基于NX軟件的塑料網(wǎng)磚注塑模具的設(shè)計

摘要：對使用NX軟件設(shè)計塑料網(wǎng)磚注塑模具進行分析，研究塑件工藝性，之后實現(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)計方法已經(jīng)無法滿足高精度、高質(zhì)量的設(shè)計需求。計算機輔助制圖、pro/e、計算機輔助工程、UG NX等軟件不斷的升級和更新，促進了注塑模具的開發(fā)、設(shè)計，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，因為NX強大的設(shè)計功能，已經(jīng)逐漸成為模具行業(yè)三維設(shè)計主流應(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軟件實體建模功能，實現(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，具有良好的耐化學腐蝕性和電絕緣性能，較高的硬度和較強的機械性能。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

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。因為分型面會受到模具中塑件澆注系統(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模具實現(xiàn)模塊的設(shè)計，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)量進行確定，得到下述計算公式：

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

2.3注塑系統(tǒng)的設(shè)計

主流道一端和注塑機噴嘴頻繁的出現(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)計為拆卸、更換的方式，在損壞的時候可以使用相同部件進行替換。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到預(yù)期需求，比如淬火、滲氮等。這個時候，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。因為具有大量側(cè)澆口種類[3]，表1為以塑件壁厚對澆口尺寸進行選擇。

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)計流程

模具設(shè)計流程：分模為設(shè)計過程中的主要環(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模塊命令無法實現(xiàn)。所以，在實際工作中，設(shè)計人員要以塑件形狀與結(jié)構(gòu)實際特點，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)用模塊功能實現(xiàn)手動分模方式實現(xiàn)分型面設(shè)計就是手動分模，步驟與自動分模類似。在實際工作中，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)進行分析，對最大截面處分型面位置進行確定，然后使用抽取方法抽出上下模面，并且補孔。之后，使補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)計分型面之后，使用分型面對工件實體進行分割，得出需要的模具型腔和型芯。

之后，以塑件大小、型腔數(shù)目對模架大小進行確定，其他參數(shù)以設(shè)計模具情況設(shè)置，以此完成設(shè)計主要工作，剩下工作就是添加側(cè)抽、鑲件、斜頂?shù)燃毠?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)凹部不同特點使用不同側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)，針對大的側(cè)凹部件側(cè)向分型和抽芯機構(gòu)型芯抽拔距離比較長，并且和成型塑件接觸面積比較大，抽拔時候具有較大的摩擦阻力，為了對塑件表面質(zhì)量進行保證，要求機構(gòu)運行過程中具備良好平穩(wěn)定。設(shè)計，設(shè)計液壓缸側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)，使用液壓桿往復(fù)運動平穩(wěn)實現(xiàn)側(cè)向型芯的運動，實現(xiàn)分型抽芯。針對尺寸不大的側(cè)凹部位，使用斜頂側(cè)向分型和抽芯機構(gòu)。因為塑件為薄壁外殼件，對于塑件外表面具有較高的質(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)計模具滿足設(shè)計需求，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)計為例，分析了NX軟件模具設(shè)計全過程。此設(shè)計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)約時間與成本。

參考文獻：

[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[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[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估算研究[J].機械設(shè)計與制造，2019（3）：4.

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

作者簡介：林燕清（1984-），女，漢族，福建福州人，碩士，實驗師，主要研究方向：材料科學與工程，機械工程。