基于SolidWorks的復雜零件注塑模分型設計

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

介紹了基于SolidWorks進行注塑模具設計的方法,并重點研究了壓凹技術在復雜零件模其設計中的應用。

隨著各種家用器具、視聽設備、辦公器械、玩具以及汽車零件等大量采用塑料產品,并向小型化、精密化、形狀復雜化(三維曲面)的方向發展,對塑料模具的技術要求也越來越高,設計、制造周期也越來越短;因此,模具CAD/CAM軟件得到了廣泛應用。SolidWorks作為目前微機平臺上的主流三維設計軟件,簡單易用,本文將以風扇為例,具體介紹SolidWorks在注塑模具三維設計中的應用,并針對產品結構較為復雜的情況,研究了模具型芯、型腔的設計方法。

1、使用SolidWorks進行零件分型

SolidWorks 2006提供了非常強大的模具設計功能,歸納起來主要通過以下三種方式來創建:

(1)形狀相對簡單,分型面為規則平面的零件

     新建一個能包容塑件分型面模具基體零件,建立一個臨時裝配體,并把設計零件配合到模具基體中。用恰當的縮放系數,利用型腔特征,按一定比例從基體中間去設計零件的體積,建立出一個型腔;利用分割耳具通過分割模具基體建立兩個派生零件,這兩個零件將用于上模和下模。

(2)分型面為單一曲面的簡單零件

將設計零件進行比例縮放,利用設計零件的分型線建立一個延展曲面.此曲面分割上、下半模。在裝配體的關聯中建模,通過復制設計零件的曲面來形成模具一側的形狀。

(3)分型面不規則的復雜零件

分型面不規則,零件中細節較多的情況,可采用壓凹(Indent)特征工具,準確地建立零件分型面及型腔、型芯。以下將結合風扇零件,重點研究壓凹(Indent)在模具分型方面的應用。

2.復雜零件分型設計實例

圖1所示為常見家用風扇,葉片由兩條螺旋線放樣而成,中心圓柱內孔周圍分布多條筋。其分型面屬于不規則曲面,由葉片上表面或下表面--相連構成,因此,分型面確定有一定難度,型芯型腔的分型設計也不能使用常規方法。
     基于SolidWorks的復雜零件注塑模分型設計solidworks simulation技術圖片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)縫合曲面與風扇頂面,生成分型面如圖2所示。
     基于SolidWorks的復雜零件注塑模分型設計solidworks simulation技術圖片2

2.2生成型腔零件

     型腔包含細節較少,按一般方法,如新建實體,使用分型面切除;從分型面開始拉伸新實體;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的復雜零件注塑模分型設計solidworks simulation技術圖片3

2.3使用壓凹特征構造型芯

     (1)壓凹特征

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

     (2)構造型芯

     風扇的型芯部分包括筋、孔的細節,這樣單純利用曲面操作不可能完成,又由于分型面不規則,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已做好的圓柱實體進行壓凹.如圖4。分型曲面是平滑的曲面,只能壓出大體的輪廓。

     2)第二次壓凹使用設計好的風扇實體對圖4實體進行壓凹。生成型芯如圖5所示。
     基于SolidWorks的復雜零件注塑模分型設計solidworks simulation技術圖片4

3結論

像風扇這類帶有復雜曲面的制品的注塑模具設計,如果借助于傳統的設計方法,需要預先制作模型,然后根據模型進行模具設計和加工。這樣要消耗大量的時間,而且模具的精度也不理想。由于風扇工作時高速旋轉,如果精度不高,葉片之間尺寸不對稱、質量不均勻,都有可能會影響風扇正常工作。SolidWorks軟件在注塑模具設計中的應用,成功地彌補了傳統設計方法的不足,制品幾何造型、分型面的創建、模具的結構設計、成型零件的NC程序編制,都是基于同一數據庫進行的,既方便.又易保證制品的精度。

作者: 張瑩胡海明來源: 萬方數據
關鍵字: 模具設計 SolidWorks 壓凹技術分型面

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