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1、插座外殼逆向建模模具設(shè)計
摘要:
逆向工程技術(shù)已是成熟技術(shù),現(xiàn)在對于逆向工程技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣范。模具設(shè)計也已從原先的手工繪圖到電腦CAD繪圖,現(xiàn)在為實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)制造。良好的運(yùn)用逆向工程技術(shù)與現(xiàn)代模具設(shè)計技術(shù)能縮短對于產(chǎn)品的設(shè)計周期,增加產(chǎn)品的迭代。本文以家庭用插座為例,從已有的插座殼進(jìn)行逆向工程建立實(shí)體數(shù)字化模型,運(yùn)用三維數(shù)字化設(shè)計出插座殼的注射模具。整個過程會運(yùn)用到Geomagicstudio2012、Imageware13、UG8.0及UG8.0MOLDWIZARD模塊進(jìn)行從實(shí)體插座殼到插座殼模具的完整過程。
關(guān)鍵詞:
逆向建模;注射模具;
2、模具設(shè)計;UG
一、前言
本文可分為兩塊技術(shù)的融合運(yùn)用,前后對接,一體化的流程體現(xiàn)。一塊為逆向建模技術(shù)的運(yùn)用,運(yùn)用GeomagicStudio2012、Imageware13與UG8.0這三個軟件的各自優(yōu)勢進(jìn)行逆向建模。第二塊為模具設(shè)計,運(yùn)用UG8.0MOLDWIZARD模塊及胡波M6.6外掛進(jìn)行模具設(shè)計的分析與快速模具設(shè)計,UGMOLDWIZARD模塊是UG產(chǎn)品下的專門針對注射模具設(shè)計的快速模具設(shè)計模塊。目前對于逆向建模技術(shù)與模具設(shè)計技術(shù)的運(yùn)用非常廣泛,本次設(shè)計過程就是從逆向建模到模具設(shè)計的完整流程的完善展現(xiàn)。
二、逆向建模
(一)點(diǎn)云采集
3、
逆向建模實(shí)物插座殼為西門子照明的插座殼,5UB01061CC1,如圖2-1。點(diǎn)云采集設(shè)備為ROMER公司生產(chǎn)的INFINITE2.0柔性關(guān)節(jié)臂測量機(jī)。該插座殼的面板的采用德國進(jìn)口PC聚碳酸脂,注塑工藝很好、光潔度非常高、不變色和耐老化。安裝電流要求10A,電壓要求250V;插座保護(hù)門可承受20N力;插座殼為對稱體,僅需要掃描一半即可,另一半在建模后鏡像即可獲得完整模型。
(二)點(diǎn)云處理
GeomagicStudio2012是美國RaindropGeomagic軟件公司推出的逆向工程軟件[1]。GeomagicStudio具有強(qiáng)大的點(diǎn)云處理能力及曲面構(gòu)建功能,利
4、用該軟件可以輕易用點(diǎn)云數(shù)據(jù)創(chuàng)建出完美的多邊形模型。此階段的目的是用GeomagicStudio2012將由INFI-NITE2.0采集的點(diǎn)云進(jìn)行去雜點(diǎn)與噪點(diǎn)。首先運(yùn)用刪除命令將多余的大塊點(diǎn)云刪除。然后用斷開組件連接及體外孤點(diǎn)命令刪除表面雜點(diǎn)。最后運(yùn)用減少噪音命令去除表面多余噪點(diǎn)。將點(diǎn)云集導(dǎo)出為IGES格式再導(dǎo)入到Imageware內(nèi)進(jìn)行曲面造型。
(三)片體構(gòu)造
Imageware13有非常強(qiáng)的云處及曲面編輯和構(gòu)建能力。用Imageware13可以構(gòu)造出良好的插座殼外形曲面。使用Imageware13的逆向片體生成能力,生成的插座殼外形曲面集。我們將片體導(dǎo)出IGES到U
5、G8.0內(nèi)進(jìn)行片體處理。
(四)實(shí)體建模
UG是Unigraphics的縮寫,Imageware對于片體的處理沒有UG強(qiáng)大,并且算法上也沒有UG好,所以將Imageware生成的片體通過IGES格式導(dǎo)入UG內(nèi)進(jìn)行實(shí)體模型的構(gòu)造。經(jīng)過修剪、鏡像、縫合、加厚、倒角等命令后求得插座殼實(shí)體模型。最后進(jìn)行倒角等修剪操作。
三、模具設(shè)計
模具設(shè)計部分是整個過程中最重要的一部分,前面的處理都是為這一步做準(zhǔn)備的,合理的模具設(shè)計能使產(chǎn)品更加美觀具有美感,并且在使用壽命上也會有很大的影響。模具設(shè)計過程包括對產(chǎn)品的分析及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。注射模具設(shè)計因類型不同,制品的復(fù)雜
6、程度不同,會有不同的設(shè)計方法與步驟。由于現(xiàn)代CAD/CAM模具設(shè)計技術(shù)的廣泛與普及,本產(chǎn)品運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)字化模具設(shè)計步驟設(shè)計,利用UG8.0MOLDWIZ-ARD模塊及胡波M6.6外掛進(jìn)行模具設(shè)計。
(一)產(chǎn)品工藝分析
外殼表面外觀有美觀度要求,要求表面無凹陷、無氣泡、無縮孔、不發(fā)生變色和翹曲變形以及不產(chǎn)生熔接痕等缺陷。產(chǎn)品采用倒鉤卡扣扣全安裝,制件底部有倒扣。整體外形尺寸規(guī)則85.5mm×85.5mm×8mm,厚度均勻2mm。
(二)確定型腔數(shù)
本設(shè)計根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),產(chǎn)品底部有倒鉤,需要做斜頂裝配,考慮本產(chǎn)品為小批量試生
7、產(chǎn),采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu),這樣模具設(shè)計制造上會更加簡單。
(三)確定分型面
分型面的選擇應(yīng)該從塑件產(chǎn)品的外觀要求、注塑排氣條件、開模停留側(cè)、塑件精度要求、模具加工難易程度、考慮脫模斜度及嵌件和活動型芯安裝方便等幾方面考慮。此產(chǎn)品外觀要求較高,在內(nèi)側(cè)有斜頂機(jī)構(gòu),首先利用UG分析-形狀-斜率。
(四)調(diào)用模架
利用胡波M6.6外掛進(jìn)行調(diào)用龍記模架,模胚類型為大水口,型號CI,模胚規(guī)格2525,A板60,B板70,其他參數(shù)默認(rèn)。
四、結(jié)語
本次設(shè)計完成了插座殼的逆向建模工作,從插座殼的實(shí)物到產(chǎn)品的數(shù)字化模型的建立。在逆向建模過
8、程中,完成了從點(diǎn)云的采集到實(shí)體模型的建立。建立實(shí)體模型后進(jìn)行了材料的選取,從網(wǎng)絡(luò)上查詢到了插座殼的相關(guān)信息。選取了PC為制品的材料。模具設(shè)計是按照步驟進(jìn)行的,參考了《中國模具設(shè)計大典》第2卷中的塑料模具設(shè)計相關(guān)知識。模具采用的是一模一腔結(jié)構(gòu),因產(chǎn)品的倒鉤,使用了斜向頂出機(jī)構(gòu)。模具調(diào)用了龍記的標(biāo)準(zhǔn)模架,只須將模仁鑲?cè)氲侥0寮纯伞V髁鞯兰胺至鞯赖倪x擇根據(jù)多年看圖的經(jīng)驗(yàn)選擇的,還缺少實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證。選擇時主要的考慮是加工方便與否的問題。設(shè)計中還運(yùn)用了MPI6.1軟件進(jìn)行分析,澆口的選擇就是利用MPI6.1軟件來做的參考而選擇的。還運(yùn)用了MPI6.1軟件對充填及冷卻進(jìn)行了分析。對模具最后的各個部件進(jìn)行了校核,符合使用要求。