基于UG MoldWizard的侧向抽芯机构设计方法

0引言
UG模具设计的应用越来越广，学习UG模具设计的人也越来越越多，尤其是在高职高专的学校中，几乎所有学校都开设了此课程。

而Mold Wizard就是运行在UG NX 软件基础上的一个智能化、参数化的注塑模具设计模块。

其分型原理，是用产品模型的分型面和产品三维模型的外表面组成的切割面，去分割工件，从而产生型芯、芯腔零件，为模具设计人员提供了方面快捷的设计途径；其中侧抽芯机构的设计需要用Mold Wizard模块中滑块和浮升销库来设计，但是在设计时滑块或者浮升销的类型较多，而且参数也比较多；对于初学者来说，复杂无头绪，本文作者结合自己教学经验着重介绍滑块或者浮升销库的结构如何选择，参数如何设置。

1产品分析
通过对产品外观分析可知：该产品结构比较简单，顶部有一个圆孔，由于在开模方向，不需要设置侧抽芯机构；在产品的侧面中有一个面上有一个个长圆形的通孔（如图1），在开模的垂直方向上，需要设置侧抽芯机构，本模具设计方案中拟定斜导柱侧抽芯机构。

产品内侧表面有一个凸起（如图2），需要内侧抽芯机构，本模具设计方案拟定采用斜顶侧抽芯机构。

2分模
2.1分型准备——
—项目初始化、设置坐标系及加载工件
2.1.1初始化项目使用NX10.0打开塑件三维模型，选择所有应用模块中的“注塑模”选项，进行初始化项目，选择材料为ABS，系统自动确定收缩率为0.006，注意确认单位为mm，完成项目初始化。

2.1.2设置模具坐标先观察原始坐标系Z轴是否指向产品底部；如果是，点击模具坐标（如图3）然后选择面的中心选项，选择图示位置的面后点击应用，再点击当前
WCS，最后确定（如图4）。

如果不是通过菜单———格式——
—WCS-旋转；调整Z轴方向，然后操作步骤同上
述。

图3模具坐标系
基于UG MoldWizard的侧向抽芯机构设计方法Design Method of Lateral Core-pulling Mechanism Based on UG Mold Wizard 任艳霞REN Yan-xia;丁刚DING Gang;刘波LIU Bo;秦国芳QIN Guo-fang;
孙海燕SUN Hai-yan;李秀副LI Xiu-fu;汤金金TANG Jin-jin
（济源职业技术学院机电工程系，济源459000）
（Department of Mechanical and Electrical Engineering，Jiyuan Vocational and Technical College，Jiyuan459000，China）摘要:本文以2016年全国机械行业职业院校技能大赛高职模具数字化设计与制造技术赛项样题为载体;以Mold Wizard为基础,介绍了分模、加载模架以及侧型芯滑块设计的设计方法及注意事项。

重点介绍了侧抽芯机构中主要部件的设计要点,以及主要参数的意义。

本文为初学UG模具设计的学者提供参考价值较高的资料。

Abstract:Based on the sample of the2016National Mechanical Vocational College Skills Competition on Digital Design and Manufacturing Technology of Dies in Higher Vocational Colleges,and Mold Wizard,this paper introduces the design methods and matters needing attention in the design of parting,loading die frame and side core slider.The main design points of the main components and the significance of the main parameters in the side core-pulling mechanism are mainly introduced.This paper provides valuable reference for the beginners of UG mould design.
关键词:侧抽芯机构;MoldWizard;滑块
Key words:side core-pulling mechanism;MoldWizard;slider
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作者简介:任艳霞（1977-），女，河南鹤壁人，讲师，硕士，研究方向为模具CAD/CAM。

图1三维产品外
形图2三维产品内形
图4设置模具坐
标
2.1.3工件加载工件，工件方法选择用户定义的块；尺寸中，若定义类型为参考点，X 正的、负的，Y 正的、负的均为50，Z 正的为25、Z 负的为30；若定义类型为草图，点击绘制界面，将原来的草图全部擦除，然后用中心矩形绘制100伊100的矩形，正方向25，负方向30。

图5加载工
件
2.2分型
2.2.1划分区域
利用分型刀具中的检查区域命
令
，先进入计算选
项卡点击计算按钮；然后切换到区域选项卡，点击设置区
域颜色按钮，系统自动设置将内表面设置成蓝色，外表面设置橙色（如图6）。

也可以根据自己设计思想重新指派区域，点击指派区域选项中的选择区域，然后选择要定义的区域是型腔区域还是型芯区域，再在模型上选择要指定的面，最后完成。

本设计中使用系统自动指派区域。

2.2.2曲面补片根据分型需要，采用Mold Wizard 模块中补孔命令将产品中的通孔功能进行补片。

选取“注塑模”中的“曲面补片（边修补）”
，环选择中类型为体，选择产品模型，系
统自动将孔补上如图7。

图7曲面补片步骤
流程
2.2.3确定分型线
分型线是形成分型面的基本要素，合理准确设置分型线是正确、快捷分模的前提条件。

选择注塑模———分型刀具—定义区
域。

由于区域在之前已经划分，因此，在此步骤中只需要将对话框中创建区域、创建分型线勾选。

系统将直接定义产品开口部位外圈为分型线，从而自动产生分型线，型芯、型腔区域，如图8。

图8定义区
域
2.2.4生成分型面
设计分型面选择“分型刀具”中的“设计分型面”选
项，采用“有界平面”或“扩大曲面”或“拉伸”功能设计分型面。

由于本设计方案中的分型线不是在一个平面上，因此在设计分型面时需要使用过度曲线功能将分型线拆分
图6划分区域步骤
流程
成2段，这两段分别在两个平面上，然后再设计分
型面，
具体操作如下：点击按钮，进入分型面设计环节，选择编辑分型线选项中的过度曲线，然后选择图示模型的圆角位置的两个圆弧，此时分型线自动分割成两部分，点击应用进入分型面设置环节，选择水平位置的分型线用有界平面生成一部分分型面再点击应用进入下一段分型线设计分型面设计，选中竖直位置平面的分型线采用拉伸方式设计分型面点击应用，系统自动将两部分分型面连接在一起，如图
9。

图9分型面的设计步骤
2.2.5定义型腔和型芯
选择“分型刀具”中的“定义型腔和型芯”。

定义型腔和型芯时注意法向方向是否正确。

在此步骤中产生型腔和型芯两个主要的成型零件如图10，但是没有产生侧型芯，还需要进行侧型芯的分离工作，在Mold Wizard模块中分析侧型芯一般采用的是“分割实体”的功能，操作简单方
便。

图10型芯和型腔
2.2.6分离侧型芯
转入总装，将型
芯设为显示部件，点击按钮，进入
分割实体操作面板，体选择型芯，工具选择图示加亮平面，点击应用结果分割成体1和体2。

继续将用面2将体2分割成体2和体3，然后在体1和我体2合并，体3为侧型芯具体操作流程如图11。

图11侧型芯分割流程
3加载模架
点击“注塑模向
导”菜单条中的模架按钮，重用库
中选择LKM_SG，成员列表选择C，弹出“模架库”对话框，
模具大小200伊200（index为2020），A板厚度AP_h为40，
B板厚度BP_h为40，模具类型250：I，为保障模仁在合模
时能闭合因此move_open、fix_open均为0.5。

加
载完模架
后，点击按钮，插入腔体选择类型2，圆角大小为5。

利
用新插入的腔体进行开腔，其节点为xxtop......xxmisc......
pocket，然后将pocket抑制。

4斜导柱侧抽芯机构
斜导侧抽芯机构的设计
要用滑块和浮升销库，在
用滑块和浮升销库设计斜导柱侧抽芯机构之前要先设置
坐标系（把.....moldbase节点关闭），将坐标系设置在图12
所示位置，此时要注意YC的方向指向工件的内部，ZC的
方向还是竖直向上。

然后点击浮升销按钮，重用库点击
Slide节点，成员列表点击single Cam_pin Slide，此时弹出
滑块和和浮升销设计对话框如图13。

对话框中的数据的
繁多，下面对这些数据的设计进行简要的叙述。

设计滑块
和浮升销时，各参数的设计对于高职学生来学是一个难
点，我们在设计时参数列表中的参数的时候可以对照着信
息示意图来设计，比如我们在设计pin_dia的数据时，我们
可以在信息示意图中找到相应pin_dia标注的位置，即使
不认识英文的设计者，也可以知道这个尺寸对应的是斜导
柱的直径，为方便学者学习我们将参数列表的参数对应信
息视图中的位置用线连接起来如图14。

下面就一些常用
的参数设置以及设计时的注意问题进行说明如
表1。

图12设置坐标系
图13
滑块和浮升销库调用流程
参数释义表达式释义及设计
要点数值
travel
滑块滑动的距离
本设计中：
滑块滑动的距离=滑块的高度*tga
a 斜导柱倾角，此处设置为10，远远大于滑块移动的距离，
是因为gib 板上的孔的尺寸和travel 相关；为了gib 板上的孔能够足够大，保证斜导柱和gib 板不相互干涉，将travel 设计的比实际需要的大一些。

10
cam_pin_angle 斜导柱的倾斜角度
13°不做过多解释
13°cam_pin_start 斜导柱孔上端的位置斜导柱孔上端到滑块前端面的距离，滑块长度为35，所以此值设置为17
17
gib_long 导滑槽的长度导滑槽的长度，
本案例中模仁的尺寸为100×100，模架尺寸为200×200，因此模板的单边空余量为50，又因为本案例中滑
块的长度为35，在滑块的外侧预留出滑块移动的距离和限位螺钉的安装位置，
因此这个数据也不宜过小，太大会突出模板外侧也不好，因此，此处数值为5050
heel_angle 斜楔的角度
15°
15°heel_back 斜楔的上端的厚度
heel_start 和heel_back 合在一起数值不能超过50，如果超过50，斜楔的侧面会突出模板表面。

此值为21
21heel_ht1
斜楔定位部位高度1为方便斜楔的安装定位，定位部分顶面一般高于安装部分顶面10mm
23
heel_ht2
斜楔安装部位高度
13
13
heel_start 斜楔斜面开始位置
斜楔斜面开始的位置距离滑块前端面的距离，本案例中滑块的长度为35，滑块斜面距离前段的距离为29，
因此斜楔斜面开始位置到滑块前端面的距离也是2929
heel_step_bk 斜楔定位部位的长度30，为了保证斜导柱安全安装，尽量大一点，此处为30，斜楔安装部分的长度就是20，足够用来安装紧固螺钉。

30heel_tip_lvl 斜楔尖的位置Silde_top-20
斜楔的尖端位置比滑块顶部低20，此数值的设计是根据滑块来设计的，斜楔尖端位置一般在滑块斜面下端
位置附近，此处的数值也就是滑块上顶面到斜面下端的距离。

20
pin_dia
斜导柱直径10
10pin_hd_dia 斜导柱孔直接由于此处要能保证斜导柱与滑块相互的灵活的滑动，
因此孔的尺寸比轴的尺寸稍大10.5silde_bottom 滑块下底面silde_top-35
滑块的下底面比上顶面低35
滑块的下底面低于滑块上顶面的距离就是滑块的高度，
此数值就是滑块的高度35silde_long 滑块的长度35
35silde_top 滑块的顶面AP_h-heel_ht1-10
如果此处数值为0，则斜楔的定位部分顶面与A 板的上表面是平齐的，如果有数值，
则斜楔定位部位的上顶面低于A 板的上表面的距离就是此处设置的数值
10wide
滑块的宽度
30
30
表1滑块和浮升销参数设计列表
图14滑块和浮升销
0引言
对公司某型号车架底盘的返修焊缝进行统计，发现大部分是单面焊双面成形的对接焊缝。

由于焊缝返修不仅消耗人力物力，而且影响车辆的交付进度，因此，采取工艺措施来提高这种焊接结构的一次焊接合格率是当务之急。

1焊接结构介绍
公司某型号车架底盘由左右纵梁、各横梁及各衬梁组焊成骨架结构，图1为局部视图，衬梁槽钢两端与左右纵梁通过角焊缝连接，衬梁底板两端与左右纵梁下翼板通过对接焊缝连接。

探伤不合格需要返修的焊缝主要是图1中对接焊缝（圆圈标记）。

图2为对接焊缝处的结构放大图，可见接头形式为单边V形坡口对接，衬梁底板与左右纵梁的板厚均为8mm，衬梁底板的坡口面角为55°、钝边为2mm，钢板材质为低合金高强度钢板，抗拉强度≥780MPa。

由于结构限制，此对接接头的焊接需要采用单面焊双面成形，而且焊缝根部成形情况无法通过目视
检验，需要进行无损探伤。

图1焊接结构示意图
图2对接接头结构形式
2工艺优化措施
通过实际生产过程调查和工艺试验探索，发现通过控制对接接头的装配间隙可以减少未焊透的焊接缺陷，此外，优化接头的坡口形式可以改善焊接工艺性，调整焊接顺序可以减少焊接应力和焊接变形，通过上述三方面工艺措施进行优化，可以提高对接接头单面焊双面成形的一次焊接合格率。

2.1控制对接接头装配间隙b
对于对接接头单面焊双面成形，当接头装配间隙过小时，接头根部不易熔透，产生未焊透；当接头装配间隙过大时，焊缝熔敷金属容易流淌，焊缝不易成形。

因此，对接接头对装配间隙要求较高。

根据GB/T985.1-2008《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》规定，当板厚t满足3<t≤10、单边V形坡口35°≤β≤60°、1≤c≤2时，需满足2≤b≤4，（注：β—坡口面角；b—间隙；c—钝边）。

模拟产品的接头形式进行焊接试验，设计对接接头的装配间隙b分别为0、2、3、4mm，依据企业规范《高强度钢板焊接通用工艺规范》选择焊接工艺参数，对于此种钢板，公司具有成熟的焊接工艺技术。

四个焊接试样使用规定范围内的焊接参数，由同一焊接人员进行焊接，焊接参数及焊透情况见表1，可见装配间隙b=3或4mm时，没有出现未焊透。

表1试样焊接参数及焊透情况
试样编号装配间隙焊接参数焊接速度cm/min焊透情况SY010打底：190A，20V
盖面：245A，26V
31
29未焊透
SY022打底：190A，20V
盖面：245A，25V
26
35局部未焊透
SY033打底：190A，20V
盖面：245A，25V
23
30全焊透
SY044打底：170A，19V
盖面：242A，25V
15
32全焊透试样背面焊缝形貌详见图3，从图3a~图3d可见：当
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作者简介:毛秋英（1987-），女，山东菏泽人，硕士研究生，焊接工程师，研究方向为特种车底盘焊接。

5结束语
通过上述实例操作，合理设置分型线，生成分型面，简单快捷的产生主型芯、型腔。

然后通过分割实体快捷、高效、准确地生成侧型芯，详细讲述了斜导柱侧抽芯机构的设计方法，及操作步骤，本文所述操作方法对初学模具设计工作人员有操作简单、实用性强。

参考文献:
[1]董海东.基于UG的机座注塑模设计与数控加工[J].模具技术，2016（01）：51-55.
[2]朱光力，周建安，洪建明.UGNX8.0塑料模具CAD/CAM实训实例教程[M].北京：高等教育出版社，2016：93-150. [3]申锐.基于UG NX6.0Mold Wizard的侧向抽芯[J].装备制造技术，2012，4：116-117.
提高对接接头单面焊双面成形一次焊接合格率的研究
毛秋英;展娜;邓立国;刘守永
（泰安航天特种车有限公司，泰安271000）
摘要:为减少对接接头形式的焊缝返修工作,采取工艺优化措施,即控制接头对接间隙、更改坡口形式、调整焊接顺序,提高了对接接头单面焊双面成形一次焊接合格率,大大减少了焊缝返修工作,促进了生产进度。

关键词:单面焊双面成形;接头结构优化;焊接顺序。