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【摘要】塑料模具设计过程中“分模”为最重要的步骤,决定模具设计的成败。本文以遥控器外壳塑件为例,基于UG10.0软件,介绍三种常用的分模方法,即实体分模、片体分模与自动分模,探讨三种不同方法对模具设计的方便性和效率的影响。
1引言
模具是一种高效率的工艺装备,用模具进行各种材料成型,可以实现快速的批量生产,并能在批量生产中保证稳定的产品质量。塑料模具近几年发展十分迅速,目前塑料的年产量按体积已超过钢铁和有色金属。UG10.0软件的ModelWizard模块的功能非常强大,塑料模具设计常用ModelWizard模块和建模模块。在实际操作中,对于同一个塑件有不同的分模方法,在分模时方法不同,体现设计模具思维不同。
2分模设计的原理
在模具设计的过程中,首先明确产品的开模方向。从理论上讲开模方向,产品的任何一个方向都可以作为开模方向,但开模方向合理与否直接影响模具的侧抽芯数量和模具结构的复杂程度,从而影响模具生产制造周期的成本。开模方向选择合理是关键一步[1]。
3分模方法
分模方法常见分为手动分模与自动分模,在模具设计中分模是多变的。根据产品的复杂程度选择分模方法,对于中等复杂程度的产品,一般都用手动分模,手动分模包括实体分模、片体分模;简单的产品可采用自动分模,比较简单。自动分模是通过ModelWizard功能,在UG10.0注塑向导模块中用相关命令来完成分模,主要是通过“定义型腔和型芯”命令完成,使用自动分模就会生成分型线、片体文件、长方体等一系列文件。手动分模在UG10.0建模模块中,是利用ModelWizard分模所达不到的功能,手动分模有很多的优势,复杂产品用自动分模是行不通的或者完成很棘手。手动分模是最多的分模方法,主要因为方便[2]。
4分模案列
以遥控器外壳为例如图1,在UG10.0中分别采用自动分模和手动分模中的实体分模、片体分模,三种方法进行分模探讨。
4.1实体分模
(1)确定脱模方向
打开UG10.0后,选择建模模块,确定ZC方向为脱模方向。
(2)设置收缩率
使用“插入”工具菜单中“偏置与缩放”中的“缩放体”命令,设置比例因子均匀的值为1.005(材料为ABS)。
(3)破孔修补零件
点击“创建方块”命令弹出对话框框选选择破孔;点击“求差”将产品与补孔修补零件进行求差;点击“替换面”补孔方块与产品将多余的面替换掉如图2。
(4)创建毛坯
点击“草图”命令,以XC-YC为草图平面,绘制矩形完成;点击“拉伸”命令,选择矩形进行拉伸,完成毛坯创建,然后将产品、补孔方块与毛坯进行求差。(5)创建型芯和型腔点击“拆分体”弹出对话框,选择产品底面为工具,完成拆分。将破孔修补零件与型芯主体求和运算变成整体,得到型芯
4.2片体分模
(1)确定脱模方向、设置收缩率
确定脱模方向及设置收缩率方法同上。
(2)创建型芯、型腔分型面
点击“模具部件验证”中“检查区域”弹出对话框,选择产品计算,计算出型芯型腔区域面。点击“拉伸”命令,选择产品的分型线拉伸,完成拉伸操作;点击“缝合”,将型芯、型腔分型面与拉伸面缝合,如图4型芯分型面、图5型腔分型面。
(3)创建型芯、型腔
创建毛坯方法同上,点击“修剪体”命令,弹出对话框目标选择毛坯,工具选择型芯分型面,完成型芯设计,型腔设计方法同上,如图6片体分模创建完成型芯、型腔。
4.3自动分模
(1)项目初始化
打开UG10.0后,打开产品,进入ModelWizard模块中,选择产品,定义材料和收缩率,确定坐标系ZC为脱模方向;进行模腔设置[3,4]。
(2)破孔补面
点击“曲面补面”命令,选择产品破孔,自动生成面。点击“定义区域”命令,生成型芯、型腔区域;点击“设计分型面”命令,选择产品底面,生成分型面如图7自动分模分型面。
(3)创建型芯、型腔
点击“定义型腔和型芯”命令,选择型腔区域,型腔分型面自动缝合如图8自动分模型腔分型面;如图9型芯自动分模面,自动生成型芯和型腔如图10。
5结论
综上所述,通过不同的方法对同一个零件进行分模,分模是关键重要的一步。UG10.0建模模块功能非常强大,对于复杂零件选用手动分模,方便灵活;ModelWizard模块,对于简单零件适合自动分模,自动分模会产生许多垃圾文件,修改麻烦。根据设计人员的知识与经验选择最优方法,提高模具分模准确率与效率。
参考文献
[1]张伟雄.注塑模具设计分模方法的研究及应用[J].清远职业技术学院报,2016(3):41-45.
[2]张朴.注塑模具分模方法的研究与应用[J].模具技术,2017(1):34-36.
[3]李俊文,陈玉莲,钟奇.基于UG的注塑模具设计分模方法[J].制造业信息化,2011(1):77-79.
[4]张宗魁.浅谈UG的注塑模具设计分模流程[J].装备制造技术,2014(12):216-219.
作者:李明亮 刘春花 朱璟 周鹏飞 王淼 单位:盐城工业职业技术学院