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應(yīng)用MoldWizard的洗衣機(jī)面板模具設(shè)計
（作者未知） 2009/9/24
MoldWizard是UG軟件用于注塑模具自動化設(shè)計的專業(yè)應(yīng)用模塊,運用知識嵌入的基本理念，只需根據(jù)產(chǎn)品的三維實體造型( Solid) ，按照模具設(shè)計的流程建立一套與產(chǎn)品造型參數(shù)相關(guān)的三維實體模具。它可以指導(dǎo)模具的設(shè)計過程，應(yīng)用模具向?qū)Ъ夹g(shù)一般能夠?qū)⑸a(chǎn)力提高1～10倍乃至更多。MoldWizard提供給用戶一個邏輯過程,指導(dǎo)用戶一步步地完成模型設(shè)計。在這個優(yōu)化的環(huán)境中提供了很多自動化的功能:如數(shù)據(jù)的讀入和零件建模、家族模具、縮放控制、自動的模腔布局、分模功能、模架工具和庫及標(biāo)準(zhǔn)件工具和庫。分別對應(yīng)于MoldWizard 工具條中的各個圖標(biāo),并且圖標(biāo)的排列順序與實際的模具設(shè)計過程相似。
模具的三維設(shè)計是依據(jù)模具加工工藝和產(chǎn)品的三維模型,通過分模,獲得模具的型腔、型芯、滑塊、鑲塊等,并與模架和其他零件進(jìn)行裝配,最后制成模具。在注塑模具三維設(shè)計中,其關(guān)鍵技術(shù)是分模。完成了分模，就需要進(jìn)行模架的選用和加加載標(biāo)準(zhǔn)件，包括定位圈，澆口套、澆道，冷卻管道，頂桿等。本文以ABS材料的洗衣機(jī)面板為例進(jìn)行分析。
一、材料特性及結(jié)構(gòu)特性分析
本零件源于工廠的實際產(chǎn)品中，ABS塑料為通用的熱塑性塑料，成型性能較好，流動性好；成型收縮率較小一般為（0.3～0.8）；比熱容較低，密度為1.03～1.07g/cm3，在料筒中塑化效率高，成型周期短，缺點是吸水性較大，因此，成型前必須充分干燥。塑件尺寸較大，外部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，除了外形不規(guī)則外，塑件上沒有側(cè)孔或側(cè)凹，塑件內(nèi)部也沒有倒扣，因此不需要安排側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)和斜頂機(jī)構(gòu)，其它結(jié)構(gòu)設(shè)計特征要符合塑件的設(shè)計要求
二、制定工藝方案
1．產(chǎn)品質(zhì)量：
根據(jù)塑件的形狀在UG中可得到單件產(chǎn)品的體積，ABS的密度取1.05g/cm3，可計算產(chǎn)品質(zhì)量：m＝密度×體積
2．分型面的確定
如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。本例采用與注塑機(jī)開模方向垂直的平面分型面，沿著零件的邊緣作分型面。我們采用通過UG的MoldWizard自動分模。
3．模具型腔、型芯及其工作部位尺寸的確定：
ABS的收縮率取為0.5％，因此在UG中，將零件尺寸放大1.005倍后，用一毛坯將零件包在其中然后沿分型面分模，即可得到模具初步的型腔和型芯尺寸。
將型芯型腔部分做成兩個鑲塊單獨加工，然后在將鑲塊固定在模板上，這樣既節(jié)省模具鋼和又方便了加工。為便于安裝和分模，根據(jù)零件尺寸，鑲塊四邊長度和厚度方向比零件尺寸大40～50mm，厚度比零件總高度大45mm，然后再將鑲塊從中間一分為二。模具的前模部分應(yīng)包含型芯鑲塊組成的型腔部分，根據(jù)經(jīng)驗，為了滿足強(qiáng)度和安裝要求，型腔的側(cè)壁厚度應(yīng)比型腔大70～90mm，高度方向的壁厚大于50mm，因此前模寬度取200mm，長度750mm，厚度取120mm。這樣模具的前模和后模部分組成的長方體可確定為700mm×200mm×240mm。根據(jù)以上計算將此長方體分模并經(jīng)過修改后，建立的型芯、型腔鑲塊部分如下圖所示。
三、澆注系統(tǒng)設(shè)計
1．主流道設(shè)計
主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。主流道小端尺寸為3.5～4mm。
2．澆口套設(shè)計
主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進(jìn)行加工和熱處理。澆口套都是標(biāo)準(zhǔn)件，澆口套規(guī)格Φ12，Φ16，Φ20等幾種。由于注射機(jī)的噴嘴半徑為20，所以澆口套的為R21。用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是標(biāo)準(zhǔn)件，外徑為Φ120mm，內(nèi)徑Φ35mm。
3．分流道及澆口設(shè)計
（1）主分流道。該塑件尺寸較大，應(yīng)設(shè)置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設(shè)計應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。工程設(shè)計中常采用梯形，因為截面加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失流動阻力均不大。梯形的側(cè)面斜角a常取50～150，這里取100。梯形大底邊寬度取10mm，高度為7mm。另外由于使用了水口板，分流道必須做成梯形截面，便于分流道（未完，下一頁）
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