基于NX軟件的塑料網(wǎng)磚注塑模具的設(shè)計(jì)

摘要：對使用NX軟件設(shè)計(jì)塑料網(wǎng)磚注塑模具進(jìn)行分析，研究塑件工藝性，之后實(shí)現(xiàn)塑件模流仿真分析。根據(jù)分析結(jié)果，和NX軟件中的模具給出合理注塑過程。

關(guān)鍵詞：NX軟件;塑料網(wǎng)磚;注塑模具

在科技不斷發(fā)展過程中，產(chǎn)品對于模具精度要求不斷提高，傳統(tǒng)塑料模具設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無法滿足高精度、高質(zhì)量的設(shè)計(jì)需求。計(jì)算機(jī)輔助制圖、pro/e、計(jì)算機(jī)輔助工程、UG NX等軟件不斷的升級和更新，促進(jìn)了注塑模具的開發(fā)、設(shè)計(jì)，此技術(shù)也逐漸成為提高塑料產(chǎn)品精度、質(zhì)量的理想化途徑。目前，因?yàn)镹X強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能，已經(jīng)逐漸成為模具行業(yè)三維設(shè)計(jì)主流應(yīng)用[1]。

1塑料網(wǎng)磚的建模和工藝性

以塑件使用的需求和NX軟件實(shí)體建模功能，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)磚零件模型，網(wǎng)磚零件模型。使用聚丙烯制品材料，聚丙烯樹脂為無色透明并且有光澤的剛性粒料。密度為0.90-0.91g/cm3，比水輕，具有良好的耐化學(xué)腐蝕性和電絕緣性能，較高的硬度和較強(qiáng)的機(jī)械性能。使用溫度比較高，能夠在120℃下長期使用。具備優(yōu)良抗疲勞彎曲性能，在常溫下能夠經(jīng)受300萬次彎曲[2]。

2模具設(shè)計(jì)

2.1選擇分型面

在對分型面選擇過程中，要充分考慮多種因素。因?yàn)榉中兔鏁艿侥＞咧兴芗沧⑾到y(tǒng)、成型位置、塑件結(jié)構(gòu)工藝性、模具制造等影響。所以，在對分型面選擇過程中要綜合分析對比，通過多種方案選擇合理方案。通過NX軟件中的Mould Wizard模具實(shí)現(xiàn)模塊的設(shè)計(jì)，利用產(chǎn)品模型加載、頂出方向的確定，和模流分析結(jié)果結(jié)合，對分型面位置進(jìn)行確定，圖2為分型面結(jié)構(gòu)。

2.2型腔數(shù)量確定

以最大注塑量對型腔數(shù)量進(jìn)行確定，得到下述計(jì)算公式：

公式中的G指的是注塑機(jī)最大注塑量，W2指的是澆注系統(tǒng)凝料體系，通過計(jì)算為2.89cm2，W1指的是單件制品體系，通過計(jì)算為23.161cm2。

2.3注塑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

主流道一端和注塑機(jī)噴嘴頻繁的出現(xiàn)摩擦，會導(dǎo)致過渡摩擦導(dǎo)致失效。所以，要選擇具有良好耐磨性的材料，設(shè)計(jì)為拆卸、更換的方式，在損壞的時(shí)候可以使用相同部件進(jìn)行替換。在選擇材料過程中，要使用優(yōu)質(zhì)鋼材并且利用必要熱處理達(dá)到預(yù)期需求，比如淬火、滲氮等。這個(gè)時(shí)候，使用TA8鋼材，利用熱處理硬度為50-55HRC。此模具為多型腔模具，利用分析使用側(cè)澆口。因?yàn)榫哂写罅總?cè)澆口種類[3]，表1為以塑件壁厚對澆口尺寸進(jìn)行選擇。

通過表1得到澆口尺寸，長度L=2.4mm，寬度=2.0mm，深度1.4mm。

2.4設(shè)計(jì)流程

模具設(shè)計(jì)流程：分模為設(shè)計(jì)過程中的主要環(huán)節(jié)，主要使用以下方面：其一，完全使用NX自帶Mold wizard專業(yè)應(yīng)用模塊實(shí)現(xiàn)自動分模;其二，手動分模。自動分模具有良好效率和質(zhì)量，但是針對結(jié)構(gòu)不規(guī)則塑件來說，有些只是使用Mold wizard模塊命令無法實(shí)現(xiàn)。所以，在實(shí)際工作中，設(shè)計(jì)人員要以塑件形狀與結(jié)構(gòu)實(shí)際特點(diǎn)，創(chuàng)新軟件功能模塊的限制自由發(fā)揮。通過NX基礎(chǔ)應(yīng)用模塊功能實(shí)現(xiàn)手動分模方式實(shí)現(xiàn)分型面設(shè)計(jì)就是手動分模，步驟與自動分模類似。在實(shí)際工作中，手動分模并不是純粹手動，也需要使用Mold wizard專業(yè)應(yīng)用模塊工具條中命令，也就是模具導(dǎo)向模塊命令，使工作效率得到提高，所以也稱之為半自動分模。

先對塑件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，對最大截面處分型面位置進(jìn)行確定，然后使用抽取方法抽出上下模面，并且補(bǔ)孔。之后，使補(bǔ)孔片體縫和抽取面作為片體，通過拉伸方法拉出大的上下模面，縫成大片體，此片體就是塑件注射模具的分型面。設(shè)計(jì)分型面之后，使用分型面對工件實(shí)體進(jìn)行分割，得出需要的模具型腔和型芯。

之后，以塑件大小、型腔數(shù)目對模架大小進(jìn)行確定，其他參數(shù)以設(shè)計(jì)模具情況設(shè)置，以此完成設(shè)計(jì)主要工作，剩下工作就是添加側(cè)抽、鑲件、斜頂?shù)燃?xì)節(jié)。通過模具外殼底部分析，此塑件具有較多的側(cè)凹部，以側(cè)凹部不同特點(diǎn)使用不同側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，針對大的側(cè)凹部件側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)型芯抽拔距離比較長，并且和成型塑件接觸面積比較大，抽拔時(shí)候具有較大的摩擦阻力，為了對塑件表面質(zhì)量進(jìn)行保證，要求機(jī)構(gòu)運(yùn)行過程中具備良好平穩(wěn)定。設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)液壓缸側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，使用液壓桿往復(fù)運(yùn)動平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)側(cè)向型芯的運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)分型抽芯。針對尺寸不大的側(cè)凹部位，使用斜頂側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)。因?yàn)樗芗楸”谕鈿ぜ瑢τ谒芗獗砻婢哂休^高的質(zhì)量要求，為了避免外表面存在澆口痕跡，使用潛伏澆口，使?jié)部谠谒芗?nèi)表面設(shè)置[4]。

2.5裝配圖

在NX軟件裝配模塊裝配模具，在裝配過程中檢查零部件是否滿足配件需求。通過NX軟件裝配，全部零部件配合度良好。在開合模中，部件沒有相互干涉的情況，能夠正常開合模。所設(shè)計(jì)模具滿足設(shè)計(jì)需求，能夠在生產(chǎn)中使用[5]。

3結(jié)束語

本文將塑料網(wǎng)磚注塑模具設(shè)計(jì)為例，分析了NX軟件模具設(shè)計(jì)全過程。此設(shè)計(jì)模式能夠在塑料制品各品種使用，還能夠提高制品精度，使塑料制品質(zhì)量得到提高，節(jié)約時(shí)間與成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈娟娟，徐孝昌.基于模具CAD/CAE技術(shù)的復(fù)雜面板注塑模具設(shè)計(jì)[J].塑料工業(yè)，2020，48（6）：5.

[2]梅益，鄢天燦，王莉莉，等.基于UG和Mold？ow的電器殼蓋注塑模優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].塑料科技，2019.

[3]孫輝，侯斌魁，黃志高.基于加工特征的注塑模加工費(fèi)估算研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2019（3）：4.

[4]陳森林，徐濱.基于UG的頭帽塑料模具設(shè)計(jì)及CAM加工[J].機(jī)電工程技術(shù)，2020，49（11）：3.

作者簡介：林燕清（1984-），女，漢族，福建福州人，碩士，實(shí)驗(yàn)師，主要研究方向：材料科學(xué)與工程，機(jī)械工程。