本科生毕业设计(论文)题目:基于UG软件对于注塑模具分型方法的问题研究学生姓名:系别:机械与电气工程系专业年级:指导教师:2013年 4 月 5 日摘要模具都有两大部分组成:动模和定模(或者公模和母模),分型面是指两者在闭和状态时能接触的部分,也是将工件或模具零件分割成模具体积块的分割面,具有更广泛的意义。
分型面的设计直接影响着产品质量、模具结构和操作的难易程度,是模具设计成败的关键因素之一。
通过UG软件来对零件进行分型设计,是运用UG软件的分模模块和建模模块来对零件进行整体的分析及参数设计使模具的分模达到简单快捷的目的。
UG模具分型分为手动分模和自动分模,两种分模方法的运用可以大大提高分模效率。
关键词:手动分模自动分模 UG分型分型面ABSTRACTMold has two major components: The movable mold and fixed mold (or male mold and female mold), Parting surfaces are both in the closed state of the contact portion, Workpiece or mold parts is split into a split surface of the mold sizes block, Has a broader meaning. Parting surface design has a direct impact on product quality, mold structure and operation of the degree of difficulty, It is one of the key factors of the success or failure of the mold design. UG software parts parting design, Parting use of UG software modules and modeling module to the overall analysis and parameter design parts of the mold parting of simple and quick purpose. UG mold parting divided into parting manually and automatic mode, the two parting the use of the method can greatly improve the efficiency of the parting.Keywords:A manual mode;automatic mode;the UG typing;parting surface前言 (1)第一章绪论 (2)1.1 UG模具分型的发展现状 (2)1.2 课题研究的意义 (2)第二章对分型面特点的研究 (4)2.1 分模原理 (4)2.2 分型面概念 (4)2.3 分型面形状 (5)2.4 分型面的选择 (5)第三章对分型方法的研究 (9)3.1 设计分型面的基本原则 (9)3.2 UG中普遍通用分型方法 (9)3.2.1 UG NX 分模概述 (9)3.2.2 自动分模方法应用于产品分型 (9)3.2.3 手动分模方法应用于产品分型 (15)3.2.4 关于分型面创建的其他方法 (20)3.3 分型过程中的注意细节 (22)3.3.1 带孔零件的分型 (22)3.3.2 分型面的放大问题 (23)3.4实际应用中分型方法的选择 (24)第四章结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)现代工业生产中,模具是重要的工艺装备之一,模具制造是一项技术性较强的工作,其加工过程集中了机械制造中先进技术的精华部分,随着塑料工业的飞速发展和通用塑料工业与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高,塑料制品的应用范围也在不断提高,这就使得一些应用软件在塑料模具的设计过程中起到了不可替代的作用。
模具分型在设计过程中是重要的一步,大多数的设计软件步骤基本相同,但对于不同形状的零件可能会遇到分型失败的经历,通过本课题的研究,我们将更加全面的了解不同分型方法的特点,及适用范围,为以后的模具分型工作提供便利。
第一章绪论1.1 UG模具分型的发展现状注塑模具最核心的是零件的型腔和型芯。
一般的,型腔是指成型注塑件的外部形状,型芯是指成型注塑件的内部形状。
脱模方向即为使型腔、型芯分开的一对相反的方向。
分型线是指塑件与模具相接触的边界线,它与脱模方向相关。
分型面是指型腔与型芯相接触的表面,它与分型线相关,它应该包含分型线。
对于模具的分型,现在普遍应用到的是使用软件进行分型,例如UG、pro/E等软件,使用软件进行分型面的设计以及进行分型,这样可以使模具达到精准性的要求,并且可以方便的进行加工。
对于细化到的模具中分型的方法,现在大多数使用的是利用软件设计出分型面,以面为界分化出凸模和凹模,而分型面的设计又可以分为1、利用分型线生成分型面2、利用零件表面生成分型面 3、自己绘制分型面进行分型。
因模具设计自动化和智能化的需要-直到20世纪90年代,人们才开始重视对自动分模技术的研究F自动分模技术主要包括模具脱模方向自动确定、模具分型线的自动确定和模具分型面的自动生成三个方面的内容。
脱模方向是分型线自动确定技术和分型面自动生成技术的基础,而分型线决定了分型面的形状及其复杂性,因而分型线自动确定是实现注塑模自动分模技术的关键。
1.2 课题研究的意义从公开发表文献资料来看,关于模具分型线的自动确定技术的研究都是基于特征识别及规则判别的方法。
朱喜林等在Antonial等人提出的接近锥概念基础上提出用计算的方法确定脱模方向,并利用投影的方法实现分模线的确定。
Tan等人提出了自动确定分型线的两种方法。
一种是通过三角剖分塑件表面来生成分型线的方法。
该方法首先依据脱模方向对塑件的表面进行三角剖分,并把这些三角面片分为可见面、不可见面和退化面。
塑件上的可见面与不可见面的公共边构成分型线的组成边,并通过重组这些边,得到分型线。
该方法由于涉及塑件体表面的三角面片划分,因此算法效率不高。
另一种方法是通过对塑件模型进行切片来生成分型线。
但该方法存在由于离散精度问题引起的分型线位置不准确等不足。
Nee等人提出通过对塑件面进行分组并抽取最大边环来自动生成分型线的方法。
该方法具有较高的效率,不足之处在于没有排除对确定分型线没有贡献的侧凹面,也没有考虑当分型线不完全由塑件边组成时的情况,并且只确定一种分型线。
Weinstein等人提出了通过对塑件面进行凹凸区域划分来确定分型线位置的方法。
Ravi和Srinivasan则提出了计算机辅助分型线和分型面设计的9个判据,以帮助用户确定一个合理的分型面。
他们还给出了一种确定分型线的方法,即先求出塑件在与脱模方向相垂直的平面上的投影的轮廓,然后沿着脱模方向拉伸轮廓线,分型线即为拉伸体与塑件体的交线。
Ganter和Tuss给出了一个计算机辅助浇注模分型线的生成算法,该方法使用用户选择的分型面截切制件,得到一种平面分型线,但该方法仅局限于平面分型线的确定。
第二章对分型面特点的研究2.1 分模原理分模时,推出机构通过导柱作用推动动模与定模分开,形成脱料空间,在顶杆的作用下推动塑料件脱离型芯,从脱料空间掉出。
图2-1 模具分型示意图2.2 分型面概念所谓分型面,就是模具上用以取出塑料件和浇注系统凝料的可分离的接触面也叫合模面。
分型面是决定模具结构形式的重要因素,并直接影响着塑料熔体的流动、填充性能及塑料的脱模。
2.3 分型面形状分型面的形状有:平直分型面、倾斜分型面、阶梯分型面、曲面分型面及瓣合分型面等,如下图中平直分型面结构简单,加工方便,经常采用。
平直分型面倾斜分型面阶梯分型面曲面分型面瓣合分型面图2-3-1 分型面分型面在模具中的表示方法如下:模具份开时,若分型面两边的模板均移动,用‘←∣→’表示,若一方不动用,‘∣→’表示,箭头指向移动的方向;当有多个分型面过时,应按先后次序标出A、B、C、等。
2.4 分型面的选择分型面的选择是一个比较复杂的问题,影响分型面的因素比较多。
选择分型面一般应遵循以下原则:应使模具结构尽量简单。
如避免减少侧向分型,采用异型分型面减少动、定模的修配以降低加工难度。
分型面的选择应有利于脱模。
应将分型面设计在制件断面轮廓最大的部位。
如图2-4-1所示塑件,若分型面选在A—A几截面则能顺利分模,若选在B—B截面则不能取出塑件图2-4-1分型面应当使塑件留在动模部分,由于推出机构一般设置在动模一侧,将型芯设置在动模部分塑件冷收缩后会包裹型芯,会使塑件留在动模,有利于脱模。
如图2-4 -2a 所示,而若将塑件留在凹模,开模取件时不易自动脱落费事费力如b图所示。
a图 b图图2-4-2当拔模斜度小或塑件比较高时,为便于脱模,可以将分型面选在塑件的中间部位如图2-4-3所示。
图2-4-3●应使分型面有利于保障塑件外观质量为了保证圆弧型塑件在分型时不会产生飞边而影响外观质量,所以当有圆弧型塑件有精度要求时应尽量把分型面设置在圆弧与直线面的交界处(当圆弧弧度小于180时适用)如图2-4-4所示。
图2-4-4●分型面的选择要保证塑件的精度要求塑件的成型后,零件的表面可能会有精度要求,对于装配、同轴度等都有要求。
因此在选择分型面的时候要尽量把分型面选在没有精度要求的表面。
如图2-4-5 A所示,两部分齿轮分别在动模内成型,则受合模精度影响会导致齿轮的同轴度误差增加,若按B图所示则能有效的提高其同轴度。
A图 B图图2-4-5●分型面选择要有利于零件的加工制造对于零件的分型面如果如果凹模与凸模的倾斜角度不一致,那么就比较难加工了,如图2-4-6所示,如果将倾斜面的角度设计为一致的,则加工就比较方便。
合理的分型面不合理的分型面图2-4-6●分型面的设计要有利于侧向抽芯塑件有侧套凹或者侧孔时,侧向滑块抽芯应设置在动模一侧,这样模具结构会简单一点。
对于投影面积大而又需侧向分型抽芯时,由于侧向滑块合模时锁紧力较小,这时应将投影面积较大的分型面设置在合模方向。
如下图侧向抽芯位置分型面设在合模方向图2-4-7●分型面的选择应考虑排气效果分型面应尽量设置在塑料熔体充满的末端处,这样分型面就可以有效排除型腔内积聚的空气,防止塑料注塑过程中出现气泡和充塑不均匀的现象。
第三章对分型方法的研究3.1 设计分型面的基本原则在UG设计分型面的过程中必须遵守以下基本原则:(1)分型面必须与工件或模具体积块完全相交(2)分型面不能自身相交(3)分型面应选在塑件外形的最大轮廓处。