UG注塑模向导环境下的注塑模具设计Word文件下载.doc
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●当分流道较长时，在分流道末端应开设冷料穴，以容纳注塑开始时产生的冷料，保证塑件的质量。
2.浇口的设计
浇口指流道末端与型腔之间的细小通道。
浇口的作用主要是提高塑料的流动速度和温度，起关闭作用，防止流入型腔的塑料侧流。
浇口的形状、大小、分布对塑件质量影响很大，其通常是通过试模后按成型情况酌情修改。
查书《 UG注塑模具设计与制造》可知，本设计所选浇口形式为矩形侧浇口。
4.2CD机后盖的模具结构设计
4.2.1导入制件
1.在Windows环境下进入UGNX7.5的界面（初始化环境）；
2.在开始菜单栏中依次选择所有应用模块—注塑模向导命令，调出模具向导工具条；
3.单击文件菜单，调出所造型的.prt文件，操作过程如图4.4所示。
将文件命名为lihuan，根据产品要求选择材料为ABS，系统自动给出成型收缩率为1.006，确定后进入界面。
图4.4项目初始化对话框
4.2.2模具坐标系
在UG模具模块中，默认了+Z方向为开模方向。
为了能使调入的产品体的坐标与UG系统的模具坐标一致，在调入产品体后，需要通过动态WCS来调整产品体的WCS坐标位置，然后在通过模具CSYS来锁定产品体的模具坐标。
并且要注意的是：
XY平面必须在主分型面上、+Y方向指向产品体的长度方向。
如下图4.5所示：
图4.5模具坐标对话框
4.2.3收缩率设计
对调入的产品设置不同类型的收缩率，出现如图4.6所示对话框：
图4.6收缩率对话框
1.均匀：
整个产品体均匀收缩。
2.轴对称：
指定产品体轴向均匀收缩，一般应用在柱体形产品中。
3.常规：
可指定在产品体的某个坐标范围内收缩。
4.2.4工件设计
在对产品进行分模前，必须先定义工件的尺寸，才可以在工件内创建型腔、型芯，工件尺寸X向为90，Y向为103，Z向下移40，Z向上移32。
如图4.7所示：
图4.7工件对话框
1、矩形模具整体型腔侧壁厚度计算：
（1）按刚度条件计算：
式中：
=50MPa;
=7.5mm;
=90mm;
;
=0.04;
（2）按强度条件计算：
=160MPa.
型腔侧壁厚度取：
2、矩形模具整体型腔底板厚度计算：
（1）按钢度条件计算：
=102mm;
=0.04.
=160MPa.
型腔底板厚度取：
4.2.5型腔排布
在进行模具型腔布局的时候，如果同一个产品进行多腔排布，只需要一次调入产品体，再用布局按钮来布局，如下图4.8所示：
图4.8型腔布局
l布局：
选择型腔布局的类型。
l型腔数：
定义型腔数目和位置。
l重定义：
通过旋转、变换、移除来修改型腔布局位置。
l自动对准中心：
在完成多腔布局后，由于型腔坐标还保留在其中的一个型腔中心，所以通过此按钮功能来校准多腔中心位置。
为了避免在设计过程中发生错误，在单腔分模时也需要使用自动对准中心来校准中心。
4.2.6分型
利用分型管理器根据前面方案二所示进行分型面创建，从而创建型芯、型腔，如图4.9所示：
图4.9分型管理器
1.设计区域：
通过调整透明度来检查型腔、型芯面。
2.抽取区域和分型线：
在产品中抽取型腔、型芯区域。
3.创建/删除补片曲面：
对产品体进行自动/手动补面，与模具工具中的曲面修补功能得到的曲面相同。
4.编辑分型线：
在产品体中收缩正确的分型线进行分模。
5.创建/编辑分型面：
完成分型线的创建后，通过此功能将分型线扩展为分型面将作为型腔、型芯的修剪面。
6.创建型腔和型芯：
应用此功能可自动或者手动在模仁中创建型腔和型芯。
l补片时应该注意：
补孔最好只补在型芯面或者型腔面上；
补面时用注意要进行面分割，否则会在抽取区域抽取为总分型面+1＝型芯面（为1）+型腔面。
如下图4.10所示：
图4.10扩大曲面补片
l分型的步骤如下：
补片、补实体－创建分型线－编辑分型线－创建分型面－创建分型区域（即抽取区域）－创建型芯型腔
4.2.7选择模架
模架初选：
（1）在UGMoldWizard环境下选SA型FUTABA_S标准模架，MoldWizard自动选型号为2540有标准模架，因有抽芯机构，故选用型号为2940的标准模架，可知其组件尺寸。
其中导向柱直径GP_d=25mm；
支承板U_h有40mm和50mm，两种尺寸；
垫块宽C_w=48mm；
则垫块间距B=250-248=154mm。
（2）模板长宽尺寸校核：
成型零件的大小已经过计算，符合强度和刚度的要求。
判断MoldWizard自动选择的模板是否适合成型零件的规则是：
模板尺寸减去模架导向柱直径的尺寸要大于成型零件XY方向的尺寸。
成型零件XY方向尺寸为（89.79+27）mm（2101.72+47）mm，即103.79mm231.44mm；
则有：
（250-225）mm（400-225）mm=200mm350mm>
103.79mm231.44mm，所以有230mm400mm模板尺寸适合成型零件安装。
（3）支承板厚度校核：
型芯型腔零件是台阶压板固定结构，还要算支承板厚度。
FUTABA模架都是矩形标准模架，所以按矩形模具支承板厚度计算。
矩形整体式型芯支承板厚度按刚度条件计算：
=0.04;
K取1.15
=154mm（按标准模架2540取）;
=400mm（按标准模架2940取）;
矩形整体式型芯支承板厚度按强度条件计算：
=160MPa，（非合金钢）；
=400mm（按标准模架2940取）;
支承板厚度应取60mm，250mm400mm模板属于小型模具模板。
有以上计算有：
Ap_h=50,BP_h=40,CP_h取70mm，TW选350：
S，FTYP选O:
M模具参数设置如图4.11所示：
图4.11模架管理对话框
在UG模具模块中集成了一个大型模架库，在模架库中已储存了多个著名模架制造厂的标准模架和相应的参数，只要输入相关数据，即可自动加载模架，根据本产品的需要，选择两板式模架已符合需要，在加载模架过程中，系统自动计算出用户所选的模架尺寸是否符合实际生产，当发现不符的时候会出现更新失败对话框，并且模架不能完整显示出来。
开始是系统将会默认一个合理尺寸，我们可以根据需要来修改尺寸，但一般不要小于默认值。
4.2.8标准件选用
（1）创建定位圈部件，型号和参数设置如图4.12所示：
图4.12定位圈对话框
（2）创建浇口套部件，型号和参数设置如图4.13所示：
图4.13浇口套对话框
4.2.9浇注系统的设计
浇注系统是模具的重要组成部分，熔料从注射机喷嘴进入模具主流道，在通过浇注系统进入型腔，浇注系统的设计对模具的影响也较大。
浇注系统包括主流道、分流道、浇口和冷料穴等，主流道通常设计成圆锥形，锥角2°
～4°
；
冷料穴主要贮存冷料和拉料作用，一般设计成钩形头、倒锥形或者环槽形；
分流道是多腔模具中必不可少的部分，一般有圆形、梯形、U形和六角形等截面形状，分型面为平面时采用圆形截面较为适宜。
通过分析计算可以得到采用半圆形分流道，半径为5mm。
流道采用手工建模，插入基准平面后在上画出流道截面进行拉伸实体。
浇口的设计参数如图4.14所示：
图4.14浇口设计对话框
4.2.10顶出机构设计
脱模力的计算：
脱模力是指将塑件从包紧的型芯上脱出时所需克服的阻力。
它主要包括由塑件的收缩引起的塑件与型芯的摩擦阻力和大气压力。
脱模力的大小与塑件的厚薄及形状有关。
设计塑件属于薄壁塑件。
矩形薄壁制品脱模力：
其中：
代入上式有
推杆直径计算：
在设计顶出机构时，需要考虑到顶针放置的位置能让产品均匀受力顶出，同时可以利用顶杆的装配关系来给模具排气，理想的顶杆位置可以减少气穴的产生。
分析产品的形状可以得出：
此产品只需6个顶杆，其直径设置为5mm即可。
创建顶杆部件，型号和参数设置如图4.15所示：
图4.15顶针对话框
创建完成后的顶针，如下图4.16
图4.16顶针
在顶针的设计中先应该将顶针的长度设置的比较长，然后再在顶针修剪中将多于的部分减掉就行。
因为本设计在型腔布局时只加载了一次产品，也就是说2个腔具有关联性，所以当在一个腔体上加载了后，另外一个腔体也自动加载了。
4.2.11抽芯机构设计
把成型零件上妨碍脱模的凹凸形状分割下来，制作成滑块，再在模体上设置滑道，组成一对滑动副，利用注塑机提供的动力、油缸动力或弹簧力驱动滑块，在模具开模前或制品顶出前先让滑块移位，移除脱模障碍后再实施脱模。
然后再利用合模动力、油缸动力驱使滑块复位，进行下一次注射。
这样的机构统称为模具的侧抽芯机构，也称侧向脱模机构。
侧抽芯机构设计计算：
1、抽芯距和开模行程：
1）、抽芯距
经测量，；
K查表（UG教材表1-16）取。
按算
2）、开模行程
抽芯方向垂直开模方向，所以开模行程为
为斜销倾斜角，通常采用，取；
为抽芯距，。
2、斜销直径：
1）、抽芯力
抽芯孔类似矩形孔，断面最大尺寸为，平均壁厚为，抽芯斜度为0。
抽芯孔断面折算直径为
抽芯力按矩形厚壁计算
代入上式有：
Q=1066.33N
2）、斜销直径
取标准件
本设计所要用的侧抽芯机构是外抽芯机构。
结构参数如下图4.17所示：
图4.17外抽芯对话框
4.2.12限位装置设计
在UGMoldWizad中，没有限位装置的对话框。
因此，本设计中的侧抽芯机构的限位只能靠自己手工创建，然后在装配环境中，将手工创建的限位块装配到模架去，
图4.18侧抽芯限位块
4.2.13冷却系统设计
冷却系统设计与使用的冷却介质、冷却方法有关。
冷却介质最普通的是用水冷却，因为水的热容量大，传热系数大，成本低廉。
冷却水通道开设时，受到模具上各种孔的限制，所以要按理想情况设计就比较困难。
冷却系统是模具结构中另外一个非常重要的构成因素，在注射成型中，模具的温度直接影响到塑件的质量和生产效率。
由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，对模具温度的要求也不同。
在本设计中，由于ABS对于模具温度要求较低（一般低于80度），因此仅需要设置冷却管道即可。
模具的冷却主要采用循环水冷却方式。
在本设计中采用简单的直线冷却回路。
在模板与型芯型腔之间有冷却管道通过的时候，要在管道处添加一个橡胶垫圈，保证冷却水不会流到型腔内。
分别对型芯、型腔进行冷却系统的设计，操作过程如下：
1.冷却管道的创建，冷却管道的位置由它与制件之间的距离、冷却管道之间的距离以及冷却管道半径确定。
冷却管道的直径随着制件厚度的增大而增大。
制件厚度小于2mm时，冷却管道直径取8~10mm；
制件厚度小于4mm时，冷却管道直径取10~12mm；
制件厚度小于6mm时，冷却管道直径取12~15mm。
冷却管道之间的距离应当小于管道直径的3倍；
冷却管道与制件之间的距离应当小于管道直径的3倍。
根据以上的原则以及实际情况，设计中取管道直径为8mm，管道长度为：
210mm。
结果如图4.19所示：
图4.19冷却管道对话框
2.水嘴的创建，在冷却管道的接头处应该设计有水嘴，用来和外面的水管相连接，如图4.20所示：
图4.20水嘴对话框
4.2.14弹簧设计
从标准部件中选择合适的弹簧安放于导管上既可，本设计所要用的弹簧有2种：
一种为复位杆上的弹簧，一种为限位块上的弹簧。
如下图4.21所示：
图4.21复位杆弹簧对话框及其安装效果
4.2.15腔体生成
利用腔体管理器进行腔体创建，如图4.22所示：
图4.28腔体设计对话框
4.2.16成型零件的计算
4.2.16．1成形零件工作尺寸的计算
塑料制品的材料是ABS，ABS的成行收缩率为0.6%，注塑模具的模腔尺寸要按塑料制品尺寸的1.006倍放大加工。
凹模尺寸的计算
定模：
塑件外部径向尺寸的转换及凹模径尺寸计算：
由公式可得：
“Δ”塑件基本尺寸的公差，公差按塑件公差等级查表GB/T14486-93，δz为Δ/3。
由塑件的尺寸可取MT5A，
所得尺寸由塑件尺寸转化为型腔尺寸如下表：
塑件尺寸
89.79
88.4
20
50
11.3
0.96
1
型腔尺寸
塑件外部高度尺寸的转换及凹模高度寸计算
4.9
0.2
2.5
0.5
动模：
型芯径向尺寸的计算
经过与上面型腔径向尺寸相似推理，可得型芯尺寸：
所得尺寸由塑件尺寸转化为型芯尺寸如下表：
2
84.59
1.05
6.05
6.4
6.12
型芯尺寸
13
48.8
4.2
2.93
10.42
5.5
17.59
16.71
型芯高度尺寸计算
经过与上面型腔深度尺寸相似推理，可得型芯高度尺寸：
所得尺寸由塑件尺寸转化为型芯尺寸如下表：
1.4
14.5
8
5
3.5
最后，完成如图4.29所示的CD机后盖整套模具结构。
图4.29模具整体结构
至此，CD机后盖的模具结构设计全部完成，整个过程体现了计算机辅助模具设计的特点。
本设计在图纸中不对公差和部分尺寸做出标注，根据模具零件公差等级高于制品公差等级2～3级的原则，公差等级直接采用IT5级。
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