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基于UG的手机外壳注塑模具CAD/CAM应用

时间:2013-04-16 10:20 来源:www.lunwen163.com 作者:163论文网 点击:

    摘要:在当今的模具制造业中,CAD/CAM技术已经贯穿于模具设计制造的所有环节,高精度的产品与CAD/CAM技术的熟练运用是密不可分的。本文利用UG软件完成了手机外壳注塑模的全部设计与制造过程,实现了CAD/CAM技术在模具设计中的综合应用。掌握常用的CAD/CAM软件,并在生产模具产品的实践中加以使用,是提高模具产品质量和生产效率的关键手段。 

关键词:注塑模具;CAD/CAMUG软件;


 


引言

 

随着加工中心(MC)广泛采用和CADCAM的普及,模具CADCAECAM一体化已成为模具设计、制造过程中关键性的核心技术。掌握常用或适合的模具CAD/CAM软件,并在生产模具产品的实践中加以使用,是提高模具产品质量和生产效率的关键手段。

1模具CAD/CAM工作流程

 

作为模具设计与制造的CAD/CAM工作流程如图1所示,CADCAECAM等过程贯穿于其工作流程的重要环节,高精度的产品与CAD/CAM等技术的熟练运用是密不可分的。

 

模具生产准备

 

模具造型设计

 

模具设计

 

数控自动编程

 

数控加工

 

模具装配与调试

 

模具CAD/CAM

 

模具CAM

 

数控操作

 

设备操作

 

模具塑料件

 

模具压铸件

 

模具冲压件

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


1. CAD/CAM技术在模具产品的作用

2 CAD/CAM应用软件UG

 

UG是当今世界上最先进和紧密集成的、面向制造行业的集CAD/CAE/CAM一体的三维参数化软件。该软件的独立的模块Moldwizard,是用于注塑模具自动设计的专业应用模块。首先应用建模模块建立零件三维模型;然后进入模具设计模块,通过正确的分析和判断设计分型面,系统则可以进行自动分模;最后应用UG的加工模块,针对模具加工的特点设计加工工艺过程,并生成加工程序,对实际加工生产具有一定的实用价值。

3 手机外壳注塑模具CAD/CAM

 

手机壳是一个比较典型的注塑模具产品,一般选用工程塑料进行制作。本文选取手机外壳材料为ABS,利用UG NX4.0,来实手机外壳注塑模的CAD/CAM整个流程。

1)手机外壳零件三维建模

首先,根据塑件样品,利用UGModeling建模模块,进行手机外壳零件的三维造型设计,完成三维实体图,如图2所示。

 

2手机外壳零件三维建模图

2)手机外壳模具设计

在完成手机外壳零件造型之后,进入UG Mold Wizard模具设计系统。


模具设计的第一步是进行注塑模模具的型腔布局,拟采用一模两腔的设计思路,对称平衡布置。然后则是注塑模具设计的最重要的一环即分模,它是用分模面将包含模具型腔的体积块分开成动模型芯和定模型腔。手机外壳塑件由于具有开放的空间,需要采用实体修补。在对手机外壳塑件实体修补完成后,开始提取塑件的分型线,有了分型线,就可以进一步获得手机外壳塑件的分形面,然后提取区域,通过自动或分步的方法进一步获得原始的型腔和型芯,见图3

3型芯型腔图

下一步,则是确定模架和模具标准件。针对型芯和型腔的大小,选择合适的模架,接着为模具选择标准件,包括主流道衬套、定位环、顶针、拉杆、复位弹簧、支撑柱等。此外,还有一些其他模具结构的设计,包括用来创建浇注系统的流道、浇口特征、冷却系统特征等,整套模具设计完成后,其三维图如图4所示。

4完整模具三维模型

3)模具数控仿真加工

模具设计完成后,以设计得到的模型为基础,进入UG CAM模块行数控编程。由于模架已经标准化,模具的制造主要是针对动模型芯、定模型腔的加工。对于模具的大部分零件,灵活运用UG CAM当中的平面铣、型腔铣、固定轴曲面轮廓铣和点位加工方法,一般可以完成零件的数控铣削要求。

这里以型芯的铣削加工为例进行介绍,具体加工工艺如下:

 

第一次粗加工型腔铣:用 25mm的立铣刀,型腔分层铣削1 mm,加工余量为1 mm

 

第二次粗加工型腔铣:用 16mm的立铣刀,型腔分层铣削0.5 mm,加工余量为0.5 mm

 

半精加工: 8mm的球头铣刀,固定轴轮廓铣削,加工余量为O2

 

精加工:6mm的球头铣刀,固定轴轮廓铣削,加工余量为O.

 

仿真加工刀轨图见图5

 

5仿真加工刀路轨迹图

结论

 

本文针对模具工业中现代注塑产品的模具集成化设计,以手机外壳塑件为实例,详细介绍了制件设计、模具设计及其成型零件(型腔)加工工艺分析和制定,并且生成了加工程序,为实际的加工生产提供了良好的参照,该过程是软件UG辅助设计与加工在模具产业中的应用实例,实现了缩短注塑模具的 设计和制造周期,降低产品的开发成本。

 

参考文献:

 

[1] 黄义俊,张宝忠.模具CAD/CAM技术应用[M].北京:人民邮电出版社,2009.

 

[2] 周建安.基于UG的手机电池扣注塑模具设计与制造.模具技术,2007(2)

 

[3] 蒋萌.基于UG的模具三维设计与制造.塑料,2010(2)

 

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