学位论文-—相机外壳模具设计范例.doc

2．第二章 相机外壳模具设计范例
2．1写在前面
学习UG Moldwizard模具设计前，最好具备一定的注塑模具设计理论知识。这样你学起来会轻松许多。现在以图2-1为例学习UG NX模具设计。
2.2本章学习要点
1．通过Moldwizard模块调入参考模型形、创建工件及型腔布局。
2．创建模具分型线和分型面，以及产生型芯和型腔。
3．通过Moldwizard模块调入HASCO_E模架功能。
4．创建模具标准件，如定位圈。
5．合理分布顶杆，和选择顶杆的大小。
６．创建滑块。
７．创建浇注系统和冷却系统。
2.3本章设计流程
1.调入参考模型
2.设置模具座标系统
3．创建工件
4．型腔布局
5．创建分型线和分型面
6．产生型芯和型腔
7．选择合适的模架
8．创建合理的标准件
9．合理创建顶针
10．浇注系统合理的设置
11．冷却系统合理的设置
12．创建腔体

2.4项目初始化
１．打开零件……camera.
２．创建产品装配。
初始部件：……camera
单位：默认
项目路径：默认
项目名称：默认
材料：ABS
收缩率：1.006
完成后的图

2.5设置模具座标系统

1．选择菜单栏中的“格式”→“WCS” →“动态”命令。此时如图２－１所示。
2．旋转坐标，使Ｚ轴指向型腔，Ｘ轴在工件的长轴。如图2-2所示。
2．单击“注塑模向导”工具条中“模具坐标”按钮，弹出“模具坐标”对话框，设置参数如图2-3所示，然后按下“确定”按钮，系统经过运算后设置模具坐标与工作坐标系相匹配。

　　　　　 　图2-１　　　　　　　　　　　　　　　　 图2-2

图2-3

2.6创建工件

1． 单击“注塑模向导”工具条中“工件”按钮，弹出“工件尺寸”对话框选择“标准长方体”，复选框，选择定义式为“距离容差”。如图2-4.
2．单击“工件尺寸”对话框中的“应用”按钮，系统运算后得到工件如图2-5所示。
3．单击“工件尺寸”对话框中的“取消”按钮，完成工件的创建。

图2-4 图2-5

　　　　　2.7型腔布局
1. 单击“注塑模向导”工具条中“型腔布局”按钮，弹出“型腔布局”对话框。
2．将“型腔布局”对话框的设置如图2-6所示，“布局”选项中选择“矩形”和“平衡”复选框，“型腔数”设置为“2”，IST Dist选项设置为“0”。
3．单击按钮，然后然后用鼠标选择下方的箭头。如图2-7所示。
4．单击 按钮，选择参数如图2-8所示。然后单击“确定”。
5．此时系统会运算后，然后单击“重定位”选项中的按钮，完成后如图2-9所示。完成以后单击“型腔布局”对话框的“取消”按钮，完成型腔布局。

选择此方向

　　　　　　图2-6 图2-7

图2-8 图2-9
2.8分型
2．8．1创建分型线
１．击“分型管理器”对话框中“编辑分型线”按钮，弹出“分型线”对话框如图2-10
２．单击按钮，弹出“开始遍历”对话框如图2-11所示。
３．选择分型线如图2-12所示。

　　　　图2-10 图2-11

图2-12

４．单击按钮，选择补孔。弹出对话框如图2-13。选择线如图2-14所示。
以同样的方法，填补另外的一个孔。最终结果如图2-15.

图2-13

图2-14

图2-15

2．8．3创建分型面
1．单击“分型管理器”对话框中“创建/编辑分型面”按钮，弹出“分型段”对话框如图2-16所示。
２．单击，选择拐角点。如图2-17所示。

图2-16 图2-17

３．单击“分型管理器”对话框中“创建/编辑分型面”按钮，弹出“创建分型面”对话框如图2-18所示。
４．在“创建分型面”对话框中设置“公差”为“0.01”，“距离”为“60”，然后按下按钮。
５．最后完成分型面如图2-19所示。

图2-18 图2-19

2．8．4抽取区域和分型线
提示：使用“抽取区域”功能时，注塑模向导会在相邻的分型线中自动搜索边界面和修补面。如果体的总数不等于分别复制到型芯型腔的面总和，则很可能没有正确定义边界。如果发生这种情况，注塑模向导会提出警告并高亮有问题的面，但是仍然可忽略这些警告并继续提取区域。
1．单击“分型管理器”对话框中“抽取区域和分型线”按钮，弹出“区域的直线”对话框如图2-20所示。
2．在“区域的直线”对话框中设置“抽取区域方法”为“边界区域”，然后按下“确定”按钮。
3．弹出“抽取区域”对话框如图2-21所示。显示“总面数：346”，“型腔面：179”，“型芯面：167”。然后单击“确定”按钮，完成抽取区域的操作。

图2-20 图2-21

2．8．5创建型腔和型芯
1．单击“分型管理器”对话框中“创建型腔和型芯”按钮，弹出“型芯和型腔”对话框如图2-22所示。
2．设置“型芯和型腔”对话框中的公差为0.1，单击的按钮。
3．此时系统弹出“选择型腔片体”对话框，单击“确定”按钮。
4．经过运算后结果如图2-23所示。
5．法向方向反了，单击“查看分型结果”对话框中。
６．结果如图2-24所示。
７．用同种方法创建型芯。
８．最终结果如图2-25。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2-22

图2-23

　　　　　　　　　　　　　图2-24

　　　　　　　　　　图2-25

2.9添加模架
1. 单击“注塑模向导”工具条中“模架”按钮，弹出“模架管理”对话框如图2-26所示。
2．在“模架管理”对话框中设置“目录”为“LKM_SG”，尺寸为“2335”如图2-30所示，然后按下“应用”按钮。
3．经过运算后加入模架如图2-27所示。

图2-26

图2-27

2.10添加标准件
2.10．1添加定位环
1．单击“注塑模向导”工具条中“添加标准件”按钮，弹出“标准件管理”对话框。
2．设置“标准件管理”对话框的参数，“目录”为“DME_MM”， “ Locating Ring(With screw)”参数选择如图2-28所示。完成后单击“应用”按钮。

2.10．2添加主流道
1．单击“标准件管理”对话框中的“Injection”中的“Sprue Bushing”选项，参数选择如图2-29所示。完成后单击“应用”按钮。
2.10．3添加顶杆
1．单击“标准件管理”对话框中的“Ejecton”中的“Ejector Pin(Straight)”选项,在 “CATALOG_DIA”下拉列表中选择“2”，“CATALOG_LENGTH”下拉列表中选择“250”,“HEAD_TYPE”下拉列表中选择“1”，如图3-44所示设置完毕后，单击“应用”按钮。
2．此时会弹出“点构造器”对话框，设置顶杆基点为(-45,82，0)然后点击“确定”按钮或按下Enter键，接着与同样的方法输入顶杆基点分别是：( -28,32，0)、 (30,82，0) 、(30,32，0)、 (0,55，0)。
3．单击 “取消”按钮，退出“点构造器”对话框，单击“标准件管理”对话框中“取消”按钮，完成顶杆效果图如图2-40所示。

图2-28 图2-29

　　　　　　　图2-30 图2-30
2.11顶杆后处理
１．单击“注塑模向导”工具条中“顶杆”按钮，弹出“顶杆后处理”对话框。
２．设置“顶杆后处理”对话框，选中“选择步骤”中和按钮，“修剪过程”选项卡，选择“片体修剪”和“TRUE”点选框，如图2-31所示。

选择要修剪的顶杆
３．选中所有的顶杆或选中其中的五根，如图2-32所示

　　　　　　　图2-31 图2-32
４．单击“确定”按钮，然后顶杆修剪为如图2-33所示。

　　　　　　　　　　　　　图2-33
2.12添加斜顶
１．斜顶是用来解决产品上的内侧凹、内侧凸等，以及在型芯侧形成的内凹。如图2-24，2-25。
2．在“窗口”下打开core文件。如图2-26所示。
3．在“格式”菜单下选择WCS下的“动态”选项。如图2-27。选择坐标原点如图2-28所示。（Z轴指向型腔，Y轴指向外侧）

图2-24 图2-25

图2-26 图2-27

图2-28

4．单击按钮，弹出对话框如图2-29所示。单击“尺寸”按钮，修改参数如图2-30所示。单击“确定”按钮。系统生成斜顶。如图2-31。

　　　　　　　　 图2-29

图2-30

图2-31

5．斜顶生成位置不利于生产及美观，如图2-32。
6．将斜顶向Y轴方向移动３mm。单击按钮，弹出对话框如图2-29所示。
选择要移动的斜顶，此时对话框中显示为修改，如图2-33。单击按钮，弹出“重定位组件”对话框如图2-34，单击按钮，弹出“变换”对话框，输入Dy为3，如图2-35。点击“确定”。移动后，结果如图2-36所示。

图2-32

　　　　　　　　图2-33 图2-34

图2-35

图2-36

7．单击按钮，弹出信息框，如图2-37。点击“是”按钮。弹出“模具修剪管理”对话框，“修剪过程”选择“片体修剪”，如图2-38。选择要修剪的斜顶，如图2-39。结果如图2-40所示。点选“翻转方向”,如图2-41。单击“确定”，完成修剪。

图2-37

　　　　　　　图2-38 图2-39

　　　　　图2-40　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2-41

8．单击按钮，弹出“腔体管理”对话框，“目标体”选择型芯，“工具体”选择斜顶，如图2-42。“确定”完成。

选择目标体
选择工具体

　　　　　　图2-42

2.13添加流道
1．单击“注塑模向导”工具条中“流道”按钮，弹出“流道设计”对话框如图2-43所示。
2．在“流道设计”对话框中的“可用图样”下拉列表中选择“2腔”，将“A”值设置为“40”，“angle_rotate”值设置为“90”如图2-43所示，此时会生成流道的引导线，然后单击“确定”按钮。
3．弹出新的“流道设计”对话框， 单击按钮，弹出“流道设计”对话框如图2-44所示。
４．将“A”值设为“8”，流道位置为“型芯”，注塑冷料位置为“两端”，然后单击“确定”按钮，系统生成流道，如图2-45所示。

　　　　　　图2-43　　　　　　　　　　　　　　　　　图2-44

图2-45
2.14添加浇口
１．单击“注塑模向导”工具条中“浇口”按钮，弹出“浇口设计”对话框,“平衡”选项为“是”，“位置”为“型芯”，“类型”为“rectangle”,其他参数为默认。如图2-46所示。
２．点击“应用”按钮，弹出“点”对话框，“类型”选择，捕捉圆心如图2-47所示。
３．点击“确定”按钮，弹出“矢量”对话框，“类型”选择Y轴，如图2-48所示。单击“确定”，完成。

　　　　　　 图2-46 图2-47

方向为Y轴
捕捉此圆心

　　　　　　　　图2-47 图2-48

2.15添加冷却管道
１．在装配导航器中，在“camera_top_000”下，只保留“camera_cool_001”和“camera_layout_009”下的两个“cmera_prod”里的“camera_cavity”的显示。
2．单击“注塑模向导”工具条中“冷却”按钮，弹出“Cooling Component Design” （冷却管道设计）对话框如图2-49所示。
3．在“Cooling Component Design”对话框中选择冷却管类型为“COOLINGHOLE”，在“PIPE_THREAD”下拉列表中选择“M8”选项，然后后单击“尺寸”选项卡，把“HOLE_1_DEPTH”
改为“140”，“HOLE_2_DEPTH”改为“140”。如图2-50所示。

　　　　　　图2-49　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2-50
４．单击“确定”按钮，弹出“选择一个面”对话框，如图2-51。选取平面如图2-54所示，然后单击“确定”按钮。此时，弹出“点”对话框，如图2-52所示。输入坐标（20,10,0）,单击“确定”，弹出“位置”对话框，如图2-53。点击“确定”。又弹出“点”对话框输入（-20，10，0），弹出“位置”对话框，单击“取消”按钮。

　　　 　图2-51　

图2-52 图2-53

选择此面

　　　　　　　　　　　　 图2-54

７．完成如图2-54所示，单击“Cooling Component Design”对话框中的“取消”按钮。
８．用同样的方法，完成另外两条冷却管道的放置，完成后如图2-55所示。

　　　　　　　　　　　 　图2-55
９．将“HOLE_1_DEPTH”改为“210”，“HOLE_2_DEPTH”改为“210”，选择平面如图2-56所示。输入坐标（60,10,0），单击“确定”完成。如图2-56.
选择此面

　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2-56
９．将“HOLE_1_DEPTH”改为“160”，“HOLE_2_DEPTH”改为“160”，选择平面如图2-57所示。输入坐标（60,10,0），单击“确定”完成。如图2-57。
选择此面
.
　　　　　　　　　　 图2-57

10．显然，该冷却管道并没有落在想要的位置，将其删除。单击“注塑模向导”工具条中“冷却”按钮，弹出“Cooling Component Design” （冷却管道设计）对话框，除去关联位置的勾选，如图2-58。接下的，与上述相同。最后结果如图2-59所示。

　　　　　　　　　　　　 图2-58

图2-59

11．在“注塑模向导”工具条中单击“冷却”按钮，在“目录”选项卡中选择PIPE_THREAD参数中的M8，然后在“尺寸”选项中将HOLE_1_DEPTH和HOLE_2_DEPTH参数改为15，单击“确定”按钮。
12．选择型腔的顶面，然后定位冷却孔，定位孔XC、YC、ZC坐标为（-60,30,0）。完成如图2-60所示。
13．用同种方法，完成另外一个冷却管道。坐标为（60,20,0）。
14．隐藏不必要的部件，结果如图2-61所示。

　　　　　　　　　　　　　　　图2-60

　　　　　　　　　　　　　　　图2-61

15．添加喉塞。单击按钮，弹出“Cooling Component Dedign”对话框，“目录”选择“DIVERTER”。单击“尺寸”按钮，修改参数如图2-62所示。整体操作如图2-63所示。

　 图2-62

选择放置的位置

图2-63
16．用同一种方创建另一条冷却管道的喉塞，ENGAGE为100，结果如图2-64所示。

　　　　　　图2-64
17．添加喉塞。点击按钮，操作如图2-65所示的操作过程。
选择放置位置

　　　　　　　　　　　　　图2-65

18．使用相同的方法添加其余的喉塞，结果如图2-66所示。

　　　　　　　　　　　 　图2-66
19．显示Ａ板及型腔。如图2-67所示。

　　　　　　　　　　　图2-67
20．点击按钮，在“目录”中选项卡中“PIE_THREAD”参数中的M8，然后在“尺寸”选项卡中将HOLE_2_DEPTH和HOLE_1_DEPTH参数值改为12，单击“确定”按钮。
21．选择型腔顶面，如图2-68。定位孔XC、YC、ZC坐标（60,20,0）。

　　　　　　　　　　图2-68

22．点击按钮，选择刚才生成的冷却管道，然后单击“Cooling Component Design”对话框中的按钮，单击“确定”。结果如图2-69。

　　　　　　　　　　 　图2-69
23．使用相同的方法创建另一条冷却管道，定位坐标为（-60,30,0）。最终结果如图2-70所示。

　　　　　　　　　　　　　图2-70
24．点击按钮，在“目录”中选项卡中“PIE_THREAD”参数中的M8，然后在“尺寸”选项卡中将HOLE_2_DEPTH和HOLE_1_DEPTH参数值改为95，单击“确定”按钮。
25．选择Ａ板的侧面，如图2-71所示。定位坐标为（60,20,0）。
26．用同样的方法，完成另一条管道的创建，定位坐标为（-60,20,0）。隐藏不必要的部件，结果如图2-71所示。

　　　　　　　　　图2-71
27．添加防水圈。点击按钮，“目录”选择O-RING,“位置”：PLANE，ID：为10,如图2-72。
平面选择型腔顶面，接着，捕捉冷却管道圆心。如图2-73。

　　　　　　　　　　　　　图2-72

图2-73

28．用同样的方法，添加另外一个防水圈。结果如图2-74所示。

　　　　　　　　　图2-74
29．添加水嘴。操作过程如图2-75所示的操作过程。

　　　　　　　　　　　图2-75

30．添加另一个水嘴，使用同一种方法。结果如图2-76所示。

　　　　　　　　　　　　　图2-76

2.15建立腔体
1．显示所有部件单击“注塑模向导”工具条中“型腔设计”按钮，弹出“腔体管理”对话框如图2-77所示。
2．单击“腔体管理”对话框中的“目标体”按钮，选择A板、B板为目标体如图2-78所示，单击“刀具体”按钮选择型腔、型芯刀具体如图2-79所示。

图2-77 图2-78 图2-79

2． 隐藏不必要和部件，选择Ａ板、型腔为目标体，如图2-80所示，接着按“确定”两次，完成。

图2-80
3． 隐藏不必要的部件，选择目标体如图2-81所示，连按两次“确定”按钮，系统自动找到相交体，进行切割运算。

　　　　　　　　　　　　　图2-81
4． 完成模具设计。完成后如图2-82所示

　　　　　　　 　图2-82