇道会造成压力损失，也浪费材料。形成成本上浪费。 本功能可同时用来建立和编修浇道路径，使浇道沿着设计引导线产生，同时提供多种不同的浇道断面型式。浇道设计有三个步骤：1.设计导引线（Guide string design）：a.可输入草图的的曲线；b.在定义的外型上建立曲线；c.增加或移除导引线。2.投影曲线到分模面上（Projection onto parting surface）：a.选择曲线及分模面；b.投影方式可分移动（move）、复制（copy）及关联性等方式投影。3.建立浇道（Creation of runner channels）：a.内定有五种浇道的断面型式供工程师选取，并可修改断面的参数数值；b.设定导引线Z距离的参数；c.选择置放于公/母模的位置（参见图二十三）。浇道的数据库，同样提供客制化功能，可编修建立各公司的专属数据库。图二十三电极制作：模穴中使用刀具难以加工或是无法加工的部分，就需利用EDM（Electro Discharge Machining）作放电加工，此功能可制作放电用的电极的部分。在电极设计步骤中，必须决定电极的特征，其中包括加工电极的详细内容，有时必须考虑实际加工修改的问题，增加电极的完整性（参见图二十四）。图二十四产生槽穴：在完成标准零件的选择和定位之后，可使用此功能来修剪与标准零件有关联性的其它零件。当标准件改变位置的时候，槽穴也跟着标准件移动。Standard Part 建构槽穴功能时，系统内定为标准零件功能，此时只允许选择标准零件，选择OK或Apply，系统将自动地把模座和模板与标准零件重叠的部分切除（参见图二十五）。图二十五Target Body 选择这功能时，可选定是模座、模仁或模板，要切除与标准零件重叠的部分。选择OK或Apply，系统将自动地切除全部标准零件。Target+Standard 选择模板或模仁和入子，选择OK或Apply，将要求使用者选择标准零件，系统将切除这些零件（参见图二十六）。图二十六零件材料表：可产生全关联性的零件材料表（BOM）（参见图二十七），并输出成文字文件。图二十七当你选择零件材料表是仅列出标准零件表或是所有的模具组立件材料单，再以绘图模块来绘制爆炸图和零件表（参见表一）。 表一：零件表Mold Wizard 具备有易学、高效率及提高生产力的功能，活用模具标准组件，或企业内本身的标准组件，或业界自己本身的标准组件，皆可快速的客制化，降低组件成本，达到产业竞争的最理想的目标。模具业界的利润微薄，加上人力及资金的不足，生存条件并不是很理想，但是企业本身如果在重视品质及交期和客户的信赖感，使用UG的Mold