本书是以企业一线生产的模具为实例,详细介绍了使用UGNX和HB_MOULD进行注塑模具设计的方法和应用技巧,主要内容包括注塑模具设计的基础知识、单分型面侧浇口注塑模具设计实例精讲、双分型面注塑模具设计实例精讲、推板脱模机构注塑模具设计实例精讲、反向进料注塑模具设计实例精讲和滑块与斜推杆注塑模具设计实例精讲。
UG (Unigraphics) NX是Siemens PLM Software公司出品的一个产品工程解决方案,它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。UG NX针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求,提供了经过实践验证的解决方案。UG NX是集CAD/CAE/CAM -体的三维参数化软件,是当今世界最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件,广泛应用于航空、航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域。
本书全面详细地介绍了使用UG NX和HB_MOULD进行注射模具设计的解决方案,综合设计和生产实际相结合。本书的特点如下:
模拟实际工厂的生产流程,以"任务驱动"的方式进行编写。
实例丰富、结合实际、突出技巧。涉及UG NX软件的多种功能命令和注射模具结构的特点,先结合简单的实例进行介绍,然后再通过较复杂的实例详细讲解,让读者通过循序渐进的学习过程较为深入地理解模具设计是如何实现的。
适用性强:本书按照企业需求进行编写的,通过大量的实例讲解了UG NX分型的方法,重点讲解了手动分型的思路和方法,真正满足了企业的实际需求。
本书给出的实际模具设计的经验技巧和应注意的问题,均出自具有多年模具设计和制造经验的工程师之手。读者通过学习他们所讲述的模具开发流程,可以获得事半功倍的成效。
本书共分7章,第1章主要介绍了塑料模具设计的基础知识,通过学习让读者掌握模具设计的专业理论知识;第2章主要介绍了UG NX和HB_MOULD常用的基本功能及应用方法;第3章主要介绍了单分型面侧浇口注射模具--灯罩模具设计,通过学习让读者全面理解单分型面侧浇口注射模具设计思路和技巧;第4章主要介绍了双分型面注射模具--接收器下盖模具设计,通过学习让读者全面理解双分型面注射模具的设计思路和技巧,并进一步掌握UG NX和HB_MOULD功能的综合应用;第5章主要介绍了推板脱模机构注射模具--汽车上空气滤清器盖模具设计,通过学习让读者全面理解推板脱模机构注射模具的设计思路和技巧;第6章主要介绍了反向进料注射模具设计,通过学习让读者拓展模具设计的思路;第7章主要介绍了滑块与斜推杆注射模具设计,通过一模出两件不同结构的产品,让读者学习滑块和斜推杆机构的注射模具设计,并进一步提升UG NX和HB_MOULD功能的综合应用能力和技巧。
本书由路英华、张向荣、熊运星任主编,李方园、汪建武、梁蓓等参与了编写。在编写过程中还得到了华宝模具教学工厂、宁波真和电器有限公司和浙江工商职业技术学院众多技术人员和老师的技术支持和指导,在此表示衷心的感谢!
在本书编写过程中,编者力求精益求精,但书中难免存在一些不足之处,敬请广大读者批评指正。
作者2014.10
前言
第1章注射模具设计基础
1.1常用塑料的性能
1.1.1塑料的种类
1.1.2常用塑料材料
1.2塑料制品(塑件)的结构工艺性
1.2.1注射工艺对塑件结构的要求
1.2.2模具对塑件结构的要求
1.2.3产品装配对塑件结构的要求
1.2.4表面要求
1.3注射模具的基本结构和分类
1.3.1注射模具的基本结构
1.3.2注射模具的分类
1.3.3塑料制品(塑件)排位
1.3.4分型面的确定
1.3.5模具强度
1.3.6成型零件设计
1.3.7滑块机构设计
1.3.8脱模机构设计
1.3.9浇注系统设计
1.3.10排气系统设计
1.3.11冷却系统设计
1.3.12模具图样规范
1.4注射模具设计的基本流程
1.4.1注射成型制品的分析
1.4.2注射机的技术规范
1.4.3模具结构设计
1.4.4注射模具的相关计算
1.4.5绘制模具图
1.4.6模具设计的标准化
第2章UG建模及模具库基础
2.1UG NX的工作环境
2.1.1UG NX启动界面
2.1.2基本环境界面
2.1.3自定义屏幕
2.2UG文件操作
2.2.1新建文件
2.2.2打开文件
2.2.3保存文件
2.2.4关闭文件
2.3实用工具
2.3.1图层管理
2.3.2UG坐标系
2.3.3模型测量
2.3.4塑模部件验证
2.4UG NX MoldWizard简介
2.4.1Siemens NX 8.5 MoldWizard功能菜单介绍
2.4.2Siemens NX 8.5模具设计的基本过程
2.5模具库简介
2.5.1HB_MOLD模具工具
2.5.2HB_MOLD安装
2.5.3HB_MOLD模具设计常用工具
第3章单分型面注射模具设计--灯罩模具设计
3.1设计任务
3.2设计思路分析
3.3模具设计流程及知识点
3.3.1模具设计流程分析
3.3.2主要知识点
3.4灯罩模具设计实操
3.4.1调入模型与设置收缩率
3.4.2产品破孔修补
3.4.3型腔型芯的创建
3.4.4型腔型芯的布局
3.4.5镶件制作
3.4.6模架导入
3.4.7定位圈及浇口套导入
3.4.8导入推杆和拉料杆
3.4.9打冷却水和型腔型芯螺孔
3.4.10调用其他标准件
3.5小结
3.6综合练习
第4章双分型面注射模具设计--接收器上盖模具设计
4.1设计任务
4.2设计思路分析
4.3模具设计流程及知识点
4.3.1模具设计流程分析
4.3.2主要知识点
4.4接收器上盖模具设计实操
4.4.1调入模型与设置收缩率
4.4.2分型面设计
4.4.3型腔型芯的创建
4.4.4型腔型芯的布局
4.4.5模架导入
4.4.6型腔型芯的斜度锁紧块
4.4.7浇注系统设计
4.4.8镶件设计
4.4.9冷却系统设计
4.4.10模具其他标准件导入
4.4.11推出机构设计
4.5小结
4.6综合练习
第5章推件板脱模机构注射模具设计--汽车的空气滤清器盖模具设计
5.1设计任务
5.2设计思路分析
5.3模具设计流程及知识点
5.3.1模具设计流程分析
5.3.2主要知识点
5.4汽车的空气滤清器盖模具设计实操
5.4.1调入模型与设置收缩率
5.4.2产品分型
5.4.3模架及各模板设计
5.4.4定模部分标准件设计
5.4.5推板标准件的导入
5.4.6动模标准件的导入
5.5小结
5.6综合练习
第6章反向进料注射模具设计--塑料盖板模具设计
6.1设计任务
6.2设计思路分析
6.3模具设计流程及知识点
6.3.1模具设计流程分析
6.3.2主要知识点
6.4塑料盖板模具设计实操
6.4.1调入模型与设置收缩率
6.4.2产品分型
6.4.3导入模架
6.4.4浇注系统设计
6.4.5冷却系统设计
6.4.6推杆设计
6.4.7推出机构设计
6.5小结
6.6综合练习
第7章滑块与斜推杆注射模具设计--刀片盒模具设计
7.1设计任务
7.2设计思路分析
7.3模具设计流程及知识点
7.3.1模具设计流程分析
7.3.2主要知识点
7.4刀片盒模具设计实操
7.4.1调入刀片盒上盖产品模型与设置收缩率
7.4.2刀片盒上盖产品分型
7.4.3调入刀片盒下盖产品模型与设置收缩率
7.4.4刀片盒下盖产品分型
7.4.5型腔型芯合并
7.4.6模架设计
7.4.7滑块结构设计
7.4.8浇注系统设计
7.4.9斜推杆机构设计
7.4.10推出机构设计
7.4.11镶件设计
7.4.12其他结构设计
7.4.13冷却系统设计
7.5小结
7.6综合练习
参考文献
(2)流动性
塑料的流动性是指在成型过程中,塑料熔体在一定的温度和压力作用下填充模腔的能力。
流动性差的塑料在注射成型时不易填充模腔,易产生缺料,在塑料熔体的汇合处不能很好地熔接而产生接痕,这些缺陷会导致零件报废。反之,若材料的流动性太好,注射时易产生溢料飞边和流延现象。浇注系统的形式、尺寸、布置,包括型腔的表面粗糙度、浇道截面厚度、型腔形式、排气系统和冷却系统等模具结构对塑料的流动性有着重要影响。
热塑性塑料按流动性可分为以下三类:
1)流动性好的有尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纤维等;
2)流动性一般的有ABS、有机玻璃、聚苯醛、聚氯醚;
3)流动性差的有聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、氟塑料。
(3)取向和结晶
取向是由于各向异性导致的塑料在各个方向上收缩不一致的现象。影响取向的因素主要有塑料品种、塑件壁厚和温度等。除此之外,模具的浇口位置、数量和断面大小对塑件的取向方向、取向程度和各个部位的取向分子情况有重大影响,是模具设计中必须重视的问题。
结晶是指塑料中树脂大分子在空间呈现有序排列现象,影响结晶的主要因素有塑料的类型、添加剂、模具温度和冷却速度。结晶率对于塑料的性能有重要的影响,因此在模具设计和塑件成型过程中应注意。
(4)吸湿性
吸湿性是指塑料对水分的亲疏程度。在成型加工过程中,当塑料的水分含量超过一定的限度时,水分在高温料筒中变为气体,促使塑料高温分解,导致成型缺陷。根据吸湿性,塑料大致可以分为两类:一类是具有吸湿或黏附水分倾向的塑料,如聚酰胺、聚碳酸酯、ABS和聚苯醚等;另一类是吸湿或黏附水分极少的塑料,如聚乙烯和聚丙烯等。
(5)热敏性
某些热稳定性差的塑料在高温下受热时间长、浇口截面过小或剪切作用大时,料温增高就容易发生变色、降解、分解的倾向,塑料的这种特性称为热敏性。为防止热敏性塑料出现过热分解现象,可采取加入稳定剂、合理选择设备、合理控制成型温度和成型周期、及时清理设备等措施。另外,也可以采取给模具表面镀铝、合理设计模具的浇注系统等措施。
1.1.2常用塑料材料
1.聚乙烯
聚乙烯(Polyethylene,简称PE)是塑料中产量最大的、日常生活中使用最普通的一种,特点是质软、无毒、价廉、加工方便。
聚乙烯比较容易燃烧,燃烧时散发出石蜡燃烧味道,火焰上端呈黄色、下端呈蓝色,熔融滴落,离火后能继续燃烧。
……