基于UG的學習機風扇盒蓋注塑模具設計

郭 晟，劉存平，陽彥雄

（四川宜賓職業技術學院，宜賓 644003）

0 引言

當消費性電子進入高度成熟期后，外形的設計便成了重要的競爭條件之一，各種超薄、超炫、超迷人的款式成為注塑產品設計的追逐目標，相應的注塑模具設計要求也越來越高，現代注塑模具設計越來越依靠3D設計軟件的輔助，而UG軟件中的MOLDWIZARD模塊就是迎合這一需求的專用于注塑模設計的專業模塊。

MOLDWIZARD模塊支持典型的塑料模具設計的全過程[1]，即從讀取產品模型開始，直到確定和構造拔模方向、收縮率、分型面、模芯塊、型芯、型腔、滑塊、頂塊、模架及其標準零部件、模腔布置、澆注系統、冷卻系統和模具零部件清單（BOM）等，最終實現快速、方便地建立與產品參數相關的三維實體模具，并將之用于加工。

1 UG/MOLDWIZARD設計過程

UG/MOLDWIZARD設計過程是以加載的主模型為基礎，窗口界面簡潔、人性化，并且具有強大的數據對接功能，MOLDWIZARD設計流程如圖1如示[2]。

圖1 MOLDWIZARD注塑模設計流程圖

2 學習機風扇裝配件盒蓋注塑模具設計

學習機風扇裝配件盒蓋具有形狀復雜、壁薄等特點，如果采用人工設計方法來設計其注塑模具，設計與制造工作量大，并且還容易出錯。而采用UG來進行其設計與制造，不僅可以大大提高設計效率、縮短模具設計與制造周期，并且能提高模具結構的合理性和準確性。下面具體闡述基于UG設計學習機風扇裝配件盒蓋注塑模具的方法。

2.1 塑件工藝性分析

圖2所示學習機風扇裝配件盒蓋塑件材料為ABS，外表面不允許有流痕、氣泡、花紋、翹曲變形等注塑缺陷，本塑件形狀復雜，但結構簡單，只有一個分型面一個出模方向。

圖2 學習機風扇裝配件盒蓋

2.2 塑件三維造型設計

主模型是模具設計的基礎，在UG建模模塊中通過草圖、拉伸、拔模、抽殼、鏡相、倒圓角等工具完成殼體零件的三維造型，如圖2所示，UG采用的是參數化建模設計，在設計過程中可隨時修改尺寸，其后續相關的工程圖、模具產品及數控加工等數據會隨之自動更改，非常方便、快捷，能滿足模具快速設計要求。

2.3 模具結構設計

UG/MOLDWIZARD模塊可以利用系統提供的各種模具設計工具，快速、方便地完成注塑模具各項設計工作[3]。

1）初始化與模具定義：先將產品主模型導入到UG/MOLDWIZARD設計模塊中，定義其材料為ABS，收縮率為1.005。同時調整好坐標系，將XY坐標平面移到分型面上，使Z軸正向轉到拔模方向上，使產品模型與模具坐標系一致，保證Z軸正方向為開模方向，然后定義模具坐標系為“當前WCS”，且“鎖定Z值”。

2）分型：分型是模具設計中的必不可少的、最重要的一個步驟，分型的好壞直接影響后續的模具設計[4]。

（1）設計區域：給型腔與型芯賦予不同的顏色顯示，將兩圓孔及方孔的內側面指定為型芯面，其余交叉面指定為型腔面，使未定義的面為0；

（2）補片：“模具工具”---- “surface patch”，選取外側上表面進行補面。如圖3所示。

（3）創建分型面：先通過“自動搜索”定義分型線，然后通過“放置過渡點”進行分型段編輯，最后運用“拉伸”“修剪和延伸”等工具創建分型面，如圖4所示。

圖3 補片效果

圖4 分型面

（4）創建型腔與型芯： 所創建的型腔與型芯分別如圖5、圖6所示。

圖5 型腔

圖6 型芯

3）添加模架和標準件：使用系統提供的自動模架功能可極大地提高模具系統的設計效率，本產品直接調用LKM-SG的C型模架，如圖7所示。本例中添加的標準件主要有：澆口套、定位環、頂桿、拉料桿、復位彈簧等，如圖8、圖9、圖10所示，并運用“型腔設計”工具給澆口套、定位環、頂桿、拉料桿生成相應的腔體。

4）完成模具設計：最后還要創建冷卻系統，完成模具的總裝設計。如圖11所示。

3 結束語

注塑產品在電子、IT、汽車、日用消費品和醫療行業中占據著重要地位，而模具交貨期限日漸縮短，迫使模具產業需尋找更快速的設計方式和更快的加工方法，UG/MOLDWIZARD模塊實現了塑料料模具的智能化設計，集成了大量實用的模具設計功能，又有豐富的模具標準數據庫作為支撐，同時采用基于知識工程等技術，再結合UG的CAM高速加工、組立出圖之同步工程應用，再次縮短制程周期。采用UG/MOLDWIZARD模塊設計模具，具備高效率、高性能，可以節省以往的模具開發時間縮短將近10倍時效，還可實現無圖紙生產制造，以達到產業競爭的要素。

圖7 加入模架

圖8 定位環、澆口套、生成流道與澆口

圖10 加入復位彈簧

圖11 模具總裝圖

[1] 高長銀, 趙程, 王金鳳, 等.UG模具設計從入門到精通[M].北京: 電子工業出版社, 2007.

[2] 王樹勛, 李俊華, 武曉紅.UG NX注塑模具設計[M].北京:清華大學出版社, 2009.

[3] 鄧昆, 楊攀.UG NX模具設計專家實例精解[M].北京: 中國青年出版社, 2007.

[4] 王迎春.UG軟件在注塑模具設計中的應用研究[J].機械制造與自動化, 2011(213): 102-103.