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UG NX教程资料:
6.2手机壳体模具滑块和电极设计
本例创建手机壳体模具滑块和电极设计,如图6-12所示。

手机壳体模具滑块和电极设计
 
6.2.1相关知识点
1.滑块
    当制品上具有与开模方向不一致的侧孔、侧凹或凸台时.在脱模之前必须先抽掉侧向成型零
件(或侧型芯),否则将无法脱模.这种带动侧向成型零件移动的机构称为侧向分型机构.在Mold
Wizard里面,作为滑块,抽芯标准件进行调用和编修.
    根据动力来源的不同。自动侧向分型机构一般可分为机动和气动(液压)两大类。
   ·机动侧向分型与抽芯机构:机动侧向分型与抽芯机构是利用注射机的开模力,通过传动件
    使模具中的侧向成型零件移动一定距离面完成侧向分型与抽芯动作.这类模具结构复杂,
    制造困难,成本较裔.但共优点是劳动强度小。操作方便.生产率较高,易实现自动化,
    故生产中应用较为广泛.
   ·液压或气动侧向分型与抽芯机构:液压或气动侧向分型与抽芯机构是以液压力或压缩空气
    作为侧向分型与抽芯的动力.它的持点是传动平德,抽拔力大.抽芯距长.但液压或气动
    装置成本较高.
    (1)滑块了抽芯概览。从结构上来看,滑块釉芯的组成大概可以分为两部分:滑块抽/芯头部
和滑块/抽芯体.头部依赖于产品的形状。体则由可自定义的标准件组成。
    头部设计。可以用以下方法来创建滑块或斜顶的头部.
    方法.:用实体头部方法创建滑块或斜顶头部.单击【注塑模向导】选项卡【注塑模工具】面
板上的【分割实体】按钮。如果在型芯或型腔中创建好了实体头部,并添加了滑块或斜顶体,
就可以将该头部链接到滑块或斜顶体中并将它们并到一起。也可以创建一个新的组件,再将头郎链
接到新组件中。实体头部方法经常用于滑块头部的设计.
    方法2;直接添加滑块或斜顶到模架中.然后设置滑块和抽芯的本体作为工作部件。使用NX
的装配的Wave几何链接器将型芯或型腔分型面链接到当前的工作部件中,最后用该分型面来修剪
滑块或斜顶的本体.
  ·体的设计。清块啪芯体一般有几个组件组成,如本体.导向件等.这些组件由NX的装配
    功能装配到一起.滑勿斜顶的大小由尺寸控制.滑块/斜顶的装配可以视为标准件.因此
    标准件方法会应用在滑块/抽芯设计中。如图6-13所示给出了Push-Pull滑块的结构形式,
    可以参考其给出的形式.

滑块结构
    注塑模向导提供了几种类型的滑块,抽芯结构.因为标准件功能是一个开放式结构的设计,所
以可以向注塑模向导中添加自定义的滑块/抽芯结构.
    淆切抽芯文件保存在文件日录..Jmold wizard/slider lifter中。在使用之前所有清切抽芯都需要进
行注册.注册文件的名称是slims lifter reg.xls。有两个注册的变更分别对应不同单位类型:SLIDE- IN
用于英制.SLIDE MM用于公制.选择编辑注册文件,注册文件会加级到表格中编辑。
    滑块抽芯机构以子装配体的形式加入到模具装配体的Prod节点下.其装配体一般含有滑块头、
斜楔、滑块体、导轨等使滑块,抽芯能够移动所必须的零部件。
    (2)滑块设计的用户界面同标准件的界面相同.下面举例说明滑块的设计步骤:
    设计滑块头部.使用模具工具中的交互建模的方法在型芯或型腔部件中创建淆块的头部。
    设置wcS(工作坐标系)。将wcS(工作坐标系)设置在头部的底线的中心.Z+指向
项出方向。Y+指向底切区域。其方向同滑块库中的设计方向相关。
    添加滑块体.单击【注塑模向导】选项卡【主要】面板上的【滑块和浮升销库】ft按钮,
弹出如图6-14所示的【滑块和浮升销设计】对话框和【重用库】对话框.选择类型并设置参数,
单击【确定】按钮,添加一个标准尺寸的滑块体.

滑块和浮生销设计对话框和重用库对话框
    链接滑块体.使用Wave几何链接器马工具.将滑块头部链接到滑块的本体部件中.修
改滑块体的尺寸.并将它们布尔合并到一起.
    如果有必要,调整模架尺寸.
    2.电极设计
    模具的型芯、型腔或者嵌件通常具有复杂的外形,有些加工非常困难,一般采用电极来解决
复杂区域的加工.要进行放电加工.首先使川电极材料(一般是铜和石墨)制作电极,然后将电极
安装到电火花机上,对型芯、型腔的某个区域或整个区域进行加工.
    单击【注塑模向导】选项卡【主要】面板上的【电极】按钮.系统弹出如图6-15所示的【电
极设计】对话框。

电极设计对话框
  (1)目录。单击对话框中的【目录】选项卡,显示以下内容:
  ·定义电极属性:包括型腔电极(Cavity Electrode)和型芯电极( Core Electrode)两种电极.
    如图6-16和图6-17所示.

型腔电极型芯电极
·父和位置:
    ·【父】下拉列表允许用户为所加入的标准件选择一个父装配.如图6-18所示.如果下
      拉列表枢中没有要选的父装配名称.可以在加入标准件前,把该父装配设为工作部件。
    ·【位置】下拉列表为标准件选择主要的定义参数方式,包括【NULL】 .【 WCS】.
        【WCS XYI、(POINT】、【POINT PATTEN 】,【PLANE】、【ABSOLUTE】
      等选项,如图6-19所示.
·SHAPE:定义标准镶件的类型,包括正方型、炬形和圈形3种电极形状.选择不同的电极
    类型,对应不同的电极参教,如图6-20所示.

下拉列表位置下拉列表
电极参数
·X-LENGTH:用于定义电极X向尺寸.
·Y-LENGTH:用于定义电极Y向尺寸.
·BURN_ LEVEL:用于定义电极的放电高度.
·FIXTUREes LEVEL:用于定义电极的安装高度.
·CLEAR LEVEL:用于定Y电极的余量高度.
    (2)尺寸。单击【尺寸】选项卡,如图6-21所示,可以根据实际需要对标准件库中的电极件
进行编辑。制作出合适的电极。

尺寸选项卡
 
6.2.2知识点扩展
    利用斜导柱进行侧向抽芯的机构是一种最常用的机动抽芯机构,如图6-22所示.其结构组成
包括斜导柱3、侧型芯滑块9、滑块定位装置6, 7, 8及镀紧装置1。其工作过程为:开模时,开
模力通过斜导柱作用于滑块,迫使滑块在开模开始时沿动摸的导淆槽向外滑动,完成抽芯.滑块定
位装置将滑块限制在抽芯终点的位置,以保证合模时斜Ll柱能插入滑块的斜孔中,使滑块顺利复位。
锁紧楔用于在注射时锁紧滑块,防止侧型芯受到成型压力的作用时向外移动。

利用斜导柱侧向抽芯
1.斜导柱设计
    (1)斜导柱的结构如图6-23所示.图6-23 (a)是圆柱形的斜导柱,有结构简单、制造方便
和稳定性能好等优点.所以使用广泛:图6-23 (b)是矩形的斜导柱.当汾块很狭窄或抽拔力大时
使用,其头部形状进入滑块比较安全:图6-23 (c)适用于延时抽芯的情祝.可作斜导柱内抽芯用;
图6-23 (d)与图6-23 (c)使用情况类似.

斜导柱形式
    斜导柱固定端与模板之间的Ifs合采用H7/m6.与滑块之间的配合采用0.5-1mm的间隙.斜
导柱的材料多为T8. T10等碳素工具俐.也可以采用20钢渗碳处理,热处理要求HRC>_55.表
面粗糙度Ra<_0.85m.
      (2)斜导柱倾角a是决定其抽芯工作效果的重要因素。倾斜角的大小关系到斜导柱承受的弯
曲力和实际达到的抽拔力,也关系到斜导柱的有效工作长度、抽芯距和开模行程。倾斜角实际上就
是斜导柱与滑块之间的压力角.因此,。应小于250.一般在12°~25°内选取.
      (3)斜导柱直径d.根据材料力学,可推导出斜导柱d的计算公式为:


    (4)斜导柱长度的计算。斜导柱长度根据抽芯距S.斜导柱直径d,固定轴肩直径D,倾斜
角a以及安装导柱的模板厚度h来确定,如图6-25所示。

斜导柱的弯曲力臂斜导柱长度的确定

2.滑块设计
      (1)滑块形式分整体式和组合式两种。组合式是将型芯安装在滑块上,这样可以节省钢材.
且加工方便,因而应用广泛。型芯与滑块的连接形式如图6-26所示:图(a)、(b)为较小型芯
的尚定形式:也可采用图(c)的螺钉固定形式:图(d)为燕尾槽固定形式,用于较大型芯;对于
多个型芯.可用图((c)所示的固定板固定形式:型芯为薄片时,可用图(f)所示的通借固定形式。
淆块材料一般采用45俐或T8. T10工具钢,热处理硬度40HRC以上。

型芯与滑块的固定形式
      (2)滑块的导滑形式如图6-27所示:图(a)、(e)为整体式:图(b)、(c)、(d)、(f)
为组合式.加工方便.份滑槽常用45钢.调质热处理28-32H RC.盖板的材料用T8, T10工具钢或45
俐。热处理硬度HRC50以上。淆块与导滑拱的配合为118+18,限合部分表面粗糙度Ra <_ 0.8pm,滑块
长度应大于滑块宽度的1.5倍,抽芯完毕.留在导滑槽内的长度不小于自身长度的2/3.

滑块的倒滑形式
3.滑块定位装置
    用于保证开模后滑块停留在刚脱离斜异柱的位置上,使合模时斜导柱能准确地进入滑块的孔
内,顺利合模。滑块定位装置的结构如图6-28所示:图(a)为滑块利用自重停靠在限位挡块上,
结构简单,适用于向下方抽芯的模共:图(b)为靠弹黄力使滑块停留在挡块上,适用于各种抽芯
的定位,定位比较可靠。经常采用;图(c)、(d)、(e)为弹簧止动销和弹簧钢球定位的形式,
结构比较紧决.
4.宝负紧楔
    锁紧楔其作用就是锁紧滑块.以防在注射过程中.活动型芯受到型腔内塑料熔体的压力而产
生位移。常用的锁紧楔形式如图6-29所示:图(a)为整体式.结构牢固可靠.刚性好.但耗材多.
加工不便,磨损后调整困难:图(b)形式适用于锁紧力不大的场合,制造调整都较方便:图((c)
形式利用T形槽固定锁紧楔.销钉定位.能承受较大的侧向压力.但磨损后不易调整.适用于较
小模具:图(d)为锁紧楔整体嵌入模板的形式。刚性较好,修配方便.适用于较大尺寸的模具:
图(e)、(f)形式对锁紧楔进行了加强.适用于锁紧力大的场合。

滑块的定位形式图锁紧契的形式
 
6.2.3具体操作步骤
    1.滑块设计
    选择【菜单】一【格式】一【WCs】一【原点】命令,系统弹出【点】对话框.在对话
框中选择【圆弧中心确圆中心雌心】类型,选择如图6-30所示的圆弧.单击【确定】按钮移动坐
标系,如图6-31所示。

选择圆弧移动坐标系
    单击【分析】选项卡【测量】面板上的【侧量距离】按钮,弹出【测,距离】对话
框,如图6-32所示,用于测里坐标系原点到毛坯边缘的距离。
    选择坐标系原点.然后选择如图6-33所示的平面.显示距离20.4722.单击【确定】按
钮。
    选择【菜单】一【格式】一【wcs】一【原点】命令.在【点】对话框中的【YC】文
本框中输入20.4722。单击【确定】按钮移动坐标系.单击【取消】按钮.退出【点】对话框。
    选择【菜单】一【格式】一【wcs】-【旋转】命令,系统弹出【旋转wcs绕】对话
框.设置绕zc轴正方向旋转,由xc轴转向YC轴.角度为90°。单击【应用】按钮.接着单击
【确定】按钮,效果如图6-34所示.

测量距离对话框选择平面坐标系移动与旋转后的效果
    单击【注塑模向导】选项卡【主要】面板上的【滑块和浮升销库】按钮,弹出【滑块
和浮升销设计】对话框和【重用库】对话框,在【名称】中选择【Slide】.在【成员选择1中选
择【Push-Pull Slide】。
    设置gib_long=75, slide tap=加.wide--50,如图‘35所示.单击I确定l按钮.加入
淆块,如圈6-36所示.
    选择【视图】选项卡【窗口】一【sjkt_prod一3.prt】命令.切换窗口.在【装配导航器l
中右键单击【sjkt一 cavity_002】,在弹出的快捷菜单中选择【设为工作部件】选项.
    单击【装配】选项卡【常规】面板上的(WAVE几何链接器】按钮,弹出【WAVE
几何链接器】对话框,如图6-37所示。

滑块尺寸参数设置
添加的滑块几何链接器对话框
    选择【WAVE几何链接器】对话框【类型】下拉列表框中的【体】选项,选择如图
6-38所示的滑块体。单击【确定】按钮,完成型腔和滑块体的链接。
    在【装配导航器】中右键单击【sjkt cavityes 002】在弹出的快捷菜单中选择【设为显
示部件】选项,显示部件如图6-39所示.

选择滑块体显示的部件
    单击【主页】选项卡【特征】面板上的【拉伸】按纽,弹出【拉伸】对话框.如图
6-40所示.选择如图6-41所示的平面.进入草绘环魂。单击【曲线】面板上的【投影曲线】按
钮.弹出【投影曲线】对话框,选择如图6-42所示的线框.单击【确定】按钮.然后单击【完成】
按钮.退出草绘界面并返回到建模环境.

拉伸对话框选择面
    在【拉伸】对话框中,将【开始距离】设置为【0】,将【结束距离】设置为【20】
此时界面图形如图6-43所示.

选择投影曲线界面图形
单击【确定】按钮.得到拉伸实体如图6-44所示.
单击【主页】选项卡【特征】面板上的【合并】按钮.弹出如图6-45所示的【合并】
对话框.选择滑块和前面的拉伸体.单击【确定】按钮.完成合并操作。

拉伸的效果合并对话框
    选择【视图】选项卡【窗口】面板下【sjkt topes OOO.pn】文件.切换窗口.
    单击【主页】选项卡【特征】面板上的【减去】按钮,弹出如围6-46所示的【求差】
对话框.选择【保存工具】复选框.选择型腔作为目标体,滑块作为工具体,如图6-47所示。单
击【求差】对话框中的【确定】按纽,得到求差效果如图6-48所示。
    重复步骤6-18的操作方法,添加另外的两个滑块,得到的效果如图6-49所示.

求差对话框选择目标体和工具体
求差的效果
添加的侧滑块

2.建立腔体
    单击【注塑模向导】选项卡【主要】面板上的【腔体】按钮.弹出【腔体】对话框,
如图6-50所示。
    选择模具的模板、型腔和型芯为目标体.然后选择定位环、主流道、浇口、顶杆、滑块
和冷却系统为刀具。
    单击【确定】按钮,建立腔体.整体的模具效果如图6-51所示。

腔体对话框模具效果图
 
6.2.4 扩展实例——仪表盖模具滑块和电极设计
    本例为仪表盖模具添加电极.如图6-52所示为添加电极后的型芯.首先利用“滑块和浮升销
库”命令创建滑块.然后利用“标准件库”添加顶杆.并利用“顶杆后处理”命令修剪顶杆;最后
利用“电极”、“修边模几组件”和“替换面”命令创建并修剪电极.

仪表盖模具设计

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