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塑料产品的分模设计. 设计题目： 产品名称：灯盖壳 产品材料： ABS 产品数量：大批量生产。 塑件形状：如图 2.1 所示。 塑件质量： 9.35 克 塑件体积： 8.5 cm^3 塑件要求：外轮廓表面光滑 。. 灯盖壳. 本章学习要点：. 1. 掌握注射模具的基本结构； 2. 熟悉塑料模具分模的基本步骤； 3. 设置模具模型的收缩率方法； 4. 分型面的概念及选择分型面的方法； 5. 学习 ug 创建分型面的命令； 6 普通浇注系统的组成及设计方法； 7. 主流道、分流道、浇口的设计方法；
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塑料产品的分模设计 • 设计题目： • 产品名称：灯盖壳 • 产品材料：ABS • 产品数量：大批量生产。 • 塑件形状：如图2.1所示。 • 塑件质量： 9.35克 • 塑件体积：8.5 cm^3 • 塑件要求：外轮廓表面光滑 。 灯盖壳
本章学习要点： • 1.掌握注射模具的基本结构； • 2.熟悉塑料模具分模的基本步骤； • 3.设置模具模型的收缩率方法； • 4.分型面的概念及选择分型面的方法； • 5.学习ug创建分型面的命令； • 6普通浇注系统的组成及设计方法； • 7.主流道、分流道、浇口的设计方法； • 8.如何利用分型面将毛坯分割成模具体积快 • 9.如何根据体积块创建模具成型零部件。
第一节 塑件成型元件的结构组成 • 2.1.1塑件成形元件 塑件成型元件（即模仁）是注射模具的关键部分，其作用是构建塑件的结构和形状，塑件成形的主要元件包括上模型腔（或凹模型腔）、下模型腔（或凸模型腔），如左图所示；如果塑件较复杂，则模具中还需要型芯、滑块、销等成型元件。
2.1.2浇注系统 浇注系统是塑料熔融物从注射机喷嘴流入模具型腔的通道，浇注系统一般包括主流道、分流道和浇口三部分。主流道是熔融物从注射机进入模具的入口浇口熔融物进入模具型腔的入口，分流道是主流道和浇口之间的通道。 如果模具较大或者是一模多穴，可以安排多个浇口。当在模具中设置多个浇口时，其流道结构较复杂，分流道中会分出许多支流道。这样熔融物先流过主流道，然后通过一次分流道、二次分流道由各个浇口进入型腔。
2.1.3 模座 模座是模具的基座。一般包括定模座板、定模板、动模板、支承板垫块、动模座板、冷却水道、导柱、导套等元件。
第二节 模具设计准备 • 一、项目初始化 • 步骤01：在“标准”工具条上单击“打开”按钮，在弹开的“打开”对话框中将实例文件打开。 • 步骤O2：单击“注塑模向导”工具条上的“初始化项目”按钮，弹出“初始化项目”对话框。在此对话框中选择产品材料为ABS，然后单击“确定”按钮，程序开始项目的初始化过程，如图2.2所示。 • 步骤O3：稍后程序完成模具装配体文件的克隆，初始化后的产品模型如图2.3所示。
图2.2 选择产品材料并初始化项目 图2.3 初始化后的产品模型
二、设置模具坐标系 • 步骤01：单击“注塑模向导”工具条上的“模具CSYS”按钮，弹出“模具CSYS”对话框。 • 步骤02：单击“注塑模向导”工具条上的“模具CSYS”按钮，弹出“模具CSYS”对话框。 • 步骤O3：保留默认的“当前WCS”选项设置，单击“应用”按钮完成模具坐标系的设置，如图2.4所示。
图2.4 把当前的工作坐标系设定为模具坐标系 在UG MW 中规定，模具坐标系的ZC轴矢量指向模具的开模方向，定模部分与动模部分以XY基准平面为分界平面。
第三节 塑件结构检测 • 塑料制件的结构设计 • 1）形状：塑件的内外表面形状应在满足使用要求的情况下尽可能易于成形。塑件内侧凹较浅并允许带有圆角时，则可以用整体凸模采取强制脱模的方法使塑件从凸模上脱下。塑件外侧凹凸也可以强制脱模。多数情况下塑件的侧向凹凸不可能强制脱模，应采用侧向分型抽芯结构的模具.
塑料制件的结构设计 1）形状：塑件的内外表面形状应在满足使用要求的情况下尽可能易于成形。改变塑件形状后，则不需要采用侧抽式
塑料制件的结构设计 脱模斜度：塑料冷却后产生收缩会紧紧包在凸模抽芯型芯上，或由于粘附作用，塑件紧贴在凹模型腔内。为了便于从塑件中抽出型芯或从型腔中脱出塑件，防止在脱模时擦伤塑件，在设计塑件时必须使塑件内外表面沿脱模方向留有足够的斜度，在模具上即称为脱模斜度 硬质塑料比软质塑料脱模斜度大；形状较复杂，或成形孔较多的塑件取较大的脱模斜度；塑料高度较大，孔较深，则取较小的脱模斜度 壁厚增模斜度也应 。
1、塑料制件的结构设计 脱模斜度不包括在塑件公差范围内； 对于塑件内孔，以型芯小端为基准，尺寸符合图样要求，斜度沿扩大的方向取得；对于塑件外形，以型腔（凹模）大端为基准，尺寸符合图样要求，斜度沿缩小方向取得。表才户塑料常用的脱模斜度
塑件壁 ：过小成形时流动阻力大，大型复杂塑件就难以充满型腔。塑件壁厚的最小尺寸应满足以下方面要求：具有足够的强度和刚度；脱模时能经受推出机构的推出力而不变形；能承受装配时的紧固力。 过大，不但造成原料的浪费，而且对热塑性塑料则加了冷却时间，降低了生产率，影响了产品质量。 热塑性塑料易于成形薄壁塑件，其最小壁厚能达到 表：-11为热塑性塑件最小壁厚及推荐壁厚参考
塑件壁 ： 同一塑件的壁厚应尽可能一致，否则会因冷却或固化速度不同而产生内应力，使塑件产生翘曲、缩孔、裂纹甚至开裂。如果塑件在结构上要求具有不同的壁厚时，壁厚之比不应超过：且不同壁厚应采用适当的修饰半径使壁厚部分缓慢过渡。
第四节 设定收缩率 • 收缩率是塑件在冷却过程中的收缩比率。对参考模型设置收缩率后，将会按收缩比率增加参考模型的尺寸，从而纠正注射成品零件体积收缩上的偏差，获得正确尺寸的注射零件。
于多数情况下，塑料的收缩率是一个波动值，常用平均收缩率来代替塑料的收于多数情况下，塑料的收缩率是一个波动值，常用平均收缩率来代替塑料的收 • 缩率，塑料的平均收缩率为： • 本例鼠标壳塑件材料为ABS。查表2-5，得ABS收缩率范围为0.3—0.8。 • 设置所有尺寸收缩率为：
步骤01：单击“注塑模向导”工具条上的“收缩率”按钮，弹出“缩放体”对话框，在对话框中输入材料的收缩率为1.006，如图2.8所示。步骤01：单击“注塑模向导”工具条上的“收缩率”按钮，弹出“缩放体”对话框，在对话框中输入材料的收缩率为1.006，如图2.8所示。 图2.5 设置收缩率
第五节 创建坯料工件 • 一、型腔结构 设计 • （1）整体式型腔结构： • 整体式型腔是由整块金属加工而成的. • 优点：牢固、不易变形、不会使塑件产生拼接迹。 • 缺 点：整体式型腔加工困难，热处理不方便。
（2）组合式型腔结构 • 1）整体嵌入式型腔 • 它主要用于成形小型塑件，而且是多型腔的模具。各单个型腔可单独加工制成，然后压人模板中；也可以多个型腔一起加工，然后压人模板中。这种结构加工效率高，拆装方便，可以保证各个型腔的形状尺寸一致
2）局部镶嵌组合式型腔 为了加工方便或由于型腔的某一部分容易损坏，需要经常更换，应采用这种局部镶嵌的办法。
3）底部镶拼式型腔 • 为了机械加工、研磨、抛光、热处理方便，形状复杂的型腔底部可以设计成镶拼式结构。 • 选用这种结构时应注意平磨结合面，抛光时应仔细，以保证结合处锐棱（不能带圆角）影响脱模。此外，底板还应有足够的厚度以免变形而进入塑料。
4）侧壁镶拼式型腔 • 这种方式便于加工和抛光，但是一般很少采用，这是因为在成形时，熔融的塑料成形压力使螺钉和销钉产生变形，从而达不到产品的技术要求指标。
5）四壁拼合式型腔 • 四壁拼合式型腔适用于大型和形状复杂的型腔，可以把它的四壁和底板分别加工经研磨后压入模架中。为了保证装配的准确性，侧壁之间采用锁扣连接，连接处外壁留有0.3～0.4mm的间隙，以使内侧接缝紧密，减少塑料的挤入。
二、创建工件 • 步骤01：单击“注塑模向导”工具条上的“工件”按钮，程序开始分析、计算产品形状与尺寸，随后自动创建出默认尺寸的工件，如图2.5所示，并 • 弹出“工件”对话框，如图2.6所示。
步骤02：保留对话框中的选项的默认设置，单击“确定”按钮，完成工件的创建与编辑操作，创建完成的工件如图2.7所示。步骤02：保留对话框中的选项的默认设置，单击“确定”按钮，完成工件的创建与编辑操作，创建完成的工件如图2.7所示。
第六节 创建分型曲面 • 1、分型面及其基本形式 • 为了塑件及浇注系统凝料的脱模和安放嵌件的需要，将模具的型腔适当地分成两个或更多部分，这些可以分离部分的接触表面，通称为分型面。
第六节 创建分型曲面 2、分型面选择的一般原则 （1）分型面应便于塑件的脱模 为了便于塑件脱模，当已初步确定塑件脱模方向后，分型面应选在塑件外形 大轮 处，即通过该方向上塑件的截型腔脱出。
（2）分型面的选取应有利于塑件的留 方式，便于塑件利脱 。 为了便于塑件脱模，在一般情况下应使塑件在开模时尽可能留在下模或动模部分。这是因为推出机构通常都设在下模或 左图开摸后塑件收缩会包紧凸模；
（3）分型面的选取应满足塑件外观的要求。 • 分型面的选择应尽可能选在不影响塑件外观和产生飞边容易修整的部位。 • （4）分型面的选择应有利于排气 • 为了便于排气，一般分型面应尽可能与熔体流动的末端重合。
1、模具部件验证 • 步骤01：单击“注塑模向导”工具条上的“分型”按钮，弹出“分型管理器”对话框，如图2.9所示，同时图形区显示分型部件，如图2.10所示。
步骤02：在“分型管理器”对话框中取消选中Workpiece Wireframe(工件线框)复选框，如图2.11所示，然后单击“设计区域”按钮，弹出“MPV初始化”对话框，同时图形区中显示产品脱模方向，如图2.12所示。
步骤03：保留默认的脱模方向，单击 “确定”按钮，程序开始分析产品设计并弹出“塑模部件验证”对话框，如图2.13所示。
步骤04：单击 “面”标签，进入面分析设置。单击 “面”标签下的“设置所有面的颜色”按钮，程序以各种颜色来显示面分析的结果，如图2.14所示。
步骤05：单击 “区域”标签，进入区域分析设置。单击 “区域”标签下的“设置区域颜色”按钮，程序以各种颜色来显示区域分析的结果，如图2.15所示。 从区域分析的结果来看，型腔区域面有16个，型芯区域面有51个，未定义区域面有12个。未定义区域面全部是交叉区域面，在产品的侧面，将其完全指派给型芯区域。
步骤06：经过区域面的重新指派，各个区域面的个数也随之改变，型腔区域面的个数为16个，型芯区域面为51个，未定义区域面为0个，如图2.16所示。步骤06：经过区域面的重新指派，各个区域面的个数也随之改变，型腔区域面的个数为16个，型芯区域面为51个，未定义区域面为0个，如图2.16所示。 步骤07：单击“塑模部件验证”对话框中的“取消”按钮，结束模具部件验证的操作。
2、抽取区域 • 步骤01：在“分型管理器”对话框中单击“抽取区域和分型线“按钮，弹出“定义区域”对话框。 • 步骤02：在该对话框的“设置”选项区中选中“创建区域“复选框，保留其余选项的默认设置，在单击“确定”按钮，完成型腔区域面、型芯区域面的自动抽取，如图2.17所示。
3、创建分型线 • 步骤01：在“分型管理器”对话框中单击“编辑分型线“按钮 ，弹出“分型线”对话框，在该对话框的选项区中单击“遍历环“选项，弹出“开始遍历”对话框，再在产品上选择型腔和型芯区域的分界线，程序完成分型线的创建，如图2.18所示。
4、创建分型面步骤01：在“分型管理器”对话框中单击“创建/编辑分型面“按钮，弹出“创建分型面”对话框。步骤02：单击“创建分型面“按钮，弹出“分型面”对话框，如图2.19所示。4、创建分型面步骤01：在“分型管理器”对话框中单击“创建/编辑分型面“按钮，弹出“创建分型面”对话框。步骤02：单击“创建分型面“按钮，弹出“分型面”对话框，如图2.19所示。
步骤02：选中“曲面类型”选项组中的“有界平面”按钮，然后单击“确定“按钮，创建出产品的分型面，如图2.20所示。步骤02：选中“曲面类型”选项组中的“有界平面”按钮，然后单击“确定“按钮，创建出产品的分型面，如图2.20所示。 步骤03：单击“创建分型面“对话框中的”取消“按钮，结束操作。
5、创建型芯和型腔 • 步骤01：在“分型管理器”对话框中单击“创建型芯和型腔 “按钮，弹出“定义型芯和型腔”对话框。 • 步骤02：在 “选择片体”选项区中的“区域名称“列表框中选择All Regions(所有区域)选项，然后单击“确定”按钮，程序自动创建出型芯和型腔部件，如图2.21所示。
