壓鑄模具混合裝配建模方法研究

高 峰，高曉琳

（黑龍江工業學院，黑龍江雞西 158100）

壓鑄模具混合裝配建模方法研究

高 峰，高曉琳

（黑龍江工業學院，黑龍江雞西 158100）

針對壓鑄模具設計特點，進行基于混合裝配的壓鑄模具結構優化設計方法研究，使壓鑄模具混合裝配建模與結構設計構建成一個整體，實現壓鑄模具并行設計。

壓鑄模具；混合裝配；建模方法

0 引言

在CAD/CAM典型裝配建模方法分析基礎上，依據壓鑄模具及其組成零部件的裝配要求，進行基于自頂向下裝配的壓鑄模具結構設計方法和基于自底向上裝配的壓鑄模具裝配工藝設計方法研究。結果表明：自底向上的裝配設計方法沒有建立完整的描述裝配結構信息的模型，無法支持壓鑄模具的并行設計；自頂向下裝配所生成的模具模型則在結構和工藝方面存在不足和設計錯誤；混合裝配的壓鑄模具結構優化設計較好地修補了前兩種設計方法存在的不足，實現了壓鑄模具的并行設計[1-4]。

1 壓鑄模具裝配形式

按壓鑄模具裝配層次關系，根據壓鑄模具各組成部件的功能及其在模具中的裝配位置，壓鑄模具的具體裝配形式如圖1所示。

圖1 壓鑄模具裝配

其中，動模板和定模板作為壓鑄模具的重要結構件，分別與已完成的各裝配部件進行順序裝配，形成動模板裝配部件和定模板裝配部件后，分別通過模具的支撐、定位和緊固件，與動模座板和定模座板形成動模子裝配和定模子裝配，最終通過合模裝配完成壓鑄模具的裝配建模。

2 壓鑄模具混合裝配建模流程

采用UG NX等CAD/CAM軟件提供的混合裝配建模方法，通過自頂向下和自底向上裝配建模的交替運用，可以方便地在裝配環境下進行壓鑄模具設計和裝配模型的編輯修改，并使壓鑄模具及其組成零部件的結構得到優化，以滿足壓鑄件高效、精確成型的要求。具體建模過程如圖2所示。

圖2 基于混合裝配的壓鑄模具建模流程

在壓鑄模具實際設計中，與壓鑄件和模具零部件直接發生關系，或尺寸、形狀、位置關系相互影響的非標零部件創建主要采用自頂向下設計，而標準件、通用件和其他可調用的零件則通過自底向上的設計方法加入到裝配中來。為保證裝配的正確性，在混合裝配建模過程中，應對裝配模型進行如下檢查：

（1）檢查參與裝配的是否為正式歸檔的零件和子裝配件（保證參與裝配的模型數據的唯一性和一致性）；

（2）檢查無圖件、標準件、對稱件、變形件、借用件、外構件、選配件、補充加工件等是否按規定正確參與了裝配（保證裝配數據的完整性）；

（3）檢查裝配關系和裝配次序是否正確；

（4）檢查引用集；

（5）檢查裝配約束，不允許有過約束和部件間的交叉約束；

（6）檢查裝配干涉。

3 壓鑄模具裝配模型的編輯修改

完成壓鑄模具的裝配建模后，通常需要從模具結構的合理性，組成零件的工藝性，以及是否滿足壓鑄機的要求等方面對其進行評價和校核，并對壓鑄模具裝配模型進行修改。

根據壓鑄模具實際結構，采用混合裝配建模功能對壓鑄模具裝配模型進行編輯修改過程中，一個模具零部件的改變可能會引起其他相關部件的改變。因此，在編輯修改時，應充分考慮到與其關聯的模具零部件，檢查和重新確立相關組件間的裝配約束關系。基于混合裝配的壓鑄模具裝配模型編輯修改流程如圖3所示。

采用UG混合裝配功能，按上述流程對壓鑄模具裝配模型進行編輯修改的操作步驟為：

（1）打開一個壓鑄模具裝配文件，選擇【裝配】，單擊裝配導航器圖標，彈出裝配導航器；

（2）在裝配導航器中，將鼠標定位有想要選擇的組件節點上，選中要編輯修改的組件；

圖3 基于混合裝配的壓鑄模具裝配修改流程

（3）用鼠標右鍵單擊該組件，在彈出的快捷菜單中選擇工作部件命令，將該組件轉為工作部件；

（4）在裝配和其他組件節點上單擊鼠標右鍵，利用彈出的操作快捷菜單，隱藏其他裝配部件和組件；

（5）運用UG NX的建模功能，對裝配組件進行修改；

（6）按UG NX配對條件，進行該組件的裝配操作，重新確定該組件裝配約束關系；

（7）進行裝配模型數據的唯一性、一致性、完整性檢查，以及裝配關系、裝配次序、裝配約束和裝配干涉檢查；

（8）重復上述操作，可進行多個裝配組件和裝配部件的編輯修改，直至完成對壓鑄模具裝配模型的修改。

4 罩殼模具結構設計與混合裝配建模分析

采用混合裝配建模方法，進行罩殼壓鑄模具的設計和裝配建模。

通過對壓鑄件成型特征分析，確定罩殼壓鑄模具基本結構設計方案為：

（1）以該壓鑄件底部端面為模具分型面；

（2）根據該壓鑄件在分型面上的投影面積和所選壓鑄機型能參數，采用一模一件的成型方式；

（3）成型該壓鑄件內輪廓表面的大型芯設置在動模；

（4）成型壓鑄件外輪廓表面的凹模型腔、成型壓鑄件頂部圓孔的小型芯，以及成型壓鑄件側孔的型芯設置在定模；

（5）澆注系統的外側澆口與橫澆道設置在動模；溢流排氣系統設置在定模；

（6）采用推板推出機構；

（7）采用彎銷抽芯機構，且彎銷設置在動模，滑塊設置在定模。

根據上述設計方案，進行罩殼壓鑄模具混合裝配建模過程為：

（1）在裝配中創建定模鑲塊，將定模鑲塊模型加入到新建組件中，如圖4所示；

（2）以定模鑲塊底面為基準面，創建定模板組件；以定模板導滑槽和定模鑲塊型芯孔為參考基準，創建抽芯滑塊組件，并保存該裝配體，如圖5～7所示；

圖4 罩殼壓鑄件模型

圖5 創建定模鑲塊

圖6 創建定模板

（3）創建定模型芯、澆口套、導套和定模鎖緊塊等組件模型；將上述組件分別添加至定模板裝配體中，如圖8～10所示；

圖7 創建抽芯滑塊

圖8 定模組件

圖9 組件裝配

（4）以定模板裝配體底面為基準面，創建定模座板組件，完成定模裝配部件設計，保存該裝配體；

（5）創建動模鑲塊后，將動模鑲塊模型加入到新建組件中；以動模鑲塊底面為基準面，創建動模板組件，保存該裝配體，如圖11～12所示：

（6）調用導套零件，對其進行編輯修改后，將其添加至動模板裝配體中，如圖13～15所示：

（7）以動模板裝配體底面為基準面，創建支撐板，并保存該裝配體；

（8）創建動模型芯和支撐板導套；將上述組件分別添加至動模支撐板裝配體中：

（9）以動模支撐板裝配體底面為基準面，創建動模座板組件，并保存該裝配體；

（10）創建斜銷、動模導柱和鎖緊塊；將上述分別添加至動模座板裝配體中，完成動模部件的裝配建模，保存該裝配體，如圖16～18所示；

Modeling Method of Mixed Model Assembly of the Die Casting Mould

GAO Feng，GAO Xiao-lin
（Heilongjiang University of Technology，Jixi158100，China）

According to the characteristics of die casting design，it carries on the optimizing die casting mould design based on hybrid assembly and makes the die assembly modeling and structural design as a whole and realizes the die-casting mold and design it.

die casting mould；mixed model assembly；modeling method

TG76

A

1009－9492(2014)03－0027－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.03.008

2013－09－17