1.3 lMOLD模具设计流程

IMOLD作为一种注塑模具CAD工具系统,其基本工作方式同图1-4和图1-5给出的流程基本一致。

1.3.1 SolidWorks/IMOLD插件概况

SolidWorks是三维机械设计软件市场中的主流软件,易学易用的特点使它成为大部分设计人员及从业者的首选三维软件,成为中端工程应用的通用CAD平台,在国内模具制造业具有相当多的装机量。另外,在世界范围内有数百家公司基于SolidWorks开发了专业的工程应用系统作为插件,集成到SolidWorks的软件界面中,其中包括模具设计、制造、分析、产品演示、数据转换等,使它成为具有实际应用解决方案的软件系统。

IMOLD插件是应用于SolidWorks软件中的一个Windows界面的第三方软件,用来进行注塑模的三维设计工作。它是由众多的软件工程师和具有丰富模具设计、制造经验的工程师合作开发出来的,它的设计过程最大程度地满足了加工的需要。在开发过程中利用了UG中的MoldWizard模具设计技术并进一步加强了它的功能。IMOLD软件提供给模具设计者一系列必需的工具,来对任何类型的产品进行模具设计。它完全集成于SolidWorks的界面中,成为一个造型设计的整体,模具设计师通过它可以在一个装配方案中进行设计方案管理、模具设计过程、加工和模具装配的整个处理过程。它的无缝集成特点使用户在工作时不需要离开SolidWorks软件或使用其他的设计软件。IMOLD提供的一整套功能对模具设计者来说都是必不可少的,它们将帮助经验丰富的设计师减少产品从设计到制造完成所需的时间,从而大幅提高生产效率。它的界面直观、友好,并且具有互动性,这使得用户对软件的学习和使用成为一件愉快的事,减少了学习和使用过程中的弯路。同时它的设计过程和方法所包含的设计理论对模具初学者也具有极强的指导意义。

1.3.2 IMOLD菜单/工具

选择【工具】→【插件】命令,弹出如图1-6 所示的“插件”对话框,勾选“IMOLDV7”选项,SolidWorks 2007会加载如图1-7所示的“IMOLD”工具栏。下面对该工具栏的内容进行介绍。

图1-6 SolidWorks“插件”对话框

图1-7 “IMOLD”工具栏

(1)【数据准备】(Data Preparation)按钮:数据准备模块的功能是进行原始模型文件的调用、定位、复制等操作,以便为后续的设计提供合乎要求的三维模型。

(2)【项目控制】(Project Control)按钮:在模型数据准备阶段后,所有的设计方案都将从这一步开始进行。可以通过它开启一个已经存在的设计方案,或者创建一个新的设计方案,在它的设置界面中还可以对设计方案所用的单位、塑料材料及相关文件的名称进行定义,还可以针对材料、外形等因素对零件设置不同方向上的不同收缩率。

(3)【创建型芯/型腔】(Core/Cavity Builder)按钮:该模块提供了创建型芯和型腔零件的功能。在模具领域,为数控加工提供型腔成形面这个过程一般称为分模,在每一个模具设计软件中都提供这个功能。在SolidWorks中,这个模块的功能非常强大,它首先创建用于型芯和型腔零件的模块,然后从模型零件上自动提取曲面进行分模,包含了两种分模方式,即标准分模和进阶分模。根据产品模型的具体情况可以使用任意一种或两种方法来创建型芯和型腔零件,并且这些创建的方法均能保证在产品模型和创建的型芯、型腔零件间的关联关系。

(4)【布局设计】(Layout Designer)按钮:该模块提供了在多型腔布局的模具中安排各个型腔位置的功能,它的编辑功能还可以对已有的布局结构进行编辑、平移等操作,它的设置界面与SolidWorks的功能设置界面相似。

(5)【浇注设计】(Feed Designer)按钮:这个模块用于创建注塑模的浇口和流道系统。与以往的版本相比,该功能的界面已经完全更新,成为浇口和流道设计的专用工具。其中包含了各种常见的浇口种类,并且对于潜伏式浇口和扇形浇口等都可以使用参数化的方式进行创建,这样用户可以快速方便地对它们进行设计,并且能够实时观察到设置效果。同时它还提供了直线形和S形等各种流道种类,以满足不同的设计需求。而且,设计完成的浇口和流道能够使用模块提供的功能,自动地在模块上通过布尔运算减除相应的材料体积。

(6)【模架设计】(Moldbase Designer)按钮:这个模块可以从系统提供的模架库中调入设计所需的模架,在调用前可以观察示意图并对模架参数(如模板厚度、定位螺钉等)进行设置。在所有的模具设计工作完成后,该模块提供了对模板上的所有零件进行槽腔创建的功能,同时对不需要的模板等组件进行清理删除。

(7)【顶杆设计】(Ejector Designer)按钮:这个模块能够在模架中指定的位置添加不同类型的顶杆,也可以通过它的设置界面自定义适合当前设计方案的顶杆。在这个模块中还提供有修剪功能,用于将所有的顶杆修剪到型芯曲面上,在顶杆设置完成后还提供了从顶杆所通过的模板中自动生成槽腔的功能。

(8)【滑块设计】(Slider Designer)按钮:这个模块中提供了标准的滑块组件,设计者可以很方便地加入一个或几个侧型芯(用于滑块前端),这样可以加工出用于零件外侧的内陷区域。设计师软件能够自动考虑滑块的位置、行程和斜导柱的角度之间的关系。该模块提供的数据库中有两种滑块类型(标准型和通用型)可用于模具设计。

(9)【内抽芯设计】(Lifter Designer)按钮:这个模块同样用于产品上内陷区域的成形,与滑块的设计过程类似,只是它应用在产品的内部表面上。在设置中也需要进行定位、行程和斜顶角度等参数的考虑。在这个模块提供的数据库中,也包括标准顶块和通用型两种。

(10)【标准件库】(Components Gallery)按钮:这个模块提供了标准件中的大部分零件,可以从其中的设置界面中选择标准尺寸的零件,并方便地添加到设计组件中,同时针对不同的零件提供了合适的约束条件以保证放置在正确的位置上,并且这些添加的零件可以自动创建槽腔。

(11)【冷却设计】(Cooling Designer)按钮:这个模块提供了按照指定截面创建冷却管道的功能。定义冷却环路后,还可以根据需要对它进行修改。另外,模块中还从制造的角度考虑,增加了许多功能,如钻通、延伸管道等。创建的冷却管道能从所在的模块中自动创建相应槽腔。

(12)【智能螺钉】(Intelligent Screws)按钮:在这个模块中可以将标准类型的螺钉通过尺寸定义后方便地添加进模具结构中。可以定义长度或使它自动达到合适的尺寸。此外,对使用这个模块加入的每一个螺钉,系统都会自动去除它所在零件上的槽腔。

(13)【绘图工具】(IMOLD Drawing)按钮:这个模块提供了创建模具工程图的功能,应用它可以大大提高出图的效率,通过一次单击即可创建两部分的模具草图(定模部分和动模部分)。同时设计者可以根据需要在两个视图间进行零件的转移。另外还可以方便地建立模具结构的剖视图,它的视图创建界面与SolidWorks的特征创建类似。

(14)【电极设计】(Electrode Designer)按钮:EDM(Electro Discharge Machining,电极放电加工)用于不适用或不能用铣削方式加工的模具型腔部分的制作。该模块可创建新建电火花机床使用的电极。

(15)【镶块设计】(Sub-Insert)按钮:镶块用于型芯或型腔容易发生消耗的区域,类似于一种小型芯结构。该功能用于在主模坯和侧型芯里面形成镶块,并且可以在一定间隙条件下创建镶块的空腔实体。

(16)【热流道设计】(Hotrunner)按钮:利用加热、绝热,以及缩短喷嘴至模腔距离等方法,使浇注系统里的融料在注塑和开模过程中始终保持熔融状态,形成热流道模具,该功能用于生成热流道模具所需的零件系统。

(17)【IMOLD工具】(IMOLD Tools)按钮:IMOLD中含有设计模具的其他辅助功能,如材料表、智能螺钉、槽腔、智能点、指定、全部存储、视图管理和最佳视图等,这些功能涵盖在该工具里。

(18)【智能点】(Smart Point)按钮:智能点功能大量应用于其他的模块中,辅助对某些功能进行点的定位。它可以在一个边或一个面上产生一个点,通过它设置条件可以很方便地在任何位置创建点。

(19)【视图管理】(View Manager)按钮:通过一个界面方便地控制各个组件的显示属性,包括显示/隐藏、透明性设置等。

(20)【最佳视图】(Favourite View)按钮:这是IMOLD中默认的视图,它定义了一个方便在IMOLD中观察整个模具设计的视图,单击该按钮后,IMOLD把模具装配体调整到顶出方向向上的视角。