基于NX8.5软件的塑料异型材挤出模具参数化设计.pdfVIP

中国模协技术委员会第七届委员会换届会议论文集 193 基于NX8．5软件的塑料异型材挤出模具参数化设计 徐勋江，童晓燕，郑义东 (铜陵中发三佳科技股份有限公司，安徽铜陵244000) 摘要：介绍了三维设计在塑料异型材挤出模具模头设计中的应用。利用NX8．5软件实现 参数化实体建模，快速实现挤出模具模头的设计。通过企业局域网实现设计资源与数控加工机 床的数据共享，实现无图化加工的生产运作模式。 关键词：三维设计；NX8．5；模头设计；参数化设计；数据共享；无图化加工 塑料异型材挤出模具流道型腔复杂，流道中存在大量的异型过渡，传统的模具设计一般是使用二维 设计工具CAD。但是，在产品需求多样性、客户要求多变性的市场大环境下，传统的二维模具设计难 以表达其复杂曲面型腔，设计技术图纸需经编程员进行三维造型。由于二维设计图纸对复杂型腔表达的 局限性，会导致加工结果与设计意图出现较大偏差。同时由于多了一道编程工序，生产效率得不到充分 发挥。 为了提高塑料异型材模具设计的准确性，提高加工效率，本文通过实例介绍利用NX8．5软件实体建 模技术实现挤出模具模头的设计，设计文件通过后处理后生成加工程序，利用企业的局域网通过传输协 议进行数据共享，数控加工机床利用共享的数据信息直接进行无图化加工，既减少了编程转化环节提高 了效率，又避免了程序编制转化所带来的错误风险。 l NX8．5模具设计流程 利用NX8．5软件进行模具设计的流程如图l所示：首先，创建产品模型，分析产品结构，确定型腔 尺寸；进行流道设计，创建模头板块型腔模型；从模架库中调用模架；布尔运算生成模具型腔；模头板 块总装装配；继而生成装配二维图；同时，模头板块进行程序转化，传送至数控机床进行后续制造加工。 194 中国模协技术委员会第七届委员会换届会议论文集 2挤出模具模头设计 2．1 产品模型 图2所示为产品三维模型，图示产品是推拉窗框用异型材，产 品外壁与内筋厚度不一致，要区别情况进行不同的设计，由于熔融 状态物料流动的复杂性，要做出恰如其分的设计，也存在很大程度 的困难性，但是丰富的设计经验可以弥补这些不足。 图2产品三维模型 2．2产品成型分析 根据产品的壁厚，确定口模的成型缝隙尺寸，熔体在外力的作用下从宽流道进入窄模口，形成线性 收敛，在流动方向上产生速度梯度，其流动熔体受到拉力产拉伸弹性形变，分子顺拉伸力方向临时取向， 弹性形变在经过模孔的时间内不能完全松弛，到出口后就要卷曲回复，因而产生直径胀大。因为离模膨 胀、牵引和工艺条件波动等因素的影响，可以考虑针对产品壁厚乘以0．8～0．9的修正系数进行确定。 根据矩形截面通道中的压降方程： 2肌 卸=Q玑W-h2n+1’ 式中：彳尸为压力降；e为熔体体积流量：，2为非牛顿指数：K为流动常数；矽为流道宽度；h为流道厚 度。 可确定口模成型段长度： L=蒜帆槲t 其中材料幂律参数n、K可根据具体成型材料查阅手册确定或通过毛细管挤出流变仪进行测定，工 艺参数卸根据此产品的成型材料，可在20～30 MPa之间进行选取。体积流量Q可由公式确定： 。 Q=罴 鲫是型材额定产量，砌是产品密度。 同时需确定压缩比，在2．5~4之间进行选取。考虑到模具型腔与挤出主机之间的过渡，设计出过渡 体。根据上述要素即可确定模具的型腔流道设计结果，针对流道不同区段的形状和功能，设计不同的板 块，利用NX8．5软件进行草图设计。 2．3参数化设计技术 ifalternativeValue 设计时利用UG／WAVE(what Engineer)参数化技术，可以基于一个部件的几何信 息及空问位置设计另一个部件，同时为设计更改提供了一个有效的解决