模具设计实例：优化斜销功能

时间：2023-06-17 理论教育版权反馈

【摘要】：本实例将介绍一款手机外壳模具的设计，其设计的难点是如何处理产品模型上存在的两个倒扣特征。通过对本实例的学习，读者能清楚地掌握含有斜销模具的设计原理。下面以图12.1为例，说明在UG NX 11.0中设计带有斜销模具的一般过程。图12.1 手机外壳的模具设计Task1.初始化项目Step1.加载模型。图12.4 模具工件图12.5 开模方向Step2.计算设计区域。

模具设计实例：优化斜销功能

本实例将介绍一款手机外壳模具的设计，其设计的难点是如何处理产品模型上存在的两个倒扣特征。通过对本实例的学习，读者能清楚地掌握含有斜销模具的设计原理。下面以图12.1为例，说明在UG NX 11.0中设计带有斜销模具的一般过程。

图12.1 手机外壳的模具设计

Task1.初始化项目

Step1.加载模型。在“注塑模向导”功能选项卡中，单击“初始化项目”按钮，系统弹出“打开”对话框；选择D：\ug11.6\work\ch12\phone_cover.prt，单击按钮，加载模型，系统弹出“初始化项目”对话框。

Step2.定义项目单位。在“初始化项目”对话框的下拉列表中选择选项。

Step3.设置项目路径和名称。接受系统默认的项目路径；在“初始化项目”对话框的文本框中输入phone_cover_mold。

Step4.设置材料和收缩率。在下拉列表中选择选项，同时系统会自动在文本框中写入数值1.006。

Step5.单击按钮，完成项目路径和名称的设置。

Task2.模具坐标系

锁定模具坐标系。在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击按钮，系统弹出“模具CSYS”对话框；选中单选项，单击按钮，完成坐标系的定义，如图12.2所示。

Task3.创建模具工件

Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“工件”按钮，系统弹出“工件”对话框。

Step2.在下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择选项，其他参数采用系统默认设置值。

Step3.修改尺寸。单击区域的“绘制截面”按钮，系统进入草图环境，然后修改截面草图的尺寸，如图12.3所示。单击按钮，退出草图；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值-25；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值30。

Step4.单击按钮，完成创建后的模具工件如图12.4所示。

图12.2 模具坐标系

图12.3 截面草图

Task4.模具分型

Stage1.设计区域

Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“检查区域”按钮，系统弹出“检查区域”对话框，并显示如图12.5所示的开模方向，选中单选项。

说明：图12.5所示的开模方向可以通过单击“检查区域”对话框中的按钮和“矢量对话框”按钮来更改，本实例在前面定义模具坐标系时已经将开模方向设置好，所以系统会自动识别出产品模型的开模方向。

图12.4 模具工件

图12.5 开模方向

Step2.计算设计区域。在“检查区域”对话框中单击“计算”按钮，系统开始对产品模型进行分析计算。单击选项卡，可以查看分析结果。

Step3.设置区域颜色。单击选项卡，取消选中、和3个复选框，然后单击“设置区域颜色”按钮，设置各区域的颜色，结果如图12.6所示。

图12.6 设置区域颜色

Step4.定义型芯区域。在中选中复选框，同时加亮未定义的面。在区域选中单选项，单击按钮，系统自动将未定义的区域指派到型芯区域，同时对话框中的显示为0，创建结果如图12.7所示。单击按钮，关闭“检查区域”对话框。

图12.7 定义区域

Stage2.创建型腔/型芯区域和分型线

Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“定义区域”按钮，系统弹出“定义区域”对话框。

Step2.在区域选中和复选框，单击按钮，完成分型线的创建，如图12.8所示。

说明：图12.8中将产品体隐藏了。

Stage3.创建曲面补片

Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“曲面补片”按钮，系统弹出“边补片”对话框。

Step2.在下拉列表中选择选项，然后在图形区中选取产品实体。

Step3.单击按钮，系统自动创建曲面补片，结果如图12.9所示。

图12.8 创建分型线

图12.9 定义曲面补片

Stage4.创建分型面

Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“设计分型面”按钮，系统弹出“设计分型面”对话框。

Step2.定义分型面创建方法。在区域中单击“有界平面”按钮。

Step3.接受系统默认的公差值0.01；在图形区分型面上有4个方向的拉伸控制球，可以调整分型面大小，拖动图12.10所示的控制球使分型面大于工件线框，单击按钮，完成图12.11所示的分型面的创建。

图12.10 调整分型面

图12.11 分型面

Stage5.创建型腔和型芯

Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“定义型腔和型芯”按钮，系统弹出“定义型腔和型芯”对话框。

Step2.自动创建型腔和型芯。在“定义型腔和型芯”对话框中选取区域下的选项，单击按钮，系统弹出“查看分型结果”对话框，并在图形区显示出创建的型腔，单击按钮，系统再一次弹出“查看分型结果”对话框；单击按钮，关闭对话框。

Step3.查看创建的型腔和型芯。选择下拉菜单命令，系统显示型腔工作零件，如图12.12所示；选择下拉菜单命令，系统显示型芯工作零件，如图12.13所示。

图12.12 型腔零件

(www.xing528.com)

图12.13 型芯零件

Task5.创建斜销

Stage1.创建拉伸特征

Step1.选择下拉菜单命令，系统将在图形区中显示出型芯工作零件。

Step2.选择命令。在功能选项卡区域单击按钮，进入到建模环境中。

说明：如果此时系统已经处在建模环境下，用户则不需要进行此步操作。

Step3.创建拉伸特征。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“拉伸”对话框。选取如图12.14所示的平面为草图平面，绘制如图12.15所示的截面草图；在下拉列表中选中选项；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值0，在下拉列表中选择选项，选取如图12.16所示的面；在区域中选择选项；单击按钮，完成如图12.17所示的拉伸特征的创建。

图12.14 定义草图平面

图12.15 截面草图

图12.16 定义延伸对象

图12.17 拉伸特征

Step4.镜像特征。选择下拉菜单命令，系统弹出“基准平面”对话框；在下拉列表中选择选项，选取如图12.18所示的模型表面，创建如图12.18所示的基准平面；选择下拉菜单命令，此时系统弹出“镜像特征”对话框；选取如图12.19所示的镜像特征；在区域的下拉列表中选择选项，选取如图12.19所示的镜像平面；单击按钮，完成镜像特征的创建，结果如图12.20所示。

图12.18 创建基准平面

图12.19 选取镜像特征和镜像平面

Stage2.创建求交特征

Step1.创建求交特征1。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“相交”对话框；选取如图12.21所示的目标体特征；选取如图12.21所示的工具体特征，取消选中复选框，选中复选框；单击按钮，完成求交特征1的创建。

图12.20 镜像特征

图12.21 定义工具体和目标体

Step2.创建求交特征2。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“相交”对话框；选取如图12.22所示的目标体特征；选取如图12.22所示的工具体特征，取消选中复选框，选中复选框；单击按钮，完成求交特征2的创建。

Stage3.创建求差特征

Step1.求差特征。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“求差”对话框；选取如图12.23所示的目标体特征；选取如图12.23所示的工具条特征，并选中复选框；单击按钮，完成求差特征的创建。

图12.22 定义工具体和目标体（一）

图12.23 定义工具体和目标体（二）

Step2.将斜销1转换为型芯的子零件。单击“装配导航器”中的选项卡，系统弹出“装配导航器”界面，在界面空白处右击，然后在弹出的菜单快捷中选择选项；在“装配导航器”界面中，右击，在系统弹出的快捷菜单中选择命令，系统弹出“新建层”对话框；单击按钮，在系统弹出的“选择部件名”对话框，在文本框中输入phone_cover_pin01.prt，单击按钮；在“新建层”对话框中单击按钮，选取如图12.24所示的斜销特征，单击按钮，系统返回至“新建层”对话框；单击按钮，此时在“装配导航器”界面中显示出刚创建的斜销的名称。