插座外壳逆向建模模具设计

插座外壳逆向建模模具设计 摘要：逆向工程技术已是成熟技术，现在对于逆向工程技术的应用范围非常广范。模具设计也已从原先的手工绘图到电脑CAD绘图，现在为实现绿色生产制造。良好的运用逆向工程技术与现代模具设计技术能缩短对于产品的设计周期，增加产品的迭代。本文以家庭用插座为例，从已有的插座壳进行逆向工程建立实体数字化模型，运用三维数字化设计出插座壳的注射模具。整个过程会运用到Geomagicstudio2012、Imageware13、UG8.0及UG8.0MOLDWIZARD模块进行从实体插座壳到插座壳模具的完整过程。关键词：逆向建模；注射模具；模具设计；UG一、前言本文可分为两块技术的融合运用，前后对接，一体化的流程体现。一块为逆向建模技术的运用，运用GeomagicStudio2012、Imageware13与UG8.0这三个软件的各自优势进行逆向建模。第二块为模具设计，运用UG8.0MOLDWIZARD模块及胡波M6.6外挂进行模具设计的分析与快速模具设计，UGMOLDWIZARD模块是UG产品下的专门针对注射模具设计的快速模具设计模块。目前对于逆向建模技术与模具设计技术的运用非常广泛，本次设计过程就是从逆向建模到模具设计的完整流程的完善展现。二、逆向建模（一）点云采集逆向建模实物插座壳为西门子照明的插座壳，5UB01061CC1，如图2-1。点云采集设备为ROMER公司生产的INFINITE2.0柔性关节臂测量机。该插座壳的面板的采用德国进口PC聚碳酸脂，注塑工艺很好、光洁度非常高、不变色和耐老化。安装电流要求10A，电压要求250V；插座保护门可承受20N力；插座壳为对称体，仅需要扫描一半即可，另一半在建模后镜像即可获得完整模型。（二）点云处理GeomagicStudio2012是美国RaindropGeomagic软件公司推出的逆向工程软件1。GeomagicStudio具有强大的点云处理能力及曲面构建功能，利用该软件可以轻易用点云数据创建出完美的多边形模型。此阶段的目的是用GeomagicStudio2012将由INFI-NITE2.0采集的点云进行去杂点与噪点。首先运用删除命令将多余的大块点云删除。然后用断开组件连接及体外孤点命令删除表面杂点。最后运用减少噪音命令去除表面多余噪点。将点云集导出为IGES格式再导入到Imageware内进行曲面造型。（三）片体构造Imageware13有非常强的云处及曲面编辑和构建能力。用Imageware13可以构造出良好的插座壳外形曲面。使用Imageware13的逆向片体生成能力，生成的插座壳外形曲面集。我们将片体导出IGES到UG8.0内进行片体处理。（四）实体建模UG是Unigraphics的缩写，Imageware对于片体的处理没有UG强大，并且算法上也没有UG好，所以将Imageware生成的片体通过IGES格式导入UG内进行实体模型的构造。经过修剪、镜像、缝合、加厚、倒角等命令后求得插座壳实体模型。最后进行倒角等修剪操作。三、模具设计模具设计部分是整个过程中最重要的一部分，前面的处理都是为这一步做准备的，合理的模具设计能使产品更加美观具有美感，并且在使用寿命上也会有很大的影响。模具设计过程包括对产品的分析及模具结构设计。注射模具设计因类型不同，制品的复杂程度不同，会有不同的设计方法与步骤。由于现代CAD/CAM模具设计技术的广泛与普及，本产品运用现代数字化模具设计步骤设计，利用UG8.0MOLDWIZ-ARD模块及胡波M6.6外挂进行模具设计。（一）产品工艺分析外壳表面外观有美观度要求，要求表面无凹陷、无气泡、无缩孔、不发生变色和翘曲变形以及不产生熔接痕等缺陷。产品采用倒钩卡扣扣全安装，制件底部有倒扣。整体外形尺寸规则85.5mm×85.5mm×8mm，厚度均匀2mm。（二）确定型腔数本设计根据塑件结构的特点，产品底部有倒钩，需要做斜顶装配，考虑本产品为小批量试生产，采用一模一腔的模具结构，这样模具设计制造上会更加简单。（三）确定分型面分型面的选择应该从塑件产品的外观要求、注塑排气条件、开模停留侧、塑件精度要求、模具加工难易程度、考虑脱模斜度及嵌件和活动型芯安装方便等几方面考虑。此产品外观要求较高，在内侧有斜顶机构，首先利用UG分析-形状-斜率。（四）调用模架利用胡波M6.6外挂进行调用龙记模架，模胚类型为大水口，型号CI，模胚规格2525，A板60，B板70，其他参数默认。四、结语本次设计完成了插座壳的逆向建模工作，从插座壳的实物到产品的数字化模型的建立。在逆向建模过程中，完成了从点云的采集到实体模型的建立。建立实体模型后进行了材料的选取，从网络上查询到了插座壳的相关信息。选取了PC为制品的材料。模具设计是按照步骤进行的，参考了中国模具设计大典第2卷中的塑料模具设计相关知识。模具采用的是一模一腔结构，因产品的倒钩，使用了斜向顶出机构。模具调用了龙记的标准模架，只须将模仁镶入到模板即可。主流道及分流道的选择根据多年看图的经验选择的，还缺少实践的经验验证。选择时主要的考虑是加工方便与否的问题。设计中还运用了MPI6.1软件进行分析，浇口的选择就是利用MPI6.1软件来做的参考而选择的。还运用了MPI6.1软件对充填及冷却进行了分析。对模具最后的各个部件进行了校核，符合使用要求。