UG模具設(shè)計(jì)教案

1、第一章 UG模具設(shè)計(jì)概述1.1 MoldWizard簡介UG軟件中有一個(gè)專門用于注塑模具設(shè)計(jì)的模塊MoldWizard。在UG環(huán)境下可通過三條途徑進(jìn)入MoldWizard模塊。l UG主界面上已有【注塑模向?qū)А?。l 在零件造型結(jié)束后，單擊【開始】【應(yīng)用所有模塊】【注塑模向?qū)А?。l 在UG主界面菜單欄的空白處單擊右鍵，打開如下菜單：選中【注塑模向?qū)А?。【注塑模向?qū)А康墓ぞ邫谌缦拢?.2 UG模具設(shè)計(jì)一般過程傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過程UG模具設(shè)計(jì)過程總體方案設(shè)計(jì)（單型腔、多型腔）裝載塑件第二章項(xiàng)目初始化設(shè)定坐標(biāo)系設(shè)置收縮率設(shè)置工件（給定型腔零件）進(jìn)行布局分析塑件結(jié)構(gòu)第三章塑件分析及修補(bǔ)塑模部件驗(yàn)證（分型驗(yàn)證）確

2、定分型面型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算第四章定義分型面澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)側(cè)向分型及抽芯機(jī)構(gòu)其它（底板、連接件等）冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)第五章加入標(biāo)準(zhǔn)模架第六、八章加入推桿、滑塊和側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)第七、八章其它（澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)）第二章 模具設(shè)計(jì)項(xiàng)目的初始化2.1 裝載塑件（Load Products）【注塑模向?qū)А俊卷?xiàng)目初始化】【打開部件文件】（選擇目標(biāo)塑件）【項(xiàng)目初始化】l 【設(shè)置項(xiàng)目路徑和名稱】單擊“設(shè)置項(xiàng)目路徑和名稱”按鈕，將打開“選擇項(xiàng)目路徑和名稱”對話框，通過瀏覽目錄來設(shè)置所設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)的存儲位置和名稱。注塑模向?qū)ё詣訉⑽募胖迷陧?xiàng)目初始化對話框里設(shè)置的項(xiàng)目路徑(Project Path)的目錄下。要確認(rèn)

3、該路徑的確是存儲你模具設(shè)計(jì)項(xiàng)目的位置。如果要改變該項(xiàng)目路徑和名稱，請點(diǎn)擊項(xiàng)目初始化(Project Initialize)對話框里的設(shè)置項(xiàng)目路徑和名稱(Set Project Path and Name)按鈕，來顯示設(shè)置項(xiàng)目路徑和名稱(Set Project Path and Name)對話框。然后你可以選擇或創(chuàng)建一個(gè)目錄來存儲你的模具設(shè)計(jì)項(xiàng)目的文件。在“項(xiàng)目路徑”和“項(xiàng)目名”文本框中分別輸入項(xiàng)目路徑和項(xiàng)目名稱，所設(shè)計(jì)的項(xiàng)目將以設(shè)定的名稱和路徑保存。如果所設(shè)置的文件路徑不存在，系統(tǒng)將創(chuàng)建該文件路徑。一般情況下，項(xiàng)目名稱的長度限制在10個(gè)字符以內(nèi)，系統(tǒng)默認(rèn)的項(xiàng)目名稱為所選產(chǎn)品零件的文件名。l 【

4、重命名對話框】重命名對話框用于改變項(xiàng)目文件默認(rèn)的命名規(guī)則，使用戶可以重新設(shè)置項(xiàng)目中的文件名稱。打開重命名對話框的開關(guān)后，左鍵單擊啊“確定”按鈕或“enter”鍵，打開如下對話框?！静考芾怼俊鞠乱粋€(gè)數(shù)】輸入26（數(shù)字用于區(qū)分文件，各家有各家的命名規(guī)則） 【設(shè)置所有名稱】（重命名生效）片刻，又彈出【部件名管理】【下一個(gè)數(shù)】輸入51 【設(shè)置所有名稱】（另一個(gè)塑件部件名重命名生效）l 【部件材料】（設(shè)置或重新設(shè)置材料）；部件材料是指所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品使用何種材料。在“部件材料”列表中顯示系統(tǒng)提供的幾種材料，選擇所需的材料后，同時(shí)“收縮率”文本欄數(shù)值將變換為相應(yīng)的大小。l 【收縮率】（系統(tǒng)根據(jù)所選材料自動

5、設(shè)置收縮率）。 mold.V1l 【配置】？ ESI 原先的l 【屬性】？l 【設(shè)置】在完成工程初始化之后，點(diǎn)擊【確定】。注塑模向?qū)⒆詣觿?chuàng)建模具設(shè)計(jì)的裝配結(jié)構(gòu)。注塑模具是由零件裝配而成的。當(dāng)開始創(chuàng)建一個(gè)注塑模向?qū)У捻?xiàng)目時(shí)，會生成一系列的文件并自動命名。命名的結(jié)構(gòu)及規(guī)則如下：總裝配結(jié)構(gòu)top子裝配結(jié)構(gòu)prod(每個(gè)prod對應(yīng)一個(gè)塑件)var: 記錄模架、標(biāo)準(zhǔn)組件的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置信息cool: 記錄冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)信息 side_a: 對應(yīng)定模側(cè)的冷卻設(shè)計(jì)信息 side_b: 對應(yīng)動模側(cè)的冷卻設(shè)計(jì)信息fill: 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)信息misc: 標(biāo)準(zhǔn)件的信息 side_a: 定模側(cè)標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)信息 sid

6、e_b: 動模側(cè)標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)信息layout: 記錄布局中的多個(gè)塑件（每個(gè)塑件有一個(gè)子裝配結(jié)構(gòu)prod）shrink: 按收縮率放大的塑件體的鏈接parting: 分型的界面（包括型芯側(cè)的界面和型腔側(cè)的界面）和修補(bǔ)面core和cavity: 保存型芯和型腔trim: 保存了用于剪裁標(biāo)準(zhǔn)件的幾何體molding: 含修補(bǔ)特征的塑件prod_side_a和prod_side_b: 便于分工設(shè)計(jì)2.2 設(shè)置模具坐標(biāo)系模具坐標(biāo)系用于確定分型面和裝配定位。模具坐標(biāo)系的定義過程就是將產(chǎn)品子裝配從WCS（工作坐標(biāo)系）移植到模具裝配的絕對坐標(biāo)系（ACS），并且以該絕對坐標(biāo)系作為模具坐標(biāo)系（模具CSYS）。模具

7、坐標(biāo)系：原點(diǎn)放置模架的中心點(diǎn)x-y平面分型面z軸正向拔模方向?！咀⑺苣Ｏ?qū)А俊灸＞逤SYS】2.3 設(shè)置收縮率由于材料的原因（如：結(jié)晶型還是非結(jié)晶型？厚度是否均勻？），需要改當(dāng)前收縮率的設(shè)置。均勻【注型模向?qū)А俊臼湛s率】【比例】【類型】 軸對稱 常規(guī) 【要縮放的體】 【要縮放的點(diǎn)】2.4 生成工件（設(shè)置型腔毛坯）工件是指模具成型零件的毛坯，等于模具型腔及型芯（凹模和凸模）的體積之和，它完全包裹著產(chǎn)品模型，還有恰當(dāng)?shù)挠嗔靠晒┰谄渖祥_設(shè)澆注系統(tǒng)、冷卻水道等特征。利用分型面分割工件之后，就可以得到型腔或型芯零件。操作步驟：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般設(shè)置工件的x和 y向的尺寸比塑件最大x和 y向的尺寸大約30mm

8、，即“距離容差”約為15mm；工件的z正向和負(fù)向尺寸分別比塑件z正向尺寸上移25mm，比塑件z負(fù)向尺寸上移25mm。工件庫是Mold Wizard提供的工件標(biāo)準(zhǔn)庫，可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置相應(yīng)的形狀和尺寸。在“工件尺寸”對話框中單擊“工件庫”按鈕，可以打開如圖所示的“工件鑲塊設(shè)計(jì)”對話框，對話框中包括“目錄”和“尺寸”兩個(gè)選項(xiàng)卡。在“目錄”選項(xiàng)卡中可以設(shè)置所需的工件類型，“尺寸”選項(xiàng)卡中可以設(shè)置所選類型工件的尺寸。2.5 多腔模和零件布局設(shè)計(jì)多腔模的步驟：1. 裝載塑件把所有塑件都用【注塑模向?qū)А俊卷?xiàng)目初始化】命令裝載到模具項(xiàng)目中，可以是相同塑件，也可以是不同塑件。2.【多件?！俊具x擇塑料產(chǎn)品】【

9、型腔布局】【布局】平衡線性（1） 矩形徑向恒定【布局】圓形【開始布局】【刀槽】（加統(tǒng)一的模套）（2）插入腔變換移除自動對準(zhǔn)中心【編輯布局】第三章 塑件分型前的分析及修補(bǔ)3.1 常見的分型缺陷一平面孔洞 自動修補(bǔ)二側(cè)面孔洞 實(shí)體修補(bǔ)內(nèi)外兩側(cè)不可同時(shí)出現(xiàn)圓角，否則內(nèi)、外均需設(shè)計(jì)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。三復(fù)雜孔洞（橫跨兩個(gè)面的孔洞） 補(bǔ)片或?qū)嶓w修補(bǔ)四倒扣區(qū)域（內(nèi)側(cè)凹） 實(shí)體修補(bǔ)將作為側(cè)型芯五模具加工困難缺陷如：深孔細(xì)長型芯（設(shè)計(jì)成鑲件）實(shí)體修補(bǔ)3.2 常見的結(jié)構(gòu)缺陷一壁厚不勻，過大，突變。一般：18mm，最好23mm。設(shè)計(jì)對策：倒圓過渡二局部強(qiáng)度設(shè)計(jì)對策：增加加強(qiáng)筋。加強(qiáng)筋的厚度塑件壁厚。一般：11.5mm。3

10、.3 面的脫模斜度（拔模角）分析兩種分析方法：l UG提供的方法在UG工具欄空白處單擊右鍵，選【形狀分析】【草圖分析】。在UG NX6.0中被譯為【拔模分析】綠色面為正拔模面（z軸正向）；紅色面為負(fù)拔模面。二者的交線為分型線有些面的一部分為綠色、一部分為紅色，二者的交線稱為等斜線。分型操作中需要根據(jù)等斜線來分割面。l MoldWizard提供的方法【塑模部件驗(yàn)證】【注塑模向?qū)А俊痉中汀俊痉中凸芾砥鳌俊驹O(shè)計(jì)區(qū)域】【MPV初始化】【選擇拔模方向】【塑模部件驗(yàn)證】 【面】面拆分（對一部分在型芯區(qū)域，另一部分在型腔區(qū)域的面進(jìn)行分割）；面拔模分析【草圖分析】 【區(qū)域】設(shè)置型芯面和型腔面及其顏色 【設(shè)置】

11、設(shè)置是否顯示內(nèi)部環(huán)、外型邊或不完整的環(huán) 【信息】要檢查的各種信息，包括面屬性、模型屬性和尖角3.4 “模具工具”簡介介紹修補(bǔ)工具和修補(bǔ)方法。 注塑模向?qū)＞吖ぞ咭粍?chuàng)建箱體（針對實(shí)體修補(bǔ)）選擇兩個(gè)面，據(jù)此系統(tǒng)生成一個(gè)覆蓋空洞的箱體。如果初始生成的箱體不夠覆蓋目標(biāo)面，可通過設(shè)置“容限”來調(diào)整。二分割實(shí)體用一個(gè)片體或?qū)嶓w分割目標(biāo)實(shí)體。步驟：1.選擇目標(biāo)體2.選擇工具體三輪廓拆分用封閉的輪廓線來分割實(shí)體。【模具工具】【刀具輪廓拆分】四實(shí)體補(bǔ)片用目標(biāo)實(shí)體修補(bǔ)型腔或型芯?！灸＞吖ぞ摺俊緦?shí)體補(bǔ)片】先選擇目標(biāo)實(shí)體，然后選擇工具實(shí)體。注意：先生成一個(gè)補(bǔ)片實(shí)體。五面補(bǔ)片（補(bǔ)空洞）【選擇面】（選擇要修補(bǔ)的目標(biāo)面）【

12、選擇孔】（自動或手動選擇要修補(bǔ)的孔）六邊緣補(bǔ)片【按面的顏色遍歷】（輔助邊的搜索）【終止邊】（修補(bǔ)邊緣缺失）選擇空洞的邊緣，據(jù)此生成補(bǔ)片。【模具工具】【開始遍歷】七剪裁區(qū)域補(bǔ)片用選定的邊剪裁修補(bǔ)實(shí)體，創(chuàng)建補(bǔ)片。【模具工具】【剪裁區(qū)域補(bǔ)片】【選擇一個(gè)實(shí)體】【開始遍歷】八自動孔補(bǔ)片（自動修補(bǔ)）【區(qū)域方法】【自動方法】先分析，辨別空洞，然后自動進(jìn)行修補(bǔ)。【模具工具】【補(bǔ)片環(huán)選擇】【添加現(xiàn)有曲面】：選擇已有的面作為補(bǔ)片。九現(xiàn)有表面（手工修補(bǔ)）手工生成一個(gè)曲面，將其定義為補(bǔ)片。1. 在工具欄空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，選【自由曲面形狀】。2.【模具工具】【選擇片體】。十分型補(bǔ)片刪除【模具工具】【刪除分形/曲面補(bǔ)片

13、】【線性】（以線性方式擴(kuò)展）【自然】（按原曲面自然彎曲）十一擴(kuò)大曲面【模具工具】【選擇面】【擴(kuò)大片體】十二面拆分（面分割）屬手工修補(bǔ)方法。將跨越型芯和型腔的面分割成兩個(gè)面?！灸＞吖ぞ摺俊久娌鸱帧坎襟E：1.選擇要分割的面；2.選擇分割線；3.可選【被等斜度線拆分】。（等斜線，即最大輪廓線。）十三修剪實(shí)體（=創(chuàng)建箱體+修剪箱體）【模具工具】【修剪實(shí)體】十四替換實(shí)體 （由源面生成實(shí)體）【模具工具】【替換實(shí)體】 ：不是所有面都能用此功能。十五延伸實(shí)體【模具工具】【延伸實(shí)體】十六參考圓角（快速倒圓復(fù)制）【模具工具】【參考圓角】步驟：1.選擇源圓角；2.選擇目標(biāo)邊。第四章 常用（零件）的分型方法MoldW

14、izard分型步驟：1. 驗(yàn)證2. 設(shè)計(jì)區(qū)域3. 定義分型線4. 創(chuàng)建分型面5. 定義型腔區(qū)域和型芯區(qū)域6. 創(chuàng)建型芯和型腔。4.1 確定分型面的注意事項(xiàng)一平衡側(cè)壓力 增加斜面鎖緊二曲面分型面 曲面延伸，保證密封三基準(zhǔn)平面 針對臺階形、曲面形分型面，構(gòu)建一個(gè)基準(zhǔn)平面，提供加工基準(zhǔn)四避免尖鋼 當(dāng)用分型線分割一個(gè)曲面時(shí)，要求分型面的方向應(yīng)為分型線上任意一點(diǎn)的法線方向五臺階型分型面 要求臺階頂部及根部的水平距離大于等于0.3（不強(qiáng)求）0.3mm4.2 MoldWizard分型功能 【分形線】（型腔和型芯的交線） 【分型段】（定義分型線的拉伸方向） 【分型面】【注塑模向?qū)А俊痉中凸芾砥鳌俊境槿^(qū)域】【

15、生成型芯和型腔】 【抑制分型】【模型比較和交換】第五章 模架的設(shè)計(jì)及使用方法5.1 概述 MoldWizard有兩板模、三板模的模架，沒有瓣合模的模架。5.2 模架管理器簡介【注塑模向?qū)А俊灸＜芄芾怼?目錄（選擇模架種類。有：標(biāo)準(zhǔn)模架、可互換模架、通用模架） 類型（具體模架的子類型） 圖示（所選模架的圖示） 模架索引列表（提供模架xy方向的尺寸，可以調(diào)整） 編輯注冊文件編輯數(shù)據(jù)庫旋轉(zhuǎn)模架（可將模架繞Z軸旋轉(zhuǎn)90°）編輯組件標(biāo)準(zhǔn)模架標(biāo)準(zhǔn)的模架用于要求使用標(biāo)準(zhǔn)目錄模架的情況。標(biāo)準(zhǔn)的模架由一個(gè)單一的對話框來配置?；緟?shù)如模具長度和寬度，板的厚度或模具打開距離（stand off）可以很容

16、易地在模架管理對話框中編輯。如果模具設(shè)計(jì)要求使用一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)的配置如增加板或重定位組件，選用可互換模架會更合適?？苫Q模架可互換模架用于需要用到非標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)選項(xiàng)的情況?？苫Q模架提供了一個(gè)有60種模架板類型的疊加菜單。子對話框可以詳細(xì)配置各個(gè)組件和組件系列?？苫Q模架是以標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的尺寸為基礎(chǔ)的。但是它也可以很容易地調(diào)整為非標(biāo)準(zhǔn)的尺寸。如果可互換模架也無法滿足工程的需要，可以選擇使用通用模架。通用模架通用模架可以通過配置不同模架板來組合成數(shù)千種模架。通用模架用于當(dāng)60種可互換模架選項(xiàng)還不能滿足要求的情況。自定義模架如果你的工程要求比較特殊，不能應(yīng)用以上三種模架時(shí)，你需要建立自己的自定義模架。如果以

17、后不太可能設(shè)計(jì)一個(gè)相似的模具，可以使用NX的建模功能來創(chuàng)建該特殊模架。如果以后可能也會用到將要設(shè)計(jì)的模架，你可以將它添加到注塑模向?qū)У膸熘?，以方便以后使用。將型腔板和型芯板作為工作部件，利用WAVE幾何鏈接型腔和型芯到型腔板和型芯板上，分別為型腔體和型芯體創(chuàng)建腔體（定位孔）。【模具工具】【W(wǎng)AVE控制】第六章 側(cè)向分型及抽芯機(jī)構(gòu)和斜桿推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【注塑模向?qū)А俊净瑝K和浮升銷】添加側(cè)向分型及抽芯機(jī)構(gòu)和斜桿推出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動機(jī)構(gòu)。側(cè)型芯的設(shè)計(jì)有兩種方法： 通過實(shí)體建模生成實(shí)體頭。（手工設(shè)計(jì)） 通過修剪模型得到修剪頭。一. 實(shí)體頭 (復(fù)雜但靈活)1. 通過“實(shí)體修補(bǔ)”和“實(shí)體分割”創(chuàng)建合適的實(shí)體形狀，即

18、滑塊頭。2. 添加合適的滑塊體3. WAVE鏈接滑塊頭到滑塊體4. 設(shè)計(jì)鏈接滑塊頭及滑塊體的實(shí)體二. 修剪頭（簡單）1. 將側(cè)向分型及抽芯機(jī)構(gòu)安裝到位，需要修剪的滑塊頭也置于合適的位置。2. 使用修剪功能，用型芯體或型腔體修剪滑塊頭，形成合適的形狀。第七章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)MoldWizard 提供了澆注系統(tǒng)所用的一些標(biāo)準(zhǔn)件。7.1 添加澆注系統(tǒng)一添加主流道包括：定位圈（locating Ring）、主流道（澆口套）。目錄部件列表框分類父部件位置（下拉列表）新建組件重命名對話框編輯注冊文件【目錄】編輯數(shù)據(jù)庫移除組件重定位翻轉(zhuǎn)方向【注型模向?qū)А俊緲?biāo)準(zhǔn)件管理】 注冊新標(biāo)準(zhǔn)件參考集提示選項(xiàng) 【尺寸】（選

19、項(xiàng)卡）二添加分流道【注塑模向?qū)А俊玖鞯涝O(shè)計(jì)】1. 定義引導(dǎo)線（有三種方法）l 模板法（6種模板可選：2腔、4腔、8腔、16腔、圓形腔、S形腔）針對布局。l 曲線通過點(diǎn)（4種生成模式）由兩點(diǎn)來生成引導(dǎo)線。l 從線串中添加或移除曲線注意：豎直方向的分流道需要手工設(shè)計(jì)（草繪+掃掠）2. 向分型面投影引導(dǎo)線（有兩個(gè)步驟）l 選擇曲線l 選擇分型面原有曲線可以：移動即刪除；復(fù)制保留，但及新建的投影線不相關(guān)；相關(guān)保留，新建的投影線及其相關(guān)，并及目標(biāo)分型面相關(guān)。3. 使截面沿引導(dǎo)線掃描生成分流道l 選擇分流道截面形狀和參數(shù) 5中截面形狀可選：圓形、拋物線形、梯形、六邊形、半圓形。l 選擇分流道放置參數(shù)三添加

20、澆口 平衡位置方法（當(dāng)前的工作方式，“添加”或“修改”）澆口點(diǎn)表示（位置）【注塑模向?qū)А俊緷部谠O(shè)計(jì)】類型（形式）重定位澆口刪除澆口編輯注冊文件編輯數(shù)據(jù)庫第八章 模溫控制和脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)8.1 添加頂桿操作【目錄】【注塑模向?qū)А俊緲?biāo)準(zhǔn)件】【標(biāo)準(zhǔn)件管理】 【尺寸】 注意：頂桿定位方式點(diǎn)定位。定位點(diǎn)為頂桿及型腔的交接點(diǎn)。8.2 添加冷卻系統(tǒng)一、采用默認(rèn)設(shè)置【注塑模向?qū)А俊纠鋮s】（默認(rèn)的冷卻設(shè)置）二、采用手工方法設(shè)計(jì)首先，修改默認(rèn)設(shè)置?！疚募俊緦?shí)用工具】【用戶默認(rèn)設(shè)置】設(shè)置完畢，單擊【冷卻方式】【管道設(shè)計(jì)】【冷卻管道設(shè)計(jì)】【管道路徑】【冷卻管道】8.2.1 定義管道路徑 平衡式冷卻管道創(chuàng)建在prod部件中， 非平衡式冷卻管道創(chuàng)建在cool部件中。定義管道路徑有兩種方法：1. MoldWizard提供的草圖模板2. UG建模功能創(chuàng)建引導(dǎo)線，引入冷卻設(shè)計(jì)系統(tǒng)（1）創(chuàng)建“管道路徑”：利用草繪功能