2011全国模具设计技能大赛试题解答 全

1、第八章 项目7 ZP塑件模具CAD/CAE/CAM丽水职业技术学院参赛队提供 选手:邵寅麒 沈超 汪亚斌 指导老师：马光全 龙峰 杨小华任务二、任务四由马光全编写，任务一、任务三由龙峰编写。【项目要点】【能力目标】8.1任务一 模具CAD设计8.1.1模具设计任务书（1）塑件名称：ZP；（2）成型方法和设备：以附件“热塑性塑料注塑机的规格型号及主要技术参数（一览表）”为选择注射机的依据；（3）塑件材料：ABS；（4）缩水率：0.5%；（5）技术要求：表面光洁无毛刺、无缩痕,浇口不允许设在产品外表面 ；（6）模具布局：一模2腔，左右平衡布置；（7）加工用毛坯材料、尺寸及规格：序号类别规格硬度HR

2、C特征数量1钢料45钢130*180*40（mm）25磨6面，大平面及三面（交于一角）可作基准。12130*180*50（mm）251（8）原始数据：参阅制件二维工程图及三维数据模型。（9）其他：模具应优先选用标准模架及相关标准件；在保证塑件质量和生产效率的前提条件下，兼顾模具的制造工艺性及制造成本、使用寿命和修理维护方便；图8-1 塑件ZP二维图8.1.2 塑件成型分析8.1.2.1 打开塑件调整坐标系在硬盘上为本项目新建一个工作目录，取名为ZP，然后将塑件三维文件3_stp.prt复制到该目录中。启动UG NX6，点击菜单【文件|打开】，在系统弹出的对话框中选取刚创建的ZP文件夹中的3_s

3、tp.prt，然后再点击对话框的【确定】按钮，把塑件载入UG NX6的绘图环境，如图8-2所示。图8-2 打开塑件单击菜单【编辑|移动对象】，弹出【移动对象】对话框，在回去区中单击塑件作为移动的对象，然后单击对话框中的【运动】下拉菜单中选择CSYS到CSYS类型，单击【指定从CSYS】后面的【CSYS对话框】按钮，通过该对话框调整坐标系，使用调整后的坐标系的Z方向与之前的-Y方向一致，如图8-3所示，完成后单击【确定】返回【移动对象】对话框。图8-3 调整坐标系继续单击【指定到CSYS】后面的【CSYS对话框】按钮，在该对话框上面的下拉菜单中选择【绝对CSYS】，单击【确定】，返回【移动对象】

4、对话框，继续单击【确定】按钮，完成塑件的移动，如图8-4、8-5所示。 图8-4移动对象 图8-5 移动对象后的坐标位置8.1.2.2 塑件拔模和壁厚分析单击菜单【分析|塑件部件验证】，弹出【MPV初始化】对话框，在对话框中选择脱模方向为Z正方向，单击【确定】后，弹出【塑模部件验证】对话框，如图8-6所示。图8-6 塑模部件验证单击该对话框中的【设置所有面的颜色】按钮，分析结果如图8-7所示。分析结果显示拔模角度大于等于0的面基本都是在型腔侧。（注意，有几个面也被UG判定为交叉面，对于这些面我们也可以在【塑模部件验证】对话框中的【信息】标签，单独对这些面进行拔模信息分析，分析结果显示其拔模角度

5、均正常，符合脱模要求。）图8-7 拔模分析完成塑件拔模分析后，继续单击菜单【分析|塑件部件验证】，弹出【MPV初始化】对话框，选择【厚度】，单击【确定】后，弹出【壁厚检查】对话框，如图8-8所示。图8-8 壁厚检查单击对话框中的【计算壁厚】按钮，从分析结果可以看出哪些地方壁厚不均匀。如果有问题均可与客户沟通进行修改。8.1.3模具初始化及布局单击CTRL+M进入建模环境，同时在【开始】里激活【注塑模向导】，打开注塑模向导工具栏，如图8-9所示。图8-9 注塑模向导单击工具栏中的【初始化项目】按钮，弹出初始化项目对话框，如图8-10所示，在对话框中设置塑件的材料以及缩水率，单击【确定】完成项目初

6、始化。图8-10 初始化项目单击工具栏中的【模具CSYS】按钮，在弹出的对话框中单击【产品体中心】，勾选【锁定Z位置】，单击【确定】完成，完成后塑件的坐标系如图8-11所示。图8-11 模具坐标系继续单击工具栏中的【工件】按钮，弹出【工件】对话框，如图8-12所示，在对话框中单击【定义工件】后面的定义截面，重新定义工件的长宽，使之与给定的坯料一致，如图8-13所示。 图8-12 工件 图8-13 工件草图完成草图，【定义工件】对话框，分别定义型腔和型芯的高度，根据给定坯料高度，分别定义型芯底面至分型面的高度为25mm（加工时使用厚度为50的坯料），型腔顶面至分型面的高度为40mm（加工时使用厚

7、度为40mm的坯料），单击【确定】完成，如图8-14所示。单击CTRL+S保存。图8-14 定义坯料的高度单击工具栏中的【型腔布局】按钮，弹出【型腔布局】对话框，如图8-15所示，并按图设置相关参数，单击【开始布局】按钮，完成一模2腔的布局。图8-15 型腔布局继续在【编辑布局】中单击【自动对准中心】，使模具坐标系移动到布局后模具的中心，再单击【编辑插入腔】，在弹出的【刀槽】对话框中R选择5，类型选择1，单击【确定】返回，并关闭【型腔布局】对话框，完成型腔布局，如图8-16所示。图8-16编辑插入腔8.1.4模具分型单击工具栏上的注塑模工具，弹出【注塑模工具】工具栏，如图8-17所示。单击该工

8、具栏上的曲面补片按钮，完成如图8-18所示3个破孔的修补。 图8-17 注塑模工件 图8-18 破孔修补单击该工具栏上的边缘补片按钮，在弹出的对话框中取消勾选按面的颜色遍历。然后在绘图区选择如图8-19所示的圆弧曲线，然后单击对话框中的关闭环，默认选择系统所选的相切面，然后单击【确定】按钮，完成后如图8-20所示。 图8-19 边缘补片选择的圆弧 图8-20 边缘补片单击X激活，拉伸面板，选择如图8-21所示的曲线作为拉伸对象，拉伸长度设为3，拉伸方向如图所示，单击【确定】完成拉伸曲面1。继续单击X激活拉伸面板，选择拉伸1的边缘曲线作为拉伸对象，如图8-22所示，拉伸长度设为20，拉伸方向为Z

9、负，单击【确定】完成拉伸曲面2。 图8-21 拉伸曲面1 图8-22 拉伸曲面2单击缝合命令，缝合拉伸曲面1和拉伸曲面2 两个曲面。继续单击X激活拉伸面板，选择如图8-23所示的曲线作为拉伸对象，拉伸长度设为20，拉伸方向如图所示，单击【确定】完成拉伸曲面3。单击【曲面】工具栏下的【修剪和延伸】命令，在弹出的对话框中的【类型】修改为拐角，【目标】选择拉伸3曲面，【刀具】选择拉伸2曲面，调整修剪方向，使之完成后如图8-24所示。 图8-23 拉伸曲面3 图8-24 修剪和缝合后的片体单击【注塑模工具】中的【现有曲面】命令，把缝合后的拉伸曲面选入，单击【确定】返回，完成最后一个破孔的修补。单击【注

10、塑模向导】工具栏中的【分型】按钮，弹出【分型管理器】对话框，单击【设计区域】对话框，选择Z正为拔模方向，单击【确定】进入【塑模部件验证】对话框，单击【区域】标签，并单击【设置区域颜色】，绘图区自动根据拔模方向按型腔和型芯设置塑件的区域颜色。勾选【交叉区域面】，勾选【型腔区域】，单击【应用】。继续勾选【交叉竖直面】，勾选【型腔区域】，单击【应用】。此时，大部分曲面已经按照型腔型芯区域正确划分了，仅个别曲面需要调整，如图8-25所示。图8-25 设置区域颜色单击对话框中的【面】标签，单击【面拆分】，选中图8-25中的一个侧面，然后在【面拆分】对话框中，单击【选择曲线/边】按钮，选择如图8-26所示

11、的曲线，单击【确定】，把该侧面分割为2个面。利用同样的方法，把另一相对的侧面分割成2个面，分割曲线如图8-27所示。 图8-26 拆分曲线1 图8-27 拆分曲线2继续回到【区域】标签，在绘图区中选择如图8-28所示的曲面，勾选【型芯区域】，单击【应用】。继续在绘图区中选择如图8-29所示的曲面，勾选【型腔区域】，单击【应用】，完成区域的设计。完成后【塑模部件验证】对话框中的【未定义的区域】数量为0。关闭该对话框。 图8-28 此3个曲面设置型芯区域 图8-29 此3个曲面设置型腔区域单击【抽取区域和分型线】按钮，在弹出的【定义区域】对话框中，选中【ALL FACES】,然后勾选【创建区域】【

12、创建分型线】。单击【确定】完成区域的设计。单击【编辑分型线】按钮，在弹出的对话框中单击【编辑分型线】，在绘图区中点选如图8-30所示的线段。单击【确定】，返回【分型管理器】对话框，取消勾选除【Parting Line】以外的其他选项，查看分型线如图8-31所示。 图8-30编辑分型线 图8-31 分型线单击【创建/编辑分型面】按钮，在弹出的对话框中单击【创建分型面】，勾选【有界平面】，单击确定按钮，构建如图8-32所示的主分型面。继续单击【分型管理器】中的【创建型芯和型腔】按钮，选中【All Regions】，单击【应用】，系统自动把工件分割为型芯和型腔，如图8-33和8-34所示。然后点击取

13、消返回【分型管理器】，关闭【分型管理器】。图8-32 主分型面 图8-33 型芯 图8-34 型腔单击菜单【窗口】下面的3_stp_top_*.prt,并且在装配导航器中双击顶层文件3_stp_top_*.prt，可以查看分模后的模具模型，如图8-35所示。按键CTRL+S,保存。图8-35分模后的模具模型8.1.5镶件设计单击菜单【窗口】下的3_stp_cavity_*.prt，设置分模后的型腔文件为显示部件，按键X激活拉伸面板，选择如图8-36所示的曲线所为拉伸对象，两个方向的拉伸长度分别为拉伸到型腔的上下表面，完成后如图8-37所示。 如图8-36 拉伸曲线01 图8-37 XQXJ01

14、继续按键X激活拉伸面板，选择镶件01的底面圆曲线，作为拉伸对象，拉伸长度为3mm，方向与Z负方向一致，再单击面板中的【偏置】【单侧】，输入偏置距离2mm，再单击布尔求和，选如镶件01作为求和的对象，单击确定，完成镶件台阶的设计，如图8-38所示。利用类似的方法完成型腔镶件02，型腔镶件03，如图8-39所示，注意：台阶的偏置距离为1mm。 图8-38 XQXJ01-台阶 图8-39 XQXJ02 和 XQXJ03按键X，激活拉伸面板，现在型腔底面作为草绘平面，进入草绘，利用【引用曲线】命令绘制如图8-40所示的草图。单击【完成草图】返回拉伸面板，拉伸长度40mm，拉伸方向为Z负方向，完成后如图

15、8-41所示。 图8-40 XQXJ04草图 图8-41 XQXJ04 利用拉伸命令，设计如图8-42所示的台阶，台阶高3mm，偏置侧向外偏置2mm。单击布尔运算【求交】，在弹出的求交对话框【目标】中选入整个型腔，【刀具】选入型腔镶件01、型腔镶件02、型腔镶件03、型腔镶件04，勾选【保持目标】，取消勾选【保持刀具】，单击确定按钮，完成型腔镶件01、02、03、04的设计。单击布尔运算【求差】，在弹出的求交对话框【目标】中选入整个型腔，【刀具】选入型腔镶件01、型腔镶件02、型腔镶件03、型腔镶件04，取消勾选【保持目标】，勾选【保持刀具】，单击确定按钮，完成型腔镶件挖孔。利用类似的方法，完

16、成型芯镶件的设计，完成后如图8-43所示。 图8-42 XQXJ01-台阶 图8-43 XXXJ8.1.6加载模架单击【注塑模工具向导】上得【模架】按钮，弹出【模架管理对话框】，在该对话框中的【目录】栏中选择LKM_SG，【TYPE】栏中选择C, 在对话框中的布局信息中，可以查看到分型之后的模具模型的尺寸信息：W = 180、L = 260、Z_up = 40 Z_down = 25 。根据这些尺寸信息我们初定模架的型号：CI 3035 70-60-90 ,在模架管理对话框中把模架修改到相应的型号，并修改一些避空参数,如FIX_OPEN,MOVE_OPEN,EJB_OPEN，如图8-44所示。

17、图8-44 模架管理单击【确定】，载入模架，载入模架之后，考虑到后续的标准件加载，如顶杆，流道，冷却等，发现该模架有点偏小，选择稍大的模架CI 3540 70-60-100，如图8-45所示。图8-45 CI 3540 70-60-100模架单击【确定】，UG自动更新模架。同时，如果模架的放置方位有问题，可以调整【模架管理】对话框中的【旋转模架】按钮进行调整。按键CTRL+S保存，模架加载完成。单击【注塑模向导】里的【腔体】按钮，弹出【腔体】对话框，把模具的A/B板选入【目标】，在绘图区中选择3_stp_pocket_*作为【刀具】，单击【确定】，完成A/B板开腔。8.1.7顶出系统设计考虑到

18、本案例的浇口位置不允许设置在塑件外表面，所以设置成从顶杆如水的潜伏式浇口，先设计顶出系统，后设计浇注系统。单击装配导航器中的3_stp_fixhalf_*和3_stp_misc_*前面的勾,隐藏掉模架的定模部分，如图8-46所示。 图8-46装配导航器操作 图8-47 动模继续在绘图区中选中并隐藏到模具模仁的型腔和塑件，完成后绘图区如图8-47所示。单击【注塑模向导】上得【标准件】按钮，在弹出的【标准件管理】对话框中选择如图所示的顶针参数，同时设置顶针直径CATALOG_DIA为4mm，顶针长度CATALOG_LENGTH为200mm，顶针类型设置为1（注意：顶针类型1和类型5是常用的2中类型

19、，其中类型1是普通顶针，类型5是防转顶针），如图8-48所示。单击对话框中的【应用】按钮，进入顶针点定义对话框，为了方便地把顶针放置在整数的坐标位置上，先把第1根顶针位置定义在原点（0,0,0），单击【确定】，完成第1根顶针的设置并返回【标准件管理】对话框，单击对话框中的【取消】按钮退出顶针定义环境。其他的顶针将通过移动复制第1根顶针放置到合适的位置上。按键A确认激活了装配环境，按键CTRL+ALT+T，进入顶视图，选中第1根顶针，鼠标放在该顶针上并单击右键，在弹出的下拉菜单中单击【移动】按钮，如图8-49所示。 图8-48 顶杆参数设置 图8-49 移动顶杆UG自动弹出【移动组件】对话框，在

20、对话框的【复制】模式切换为【复制】，如图8-50所示，在绘图区中利用鼠标拖动手柄的原点，如图8-51，移动顶针之后，再把和【复制】模式切换为【无复制】，继续拖动顶针并移动到合适的位置之后，把X,Y坐标值修改取整，Z值与第1根顶针一致（为-30.5）。单击【应用】完成顶针的复制。注意，移动顶针位置时，可以把切换成线框视图，以便能观察到各种肋板和孔的位置。 图8-50 移动组件 图8-51 利用移动手柄移动顶杆利用类似的方法，完成直径为4的顶针的设置，如图8-52所示。坐标分别为顶针1（-10.5,42.5,-30.5），顶针2（32.5,46,-30.5），顶针3（52,65.5,-30.5），

21、顶针4（-46.5,90,-30.5）。图8-52 直径为4顶杆布局继续单击【标准件】按钮，弹出【标准件管理】对话框，参数设置与前顶针一致，仅需要把顶针的直径改成2.5mm，然后单击对话框中的【应用】按钮，在弹出的【点】对话框中，设置坐标为（0,0,0），单击【确定】，把顶针暂时安装在原点，与前一步类似，利用装配环境下【移动组件】命令，把该顶针移动（复制）到如图8-53所示的位置，顶针5（51.5，-74，-30.5），顶针6（51.5，-63，-30.5）。图8-53 直径为2.5mm的顶针5和6继续单击【标准件】按钮，弹出【标准件管理】对话框，选择推管，参数设置如图8-54所示。图8-54

22、 直径为5mm推管定义单击【应用】，进入【点】定义对话框，选择需要设置推管的孔位的圆心，UG将自动加载推管，单击【取消】返回【标准件管理】对话框，继续单击【取消】关闭该对话框。继续单击【标准件】按钮，弹出【标准件管理】对话框，修改对话框中的参数，PIN_CATALOG_DIA=11,SLEEVE_OD=13,其他参数如图8-55所示。图8-55直径为11mm推管定义单击【应用】，进入【点】定义对话框，选择需要设置推管的孔位的圆心，UG将自动加载推管，单击【取消】返回【标准件管理】对话框，继续单击【取消】完成推管的设计，如图8-56所示。按键CTRL+S，保存。图8-56 三个推管的位置布局单击

23、注塑模向导工具栏上的【顶杆后处理】按钮，利用型芯分型面对前面设计顶杆和推管进行修剪。在弹出的【推管后处理】对话框中选择所有的顶杆和推管，然后在【选择步骤】里切换到【工具片体】，确认修剪曲面为CORE_TRIM_SHEET,单击【确定】，系统将自动把顶杆和推管修剪，修剪后如图8-57所示，完成顶出系统的设计。图8-57 顶杆和推管被分型面修剪后8.1.8 浇注系统设计同时，将顶针1的位置设计为潜伏式浇口的位置。单击注塑模向导中的【标准件】按钮，弹出【标准件管理】对话框，在绘图区中选中顶针1，把head_type 改为5， 因为该顶针将作为浇口位置，因此需要使用类型5的防转功能。单击【确定】，完成

24、顶针1的修改。在装配导航器中隐藏掉整个模架，选中3_stp_core_*,并把它设置为工作部件。按键A激活装配环境，单击装配工具栏上的【WAVE几何链接器】按钮，在弹出的对话框中【类型】选择【曲面】，然后在绘图区中选择顶针1的下表面，单击【确定】，完成几何链接。在装配导航器中选择3_stp_core_*，并把它设为显示部件，这时在绘图区中显示3_stp_core_*和链接的顶针1的下表面。单击【草图】按钮，选择XY面作为草绘平面，绘制如图8-58所示的草图。单击【完成草图】，返回3_stp_core_*的建模环境。图8-58 分流道草图单击菜单【插入|扫掠|管道】，弹出【管道】对话框，设置横截

25、面的外径为8，内径为0，选择草绘的直线，单击确定完成管道的设计。单击菜单【插入|设计特征|球】，弹出【球】对话框，在类型里面选择圆弧，然后在绘图区选择管道远离坐标系的那一端的圆弧。布尔运算里选择求和，选择管道作为求和的对象。单击【确定】，完成分流道的设计，如图8-59所示。图8-59 分流道管道单击菜单【插入|基准|基准平面】，弹出【基准平面】对话框，通过直线和顶杆1的下表面的圆心，建立一个基准平面。单击【草图】按钮，选择上一步建立的基准平面作为草绘平面，进入草图，绘制如图8-60所示的草图。单击【完成草图】，返回3_stp_core_*的建模环境。按键R，激活旋转对话框，旋转上一步的草绘作为

26、旋转草图，中心线作为旋转轴。单击确定完成浇口的设计，如图8-61所示。图8-60 浇口草图 图8-61 浇口按键X，激活拉伸面板，选择XY平面作为草绘平面，进入草图，绘制如图8-62所示的圆，单击完成草图。图8-62凝料穴草图返回拉伸面板，设置拉伸深度为10mm，方向为Z负方向，布尔运算改成求差，选择整个3_stp_core_*零件作为目标，在拔模栏里面设置拔模角度为-5度，单击【确定】，完成后如图8-63所示。图8-63 拉伸凝料穴单击菜单【插入|组合体 |求差】，弹出【求差】对话框，选择3_stp_core_*作为目标体，选择刚创建的分流道和浇口作为刀具，取消勾选【保持目标】【保持工具】，

27、单击确定，完成流道和浇口的设计，如图8-64所示。图8-64 在型芯上挖出流道、浇口以及凝料穴单击菜单【窗口|3_stp_top_*】返回模具设计环境，按键CTRL+SHIP+K,全部选中所有部件，把隐藏的部件都显示出来。单击【注塑模向导】中的【标准件】按钮，在弹出的【标准件管理】对话框中设置如图8-65所示，设置定位环的参数设置。根据塑件的相关资料，选择XS-ZY-125注塑机。根据该注塑机的参数，确定定位环外直径为100mm，定位环内直径为36mm。图8-65 定位环单击【注塑模向导】中的【标准件】按钮，在弹出的【标准件管理】对话框中设置如图8-66和8-67所示，完成浇口衬套的参数设置。

28、 图8-66 定位环（1） 图8-67 定位环（2）单击【注塑模向导】中的【修剪模具组件】按钮，弹出【修剪模具组件】对话框，在该对话框中勾选【任意】，在绘图区选择浇口衬套，在【选择步骤】中切换到【修剪片体】，确认系统自动选择了CORE_TRIM_SHEET作为修剪片体，单击【确定】，完成浇口衬套的修剪，修剪时注意调整修剪方向。激活浇口衬套为显示部件，单击草图，进入草图，绘制如图8-68所示的草图，单击【完成草图】返回建模环境。按键X激活拉伸面板，选择刚刚绘制的草绘为拉伸对象，拉伸长度为5，方向为Z负方向，布尔运算设置为求差，目标为浇口衬套，【偏置】选项里面选择双侧，开始为0，结束为20，如图8

29、-69所示。 图8-68 修剪定位环的草图 图8-69 修剪定位环的拉伸单击【确定】完成拉伸，完成后的浇口衬套如图8-70所示。单击【注塑模向导】中的【标准件】按钮，在弹出的【标准件管理】对话框中【目录】选择FUTABA，【分类】中选择SPRUE PULLER，参数设置如图8-71所示，完成拉料杆的参数设置。 图8-70 修剪后的定位环 图8-71 拉料杆定义单击【确定】，选择顶杆推板的上表面作为放置平面，然后在选择凝料穴的底面中心点作为防止点，UG自动加载完成拉料杆。按键CTRL+S保存，完成浇注系统的设计。8.1.9冷却系统的设计在装配导航器中隐藏整个模架，单击【注塑模向导】上的【冷却】按

30、钮，打开【冷却组件设计】对话框，选择COOLING HOLE，在PIPE_THREAD中选择M8，在【尺寸】标签下修改HOLE_1_DEPTH=60，HOLE_2_DEPTH=60单击【应用】，选择如图8-72所示的平面作为参考平面。图8-72冷却系统参考平面01在弹出的【点】对话框中输入坐标（36,-3,0），单击【确定】，单击【取消】，返回【冷却组件设计】对话框，勾选该对话框的【添加】，单击该对话框的【应用】，继续选择如图8-73所示的平面作为参考平面，图8-73 冷却系统参考平面02在弹出的【点】对话框中输入坐标（-36,-3,0），单击【确定】，单击【取消】，返回【冷却组件设计】对话框

31、，单击【取消】关闭该对话框。继续单击【注塑模向导】上的【冷却】按钮，打开【冷却组件设计】对话框，选择COOLING HOLE，在PIPE_THREAD中选择M8，在【尺寸】标签下修改HOLE_1_DEPTH=160，HOLE_2_DEPTH=160单击【应用】，选择如图8-72所示的平面作为参考平面，在弹出的【点】对话框中输入坐标（-38,-3,0），单击【确定】，单击【取消】，返回【冷却组件设计】对话框，勾选该对话框的【添加】，单击该对话框的【应用】，选择如图8-73所示的平面作为参考平面，在弹出的【点】对话框中输入坐标（38,-3,0），单击【确定】，单击【取消】，返回【冷却组件设计】对话

32、框，单击【取消】关闭该对话框。继续单击【注塑模向导】上的【冷却】按钮，打开【冷却组件设计】对话框，选择COOLING HOLE，在PIPE_THREAD中选择M8，在【尺寸】标签下修改HOLE_1_DEPTH=110，HOLE_2_DEPTH=110单击【应用】，选择如图8-74所示的平面作为参考平面，在弹出的【点】对话框中输入坐标（39.5,-3,0），单击【确定】，在弹出的【位置】对话框中单击【确定】，在弹出的【点】定义对话框中输入坐标（-39.5,-3,0）单击【确定】，在弹出的【位置】对话框中单击【取消】，返回【冷却组件设计】对话框，勾选该对话框的【添加】，单击该对话框的【应用】，选择

33、如图8-75所示的平面作为参考平面（与图8-74所示的面相对）。 图8-74冷却系统参考平面03 图8-75冷却系统参考平面04在弹出的【点】对话框中输入坐标（39.5,-3,0），单击【确定】，在弹出的【位置】对话框中单击【确定】，在弹出的【点】定义对话框中输入坐标（-39.5,-3,0）单击【确定】，在弹出的【位置】对话框中单击【取消】，返回【冷却组件设计】对话框，单击【取消】关闭该对话框。单击【注塑模向导】上的【冷却】按钮，打开【冷却组件设计】对话框，选择COOLING HOLE，在PIPE_THREAD中选择M8，在【尺寸】标签下修改HOLE_1_DEPTH=60，HOLE_2_DEP

34、TH=60单击【应用】，选择如图8-76（该面与图8-72所示的面相对）所示的平面作为参考平面。在弹出的【点】对话框中输入坐标（36,-3,0），单击【确定】，单击【取消】，返回【冷却组件设计】对话框，勾选该对话框的【添加】，单击该对话框的【应用】，继续选择如图8-77（该平面与图8-73所示面相对）所示的平面作为参考平面。 图8-76冷却系统参考平面05 图8-77冷却系统参考平面06在弹出的【点】对话框中输入坐标（-36,-3,0），单击【确定】，单击【取消】，返回【冷却组件设计】对话框，单击【取消】关闭该对话框。完成后模仁型芯的冷却水道如图8-78所示。图8-78 型芯部分冷却水道显示整

35、个模架，把定模侧的模架隐藏，也可以同时把动模侧B板以下的部件都隐藏，隐藏后如图8-79所示。图8-79 只显示型芯和A板部分部件的视图单击【注塑模向导】上的【冷却】按钮，打开【冷却组件设计】对话框，选择COOLING HOLE，在PIPE_THREAD中选择M8，在【尺寸】标签下修改HOLE_1_DEPTH=15，HOLE_2_DEPTH=15，单击【应用】，选择型芯底面作为参考平面。在弹出的【点】对话框中输入坐标（-70,36,0），单击【确定】，在弹出的【位置】对话框中单击【确定】在弹出的【点】对话框中输入坐标（70,36,0），单击【确定】，在弹出的【位置】对话框中单击【确定】在弹出的【

36、点】对话框中输入坐标（70,94,0），单击【确定】，在弹出的【位置】对话框中单击【确定】在弹出的【点】对话框中输入坐标（-70,94,0），单击【确定】，在弹出的【位置】对话框中单击【取消】返回【冷却组件设计】对话框，单击【取消】关闭该对话框。单击【注塑模向导】上的【冷却】按钮，打开【冷却组件设计】对话框，选择COOLING HOLE，在PIPE_THREAD中选择M8，在【尺寸】标签下修改HOLE_1_DEPTH=20，HOLE_2_DEPTH=20，单击【应用】，选择与型芯底面相贴的面作为参考平面。在弹出的【点】对话框中输入坐标（-70,29,0），单击【确定】，在弹出的【位置】对话框中

37、单击【确定】在弹出的【点】对话框中输入坐标（70,29,0），单击【确定】，在弹出的【位置】对话框中单击【确定】在弹出的【点】对话框中输入坐标（70,-29,0），单击【确定】，在弹出的【位置】对话框中单击【确定】在弹出的【点】对话框中输入坐标（-70,-29,0），单击【确定】，在弹出的【位置】对话框中单击【取消】返回【冷却组件设计】对话框，单击【取消】关闭该对话框。单击【注塑模向导】上的【冷却】按钮，打开【冷却组件设计】对话框，选择COOLING HOLE，在PIPE_THREAD中选择M8，在【尺寸】标签下修改HOLE_1_DEPTH=120，HOLE_2_DEPTH=120，单击【应用

38、】，选择如图8-80所示的面作为参考平面。图8-80冷却系统参考平面07在弹出的【点】对话框中输入坐标（-29,-5,0），单击【确定】，在弹出的【位置】对话框中单击【确定】，在弹出的【点】对话框中输入坐标（29,-5,0），单击【确定】，单击【取消】返回【冷却组件设计】对话框，继续单击【取消】关闭该对话框。单击【注塑模向导】上的【冷却】按钮，打开【冷却组件设计】对话框，选择COOLING HOLE，在PIPE_THREAD中选择M8，在【尺寸】标签下修改HOLE_1_DEPTH=120，HOLE_2_DEPTH=120，单击【应用】，选择如图8-81所示的面作为参考平面。图8-81冷却系统参

39、考平面08在弹出的【点】对话框中输入坐标（-29,-5,0），单击【确定】，在弹出的【位置】对话框中单击【确定】，在弹出的【点】对话框中输入坐标（29,-5,0），单击【确定】，单击【取消】返回【冷却组件设计】对话框，继续单击【取消】关闭该对话框。完成动模侧冷却管道如图8-82所示。图8-82 动模侧冷却管道继续添加冷却系统相关标准件。单击【注塑模向导】上的【冷却】按钮，打开【冷却组件设计】对话框，在绘图区中单击需要添加水管接头的管道，在目录下面的列表框中选中CONNECTOR PLUG（水管接头），修改PIPE_THREAD为M10，单击【应用】，系统自动在鼠标单击的管道上加载水管接头，如图

40、8-83所示。图8-83加载水管接头继续用鼠标在绘图区中单击需要加载水堵（塞子）的管道，在目录下面的列表框中选中PIPE PLUG，修改参数PIPE_THREAD为M10，单击【应用】，UG自动在相应的管道上添加水堵，如图8-84所示。图8-84 加载水堵继续用鼠标在绘图区中单击需要加载防水圈的管道，在目录下面的列表框中选中O RING，修改参数ID为6，单击【应用】，UG自动在相应的管道上添加防水圈，如图8-85所示。图8-85 加载橡胶防水圈利用类似的方法，绘制定模侧的冷却系统，具体步骤参考动模侧的冷却水道的绘制方法，完成后如图8-86所示。图8-86 顶模侧和动模侧冷却系统8.2任务二

41、模具CAE分析8.2.1产品模型导入8.2.1.1格式转换 用UG打开大赛提供的stp格式的赛题文件，移动塑件产品工作坐标系使其与“模具CSYS”一致。左键单击文件菜单，在弹出的下拉菜单中单击“导出”，在弹出的菜单中，单击“STL”，弹出【快速成型】对话框，输出“类型”选择“二进制”，单击确定。弹出【导出快速文件】对话框，输入名称“keti”，在栏里浏览到要保存的文件夹“CAE”文件夹，单击确定。“文件头信息”不用输入，单击确定，弹出【类选择】对话框，单击选择零件实体，单击确定，在弹出的对话框中单击确定。在弹出的对话框中再单击确定。完成零件STL格式输出。8.2.1.2网格处理（1）单击桌面快

42、捷键，打开华塑网格管理器3.0，单击工具条里的打开按钮，打开UG导出的存在“CAE”文件夹里的“keti”文件，弹出【尺寸单位】对话框，选择“毫米”，如图8-87所示，单击确定。（2）在工具条里单击“生成网格”工具按钮，或单击【网格】菜单，在网格下拉菜单里单击“生成网格”，在窗口右侧弹出【单位选择和精度控制】对话框，选择默认参数，如图8-88所示，单击下一步。弹出【网格修复与优化】对话框，如图8-89所示，选择默认参数，单击应用。弹出【划分网格】对话框，单击“是”。在弹出的【HsMeshMgr】对话框中单击“是”。 图8-87 尺寸单位对话框图 8-88单位选择和精度控制对话框 图8-89网格

43、修复与优化对话框（3）单击【网格】菜单，在下拉菜单中选择“网格评价”，弹出【网格评价】对话框，项目前全勾选如图8-90所示，单击【应用】按钮，评价结果如图8-91所示，全部通过，不需要进行网格修复。 图8-90 网格评价对话框 图8-91 网格评价结果（4）单击保存按钮，保存完毕。关闭“网格管理器”。8.2.1.3添加分析方案导入制品（1）双击桌面快捷键，打开华塑CAE7.5软件。（2）单击【文件】菜单，在【文件】下拉菜单里选择“新建文件”，弹出【新建零件】对话框，输入名称“keti”，如图8-92所示，单击“确定”。在“数据管理”中“分析数据”新增了“keti”零件。（3）右键“keti”在

44、快捷菜单中选择“添加分析方案”系统弹出【新建分析方案】对话框，在输入名称栏里输入“1”，即1号方案，如图8-93所示，单击确定，出现，点击前面的，分析方案展开如图8-94所示。 图8-92 新建零件对话框 8-93 新建分析方案对话框 图8-94 分析方案展开（4）导入制品图形。双击，在弹出的【HsCAE3D】对话框中，单击【是】按钮，出现【导入制品图形文件】对话框，在浏览到“网格管理器”保存的“keti2.dm”文件，如图8-95所示，单击【打开】按钮，完成制品图形文件导入。图8-95导入制品图形文件对话框8.2.2充模设计及充模分析（1）设计脱模方向。双击，系统弹出充模设计工具条如图8-9

45、6所示。设计脱模方向。单击设计脱模方向按钮，弹出【设计脱模方向】对话框，选取X-Y为分型面，如图8-97所示，单击确定。 图8-96 充模设计工具条 图8-97 设计脱模方向对话框（2）型腔布局。单击【线型多型腔设计】按钮，系统弹出【线型多型腔设计】对话框，如图8-98所示，根据UG分析，零件放收缩后宽度为77.6，因此当在行间距H框内填入38.8，型腔为0间隙布局，其效果如图8-99所示。模具设计方案为零件间距52.4146(从模具型芯零件测量获得)，因此在行间距H框内输入38.8+（52.41462）=65.0073。则布局为如图8-100所示，单击确定，单击完成多型腔设计按钮，完成多型腔

46、设计。图8-98线型多型腔设计】对话框 图8-99 “0”间隙布局效果 图8-100 “65.0073”间隙布局（3）导入流道。在UG中，导出浇注系统的中心线，把浇注系统中心线保存为名称为 “2” 的IGES格式文件。在华塑CAE7.5软件中单击【设计】下拉菜单中的【导入流道】工具，打开文件“2” IGES格式文件，结果如图8-101所示。（4）编辑流道。选择推杆部分的潜浇口中心线，单击【设计】菜单中【编辑】工具，在展开菜单中单击【延长至制品】工具，同样处理右侧的潜浇口，效果如图8-102所示。推杆部潜浇口中心线图8-101 浇注系统导入效果图8-102 浇道编辑后效果（5）设计进料口。用UG

47、软件在模具装配图中检测到左侧塑件进胶点坐标置（x，y，z）分别为（21.7946，-44.0667，13.9023）；右侧进胶点坐标置（x，y，z）分别为（-21.7946，44.0667，13.9023）。在华塑CAE7.5软件中单击“定义进料点”按钮，弹出【定义进料点】对话框，分别输入如图8-103和图8-104所示坐标值，单击应用，效果如图8-105所示，完成进料点设置。浇注系统中心线只留主分流道即可，其它线段反而影响操作，因此删除不必要线段，结果如图8-105所示。 图8-103 定义左侧进料点 图8-104定义右侧进料点主浇道中心线图8-105 定义进料点后编辑浇注系统后效果（6）流

48、道设计。单击工具栏中的【流道】工具按钮，选择左侧塑件进料点，系统弹出流道参数对话框，输入如图8-106所示的数据，单击确定，完成左侧塑件浇道浇口设计。同理操作完成右侧塑件浇口设计。 选择主分流道中心线，单击工具栏中的【修改流道】工具按钮，系统弹出【流道属性】对话框，“截面类型”选择“圆形”，进行各参数设置，如图所示，单击确定，完成主分流道设计如图8-107所示。单击工具栏中的【流道】工具按钮，单击A处，如图8-108所示，系统弹出流道参数对话框，输入如图8-109所示的数据,单击确定，效果如图8-108所示。 图8-106 流道参数 图8-107 流道属性CBA 图8-108 选择点位置单击工

49、具栏中的【流道】工具按钮，单击B处（见图8-108），系统弹出流道参数对话框，输入如图8-110所示的数据，再单击图8-108所示C处，完成左侧塑件潜伏浇口设计。同理操作完成右侧塑件潜伏浇口设计，效果如图8-111所示。 图8-109 主浇道属性参数 图8-110 潜伏浇道属性参数图8-111 浇注系统完成效果（7）草图编辑。单击工具栏中【草图编辑】按钮，呈现如图8-112所示状态，检查删除多余流道线段。 再单击按钮。此塑件不必要删除操作，前面已经把多余线删掉了。（8）完成流道设计。单击【完成流道设计】按钮，完成流道设计。8-112 草图编辑状态（9）成型工艺设置。单击工具栏中设置工艺条件按钮

50、，弹出【成型工艺】对话框，在成型工艺对话框中单击“制品材料”选项卡，选择“材料种类”为“ABS”,“商业名称”选择“ABS780”,如图8-113所示。图8-113 选择制品材料单击注射机选项卡，“注射机制造商”选择“HaiTian”，注射机型号选择“HTW68-A”，右侧有注射机主要参数，单击查看按钮，可以查看更多注射机数据。单击“注射参数”选项卡，“充填控制方式”选择“充填时间s”，单击【充填时间推荐】按钮，注射时间自动弹出0.90s，如图8-114所示；再改变“充填控制方式”为“充填体积%-流动速率%”，“注射级数”选择“3”。“注射时间”改为“0.9”。如图8-115所示。图8-114

51、 充填时间推荐设置图8-115 注射参数设置单击“保压参数”选项卡，单击【速度/压力切换控制】，弹出【速度/压力切换点选项】对话框，勾选所有选项，单击确定。保压级数选择“3”其它参数默认，如图8-116所示。单击【成型工艺】对话框中的“确定”。图8-116 压力设置（10）预分析。双击左侧“分析数据”中的“开始分析”（见图8-117）。系统弹出分析工具条，单击“开始分析”按钮，弹出“启动分析”对话框，勾选选项如图8-118所示，单击启动按钮。 图8-117 开始分析项目位置 图8-118 启动分析对话框（11）分级注射优化。分析完毕，双击“充模分析”，单击“设置工艺条件”按钮，弹出【成型工艺】

52、对话框，单击“注射参数”选项卡，单击【分级注射优化】按钮，单击确定。8.2.3冷却设计及冷却分析（1）设计动定模板。双击冷却设计，单击“设计动定模板”工具按钮，弹出【设计虚拟型腔】对话框，输入如图8-119所示数据，单击确定。图8-119 设计虚拟型腔对话框（2）设计参考面。单击“显隐动定模工具”按钮，隐藏动定模，单击“新建网格线”按钮，创建参考面1，偏移量输入“29”，栅格大小5，如图8-120所示，单击确定。再创建参考面2，偏移量输入-14，栅格大小5，如图8-121所示，单击确定。 图8-120 参考面1设计参数 8-121 参考面2设计参数（3）创建直圆管。在网格上分别用“创建直圆管”

53、工具创建直圆管，位置和间距尺寸按模具设计尺寸确定。（4）回路设置。右键单击，在快捷菜单中选择添加回路，分别添加回路1回路6，如图8-122所示。选择一条直圆管，单击工具栏中的“移到别的回路”按钮，在对话框中选择回路1，如图8-123所示，单击确定。用相同的方法，把其它5条直圆管分别移到回路26中。选取回路1，单击完成回路按钮，系统弹出【完成回路】对话框，如图8-124所示选择参数，单击确定，完成回路1的设置。同样把回路26完成回路设置。 图8-122 添加的回路 图8-123 移动到别的回路对话框 图8-124 完成回路对话框（5）单击“完成冷却设计”按钮，完成“冷却设计”。8.2.4翘曲变形

54、设计双击分析方案中的，弹出翘曲设计工具条，单击“设置限制”按钮，弹出【翘曲设置】对话框，如图8-125所示，选择左侧零件的进料点，单击应用，再选择右侧零件的进料点，单击应用，单击关闭。单击“保存设计”按钮，完成翘曲设计。（1）启动分析。双击开始分析项目，系统弹出分析工具条，单击“开始分析”按钮，弹出“启动分析”对话框，勾选选项如图8-126所示,单击启动按钮。 图8-125 翘曲设置对话框 图8-126 启动分析选项（2）查看分析。双击分析数据栏里的，系统弹出“分析结果查看工具栏”，如图8-127所示，单击各工具进行查看和分析。（3）分析报告。单击“报告”菜单，在下来菜单中选择“分析报告”，弹

55、出【分析报告设置】对话框，浏览要保存的路径，单击确定。系统自动弹出分析报告，可以使用“另存为”功能保存。图8-127分析结果查看工具栏8.3 任务三模具CAD细化8.3.1加载标准件（1）加载（复位杆）弹簧。单击【注塑模向导】上的【标准件】按钮，在弹出的【标准件管理】对话框中【分类】选择Springs，切换到【尺寸】标签下设置参数，如图8-128所示。单击【应用】按钮，选择顶杆固定板的上表面作为放置平面，然后弹出【点】定义对话框，依次在绘图区选择4根复位杆的圆心作为参考点，系统自动完成复位弹簧的加载，如图8-129所示。图8-128 定义复位弹簧图8-129 加载复位弹簧（2）加载垃圾钉。单击【注塑模向导】