UG NX 10.0 模具设计实例教程
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2.1 分型设计准备

2.1.1 模具坐标系的设置

UG模具坐标系的作用是让模仁、模架及模具标准件有可靠定位,模具设计的坐标系一般放置于UG绝对坐标原点处。产品模型的坐标系(WCS)如果没有摆正或未位于系统的绝对坐标原点,后续应用UG外挂加载模架和标准件就会出错,因此模具分模之前应首先检查模具坐标系是否设置正确。

【例2-1】 模具坐标系的设置

模具坐标系的设置

操作步骤

1)打开配套资源中的ch02/ch02_1/ex1.prt文件。

2)按键盘〈F8〉键对模型进行对正,如图2-1所示。由图2-1观察可知,产品模型没有摆正。

3)选择菜单格式→WCS→定向,选择“对象的CSYS”选项,然后选择如图2-2所示的产品底面放置坐标系,使坐标系的ZC轴垂直于所选择的面,并让ZC方向指向脱模方向。

图2-1 产品模型

图2-2 “CSYS”对话框

4)单击工具栏“移动对象”按钮,系统弹出“移动对象”对话框,按照图2-3所示步骤操作。

图2-3 “移动对象”对话框1

5)单击工具栏“WCS设为绝对”按钮,则当前工作坐标系WCS设置为绝对坐标原点位置,如图2-4所示,模型已经摆正。

6)选择菜单“燕秀UG模具7.05”→“常用工具”→“包容体”选项,系统弹出如图2-5所示的“包容体”对话框,框选产品模型,默认间隙设为0,单击“确定”按钮创建矩形包容块。

图2-4 产品模型

图2-5 “包容体”对话框

7)单击工具栏“移动对象”按钮,系统弹出如图2-6所示的“移动对象”对话框,选择“点到点”运动方式。“出发点”的选择参照图2-7所示步骤,“目标点”选择系统绝对坐标原点。单击“移动对象”对话框中的“确定”按钮,则完成模具坐标系的设置,如图2-8所示。

上述操作将UG工作坐标系WCS放置于系统绝对坐标原点位置,并使绝对坐标原点位于产品体中心,同时坐标系“XC-YC”平面位于产品分模面上。

图2-6 “移动对象”对话框2

图2-7 “点”对话框

图2-8 产品模型

2.1.2 产品分析

模具分型之前,一般需要对产品进行拔模分析、胶位厚度分析及产品上的结构,如筋条、柱位、卡扣和侧孔等进行分析,然后根据分析结果并结合模具设计及制造要求,同时征求客户意见对产品进行局部修改及调整。

【例2-2】 充电器外壳产品分析

充电器外壳产品分析

操作步骤

1.拔模分析

1)打开配套资源中的ch02/ch02_1/ex2.prt文件。

2)选择菜单“分析”→“形状”→“斜率”,系统弹出如图2-9所示的“面分析-斜率”对话框。按照图示步骤操作,分析结果以三种颜色的面显示,红色面表示前模面,蓝色面表示后模面,绿色面是与脱模方向平行的面,根据产品和模具设计要求需要进行拔模处理。图2-10为产品体上需要拔模处理的面。

3)对绿色面进行拔模。单击工具栏“拔模”按钮,系统弹出图2-11所示的“拔模”对话框,按照图示步骤操作,完成产品体上小定位柱的加胶拔模。

图2-9 斜率分析

图2-10 产品拔模角度分析

图2-11 “拔模”对话框

4)参照步骤3依次完成产品上其余位置的拔模角度修改,如图2-12a~e所示。

5)经测量,产品体侧孔已有0.7°的出模角度。

图2-12 产品拔模角度的修改

a) 加胶拔模1 b)减胶拔模1 c) 加胶拔模2 d) 减胶拔模2 e) 减胶拔模3

对产品拔模分析,除应用“斜率分析”工具外,还可应用“检查区域”工具。

打开配套资源中的ch02/ch02_1/ex2.prt文件,选择菜单“分析”→“模具部件验证”→“检查区域”,系统弹出如图2-13所示的“检查区域”对话框,单击“计算”按钮,然后选择对话框中的“面”选项卡,系统切换到如图2-14所示界面,单击图2-14对话框中的“设置所有面的颜色”按钮,则产品体所有面以不同颜色显示,其中“竖直”面即0度面,是需要拔模处理的面。

图2-13 “检查区域”对话框1

图2-14 “检查区域”对话框2

产品拔模分析后需注意,如果产品上的柱位孔是螺钉孔,可减胶拔模,对于有装配要求的孔位、扣位,其装配面不能轻易进行拔模处理,以免影响装配精度。

2.壁厚分析

1)打开配套资源中的ch02/ch02_1/ex3.prt文件。

2)选择菜单“分析”→“模具部件验证”→“检查壁厚”,系统弹出如图2-15所示的“检查壁厚”对话框。按照图示步骤操作得到分析结果,以云图形式给出分析结果,红色面代表了产品较厚区域,蓝色面代表较薄区域。

图2-15 “检查壁厚”对话框1

3)结合产品厚度分析,同时注意如图2-16所示产品上胶位偏少的部位,此处在充填时容易缺胶,因此后续模具设计时可在此处设计镶件,利用镶件间隙进行排气。

图2-16 产品胶位偏少的区域

4)动态检查产品壁厚。在“检查壁厚”对话框中选择“检查”选项卡,系统切换到如图2-17所示的界面。在对话框“动态厚度显示”分组中单击“选择面上的点”按钮,鼠标以选择球形式显示,可动态选择产品体的面,并显示厚度值。

图2-17 “检查壁厚”对话框2

如果产品上有筋条,则筋条的厚度一般不超过产品基本壁厚的一半,对于PP材料,其筋条厚度则要更薄一些。

2.1.3 产品收缩率设置

对产品进行收缩率设置可应用UG的“缩放体”工具。

【例2-3】 产品体收缩率设置

产品体收缩率设置

操作步骤

1)打开配套资源中的ch02/ch02_1/ex4.prt文件。

2)选择菜单“插入”→“偏置/缩放”→“缩放体”,系统弹出如图2-18所示的“缩放体”对话框。按照图示步骤进行操作,以ABS塑料为例,“比例因子”输入1.005,单击“确定”按钮完成设置。

图2-18 “缩放体”对话框

不同种类的塑料有不同的收缩率,读者可查阅模具设计手册或资料。

2.1.4 产品破孔修补

产品如果有破孔,在分模前需要对破孔进行修补。破孔的修补方法主要有实体修补和片体修补两种方法。实体修补常结合“创建方块”“替换面”和“减去”这三个工具创建一个与破孔适应的实体块进行修补;片体修补常用工具有“N边曲面”“扩大面”“网格曲面”和“修补开口”等。

“创建方块”工具位于“注塑模向导”模块的“注塑模工具”工具栏中,也可应用燕秀外挂中的“包容体”工具。

1.实体修补

【例2-4】 产品破孔实体修补

产品体破孔实体修补

操作步骤

1)打开配套资源中的ch02/ch02_1/ex5.prt文件。

2)单击“注塑模工具”工具栏中的“创建方块”按钮,系统弹出如图2-19所示的“创建方块”对话框,按照图示操作步骤创建一个包容块。

图2-19 “创建方块”对话框

3)单击“同步建模”工具栏的“替换面”按钮,系统弹出如图2-20a所示的“替换面”对话框,将箭头指示的方块的面替换为产品体的外表面;参照如图2-20b所示操作,将方块的另一面替换为产品体的内表面。

4)单击工具栏的“减去”(求差)按钮,系统弹出如图2-21所示的“求差”对话框,选择方块为“目标体”,选择产品体为“工具体”,用产品体求差创建的方块。

5)移除参数后隐藏产品体,将如图2-22a箭头所示的多余的体删除,得到如图2-22b所示的修补块。

6)参照上述步骤操作,创建产品体另外两处的补孔实体块,如图2-23所示。

图2-20 “替换面”对话框

图2-21 “求差”对话框

图2-22 创建实体修补块1

a) 删除不需要的实体 b) 修补块

图2-23 创建实体修补块2

2.片体修补

【例2-5】 产品破孔片体修补

产品体破孔片体修补

操作步骤

1)打开配套资源中的ch02/ch02_1/ex6.prt文件。

2)“N边曲面”补片。单击工具栏的“N边曲面”按钮,系统弹出如图2-24所示的“N边曲面”对话框。按照图示操作步骤,创建如图2-25所示的修补片体。

图2-24 “N边曲面”对话框

图2-25 修补片体1

3)“有界平面”补片。单击工具栏的“有界平面”按钮,系统弹出如图2-26所示的“有界平面”对话框。按照图示操作步骤,创建如图2-27所示的修补片体。

图2-26 “有界平面”对话框

图2-27 修补片体2

4)“扩大曲面”补片。单击工具栏的“扩大”按钮,系统弹出如图2-28所示的“扩大”对话框。选择箭头指示的面,创建扩大曲面。单击工具栏的“减去”按钮,系统弹出如图2-29a所示的“求差”对话框,选择创建的扩大面为“目标体”,选择产品体为“工具体”,完成求差操作后隐藏产品体,删除如图2-29b箭头指示的多余片体。利用“扩大曲面”补片后的结果如图2-29c所示。

5)“修补开口”补片。选择菜单“插入”→“曲面”→“修补开口”,或单击工具栏“修补开口”按钮,系统弹出如图2-30所示的“修补开口”对话框。“类型”选择“已拼合的补片”方式,按照图示步骤完成操作,创建的补片如图2-31所示。

图2-28 “扩大”对话框

图2-29 创建修补片体

a)“求差”对话框 b) 删除片体 c) 修补片体

图2-30 “修补开口”对话框

图2-31 修补片体3

6)“网格曲面”补片:选择菜单“插入”→“网格曲面”→“通过曲线网格”,或单击工具栏“通过曲线网格”按钮,系统弹出如图2-32所示的“通过曲线网格”对话框。按照图示操作选择“主曲线”和“交叉曲线”。如要创建更高质量的片体,可在对话框中的“连续性”分组中设置补片体与其周边曲面的连接方式。单击对话框中的“确定”按钮创建如图2-33所示的片体。

图2-32 “通过曲线网格”对话框

图2-33 修补片体4