基于SolidWorks的復(fù)雜零件注塑模分型設(shè)計(jì)

2013-05-07 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

介紹了基于SolidWorks進(jìn)行注塑模具設(shè)計(jì)的方法,并重點(diǎn)研究了壓凹技術(shù)在復(fù)雜零件模其設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

隨著各種家用器具、視聽設(shè)備、辦公器械、玩具以及汽車零件等大量采用塑料產(chǎn)品,并向小型化、精密化、形狀復(fù)雜化(三維曲面)的方向發(fā)展,對(duì)塑料模具的技術(shù)要求也越來越高,設(shè)計(jì)、制造周期也越來越短;因此,模具CAD/CAM軟件得到了廣泛應(yīng)用。SolidWorks作為目前微機(jī)平臺(tái)上的主流三維設(shè)計(jì)軟件,簡單易用,本文將以風(fēng)扇為例,具體介紹SolidWorks在注塑模具三維設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,并針對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的情況,研究了模具型芯、型腔的設(shè)計(jì)方法。

1、使用SolidWorks進(jìn)行零件分型

SolidWorks 2006提供了非常強(qiáng)大的模具設(shè)計(jì)功能,歸納起來主要通過以下三種方式來創(chuàng)建:

(1)形狀相對(duì)簡單,分型面為規(guī)則平面的零件

     新建一個(gè)能包容塑件分型面模具基體零件,建立一個(gè)臨時(shí)裝配體,并把設(shè)計(jì)零件配合到模具基體中。用恰當(dāng)?shù)目s放系數(shù),利用型腔特征,按一定比例從基體中間去設(shè)計(jì)零件的體積,建立出一個(gè)型腔;利用分割耳具通過分割模具基體建立兩個(gè)派生零件,這兩個(gè)零件將用于上模和下模。

(2)分型面為單一曲面的簡單零件

將設(shè)計(jì)零件進(jìn)行比例縮放,利用設(shè)計(jì)零件的分型線建立一個(gè)延展曲面.此曲面分割上、下半模。在裝配體的關(guān)聯(lián)中建模,通過復(fù)制設(shè)計(jì)零件的曲面來形成模具一側(cè)的形狀。

(3)分型面不規(guī)則的復(fù)雜零件

分型面不規(guī)則,零件中細(xì)節(jié)較多的情況,可采用壓凹(Indent)特征工具,準(zhǔn)確地建立零件分型面及型腔、型芯。以下將結(jié)合風(fēng)扇零件,重點(diǎn)研究壓凹(Indent)在模具分型方面的應(yīng)用。

2.復(fù)雜零件分型設(shè)計(jì)實(shí)例

圖1所示為常見家用風(fēng)扇,葉片由兩條螺旋線放樣而成,中心圓柱內(nèi)孔周圍分布多條筋。其分型面屬于不規(guī)則曲面,由葉片上表面或下表面--相連構(gòu)成,因此,分型面確定有一定難度,型芯型腔的分型設(shè)計(jì)也不能使用常規(guī)方法。
     基于SolidWorks的復(fù)雜零件注塑模分型設(shè)計(jì)solidworks simulation技術(shù)圖片1

2.1建立分型面

     (1)使用直紋曲面特征將葉片表面曲面拉伸到一定長度,然后借助基準(zhǔn)面等輔助工具剪裁曲面的前后邊界線,即葉片前沿、后沿處的分模線。

     (2)在每相鄰的兩葉片之間,利用曲面放樣來生成葉片間過渡曲面。

     (3)縫合曲面與風(fēng)扇頂面,生成分型面如圖2所示。
     基于SolidWorks的復(fù)雜零件注塑模分型設(shè)計(jì)solidworks simulation技術(shù)圖片2

2.2生成型腔零件

     型腔包含細(xì)節(jié)較少,按一般方法,如新建實(shí)體,使用分型面切除;從分型面開始拉伸新實(shí)體;或建立基體零件使用型腔特征,這幾種方式都可以完成。型腔零件圖如圖3。
     基于SolidWorks的復(fù)雜零件注塑模分型設(shè)計(jì)solidworks simulation技術(shù)圖片3

2.3使用壓凹特征構(gòu)造型芯

     (1)壓凹特征

     壓凹特征屬于零件建模特征,可以在目標(biāo)實(shí)體上生成與所選工具實(shí)體的輪廓相同或等距的袋套或突起特征,可變形或從目標(biāo)實(shí)體中切除材料。如果更改用于生成凹陷的原始工具實(shí)體的形狀,則壓凹特征的形狀將會(huì)更新。

     (2)構(gòu)造型芯

     風(fēng)扇的型芯部分包括筋、孔的細(xì)節(jié),這樣單純利用曲面操作不可能完成,又由于分型面不規(guī)則,使用[型腔帶征之后無法正確分型。而利用壓凹,則可以很好地克服這些困難。

     風(fēng)扇零件的型芯可通過兩次壓凹來完成。

     1)第一次壓凹利用分型曲面對(duì)已做好的圓柱實(shí)體進(jìn)行壓凹.如圖4。分型曲面是平滑的曲面,只能壓出大體的輪廓。

     2)第二次壓凹使用設(shè)計(jì)好的風(fēng)扇實(shí)體對(duì)圖4實(shí)體進(jìn)行壓凹。生成型芯如圖5所示。
     基于SolidWorks的復(fù)雜零件注塑模分型設(shè)計(jì)solidworks simulation技術(shù)圖片4

3結(jié)論

像風(fēng)扇這類帶有復(fù)雜曲面的制品的注塑模具設(shè)計(jì),如果借助于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,需要預(yù)先制作模型,然后根據(jù)模型進(jìn)行模具設(shè)計(jì)和加工。這樣要消耗大量的時(shí)間,而且模具的精度也不理想。由于風(fēng)扇工作時(shí)高速旋轉(zhuǎn),如果精度不高,葉片之間尺寸不對(duì)稱、質(zhì)量不均勻,都有可能會(huì)影響風(fēng)扇正常工作。SolidWorks軟件在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,成功地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的不足,制品幾何造型、分型面的創(chuàng)建、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、成型零件的NC程序編制,都是基于同一數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的,既方便.又易保證制品的精度。

作者: 張瑩胡海明來源: 萬方數(shù)據(jù)
關(guān)鍵字: 模具設(shè)計(jì) SolidWorks 壓凹技術(shù) 分型面

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