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基于UG的注塑模具应用研究简介

来源:985论文网 添加时间:2020-05-12 10:46
摘  要
随着塑料工业,汽车,航空航天,家电行业的不断发展,大型塑料零件越来越受到人们的重视和应用。因此,对大型注塑模具的设计提出了更高的要求。本文主要采用热流道技术、注塑CAE技术和注塑工艺优化技术对模具的关键结构(浇注系统、冷却系统)和注塑工艺进行了设计。浇注系统设计中,针对结构复杂,熔体填充过程长等原因造成的大型塑料件的浇注不均匀,充填困难,成型质量差等问题,整个仪表盘模具的浇注系统采用多点浇注和冷热流道相结合的方式。应用moldflow对门控系统的不同方案进行分析比较,确定四种浇口方案较好。然后利用流变理论计算浇注系统的尺寸,不断调整和优化浇注系统,实现浇注系统的平衡。本文主要阐述了研究背景与研究意义、研究内容、国内外研究现状,分析了基于UG的注塑模具CAD技术,分析了基于Moldflow的注塑模具CAE技术,分析了UG在注塑模具设计中的应用优势及实例。
关键词:UG;注塑模具;Mold flow
 
1  绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.1.1 研究背景
随着科学技术的发展,注塑模具的使用越来越多。传统的注塑模具设计是基于经验和不断探索。主要取决于设计师的经验和加工工人的技能。设计是否合理,或者不仅通过模具测试,而且通过反复的模具修复来纠正制造缺陷。这样,不仅难以保证模具的质量,而且使模具的设计和制造周期过长,质量不稳定,成本高,特别是对于大型精密复杂的模具。中高档模具,问题较为突出。这种传统的模具设计和制造不能满足现代模具生产的需要。计算机技术的快速发展和应用,为注塑模具CAD/CAM技术的发展提供了平台。自20世纪80年代中期以来,注塑模具CAD/CAM技术在发达工业化国家/地区得到了广泛的应用,大大提高了塑料模具的质量,缩短了模具设计和制造的周期,降低了模具的制造成本,完全改变了模具的制造模式。具有传统设计和制造方法的注塑模具。虽然使用CAD/CAM技术,但CAE技术是一起使用的。注塑CAE技术可以优化设计方案,帮助设计师设计正确的模具结构,避免传统模具的重复维护和测试,降低成本。采用CAD/CAE/CAM集成技术[S]可大大缩短模具设计时间,提高模具设计精度,优化设计方案,使零件具有更高的尺寸精度和良好的表面粗糙度,自动生成模具零件的加工路径。
1.1.2 研究意义
随着注塑模具CAE技术的快速发展和逐步应用,国内许多企业已经开始将数值模拟技术作为缩短开发周期,降低产品成本,提高产品质量和竞争力的重要手段。利用CAE技术的数值模拟功能,设计师可以有效地避免设计中的盲目性,在模具设计阶段对注塑的整个过程进行模拟,使设计师能够尽快发现问题,及时修改模具设计,不需要等待模具的后续修复,从而节省制造成本,缩短开发周期。适用于昂贵的大型注塑模具,具有重要的现实意义。
1.2 研究内容
 
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国内研究现状
在国内,注塑模具CAD技术的研究和应用起步较晚。自20世纪80年代中期以来,国内一些大中型企业引进了一些国外著名的注塑模具CAD系统。同时,一些大学和科研机构已经开始研究和开发注塑模具CAD系统。在中国,注塑模具的研究始于20世纪70年代末,发展迅速。多年来,我国一直非常重视注塑模具的设计和制造技术以及CAD的开发和应用。在“八五”期间,安排了“大型薄壁深腔注塑模具制造技术”、“CAD/CAM技术在精密注塑模具制造中的应用”等国家重点企业技术开发项目。此外,还安排了国家重点科技公关项目“注塑成型”和“塑料模具CAD/caelcam集成系统”的研究。这些项目的成果对注塑模具CAD的快速发展起到了重要的推动作用。我国注塑技术发展迅速,我国注塑模具CAD的技术和应用水平迅速提高。
1.3.2 国外研究现状
注塑成型中熔体流动理论的研究始于20世纪60年代中期。来自美国,英国,加拿大等国家的学者对塑料熔体在模腔中的流动和冷却进行了一系列的基础研究。在20世纪70年代,许多研究人员对一维流动进行了大量的研究,主要计算了塑料熔体在等径圆管、带中心浇口的圆盘和带端浇口的矩形腔中的流动过程。塑料流变学、几何建模技术、数控加工和计算机技术的发展极大地促进了注塑模具CAD/CAM的研究。从最初的CAD技术和CAM技术到CAD/CAM的集成方向,通过图纸传递信息。进入20世纪90年代后,对成形过程中的流动、压力维持、冷却、应力分析和翘曲过程进行了全过程模拟。独立模块有机地结合起来,并考虑它们之间的相互作用,从而提高分析的准确性,扩大仿真软件的应用范围。这些有效的研究成果为注塑模具分析软件的开发奠定了基础。新一代模具CAD/CAE/CAM系统采用KBE(基于知识的工程)技术进行改造。作为人工智能模块KF提供的ug-ii。通过使用KF,可以将设计知识集成到系统中进行图形识别和推理。 
2  基于UG的注塑模具CAD技术
2.1CAD软件及相关技术简介
2.1.1UG/CAD软件简介
UG软件是美国EDS公司引进的国内外应用最广泛的CAD/CAE/CAM软件系统之一。应用最广泛的CAD/CAE/CAM软件系统之一是通过二维图纸的开发过程、数控加工编程、表面建模等功能。如今,集部件设计,产品装配,模具开发,数控加工,大米金属零件设计,逆向工程,自动测量,机构仿真,应力分析,生产产品数据库管理等功能于一体,广泛应用于机械,模具,汽车,家电,玩具,航空航天,工业设计等行业。UG软件结合了传统的实体、线框和曲面功能,采用参数化设计,具有非常强大的智能特征建模功能和实体建模功能,完全满足了设计人员的相关要求。UG/CAD模块包括实体建模、特征建模、自由形状建模、工程绘图、装配建模等。实体建模侧重于约束特征建模和显式几何建模的优点,并为用户提供符合建模的解决方案。用户可以方便地使用UG软件构建二维和三维线框模型,扫描和旋转实体,布尔操作及其表达式。特征建模和自由形式建模是实体建模的重要基础。
注塑模具主要设计内容包括模具型腔布局,分型面设计,模具基础设施及浇注系统设计,产品推出机构设计,温度控制系统设计及模具结构强度计算。进行型腔布置和分型面设计,然后进行模座结构和浇注系统设计,再进行产品发射机构和温度控制系统设计。最后,检查并计算设计的模具结构的强度。在模具设计内容上,部分零件已形成出厂标准,生产线标准或国家标准。这些部件主要包括导柱、导套、推杆、门套、支撑块、定位环等。对于标准件,可在系统中建立模具基础库,随时调用。对于浇注系统,温度控制系统等与检验计算模具结构强度有关的内容,可通过相关成熟的计算方法和经验进行计算。此外,它还可以设置系统中常用的设计数据,从而方便设计者快速有效地查询。由于每个工厂的要求和条件不同,系统中设置的内容也不同。主要目的是降低设计人员的工作强度,提高设计速度。
2.1.2注塑模具CAD技术
注塑模具主要设计内容包括模具型腔布局,分型面设计,模具基础设施及浇注系统设计,产品推出机构设计,温度控制系统设计及模具结构强度计算。进行型腔布置和分型面设计,然后进行模座结构和浇注系统设计,再进行产品发射机构和温度控制系统设计。最后,检查并计算设计的模具结构的强度。在模具设计内容上,部分零件已形成出厂标准,生产线标准或国家标准。这些部件主要包括导柱、导套、推杆、门套、支撑块、定位环等。对于标准件,可在系统中建立模具基础库,随时调用。对于浇注系统,温度控制系统等与检验计算模具结构强度有关的内容,可通过相关成熟的计算方法和经验进行计算。此外,它还可以设置系统中常用的设计数据,从而方便设计者快速有效地查询。由于每个工厂的要求和条件不同,系统中设置的内容也不同。主要目的是降低设计人员的工作强度,提高设计速度。
2.2注塑模具结构设计简介
2.2.1分型面的选择
可取出塑料件的表面称为分型面,将模具分为活动模具和固定模具两部分。分型面的方向应与注塑机的开口方向垂直。分型面有多种形状,包括平面,斜面,阶梯面和曲面。如下图1所示。
 
图1  分型面的形状
选择剖面时应注意基本原则。(1)保持产品的整洁。对于外观要求较高的产品,不要在外观表面选择离型面,以避免开合错位和形成明显的痕迹,如螺纹夹紧或毛刺。(2)打开模具时,产品应保持在移动模具侧。为了使模具顺利弹出,打开模具时,产品应留在移动模具侧。(3)排气原则。为了使腔内气体顺利排出,应在混合物的最终填充位置选择分型面。(4)保证塑料零件尺寸精度要求。塑料件的尺寸精度要求主要包括同心度要求,厚度要求,单尺寸精度要求等,是产品外观的基本要求之一。(5)横向分型面应与主分型面对齐。对于复杂的产品,如果分型面不能有效满足产品要求,则必须设计侧分型面。为方便模具的开合完成侧芯图,选择分型面时,侧芯图应留在移动模具的侧面。侧芯拉力应在短芯拉力距离的一侧。侧芯张力应在注入压力影响较小的一侧。(6)分型面应适合注塑机的参数。(7)保证叶片安装方便,位置可靠。如产品成型时有镶件,设计时应考虑镶件的安装方便及定位密封方便。(8)在大多数情况下,应避免侧芯拉动,使结构复杂化。(9)有利于产品的密封和加工。
2.2.2浇注系统设计
浇口系统是将塑料熔体从注塑机的喷嘴引至导向腔的一组输送通道,又称流道系统。主要由主流道,导流流道,闸门和冷腔组成。常见门控系统的组成和结构如图所示。
 
图2  普通浇注系统的组成
在建立浇注系统时,应遵循以下基本原则:(1)浇注系统的设计应适合塑料的加工性能。应充分熟悉塑料的成型性能,并在此基础上分析塑料熔体在成型过程中的流动特性。这样可以保证浇注系统的适应性和材料成型特性,保证塑料件的质量。塑料熔体的流动特性包括温度,含量,剪切速率和空腔压力。(2)流程最短的原则。在满足型腔排气效果,保证塑件成型质量的前提下,尽量缩短工艺流程,控制流道表面粗糙度,减少流道弯曲。并应尽量减少塑料熔体的热损失和压力损失。这样可以缩短成型周期,克服成型缺陷,提高成型质量。(3)排气原则。浇注系统的作用是引导塑料熔体充满管腔的各个角落,有效排出管腔内的气体,从而保证在充填过程中不会产生涡流,湍流,凹陷,气泡,结焦等成型缺陷,获得良好的成型质量。(4)防止岩心变形和叶片位移。在闸门系统设计中,应避免塑料熔体对小铁芯和镶件的直接冲击,以防止小铁芯的变形和由于熔体的冲击力引起的镶件位移。(5)修边闸门标志,保证塑料件的外观质量。脱模后,为了保证塑料件的外观质量,浇口系统的冷凝水应与塑料件的外观质量分离,然后对浇口痕迹进行修复。(6)门控系统是根据腔体布局设计的。浇注系统的布局必须确保塑料熔体同时填充空腔。闸门系统的布局应与模具的轴线对称。型腔和浇口系统在分型面的投影面积的中心与注塑机锁紧机构锁紧力的作用中心重合,有助于提高锁紧机构的可靠性和均匀性,提高锁紧机构的受力。此外,避免了模具一侧的闸门。(7)检查流量比和流量面积比。在大型或薄膜塑料件的注塑过程中,浇注系统中塑料熔体的流动距离比或流动面积比不得高于塑料的允许值,浇注系统不得低于塑料的允许值,以避免填充不足。
2.2.3排气系统及冷却系统的设计
(1)排气系统
排气系统将来自模具的气体排出,以防止塑料部件的孔隙、气泡和其他缺陷。排气系统的设计要点如下:确保气体能快速有效地排出。应根据浇口位置在最终灌封位置设计。为了便于加工,排气槽应尽可能设置在分型面和模具的一侧。废气不得放置在工人操作的地方。综合考虑塑料特性、注塑压力、温度等因素,在此基础上设计了排气槽的深度。
(2)冷却系统的设计
在注塑成型中,腔内的熔体温度很高,通常在2000℃到3000℃之间。将模具温度冷却到600℃,熔体迅速冷却的结构称为冷却系统。冷却介质种类繁多,包括冷却水,冷却油,压缩空气等。冷却通道的设计原理如下:
冷却孔的布置应与空腔的形状一致,使冷却水孔与空腔表面的距离相等。在塑料部件的局部壁厚处应添加冷却装置。对于形状较大的塑料件或薄壁件,由于材料流动时间长,材料温度低,如果要使整个塑料件达到相同的冷却速度,则必须适当改变零件的排列密度。冷却水通道,例如,可以在物料流动结束时安排较少的冷却水通道。冷却管不应接近塑料的熔合痕迹,以防止弱熔合组合会降低强度。冷却水孔数越多,塑料零件冷却越均匀。不得在有插件或其他接头的地方设置冷却通道,以防止漏水。冷却通道不得有回流或积水。选择进水管直径时,进水速度应低于冷却通道内的水流量,防止压力过大下降,保证模具的冷却平衡。动态模具、固定模具和成型芯应分别冷却,以确保冷却平衡。特殊部位应特殊处理。例如,由于经常与喷嘴处的栅极接触和最高温度,进料喷嘴可以单独冷却。进出口喷嘴接头的方向应设置在不影响操作的方向上,并应尽可能在模具的同一侧,通常设置在注塑机操作位置的另一侧。
 
3基于Moldflow的注塑模具CAE技术
3.1Mold flow软件及注塑模具CAE技术简介
3.1.1Mold flow软件简介
模具流程软件是美国Mold flow公司开发的注塑仿真工具。公司自1976年发布全球首套塑料注塑流动分析软件以来,一直领先塑料成型CAE软件市场。模具流动软件由三部分组成,分别是模具流动塑料顾问(IA用于产品优化),模具流动塑料洞察(注塑模拟分析)和模具流动塑料xPER T(注塑过程控制专家)。
3.1.2注塑模具CAE技术
基于传热理论,数值计算,聚合物流变学和计算机图形学,采用注塑模具CAE技术对整个塑料成型过程进行模拟分析。产品设计人员可以通过CAE分析结果得到填充方法,夹紧力,注塑压力,空化位置,熔合线及相关成型条件。在实际制造模具之前,使用模具流动分析软件模拟实际成型过程。根据仿真结果,预测模具设计和成型条件的影响,为发现模具缺陷提供合理的依据。注塑模具CAE技术主要优化塑料制品的结构和形状,模具工艺参数和模具结构。传统模具设计流程为概念设计,产品设计,模具设计,开模,试模等。模具中的问题只有在模具测试后才能发现。这样,传统的模具设计必须经过反复的模具测试和修理,这将花费大量的数据,并有一个较长的更新周期。下图为传统注塑模具做法。
 
图3塑料注塑模的传统做法
CAE技术采用计算机对注塑成型全过程进行模拟,从而检查模具结构设计和注塑成型工艺参数是否合理,及时发现和纠正不合理问题,快速有效地解决。与传统注塑模具相比,CAE技术可以缩短生产周期,提高市场竞争力,介绍了CAE注塑成型塑料的方法。
 
图4  塑料注塑模的CAE技术
3.2常见注塑制品缺陷、产生原因及解决办法
3.2.1填充不满
如果材料不能完全填充模腔,产品缺陷就不能完全填充。充填不满的表现有很多,包括产品收缩,多腔模具部分型腔充填等。有许多因素会导致不足。只要它们能防止塑料熔体和足够的材料流入空腔,就会导致填充不足[失效]。例如,如果浇口和流道的尺寸太小,塑料熔体的流动就会受到阻碍。如果熔体的粘度太高,流速也会降低。根据不同的问题,应考虑以下几个方面,并研究解决办法。
设备:如果注塑机容量过小,注塑压力过小,熔体流动性很差,影响灌装速度,应选择大容量注塑机。喷嘴被异物堵塞时,应及时清理堵塞物。还需检查设备的注塑周期是否正常。
注塑工艺条件:时间、压力和温度是影响注塑工艺的三个主要因素。适当调整工艺参数,避免工艺参数设置不当造成的缺陷。增加注塑压力和温度时,增加注塑速度,预成型时间和注塑时间。
模具:导致灌装不满意的最重要因素是模具设计不合理或浇注系统缺陷。流道和浇口的尺寸应适当增加,以改善模具设计中不合理的零件。要合理安排闸门的位置和数量,根据塑料件的几何特征和技术要求确定闸门的位置和数量,分析其流动状态、排气条件和灌装条件。此外,还应设置通风孔,以解决排气不足引起的填充不满。
材料:材料填充不满的主要影响因素是流动性差。应根据实际需要和工艺要求,选用流动性好,符合工艺技术要求的材料。
3.2.2凹痕及气泡
由于材料填充不足,应力不足,产品设计不合理,产品会产生凹痕。此外,凹痕经常出现在与薄壁相邻的后壁。气泡是由外圈塑料冷却凝固,模腔内塑料不足,内塑料收缩形成真空引起的。如果你想确定鼓泡的原因,你只需要观察塑料产品在打开模具时或冷却后是否出现气泡。开模时,是因为材料问题。冷却时,是由于模具或注塑条件。解决凹痕和气泡的具体措施如下:
材料:塑料中水和挥发性物质的来源主要有两种:一是塑料在制造过程中没有完全去除,或由于储存和运输过程中的条件不当而被吸收;二是成型过程中通过化学反应或热分解产生的。在成型过程中,隐藏的水分和挥发物会成为气体,从而严重影响塑料零件的质量。因此,在注塑前需要对材料进行干燥。
注塑条件:就注塑条件而言,导致压痕的因素主要包括注塑量不足、压力维持压力和注塑压力过低、注塑速度慢、注塑时间过短、压力维持时间和注塑周期等。增加注塑压力和保压压力,增加注塑时间和保压时间,提高注塑速度,避免产品凹陷和缺陷,应增加投料量。
模具方面:小的浇口或流道尺寸会导致高的流动阻力和不足的材料填充。一旦冷却,就会形成凹痕。为了解决这一问题,需要增加闸门、喷嘴孔、主流道和分流道的尺寸。最后,应考虑闸门的位置,以满足灌装平衡的要求,以免因短缺而造成凹痕。填写。此外,应减少产品壁厚的差异,并在产品壁厚的一部分设置浇口进料。
温度方面:如果温度过高或过低,就会出现凹痕。因此,应避免过热材料造成的过度收缩,尽可能避免过冷材料造成的压实。如果模具温度过高或过低,可能会造成其他缺陷。例如,如果模具温度太高,材料就会凝固得太慢,而如果模具温度太低,就会出现气泡。为了避免各种缺陷,应根据材料特性和产品结构适当控制温度。
3.2.3熔接线
由于产品厚度不均匀,它将合并形成两个不同流动方向的熔体流。焊丝主要出现在有多个闸门或孔或锻件的产品上。在大多数情况下,焊接线只能通过改变产品设计、工艺条件和模具结构来消除,焊接线可以移动到不影响产品外观或易于操作的位置。有几种方法可以克服聚合连接:
1.设备方面:如果由于注塑机塑化不良导致熔体温度不均匀,可以延长成型周期,使塑化过程更加完整。必要时更换塑化能力强的机器。
2模具方面:模具温度过低也会造成焊缝缺陷,因此需要适当提高模具温度或焊缝接头局部温度。对于小、窄、浅的通道,必须增加通道的尺寸和冷井的体积,以提高通道的效率。此外,焊缝不应尽可能接近插入和孔。对于具有注塑功能的闸门,必须及时纠正、迁移或添加停止缓冲器。
3.塑工艺方面:实践经验表明,提高注入压力可以克服流道的阻力,将压力传递到流动的前峰,在高压下熔接线,增加接头密度,提高熔合接头的强度;过高的注入速度会使熔体在温度下降之前熔断,而过低的注入速度不会使用废气,因此注入速度非常重要。如果桶和喷嘴的温度高,塑料的粘度会降低,焊接痕迹会变薄。相反,它减少了气态物质的分解。因此,有必要调整注塑机喷嘴和桶的温度。
4材料:材料应尽可能干燥,尽量减少配方中的液体添加剂,在流动性差的塑料中加入润滑剂和稳定剂。
5.在产品设计方面,需要增加塑料件的壁厚,增加压力传递,使塑料熔体保持在较高的温度。
3.2.4翘曲
翘曲是塑料制品常见的质量缺陷之一,主要是指注塑制品形状与模腔形状之间的偏差。导致翘曲的因素有很多,其中最常见的是塑性收缩。收缩率变化的主要原因是:(1)沿流动方向和垂直方向、分子和纤维取向。如果模制塑料部分具有较高的分子取向,分子链会在取向方向上大程度收缩,导致各向异性收缩。对于纤维增强塑料零件,由于收缩率不一致(增强纤维的收缩率较小),纤维排列方向的收缩率较小,而横向的收缩率较大。(2)沿零件厚度方向冷却不均匀。材料从模具壁到零件中心的冷却和收缩之间的不一致将导致脱模后零件的翘曲。(3)零件厚度变化引起的冷却速度不一致。不同壁厚的塑料零件会导致不同的冷却速率。(4)零件的几何形状不对称,例如,在一个方向或零件一侧排列的板上有许多肋骨,这也会导致冷却不一致;(5)成型零件内部温度和压力维持状态的变化,如闸门附近压力过大,闸门附近压力不足。
为了减少或控制翘曲的发生,应考虑以下方法:
注塑工艺方面:从技术上讲,需要实现快速充模,缩短熔体传热时间,并使用足够的材料来补偿热收缩。此外,应增加注塑压力和保持时间,以尽量减少翘曲。
物料方面:在材料方面,聚合物的分子量分布越窄,翘曲越小。因此,结晶聚合物产品容易收缩或翘曲,而结晶度高、密度高的产品往往减少翘曲。
模具设计方面:如果模具温度不能有效控制和均匀化,结晶度和工件方向就会不同,从而导致应力不均匀和翘曲。此外,不适当的弹射区域或不均匀的弹射力也会导致翘曲。在闸门系统的设计中,如果闸门太小,材料就不能快速填充空腔,导致翘曲变形。此外,门应在较厚的部分打开,以避免在较薄的部分打开门造成翘曲。总之,减少翘曲的方法有很多,主要包括增加浇口尺寸,减少取向,加速注入速度,适当降低熔体和模具温度,增加注入压力,延长注入时间和保持时间,增加壁厚和降低浇口压力。
 
4  UG在注塑模具设计中的应用优势及实例
4.1UG在注塑模具设计中的应用优势
首先,对于模具成型模块,在注塑模具设计中具有集成智能检测设备和工具的功能,能够自动检测相关工具是否符合相应的设计要求。如果没有,它将给出提示,用户将进行更改。其次,对于模具小藏模块,它具有以下功能:集成模具底座的系统标准件库,集成各种标准化零件,只设置相关参数来拥有零件,然后组装到相应的位置,而不需要第二次装配操作。此外,它还提供各种自定义组件。第三,对于MoldWizang模块,主要由主模型实现。具有智能更新各种模具零件的功能和优势。
4.2UG在注塑模具设计中的应用实例
4.2.1 UG注塑模具设计
(1)创建塑件三维模型并确定注塑模具的整体结构
第一次模拟试验是确定注塑模具的整体结构。根据FIG的说法,整个塑料部分尺寸适中,但内部结构相对复杂。它需要许多核心拉动机制。为了简化模具结构,改进加工装配工艺,降低注塑压力,减少注塑缺陷,我们采用“一模”的设计理念。由于零件在顶部和侧面的要求很高,粗糙度需要降低。浇注系统的整个流道几乎可以采用热流道的形式,转轮的横截面为圆形和隧道形门。
 
图5  手机前翻盖塑件二维图
(2)分模
分离是注塑模具设计中非常重要的组成部分。模具型腔的总体积以分型面的形式分为动芯和固定型腔。间的接触面)。分型面是基于分型线,通过绘制曲面和使用界面或其他类型的创建方法获得的。分型面创建后,其组成将改为多个曲面,需要拼接形成统一的曲面。该区域被提取,塑料部分的许多面被分配到核心侧或空腔侧。如果面积之和与总面积一致,则可以自动或以分布式形式获得原始空腔和岩心。
(3)确定模架和模具标准件
根据模芯和型腔的大小,必须选择合适的模座,模座必须从系统的西向东引导,整个模具的设计必须选择相应的标准件,包括定位环,材料拉杆,垃圾钉等。
(4)侧抽芯机构设计
由于手机前盖的两侧和头部位置都含有许多倒置结构,为了在注塑过程中顺利脱模塑料件,需要采用倒置芯图的结构形式,分析模具的具体尺寸和强度,选择倾斜的顶部芯图。
(5)其他结构的设计
UG建模的另一个重要方法是采用特征建模的形式.根据整个塑料件的质量要求,整个模具的浇注系统采用单头热流道主通道,圆形截面作为导流槽和隧道闸门的形式。为了促进加工和装配的顺利完成,需要对原腔和芯体进行变形,并将分型面设计为平面。整个模具设计完成后,设计模具的二维零件图和装配图,然后对原始三维模型进行投影。
4.2.2 模具材料的选择及加工
(1)模具材料的选择
由于动芯整体切割量很大,对表面质量的要求不是很高。所用材料可为瑞典Sasab公司生产的11000,8407模具钢。材料出厂后整体硬度约185hb。该材料具有良好的韧性和延展性,切削功能优良,非常适合数控铣床或加工中心加工材料。斜屋面主要为8407,选用德国制造的GS2510作为导杆。作为合金钢,具有较高的韧性和耐磨性,非常适合加工。
(2)模具加工
模具设计完成后,模具中的大部分零件可以通过数控铣削来完成,这就要求在UGCAM中灵活使用各种加工形式。加工后,几乎所有零件都能满足数控铣削的基本要求。对于模具中的水道和其他深圆孔的加工,可以采用深孔钻孔。对于无坡度或有一定坡度的异形通孔,可采用线切割。传统注塑模具设计是根据设计师的设计经验和建模经验完成的,对设计师要求高,设计效率低,难以修改。然而,使用UG模具导向系统后,可以引导设计师完成相应的设计,模具与塑料产品的设计参数密切相关,从而提高了模具设计的效率,易于修改。
 
结论
为适应节能减排,轻量化的发展趋势,汽车,家电,建材,航天等新兴产业对大型塑料件的需求不断增加。因此,对大型注塑模具的设计和制造提出了越来越高的要求。目前国内数字化生产技术相对落后,先进注塑技术应用较少,实践经验仍然匮乏,进一步限制了技术含量高的大型注塑模具的发展。因此,我国具有生产能力的大型注塑模具比例不高。利用UGNX为注塑模具的设计和加工提供CAD/CAM和Moldwizang模块,不仅缩短了模具的生产周期,而且为模具和新产品的开发提供了新的手段,从而大大降低了产品、模具的生产成本,提高了社会效益和经济效益。
 
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