食品調羹注塑模具的設計與配作

摘 要 本文應用UGCAD和UG Mold Wizard功能對食品調羹進行產品造型和模具設計；并簡述了配作的要點，體現了模具師傅的巧思和經驗對模具制作的重要性；并提出了相關建議。

關鍵詞 UG 注塑模具設計 模具配作

中圖分類號：TG76 文獻標識碼：A

Design And Assemble of Food Spoon's Injection Mold

YANG Hongbai， LI Zhanwei， ZHAO Yanyu

（Shanghai Open University， College of Information and Engineering， Shanghai， 200433）

Abstract Using UGCAD and UG Mold Wizard According， food spoon is profiled and its injection mould is designed. Then， after components' making， the mould is assembled which use much experience and intelligence of worker. In the end， some advices are proposed.

Key words UG； Injection mould design； Mould Assemble

本文就食品調羹模具的全過程：從設計、制作到調試整個過程。本文就此過程作一個詳細的介紹，對其中的重要工作進行了討論，并給出了感想和建議。

1 基于UG的產品造型和注塑模具設計

UG是世界知名的大型三維軟件。它具有多種功能強大的應用模塊，如常用的UGCAD，UGCAM 等模塊，還有 UG MoldWizard是其中的一個獨立的智能化設計注射模具的模塊。可以利用UGCAD功能進行建模，再應用UG MoldWizard的功能，進行注塑模具設計。本文以食品調羹為例，介紹了基于UG的注塑模具的設計過程。

1.1 創建塑件三維模型

根據提供的二維圖紙，在UG 產品造型模塊下靈活運用各種建模命令，創建調羹的三維模型，如圖1所示。

1.2 應用注塑模向導模塊設計注塑模

產品造型結束后，可利用UG軟件中的MoldWizard模塊進行模具結構設計。

1.2.1 創建型芯和型腔

首先進行項目初始化，把產品造型調入注塑模向導模塊，為模具設計做準備；接著設置產品的坐標系和材料的收縮率。確定好鑲塊尺寸的大小，設定毛坯尺寸；考慮到注射壓力的平衡性，采用一模兩腔對稱分布設計；利用分型功能識別分型線，創建分型面，創建出型腔和型芯如圖2所示。

1.2.2 模架的調入

結合制件的分型情況和實際的加工，從模架庫中選擇FUTUBA-S模架，根據型芯和型腔，以及推桿行程確定各模板的尺寸，并根據布局旋轉模架，如圖3所示。

1.2.3 澆口與流道設計

在MoldWizard中，澆口與流道操作可以很方便地創建常見的澆口和流道形式，設計時可直接利用已有的澆口，也可以自己定義和創建澆口。

UG將澆口和流道當作一個零件來管理，可根據實際情況對澆口的參數進行修改，本設計采用如圖4所示的流道和澆口形式。

1.2.4 標準件添加

利用標準件功能，選擇標準零件的規格，包括螺栓、定位環、澆口套、拉料釘、銷釘、復位桿等，確定定位點進行初步定位，然后測量出具體的尺寸，進行移動。添加標準零件后，需要進行創建型腔，型腔設計是MoldWizard分模中一個很方便的功能，利用該功能可以創建標準件在模架上的腔體（包括自動創建出螺紋孔等）。模具設計完成后的總體結構如5所示。

2 模具配作

為了提高加工效率和節省成本，定模型腔和動模型芯均采用整體嵌入和局部鑲拼相結合的結構。采用標準化的模架，模具的加工主要是針對動模型芯、定模型腔的加工。模具零件采用數控銑床、數控線切割等進行加工。

對于模具而言，零件的加工精度固然重要，配作更是決定模具是否成功的重要因素。所謂的配作，就是為了達到裝配的整體效果，而做的一系列加工、修正和裝配的工作。

為了要使得上、下模具分型面配合齊整，不會錯位。在模具配作之前，要確定一個基準角，并做上記號。一般來說，模架買來后，都有一個基準角，如果沒有，需要在磨床上磨出一個基準角。在型腔鑲塊加工時，也相應地加工并標記基準，這樣在裝配時，上下模腔向一個基準楔進，就不會出現錯位現象。

另外為了不要混淆模具部件，避免裝配錯誤，在模架買來后，在部件相同的側面，敲上鋼印，進行編號，方便以后的加工和再裝配。

為了做好配作，需要一些現場的智慧和經驗。比如，模具的型腔在銑床加工完后，表面粗糙度沒有達到標準，會造成脫模難，因而要進行手工研磨。需要根據經驗預留余量，并要巧制工具（螺釘外包沙皮自制一個磨頭）從而保質保率地完成工作。

還有就是冷卻水管的布置。設計圖紙上，沒有考慮動定模鑲塊的橫向緊固，實際制作時，采用兩個楔塊進行楔緊。這樣就破壞了原來的冷卻水布置位置。而且原來的冷卻水要在側面通過模板和鑲塊，據師傅經驗，這樣容易漏水，造成次品。考慮再三，舍棄看似簡單方便的方案，采用鑲塊底部與模板相通（中間加上密封圈）方案從而避免了此問題。另在鉆深孔時，自制深孔鉆。在整個模具制作過程中，隨時隨處體現師傅的巧思。

最后到注塑機上進行試模，根據試制注塑件的形狀、尺寸、外觀來判定模具的優缺點，進行局部配作，使得制品達到用戶要求。模具調整一次， 不一定能夠解決所有的問題，有時需要重復上述過程幾次，直到產品達到最終的質量要求。本產品經過了澆口修正等幾次反復，終于制出了合格的制品。

3 感言及建議

經過此模具的設計、制作和裝配流程，感觸、收獲頗多。總結起來，主要有以下幾點：（1）面向裝配的設計尤為重要。在設計時，沒有考慮到鑲塊的緊固，到制作時，憑師傅經驗臨時修改設計，從而造成冷卻水管等部分重新設計。如若在設計時，就能夠對本單位的制造水平、工藝特點、制作等全過程有比較全面的認識，就可以避免設計的返工。（2）面向調試的設計。模具全部制作完，去調試，在調試的過程中，出現了充填不暢等等問題，最后進行澆口改造，把以前的直澆口改為斜澆口。而且模具調試工作繁雜，要求調試者經驗豐富。作者建議，采用模流MOLDFLOW仿真分析，評估設計，從而在最短時間內修改設計，避免制造后，進行修改。（3）經驗成文非常重要。在文獻中，很少提到模具裝配中的技巧和經驗，但是往往是這些東西，決定了一副模具的制作水平。非常有必要把師傅們的經驗和技巧記錄成冊，以備后用。

參考文獻

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