三、侧面分型与抽芯机构的设计
侧抽芯机构一直是模具设计中的难点,而TopSolid/Mold为设计者提供的方便快捷的三维参数化设计工具,是目前在CAD/CAM系统中少见的、成功的功能。
TopSolid/Mold侧抽芯机构的设计是依据侧抽芯行程选取标准件的过程。在系统中提供了完整的侧抽芯机构参数化的标准件库,如斜导柱、滑块、导轨、限位块等。在斜导柱选取之后,系统可根据侧抽芯行程对设计者的选择做出判断。并提出修改意见。

仍然以手持测试仪上盖的耳机插孔为例,耳机插孔的行程是垂直模具的开模方向,因此需要侧抽芯机构。其步骤:
1、 选取耳机插孔,系统自动生成侧插件。根据上盖模型,测算侧向插件所需的行程。
2、 根据侧插件的大小,调取带动插件的滑块参数化标准件;
3、 在滑块尺寸确定以后,就可分别调入斜导柱、导轨、限位块、锁紧楔等标准件。在斜导柱以默认的斜度调入,系统会进行斜导柱检查,提示设计者进行修改。系统提供了四种修改参考方案(图七):更换斜导柱标准件;修改斜导柱装配角度;修改斜导柱台阶高度;修改斜导柱总长。设计者点击某一种修改的方案按钮,系统就会自动调节适当的参数来满足要求。至此侧插件斜导柱机构设计完毕。
4、 在先后调用标准件时,系统自动进行布尔运算,裁减各件的多余部分。

图七 斜导柱修改程序

图八 错误提示
四、标准模架的调入及及标准件相关零件结构的生成等等
模架的设计可以通过自定义方式,也可以通过调入标准模架来建立。TopSolid建立了丰富的标准模架库:DME、FUTABA、HASCO、MEUSBURGER、MOLDMAN、PEDROTTI RABOURDIN、HESTRACK_NORMA(2004年底前增加国标模架库)等众多标准模架库,方便设计者与供应商之间的合作设计。图九为FUTABA_S3550模架,在调入过程中只需鼠标点击定位点,并选择该模架型号便一切就都交给系统了。

图九 模架结构
模架的调入只是模具结构设计的第一步,为了大量减少后续的设计操作:
1、TopSolid建立了完善的模具设计用的智能标准件库,如导柱/导套系列、浇注系统系列、顶出机构系列、冷却回路系列、侧楔斜导柱系列及常用的紧固件系列等的标准件库。
2、在设计过程中调用标准件时,系统对其相关的零件自动进行布尔操作,即产生与标准件相对应的孔(图十)。

图十 螺钉孔视图
以顶出机构设计为例:顶杆设计只需确定顶出点,以及顶杆的相应参数(直径等),其他的操作由系统自动完成。即在调入顶杆的同时,系统将所有与之关联的各模板都进行打孔及确定相应各点顶杆长度等的标准操作。
另又以调用紧固内六角螺钉为例,他的调入只需选择要安装的点、面和要紧固的零件,系统便会智能地为零件进行打孔操作,所打的各个孔均具有不同的装配间隙,所有操作均符合紧固件设计规范。
同理,模具的冷却系统的设计,TopSolid/Mold提供的智能的冷却系统设计,让设计者只需选择冷却管路的起始和终了位置,或选择3D管路行经的中心线,便可完成管路的布置,并直接在型腔上完成打孔操作(图十一)。整个布管过程中系统会自动进行干涉检查,并提示设计者进行修改,减少设计中的出错率。系统还提供了冷却效果分析功能,帮助设计者进行布管。系统还提供了与管路设计相关的标准件,如管堵头、注水出水管嘴等,这些标准件的提供使得模具设计更加完整,并且使设计者能够全局的观察模具的整体设计效果。

图十一 冷却管道
五、结束语
TopSolid/Mold注射模具设计包含了模具七大组成部分的全部设计内容,为设计者提供了方便快捷的设计方法。尤其是具有的智能标准件库,对设计者来说是最有效的帮助了,也是每一个设计者都迫切需要的功能。经过实例应用,仅对TopSolid/Mold的智能化设计和丰富的标准件库的设计特点谈一些认识与体会。