第8章 模具3大系统设计

第8章模具3大系统设计•一幅完整的模具除了前面已经介绍的成型零件系统外，还应包括浇注系统、冷却系统、顶出系统等。本章将着重介绍浇注系统、冷却系统、顶出系统在UGMW中的设计。8.1浇注系统设计•浇注系统是引导融熔体进入模腔的流道通道系统，它的位置与尺寸决定了成型时注射压力的损失、热量散失、摩擦损耗的大小和熔体填充速度等。•浇注系统主要由主流道、分流道和浇口组成。8.1.1主流道•主流道是熔体进入模具最先经过的一段通道。它也可以被看作是注射机喷嘴的延伸，在MW中设计主流道就是加载浇口衬套标准件，主流道也是浇口衬套的内孔道。•模具的生产力通常是由主流道的冷却时间决定的。除了对浇口衬套提供足够的冷却外，浇口衬套上进料口的最小直径应尽可能小，并且又能适时充满模腔。主流道应有1.5°的脱模斜度，脱模斜度大可使主流道凝料更能顺利的从浇口衬套里脱出，一般情况下成型机喷嘴的出口直径应比浇口衬套孔径小0.5mm。这样在主流道的顶段不会形成凹槽妨碍主流道凝料的脱出，如图8-1所示。8.1.2分流道设计•在单模腔或多模腔模具中，熔体必须通过设在模具分型面上的分流道而进入模腔。•在MW中用于创建分流道的工具是“流道”。UGNX6较之旧版本不同的是，旧版本中“流道设计”工具只应用于模具总装配体，而NX6.0则可以对模具总装配体以外的模具部件（其他模式中创建的部件）进行流道设计。•单击“注塑模向导”工具条中的“流道”按钮，弹出“流道设计”对话框，如图8-2所示。8.1.3浇口设计•浇口是连接流道与模腔之间的通道。MW中创建浇口所使用的工具仅针对项目初始化的模具总装配体部件。•在“注塑模向导”工具条上单击“浇口”按钮，弹出“浇口设计”对话框，如图8-8所示。对话框中包括有“平衡”、“位置”、“方法”、“浇口点表示”、“类型”、“重定位浇口”、“删除浇口”、“编辑注册文件”和“编辑数据库”功能选项和按钮命令。8.2冷却系统设计•冷却系统也称为热交换系统，当成型材料熔体注射到模腔成型后，冷却系统使成型制件快速降温并冷凝，其经济意义在于缩短成型周期、提高生产效率。•冷却系统的设计时常受到模穴（模具内腔）的几何形状、分模线、滑块及顶杆的限制，因此不能僵硬地按标准分布来进行设计，冷却系统的设计必须要保证冷却迅速和冷却均匀。在MW模块中设计冷却系统之前，先了解一下冷却系统的设计要点，这有助于合理地设计冷却系统。8.2.1冷却系统的设计要点•冷却系统在设计过程中的须注意以下设计要点。•1.冷却水路设置要使冷却效果均匀•2.水管的尺寸与排放位置•3.冷却水管的长度•4.冷却水路类型8.2.2冷却管道设计•在MW模块中，冷却水管的创建仅适用于已项目初始化的模具总装配部件。假如是一般模型部件，则只能以冷却标准件的加载方式来设计冷却水路。•单击“注塑模向导”工具条上的“冷却”按钮，弹出“冷却方式”对话框，如图8-20所示。再单击“管道设计”按钮，程序弹出“冷却管道设计”对话框。如图8-21所示。8.2.3标准件方式•单击“注塑模向导”工具条上的“冷却”按钮，弹出“冷却方式”对话框，再单击“标准件”按钮，程序弹出“冷却组件设计”对话框。如图8-24所示。8.3顶出系统设计•产品完成一个成形周期后开模，产品会包裹在模具的一边，必须将其从模具上取下来，此工作必须由顶出系统来完成。它是整套模具结构中重要组成部分，一般由顶出，复位和顶出导向等三部分组成。下面将顶出系统组件的结构、类型作简要介绍。8.3.1顶出系统组件的结构•一副模具的成功与否，关键在于模具标准件的设计及设计细节的处理是否合理。顶出系统形式多种多样，它与产品之形状，结构和塑料性能有关，一般有顶杆顶出标准件、推板与顶块、滑块机构、斜顶机构、气压顶出、复合式顶出等。8.3.2顶出系统标准件•为提高模具设计师的工作效率，MW提供了顶出系统标准件。顶杆标准件在第7章已介绍过，推板（模板替代）或顶块无标准件，因此这里不作介绍。•单击工具栏上的“滑块和浮升销”按钮，程序就会弹出“滑块/浮升销设计”对话框，如图8-40所示。8.4标准件修剪工具•模具系统的标准组件加载后再进行修剪，整个设计才算完成。标准件的修剪工具包括推杆后处理、TrimMoldComponents（模具修剪）及腔体。8.4.1推杆后处理•“推杆后处理”工具是用来修剪顶杆标准件的专用工具。•在“注塑模向导”工具条上单击“推杆后处理”按钮，弹出“推杆后处理”对话框，对话框中包括了两个功能标签：“修剪过程”标签（如图8-46所示）和“修剪组件”标签（如图8-47所示）。8.4.2TrimMoldComponents（模具修剪）•TrimMoldComponents（模具修剪）工具主要用于修剪子镶块、电极和标准件（滑块、浮生销和中心销）以形成为型芯或型腔的一部分形状。•在“注塑模设计向导”对话框中单击TrimMoldComponents按钮，弹出TrimMoldComponents对话框，对话框也包含有两个功能标签：“修剪过程”标签（如图8-53所示）和“修剪组件”标签（如图8-54所示）。8.4.3腔体•“腔体”工具即是用来创建模具标准组件在模架和模腔中的空腔（有形状但无特征的空间），或者合并标准组件和模架、模腔以创建新的特征。•在“注塑模向导”对话框中单击“腔体”按钮，弹出“腔体”对话框，如图8-56所示。8.5实例：模具3大系统设计•本章前面主要介绍了模具的3大系统组件的结构以及在设计中应注意的问题，并在MW模块中对3大系统组件标准件做了简要介绍，下面以一个实例来说明3大系统组件标准件在模具设计过程中的应用。实例模型为已加载完成模架及主流道标准件的初始化项目模型。•本例产品模型如图8-57所示。8.5.1分流道设计•本例模具为一模两腔布局，且一个产品仅有一个侧浇口，因此，分流道将采用S型来进行平衡设计。分流道的设计可由４个设计步骤来完成：模架部件隐藏、定义引导线串、在分型面上投影和生成流道通道。8.5.2创建点浇口•分流道创建完成接着创建浇口，本例模具的浇口形状定义为点浇口。浇口是创建在型腔上的，所以将动模部分和型芯隐藏，显示定模部分并将型腔显示。•点浇口设计的操作步骤如下：8.5.3加载滑块•产品中有侧孔特征，需做滑块抽芯机构帮助脱模。加载的模型中做滑块抽芯机构的滑块头已从型腔部件中分割出来。•滑块抽芯机构设计的操作步骤如下：8.5.4加载浮生销（斜顶）•范例产品内部有倒扣特征，导致产品不能直接脱模，必须先让倒扣特征处脱模，然后整个产品才脱出。浮生销（斜顶）用于产品内侧抽芯，使产品能顺利脱出。•浮生销标准件的加载操作步骤如下：8.5.5创建冷却管道•模具中的冷却系统主要是冷却型芯与型腔部件，因此，冷却管道的创建是在型芯、型腔以及动、定模板上完成的。首先创建出定模上的冷却管道。8.5.6标准组件的修剪•当所有的系统都设计完成后，还需对创建的特征进行修剪处理，以创建出完整的模具。8.6精选练习•随书光盘\Exercise\ch08\top\hj_top_011.prt。•练习模型已加载模架。产品如图8-98所示。•练习要求：•创建主流道；•创建点浇口；•设计冷却管道并加载冷却标准件；•创建斜顶机构（浮生销）并作模具修剪；•加载顶杆并修剪顶杆；•创建冷却管道的空腔。