本书以UG NX 11.0 模具设计为主线,针对每个知识点进行详细讲解,并辅以相应的实例,使读者能够快速、熟练、深入地掌握UG模具设计技术。全书共分为15章,由浅入深地讲解了UG NX模具设计的各种功能,包括模具设计基础知识、产品模型分析、模具设计基础、模具设计初始化、分模前的准备工作、分型设计、多腔模设计、模架库、浇注系统设计、标准件及标准件工具和模具的其他功能。此外,书中还介绍了多个具有代表性的综合实例。随书配套资源包含了书中实例所采用的模型源文件和相关的操作视频,供读者在阅读本书时进行操作练习和参考。 本书结构严谨,条理清晰,重点突出,非常适合广大NX模具设计初、中级读者学习使用,也可作为大中专院校、高职类相关专业及社会有关培训班的教材,同时可作为工程技术人员的参考用书。
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第1章 模具设计基础 1
1.1 塑料概述 1
1.1.1 塑料的分类 1
1.1.2 塑料的性能 2
1.2 模具设计简介 4
1.2.1 注塑成型工艺原理 4
1.2.2 注塑模的分类 5
1.2.3 注塑模具的基本结构 6
1.2.4 注塑模具的设计步骤 7
1.3 注塑机对注塑模设计的影响 10
1.3.1 校核注塑机主要工艺参数 10
1.3.2 校核注塑机相关安装尺寸 11
1.3.3 校核开模行程和顶出装置 11
1.3.4 注塑模安装固定方法 12
1.4 UG模具设计工具 12
1.4.1 UG模具设计的特点 12
1.4.2 UG模具设计菜单 13
1.4.3 UG模具设计流程 17
1.4.4 产品模型的准备 17
1.4.5 常用工具 18
1.4.6 坐标系操作 24
1.5 本章小结 25
第2章 结构设计要点与分析 26
2.1 结构设计要点 26
2.1.1 分型面设计 26
2.1.2 零件厚度设计 27
2.1.3 零件拔模斜度 28
2.1.4 加强筋 28
2.1.5 圆角 29
2.1.6 孔 29
2.2 零件厚度分析 30
2.3 零件拔模分析 31
2.4 零件底切分析 33
2.5 零件质量分析 34
2.6 本章小结 35
第3章 模具设计初始化 36
3.1 装载产品 36
3.1.1 创建新的模具装配 36
3.1.2 打开一个已有的模具项目 38
3.1.3 Mold Wizard 的装配克隆 38
3.1.4 Mold.V1、ESI和Original模板的简介 39
3.2 模具坐标系 42
3.3 模具收缩率 43
3.3.1 收缩参考 43
3.3.2 设置收缩类型的过程 44
3.4 工件设置 46
3.4.1 工件类型和工件方法 46
3.4.2 不同配置模板中添加工件的方法 47
3.5 UG模具设计项目初始化实例 49
3.5.1 装载产品 49
3.5.2 项目初始化 50
3.5.3 浏览装配结构 50
3.5.4 定位模具坐标系 50
3.5.5 设置模具收缩率 52
3.5.6 创建自定义工件 52
3.6 本章小结 53
第4章 分模前的准备工作 54
4.1 基于修剪的分型过程 54
4.2 工具概述 54
4.3 修补工具 55
4.3.1 包容体 55
4.3.2 分割实体 57
4.3.3 实体补片 59
4.3.4 曲面补片 60
4.3.5 修剪区域补片 64
4.3.6 扩大曲面补片 67
4.3.7 编辑分型面和曲面补片 68
4.4 辅助修补工具 69
4.4.1 拆分面 69
4.4.2 修剪实体 69
4.4.3 替换实体 70
4.4.4 延伸实体 71
4.4.5 参考圆角 72
4.5 合并腔 73
4.6 型材尺寸 74
4.7 计算面积 75
4.8 线切割起始孔 75
4.9 修补设计实例 76
4.9.1 加载产品模型 76
4.9.2 调整坐标系 76
4.9.3 设置拔模 78
4.9.4 项目初始化 79
4.9.5 定义模具坐标系 80
4.9.6 设置收缩率 80
4.9.7 定义模坯 81
4.9.8 型腔布局 81
4.9.9 模型修补 82
4.10 本章小结 88
第5章 分型设计准备 89
5.1 分型概述 89
5.1.1 分型面的概念和形式 89
5.1.2 分型面设计原则 90
5.2 分型刀具 90
5.2.1 分型导航器 91
5.2.2 分型过程的本质 92
5.3 检查区域 92
5.3.1 “计算”选项卡 92
5.3.2 “面”选项卡 93
5.3.3 “区域”选项卡 94
5.3.4 “信息”选项卡 95
5.4 曲面补片 96
5.5 定义区域 97
5.6 分型实例 99
5.7 本章小结 111
第6章 分型面设计及型芯分型 112
6.1 设计分型面 112
6.1.1 “分型线”选项组 112
6.1.2 “创建分型面”选项组 113
6.1.3 “编辑分型线”选项组 118
6.1.4 “编辑分型段”选项组 120
6.1.5 “设置”选项组 122
6.2 编辑分型面和曲面补片 123
6.3 定义型腔和型芯 124
6.4 备份分型/补片片体 125
6.5 交换模型 126
6.6 分型实例 128
6.7 本章小结 139
第7章 多腔模设计 140
7.1 多腔模布局设计 140
7.1.1 型腔数量和排列方式 140
7.1.2 “型腔布局”对话框 142
7.1.3 矩形布局 143
7.1.4 圆形布局 146
7.1.5 编辑布局 147
7.2 多件模布局设计 149
7.2.1 用初始化项目加载多件模 149
7.2.2 激活部件 149
7.2.3 初始化项目和模具坐标 150
7.2.4 删除多件模成员 150
7.2.5 删除单个产品的阵列和删除文件 150
7.3 多件模与多腔模设计实例 151
7.3.1 多腔模设计实例 151
7.3.2 多件模设计实例 159
7.3.3 删除一个产品 166
7.4 本章小结 168
第8章 模架设计 169
8.1 模架标准化 169
8.1.1 塑料模标准化 169
8.1.2 塑料注塑模标准模架及选用 170
8.2 模架设计 170
8.3 编辑模架组件 174
8.4 通用模架 175
8.5 添加模架实例 176
8.5.1 装载产品模型 176
8.5.2 项目的初始化 176
8.5.3 收缩率和工件 177
8.5.4 模型的修补和区域的定义 178
8.5.5 提取区域和分型线 180
8.5.6 分型面的创建 180
8.5.7 型芯和型腔 181
8.5.8 标准模架的添加 182
8.6 本章小结 183
第9章 浇注系统设计 184
9.1 浇注系统的组成及设计原则 184
9.1.1 浇注系统主要构成部分 184
9.1.2 浇注系统的设计思路 185
9.1.3 浇注系统组件的设计原则 185
9.2 定位环和浇口衬套设计 190
9.2.1 添加定位环 190
9.2.2 添加浇口衬套 193
9.3 设计填充 194
9.3.1 设计填充条件 194
9.3.2 “重用库”对话框和“设计填充”对话框 194
9.3.3 添加分流道 195
9.3.4 添加浇口 196
9.3.5 设计填充步骤 197
9.4 分流道设计 200
9.4.1 “引导”选项组 200
9.4.2 “截面”选项组 200
9.4.3 “工具”选项组 201
9.4.4 “设置”选项组 201
9.5 浇注系统设计实例 201
9.5.1 添加定位环 201
9.5.2 添加浇口衬套 203
9.5.3 分流道设计 204
9.5.4 浇口设计 205
9.6 本章小结 206
第10章 标准件及标准件工具一 207
10.1 标准件管理系统 207
10.1.1 标准件及修剪工具 207
10.1.2 标准件管理 208
10.2 顶出设计 215
10.2.1 顶出机构设计的基本要求 215
10.2.2 顶出机构 215
10.2.3 顶杆后处理 216
10.2.4 顶杆设计实例 218
10.3 滑块/抽芯设计 227
10.3.1 侧抽机构的基本功能 227
10.3.2 侧抽机构的分类 227
10.3.3 斜导柱侧抽机构 228
10.3.4 斜滑块侧抽机构 231
10.3.5 Mold Wizard滑块/抽芯设计 233
10.3.6 滑块/抽芯设计实例 236
10.4 本章小结 247
第11章 标准件及标准件工具二 248
11.1 镶块设计 248
11.1.1 镶块特点及分类 248
11.1.2 插入标准件 248
11.1.3 镶块设计实例 250
11.2 冷却设计 256
11.2.1 模具温度对塑件质量的影响 256
11.2.2 冷却系统设计原则 257
11.2.3 冷却参数计算 257
11.2.4 Mold Wizard模具冷却工具 258
11.2.5 冷却设计实例 264
11.3 本章小结 272
第12章 模具的其他功能 273
12.1 开腔 273
12.1.1 建腔的概念 273
12.1.2 建腔步骤 274
12.2 物料清单 274
12.3 模具图纸 275
12.3.1 装配图纸 275
12.3.2 组件图纸 277
12.3.3 孔表 279
12.4 视图管理 280
12.5 本章小结 280
第13章 多件模典型设计实例 281
13.1 实例分析 281
13.1.1 设计方法分析 281
13.1.2 技术难点分析 281
13.2 主要知识点 282
13.3 设计流程 282
13.3.1 项目初始化 282
13.3.2 模具坐标系 283
13.3.3 设置收缩率 284
13.3.4 设置工件 284
13.3.5 多腔模的设置 284
13.3.6 手机前盖分型前的相关设置 285
13.3.7 布局 286
13.3.8 分型手机后盖 287
13.3.9 添加模架 299
13.3.10 添加标准件 300
13.3.11 顶杆后处理 305
13.3.12 设计填充 305
13.3.13 添加冷却管道 309
13.3.14 建立腔体 312
13.4 本章小结 312
第14章 曲面产品模具典型设计实例 314
14.1 实例分析 314
14.1.1 设计方法分析 314
14.1.2 技术难点分析 315
14.2 设计流程 315
14.2.1 项目初始化 315
14.2.2 设置模具坐标系 316
14.2.3 设置收缩率 316
14.2.4 设置工件 317
14.2.5 布局 317
14.2.6 产品修补 318
14.2.7 分型 324
14.2.8 添加模架 329
14.2.9 添加标准件 331
14.2.10 顶杆后处理 334
14.2.11 设计填充 334
14.2.12 添加冷却管道 337
14.2.13 建立腔体 341
14.3 本章小结 341
第15章 侧抽芯模具典型设计实例 343
15.1 实例分析 343
15.1.1 设计方法分析 343
15.1.2 技术难点分析 343
15.2 设计流程 344
15.2.1 项目初始化 344
15.2.2 模具坐标系 344
15.2.3 设置收缩率 345
15.2.4 设置工件 345
15.2.5 布局 346
15.2.6 分型 347
15.2.7 添加模架 350
15.2.8 添加标准件 352
15.2.9 顶杆后处理 356
15.2.10 设计填充 356
15.2.11 添加滑块 359
15.2.12 添加斜滑块 366
15.2.13 添加冷却管道 371
15.2.14 建立腔体 376
15.3 本章小结 376
第12章 模具的其他功能本章将介绍“注塑模向导”工具栏中的其他工具,包括建腔、创建模具装配图纸、组件图纸和孔表。模具图纸的创建是模具设计的重点,它的创建对模具顺利生成有至关重要的影响。 ? 掌握创建开腔的方法? 掌握创建物料清单的方法? 掌握创建模具图纸的方法? 掌握视图管理操作12.1 开腔建立开腔是模具设计后期工作中不可忽视的一部分,它为模具中的各个组件在模板上建立孔洞,并在模架上将其定位。MoldWizard提供了为模具组件自动建立开腔的功能,且将其建立的开腔参数以数据文件进行保存,方便模具设计完成后的加工。12.1.1 建腔的概念建腔是因为加入的标准件、浇口、流道、分流道等部件和模架有重合的部分,所以设计过程一般需要从模架中把重合部分去除,留给标准件、浇口等部件相应的位置。一般情况下,型腔设计应该放在模具设计的阶段,待浇注、抽芯、冷却、顶出等部件都加入到模架之后再进行。 单击“注塑模向导”工具栏中的“腔”按钮 ,系统弹出“开腔”对话框,如图12-1所示。 可以选择模具的型腔和型芯作为目标体,然后选择从前添加的标准件、流道、冷却水路等作为工具体,实现建腔。创建开腔一般放在模具设计的一步完成。这样做的原因有两个:在创建开腔之后,装配中的特征数量会大大增多,而最终影响到系统的性能;如果插入的标准件或组件在目标体之外,某些更新可能会失败。“开腔”对话框中各选项的含义如下:? “模式”下拉列表框:决定建腔工作中,是以添加材料的方法建腔还是以减去材料的方法建腔。? “选择体”按钮 :即建腔的对象,一次可选择一个或多个对象进行建腔。? “工具类型”下拉列表框:可以选择工具体的类型,包括组件和实体。? “选择对象”按钮:从建腔对象中减去的对象,一次可选择一个或多个对象。? “引用集”下拉列表框:可以改变选择工具体的引用集,包括FLASE、TURE、Add_material和两者皆是。? “查找相交”按钮 :查找工具体或目标体。? “检查腔状态”按钮 :可对开腔状态进行检查。? “移除腔”按钮 :可以从选择的工件体中移除开腔。? “关联”复选框:可以通过选中该复选框来控制标准件和开腔之间的相关性。? “只显示目标体和工具体”复选框:只显示目标体和工具体以辅助查看开腔的剪切情况。12.1.2 建腔步骤相对于前一章流道的设计,建立开腔的步骤相对简单,其步骤如下。 单击“注塑模向导”工具栏中的“腔”按钮 ,弹出“开腔”对话框。 单击“目标”按钮 ,并选择一个或多个目标体,如动模板等。 选择组件或实体作为“工具类型”。 单击“选择对象”按钮 ,选择建腔的刀具体。可以选择一个或多个刀具体,如推杆等。 选中“只显示目标体和工具体”复选框,预览剪切的开腔。 单击“应用”按钮,执行建腔操作。12.2 物料清单物料清单主要是用来生成模具各个部件的明细表。单击“注塑模向导”工具栏中的“物料清单”按钮 ,弹出“物料清单”对话框,如图12-2所示。1.物料清单记录编辑“物料清单”模块可以增加建模创建的实体或输入的组件到部件列表中。选择在绘图区中的组件,如果组件已经添加到BOM列表中,该项目的描述将会高亮显示,并且可以供用户编辑。如果被选中组件没有添加到列表中,系统将提示用户将其添加到BOM列表。2.列表框部件列表框中,包含了整个模具的组件信息。及时行和一行记录区域名称代表了每一列的意义。 图12-2 “物料清单”对话框当在列表框选择一个记录时,相应的部件将会在绘图区域高亮显示。当在绘图区域选择一个部件时,该部件的信息也会在列表框中高亮显示。每一个部件记录都包含以下信息。(1)编号:序号信息,不能编辑和删除。(2)数量:部件数目,不能进行编辑和删除。(3描述:对部件的说明,可以进行编辑和修改。如图12-2所示,第6行的说明:M10 CONNECTOR PLUG 。就是对连接水嘴的描述,即直径是M10的连接水嘴。(4)类别/大小:型号与尺寸,也是可以编辑的。(5)材料:描述部件使用的材料,用户可以根据实际情况进行修改。(6)供应商:供应商,该信息可以进行编辑。(7)毛坯尺寸:描述部件的毛坯尺寸,可以修改。12.3 模具图纸MoldWizard可以根据用户需求自动创建模具工程图,其中包括用于总装配的装配图纸、用于建立组件工程图的组件图纸和针对个别零部件孔较多而使用孔表3种。该功能大大提高了创建工程图的效率。12.3.1 装配图纸单击“注塑模向导”工具栏中的“装配图纸”按钮 ,系统自动弹出“装配图纸”对话框,如图12-3所示。 (a)“图纸”选项 (b)“可见性”选项 (c)“视图”选项图12-3 “装配图纸”对话框1.“图纸”选项(1)图纸类型MoldWizard支持创建两种类型的图纸,分别是自包含和主模型,如图12-3(a)所示。? 自包含:该类图纸在装配顶层部件中创建。? 主模型:图纸在单独的部件中创建。(2)创建装配图纸在“图纸类型”选项组中中选中“主模型”单选按钮,可以选择“主模型”选项作为图纸类型,创建主模型图纸。创建主模型图纸的方法有两种,分别是新建主模型文件和打开主模型文件。单击“新建主模型部件文件”按钮 ,系统弹出“新建部件文件”对话框,如图12-3所示。可通过该对话框定义文件的位置、名称和单位。也以打开一个主模型文件,并在该文件中创建一个新的图纸。2.“可见性”选项