NX平台下模具型腔的快速设计与加工

0 引言

    现代注射模具加工制造过程中，型腔的设计与加工是一个非常重要的环节，关系到整套模具结构设计的合理性，以及模具制造和装配的难易程度，并最终影响塑料制品的成型质量。

    当前，模具设计主要采用两种方式，一种方式是先由三维设计软件进行模具三维零件设计，再由三维零件模型投影生成二维工程图样，这种方式的主要特点是工程图样与模具零件三维模型相互关联，同步更新，与加工的零件保持一致，但工程图样的绘制须在零件三维模型设计完成后才能进行，出图速度慢；另一种方式是先由二维设计软件构造模具装配图和零件图，再依据工程图样利用三维设计软件实现模具零件的设计，这种方式的工程图样独立于三维零件模型之外进行设计，出图速度快，但由于图样与模型关联性差，经常会出现加工零件、设计模型与工程图样不一致的现象，不利于模具生产后期的修改。无论采用何种方式，模具分型设计、型腔设计、电极设计和加工程序编制都是模具设计生产中的重要环节，均采用三维软件完成。

    本文以遥控器后壳为例，详细探讨和分析NX平台下实现模具型腔快速设计、零件数控编程、线切割加工和电极设计一体化的思路、方法及过程，实现工程设计与加工数据的有效结合。

1 产品结构工艺分析

    图1所示为某款遥控器后壳的产品示意图，该产品的成型材料为ABS，收缩率为6‰，表面要求蚀纹，最大外形轮廓尺寸为212mm×48mm×18mm，主体壁厚为1.8mm。遥控器后壳周边有10个扣位，用于与前壳装配连接，遥控器后壳内部有多处深的筋条，用于支撑电路板并增加强度。产品尺寸精度要求较高，精度等级需达到塑料制品公差标准SJ1372-78的3级精度。产品外表面即为外观面，外观要求色泽均匀、清洁、无拉伤、无刮痕，以及无毛刺、其他机械损伤和断裂等表面质量问题，且不能有明显色差、缩水、毛边、结合缝和污点等缺陷或瑕疵。

图1 某款遥控器后壳的产品示意图

2 模具总体结构设计方案

    遥控器后壳产品生产批量大、尺寸适中，依据注塑生产设备的实际要求，采用一模两腔的布局方式。产品外观品质要求高，不允许直接在外表面设置浇口，设计时采用两板模大水口结构形式，选择潜伏式浇口的进胶方式，从内部顶杆位置进胶，将浇口引向产品的底面，产品顶出后对该处进行局部修剪处理，流道选用直径为φ8mm的圆形流道。为了保证外观质量，型腔采用整体式结构，方便进行整体电火花镜面加工。产品周边有10个扣位，采用斜顶成型相应的位置，实现扣位的抽芯动作。冷却系统采用回路式冷却方式，在动、定模分别设置多条φ8mm的冷却水道。模具采用导柱、导套定位，为了提高定位精度，在动模板和定模板的四周分别设置四个方形定位器，同时在型芯和型腔处采用凸台和凹槽进行锥面定位，遥控器后壳模具总体结构示意图如图2所示。