基于的注塑模成型零件的充模及开模仿真
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基于 )*+ , - 的注塑模成型零件的充模及开模仿真!
魏延宏!，%，杨 萍!
（! . 兰州理工大学 机电工程学院，甘肃 兰州 /’""0"；
% . 兰州石化职业技术学院 机械工程系，甘肃 兰州 /’""&"）
摘要：传统的注塑模具设计主要依靠模具设计师的直觉和经验，模具通常要经过反复的调试和修
正才能投入生产，模具的设计周期长，成本高 . 利用 )*+ , - 软件设计模具，可以通过模具的充模和
开模仿真，检查所设计模具成型零件的合理性，减少模具设计周期，降低生产成本 . 以滑动器模具
为例，介绍了模具成型零件的充模仿真和开模仿真的过程 .
关 键 词：)*+ , -；成型零件；充模仿真；开模仿真
中图分类号：12 %(! 文献标识码：3
在注塑模具设计中，模具型腔的设计最为关键，模具型腔的形状和尺寸直接决定了注塑件的质量 . 传
统的模具设计主要依靠模具设计人员的经验和水平，模具成型零件（模具型腔）设计完成后，该成型零件能
否注射出要求的塑件只能通过试模来判断，通过修模不断加以改进 . 所以，传统的模具设计周期长，生产成
本高［!］.
)*+ , -（)*+ , -456477*）软 件 是 美 国 )18 公 司 研 发 的 计 算 机 辅 助 工 程 设 计 软 件，是 全 世 界 最 普 及 的
’9839, 83: 系统，它集成了零件设计、产品装配、模具开发、自动测量和机构模拟等功能，在机械、模具、
工业设计等行业得到广泛应用，特别是在模具设计与制造过程中，)*+ , - 可以实现从产品造型、模具设计、
注射模拟到模具制造，在设计过程中通过模拟仿真来检验模具型腔的设计，由此将问题发现于正式生产
前，大大缩短制模时间，提高了模具加工精度［%］. 下面以滑动器零件的注塑模设计为例，简要介绍 )*+ , - 软
件在塑料模具成型零件铸模和开模仿真中的应用 .
! 滑动器注塑模具型腔结构
)*+ , - 软件在模具设计过程中，首先利用其零件模块（)*+ , )3;1）创建和编辑零件的三维实体模型；然
后在其模具设计模块（)*+ , :<=9->?2@）利用零件的三维实体模型创建模具的装配模型，并在此基础上设
置收缩率、设计分型面、设计冷却系统和浇注系统，最终通过拆模生成模具成型零件的三维模型［’］. 图 ! 为
根据滑动器零件的设计尺寸创建的三维实体模型 . 从零件模型可知，零件上有通孔也有凸台，因此该模具
需要侧向分型和抽芯 . 结合注塑模具设计的要求，该模具的型腔由以下成型零件构成：定模、动模、侧向成
型滑块 8AB! 和 8AB%，( 个主型芯，! 个侧型芯 . 图 %、图 ’、图 (、图 0 为定模、动模、侧向成型滑块 8AB! 和
8AB% 的实体模型 . 图 & 是完成的滑动器注塑模成型零件的装配图 .
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! 收稿日期：%""& $ "( $ !/
作者简介：魏延宏（!#/! $ ），男，陕西临潼人，讲师，硕士生 .
第 13 卷 第 3 期 兰州工业高等专科学校学报 Vol.13,No.3
2006 年 9 月 Journal of Lanzhou Polytechnic College Sep.,2006
图 ! 滑动器实体模型 图 " 动模三维实体模型 图 # 定模三维实体模型
" 模具的充模和开模仿真
" !! 模具的充模仿真
采用 "#$ % & 进行模具设计时，通过充模仿真，系统仿真充填浇注系统及型腔等特征，最后生成成型零
件的三维实体模型，利用 "#$ % & 的分析、测量功能，检查成型零件的形状和尺寸是否和设计一致 !
进入 "#$ % & 软件，打开滑动器模具设计流程文件 ’() ! *+,，在“模具模型”菜单中点选铸模（-$./01,）和
创建（2#345）命令，在提示的信息栏中输入创建零件名称“’()-67(”，系统自动创建名为 ’()-67( ! "89
的三维实体模型，如图 : 所示 ! 对比图 ; 中滑动器的设计模型，从结构上比较，除了 ’()-67( ! "89 的三维
实体模型上有浇口凝料外，其它的特征都一样 ! 从尺寸上比较，两个零件相同部位的尺寸偏差都在允许的
范围之内 ! 通过充模仿真可知，设计的滑动器注塑模的成型零件是正确的，利用该成型零件可以注塑出结
构和尺寸都满足设计要求的零件 !
图 $ 含型芯的侧滑块 ! 实体模型 图 % 侧滑块 " 的三维实体模型
图 & 模具成型零件的装配模型 图 ’ 充模零件的三维实体模型
·<=· 兰 州 工 业 高 等 专 科 学 校 学 报 第 ;=
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卷
! !! 模具的开模仿真
通过滑动器模具的充模仿真，可以检测滑动器模具成型零件在结构和尺寸上设计的合理性，但在注塑
开模时，各个成型零件能否沿着各自的运动方向移动，开模能否顺利进行，在移动过程中是否和其它零件
发生干涉，通过静态开模仿真可以进行检查 !
滑动器模具的型腔主要由 " 个侧滑块（成型滑块）#$%& 和 #$%" 构成，并且，在 #$%& 上还有 & 根长度
为 ’( )) 的侧型芯 ! 滑动器模具开模时，首先，液压缸固定在定模上省去楔紧块的侧向抽芯机构开始工作，
将侧向型芯抽出；然后，脱模机构开始工作，动模和侧型腔滑块一起向后运动，由于塑件包裹在动模的型芯
上，使得浇道凝料从主流道浇口中分离，从而动模、侧型腔滑块及塑件和定模分离；在动模和侧型腔滑块一
起向后运动的同时，固定在定模的斜导柱沿着侧型腔滑块中的导滑槽运动，侧型腔滑块 #$%& 和 #$%" 与
塑件分离；当动模退到一定位置时，安装在动模内的推出机构在注射机顶出装置的作用下，推杆将塑件和
浇注系统的凝料从型芯和动模上推出 ! 由于滑动器的开模仿真是一个静态仿真，在开模仿真过程中，每一
个开模步骤只能定义零件在一个方向的动作，但实际上有些零件在实际开模中是同步运动的，例如侧型腔
滑块 #$%& 和 #$%"，因此，为了模拟开模过程，在开模仿真中将同步运动时的零件显示在同一开模步骤
中 ! 因此，滑动器的开模仿真包括以下 * 个步骤：第一步，侧向抽芯，使侧型芯从塑件中拔出；第二步，定模
和动模、侧型芯滑块及塑件分离；第三步，侧型芯滑块 #$%& 和 #$%" 与塑件和动模分离；第四步，型芯与
塑件和动模分离；第五步，动模与塑件分离在滑动器开模仿真中，首先在模型树中屏蔽参考零件（$+,-
./0! 1.2）和模具工件零件（$+,-3.% ! 1.2），在模具主菜单中依次点选模具进料孔（456789: ;<=989:）、定
义间距（+=>89= ?@=<）、定义移动（+=>89= 45A=）、完成（+59=）! 在模型树中点选
侧向型芯作为要移动的零件，单击完成选取（+59= ?=6），选定向上方向为移
动方向（见图 B），在信息提示栏中输入 &(( 作为移动距离，按! ! 在菜单中
点选干涉（C9@=D>=D=9E=）、移动（45A=），在模型树中选取 $+,4;F+ ! 1.2 作为
干涉检查对象，单击完成选取（+59= ?=6）! 检查完成后在信息窗口显示“没
有发生干涉”! 点选完成 G 返回（+59= G .=@HD9），完成（+59=），开模第一步完
成，重复以上步骤，可以完成其它开模步骤，如图 I 所示 ! 图 " 开模零件和移动方向
开模步骤 & 开模步骤 "
开模步骤 ’ 开模步骤 J 开模步骤 *
图 # 开模步骤
·*’·第 ’ 期 魏延宏，等：基于 1D5 G /
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的注塑模成型零件的充模及开模仿真
在上述滑动器模具的开模仿真过程中，各个成型零件都能沿着相应的方向运动，并且和塑模零件都没
有发生干涉现象 ! 说明滑动器模具的成型零件在注塑时能顺利地开模，模具的成型零件在结构设计上是合
理的 !
! 结束语
利用 "#$ % & 软件开发模具，通过模具成型零件的充模仿真和开模仿真，检查所设计成型零件在结构和
尺寸上的正确性，从而在模具正式投入生产前发现和解决设计中存在的问题，减少试模次数，降低设计周
期和生产成本，这种技术对模具企业具有深远的影响 !
参考文献：
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