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时间：2020-03-21
《应用NXMoldWizard实现注塑模具的评估与设计 - NSTL.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、数字化设计本文以一电动工具外売的模具设计为例，介绍了基于NX平台的注塑模具设计流程，阐述了作为模具设计专家系统的NXMoldwizard模块在数字化设计过程中具有的应用优势，并对模具CAD/CAE/CAM一体化有所贡献。应用NXMoldWizard实现注塑模具的评估与设计□天津大学内燃机研究所吴华杰崔国起谷芳□天津市天大银泰科技有限公司李斌孙艳辉韩丽艳设计准备阶段T~
2、实砒AJLJL分l3、的重要标志。三维数字化设计技术的推广应用，使得模具设计和制造更加智能化、集成化和系统化。三维软件NX是CAD/CAM集成的高端软件之一，其中的NXMoldWizard是一个独立的智能化注塑模具设计模块，内嵌包含大型的通用模架库和模具配件标准件库的模具设计专家系统。在NX平台上综合利用CAD和MoldWizdrd功能，能够大幅度提高注塑模具设计的效率和质量。注塑模具分为普通模具和注塑模具两类，分别包含多种结构的模具形式。注塑模具基本构成为浇注系统、成型零件（包括定模、动模和型芯等）、脱模系统（包括4、推出和抽芯机构等）、导向系统、控温系统以及固定和安装部分等。根据注塑机和工件的不同，具体模具的结构组成也会有所不同。以单分型面注塑模具为例，如图1所示为基于NXMoldWizard的注塑模具设计基本流程。如旻工件结构复杂，导致模具将采取多板模或特种模，那么对基于3D软件的模具设讨来说，只意味着设计准备工作、具体模具结构设计环节的增加，支律、紧固零件的增多，设计思想依然是如图1所示。「具矗结辰计阶段一】■一TT.『為箱化工件.瑞场舛］川老可呂I成翌亦二——修袪祜：卜充皿—垮补开菽车凸j建立分變面"5、"二匚厂:—、厂仪计分（尢口•冷昇匸水汶道刁二―二一…匸-二形虽《*表生虽“■组件及*件的2D图纸图1基于NXMoldWizard的注塑模具设计流程本文以某电动工具外壳为例，进行基于NXMoldWizard注塑模具的设计过程研究。二、设计准备阶段1•建立注塑件实体三维数字模型注塑件的三维数字化模型是基于NXMoldWizard注塑模具设计的前提条件。数模可以来自任何三维软件，但尽量由NXModeling环境下创建，以便修改可能存在的不合理结构，方便模具设计和制造。本文中的研究实例——手持电动工6、具外壳，其数字化设计工作已在其他三维设计软件中完成，数字模型如图2所示。图2电动工具外壳的三维数模2.注塑件实体结构分析与评估（1）注塑件三维数字模型的出模方向评估出模方向决定了注塑件的可加工性。此项评估的目的在于确定合理的分模线。在NX环境下打开注塑件三维数字模型文件（如图3所示），通过调整OraftingAnalysis功能界面的参数，可以对零件进行有效的出模分析。实体显示状态下两种颜色的交界线即为当前结构下的分模线。分模线合理则分模面简单，便于模具制造和塑件加工，否则需要后序补面、加体等操7、作，以便将分模线尽可能调整至同一平面内。从图3中可以看到，本注塑件的自动分模线比较零乱，需要部分修补之后重新定义理想的分模线。（2）确定注射模具总体结构由于工件较大，且对塑件表面粗糙度有较高要求，拟采用一模-•腔的设计思路，选用大水口模架、普通浇注系统、圆形断面流道和侧浇口。取于持电动工具的下半部分壳体作为模具设计过程研究分析的客体。其轮廓体积为347mmx267mmx64mml壁厚基本均匀取4mm。选择PP材料，注塑机锁模力为45MPa,并考虑模板尺寸、拉杆间距、模具间最大开距、动模板的行程、8、模具最大厚度和最小厚度等，这些参数规定了注射机所安装模具的尺寸范围。模具总体尺寸规划如图4所示。图4模具总体结构规划三、注塑模具结构设计1.注塑模件初始化（1）对壳体模具设计项目进行初始化（如图5所示）新建目录，并建立新文件，调岀NXMoldwizard模块，利用本模块调入壳体三维数模。NX程序会在新目录下产生一系列的具有装配关系的目录，已备放置后继产生的模具零件文件。在相同的对话框下，设置好单位（mm）、材料（pp）和收缩率（1.006）。（2）确定模具坐标系（如图6所示）将坐标系放置在工件中9、心，并且将Z轴正向指向脱模方向，丫向与工件较长方向一致，坐标原点置于产品中心。这时的坐标系可能已经不同于原始坐标系，同时生成了坐标系文件。图7确定樓仁尺寸功能界面（3）确定模仁尺寸（如图7所示）注塑模具外形尺寸应该小于注塑机工作台面的中心工作区。对工件投影面积做适当放大后（为调整分模线，接下来要增加补块，开模工件的实际尺寸会加长），定义模仁尺寸为400mmx360mmx150mmo这就是动模和定模的整体尺寸，随之也就决定了模架的大小。数字化设计图8确定型腔位置功能界面图II自动搜索形成分模线89
3、的重要标志。三维数字化设计技术的推广应用，使得模具设计和制造更加智能化、集成化和系统化。三维软件NX是CAD/CAM集成的高端软件之一，其中的NXMoldWizard是一个独立的智能化注塑模具设计模块，内嵌包含大型的通用模架库和模具配件标准件库的模具设计专家系统。在NX平台上综合利用CAD和MoldWizdrd功能，能够大幅度提高注塑模具设计的效率和质量。注塑模具分为普通模具和注塑模具两类，分别包含多种结构的模具形式。注塑模具基本构成为浇注系统、成型零件（包括定模、动模和型芯等）、脱模系统（包括
4、推出和抽芯机构等）、导向系统、控温系统以及固定和安装部分等。根据注塑机和工件的不同，具体模具的结构组成也会有所不同。以单分型面注塑模具为例，如图1所示为基于NXMoldWizard的注塑模具设计基本流程。如旻工件结构复杂，导致模具将采取多板模或特种模，那么对基于3D软件的模具设讨来说，只意味着设计准备工作、具体模具结构设计环节的增加，支律、紧固零件的增多，设计思想依然是如图1所示。「具矗结辰计阶段一】■一TT.『為箱化工件.瑞场舛］川老可呂I成翌亦二——修袪祜：卜充皿—垮补开菽车凸j建立分變面"
5、"二匚厂:—、厂仪计分（尢口•冷昇匸水汶道刁二―二一…匸-二形虽《*表生虽“■组件及*件的2D图纸图1基于NXMoldWizard的注塑模具设计流程本文以某电动工具外壳为例，进行基于NXMoldWizard注塑模具的设计过程研究。二、设计准备阶段1•建立注塑件实体三维数字模型注塑件的三维数字化模型是基于NXMoldWizard注塑模具设计的前提条件。数模可以来自任何三维软件，但尽量由NXModeling环境下创建，以便修改可能存在的不合理结构，方便模具设计和制造。本文中的研究实例——手持电动工
6、具外壳，其数字化设计工作已在其他三维设计软件中完成，数字模型如图2所示。图2电动工具外壳的三维数模2.注塑件实体结构分析与评估（1）注塑件三维数字模型的出模方向评估出模方向决定了注塑件的可加工性。此项评估的目的在于确定合理的分模线。在NX环境下打开注塑件三维数字模型文件（如图3所示），通过调整OraftingAnalysis功能界面的参数，可以对零件进行有效的出模分析。实体显示状态下两种颜色的交界线即为当前结构下的分模线。分模线合理则分模面简单，便于模具制造和塑件加工，否则需要后序补面、加体等操
7、作，以便将分模线尽可能调整至同一平面内。从图3中可以看到，本注塑件的自动分模线比较零乱，需要部分修补之后重新定义理想的分模线。（2）确定注射模具总体结构由于工件较大，且对塑件表面粗糙度有较高要求，拟采用一模-•腔的设计思路，选用大水口模架、普通浇注系统、圆形断面流道和侧浇口。取于持电动工具的下半部分壳体作为模具设计过程研究分析的客体。其轮廓体积为347mmx267mmx64mml壁厚基本均匀取4mm。选择PP材料，注塑机锁模力为45MPa,并考虑模板尺寸、拉杆间距、模具间最大开距、动模板的行程、
8、模具最大厚度和最小厚度等，这些参数规定了注射机所安装模具的尺寸范围。模具总体尺寸规划如图4所示。图4模具总体结构规划三、注塑模具结构设计1.注塑模件初始化（1）对壳体模具设计项目进行初始化（如图5所示）新建目录，并建立新文件，调岀NXMoldwizard模块，利用本模块调入壳体三维数模。NX程序会在新目录下产生一系列的具有装配关系的目录，已备放置后继产生的模具零件文件。在相同的对话框下，设置好单位（mm）、材料（pp）和收缩率（1.006）。（2）确定模具坐标系（如图6所示）将坐标系放置在工件中
9、心，并且将Z轴正向指向脱模方向，丫向与工件较长方向一致，坐标原点置于产品中心。这时的坐标系可能已经不同于原始坐标系，同时生成了坐标系文件。图7确定樓仁尺寸功能界面（3）确定模仁尺寸（如图7所示）注塑模具外形尺寸应该小于注塑机工作台面的中心工作区。对工件投影面积做适当放大后（为调整分模线，接下来要增加补块，开模工件的实际尺寸会加长），定义模仁尺寸为400mmx360mmx150mmo这就是动模和定模的整体尺寸，随之也就决定了模架的大小。数字化设计图8确定型腔位置功能界面图II自动搜索形成分模线89
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