1.2 模具标准件库简介
目前,全3D注塑模具设计标准件库主要有燕秀UG模具外挂、胡波外挂(HB_MOULD),两者均可免费下载安装。另外,UG软件本身提供了用于注塑模设计的“注塑模向导-MoldWizard”模块。应用模具外挂主要是快速加载一些模具标准件,如模架、定位圈、浇口套、顶针、冷却水路、弹簧、螺钉、支撑柱和垃圾钉等。
1.2.1 燕秀UG模具外挂
燕秀UG模具外挂可在燕秀模具技术论坛网站下载,本书后续内容所用版本是7.05,安装完成后,在UG软件菜单栏会出现“燕秀UG模具7.05”菜单。单击“燕秀UG模具7.05”菜单,系统弹出如图1-28所示的下拉菜单。单击选择和,分别弹出如图1-29和图1-30所示的模具设计常用命令工具栏和模具标准件工具栏,方便用户快速选择。
图1-28 “燕秀”下拉菜单
图1-29 常用命令工具栏
图1-30 标准件工具栏
下面对燕秀UG模具外挂的常用标准件及模具工具做简单介绍。
1.模架
打开配套资源中的ch01/ch01_2/ex1.prt文件,选择菜单“燕秀UG模具7.05”→“模胚及相关”→“模胚”选项,系统弹出如图1-31所示的对话框,同时动态显示如图1-32所示的模架预览。对话框左边为模架类型、规格及尺寸;对话框中间部分可设置模板的厚度,而且提供了中托司、撬模槽、导柱排气、开模框、KO孔及销钉6个特征供用户选择;用户单击对话框右上角的“参数设置”按钮,系统弹出如图1-33所示的“参数设置”对话框,用户可设置在生成模胚时是否创建“回针螺丝孔”(软件界面中的螺丝应为螺钉)及是否对模板进行面透明。
图1-31 “模胚”对话框
图1-32 模架预览
图1-33 “参数设置”对话框
当模架各参数设置完成后,单击对话框中的“生成3D”按钮,则创建模胚。图1-34所示为生成模胚时面不透明与面透明的显示效果。
图1-34 模胚
a) 面不透明 b) 面透明
2.开框
模具开框是指在定模板和动模板上创建用于镶嵌型腔和型芯的方槽或圆槽。
打开配套资源中的ch01/ch01_2/ex2.prt文件,选择菜单“燕秀UG模具7.05”→“模具特征”→“开框”,系统弹出如图1-35所示的“开框”对话框,按图示操作步骤操作,创建的开框特征如图1-36a所示。模具开框类型提供了如图1-36b所示的“清角型”“圆角型”和“斜角型”三种,用户可根据需要进行选择。
图1-35 “开框”对话框
图1-36 模具开框
a) 模仁开框 b)“开框”类型
3.唧嘴/定位环
定位环的作用是保证注塑机料筒喷嘴与模具唧嘴同轴。唧嘴即浇口套,它是模具浇注系统的主流道。
打开配套资源中的ch01/ch01_2/ex3.prt文件。选择菜单“燕秀UG模具7.05”→“进胶系统”→“唧嘴定位环”,系统弹出如图1-37所示的对话框。该对话框提供了“定位环”“唧嘴”“定位环+唧嘴”和“大唧嘴”四个选项供用户选用,其中“定位环+唧嘴”选项可以同时加载定位环和唧嘴两个标准件。在每个选项下面都有厂家、型号及规格可供选择。
图1-37 “唧嘴/定位环”对话框
单击选择“定位环+唧嘴”选项卡,对话框切换到如图1-38所示的界面,按图示箭头指示进行参数选择,并单击对话框右下角的“动态”按钮,系统弹出如图1-39所示的“定位圈+唧嘴”对话框,且可以预览标准件。按照如图1-39所示步骤进行参数设置后,单击“确定”按钮,系统返回到如图1-40所示对话框,在对话框右侧显示了加载的标准件列表,用户如果要删除标准件,右键选择,然后删除即可。单击对话框的“生成3D”按钮,系统可加载定位圈和唧嘴两种标准件,如图1-41所示。
图1-38 “定位环+唧嘴”选项卡
图1-39 “定位圈+唧嘴”对话框
图1-40 “定位环+唧嘴”选项卡
图1-41 创建定位环和唧嘴
4.滑块座
1)打开配套资源中的ch01/ch01_2/ex4.prt文件,选择菜单“燕秀UG模具7.05”→“滑块斜顶”→“滑块座”选项,系统弹出如图1-42所示的“滑块座”对话框。燕秀外挂提供了三种不同结构的滑块座,并可设置滑块座的部分参数。单击对话框右下角的“快速定位”按钮,系统弹出如图1-43所示的“快速定位”对话框,用户可选择定位方式并结合动态坐标系对滑块座进行定位,保持坐标系XC方向为脱模时滑块的移动方向。
图1-42 “滑块座”对话框
图1-43 对滑块座进行定位
2)单击“快速定位”对话框中的“确定”按钮,系统弹出如图1-44a所示的滑块座预览,用户可单击选择滑块座的长、厚、宽、顶部长度和尾部厚度5个箭头,对其尺寸进行调整。单击对话框中的“确定”按钮,创建如图1-44b所示的滑块座。删除图中箭头指示的假体后,生成如图1-44c所示的滑块座。
图1-44 创建滑块座
a) 调整滑块座尺寸参数 b) 删除 c) 创建的滑块座
对创建的滑块座,可自行设计挂台导向,并对局部细节进行调整。对于较复杂的滑块,模具设计时可用UG软件自行设计。
5.斜导柱
打开配套资源中的ch01/ch01_2/ex5.prt文件,选择菜单“燕秀UG模具7.05”→“滑块斜顶”→“斜导柱”选项,系统弹出如图1-45所示的“斜导柱”对话框,按照图示操作步骤即可加载斜导柱。其中,图示步骤5可单击X或Y向箭头,在弹出的文本框中输入斜导柱的定位尺寸,对斜导柱的安放位置进行调整。
图1-45 “斜导柱”对话框
燕秀外挂提供了“斜导柱”“压板固定”“锁板固定”三种斜导柱的固定方式。
斜导柱:此种方式适用于模板较薄且模板和面板不分开的情况。
压板固定:此种方式适用于模板较薄且模板和面板分开的情况,如三板模。
锁板固定:此种方式适用于固定斜导柱的模板较厚的情况。
6.压条
打开配套资源中的ch01/ch01_2/ex6.prt文件,选择菜单“燕秀UG模具7.05”→“滑块斜顶”→“滑块压条”选项,系统弹出如图1-46所示的“滑块压条”对话框,按照图示操作步骤进行参数设置。单击对话框中的“确定”按钮即可创建压条,创建的压条如图1-47所示。
图1-46 “滑块压条”对话框
图1-47 创建压条
燕秀外挂提供了三种类型的压条:方压条、L压条和L压条(沉),每种类型压条提供了标准规格尺寸供选用。上述操作中创建的压条规格为:宽18、厚15、长50。
7.顶针
1)打开配套资源中的ch01/ch01_2/ex7.prt文件。
2)选择菜单“燕秀UG模具7.05”→“顶出系统”→“顶针”选项,系统弹出如图1-48所示的对话框。燕秀外挂提供了四种顶针:圆顶针、有托顶针、扁顶针和司筒,并能够创建顶针的修剪及避空特征。顶针的放置点可选择“动态”“点选”和“读CAD”三种方式进行定位。
图1-48 “顶针”对话框
(1)圆顶针
1)选择图1-48所示对话框中的圆顶针选项卡,厂家选择“MISUMI”,顶针规格选择“3”,单击“动态”按钮,系统弹出如图1-49a所示的“请选择后模,或后模镶件”对话框,选择箭头指示的后模,系统自动以“俯视图”显示,在如图1-49b箭头指示的位置单击鼠标放置顶针,然后单击对话框中的“取消”按钮,系统返回到如图1-48所示的初始对话框,且在对话框右下角增添了“生成3D”按钮。单击“生成3D”按钮,则创建顶针。
图1-49 放置顶针
a) 选择后模 b) 放置点
2)选择对话框中的“修剪避空”选项卡,并在对话框中的右下角单击“修剪”按钮,系统弹出“请选择后模,或后模镶件”对话框,单击选择后模部件;此时系统弹出如图1-50a所示的“选择限位块(无限位柱请选顶针面板)”对话框,选择顶针面板,此时系统自动完成顶针的修剪及避空。修剪完成后的顶针如图1-50b所示。
图1-50 顶针的修剪
a) 选择顶针面板 b) 修剪后的顶针
(2)司筒
1)选择如图1-48所示对话框中的“司筒”选项卡,对话框的界面切换成如图1-51所示。按照图1-51所示的操作步骤进行操作,其中步骤4和5分别测量出产品上柱位的内外圆尺寸以确定司筒及司筒针的直径,实际设计时尽量取整。
图1-51 “司筒”选项卡
2)单击选择图1-51所示对话框中的“点选”按钮,系统弹出“请选择后模,或后模镶件”对话框,根据提示选择后模;系统弹出如图1-52所示的“点”对话框,用鼠标捕捉图示箭头所示的柱位圆的圆心。单击“点”对话框中的“取消”按钮,系统返回到如图1-51所示对话框,同时在对话框中的右下角出现“生成3D”按钮,单击“生成3D”按钮,则创建如图1-53所示的司筒。
图1-52 “点”对话框
图1-53 创建司筒(针)
3)司筒的修剪。在图1-51所示对话框中单击“内针固定”按钮,系统弹出如图1-54所示的对话框,选择“无头螺丝”选项,并按图示步骤进行操作,则创建如图1-55a所示的无头螺钉,用于固定司筒内针。
图1-54 创建无头螺钉
图1-55 司筒(针)
a) 无头螺钉 b) 司筒及其固定螺钉
在图1-51所示对话框中选择“修剪避空”选项卡,并在对话框的右下角单击“修剪”按钮。后续操作步骤参照圆顶针的“修剪避空”操作。完成修剪避空的司筒如图1-55b所示,其中,司筒针用于成型产品柱位上的深孔,由无头螺钉固定于底板上,司筒用于推出产品。
司筒一般用于深度大于10mm的柱位,深度较浅的柱位直接用镶件成型。
(3)扁顶针
1)打开图层第6层,显示镶件;将动态坐标系放置于如图1-56图中箭头指示边线的中点。选择如图1-57所示对话框中的“扁顶针”选项卡,按照图示操作步骤进行操作。单击对话框中的“点选”按钮,系统提示选择后模,单击选择后模之后,系统以俯视图显示,并弹出如图1-58所示的“点”对话框。在“坐标”分组中将“参考”选为“WCS”,输入“YC”值为“-1”,单击“确定”按钮,并再次单击“取消”按钮。此时系统返回如图1-57所示的对话框,并在对话框右下角出现“生成3D”按钮,单击“生成3D”按钮,则创建如图1-59所示的扁顶针。
图1-56 放置坐标系
图1-57 “扁顶针”选项卡
图1-58 “点”对话框
图1-59 扁顶针
2)在如图1-57所示对话框中选择“修剪避空”选项卡,并在对话框的右下角单击“修剪”按钮。后续操作步骤参照圆顶针的“修剪避空”操作。完成修剪避空的扁顶针如图1-60所示。
图1-60 完成修剪避空的扁顶针
扁顶针设计在镶件旁边时,考虑到加工和装配工艺,扁顶针要做通镶件边。另外,扁顶针一般放置在产品骨位处。
8.顶针定位
对有防转要求的顶针,需要对其进行定位。
打开配套资源中的ch01/ch01_2/ex8.prt文件,选择菜单“燕秀UG模具7.05”→“模具特征”→“顶针定位”选项,系统弹出如图1-61所示的“顶针镶针定位”对话框。按照图示操作步骤进行操作,完成定位操作的顶针如图1-62所示。
图1-61 “顶针镶针定位”对话框
图1-62 顶针的“销”定位
燕秀外挂提供了四种顶针定位的方式:D字形、椭圆形、两边和销钉。用户可根据需要进行选择。
9.撑头/限位柱/垃圾钉
打开配套资源中的ch01/ch01_2/ex9.prt文件,选择菜单“燕秀UG模具7.05”→“模胚及相关”→“顶针板零件”选项,系统弹出如图1-63所示的对话框。该对话框提供了“撑头”“限位柱”和“垃圾钉”三个标准件。
(1)撑头 按照图1-63所示操作步骤进行操作,单击“动态”按钮,在如图1-64a所示的“KO”孔两侧左键单击放置撑头,可通过动态坐标观察并调整撑头的放置位置。当系统返回如图1-63所示的对话框,在对话框右下角出现“生成3D”按钮,单击“生成3D”按钮,则创建如图1-64b所示的撑头。
图1-63 “顶针板零件”对话框
图1-64 创建“撑头”
a) 撑头定位点 b) 撑头
(2)限位柱 按照图1-65所示操作步骤进行操作,单击“动态”按钮,在如图1-66a所示位置左键单击放置限位柱。当系统返回如图1-65所示的对话框,在对话框右下角出现“生成3D”按钮,单击该按钮,则创建如图1-66b所示的限位柱。
图1-65 “限位柱”选项卡
图1-66 创建限位柱
a) 限位柱的定位 b) 限位柱
(3)垃圾钉按照图1-67所示操作步骤进行操作,单击“点选”按钮,系统弹出“点”对话框,抓取如图1-68a箭头指示的回针底部圆弧中心,左键单击放置垃圾钉。当系统返回如图1-67所示的对话框,在对话框右下角出现“生成3D”按钮,单击该按钮,则创建如图1-68b所示的垃圾钉。
图1-67 “垃圾钉”选项卡
图1-68 创建垃圾钉
a) 垃圾钉的定位 b) 垃圾钉
10.弹簧
打开配套资源中的ch01/ch01_2/ex9.prt文件,选择菜单“燕秀UG模具7.05”→“模胚及相关”→“弹簧”选项,系统弹出如图1-69所示的对话框。该对话框提供了“回针”“顶针板”和“普通”三种弹簧供用户选择。按照图示操作步骤,单击“预览”按钮,系统弹出如图1-70a所示的回针弹簧预览,同时在对话框右下角出现“生成3D”按钮,单击该按钮,则创建如图1-70b所示的四个回针弹簧。
11.边锁
边锁的作用是提高动模板和定模板的配合精度,其安装于模具的四个侧面,嵌入模板内,常用于大型或精密模具。
打开配套资源中的ch01/ch01_2/ex9.prt文件,选择菜单“燕秀UG模具7.05”→“模胚及相关”→“精定位”选项,系统弹出如图1-71所示的对话框。按照图示操作步骤,单击“确定”按钮,则创建如图1-72所示的4个边锁。
图1-69 “弹簧”对话框
图1-70 创建回针弹簧
a) 弹簧预览 b) 回针弹簧
图1-71 “精定位”对话框
图1-72 创建“边锁”
12.虎口
虎口的作用是对前、后模芯进行精确定位,如果模具插穿位较多,还可起到保护小镶件的作用。常用于精密模具、分型面为复杂曲面或塑件严重不对称的模具。
打开配套资源中的ch01/ch01_2/ex10.prt文件,选择菜单“燕秀UG模具7.05”→“模具特征”→“虎口”选项,系统弹出如图1-73所示的“虎口”对话框。按照图示操作步骤进行操作,创建的虎口特征如图1-74所示。
图1-73 “虎口”对话框
图1-74 创建的虎口
13.螺钉
燕秀外挂可加载模仁螺钉、压条螺钉、耐磨块螺钉和镶件螺钉等,一般采用边距偏移方法,选择个数和放置面后可自动加载螺钉。
打开配套资源中的ch01/ch01_2/ex11.prt文件,选择菜单“燕秀UG模具7.05”→“模胚及相关”→“螺丝”选项,系统弹出如图1-75所示的对话框,按照图示操作步骤进行操作,单击“动态”按钮,系统弹出“选择螺杆放置面”对话框,选择如图1-76所示的A板上表面,并按照图1-77所示位置单击鼠标左键放置螺钉。系统返回如图1-75所示对话框后,单击“生成3D”按钮,则创建4个螺钉。
图1-75 “螺丝”对话框
图1-76 选择A板顶面
图1-77 放置螺钉
14.水路
燕秀外挂提供了“复杂水路”“模板水路”和“动态水路”等选项,方便用户快速创建冷却水路;同时提供了水路的标准件,如接头、堵头、喉塞及密封圈。
打开配套资源中的ch01/ch01_2/ex12.prt文件,选择菜单“燕秀UG模具7.05”→“冷却系统”→“模板水路”选项,系统弹出如图1-78所示的“模板水路”对话框,按照图示操作步骤进行操作。通过调整动态坐标系可对水路进行定位;通过对水路各个尺寸箭头进行动态拖动或单击尺寸箭头输入尺寸进行定位,以此确定各个水路的尺寸及距产品的距离。创建的水路如图1-79所示。
图1-78 “模板水路”对话框
图1-79 创建水路
燕秀外挂在“模板水路”对话框中提供了多个水路模板,用户可根据产品及模芯形状进行选用。
1.2.2 注塑模向导MoldWizard
MoldWizard模块是一种参数化模具设计方法,对于简单产品模型,可提高设计效率,但对于复杂且结构较多的产品,该模块在创建分型面及侧抽芯机构设计方面都不方便,目前大多企业应用“UG建模+燕秀(胡波或企业自己的模具库)”进行注塑模设计。但可以应用MoldWizard模块中的一些好用的工具,如创建方块、型材尺寸、检查区域和曲面补片等工具来辅助模具设计。
启动UG NX 10.0软件进入建模模块后,用户可单击“启动”按钮→“所有应用模块”→“注塑模向导”,系统弹出如图1-80所示的“注塑模向导”工具栏。
图1-80 “注塑模向导”工具栏
表1-1对“注塑模向导”工具栏中的各工具按钮的功能做了简要介绍。
表1-1 “注射模向导”工具栏中各工具按钮的功能
单击“注塑模向导”工具栏中的“注塑模工具”按钮,系统弹出如图1-81所示的“注塑模工具”工具条,利用该工具条中的工具可以对产品模型的破孔进行片体修补和实体修补。
图1-81 “注塑模工具”工具条
单击“注塑模向导”工具栏中的“模具分型工具”按钮,系统弹出如图1-82所示的“模具分型工具”工具条,利用该工具条中的工具可以完成塑件区域分析、创建分型线和分型面、创建型芯和型腔等工作。
图1-82 “模具分型工具”工具条