《软件应用(模具设计)》教案

1、成都电子机械高等专科学校 教 案课程名称:软件应用(模具设计 任课教师:慕 东任课系部:机械工程系教研室:模具教研室第 次课 日期:周次:星期:学时:内容提要1、塑料的类型及性能2、塑料成型工艺3、注塑模具的典型结构4、注塑模具设计基本流程5、 UG NX6 MoldWizard 模具设计的基本过程目的要求1、了解模具设计的基本知识2、了解 UG NX6 MoldWizard的用户界面及基本功能重点难点作业第 1章 绪论一、模具分类模具按其所生产工件的工艺特点主要分为塑料模、 冲压模、 挤压模、 压 铸模、挤压模、锻造模和旋压模等二、常用模具设计软件UG 是 Unigraphics 的缩写,这

2、是一个交互式 CAD/CAM(计算机辅助设 计与计算机辅助制造 系统,它功能强大,可以轻松实现各种复杂实体及造 型的建构。 目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。三、 UG NX6.0模具设计模块PDW (Progressive Die Wizard 是 UG 的一个软件模块,主要用于设 计冲压级进模。利用 PDW 可以进行条带布局、 冲头创建、 模架创建、 让位槽设计、 BOM (物 料清单 、工程图以及模具组件的放置和修改 。PDW 能自动执行级进模的设计和细化工作从而加快生产速度。PDW 中包含大型的模具组件和紧固件库,从而加快详细设计的速度。MoldWizard (注塑模具向导,

3、以下简称 MW 是 UG公司提供的、运行在 NX6.0软件基础上的一个智能化、参数化的注塑模具软件。可以方便的实现注塑模的三维化设计该模块专注于整个模具设计过程的简单化和自动化,是一个功能强大的注塑模具软件。它提供了对整个模具设计过程的向导、使从零件的装载、布局、分型、模架的设计、浇注系统的设计到模具系统制图的整个设计过程。第 2章 模具设计基础2.1 注塑模设计基础“ 塑料 ” (Plastic 即 “ 可塑性材料 ” 的简称, 它是以高分子合成树脂为主要 成分,在一定条件下可塑制成一定形状,并且在常温下保持不变的材料。 1按成型工艺性能分类根据成型工艺性能,塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料

4、。2按塑料的使用特点分类注塑成型又称注射成型。 注射成型是使热塑性或热固性成型料先在加热 料筒中均匀塑化, 而后由柱塞或移动螺杆推挤到闭合模具的模腔中成型的方 法。注射成型的成型周期短(几秒到几分钟 ,成型制品的质量范围可以是 几克到几十千克, 能一次成型外形复杂、 尺寸精确、 带有金属或非金属嵌件 的成型品。注塑成型的工作原理 注射模具则是注射成型的工具, 其结构一般包括 塑件成型元件 、 浇注系 统 和 模架 三大部分。1. 塑件成型元件塑件成型元件 (即模仁 是注射模具的关键部分, 其作用是构建塑件的 结构和形状,塑件成型的主要元件包括型腔和型芯。 2. 浇注系统浇注系统是塑料熔融物从注

5、射机喷嘴流入模具型腔的通道。 普通浇注系 统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。 3. Mold Wizard模架2.2 UG NX6 MoldWizard功能菜单介绍使用注塑模向导模块设计模具: 进入 UG NX6建模模块 标准工具栏上【开始】 【所有应用模块】 【注塑模向导】浇注系统浇口 1.3 UG NX6 MoldWizard设计过程注塑模工具MW 的设计工作流程由于汉化的问题,有些版本的某些工具菜单没有完全中文化,请读者 自行查阅相关资料。文件做好或未完成,最好选择【文件】【全部保存】命令。 模具设计文件的数字编号(如 xxx_prod_046可能与用户计算机上产 生的不一

6、样。打 开 模 具 设 计 文 件 , 在 初 始 化 项 目 中 , 一 定 要 选 择 名 称 有 xxx_top_000.prt的文件,数字编号可能有不同。加 载 产 品 模 型定 义 模 具 坐 标 系 设 置 收 缩 率 定 义 模 坯 模 具 布 局M PV 验 证 修 补 靠 破 孔 创 建 分 模 线 创 建 分 模 面 抽 取 区 域 建 立 型 芯 与 型 腔 建 腔 设 计 镶 件 设 计 电 极 生 成 材 料 清 单 出 零 件 工 程 图设 计 浇 口设 计 流 道 设 计 冷 却 水 道选 用 标 准 模 架加 载 各 类 标 准 件 加 载 滑 块 /斜 顶 机

7、 构项 目 初 始 分 型 阶 段 载 件设 计 最 后 阶 段设 计 浇 注 系 统 与 冷 统第 次课 日期:周次:星期:学时:内容提要1、项目初始化2、产品装配结构3、模具坐标系的设定4、收缩率的设置目的要求1、 掌握项目初始化2、 掌握模具坐标系的设定3、 掌握收缩率的设置重点难点1、模具坐标系的设定作业第 2章 模具设计准备过程初始化项目多腔模设计模具 CSYS收缩率工件型腔布局2.2初始化项目【初始化项目】 在初始化过程中, MoldWizard 将自动产生组成模具必 需的标准元素, 并生成默认装配结构的一组零件图文件, 加载产品和项目初 始化是模具设计的第一步!加载产品 【注塑模

8、向导】 【初始化项目】项目装配和产品装配top 该节点包含所有装配部件,并定义注塑模具设计所需的数据var 该节点包含模具和基准件所用的表达式cool 该节点包含冷却几何的实体,放置冷却系统部件fill 该节点包含流道和浇口的实体,放置浇注系统部件misc 该节点包含通用标准部件, 即不需进行细化设计的零件 (如定位环 等layout 该节点包含多个 prod 节点,如多腔模等2.3设定模具坐标系模具坐标系的设定 模具设计需确定模具的 分模面 与 顶出方向 。注塑模向导规定:XC-YC 平面为模具装配的主分型面,坐标原点位于模架 的动、定模接触面的中心, +Z方向为顶出方向。它的功能是将当前产

9、品装配体的工作坐标系原点平移到模具坐标 原点上 。2.4 编辑收缩率由于注塑成型的制品在冷却时会发生收缩, 所以为了得到准确尺寸的零 件必须在模具上进行相应的补偿。加载产品 【注塑模向导】 【初始化项目】 【模具 CSYS 】 【收缩率】收缩率一般以 1/1000为单位或者以百分率表示如果在项目初始化时设置了收缩率,这一步可以省略!均匀:比例因子分别选择 2和 0.5轴对称:选择轴方向 x 方向,比例 因子 1,其他方向比例因子 2 常规:x 方向比例因子 1, Y 方向比例因子为 2, Z 方向比例因子为 0.5第 次课 日期:周次:星期:学时:内容提要1、设定工件2、型腔布局目的要求4、

10、掌握工件的设定5、 掌握型腔布局6、重点难点1、 设定工件2、 型腔布局作业多腔模设计2.5 设定工件工件分为型腔侧和型芯侧两部分, 是用来生成型腔和型芯的毛坯, 它将 参照模型完全包容在内。加载产品 【注塑模向导】 【初始化项目】 【模具 CSYS 】 【工件】用户定义的块:不需进行任何设置,默认的毛坯长、宽尺寸大小为 产品模型最大外形尺寸(未缩放前单边加 25mm 后取整(个位取 0或 52.6 型腔布局型腔布局功能是确定模具中型腔的数量及其在模具中的排列情况。 该 功 能主要用于布局一模多腔,一般成型的产品数量较大。加载产品 【注塑模向导】 【初始化项目】 【模具 CSYS 】 【工件】

11、【型腔布局】圆形径向布局:各型腔绕绝对坐标系原点旋转的同时,每个型腔也 会绕参考点旋转圆形恒定布局:型腔在布局过程中并不绕自己的参考点旋转插入腔体【布局】 【编辑插入腔】 【刀槽】重定位【旋转】 在 WCS 平面中旋转选择的高亮型腔【平移】 将选择的型腔移动一个距离 第 次课 日期:周次:星期:学时:内容提要1、实体修补2、片体修补目的要求1、 掌握实体修补2、 掌握片体修补重点难点1、 实体修补2、 片体修补作业第三章 注塑模工具本章内容是为分型生成型芯和型腔做准备, 分型的过程就是设计一个假 象曲面或平面作为分型面, 利用此面将工件分割成型芯和型腔, 首先要把面 上孔穴、槽等类型的开放区覆

12、盖起来。3.1 【注塑模工具】工具栏介绍3.2 实体修补实体修补是利用创建的实体修补开放的区域, 并且所利用的修补实体将 自动几何连接到型芯和型腔组件,然后再添加到需要封闭的位置实体修补体创建与成型单击【注塑模工具】 【创建方块】 默认间隙 2 【分割实 体】 目标体选择生成好的方块,选择【按面拆分】 面分别选 择碗的外、内表面单击【拆分体】 (对分割后的实体盒进行轮廓拆分 【工具】拉 伸 选择方孔四条边 【矢量】两点 【实体补片】 (利用拆分后较大 的实体盒来修补产品模型 选择补在型芯上 最后隐藏补片3.3 片体修补片体修补用于封闭哪些产品模具中的开放曲面单击【注塑模工具】 【曲面补片】 (

13、用于修补完全位于某一个曲 面内的孔 选择面单击【注塑模工具】 【边缘补片】 (通过选择一个闭合的曲线或边 界来修补一个开口区域 取消按面的颜色遍历第 次课 日期:周次:星期:学时:内容提要1、扩大曲面2、拆分曲面目的要求1、 掌握扩大曲面2、 掌握拆分曲面重点难点1、 拆分曲面3.4 扩大曲面该工具可以提取并扩大体上的面或创建具有单一轮廓分型面的部件的 相关分型片体单击【注塑模工具】 【扩大曲面】选择下底面编辑修剪边界(选择 内侧轮廓,否则修剪外侧轮廓【编辑修剪点】单击【注塑模工具】 【扩大曲面】选择产品上表面编辑修 剪边界按住 shift ,取消四条边线松开 shift ,选择孔编辑修剪点3

14、.5 删除分型 /曲面补片该工具是对已有的分型面或修补面进行删除单击【注塑模工具】 【分型 /补片删除】打开 “Ch3gjgj_top_135.prt使 gj_parting_148.prt成为工作部件和显示部件【注塑模工具】 【创建方块】 (默认间隙 1【分割实体】【修剪区域补片】第 次课 日期:周次:星期:学时:内容提要1、定义分型线2、定义分型面3、定义型腔区域4、定义型芯区域目的要求1、掌握定义分型线2、掌握定义分型面3、掌握定义型腔区域4、掌握定义型芯区域重点难点1、定义分型线2、定义分型面第四章 分型设计本章内容主要介绍 MoldWizard 的分型功能4.1 分型原理分型过程的本

15、质就是用分型面和型腔、 型芯面分割工件毛坯以形成上下模具 4.2 创建 /删除曲面补片【创建 /删除曲面补片】功能是指系统使用曲面修补的方法修补产品内部的通孔,与 模具工具中的【自动孔修补】功能相同 。 打开 “Ch4mobilemobile_top_035.prt 【分型】【创建 /删除曲面补片】 注意修补方法中 “ 型腔侧面 ” 、 “ 型芯侧面 ” 、 “ 逐个进行 ” 的区别 操作【删除】功能4.3 创建分型面【分型】【编辑分型线】【自动搜索分型线】【分型】【引导线设计】【引导线设计】 可以事先和编辑创建分型线段的引导线, 并进行编辑转换对 象操作引导线 是由产品的分型线段产生的,用于

16、控制后续分型面的创建 引导线方向 代表延伸和扩展的方向引导线长度 表示扩展的长度型腔 塑件 型芯1、拉伸 当分型线可以朝一个方向拉伸成分型面时,可以选用【拉伸】 方式来创建,而不管分型线是否在一个平面上。扫掠 由分型线段沿扫掠方向扫掠而出, 与拉伸不同的是, 扫掠是沿两个 方向进行的, 它主要适用于两个方向夹角小于 180度, 需沿两个方向拉伸而 成分型面。2、扩大的曲面 提取并扩大体上的面或创建具有单一轮廓分型面的部件 的相关分型片体(与【扩大曲面】功能一致3、扩大的曲面 提取并扩大体上的面或创建具有单一轮廓分型面的部件 的相关分型片体(与【扩大曲面】功能一致4、有界平面 分别定义分型线两边

17、端点的拉伸方向来创建分型面,有界平面创建的分型面不会与其他分型面产生桥接曲面单击【缝合】命令由于这些分型线段创建的分型面不是一个面, 将这些面进行合并, 形成一个 完整的分型面第 次课 日期:周次:星期:学时:内容提要1、定义型腔区域2、定义型芯区域目的要求1、掌握定义型腔区域2、掌握定义型芯区域重点难点1、 定义型芯和型腔区域2、 生成型腔和型芯4.4 抽取区域与分型线区域提取是在创建型腔和型芯前必须进行的, 否则不能进行创建型腔和型芯 的操作【分型】【抽取区域与分型线】【 Cavity region】 单击【创建区域】 【搜索区域】【 Core region】 单击【创建区域】 【搜索区域

18、】4.5 创建型腔与型芯当系统检测完产品所有分型区域和分型面时,才可创建型腔与型芯【分型】【创建型腔和型芯】【 Cavity region】【分型】【创建型腔和型芯】【 Core region】 综合实例 1:塑料外壳的分型 打开 “Ch401start01_top_085.prt 【分型】【编辑分型线】综合实例 2:电话外壳的分型 打开 “Ch402start02_top_135.prt 【分型】【编辑分型线】第 次课 日期:周次:星期:学时:内容提要1、模架管理2、生成模架3、修改参数目的要求1、掌握定模架管理2、掌握模架生成重点难点1、 模架管理2、 选择和修改模架参数第 5章 模架库5.1 模架管理模架的标准化:塑料制品加工是高效、大批量的生产方式,要求缩短模 具的生产周期,提高模具的制造质量采用标准模架及标准零件打开 “ Ch50202_top_135.prt”【注塑模向导】【模架】选择供应商【 DME 】 ,类型【 2B 】模架编号选择 4040【 BP_h】改为 56, 【 AP_h】改为 76 【模架】将模架编号改为 4050 【模架】【旋转模架】综合应用打开 “ Ch50101.prt”材料 ABS模架坐标系为产品体中心模架编号选择 3030【 BP_h】改为 56, 【 AP_h】改为 56第 次课 日期:周次:星期:学时:内容提要1、定位圈2、浇口衬套3