基于UG MoldWizard的照相机塑料模具设计

    1 引 言

    UG MoldWizard 是 UG 软件中一个独立的应用模块,也是运用于注塑模具自动化设计的专业应用模块。它运用知识嵌入的基本理念, 按照注塑模具设计过程的一般顺序来模拟模具设计的整个过程, 在此过程中, 它只需要根据一个产品的三维实体造型建立一套与产品造型参数相关的三维实体模具。它不但能自动设计一般模具, 还能结合运用 UG 软件的其它应用模块来拓展其功能, 设计出复杂程度较高的模具。

    数码照相机已经广泛被人们所使用, 而产品的功能和外观新颖性又要求产品的设计和模具制造必须响应速度快, 因此运用大型 CAD/CAM软件对照相机产品进行设计势在必行。本文是使用 UG 软件在进行产品造型的基础上,运用塑料模具设计的知识,使用软件的MoldWizard 模块完成照相机的后盖的模具设计。

    2 照相机造型设计

    照相机的产品造型如图 1 所示。外部是由前壳、后盖、镜头组和按钮等构成。

    3 照相机后盖模具设计

    3.1 模具设计流程

    图 2 所示为照相机的后盖, 尺寸为 91mm×57mm×12mm, 壁厚 2.5mm, 材料是聚苯醚( PPO) , 收缩率 1.01。在后盖的上部有液晶显示器窗口、四个按钮孔, 侧面三个方向都有螺孔。

    UG MoldWizard 设计工具栏如图 3 所示, 与通常的模具设计过程相似。

    采用 UG MoldWizard 进行模具设计的流程如下:

    ①建立适合模具设计原型的实体模型。

    ②观察分析实体模型的拔模斜度和分型情况。

    ③设计模具的分型面、模腔布局、内嵌件、推杆、浇口、冷却和电极。

    ④初始化项目名称加载实体模型和单位。

    ⑤确定拔模方向、收缩率和成型镶件。

    ⑥修补通孔或碰穿面。

    ⑦定义分型面。

    ⑧加入标准模架、推杆、滑块、内抽芯和内嵌件。

    ⑨最后设计浇口、流道、冷却、电极、建腔和列材料清单。

    3.2 模具分型前置处理

    模具分型前置处理包括加载产品、模具族、设定模具坐标系、收缩率、设定毛坯和布局操作。UG MoldWizard中模具设计的第一步是加载产品并初始化项目, 设置使用的单位为毫米, 以及模具设计项目的路径和名称。模具族设计的是两种或两种以上的相关产品, 并且每个产品的设计选用不同的方案。定义模具的坐标系在模具设计中非常重要, UG MoldWizard 中规定坐标系原点位于模架的动模板和定模板接触面的中心, 一般定义 XC_YC 平面在模具的装配的分模面上, ZC 轴的正方向为开模顶出方向。产品材料是聚苯醚( PPO) , 收缩率 1.01。设定毛坯是包容后盖零件的成型镶件( Work Piece) , 是模具中的型芯和型腔部分。用一个比产品体积略大的材料包容产品,此数据以后设计可以改动, 通过分模工具使其成型, 作为模具的型腔和型芯。在此, 成型镶件的尺寸输入区中将[ X_length] 设为 140、[ Y_length] 设为 105、[ Z_down] 设为25、[ Z_up] 设为 40。布局功能为模具中相关的每一个部件的毛坯工件提供方便的定位选择, 确定它们之间的相互关系, 从而确定模具型腔的位置。多型腔模具是在一套模架中包含有两个以上的成型镶件。布局功能提供确定模具中型腔的个数和模腔在模具中的排列方法, 有矩形布局和圆形布局两种。