第八章 茶叶罐盖模具结构设计
第四节 模具成型结构设计
一般来说,模具成型结构设计包括分型面设计(抽取分模线)、排位设计、镶件的设计和前后模仁设计等工作。下面就逐步详细地介绍其操作过程。
8.4.1 抽取前后模轮廓线
抽取前后模轮廓线的过程就是把产品图拆分为前后模的过程,确定哪些特征留后模,哪些特征留前模。整个过程介绍如下。
操作步骤
1)提取前模轮廓线。由于此产品的俯视图是上下、左右都对称的,所以此产品的俯视图就是前模仁的外形轮廓形状,所以不需拆分,可直接使用,如图8-15所示。

图8-15 后模轮廓线
2)提取后模轮廓线。同样道理,由于此产品的主视图也是上下、左右都对称的,所以此产品的主视图就是后模仁的外形轮廓形状,所以不需拆分,也可直接使用,如图8-16所示。

图8-16 后模轮廓线
8.4.2 排位设计
排位也称为型腔的布局。一模多腔的排位,在通常情况下是对产品的俯视图、主视图进行排位,模具型腔数量的确定主要是根据产品的投影面积、几何形状(有无抽芯)制品精度批量以及经济效益来确定。常用的命令一般是镜像、移动和旋转复制等。本产品一模四件,其排位设计的过程如下。
操作步骤
用镜像方法创建主视图的排位。
1)单击【修改】工具栏中的【偏移】按钮 ,或在命令行中输入“O”(OFFSET)快捷指令并按空格键确定。
2)在命令行的提示下,输入偏移距离为“43”,并按空格键确定。然后在图形区中选择前模仁中心线作为要偏移的对象,在偏移的方向单击以创建如图8-17所示的镜像中心线。

图8-17 镜像前模侧视图
3)在【修改】工具栏中单击【镜像】按钮 ,然后框选偏移中心线左侧所有图线,以偏移中心线作为镜像中心线,绘制出如图8-18所示的镜像图形。

图8-18 镜像图形
4)如图8-19所示为茶叶罐盖两个产品的间距显示图,也是产品主视图的排位。

图8-19 间距的确定
专家提示:在进行产品排位时,一定要注意两个产品的间距,根据工厂实践经验,两个产品之间的间距在15~30mm之间,本产品间距取值为23.97mm。此间距太小,会降低模具强度。此间距太大,则在实际生产过程当中产生的流道废料太多,从而造成原料不必要的浪费。另外还要注意产品中心距取值要为整数,本产品中心间距为78mm,目的是在加工的时候便于对位,以便保证模具精度。
5)用同样镜像的方法创建前后模俯视图的排位,如图8-20所示。

图8-20 旋转复制后的前后模俯视图的排位图
8.4.3 创建模仁
使用【偏移】命令创建模仁的长、宽、高;再用【倒圆角】命令裁剪周边线条。偏移距离的大小可根据以下现场实践经验去取值,一般的小型产品模仁周边与产品距离为20~30mm,大型产品模仁边与产品距离为35~50mm,创建模仁的过程介绍如下。
操作步骤
1. 创建模仁的长和宽
1)单击【修改】工具栏中的【偏移】按钮 ,或在命令行中输入“O”(OFFSET)快捷指令并按空格键确定,按命令行的提示输入偏移距离为“105”并按空格键确定,然后在图形区中选择前模仁中心线作为要偏移的对象,在偏移的方向单击,然后创建出如图8-21所示的偏移竖直线和水平线。

图8-21 基准图元偏移创建模仁长宽
2)使用【修改】工具栏中的【倒圆角】工具,对偏移出来的4条中心线进行修剪,并用【刷子】工具将模仁的4条边改为实线,结果如图8-22所示。

图8-22 修剪边线并更改线型
3)使用同样的方法创建后模的长和宽,结果如图8-23所示。
2. 分型面设计
分型面就是分割出前后模仁的面,由于此茶叶罐盖的分型面是平面,所以只需在主视图中设计分型面即可。其创建过程如下。

图8-23 后模仁的长和宽
1)首先使用【绘图】工具栏中的【直线】按钮 ,按命令提示选取圆角的四分之一点为端点(因为圆角的四分之一点处为产品最大外形轮廓线处),绘制水平分型线(作为加工基准平面)。结果如图8-24所示。

图8-24 绘好的水平分型面
2)修剪分型面,通过【延伸】、【修剪】、【删除】命令完成整个分型面,在命令行输入“TR”(TRIM)快捷指令并按回车两次确定执行。按命令提示,选取要修剪的图元,系统自动修剪选择的图元(如果有多余的线条修剪不掉,可在命令行输入“E”(ERASE)快捷指令并按回车两次确定直接删除即可)。然后用【刷子】命令把修剪好的线改成实线,结果如图8-25所示。

图8-25 修剪好的分型面
3)为更清晰明确分型线概念,可对照图8-26所示的分型面来识别分模线。

图8-26 分型面效果示意图
3. 创建模仁的高度
模仁高度的确定原则是:模仁的高度与产品的深度成正比例。创建模仁高度的过程介绍如下。以上面分型面图为原始图,以水平分型线为基准线,使用【偏移】工具创建模仁的高度,前模仁的高度为40mm,后模仁的高度为44.71mm,如图8-27所示。

图8-27 创建模仁的高度
专家提示:分型面设计好后有3方面去重点检查:①分型面的位置;②分型面的定位;③分型面是否有尖角。