UGNX7模具设计教案设计汇总1-52

1 教教案案 1 3 UGNX7 软件安装方法介绍 学学时时 2 授课时间 2011 9 6教案序号 1 2上课地点 课程名称 UGNX 7 0 软件安装及新功能介绍 教学目的 软件安装 教学重点 软件安装方法 教学难点 让学生了解软件新功能 教 学 过 程 课程引入课程引入 本课程针对的是 10 数控班 2 该班原是 08 五年一贯制学生 在这之前已 经学过了 UGNX4 的使用方法 在学习 UGNX7 时 已经了解了一些基本功能 教学内容教学内容 1 软件安装 安装软件是学习和使用软件的第一步 UGNX7 的安装较和 UGNX4 有些区别 1 直接安装第三项 Install NX 如图 1 1 2 选择安装路径 如 D UGNX7 这个安装路径不能包含中文的文件夹 如 D UGNX7 模具设计 这个路径是不能被建立的 3 选择语言种类为 简体中文 4 系统自动获得 host ID 安装完成 图 1 1 5 打开 NX7 文件夹 找到 MAGNiTUDE 文件夹 将图 1 2 中的文件替换到安装 文件夹下的对应文件 图 1 2 2 6 将许可证文件拷贝到安装文件夹下的 UGFLEXLM 中 8 启动许可证 指定许可证文件位置 先停止服务器 在开启服务器 为了保证 开启服务器成功 可以多开启几次 9 安装完成开启软件 2 新建文件 注意文件名的定义方式 姓名 零件名 文件名不能出现中文 保存路径中叶不能出现中文 比如这样的文件路径是不合格的 D 模具设计 手机 prt D 手机模型 prt D MUJUSHEJI 手机模型 prt 3 UG 软件的设计环境如何进入 1 点击新建 2 选择对应的建模类型 有以下几项可选 见图 1 3 图 1 3 2 新功能介绍 1 NX 7 0 引入了 HD3D 三维精确描述 功能 即一个开放 直观的可视化环境 有助于全球产品开发团队充分发掘 PLM 信息的价值 并显著提升其制定卓有成效 的产品决策的能力 2 NX 7 0 还新增了同步建模技术的增强功能 3 课后小结 设计过程中 要考虑零件的实际应用 必须要求同心的圆常常被学生设计成歪的 要设计过程不出现偏心 就必须使用正确的对象捕捉工具 如圆心捕捉 课后作业 由于计算机网络的问题 不能及时的交作业 请同学在课后完成压盖的设计 手 机的设计 3 授课时间 2011 9 8教案序号 3 4上课地点 课程名称 UGNX7 新功能介绍 教学目的 演示 UGNX7 新功能 提高学习学习积极性 教学重点 应用 NXNASTRAN 对工件强度分析 教学难点 学会利用软件解决生活中的实际问题 教 学 过 程 课程引入课程引入 本课程针对的是 10 数控班 2 该班原是 08 五年一贯制学生 在这之前已 经学过了 UGNX4 的使用方法 在学习 UGNX7 时 已经了解了一些基本功能 教学内容教学内容 1 分析前的准备 0 5 课时 配以现场演示 1 在 UG 软件上建立一个简支梁的简图 2 将要进行分析的工件模型进行求和 3 教师完成模型创建的演示 4 学生完成模型的创建 2 NXNASTRAN 分析基本过程 1 课时 配以现场演示 1 进入分析环境 2 选择要分析对象 3 选择测试的对象 4 选择测试对象的加载方式 面或线 5 选择加载的的载荷的大小和方向 加载的方式 6 选择约束的方式 如面 7 选择待测试的零件材质 8 系统将工件微元化 9 点击计算 10 完成计算 11 分析测试结果 3 学生体会练习 0 5 课时 1 依次执行 NXNASTRAN 分析过程 2 计算结果 3 查看测试动画 4 体验测试的真实性 4 课堂小结 UGNX7 的运动仿真有限元分析 在模具设计中有许多的运用 如分析预定模具压力 下 模具必要部件是否能承受的了合模的压力 会产生多少变形 这些变形对模具产品 有么有影响 5 课后小结 学习 UG 的过程 应以实际应用为能力要求为教学目标 在本节知识中 要求的是 学生知道在设计初 就可以通过软件对后期的结果有一个合理的预计 课后作业 根据教师的演示 自主设计一个模型 利用 NX7 做一次分析 体会分析的过程和 真实性 4 教教案案 1 3 UGNX7 在在机机房房安安装装运运行行 学时 4 章 节 1 2 NX7 软件基础 1 3 熟悉 NX7 的基本建模环境 教学 目的 完成网吧环境下 UG 软件的安装调试 根据 NX4 的基本知识 尝试在 NX7 环境下 完成一般产品建模 重 点 难 点 1 建模环境的进入 2 镜像文件如何适应每一台电脑 教学进 程 含章 节 教学内 容 学 时分配 教学方 法 辅 助手段 复习与引入 UGNX7 软件在单机上安装都不是问题 但是在一个网络里面安装 和单机 安装时不同的 在每一台电脑上安装完成后 还要再次启动服务器 有可能一 次启动时不会成功的 1 网吧环境下 安装 NX7 需要解决的问题 1 网吧电脑是无盘系统但是有独立的计算机名 2 有独立的 HOST ID 号 3 软件许可证要再次生成 4 找到启动 NX7 的几种常用方法 1 程序里找对应项目 2 在安装目录下找 UGII 在该文件里找 UG 2 熟悉 NX7 的基本建模环境讲解 1 主界面 12 新建文件方式 13 新建文件注意事项 14 打开文件方式 2 自定义环境 3 文件的导入与导出 3 建模小练习 2 课时 1 根据教材 P136 提供的图片 完成建模 1 选择文件模块 建立新文件名 2 调出常用的工具条 3 利用 UGNX7 提供的工具完成建模 本次课 思考题 1 NX7 安装对电脑的哪几项要求唯一 2 能利用安装好的文件在别的电脑上注册运行吗 3 NX7 与 NX4 有那些可见的区别 小结 NX7 软件的安装 要求获得计算机名称 安装外挂 必须在环境变量中建立 必要的参数 否则不能成功生成外挂菜单 备注 在编程室上课 教师有投影仪 学生有独立的计算机 5 教教案案 9 12 音箱面板单分型侧浇口模具设计音箱面板单分型侧浇口模具设计 学时 4 章 节 3 1 音箱面板产品建模 3 2 音箱面板模具设计 教学目 的 和要求 利用 NX7 完成产品建模 利用 HB MOULD 外挂 完成产品模具设计 重 点 难 点 1 熟悉 NX7 完成建模 2 利用和熟悉外挂 完成模具设计 教学进 程 含章 节 教学内 容 学 时分配 教学方 法 辅 助手段 复习与导入 我们已经对软件的基本环境有一个大致的了解 知道 NX7 也不能将文件用 中文命名和不能将文件放在有中文的路径中 1 音箱面板产品建模 1 根据教材图样 简化建模 2 图层的概念 3 图层的管理 4 练习图层的应用 5 讲建模图放在 2 层 2 利用 HB MOULD 外挂 完成产品模具设计 1 HB MOULD 在软件界面的位置 2 常见的不能正确使用的原因 3 HB MOULD 的基本界面 4 用基本方法分出模具型腔和型芯 选择分型面的投影线条 产品的最大轮廓线 利用最大分型线创建分型面 创建分型面的基本方法 拉伸 拉伸后 有些实体还是不能被分割 应利用边拉伸 在利用面分割前 对 各面进行缝合 5 对模具型腔和型芯进行镶嵌设计 6 模架导入 大致了解模架调入的基本过程 大致了解模具的参数的意义 本次课 思考题 1 NX7 图层有什么作用 2 分模一定要外挂吗 3 利用基本方法 补实体如何处理呢 可以放在型腔和型芯的任意面吗 小结 在 NX4 的学习过程中 我们用的是模具设计向导 这里使用的 HB MOULD 外挂 所以有很多分模的过程是不一样的 但是基本原理是一样的 备注 在编程室上课 教师有投影仪 学生有独立的计算机 6 教教案案 13 16 单分型面潜伏浇口模具设计单分型面潜伏浇口模具设计 学时 4 授课时间 2011 年 10 月 14 日 教案序号 13 16授课方式 理论加实践 章 节 3 2单分型面潜伏浇口模具设计 教学目 的 和要求 利用 HB MOULD 外挂 完成产品模具的型腔和型芯设计 镶件设计 镶件 避空设计 流道设计 顶针设计 重 点 难 点 1 了解模具结构及设计方法 2 利用和熟悉外挂 完成模具设计 教学进 程 含章 节 教学内 容 学 时分配 教学方 法 辅 助手段 复习与导入 基本了解了 HB MOULD 外挂软件后 现在开始利用外挂软件对模具进行设 计 首先了解模具设计要完成的任务 及其设计的顺序 1 音箱面板产品模具毛坯设计 1 箱体的创建方法 2 箱体的放置位置 3 选择合理的分模平面 2 利用 HB MOULD 外挂 完成产品模具设计 4 利用 HB MOULD 完成顶针的设计 5 顶针的应用 6 顶针的结构 7 顶针的放置位置 3 流道的设计 1 流道的定义 2 流道的结构 3 流道的设计方法 4 模具型芯和型腔的开框 1 模架和模具型芯和型腔的关系 2 手动方法让模具型腔和型芯镶入到模架中 3 使用软件如何快速的模仁镶入 4 镶件的避空 清角 5 冷却系统是的设计 模架上冷却水道的设计 模仁上冷却水道的设计 本次课 思考题 3 为什么需要顶针 4 模仁镶件为什么要清角 3 模具镶件为什么要避空 一般避空的距离是多少 小结 一次性要接触这些模具相关的知识 是比较困难的 以后的课程中针对这些 项目一个一个在各个项目中充分的练习 7 教教案案 17 20 双分型面模具结构双分型面模具结构模模具具设设计计 学时 4 授课时间 2011 年 10 月 21 日 教案序号 17 20授课方式 理论加实践 章 节双分型面模具结构模具设计 教学目 的要求 利用 HB MOULD 外挂 在完成的产品模具的型腔和型芯上 设计完成冷却 水道 动模和静模的冷却水道的设计 模具附加结构的设计 重 点 难 点 1 了解模具上冷却水道的作用 2 冷却水管道的布置方式 3 模架型号的选择 教学进 程 含章 节教学 内容 学时分 配 教学 方 法 辅 助手段 复习与导入 我们已经了解了模具设计的基本过程和步骤 现在可是根据每个项目进行针 对性练习 本次课程要完成模架的导入和冷却水道的设计 1 利用 HB MOULD 选择模架型号 1 通常可以选择模架的厂家 2 模架的类型 3 模架的代号的意义 4 模芯长宽与模架的代号之间的关系 2 利用 HB MOULD 外挂 完成产品模具设计 8 将模芯和模腔入模架 9 模芯与模架螺栓孔设计 10 模芯开框 3 冷却系统的设计 1 冷却系统的作用 2 冷却系统的结构 3 冷却系统的设计 4 模具附加结构的设计 1 支撑块的设计 2 弹簧设计 3 定位块的设计 4 定位环的设计 5 浇注口的设计 5 实践环节 1 根据视频教程 17 模架调入 avi 完成模架的选择和调入 2 根据视频教程 18 冷却系统的设计 avi 完成冷却系统的设计 本次课 思考题 5 为什么冷却系统的管道要由多段组成 6 模仁镶件和模架是如何连接的 3 定位块一定要设计四个吗 对称的四个会有什么弊端 小结模架的调入 必须先测量模仁的大小 否则 不能选择合适的模架样式 备注 在编程室上课 教师有投影仪 学生有独立的计算机 教师现场演示 给学生讲解 学习练习的过程中 投影播放教师教学视频 8 教教案案 21 24 双分型面模具结构讲解双分型面模具结构讲解 学时 4 授课时间 2011 年 11 月 4 日 教案序号 21 24授课方式 理论加实践 章 节双分型面模具结构讲解 教学 目的 利用 HB MOULD 外挂 完成开关盖板一模两腔模具型芯和型腔设计 在模具型腔和型芯上 完成镶件设计 完成产品防收缩处理 重 点 难 点 1 复杂零件分型面设计 2 ABS 材料的防缩水处理 3 模具镶件抽取与设计 教学进 程 含章 节教学 内容 学时分 配 教学 方 法 辅 助手段 复习与导入 选择好了模架 设计完成冷却系统后 还要对模仁上的一些特殊结构进行镶 件设计 1 产品缩水率的设计 1 产品缩水率的概念 2 产用材料的缩水率 3 根据产品材料的缩水率完成零件的缩放 2 分型面的设计 1 选择分型面创建的曲线 2 扩大分型面 分割模具材料 3 移除参数 完成分模 3 针对模具型腔和型芯结构 设计合理的镶件 1 镶件的定义 2 设计镶件的目的 3 镶件的加工方法 4 镶件的设计方法 5 镶件的避空处理 6 镶件的分割方法 4 实践环节 1 根据教师课堂讲解 及教学视频录像 19 产品缩水率 avi 完成零件缩水率 处理 并根据教师给定的产品零件图 完成 0 6 的缩水率的设置 2 根据教师课堂讲解 及教学视频录像 20 分型面的设计 avi 完成零件分型 面的设计 3 根据教师课堂讲解 及教学视频录像 21 镶件的抽取及设计 avi 完成整个 模具必要镶件的设计 本次课 思考题 1 模仁镶件和模架是如何连接的 2 镶件为什么要和模仁避开 小结镶件往往是难加工的部分 那么设计成镶件后 后续如何加工呢 备注 在编程室上课 教师有投影仪 学生有独立的计算机 教师现场演示 给学生讲解 学习练习的过程中 投影播放教师教学视频 完成教学视频所讲述的任务 9 教教案案 25 28 双分型面接收器下盖模具设计 学时 4 授课时间 2011 年 11 月 11 日 教案序号 25 28授课方式 理论加实践 章 节分型面接收器下盖模具设计 教学目 的 和要求 利用 HB MOULD 外挂 完成开关盖板一模一腔模具型芯和型腔设计 在模具型腔和型芯上 完成顶针设计 重 点 难 点 1 顶针的概念 2 一模一腔模具坐标位置处理 3 顶针的设计 教学进 程 含章 节教学 内容 学时分 配 教学 方 法 辅 助手段 复习与导入 一模两腔的模具我们已经成功的设计完成 在设计过程中 对坐标系进行了 移动 但是这是必要的吗 与模具分型有没有关系呢 1 一模一腔模具设计 1 分型 2 坐标平移 3 模仁是否在模架的中间 及调整方法 2 顶针的概念 4 顶针的作用 5 顶针的位置计算 6 顶针种类 3 顶针的设计 1 顶针的定义 2 顶针放置位置确定 3 顶针的避空 4 顶针与其他部件求差 4 实践环节 1 根据教师课堂讲解 及教学视频录像 22 坐标系设置 avi 根据教师给定的 产品零件图 实践坐标系的设置与模具设计的关系 2 根据教师课堂讲解 及教学视频录像 23 顶针的设计 avi 完成教师给定的 零件的模架设 并设计顶针 本次课 思考题 2 若坐标的 XY 平面不在分模平面 模仁的分型面会和模架对应板面平齐玛 3 是不是任何模具都要设置顶针呢 3 顶针为什么设计在动模这一侧呢 小结 坐标系没有处理好 往往会影响后续的模具布局 顶针设计不合理 后续零 件的脱模就是困难的事 必须将顶针的数量和位置设计合理后 才能保证模具 设计的正确 备注 在编程室上课 教师有投影仪 学生有独立的计算机 教师现场演示 给学生讲解 学习练习的过程中 投影播放教师教学视频 完成教学视频所讲述的任务 10 教教案案 29 32 推板脱模机构推板脱模机构 学时 4 授课时间 2011 年 11 月 18 日 教案序号 29 32授课方式 理论加实践 章 节推板脱模机构 教学目 的要求 利用 HB MOULD 外挂 完成开关盖板一模一腔模具型芯和型腔设计 在模具型腔和型芯上 完成推板和流道设计 重 点 难 点 1 推板和流道的概念 2 推板和流道设计的特点 教学进 程 含章 节教学 内容 学时分 配 教学 方 法 辅 助手段 复习与导入 在模具基本设计完成后 对流道的设计是必须完成的 流道的设 计好坏 直接影响到生产品质和效率 一 推板类脱模是在型芯根部 成品外型侧壁 安装一与它密切配合的推 板或推块 推板或推块通过复位杆或顶针固定在顶针板上 以与开模相同的方向 将制品推离型芯 推板类脱模的优点是顶出均匀 力量大 运动平衡稳定 塑件不易变形 塑件表面无顶针痕迹 缺点是模具结构复杂 制造成本高 对于型芯周边外形 为非圆形的复杂塑件时 其配合部分加工比较困难 推板类脱模机构适用场合 1 大筒形塑件的脱模 2 薄壁 深腔胶件及各种罩壳形塑件的脱模 3 表面不允许有顶针痕迹 如透明胶件 的胶件脱模 11 8 2 推板类脱模机构分类 1 模板推出机构 推件板为模胚上既有的模板 该种模胚的型号有 模板 推出机构结构较简单 模胚为外购标准件 减少了加工工作量 制造方便 最 为常用 2 埋入推板式推出机构 推板为镶入 B 板的板类零件 加工工作量大 制 造成本较高 3 推块推出机构 推件板为镶入内模的块状镶件 只推胶件边的一部分 顶出位置有较大的灵活性 但推出力不如前二种推板推出 二 推板类脱模机构设计要点 1 推板应与型芯 CORE 按锥面配合 推板与型芯配合面用锥面配合 3 5 推板内孔应比型芯 CORE 成形部分大 0 2 0 3mm 防止发生两者之间 擦伤 磨花和卡死等现象 这一点对透明胶件尤其重要 2 为提高模具寿命 型芯 CORE 应氮化或淬火处理 复杂推板要设计成 能线切割加工 3 对于底部无通孔的大型壳体 深腔 薄壁等塑件制品 当用推板推出时 11 须在型芯 CORE 顶端增加一个进气装置 以免制品内形成真空 致推出困难或 损坏 4 导柱高出分模面的高度应大于推板顶出距离 5 推板材料 同镶件材料 当塑料为热敏性的塑料时 尤其要注意 6 滑块下的推板 端面应设有角度 避免复位不彻底时干涉滑块 7 有推板的模胚 一定不可以前模道柱后模导套 且导柱长度必须能保证 推板在推出的过程中 不会脱离导柱 三 流道的基础概念 1 主流道 也称作主浇道 注道 Sprue 或竖浇道 是指自射出机射嘴与模 具主流道衬套接触的部分起算 至分流道为止的流道 此部分是熔融塑料进 入模具后最先流经的部分 2 分流道 也称作分浇道或次浇道 随模具设计可再区分为第一分流道 First Runner 以及第二分流道 Secondary Runner 分流道是主流道及浇口间 的过渡区域 能使熔融塑料的流向获得平缓转换 对于多模穴模具同时具有 均匀分配塑料到各模穴的功能 3 浇口 也称为进料口 是分流道和模穴间的狭小通口 也是最为短小肉 薄的部分 作用在于利用紧缩流动面而使塑料达到加速的效果 高剪切率可 使塑料流动性良好 由于塑料的切变致稀特性 粘滞加热的升温效果也有提升 料温降低粘度的作用 在成型完毕后浇口最先固化封口 有防止塑料回流以 及避免模穴压力下降过快使成型品产生收缩凹陷的功能 成型后则方便剪除 以分离流道系统及塑件 4 冷料井 也称作冷料穴 目的在于储存补集充填初始阶段较冷的塑料波 前 防止冷料直接进入模穴影响充填品质或堵塞浇口 冷料井通常设置在主 流道末端 当分流道长度较长时 在末端也应开设冷料井 2 实践环节 1 根据教师课堂讲解 及教学视频录像 23 流道系统设计 avi 根据教师给定 的产品零件图 练习流道的设计 本次课 思考题 4 若没有冷料槽 在注射过程中会出现三面问题 5 第一分流到为什么要设计的较长 小结 流道的设计好坏 直接影响到模具的使用 如生产效率和产品的品质 应该 影响设计人员高度重视 12 教教案案 33 36 UGNX7 模模具具设设计计 学时 4 授课时间 2011 年 11 月 25 日 教案序号 33 36授课方式 理论加实践 章 节模具的布局 教学目 的要求 利用 HB MOULD 外挂 完成开关盖板一模一腔模具型芯和型腔设计 并对模具进行合理布局 重 点 难 点 1 模具布局的概念 2 模腔的合理布局 教学进 程 含章 节教学 内容 学时分 配 教学 方 法 辅 助手段 复习与导入 在模具基本设计完成后 对流道的设计是必须完成的 流道的设 计好坏 直接影响到生产品质和效率 1 模具布局的基础概念 尽量采用平衡式布置 以防止模具受力不均产生偏载而发生撑模溢料的问题 模穴布置尽可能紧凑以缩小模具尺寸 2 流动导引的考虑 能引导熔融塑料填满模穴 不产生涡流 且能顺利排气 避免塑料熔胶正面冲击较小的型芯和金属嵌件 以防止型芯位移或变形 热量损耗及压力降越小越好 3 流程要短 流道截面积要够大 尽量避免流道弯折及突然改变流向 以圆弧角改变方向 4 流道加工时表面粗糙度要低 多点进浇可以降低压力降及所需射压 但会有缝合线问题 5 流动平衡的考虑 尽量使塑料同时填满每一个模穴 以保证各模穴成型品的品质一致性 分流道尽量采用自然平衡式的布置方式 无法自然平衡时采用人工平衡法平衡流道 6 废料的考虑 在可顺利充填同时不影响流动及压力损耗的前提下 减小流道体积 长度或截 面积大小 以减少流道废料产生及回收费用 7 冷料的考虑 在流道系统上设计适当的冷料井 溢料槽以补集充填初始阶段较冷的塑料波 前 防止冷料直接进入模穴影响充填品质 8 排气的考虑 应顺利导引塑料填满模穴 并使模穴内空气得以顺利逃逸 以避免包封烧焦 的问题 成形品品质的考虑 避免发生短射 毛边 包封 缝合线 流痕 喷流 残余应力 翘曲变形 模仁偏移等问题 9 流道系统流程较长或是多点进浇时 由于流动不平衡 保压不足或是不均匀 收缩所导致的成品翘曲变形问题应加以防止 产品外观性质良好 去除修整浇口方便 浇口痕无损于塑件外观以及应用 2 实践环节 1 根据教师课堂讲解 及教学视频录像 24 模具布局 avi 根据教师给定的产 品零件图 练习流道的设计 本次课 思考题 1 若没有冷料槽 在注射过程中会出现三面问题 2 第一分流到为什么要设计的较长 小结 流道的设计好坏 直接影响到模具的使用 如生产效率和产品的品质 应该 影响设计人员高度重视 13 教教案案 37 40 斜滑块侧抽芯模具设斜滑块侧抽芯模具设 学时 4 授课时间 2011 年 12 月 2 日 教案序号 37 40授课方式 理论加实践 章 节斜滑块侧抽芯模具设 教学目 的要求 让学生了解常见的侧抽芯机构 重 点 难 点 1 对通常零件侧抽芯机构的认识和记忆 教学进 程 含章 节教学 内容 学时分 配 教学 方 法 辅 助手段 复习与导入 在对模具的基本结构有了基本的认识后 同学有必要认识一下常 见的模具结构 在前人的基础上进步 今天的课程主要展示经典结构 1 需要侧抽芯的零件类型 2 实践环节 1 请同学根据教师的讲解 选择一种零件进行设计实验 本次课 思考题 3 这些零件有个共同点 那就是 所以的零件都不肯从一个方向完成分模 那么是哪个特征决定了这个分模方式呢 小结在主分型面的法向 如果有个孔 往往是要进行侧抽芯的 14 教教案案 45 48UGNX7 模模具具设设计计 学时 4 授课时间 2011 年 12 月 16 日 教案序号 45 48授课方式 理论加实践 章 节斜滑块侧抽芯机构模具设计练习 教学目 的要求 利用 HB MOULD 外挂 完成具有侧抽芯机构的一模两腔模具型芯和型腔设 计 重 点 难 点 1 设计完成两组侧抽芯 2 模腔的合理布局 教学进 程 含章 节教学 内容 学时分 配 教学 方 法 辅 助手段 复习与导入 在模具基本设计完成后 对有侧抽心的机构 用前面的模具设计 方式是不能完成模具的分型的 应该采用侧抽芯结构 1 产品工艺性分析 塑料盒产品的结构如图 1 所示 从该产品的结构和外形分析 制件结构比较复 杂 四面皆有不规则的曲面凹槽 底面为 X Y Z 方向均为不规则曲面的组合 面 长度方向的侧面有弧型凹槽 宽度方向左侧有四分之一圆弧 右侧壁上有 一个通孔 制件上表面有两个圆形台阶孔和一个长方形孔 下表面为不封闭面 这些结构特点 决定了该产品的成型模具必须采用侧向抽芯结构 另外 产品 所用材料为 ABS 收缩率范围大 根据 ABS 成型收缩率与制品壁厚之间的关系 并考虑产品的结构特点 收缩率取值 0 55 图 1 开关座产品图 2 模具设计方案 为了高效地成型出合乎要求的产品 在模具设计过程中必须考虑以下问题 1 分型面的选择应考虑有利于塑件的脱模 一般模具的脱模机构通常设置在动 模一侧 模具开模后塑件应该停留在动模一边 以便塑件顺利脱模 2 左右两侧用斜导柱滑块侧向抽芯机构 来脱出四分之一圆弧和孔 前后两侧 15 由于有圆弧型侧凹 考虑到采用平面抽芯比较困难且可能对制件造成损坏 采 用同轴旋转型芯 利用弹簧的弹力将其分开 以达到前后侧向轴向旋转抽芯 如 图 2 所示 来保证产品顺利脱模和表面质量 这是本设计的特别之处 图 2 轴向旋转抽芯示意图 3 模具结构与工作过程 模具的结构如图 3 所示 模具采用侧浇口 定模型腔和动模型芯均为组合式 模具工作过程为 动 定模合模 注塑机塑化注射 熔融塑料经浇口套 13 和侧 浇口进人模腔 保压 冷却后 动模固定板 1 后退 带动动模板 8 运动 使模 具从件 11 与件 24 处分型 拉料杆 5 将凝料拉出 制件留在动模一侧 定模型腔 和动模型芯分开 在弹簧 31 的作用下 型芯 30 和型芯 32 向两侧分开 完成 前后两弧形侧凹的抽芯 动模板继续后退 推板 2 在注射机顶出杆的作用下停 止运动 在复位杆 4 的作用下使滑块固定板 24 停止运动 滑块 9 和 26 沿斜导 柱 28 向两侧运动 完成左右两侧的圆弧和孔的抽芯 同时顶杆 6 将制件顶出 动 定模再次合模 进人下一个注射成型周期 图 3 开关座注射模具结构图 16 1 动模底板 2 推板 3 推杆固定板 4 复位杆 5 拉料杆 6 顶杆 7 动模垫板 8 动模板 9 滑块 10 楔 紧块 11 定模板 12 定模底板 13 螺钉 14 浇口套 15 定模型腔 16 动模型芯 17 动模型芯 18 水 管接头 19 螺钉 20 带头导套 21 直导套 22 紧定螺钉 23 滑块固定板 24 滑块 25 导柱 26 斜导 柱 27 轴 28 侧型芯 1 29 弹簧 30 侧型芯 2 31 螺钉 32 螺钉 4 模具设计要点 从图 3 可知 该塑料开关座模具的结构比较复杂 模具设计应充分考虑如下几 个问题 1 成型部分应该设计成组合镶拼式 便于加工 维修和更换 降低制造成本 2 开模后左右两侧滑块一直没有脱离斜导柱 故设计斜导柱时应考虑其长度是 否足够 合模后该滑块由楔紧块 10 固定 前后两侧滑块的复位由其上部位和定 模型芯 15 下部位的斜面完成 在设计时应充分考虑斜面的设计 3 轴向旋转抽芯机构的旋转中心应与产品相应圆弧曲面的中心重合 4 模具在制造装配过程中必须保证加工精度和表面质量 特别是保证分型部分 的配合间隙在塑料溢边值范围之内 以防产品飞边 2 实践环节 1 根据教师课堂讲解 及教学视频录像 24 模具布局 avi 根据教师给定的产 品零件图 练习流道的设计 本次课 思考题 4 若没有冷料槽 在注射过程中会出现三面问题 5 第一分流到为什么要设计的较长 小结 流道的设计好坏 直接影响到模具的使用 如生产效率和产品的品质 应该 影响设计人员高度重视 17 教教案案 49 52UGNX7 模模具具设设计计 学时 4 授课时间 2011 年 12 月 23 日 教案序号 49 52授课方式 理论加实践 章 节塑料模具综合实训 教学目 的要求 利用 UGNX7 和 HB MOULD 外挂 完成给定零件的模具设计 重 点 难 点 1 能够正确的进行模具设计的分模 选择模胚 设计流道 顶出机构 浇注 系统设计 教学进 程 含章 节教学 内容 学时分 配 教学 方 法 辅 助手段 复习与导入 到目前为止 实训任务 一 塑件的工艺分析一 塑件的工艺分析 1 塑件的使用性能 该塑件为风扇盖 主要用于容纳进线及挡灰尘 由于电动机在转动过 程有震动故要求材料有较好的机械性能 如抗拉强度 抗应力开裂性 弹性模量都要求较好 其中 22 孔要求与轴相配合 且配合关系要 求高 根据产品要求 该塑件为小批量生产 2 塑件的尺寸精度 塑件有精度要求的尺寸是 22 3 4 均为 MT4 塑件精度 因此在模 具设计和制造中要严格的保证这两个尺寸的精度要求 其余的尺寸都无特殊的要求 按照自由尺寸或 MT6 级的精度查取公差 等级 3 塑件表面质量 该塑件表面质量要求表面光泽 其表面粗糙为 1 6mm 无飞边毛刺缩 孔流痕等工艺缺陷 4 塑件的结构工艺性 1 由图可知 该电风扇上盖结构为圆锥壳体 侧壁带台阶孔 侧壁壁厚为 2 带孔部分较厚 塑件的属于中小件 PP 材料能够满 足充模流动要求 考虑制件壁厚不均 为防止变形 应强化冷却 模 具温度取下限值 延长冷却时间 2 从模具总体结构上考虑 塑件为骨架主体需设置侧向分型机构 5 原材料的工艺性 18 塑料PP 热塑性塑结构特点料 使用 温度 可以在 100 长期稳定使用 性能 特点 抗拉强度 抗压强度 表面硬度和弹性模量均优异 几乎 不吸水 成型 特点 1 分子结构含有叔原子 故抗氧化能力低 在塑化前应 加入抗氧化剂 2 在超过 280 会发生降解 故成型时应避免熔料长时间 滞留在料筒内 3 体流动性好 易成型长流程塑件 4 熔点和熔点热焓量比 LDPE 高 在结晶和冷却过程中会 放出较多的热量 故模具有较好的冷却系统 5 由于热收缩和结晶作用 在成型过程中比容积有较大的 变化 6 熔料低温高压取向明显 故要控制成型温度 7 型收缩率大 低温呈脆性 要求壁厚均匀 二 成型设备的选择及校核二 成型设备的选择及校核 一 注塑机的初选 1 计算塑件的体积 根据制件的三维模型 利用三维软件直接求得塑件的体积为 V1 72540mm 3 其中浇注系统凝料体积为 V2 1600mm 3 故一次注 射所需要的塑料总体积为 V 74140mm 3 2 计算塑件的质量 查手册 1 得密度为 r 0 9g cm 3 塑件的质量为 M1 V1 r 65 2g 浇注系统凝料质量为 M2 V2 r 1 44g 塑件和浇注系统凝料总质量为 M V1 V2 66 64 g 3 选用注射机 根据总体积 V 74 14cm 3 初步选取螺杆式注塑成型机 SZ630 3500 注塑成型机 SZ100 630 主要参数如下表 1 2 所示 表 1 2 理论注射量 634cm 3 最小模具厚度 250mm 注射压力 150MPa 定位孔的直径 180 深 20 锁模力 3500kN 喷嘴球半径 SR18mm 拉杆内间距545mm 480mm喷嘴口孔径 4mm 最大模具厚 度 500mm 移模行程 490mm 二 注塑机的终选 1 注射量的校核 公式 0 8 0 85 W公 W注 19 W公 公 注塑机的公称注塑量 cm3 W注 每模的塑料体积量 是所有型腔的塑料加上浇注系统塑料的 总和 cm3 如前所述 塑件及浇注系统的总体积为 74 14 mm3远小于注塑机 的理论注射量 634cm3 将数据代入公式得 59 31x103 cm3 634cm3 故满足要求 2 模具闭合高度的校核 公式 Hmin H 闭 Hmax 如装配图可知模具的闭合高度 H 闭 477 mm 而注塑成型机的最大模 具厚度 Hmax 500mm 最小模具厚度 Hmin 250mm 满足 Hmin H 闭 Hmax 安装要求 3 模具安装部分的校核 模具的外形尺寸为 450 mm 450 mm 而注塑成型机拉杆内间距为 545mm 480mm 故能满足安装要求 模具定位圈的直径 100 注塑机定位孔的直径 100 满足安装要求 浇口套的球面半径为 SR1 SR 1 2 20 满足要求 浇口套小端直径 R1 R 9 1 2 4 2 6 满足要求 5 模具开模行程的校核 公式 H模 H1 H2 a H注 H模 模具的开模行程 mm H注 注塑成型机移模行程 mm H1 制件的推出距离 mm H2 包括流道凝料在内的制品的高度 mm a 侧抽芯在开模方向的距离 mm 代入数据得 H模 115 177 31 323mm H注 490mm 满足要求 6 锁模力的校核 公式 F KAPm F 注射机的额定压力 kN A 制件和流道在分型面上的投影面积之和 cm Pm 型腔的平均压力 Mpa K 安全系数 通常取 K 1 1 1 2 将数据代入公式得 KAPm 1 15 25 11 304 324 87KN F 630KN 324 87KN 满足要求 7 注射压力的校核 公式 Pmax K P0 Pmax 注射机的额定注射压力 Mpa P0 注射成形时的所需调用的注射压力 Mpa K 安全系数 20 将数据代入公式得 K P0 1 3 90 117 MPa Pmax 150Mpa 满足要求 结论 选取螺杆式注塑成型机 SZ630 350