UG NX 注射模具数字化设计实例精讲 课件全套1-10 注射模具设计基础 - -模具工程图设计

第1章注射模具设计基础CONTENTS目录01

1.1注射模具的基本结构和分类02

1.2模具设计流程03

1.3模具设计规范注射模具设计基础

注射模具设计基础1.1注射模具的基本结构和分类011.1注射模具的基本结构和分类

模具类别塑胶模具主要分为两大类，一是二板模（大水口），二是三板模（细水口）。

模具示例二板模实例见图1-1，三板模则如图1-2所示。1.1.1大水口模具注射模具结构概述注射模具分动模、定模，闭合成型，开模取塑品。模具零件及其作用|序号|名称|作用|模具零件作用续表|11|前模仁|成型产品外表面的型腔|模具零件作用终表|31|顶棍孔|注射机顶棍的避空孔|1.1.2双分型面注射模具

双分型面注射模结构特点双分型面模具，增设中间板，实现点浇口进料，适于多型腔成型。1.1.2双分型面注射模具：模具零件及其作用模具结构部件功能

模具定位机构定位环确保模具主流道与注射机射嘴精准对位，唧嘴直接接触射嘴传递压力，水口针压块固定钩针组件。开模限位装置拉杆套控制水口板与面板开模距离，小拉杆限制水口板与A板行程，防止模具过度分离。热隔离与固定结构隔热板阻隔热传导保护模具，面板固定前模于注射机，底板固定后模，确保装配稳定性。顶出系统组件A板固定前模仁，B板固定后模仁，顶针面板与底板协同固定顶针，实现制品脱模。水口控制机制水口板推动机构使水口脱离钩针，钩针牵引水口与产品分离，完成自动脱料流程。1.1.2双分型面注射模具：模具零件及其作用成型与支撑部件作用

模具结构组成前模仁成型产品外表面的型腔，后模仁成型外表面的型芯，尼龙胶塞控制开模顺序，圆顶针与扁顶针分别顶出产品。

顶出系统设计撑头防止后模因注射压力变形，限位柱限制顶出行程，回针顶针板用于导向与回位，弹簧顶针板用于复位功能。

导向定位机制直身导套与导柱配合实现前后模导向定位，带托导套与导柱增强导向精度，导柱与导套配合确保模具闭合精准度。

辅助功能组件零度束块模具实现精确定位，垃圾钉托平顶针板防止顶针板与底板间因杂物阻碍回位。1.2模具设计流程02注射模具设计流程

模具设计流程模具设计涵盖制品工艺性分析，模具结构设计，材料选择，加工方式，注射机及成型工艺，图1-3展示企业注射模具设计常规步骤。

制品工艺性分析分析制品形状，尺寸，壁厚，表面质量，确定合理工艺参数，确保制品成型质量，提高生产效率。1.3模具设计规范031.3.1产品排位：概述产品排位定义根据客户需求，结合注射工艺与模具结构，综合考虑进胶点、产品尺寸及分型面等因素进行排列。排位核心要素需匹配模具布局，单排或矩阵式排列，依据产品数量与模具规格选择，确保工艺合理性与生产效率。1）一模出一穴就是一套模具里只有一个产品，即为（1*1）。2）一模出多穴一模多穴生产，涵盖同品多量与多品混模。1.3.1产品排位：排位注意事项

产品排放原则排位设计：大产品居中，缩短流道，确保进胶平衡。

对称与平衡布局对称布局提升效率，避免旋转减少耗时。

模具结构设计分型面设计优化，确保模具结构紧凑，行位斜顶顺畅无干涉。1.3.1产品排位：排位设计

产品排位尺寸参数小件产品间距15-20mm，大件30-35mm，料位深间距大，有流道间距≥15mm。

其他确定内模尺寸要点确保流道、唧咀距型腔边缘≥5mm，行位槽距封胶边缘＞15mm。1.3.1产品排位：排位设计模仁尺寸确定

模仁尺寸规范小件产品（<80mm）X/Y尺寸边距25-30mm，Z尺寸H1为125-30mm，H2=H1+5-10且>20；大件（>80mm）边距35-50mm，H1为135-50mm，H2同理。排位设计原则按产品尺寸分类排位，小件与模腔顶部距离H1为125-30mm，大件H1为135-50mm，确保H2=H1+5-10且>20。间距调整规则产品料位越深间距越大，含流道时间距≥15mm，模腔与模芯底部距离按尺寸动态调整。1.3.1产品排位：排位设计模架尺寸确定及A、B板的厚度

模架尺寸计算模架宽与长由模仁尺寸及模仁边至A/B板边距离（50-70mm）决定，计算公式为模架宽=模仁宽+2×（50-70），模架长=模仁长+2×（50-70）。

模架厚度参数2525以下模架：A板厚度=精框厚度+25-30mm，B板=精框厚度+40-50mm；2730以上模架：A板=精框厚度+30-35mm，B板=精框厚度+50-70mm。

中小型模架厚度中小型模架A板厚度=精框厚度+30-40mm，B板=精框厚度+50-60mm，确保结构强度与加工适配性。1.3.2分型面的确定

确定产品前后模合理分模面，塑件成型关键，综合考量多因素。

分模面选择原则分模面选最大截面，保脱模、封胶安全，利加工、抽芯，不破外观。1.3.2分型面的确定：分型面设计

平面分型面设计平面分型面垂直开模方向，可直接拉伸形成。斜面分型面设计斜面分型面设计，利于加工定位，模具大小决定延伸段宽度。单曲面分型面设计一单曲面分型面设计，延伸段宽5-25mm，利加工定位。单曲面分型面设计二单曲面分型面设计，沿复合曲面延伸，四周同高，利加工定位。1.3.3浇注系统设计浇注系统定义模具中连接注射机喷嘴至型腔入口的流动通道，分为普通与无流道两类，普通含主流道、分流道、冷料井及浇口，见图1-11。浇注系统分类普通流道浇注系统与无流道浇注系统，前者结构含主流道、分流道、冷料井和浇口。1.3.3浇注系统设计

主流道设计主流道设计确保熔料顺畅，凝料易脱，精准对接模具中心。冷料井的设计冷料井设计于主流道末，防冷料入型腔，尺寸依制品大小调整。1.3.3浇注系统设计：分流道设计分流道尺寸确定原则分流道尺寸由塑料类型、制品重量、壁厚及长度经验确定。圆形流道直径选择流道直径选3-12mm，依材料流动性调整，优先小径减废料。U形截面流道设计U形流道设计，尺寸依据经验，b=1.25*d，符合标准要求。1.3.3浇注系统设计：浇口类型及参数设计

直接浇口设计参考直浇口：利成型厚壁大塑件，弊易致应力变形，适深桶不适浅平。

侧浇口特征侧浇口：加工简便，修正易，不自动分离，痕迹显，不适透明件。

3）搭接浇口搭接浇口，无痕美观，适于平板制品，分离难，PVC、PU慎用。

扇形浇口形式扇形浇口：减内应力，少翘曲，适宽薄片，留痕长。

点浇口应用示例点浇口：自由度高，应力小，但压力损失大，模具复杂。适用于大面、底壳，优化流动，减少变形。1.3.3浇注系统设计：浇口类型及参数设计6）潜浇口通常设置在塑件内部或不影响塑件外观的位置，如图1-21所示

浇口类型优点浇口可自行切断，痕迹小，位置选择自由度大，适用两板模及三板模。

浇口类型缺点压力损失较大，不适用PS或透明件，易拖胶粉、断裂，浇口易堵塞。

浇口分类形式分为潜定模、潜动模、潜顶针、潜滑块四类，潜定模需客户确认，注意浇口与定模胶位壁不可完全开通。1.3.3浇注系统设计：浇口类型及参数设计

7）牛角浇口又称香蕉式浇口或弧形浇口，如图1-24所示牛角浇口：自动分离，隐痕，适ABS/PP，慎用PBT/PC/PA+GF，避PS/PMMA。1.3.4行位设计

行位组成与作用模具行位组件协作，确保滑块精准运动与产品成型。

行位设计滑块设计参数：S=T+2~3mm，L≥1.5D，15°≤α≤25°，β=α+2°~3°，δ=0.5mm或1mm。

行位结构应用产品决定行位拆解，行位结构多样，常见做法各异。

行位斜导柱锁紧方式单击此处添加项正文1.3.4行位设计

行位锁紧方式注射时高压易致行位后退，影响产品质量，需锁死行位确保尺寸准确。

行位导滑方式行位导滑确保平稳水平运动，结构关键。

行位定位方式确保行位安全回位，多种定位方式图示。

行位参数设计行位参数设计参数如图1-27所示。1.3.5斜顶设计斜顶结构斜顶结构：适于内部倒扣，结构简，成型便，但稳定性欠佳。斜顶设计参数斜顶设计关键：行程S=tanα*h，α≤12°；抽芯S=S1+S2，S2≥2mm；大产品加大安全余量。斜顶挂台与基准斜顶需3mm挂台，下设5mm直位为基准，确保定位准确。斜顶拆法单击此处添加项正文斜顶无法顶出情况以下各种斜顶结构图中，斜顶可能由于空间结构无法顶出。斜顶的导向及底座斜顶需配锡青铜导向，B板底用导向块，防受力过，连块选库存件。1.3.6镶件的拆分镶件非主体工件部分，统称镶件，为模仁分割产物。1.3.6镶件的拆分：镶件作用

镶件加工优势CNC加工受限时，选用镶件，避免EDM，提升效率与精度。

成型与材料优化深骨位加工难题，采用镶件优化，局部高起形状独立处理，提高成型效率。

产品要求与加工精度为保精度，拆镶件，互换成型，满足微差需求。

省模、模具质量和散热制作镶件，提升省模效率，改善模具散热。1.3.6镶件的拆分：镶件常见结构

1）通镶结构如图1-38所示分散加工提升精度，缩短周期，便于修改，控制尺寸，适应多种结构。

2）盲镶结构如图1-39、图1-40所示利用小件加工提升精度，便于走运水，适用于盲镶结构。

3）搭底镶结构如图1-41所示该结构镶件利于加工，缩短工时，避免使用火花机，方便线割、便于控制尺寸精度、方便排气。

4）叠镶结构如图1-42所示此种模具结构利于加工，方便抛光，利于控制尺寸，转移镶夹口的位置、胶位底面不允许有夹线痕迹的位置。

5）斜度镶结构如图1-43所示斜度镶结构实现零间隙配合，有效防止PA料等易走批锋材料的批锋问题，满足高外观要求。1.3.6镶件的拆分镶件常见固定方式1.3.7排气设计排气设计原则排气设计需快速完全，槽位精准，确保熔接痕处排气，优化塑件品质。排气槽深度排气槽深度需根据塑料粘度和易分解性调整。1.3.8螺丝紧固与螺纹

模仁固定方式模仁以四角对称的内六角螺钉固定于模板。

常用模仁螺丝规格模仁螺丝规格涵盖M4至M24，详述过孔尺寸、配合及深度参数。塑板一塑料盖板模具设计第2章一模两腔侧浇口模具设计塑料一模两腔侧浇口模具设计塑料盖板模具设计CONTENTS目录01

设计任务02

设计思路分析03

模具设计流程及知识点04

2.4模具设计实操05

2.5小结ABS塑料特性与应用单击此处添加正文

如何对产品进行前期分析与拔模

如何使用手动分模的方法进行模具设计

如何使用燕秀模具外挂加载CI型大水口模架

顶针如何分布才能有效顶出产品设计任务01设计任务

本章的设计任务如图2-1所示，要求模腔排位为一模两腔，产品产量20万件设计思路分析02设计思路分析下面以本产品的结构，进行模具设计思路分析材料分析ABS塑料的特性和应用ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物，三种单体相对含量可任意变化，制成各种树脂。ABS塑料兼有三种组元的共同性能，A使其耐化学腐蚀、耐热，并有一定的表面硬度，B使其具有高弹性和韧性，S使其具有热塑性塑料的加工成型特性并改善电性能。因此ABS塑料是一种原料易得、综合性能良好、价格便宜、用途广泛的“坚韧、质硬、刚性”材料。ABS塑料在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造工业及化工中获得了广泛的应用ABS塑料特性ABS塑料无毒、无味，外观呈象牙色半透明，或透明颗粒或粉状。密度为1.05~1.18g/cm3，收缩率为0.4%~0.9%，弹性模量值为2Gpa，泊松比值为0.394，吸湿性<1%，熔融温度217~237℃，热分解温度>250℃结构分析

模具结构本产品结构比较简单，不需要进行特殊结构设计，可采用一模两腔的二板式模具结构，如图2-2所示CI-2740-A60-B80-C80

分型面分型面取在制品最大截面处，为保证制品的外观质量和便于排气，分型面选在产品的底部，如图2-3所示

浇口类型由于产品的外观和结构限制，不宜于采用直接式浇口、点浇口和潜伏式浇口进料。而侧浇口进料，既不影响产品的外观，去除又方便，如图2-4所示

顶出系统本产品采用顶针推出方式，如图2-5所示

冷却系统根据制品的形状、尺寸和模具结构，冷却孔取8mm。由于型芯和型腔的结构限制，动模和定模采用直流式冷却系统比较合理，如图2-6所示模具设计流程及知识点032.3.1模具设计流程分析模具设计流程本例将完全采用建模模块的功能进行模具设计，设计模具时设计出主要成型结构，A板B板以及模架的加载、流道系统、顶出系统、冷却系统等的设计，最后完成其他零部件的加载。主要设计流程是：塑件结构分析→分模设计→排位设计→模仁虎口和基准设计→调用标准模架→设计流道系统→设计顶出系统→设计冷却系统→其他标准件的加载→完成模具设计2.3.2主要知识点

本例主要包含如下知识点

1）如何通过“草图”

、“拔模”

、“边倒圆”

、“抽壳”

、“斜率”2.3.2主要知识点

、“缩放体”

、“有界平面”

、“移除参数”

、“模具工具”

、“创建方块”

、“替换面”2.3.2主要知识点、“拉伸”、“拆分体”、“合并”、“修剪片体”、“拆分体”、“缝合”2.3.2主要知识点、“移动对象”

单击此处添加项正文、“线性尺寸”

单击此处添加项正文、“替换面”

单击此处添加项正文等功能完成产品建模与分型

单击此处添加项正文UG模具设计流程

2）如何通过【燕秀UG模具】外挂完成模坯的调用、【开框】等功能的使用完成模架的加载及顶出系统、流道系统、冷却系统的创建2.3.2主要知识点3）【图层】设置和组合键的应用2.4模具设计实操042.4.1前期准备

启动UGNX软件1）启动UGNX软件。在Windows界面选择“开始”→“所有程序”→“SiemensNX”→“NX”命令，进入NX初始化环境界面2）新建一个模型文件。按Ctrl+N组合键弹出【新建】对话框，然后单击【确定】按钮，如图2-7所示导入Parasolid模型文件3）导入模型文件。单击【文件】—【导入】—【Parasolid...】，选择本例模型【cp-02.x_t】，单击【OK】，如图2-8模具设计师经验点评：UGNX常规绘图中，其文档的输出格式为prt，可以直接打开或保存2.4.1前期准备

三维模型格式转换指南x_t格式适用于UG高低版本之间的转换。但只适合转实体，很多软件并不支持这种格式。IGS格式可以转线，导出为片体。简单产品可以缝合（将公差增大到0.01），复杂产品还需修补。通常用来转换曲面文件，转出来的面不易变形，但不适合转实体。STP格式通常用来转换实体，一些复杂面容易变形，不建议用来转面4）检查产品模型。单击【分析】—【形状】—塑件脱模斜度分析【斜率】，矢量选择产品表面的法向方向，斜率的最小值输入-0.1，最大值输入0.1，要分析的目标面去框选产品的所有表面，单击【应用】按钮，即可通过颜色直观的检查塑件产品模型。塑件的玫红色表面应为模具的型腔面，蓝色表面为模具的型芯面。塑件内外表面沿脱模方向需设计脱模斜度，本塑件技术要求注明，其脱模斜度为1°，如图2-9所示修改拔模设计5）修改拔模。经斜率分析，产品7个小孔由前模成型。但是前模成型小孔容易粘定模，所以，这里将采用【减胶】的方式修改拔模，修改后，7个小孔由动模成型，如图2-10所示2.4.2分模设计

1）设置产品收缩率。查阅资料，本塑件材料为ABS，其平均收缩率则为0.5%在菜单栏中选择“插入”→“偏置/缩放”→“缩放体”选项，弹出“缩放体”对话框，选择灯罩产品，设置比例因子为1.005，如图2-11所示模具设计师经验点评设置制品的收缩率，是因为塑料在模具型腔冷却后要产生收缩，而制品成型后要经过一段时间才能完全稳定下来。其目的是对塑料成型留出一定的调整余地，以保证制品的精度要求。对一个产品设置收缩率后，产品的尺寸发生了变换，所以在设置收缩率之前，通常复制产品的原文件到图层，便于零件尺寸的验证2）检查NX的绝对坐标系是否位于产品分型面中心单击【创建方块】2.4.2分模设计

，偏置值输入0，如图2-12所示单击【燕秀UG工具】→【中心线】，类型选择【面】，面选项选择方块的底面，如图2-13所示在菜单栏中选择“格式”→“WCS”→“WCS动态”，调整临时坐标至中心线位置，如图2-14所示移动对象至绝对坐标系单击【移动对象】，选择所有对象，变换运动选择“从坐标系到坐标系”，指定起始坐标系为刚创建的动态WCS，指定目标坐标系位置为绝对坐标系，单击确定，如图2-15所示删除刚创建的方块和中心线。在菜单栏中选择“格式”→“WCS”→2.4.2分模设计

，检查绝对坐标是否位于产品的分型面上，如图2-16所示模具设计师经验点评在进行产品分模之前，将产品坐标归位到【设置为绝对WCS】，对于模具分模过程中临时坐标的设置和归位、以及调入标准模架等是非常必要的3）创建模仁实体。单击“创建方块”，弹出【创建方块】对话框，如图2-17所示。对象选择产品实体，设置间隙值为20，单击【确定】4）模仁与产品求差。单击【减去】命令，目标选择刚创建的方块，工具选择塑件产品，设置【保存工具】，单击【确定】，如图2-18所示2.4.2分模设计

5）拆分模仁。单击拆分体操作指南【拆分体】命令，目标选择模仁实体，工具选项【新建平面】选择XY平面或产品底面，单击【确定】，如图2-19所示。继续单击【拆分体】命令，将凹模的7个柱子拆分出来6）单击【移除参数】，框选界面中的所有元素，单击【确定】，如图2-20所示对象显示设置7）编辑对象显示。单击【编辑】——【对象显示】（快捷键Ctrl+J），设置模型的颜色或透明度，如图2-21所示。将凹模设置为蓝色，透明度为02.4.2分模设计

8）隐藏对象。单击【编辑】-【显示和隐藏】-【隐藏】（快捷键Ctrl+B），将凹模和塑件产品隐藏9）合并凸模。单击【合并】，将凸模合并，如图2-22编辑对象显示设置10）编辑对象显示。单击【编辑】——【对象显示】（快捷键Ctrl+J），设置模型的颜色或透明度，将凸模设置为浅绿色，透明度为02.4.3一模两腔排位设计

1）单击移动对象操作指南【移动对象】，对象选择模仁和产品，变换运动选择【距离】，指定矢量选择+YC，距离输入60mm，【结果】选择【移动原先的】，如图2-23所示2）单击对象旋转复制【移动对象】，对象选择模仁和产品，变换运动选择【角度】，指定矢量选择+ZC，指定轴点单击【点对话框】，选择绝对的坐标原点，角度输入180°，【结果】选择【复制原先的】，如图2-24所示模具设计师经验点评在做一模多腔模具时，如果产品不是对称的，切不可利用【镜像】命令变换产品，这样被镜像的产品是反向的，不符合实际要求3）求和。单击【合并】命令，分别将型芯部分求和、型腔部分求和，如图2-252.4.3一模两腔排位设计

模仁设计与拆分4）确定模仁长度尺寸为280。单击【拆分体】，目标选择型芯和型腔，工具选项【新建平面】指定YC平面，如图2-26所示。单击【移除参数】，框选所有模型，单击【确定】调整模仁尺寸至140单击【线性尺寸】，调整模仁长的一半为140，如图2-27。同样的方法，调整模仁的一半长度尺寸为140单击【合并】命令，分别将型芯部分求和、型腔部分求和，如图2-28模仁设计与拆分体操作5）确定模仁的宽度尺寸为170。单击【拆分体】，目标选择型芯和型腔，工具选项【新建平面】指定XC平面，如图2-29所示。单击【移除参数】，框选所有模型，单击【确定】调整模仁尺寸至85单击【线性尺寸】，调整模仁宽的一半为85，如图2-30所示。同样的方法，调整模仁的一半宽度尺寸为85单击【合并】命令，分别将型芯部分求和、型腔部分求和2.4.3一模两腔排位设计

模仁高度尺寸确定6）确定模仁高度尺寸。单击【线性尺寸】，调整型腔高为30，如图2-31所示。单击【线性尺寸】，调整型芯高为35，如图2-32所示7）单击【移除参数】，框选所有图形，单击【确定】创建模仁虎口8）创建模仁虎口。单击【燕秀UG模具】—【模具特征】—【虎口】，选择【模仁边缘虎口】，如图2-33所示。依次选择前模和后模，数量为四角，选择Z方向虎口面上点，参数如图2-33所示，单击【确定】9）基准角标记。单击2.4.3一模两腔排位设计

标记虎口角度【正三轴测图】，模型旋转后，将面对自己的模仁角做标记。单击【燕秀UG模具】—【模具特征】—【虎口】，如图2-34所示，分别将型芯和型腔的基准角做好标记

模具设计师经验点评：NX中单击单击此处添加项正文

【正三轴测图】，模型中，面对自己的模仁角，即为模仁的基准角单击此处添加项正文2.4.4导入模架

调用大水口CI型2740模架参数设置1）调入大水口CI型2740模架。单击【燕秀UG模具】—【模胚】，弹出标准模胚对话框，设置参数如图2-35所示。选择大水口系列CI型27系列2740模架，A板60mm，B板80mm，C板80mm，单击【确定】，完成模架的调用隐藏操作技巧2）隐藏操作。单击【隐藏】（快捷键Ctrl+B），选择定模板和型腔，隐藏两块模板。再启动快捷键Ctrl+Shift+B（反转显示和隐藏），屏幕中只显示定模板和型腔，如图2-36所示定模板开框设置3）定模板开框。单击【燕秀UG模具】—【模具特征】—【开框】，选择【清角】型，零件体（模仁）选择型腔，开框体（模板）选择定模板，C/R角半径为8.5，如图2-37所示隐藏操作技巧4）隐藏操作。启动快捷键Ctrl+Shift+U（全部显示），再启动快捷键Ctrl+B（隐藏），选择动模板和型芯，隐藏两块模板。再启动快捷键Ctrl+Shift+B（反转显示和隐藏），屏幕中只显示动模板和型芯，如图3-38所示动模板开框设置5）动模板开框。单击【燕秀UG模具】—【模具特征】—【开框】，选择【清角】型，零件体（模仁）选择型芯，开框体（模板）选择动模板，C/R角半径为8.5，如图2-39所示2.4.5浇注系统设计：1.调用定位圈、浇口套

唧嘴定位环生成流程1）单击【燕秀UG模具】——【进胶系统】——【唧嘴定位环】，如图2-40所示。单击【动态】，确定零件位置后，单击【生成3D】，如图2-41所示2）单击【减去】，设置保存工具，将浇口套与凹模求差，如图2-42所示3）单击【移除参数】，框选界面中的所有元素，单击【确定】4）调整主流道凝料。单击【偏置面】，将主流道凝料偏置50，如图2-43所示2.4.5浇注系统设计：2.分流道设计

确定型腔底面中心线方法1）确定型腔底面的中心线。单击【燕秀UG模具】—【中心线】，类型【面】，选择平面为型腔底面，如图2-44所示调整分流道长度设置2）调整分流道长度。单击【曲线长度】，选择长度为【总数】，侧为【对称】，总数为55，如图2-45所示3）创建一级分流道。单击【管】，外径为5，选择刚创建的曲线，如图4-46所示创建二级分流道4）创建二级分流道。单击曲线工具栏的【直线】，起点选择绝对坐标原点，终点方向沿着XC，尺寸为22.5，如图2-47所示2.4.5浇注系统设计：2.分流道设计

绘制17.5直线单击曲线工具栏的【直线】，起点选择刚创建的曲线终点，终点方向沿着YC，尺寸为17.5，如图2-48所示单击【管】，外径为4，选择刚创建的二级分流道曲线，如图2-49所示5）预留浇口位置。单击【偏置面】，即将二级分流道偏置-2，如图2-50所示倒圆角处理单击【边倒圆】，将二级分流道一端倒圆角R2，如图2-51。单击【边倒圆】，将一级分流道两端倒圆角R2.5，如图2-52所示2.4.5浇注系统设计：3.浇口设计

拉伸操作示例1）单击【拉伸】，截面选择浇口处预留的曲线，拉伸的宽度为1.5（对称即为0.75），高度为0.8，如图2-53所示模具设计师经验点评：浇口拉伸的宽度一般为二级分流道的1/32）修剪浇口。单击【修剪体】，目标选择刚拉伸的浇口实体，工具平面为【点和方向】，如图2-54所示3）浇口拔模。单击【拔模】，将浇口的三个面拔模，拔模角度为10°，如图2-55所示4）单击【边倒圆】，将浇口倒圆角R0.5，如图2-56所示2.4.5浇注系统设计：3.浇口设计

5）单击【移除参数】，框选界面中的所有元素，单击【确定】旋转复制分流道和浇口6）旋转复制分流道和浇口，并将流道凝料求和。单击【移动对象】，对象选择刚创建的分流道和浇口，运动选择角度，矢量选择Z轴，轴点为绝对坐标原点（0,0,0），角度为180°，结果为复制原先的，如图2-57所示单击【合并】，将流道和浇口凝料求和模具浇注系统凝料处理7）单击【减去】，将型芯与流道凝料求差，型腔与流道凝料求差，浇口套与流道凝料求差，结果如图2-58、2-59所示。本套模具的浇注系统凝料效果如图2-60所示2.4.6推出机构设计：1.顶针设计

1）确定顶针位置。单击【草图】，绘制10根直径为6的圆，位置如图2-61所示，单击【完成草图】模具设计师经验点评注意顶针位置坐标点尽量为整数，或保留一位小数点。即顶针位置尽量取整数或带0.5的小数，如27或27.5，实在空间不够再取27.2单击【拉伸】，将刚绘制的草图拉伸，如图2-63所示旋转复制物体单击【移动对象】，选择刚创建的10个拉伸体，变换运动选择【角度】，指定矢量Z轴，指定z轴点为绝对的坐标原点，角度为180°，结果【复制原先的】如图2-64所示调用顶针效果展示2）调用顶针。单击【燕秀UG模具】-【顶出系统】-【顶针】，产品顶针直径为6，位置捕捉刚创建的拉伸实体圆弧，如图2-65。顶针调用效果如图2-66所示2.4.6推出机构设计：1.顶针设计

3）调用流道顶针。流道顶针直径为5，3根顶针位置为X=±22.5和坐标原点，如图2-67所示设置顶针拉料槽参数4）单击【燕秀UG模具】-【进浇系统】-【钩针】，类型选择顶针拉料槽，参数如图2-68所示。依次选择模仁分型面和坐标原点的顶针，单击【确定】修剪顶针教程5）修剪顶针。单击【燕秀UG模具】-【顶出系统】-【顶针修剪】，系统自动弹出已有23根顶针，参数如图2-69所示。选择模仁或镶件，单击【确定】。注意：其他模板，系统会自动识别选定。若有错误，可手动修改移除参数与顶针效果6）单击【移除参数】，框选界面中的所有元素，单击【确定】。删除前期确定顶针位置的20个圆柱体。已完成的顶针效果图如图2-70所示2.4.7冷却系统设计：1.动模冷却运水

模具回型运水设置1）单击【燕秀UG模具】—【模板运水】—【回型】，根据提示选择模仁底部面，单击模型上的箭头，可以调整尺寸，如图2-71所示。动模运水参数如图2-72所示2）合并水路求差实体。单击【合并】，将水路的求差实体合并，如图2-73所示动模板求差操作3）将动模板与水路实体求差。单击【减去】，目标选择动模板，工具选择刚合并的水路求差实体，如图2-74所示。同理，将动模板与O型密封圈求差实体求差，如图2-75所示型芯与水路实体求差4）将型芯与水路实体求差。单击【减去】，目标选择型芯，工具选择刚合并的水路求差实体，如图2-76所示5）检查水路。动模冷却示意图如图2-77，动模冷却标准件如图2-78所示2.4.7冷却系统设计：2.定模冷却运水

回型运水设置1）单击【燕秀UG模具】—【模板运水】—【回型】，根据提示选择模仁底部面，单击模型上的箭头，可以调整尺寸，如图2-79所示。定模运水参数如图2-80所示2）合并水路求差实体。单击【合并】，将水路的求差实体合并，如图2-81所示模板求差操作3）将定模板与水路实体求差。单击【减去】，目标选择定模板，工具选择刚合并的水路求差实体，如图2-82所示。同理，将定模板与O型密封圈求差实体求差，如图2-83所示型腔水路求差操作4）将型腔与水路实体求差。单击【减去】，目标选择型腔，工具选择刚合并的水路求差实体，如图2-84所示5）检查水路。动模冷却示意图如图2-85所示，动模冷却标准件如图2-86所示模具设计师经验点评冷却系统的进水一般在反操作测，即在基准角那一侧（+X方向）。运水接头的优先顺序：反操作侧-操作侧-地侧-天侧。为什么尽量不设在天侧？一是怕漏水，导致模仁生锈。二是自动化生产时，怕影响机械手的动作。为什么不设在地侧？一是怕吊模时，忘记拆卸水管，导致压坏。二是怕产品自动落下之时，挂在水管上。从安全与不影响生产的角度来考虑，在操作侧与非操作侧时，优先非操作侧2.4.8其他辅助零件设计：1.调用模仁螺栓

型腔与定模板螺栓设计1）型腔与定模板螺栓。隐藏其他零件，屏幕中只显示型腔与定模板。单击【燕秀UG模具】—【螺丝】，选择公制M8螺栓，自定义数量为X2Y3，如图2-87所示

螺牙放置操作指南2）根据命令提示，选择螺牙的放置平面为型腔底面，单击【动态】，光标放置合适的坐标位置，如图2-88所示，单击【返回】。螺栓与水路壁至少3-5mm的安全距离，一般距离模仁边缘8-10mm

生成3D模型确认3）如图2-89所示，界面中显示已经调用6根螺栓及其XY坐标参数，确认无误后，单击【生成3D】。结果如图2-90所示

型芯与动模板螺栓调用4）同样的方式，调用型芯与动模板螺栓。隐藏其他零件，屏幕中只显示型芯与动模板。单击【燕秀UG模具】—【螺丝】，选择公制M8螺栓，自定义数量为X2Y3。型芯与动模板螺栓调用效果如图2-91所示2.4.8其他辅助零件设计：2.调用复位弹簧

设置回针参数1）单击【燕秀UG模具】—【弹簧】，选择【回针】，自动捕捉到本套模具顶针板行程为40mm（无限位块），当前回针直径为20。修改弹簧长度，可改变沉入模板的尺寸，参数如图2-92所示2）单击【预览】，生成弹簧参数，确认信息后，单击【生成3D】，效果如图2-93所示2.4.8其他辅助零件设计

调用垃圾钉。单击【燕秀UG模具】—【顶针板零件】，选择【垃圾钉】，如图2-94所示。单击【点选】，选择垃圾钉位置坐标XY（57，170），即位于复位杆的正下方，单击【生成3D】2.4.8其他辅助零件设计：4.调用支撑柱

UG模具顶针板设计教程单击【燕秀UG模具】—【顶针板零件】，选择【支撑柱】，直径选择40，自定义数量X2Y2，如图2-95所示。单击【动态】，选择支撑柱的位置坐标XY（43，123），如图2-96所示，单击【返回】，单击【生成3D】

UG模具支撑柱设计单击【燕秀UG模具】—【顶针板零件】，选择【支撑柱】，直径选择30，选择【对角镜像】，如图2-97所示。单击【动态】，选择支撑柱的位置坐标XY（30，50），单击【返回】，单击【生成3D】。支撑柱的效果如图2-98所示2.4.8其他辅助零件设计

调用限位柱单击【燕秀UG模具】—【顶针板零件】，选择【限位柱】，如图2-99所示。单击【动态】，选择限位柱的位置坐标XY（0，130），单击【返回】，单击【生成3D】

调用边锁单击【燕秀UG模具】—【精定位】，选择【边锁】，如图2-100所示。边锁的作用是对模胚进行精定位。采用十字形，边锁效果很好，且不受温差影响2.4.8其他辅助零件设计：7.模具刻字

1）单击【燕秀UG模具】—【刻字】，输入想要刻录的文字，如图2-101所示刻字操作流程2）单击【点选】，选择想要刻录模板的位置，单击【应用】，再进行下一模板的刻字，完成效果如图2-102，冷却水口刻字效果如图2-103所示顶针刻字操作指南3）单击【顶针刻字】，选择想要刻录的顶针底面，单击【应用】，依次完成顶针刻字，完成效果如图2-104所示2.5小结052.5小结简单模具结构与生产效率提升

本模具结构较为简单，模具采用一模两腔，可以提高生产率。采用一模两腔，一般是在分模以后启用【移动对象】命令，【旋转复制】产品及全部模仁。特别注意，应将绝对坐标变换到分型面上，并对准模具中心优化冷却回路设计

设置冷却效果良好的冷却水回路是缩短成型周期、提高生产效率最有效的方法。如果不能实现均匀、快速冷却，则会使制件内部产生应力而导致产品变形或开裂，所以应根据制件的形状、壁厚及塑料的品种，设计、制造出能实现均匀、快速冷却的冷却回路冷却系统的设计原则

单击此处添加项正文1）冷却水孔应尽量多、孔径应尽量大

单击此处添加项正文冷却水道设计原则

2）冷却水道至型腔表面的距离应尽量相等，一般冷却水孔至型腔表面的距离应大于10mm，常用12~15mm2.5小结

3）浇口处应加强冷却。浇口附近的温度最高，离浇口距离越远温度越低，因此浇口附近应加强冷却

4）降低入水和出水的温差

5）注意干涉和密封的问题，避免将冷却管道开设在塑件熔合纹部位

6）冷却水道的大小要易于加工和清理，一般孔径为8~10mm谢谢第3章一模四腔侧浇口模具设计—灯罩模具设计CONTENTS目录01

设计任务02

设计思路分析03

模具设计流程及知识点04

3.4灯罩模具设计实操05

3.5小结灯罩模型设计任务

如何使用手动分模的方法进行模具设计

如何使用燕秀模具外挂加载LKM_AI型大水口模具模架

顶针如何分布才能有效顶出产品，顶针大小及方位如何确定

如何创建浇注系统和冷却系统设计任务01设计任务

灯罩模型设计任务本章的设计任务是灯罩模型，灯罩模型图如图3-1所示，接受设计任务是客户提供灯罩产品的模型图，并提出一些设计要求如表3-1所示设计思路分析02设计思路分析下面以灯罩产品的结构，进行模具设计思路分析用途分析

电器产品模具要求该产品属于电器产品，注射条件为高温、高压，故对模具有较高强度要求，尺寸定位要求比较高，产品也要有一定耐磨性和耐腐蚀性材料分析：（1）技术指标

ABS树脂特性ABS是丙烯晴、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯晴，B代表丁二烯，S代表苯乙烯，ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PS、SAN、BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧、硬、刚相均衡的优良力学性能材料分析

使用性能有良好的冲击刚度，尺寸稳定性好，电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性、成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类溶剂，而且易溶于醛、酮、和某些氯代烃中材料分析：（3）成型性能

①无定形料，流动中等，吸湿大，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥②易取高料温，高模温，但料温过高容易分解。对精度较高的塑件，模温宜取500C~600C。对高光泽、耐热塑件，模温宜取600C~800C模具维护与排气优化③如成型耐热级或阻燃级材料，生产3~7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面光亮，须对模具及时进行处理，同时模具表面需要增加排气位置结构分析模具结构灯罩产品结构比较简单，不需要进行特殊结构设计，可采用一模四腔的二板式模具结构，如图3-2所示分型面分型面取在制品最大截面处，为保证制品的外观质量和便于排气，分型面选在产品的底部，如图3-3所示浇口类型由于产品的外观和结构限制，不宜于采用直接式浇口、点浇口和潜伏式浇口进料。而侧浇口进料，既不影响产品的外观，去除又方便，如图3-4所示顶出系统由于灯罩模型锁模力不大而且不是透明产品，所以顶出机构可以采用顶针顶出，如图3-5所示冷却系统根据制品的形状、尺寸和模具结构，型芯和型腔的结构限制，动模和定模采用直流式冷却系统比较合理，如图3-6所示模具设计流程及知识点033.3.1模具设计流程分析模具设计流程本例将完全采用建模模块的功能进行模具设计，设计模具时设计出主要成型结构，A板B板以及模架的加载、流道系统、顶出系统、冷却系统等的设计，最后完成其他零部件的加载。主要设计流程是：调入参考模型与缩放模型→创建补块完成破孔修补→创建型腔型芯→→创建镶件→创建A板和B板→调入模架→设计流道系统→设计顶出系统→设计冷却系统→其他标准件的加载→完成模具设计3.3.1主要知识点

本例主要包含如下知识点

1）如何通过“缩放体”

、“模具工具”

、“创建方块”

、“替换面”

、“实例几何体”3.3.1主要知识点

、“拉伸”

、“分割体”

、“求和”

、【变换】

等功能完成产品的分型

2）如何通过燕秀模具外挂完成模坯的调用、【开框】3.3.1主要知识点等功能的使用，完成模架的加载及顶出系统、流道系统、冷却系统的创建3）如何通过【轮廓分割】、【圆柱体】、【偏置区域】、【求差】3.3.1主要知识点等命令完成镶件的制作3.4灯罩模具设计实操043.4.1调入模型与设置收缩率

启动UGNX软件1）启动UGNX软件。在Windows界面选择“开始”→“所有程序”→“SiemensNX”→“NX”命令，进入NX初始化环境界面调入参考模型2）调入参考模型。按Ctrl+O组合键弹出【打开部件文件】对话框，选择灯罩产品文件（随书附带文件中“example\03\cp-03.prt”），然后单击按钮调入参考模型，如图3-7所示3）在“应用模块”工具条中单击“建模”按钮或按Ctrl+M组合键进入建模模块4）复制产品。在菜单栏中选择“格式”→“复制至图层”3.4.1调入模型与设置收缩率

选项，类选择的对象选择灯罩产品，单击，弹出“图层移动”对话框，目标图层或类别输入10，单击，如图3-8所示注意UGNX中的图层分为工作图层、可见图层和不可见图层。工作图层即为当前正在操作的层，当前建立的几何体都位于工作图层上，只有工作层中的对象可以被编辑和修改，其他的层只能进行可见性和可选择性的操作。通过【复制至图层】命令，在10层保存一个原尺寸产品，方便后面模型的操作5）图层设置。在菜单栏中选择“格式”→“图层设置”3.4.1调入模型与设置收缩率

选项，弹出图层设置对话框，如图3-9所示，将11层的灯罩产品的复制文件设置为不可见6）设置产品收缩率。在菜单栏中选择“插入”→“偏置/缩放”→“缩放体”选项，弹出“缩放体”对话框，选择灯罩产品，设置比例因子为1.005，如图3-10所示模具设计师经验点评设置制品的收缩率，是因为塑料在模具型腔冷却后要产生收缩，而制品成型后要经过一段时间才能完全稳定下来。其目的是对塑料成型留出一定的调整余地，以保证制品的精度要求。对一个产品设置收缩率后，产品的尺寸发生了变换，所以在设置收缩率之前，通常复制产品的原文件到图层，便于零件尺寸的验证3.4.1调入模型与设置收缩率：（7）检查NX的绝对坐标系是否位于产品分型面中心

在菜单栏中选择“格式”→“WCS”→，检查绝对坐标是否位于产品的分型面上，本实例的绝对坐标已经调整至产品分型面，如图3-11所示模具设计师经验点评在进行产品分模之前，将产品坐标归位到【设置为绝对WCS】，对于模具分模过程中临时坐标的设置和归位、以及调入标准模架等是非常必要的3.4.2产品破孔修补：1）灯罩产品外表面有4个缺口，可采用补实体或补片体的方法，本实例采用补实体

单击“创建方块”创建方块修复通孔面，弹出“创建方块”对话框，面规则切换为单个面，面间隙为0，对象选择灯罩产品要修补的-Y方向的通孔面，单击【确定】，如图3-12所示模具设计师经验点评用软件分模时，通孔有选择上下两种的分法，但是软件不能判断选择哪种分法，所以用户要将通孔补好，以决定留前模还是后模。而当产品的外表面要求比较高，不允许有毛刺时，应在型芯的表面进行修补靠破孔的操作3.4.2产品破孔修补：2）在“同步建模”工具条中，单击“替换面”

面替换操作指南按钮，弹出“替换面”对话框，如图3-13所示。选择要替换的面为方块上表面（原始面1），替换的面为灯罩产品上表面（替换面1），单击【应用】。接着，再选择要替换的面为方块侧面（原始面2），替换的面为灯罩产品外圆面（替换面2），单击【确定】，结果如图3-14所示3.4.2产品破孔修补

3）检查产品圆角大小，将方块倒圆，修补圆角面在“同步建模”工具条中，单击“调整圆角大小”按钮，测量产品圆角半径为5.025，如图3-15所示在“特征”工具条中，单击“边倒圆”按钮，将方块的棱角倒圆，半径为刚测量的5.025，如图3-16所示4）单击“减去”命令，目标选择方块，工具选择产品，如图3-17所示5）单击“移动对象”命令，运动选择“角度”，指定矢量为“z轴”，指定轴点为绝对坐标原点（0，0，0），角度为360°/3，结果选择“复制原先的”，非关联副本数为2，如图3-18所示6）单击“拉伸”按钮，拉伸的截面选择产品中心孔的下边缘，方向为+Z，拉伸的开始值为0，结束选择“直至延伸部分”为产品的上端面，如图3-19所示3.4.3型腔型芯创建

产品排位设计分析1）产品的排位分析。根据产品的大小、产量和模具寿命等要求，对产品进行一出四的排位设计，设计尺寸如图3-20所示。在“草图”工具条中，单击“草图”按钮，在XY平面建草图，尺寸如图3-21所示，单击2）在“特征”工具条中，单击“拉伸”按钮，截面选择草图，拉伸的方向为+Z，上模仁55，下模仁50，单击，如图3-22所示3）单击“减去”3.4.3型腔型芯创建

设置灯罩产品参数命令，目标选择刚拉伸的实体，工具选择灯罩产品和四个补实体，设置选项中“保存工具”，单击【确定】，如图3-23所示4）将拉伸的实体分割。单击“拆分体”，目标选择拉伸的实体，分割的平面选择ZC平面，完成动、定模仁的分割，如图3-24所示5）在“编辑特征”工具条中，单击“移除参数”按钮，对象选择模仁，单击【确定】，如图3-25所示模具设计师经验点评使用【分割体】命令可以选取已有的平面作为工作平面，也可以新建一个平面作为拆分体的参考平面3.4.3型腔型芯创建

6）隐藏上模仁和产品，屏幕中只显示下模仁6个部件单击“合并”按钮，目标体选择下模仁，工具条选择型芯和补实体，如图3-26所示7）单击“移动至图层”图层移动操作，类选择的对象选择上模仁，单击【确定】，弹出“图层移动”对话框，目标图层或类别输入21，单击【确定】，如图3-27所示3.4.3型腔型芯创建

01同理，将下模仁移动至41层，将草图及标准等无用信息移动至255层。型腔、型芯结果图3-28所示单击此处添加项正文

02模具设计师经验点评：【移动至图层】单击此处添加项正文

03图层管理与对象分类用于改变图素或特征所在的图层位置，可以讲对象从一个图层移动至另一个图层。读者可以根据自己的设计习惯，自定义合适的图层。这个功能非常有用，可以及时的将创建的对象归类至相应的图层，方便了对象的管理3.4.4型腔型芯布局

1）单击“移动对象”命令，运动选择距离，矢量为-XC，距离为75，如图3-29所示2）单击“移动对象”命令，运动选择距离，矢量为XC，距离为150，结果选择复制原先的，如图3-30所示3）单击“偏置面”命令，将刚移动复制的模仁侧面偏置10，如图3-31所示4）移动变换所有模型，调整其与绝对坐标的关系，使绝对坐标位于模具的正中心。单击“移动对象”命令，运动选择距离，矢量为-YC，距离为75，如图3-32所示3.4.4型腔型芯布局：5）单击“移动对象”

180°角复制操作命令，运动选择“角度”，指定矢量为“ZC轴”，指定轴点为绝对坐标原点（0，0，0），角度为180°，结果选择“复制原先的”，如图3-33所示注意在做一模多腔模具时，如果产品不是对称的，切不可利用【镜像】命令变换产品，这样被镜像的产品是反向的，不符合实际要求。读者可以使用【平移】【旋转】等方式进行变换3.4.4型腔型芯布局

6）单击“合并”按钮，目标体选择1个下模仁，工具体选择其他3个下模仁。同理，将4个上模仁求和，结果如图3-34所示3.4.4型腔型芯布局：7）检查绝对坐标系与模具中心是否重合模具设计师经验点评

设置模具坐标时，应将坐标设置在分型面上，并对准产品的中心，使Z轴朝上，同时保证设置的坐标作为绝对坐标，即靠移动产品位置调整坐标。这样既保证自动调入模架后，A、B板的位置不会出错，在用临时坐标后，也可随时恢复原坐标3.4.5镶件制作

1）单击“圆弧/圆”绘制分割曲线圆命令，选择“从中心开始的圆弧/圆”，限制勾选“整圆”，圆心捕捉凸台边缘的圆心，再捕捉凸台端部一点，产生要分割镶件的曲线圆。同样，对其他3个凸台绘制圆曲线。如图3-35所示2）单击“拉伸”拉伸界面操作指南按钮，拉伸的界面选择刚绘制的4个圆弧，拉伸的限制的起始和结束均要超过下模仁，设置体类型为“片体”，如图3-36所示3）单击“拆分体”，目标选择下模仁，工具选项为“面或平面”，选择刚拉伸的4个片体，单击【确定】，如图3-37所示3.4.5镶件制作

4）单击“移除参数”按钮，对象选择下模仁，单击【确定】。这样就拆分出4个型芯，如图3-38所示5）单击“移动至图层”图层移动设置，类选择的对象选择4个片体和4个圆弧，单击【确定】，弹出“图层移动”对话框，目标图层或类别输入255，单击【确定】6）单击“测量”，对象选择镶件的圆柱面，测得直径为40.2，如图3-39所示7）创建镶件的挂台。单击“圆柱体3.4.5镶件制作

圆柱参数设置与布尔运算，圆柱类型为“轴、直径和高度”，轴的矢量为+Z，指定点捕捉镶件底座圆心，将挂台直径设为55，高度为5，布尔运算为“合并”，对象选择镶件，单击【确定】，如图3-40所示同样，完成其他3个镶件挂台的制作，结果如图3-41所示8）单击“减去”按钮，目标体选择下模仁，工具体选择4个镶件，设置选项中“保存工具”，单击【确定】，如图3-42所示9）下模仁挂台孔避空设计。单击“偏置面”3.4.5镶件制作

按钮，要偏置的面选择镶件挂台孔面，偏置值为-0.5，单击【应用】，如图3-43所示

同样，完成其他3个镶件挂台孔的制作3.4.6导入模架

1）调入龙记大水口AI型5050模架调用模具模架参数设置单击燕秀模具外挂中“模胚”命令，弹出龙记标准模胚对话框，设置参数如图3-44所示。选择大水口AI型50系列5050模架，A板90，B板50，C板120，AB板间距为0，单击【确定】，完成模架的调用2）燕秀模具外挂中调出的模板默认为全透明模式显示，以方便用户检查各零件之间的位置关系取消模板透明度设置取消模板透明度。框选所有零件，单击“编辑”——“对象显示”命令，将着色显示拖动至任意数值，在拖动为0，如图3-45所示，单击【确定】3.4.6导入模架

定模板开框流程3）定模板开框。隐藏（Ctrl+B）定模板和定模仁，再反向隐藏（Ctrl+Shift+B），屏幕中只显示定模板和定模仁。单击燕秀模具外挂中的“开框”命令，按照提示，依次选择开框类型，选择模仁和模板，如图3-46所示

动模板开框操作4）动模板开框。将所有模型全部显示（Ctrl+Shift+U），隐藏（Ctrl+B）动模板和动模仁，再反向隐藏（Ctrl+Shift+B），屏幕中只显示动模板和动模仁。单击燕秀模具外挂中的“开框”命令，按照提示，依次选择开框类型，选择模仁和模板，如图3-47所示

模仁虎口设计5）模仁虎口设计。单击【燕秀UG模具】—【虎口】，依次选择前模和后模，选择Z方向虎口面上的点，参数如图3-48所示

模仁基准角设定6）模仁基准角。单击定向视图——正三轴测图，正对着自己的模仁角即为基准角。单击燕秀模具外挂——基准角，依次将动模仁和定模仁打基准角，如图3-49所示3.4.7浇注系统设计

调用定位圈操作指南1）调用定位圈。单击燕秀模具外挂——灌嘴定位环，参数选择如图3-50所示，单击动态，确定定位环的位置后，单击【生成3D】调用浇口套定位2）调用浇口套。单击燕秀模具外挂——灌嘴定位环，参数选择如图3-51所示，单击动态，确定浇口套的位置后，单击【生成3D】3）单击“实用工具”工具条中的“隐藏”按钮（或用快捷键Ctrl+B），隐藏其他部件，视图中只显示浇口套和上模仁在“特征”工具条中，单击“减去”按钮，目标体选择上模仁，工具体为浇口套，设置选项中“保存工具”，单击【确定】，如图3-52所示3.4.7浇注系统设计

4）单击“移除参数”

按钮，将当前文档去除参数关联

5）单击“偏置面”命令，将主流道凝料拉长，如图3-53所示

6）创建分流道。单击“草图”工具条中“草图”

按钮，在XY平面建草图，绘制草图，尺寸如图3-54所示

7）单击“管”3.4.7浇注系统设计

管道路径编辑技巧，管道路径选择刚绘制的一条直线，单击【应用】，再选择另外一条直线，布尔运算选择【合并】，选择刚绘制的管道，单击【确定】，结果如图3-55所示8）修整分流道。单击“偏置面”命令，将分流道的端面向后偏置-3，如图3-56所示在“特征”工具条中，单击“边倒圆”按钮，要倒圆的边选择分流道的6个边缘，半径输入4，如图3-57所示，单击【确定】9）在“特征”工具条中，单击“合并”按钮，将主流道废料和分流道废料求和，如图3-58所示3.4.7浇注系统设计拉伸命令应用10）单击“拉伸”命令，选择分流道的直线，拉伸方向为+X，对称值0.75，两侧偏置0和0.8，如图3-59所示11）在“特征”工具条中，单击“减去”单击此处添加项正文模具设计流程按钮，目标体选择定模仁，工具体选择流道废料，设置选项中“保存工具”，单击【应用】。再次“减去”操作，目标体选择动模仁，工具体选择流道废料，设置选项中“保存工具”，单击【确定】，如图3-60所示3.4.8顶出机构设计

1）分析产品，每个产品有3个柱位，可在柱位设置圆形顶针测量产品柱位圆柱面直径单击分析——测量，测量直径的对象选择产品柱位的圆柱面，测得直径为8.04，如图3-61所示。由于圆形顶针有标准件，可采用φ8的顶针设置12根顶针2）单击燕秀模具外挂中的顶针，选择φ8的顶针，如图3-62所示。根据提示，选择放置顶针点的位置，捕捉圆柱面的圆心，完成共12根顶针的设置，如图3-63所示修改顶针为钩料针3）将中间一根顶针的属性改为钩料针。单击燕秀模具外挂——钩针，类型选择顶针拉料槽，设置参数如图3-64所示修剪避空操作4）单击燕秀模具外挂——顶针——修剪避空，外挂自动识别出15根顶针，根据提示选择模仁和4个镶件，如图3-65所示调整顶针5）调整顶针。由于此处产品结构特点，此处外挂修剪顶针容易出错，单击“替换面”，手动修改顶针高度，如图3-66所示。由于分流道两根顶针与产品形状无关，顶针端面可以做成平面。单击“修剪体”，选择分流道的两根顶针，将其端面修剪成平面，如图3-67所示3.4.9冷却系统设计模仁螺丝连接设计1）给定模和模仁打螺丝。单击燕秀模具外挂——螺丝，参数如图3-68所示，单击【4角镜像】，依据提示选择螺牙的放置平面为模仁底面，单击【生成3D】，如图3-69所示，完成定模和模仁的螺栓连接设计模具螺丝连接设计2）与定模板类似，给动模支撑板和下模仁打螺丝。单击燕秀模具外挂——螺丝，参数如图3-68所示，单击【自动】4，依据提示选择螺牙的放置平面为模仁底面，单击【生成3D】，如图3-70所示，完成定模和模仁的螺栓连接设计动模运水设计3）动模运水设计。单击燕秀模具外挂——冷却系统——模板运水，运水直径输入12，单击图中箭头，调整水路参数，具体参数如图3-71所示。单击“合并”，将动模水路的求差实体合并。再单击“减去”，将动模支撑板与合并的水路求差实体、O型密封圈的求差实体求差，如图3-72所示。再将动模仁与合并的水路求差实体求差，运水结果参考图3-6（b）所示模具冷却系统设计4）定模运水与动模类似。单击燕秀模具外挂——冷却系统——模板运水，运水直径输入12，单击图中箭头，调整水路参数，具体参数如图3-73所示。单击“合并”，将定模水路的求差实体合并。再单击“减去”，将定模板与合并的水路求差实体、O型密封圈的求差实体求差，如图3-74所示。再将定模仁与合并的水路求差实体求差，运水结果参考图3-6（a）所示3.4.10调用其他标准件

垃圾钉设计与生成1）垃圾钉的设计。单击燕秀模具外挂——模胚及相关——顶针板零件，选择垃圾钉，单击“动态”，参数如图3-75所示，单击“生成3D”

模具设计师经验点评在顶针底板和模具底板之间按模架大小或高度加设垃圾钉作为支撑，作用是减少顶针底板和模具底板的接触面积，防止因掉入垃圾或模板变形导致顶针复位不良，垃圾钉也叫限位钉、止动垫。垃圾钉的位置在复位杆的同一轴心线处，需要有一定的数量防止顶针板变形

支撑柱设计生成3D2）支撑柱设计。单击燕秀模具外挂——模胚及相关——顶针板零件，选择支撑柱，单击“动态”，参数如图3-76所示，单击“生成3D”3.5小结053.5小结

四腔模具设计要点本模具结构较为简单，模具采用一模四腔，可以提高生产率。采用一模四腔，一般是在分模以后【变换】产品及全部模仁。特别注意，应将绝对坐标变换到分型面上，并对准模具中心

多型腔模具设计与浇注系统布置多型腔模具设计的重要问题之一就是浇注系统的布置方式，由于型腔的排布与浇注系统布置密切相关，因而型腔的排布在多型腔模具设计中应加以综合考虑。型腔的排布应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等地分得所需的足够压力，以保证塑料熔体同时均匀地充满每个型腔，使各型腔的塑件内在质量均一稳定。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能最短，同时采用平衡的流道和合理的浇口尺寸以及均匀的冷却等。合理的型腔排布可以避免塑件尺寸的差异、应力形成及脱模困难等问题

多型腔模具设计原则应该指出的是，多型腔模具最好成型同一尺寸及精度要求的制件，不同塑件原则上不应该用同一副多型腔模具生产。在同一副模具中同时安排尺寸相差较大的型腔不是一个好的设计，不过有时为了节约，特别是成型配套式塑件的模具，在生产实践中还使用这一方法，但难免会引起一些缺陷，如有些塑件发生翘曲，有些则有过大的不可逆应变等谢谢第4章双分型面注射模具设计——接收器上盖模具设计CONTENTS目录01

设计任务02

设计思路分析03

模具设计流程及知识点04

4.4接收器上盖模具设计实操05

4.5小结接收器上盖模型设计任务

掌握三板模（DCI型）双分型面模具结构掌握利用分型管理器工具进行手动分模掌握细水口进胶模具设计原则掌握三板模模具设计及装配方法设计任务01设计任务接收器上盖模型设计本章的设计任务是接收器上盖模型，模型图如图4-1所示，在接受设计任务是，客户提供接收器上盖产品的模型图，并提出一些设计要求如表4-1所示设计思路分析02设计思路分析

下面以接收器上盖产品的结构，进行模具设计思路分析用途分析

电池包装电器产品要求该产品属于电器产品，用于包装电池，要求使用材料有一定的耐油性和耐化学腐蚀性；产品外表不能有气泡、凹陷和喷痕等瑕疵；产品的配合要求比较高结构分析

1）模具结构接收器上盖产品结构比较简单，不需要进行特殊结构设计，采用一模两腔的三板式模具结构，如图4-2所示

2）分型面分型面取在制品最大截面处，为保证制品的外观质量和便于排气，分型面选在产品的底部，如图4-3所示结构分析：3）浇口类型

点浇口与多点进料优势点浇口主要用于三板模的浇注系统，位置有很大的自由度，便于多点进料。分流道在流道推板和定模板之间，不受型腔的阻碍。对于大型制品多点进料、为避免制品成型时变形而采用的多点进料、一模多腔且分型面处不允许有浇口痕迹的制品非常合适由于产品的外观和结构限制，本例采用点浇口进料，既不影响产品的外观，去除又方便，如图4-4所示结构分析

4）顶出系统由于接收器上盖不是外观产品，所以顶出机构可以采用顶针顶出，如图4-5所示

5）冷却系统根据制品的形状、尺寸和模具结构，冷却孔取8mm。由于型芯和型腔的结构限制，动模和定模采用直流式冷却系统比较合理，如图4-6所示模具设计流程及知识点034.3.1模具设计流程分析模具设计流程本例将完全采用建模模块的功能进行模具设计，设计模具时设计出主要成型结构、模架的加载、流道系统、其他零部件的加载、冷却系统等的设计、最后完成顶出系统设计。主要设计流程是：调入参考模型与缩放模型→创建补片完成破孔修补→创建型腔型芯→调入模架→设计流道系统→创建镶件→设计冷却系统→其他标准件的加载→设计顶出系统4.3.2主要知识点

本例主要包含如下知识点4.3.2主要知识点

1）如何通过“缩放体”、“、“模具分型工具”、“检查区域”、“曲面补片”、“设计分型面”、“选择分型或引导线”、“遍历分型线”、“自动创建分型面”、“定义区域”、“分型导航器”等功能完成产品的分型2）如何通过“求差”、“移除参数”、“移动对象”、“实例几何体”等命令完成型腔型芯的布局3）如何通过“投影”、“HB_MOULD”外挂“模具标准件”、“水口系列”等功能完成浇注系统设计4）如何通过“HB_MOULD”外挂完成模坯的调用、“开框”、【镶针】等功能的使用完成模架的加载及镶件、顶出系统、冷却系统的创建5）图层和组合键的应用4.4接收器上盖模具设计实操044.4.1调入模型与设置收缩率

启动UGNX软件1）启动UGNX软件。在Windows界面选择“开始”→“所有程序”→“SiemensNX”→“NX”命令，进入NX初始化环境界面调入参考模型2）调入参考模型。按Ctrl+O组合键弹出“打开部件文件”对话框，选择接收器上盖产品文件（随书附带光盘中“example\04\cp-04.prt”），然后单击【OK】按钮调入参考模型，如图4-7所示3）在“标准”工具条中单击“建模”按钮或按Ctrl+M组合键进入建模模块4）复制产品。在菜单栏中选择“格式”→“复制至图层”图层移动操作选项，类选择的对象选择接收器上盖产品，单击【确定】，弹出“图层移动”对话框，目标图层或类别输入2，单击【确定】，如图4-8所示4.4.1调入模型与设置收缩率5）图层设置。在菜单栏中选择“格式”→“图层设置”选项，弹出图层设置对话框，如图4-9所示，将2层的产品的复制文件设置为不可见6）设置产品收缩率。在菜单栏中选择“插入”→“偏置/缩放”→“缩放体”选项，弹出“缩放体”对话框，选择接收器上盖产品，设置比例因子为1.005，如图4-10所示4.4.1调入模型与设置收缩率

7）检查NX的绝对坐标系是否位于产品分型面中心

在菜单栏中选择“格式”→“WCS”→

，检查绝对坐标是否位于产品的分型面上，本实例的绝对坐标已经调整至产品分型面，如图4-11所示4.4.2分型面设计

模具分型设计实例模具分型的设计方法很多，在UGNX分型过程中，往往难于利用一个统一的方法来完成。本实例的分型采用借助于“注射模向导”自动分型的工具，采用手动分型的方法来完成1）单击“应用模块”，选择“注射模向导”，弹出“注射模向导”工具条，如图4-12所示。单击“检查区域”按钮，弹出“检查区域”对话框，产品实体选择接收器上盖，脱模方向选择+Z，单击“计算”按钮。切换到【面】按钮，拔模角限制为0.1，单击“设置所有面的颜色”，单击【确定】按钮，系统自动将产品的型芯和型腔用颜色区分开来，如图4-13所示4.4.2分型面设计

2）本产品外表面有10个破孔，可采用补实体或补片体，本实例采用自动补片体

在“注射模向导”工具条中，单击“模具分型工具”

按钮，弹出“模具分型工具”对话框。单击“曲面补片”

按钮，弹出“边缘修补”对话框，环类型选择

，选择产品破孔的上边缘，单击

。依次完成10个破孔的修补，单击4.4.2分型面设计

修补曲面方法三种方式，可以根据设计区域步骤的结果自动创建修补曲面。由于本产品的柱面没有经过拔模处理，部分面属于直纹面，所以本例采用手动选取破孔边缘的方式修补。此外，“注射模工具”也提供自动孔补片的方法，“注射模工具”中的“边缘修补”与“曲面补片”4.4.2分型面设计

3）创建分型线。在“注射模向导”工具条中，单击“模具分型工具”按钮，弹出“模具分型工具”对话框。单击“设计分型面”按钮，弹出“设计分型面”对话框，如图4-15所示单击“编辑分型线”的“遍历分型线”按钮，弹出“遍历分型线”对话框，如图4-16所示。选择产品的一条分型线，检查生成的分型线是否正确，如果正确，单击“接受”4.4.2分型面设计

注意当产品的最大形状比较简单时，均可使用【自动搜索分型线】功能创建出正确的分型线。只有分型线是不能将模仁分割的，必须要有分型面，下面将要通过分型线生成分型面分型线设计指南4）引导线设计。如果创建的分型线不在同一平面时，则应该使用“编辑分型段”设计操作功能，分段定义分型线的延伸方向，在后面的分型面自动创建时，分型面的延伸就得到了简化选择引导线方法设计分型面由于分型线不在同一平面，一般选择“引导线”的方法去选取。在“设计分型面”对话框中，如图4-15所示，单击“编辑分型段”栏目下的“选择分型或引导线”4.4.2分型面设计

5）分型面设计。分型面功能是创建修剪型芯和型腔的分型片体，分型面应该尽可能做得单一、规律、光顺，应该避免分型处产生尖角在“设计分型面”对话框中，如图4-15所示，单击“自动创建分型面”栏目下的“自动创建分型面”设计分型面检查在“设计分型面”对话框中查看分型面的创建情况，如图4-19所示，由于设计分型线时，添加了两条引导线，将分型线分成两端，由此生成的分型面也是由“分型段1”和“分型段2”两部分组成。单击“分型段”栏目下的，在“创建分型面”栏目下，显示出创建分型面的几种方法（如表4-2），选择“有界平面”4.4.2分型面设计

注意拉伸方向应朝向坐标轴方向，否则不利于其它分型面的创建。分型面的投影面积必须大于模仁，否则会影响分模。分型面的设计在塑胶设计中有着非常重要的地位，是整个模具设计的基础。如果分型面没有确定，则进浇方式、进浇位置、顶针的排布、行位、斜顶的设计、排气的设计和冷却水道的设计都无从下手6）在“注射模向导”工具条中，单击“模具分型工具”4.4.2分型面设计

按钮，弹出“模具分型工具”对话框。单击“定义区域”按钮，弹出“定义区域”对话框。单击“搜索区域”按钮，弹出搜索区域对话框，如图4-21，搜索区域“选择种子面”为型腔区域的任意一个面，边界边默认为分型线和破孔边缘。4.4.2分型面设计

同样的方法，单击“定义区域”栏目下的“搜索区域”搜索区域设置弹出搜索区域对话框，如图4-21，搜索区域“选择种子面”为型芯区域的任意一个面，边界边默认为分型线和破孔边缘注意定义区域是参考设计区域的面来定义的，在设计区域时竖直面不指派，则在定义区域时将会有未定义的区域面。在定义区域中7）创建分割型芯的片体。在“注射模向导”工具条中，单击“分型导航器”4.4.2分型面设计

弹出产品的型腔区域片体、曲面补片和分型面的片体。单击“特征”工具条下的“缝合”片体缝合操作目标片体选择分型面片体，工具片体将其余的片体全部选中，将上述片体缝合成一个片体，如图4-22所示注意本实例是借助于自动分模的工具进行手动分模的一种方法。此处创建的并不是真正的型腔实体，而是用于创建型腔的分型面片体4.4.3创建型腔型芯1）在“草图”工具条中，单击“草图”按钮，在XY平面建草图，绘制一个矩形，尺寸如图4-23所示，单击【完成草图】2）在“特征”工具条中，单击“拉伸”按钮，拉伸的截面选择刚创建的草图，拉伸限制选择【对称值】40mm，单击【确定