連接座三維造型及注塑模具設(shè)計(jì)【一模一腔】【側(cè)抽芯】【說明書+CAD+UG】

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UG及其在模具設(shè)計(jì)工程中的應(yīng)用 2.1 UG軟件及其功能特點(diǎn) 2.1.1 UG起源及發(fā)展 Unigraphics（簡稱UG）是世界著名的通用機(jī)械CAD/CAM/CAE一體化軟件。它起源于美國麥道(MD)公司，1991年11月并入美國通用汽車公司EDS分部。如今EDS是全世界最大的信息技術(shù)(IT)服務(wù)公司，UG由其獨(dú)立子公司UnigraphicsSolutions開發(fā)。UG是一個(gè)集CAD、CAE和CAM于一體的機(jī)械工程輔助系統(tǒng)，適用于航空航天器、汽車、通用機(jī)械以及模具等的設(shè)計(jì)、分析及制造工程。該軟件可在HP、Sun、SGI等工作站上運(yùn)行，自稱安裝總數(shù)近3萬臺(tái)。UG采用基于特征的實(shí)體造型，具有尺寸驅(qū)動(dòng)編輯功能和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了CAD、CAE、CAM之間無數(shù)據(jù)交換的自由切換，它具有很強(qiáng)的數(shù)控加工能力，可以進(jìn)行2軸～2.5軸、3軸～5軸聯(lián)動(dòng)的復(fù)雜曲面加工和鏜銑。UG還提供了二次開發(fā)工具GRIP、UFUNG、ITK，允許用戶擴(kuò)展UG的功能。UG自90年初進(jìn)入中國市場，至今已裝機(jī)2000臺(tái)套左右。 Unigraphics NX是一種交互式的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），計(jì)算機(jī)輔助分析（CAE）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）系統(tǒng)，它是Unigraphics系列軟件的最新版本。Unigraphics NX的出現(xiàn)，為Unigraphics系列軟件的推廣開拓出更廣闊的前景。目前，集世界一流的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，工程分析及生產(chǎn)制造系統(tǒng)與一體的Unigaphics 軟件已廣泛地應(yīng)用于航天航空汽車機(jī)械及模具等各個(gè)領(lǐng)域。 2.1.2 UG功能特點(diǎn) 在以往的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，我們主要采用了AutoCAD軟件。由于其功能有限，三維建模有很大的局限性，產(chǎn)品的最終效果無法很好的體現(xiàn)，用戶常常無法看到準(zhǔn)確的三維造型，只有等樣品開發(fā)出來以后再進(jìn)行產(chǎn)品確認(rèn)。如用戶對(duì)外觀式樣不太滿意，就需要反復(fù)修改模具，甚至有時(shí)需要廢掉原有的模具，重新開模，再次進(jìn)行樣品生產(chǎn)確認(rèn)。這樣既耽誤了產(chǎn)品開發(fā)周期，又增加了開發(fā)成本。而UG軟件的實(shí)體模型功能能夠在設(shè)計(jì)階段給用戶提供產(chǎn)品的實(shí)體模型用于確認(rèn)，縮短了產(chǎn)品的確認(rèn)周期，而且具有復(fù)合式建模工具，允許在需要的時(shí)候增加、刪除、抑制、恢復(fù)、改變產(chǎn)品參數(shù)，使修改更加具有靈活性，因此，在產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì)開發(fā)中起了很大的作用，使用非方便。 UG軟件的線框造型模塊提供了繪制基本圖素點(diǎn)、直線、圓弧、曲線的操作指令和線的倒角、剪切、編輯、分割等功能，實(shí)體造型模塊提供了各種基本幾何元素塊體、圓柱體、錐體和環(huán)體的操作和拉伸實(shí)體、旋轉(zhuǎn)實(shí)體、縫合、鉆孔、挖槽、凸臺(tái)、抽殼、倒圓角、倒斜角、錐臺(tái)以及布爾運(yùn)算的實(shí)體相加、實(shí)體相減、實(shí)體相交等操作，曲面造型模塊可以完成各種規(guī)則曲面、二次曲面及不規(guī)則曲面的生成，在曲面的具體實(shí)現(xiàn)上有直紋面、掃描曲面、邊界曲線控制、網(wǎng)格曲線控制、矩形點(diǎn)組控制、曲線拉伸、過渡曲面、延伸曲面、偏置曲面、曲面倒圓、曲面橋接等各種方法。這些命令在造型過程中使用方便，特別是在曲面造型及設(shè)計(jì)中起到了重要作用。 總之，UG是先進(jìn)的CAD/CAE/CAM集成技術(shù)應(yīng)用的大型軟件，其功能強(qiáng)大操作靈活，在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用越發(fā)廣泛，尤其在模具設(shè)計(jì)制造方面，更是設(shè)計(jì)人員的得力助手，有效地提高了工作效率，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。在眾多三維CAD軟件中，UG以其強(qiáng)大的功能長期占據(jù)著業(yè)界的主導(dǎo)地位。 2.2 UG在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 2.2.1 UG3.0/Mold Wizard模塊 UG3.0/Mold Wizard是針對(duì)注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)過程應(yīng)用，型腔和模架庫的設(shè)計(jì)統(tǒng)一到整個(gè)連接過程中。UG3.0/Mold Wizard為設(shè)計(jì)模具的型腔型心滑塊提升裝置和嵌件提升高級(jí)建模工具，最終目的是快速方便地建立與產(chǎn)品參數(shù)相關(guān)的三維實(shí)體模具，并將之用于加工。 UG3.0/Mold Wizard用全參數(shù)的方法自動(dòng)處理在模具設(shè)計(jì)中耗時(shí)且難做的部分，并且產(chǎn)品參數(shù)的改變將會(huì)反饋回模具設(shè)計(jì)，UG3.0/Mold Wizard會(huì)自動(dòng)更新所有相關(guān)的模具部件。 UG3.0/Mold Wizard的模架庫及其標(biāo)準(zhǔn)件庫包含有參數(shù)化的模架裝配結(jié)構(gòu)和模具標(biāo)準(zhǔn)件，可用參數(shù)控制所選用的標(biāo)準(zhǔn)件在模具中的位置，UG3.0/Mold Wizard與如UG3.0/Wave和Unigraphics主模型的強(qiáng)大技術(shù)組合在一起設(shè)計(jì)模具。UG3.0/Mold Wizard具備以下優(yōu)點(diǎn)：過程自動(dòng)化；易于使用；完全相關(guān)性。 2.2.2 UG三維技術(shù)在模具設(shè)計(jì)及改進(jìn)中的應(yīng)用 UG是個(gè)基于特征化的，全參數(shù)化的輔助設(shè)計(jì)軟件，采用UG軟件技術(shù)，有助于解決零部件從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)所出現(xiàn)的技術(shù)問題，以達(dá)到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低生產(chǎn)成本以及優(yōu)化產(chǎn)品性能等目的。UG不僅在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中有重要應(yīng)用，除此以外，它有許多特點(diǎn)非常適用于模具的設(shè)計(jì)及改造。 比如直接建模能夠在已有特征上快速建模，有利于模具的結(jié)構(gòu)改動(dòng)，參數(shù)化設(shè)計(jì)能快速改動(dòng)設(shè)計(jì)尺寸，可避免繁瑣的尺寸計(jì)算；幾何關(guān)系聯(lián)接能快速建立裝配零件間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，使一些零件隨關(guān)鍵零件的改動(dòng)而改動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“牽一發(fā)，而動(dòng)全身”的效果。 精確的干涉檢查，尺寸測(cè)量能讓設(shè)計(jì)人員第一時(shí)間知道零件間的裝配關(guān)系，了解設(shè)計(jì)的效果，避免實(shí)際裝配中的干涉。UG強(qiáng)大功能在模具快速改造中有著重要應(yīng)用。 3. 關(guān)于連接座注塑模具設(shè)計(jì) 通過分析可知，該連接座產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，用于該產(chǎn)品生產(chǎn)的注塑模具結(jié)構(gòu)亦不復(fù)雜。本設(shè)計(jì)中，遵循模具設(shè)計(jì)的一般步驟，利用UG3.0進(jìn)行三維造型和注塑模具設(shè)計(jì)，重點(diǎn)體現(xiàn)了UG3.0中Mold Wizard模塊在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。 該連接座注塑模具設(shè)計(jì)的思路為：搜集整理有關(guān)資料，通過二維圖對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)和工藝分析，利用UG NX3.0對(duì)連接座零件進(jìn)行三維造型，并導(dǎo)出二維圖；分析塑件結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)，大致確定模具設(shè)計(jì)方案，然后利用UG NX3.0的Mold Wizard模塊進(jìn)行注塑模具的設(shè)計(jì)；最后，對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行虛擬裝配，并導(dǎo)出二維工程圖。 4. 本課題的意義、目的及應(yīng)達(dá)到的要求 本設(shè)計(jì)主要意義是在我們學(xué)習(xí)完模具設(shè)計(jì)與制造的所有專業(yè)課之后，總結(jié)以前我們所學(xué)的知識(shí)，使之成為一個(gè)系統(tǒng)的理論體系，以便于我們?cè)谝院蟮墓ぷ髦惺褂谩Ｍ瑫r(shí)也讓我們對(duì)模具的設(shè)計(jì)與制造有了初步的了解，掌握了查閱資料和使用工具書以及手冊(cè)的能力。 本設(shè)計(jì)的目的是在我們畢業(yè)前夕，將通過畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造知識(shí)進(jìn)行全面的總結(jié)和應(yīng)用，提高綜合能力以及擴(kuò)大模具領(lǐng)域的新知識(shí)。具體的要求是： 1 系統(tǒng)總結(jié)，鞏固三年來所學(xué)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識(shí)。 2 運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決模具技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)際工程問題，以此進(jìn)行綜合知識(shí)的訓(xùn)練。 3 通過某項(xiàng)具體工程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究，達(dá)到多種綜合能力的培養(yǎng)，掌握設(shè)計(jì)和科研的基本過程和基本方法。 4 提高和運(yùn)用與工程技術(shù)有關(guān)的人文科學(xué)，價(jià)值工程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合知識(shí)。 第1章 零件結(jié)構(gòu)及工藝分析 零件原始資料為：產(chǎn)品零件圖如下圖所示： 設(shè)計(jì)要求： 1 材料：ABS； 2 生產(chǎn)批量：中等批量； 3 未注公差取MT5級(jí)精度。 此零件既有通孔又含側(cè)孔，但這一類側(cè)孔可直接在開模方向上成型，不需要側(cè)抽芯，所以此套模具結(jié)構(gòu)比較簡單，成型零件的設(shè)計(jì)主要考慮型心的嵌入式處理，也不太復(fù)雜。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，擬定如下工藝方案進(jìn)行比較分析。 1.1 分型面的選擇 分析零件結(jié)構(gòu)可知，分型面應(yīng)設(shè)在零件最大截面處，塑料包緊大型心并留在動(dòng)模一側(cè)。 1.2 型腔布局 方案一：塑件中等尺寸，批量不大，采用一模一件可以降低模具成本。 方案二：一模兩件對(duì)稱布置，生產(chǎn)效率較高，但模具尺寸偏大，制造成本較一模一件高。 方案三：一模四件對(duì)稱布置，生產(chǎn)效率較高，但模具尺寸更大，制造成本較高。 通過以上三種方案的分析比較，根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理的原則，選擇方案一最合適。 1.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 方案一：采用側(cè)澆口，從分型面進(jìn)料，主流道過長，造成塑料的浪費(fèi)，同時(shí)主流道偏離模具中心，造成壓力中心偏移。 方案二：采用輪輻式澆口，從塑件上端孔進(jìn)料，加工簡單，澆口容易去除，不影響塑件外觀，模具結(jié)構(gòu)簡單。 通過對(duì)以上兩種設(shè)計(jì)方案的分析比較，采用第二種方案較好。 1.4 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 關(guān)于該模具的推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)有兩種方案可供選擇。 方案一：推管推桿聯(lián)合推出。推出平穩(wěn)，但機(jī)構(gòu)復(fù)雜，制造與裝配成本上升。 方案二：推件板推出。此零件相對(duì)深度大，塑件包緊型芯的力很大，為了平穩(wěn)頂出，在分型面處用推件板推出，這樣塑件不容易發(fā)生頂出變形。 通過以上分析比較，方案二較好，故選之。 第2章 產(chǎn)品造型設(shè)計(jì) 此類零件雖然既含有通孔又含有側(cè)孔，但零件整體結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，根據(jù)任務(wù)書中所給零件二維圖及相關(guān)尺寸要求，在保證滿足使用要求的前提下，根據(jù)便于模具設(shè)計(jì)及生產(chǎn)制造的原則，產(chǎn)品造型過程如下： 1、在Windows環(huán)境下，依次選擇單擊【開始】→【程序】→【NX3.0】→【NX3.0】命令，進(jìn)入U(xiǎn)G NX3.0的操作界面。 2、單擊【新建】按鈕，彈出【新部件文件】對(duì)話框，然后輸入新文件名lianjiezuo，單位選擇【毫米】，單擊【OK】按鈕。 3、在【應(yīng)用程序】工具條中單擊【建?！堪粹o，進(jìn)入建模環(huán)境界面。 4、在【成型特征】工具條中單擊【草圖】按鈕，進(jìn)入二維草圖繪制模塊。 5、在懸浮的工具條中選擇XC-ZC面，單擊【確定】按鈕，進(jìn)行二維草圖繪圖。 6、繪出如下圖所示的二維輪廓。 7、完成二維輪廓繪制后，單擊【完成草圖】按鈕，返回實(shí)體編輯狀態(tài)。 8、移動(dòng)光標(biāo)選擇上步所繪制的輪廓呈高亮顯示，然后在【成型特征】工具條中單擊【回轉(zhuǎn)體】按鈕，通過旋轉(zhuǎn)特征構(gòu)建成實(shí)體，完成旋轉(zhuǎn)特征后構(gòu)建的實(shí)體如下圖所示： 9、在【成型特征】工具條中單擊【草圖】按鈕，進(jìn)入二維草圖繪制模塊。 10、在懸浮的工具條中選擇XC-YC面，單擊【確定】按鈕，三維繪圖區(qū)轉(zhuǎn)為二維繪圖狀態(tài)，繪制草圖輪廓。 11、完成輪廓繪制后，單擊【完成草圖】按鈕，返回實(shí)體編輯狀態(tài)。 12、移動(dòng)光標(biāo)選擇上步繪制的輪廓呈高亮顯示，然后在【成型特征】工具條中單擊【拉深】按鈕，在對(duì)話框中輸入距離3，選擇布爾運(yùn)算并集，點(diǎn)擊確定完成操作過程。 13、再次在【成型特征】工具條中單擊【草圖】按鈕，進(jìn)入二維草圖繪制模塊。完成草繪，返回實(shí)體編輯狀態(tài)。 14、移動(dòng)光標(biāo)選擇上步繪制的輪廓呈高亮顯示，然后在【成型特征】工具條中單擊【拉伸】按扭，在對(duì)話框內(nèi)選擇合適的方向、距離、差集運(yùn)算。完成操作如圖所示。顯示的線框圖所示，是要達(dá)到的預(yù)期零件圖。 15、顯示可見輪廓線的效果圖。 16、創(chuàng)建完成的連接座產(chǎn)品三維實(shí)體模型，零件著色，并隱藏面的邊，最后的效果圖如下。 至此，整個(gè)連接座產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)完成，在【文件】工具欄中單擊【保存】按鈕，將構(gòu)建的產(chǎn)品保存到文件夾中。 第3章 連接座注塑模具設(shè)計(jì) UG3.0/Mold Wizard遵循模具設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，使用UG3.0/Mold Wizard進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的一般流程為： 1 建立適合模具設(shè)計(jì)原型的實(shí)體模型。 2 觀察分析實(shí)體模型的出模斜度和分型情況。 3 設(shè)計(jì)模具的分型面、模腔布局、內(nèi)嵌件、推桿、澆口、冷卻系統(tǒng)等。 4 初始化項(xiàng)目名稱、加載實(shí)體模型和單位。 5 確定拔模方向、收縮率和成型鑲件。 6 修補(bǔ)開放面。 7 定義分型面。 8 加入標(biāo)準(zhǔn)模架、推桿、滑塊、內(nèi)抽芯和內(nèi)嵌件。 9 最后設(shè)計(jì)澆口、流道、冷卻系統(tǒng)、電極、建腔和列出材料清單。 據(jù)UG3.0注塑模具設(shè)計(jì)的一般原則，該連接座注塑模具設(shè)計(jì)過程如下。 3.1裝載產(chǎn)品 1 在Windows環(huán)境下，依次單擊【開始】→【程序】→【NX3.0】命令，進(jìn)入U(xiǎn)G NX3.0的操作界面。 2 在主菜單欄的【應(yīng)用】中選擇【注塑模向?qū)А棵?，調(diào)出【模具向?qū)А抗ぞ邨l。 3 單擊【裝載產(chǎn)品】按鈕，調(diào)出連接座產(chǎn)品文件，在【投影初始化】對(duì)話框中【單位】選擇毫米，【部件材料】選擇ABS，收縮率為1.0060，單擊【確定】按鈕。 裝載產(chǎn)品后得到的效果圖如下圖所示： 3.2 模具坐標(biāo)系 定義模具坐標(biāo)系在模具設(shè)計(jì)中非常重要。一般定義XC-YC平面在模具裝配的分模面上，ZC軸的正方向?yàn)轫敵龇较颉? 單擊【模具CSYS】按鈕，彈出【模具CSYS】對(duì)話框，選中【鎖定Z值】復(fù)選框，單擊【確定】按鈕 3.3設(shè)定收縮率 模具的型心以及型腔的尺寸必須比產(chǎn)品尺寸略為放大一些，收縮是作用到收縮產(chǎn)品上的一個(gè)比例因子去補(bǔ)償當(dāng)冷卻時(shí)產(chǎn)品材料的收縮。 UG3.0/Mold Wizard將所產(chǎn)生的放大后的產(chǎn)品造型命名為“Shrink part”，此造型將用于定義模具的型心和型腔。 收縮率的類型有三種： 1 均勻：按各方向都相同比例計(jì)算縮放，要求提供一個(gè)比例系數(shù)。 2 軸對(duì)稱：沿指定軸的軸向設(shè)一個(gè)比例值，另外兩個(gè)方向設(shè)一個(gè)比例值。 3 一般：沿X、Y、Z三個(gè)方向設(shè)定不同比例縮放。要求提供三個(gè)比例系數(shù)。 任何時(shí)候都可以重新選擇編輯比例按鈕編輯收縮率。單擊收縮按鈕，彈出編輯比例對(duì)話框，對(duì)零件設(shè)置收縮率，該模具中設(shè)定其收縮率為1.006。 3.4 設(shè)定工件 成型鑲件（Work Piece）/模型鑲件（Mold Insert）是模具中的型心和型腔部分。UG3.0/Mold Wizard用一個(gè)比產(chǎn)品體積略大的材料容積包容產(chǎn)品，通過分模工具使其成型，作為模具的型腔和型心。 單擊工件按鈕，彈出工件尺寸對(duì)話框，在對(duì)話框最上部列出四個(gè)選項(xiàng)： 1 【標(biāo)準(zhǔn)長方體】：鏈接預(yù)先定義好的子塊，以后通過分模將形成型腔面和型心面兩部分。 2 【型腔和型心】：用戶將毛坯定義為型腔和型心，UG3.0/Mold Wizard使用Wave的方法鏈接建造實(shí)體。 3 【僅型腔】：定義用作型腔側(cè)的毛坯。 4 【僅型心】：定義用作型心側(cè)的毛坯。 根據(jù)本零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇標(biāo)準(zhǔn)長方體工件尺寸具體如下： 3.5 分型 UG3.0/Mold Wizard【分型】的功能有： 1 識(shí)別分型邊緣或產(chǎn)品的最大輪廓線。 2 從分型線到成型鑲件外沿之間片體。 3 自動(dòng)查找并用片體修補(bǔ)簡單開放孔。 4 識(shí)別產(chǎn)品的型腔面和型心面。 5 用之前所產(chǎn)生的片體和提取所識(shí)別的型腔面，型心面修剪成型鑲件，完成型心和型腔。 1 單擊【分型】按鈕，在【分型管理器】對(duì)話框中單擊【編輯分型線】按鈕，創(chuàng)建產(chǎn)品的分型線，點(diǎn)擊【自動(dòng)創(chuàng)建分型線】。 本零件中有通孔，就要在【分型管理器】對(duì)話框中單擊【創(chuàng)建/刪除補(bǔ)片曲面】按扭，對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)片。 【分型線】選項(xiàng)用于定義產(chǎn)品分型線和修補(bǔ)區(qū)域。該選項(xiàng)是找出分型線和邊線的關(guān)鍵工具。UG3.0/Mold Wizard根據(jù)分型方向（為ZC正向）找出可能的分型線出現(xiàn)的地方。搜索分型線有【自動(dòng)搜索分型線】、【引導(dǎo)搜索環(huán)】、【編輯分型線】和【合并分型線】選項(xiàng)，本設(shè)計(jì)中利用【自動(dòng)搜索分型線】完成分型線的創(chuàng)建。 【轉(zhuǎn)換對(duì)象】是沿著分型線上的曲線或點(diǎn)，用這些曲線或點(diǎn)來定義可沿單一方向成型分型面的分型線范圍?！巨D(zhuǎn)換對(duì)象】有時(shí)可以用于定義兩相鄰拉伸片體的橋接面?！巨D(zhuǎn)換對(duì)象】有【自動(dòng)轉(zhuǎn)換對(duì)象】、【編輯轉(zhuǎn)換對(duì)象】和【添加轉(zhuǎn)換點(diǎn)】三種。本分型線不在同一平面上的需要自動(dòng)轉(zhuǎn)換對(duì)象的。 【分型面】其中的【公差】選項(xiàng)用于設(shè)定曲面創(chuàng)建和曲面縫合的公差?！揪嚯x】選項(xiàng)使分型面足夠大以便能修剪成型鑲件。通常使用默認(rèn)值，如果自行輸入數(shù)值，則該數(shù)值必須大于成型鑲件的尺寸，并加上一個(gè)安全邊距。 【提取區(qū)域】選項(xiàng)用于提取型腔面和型心面區(qū)域。 2 在【分型管理器】對(duì)話框中單擊【創(chuàng)建/編輯分型面】按鈕，創(chuàng)建零件的分型面。 3 在【分型管理器】對(duì)話框中單擊【抽取區(qū)域和分型線】按鈕，抽取分型區(qū)域，在【區(qū)域和直線】對(duì)話框中選擇邊界區(qū)域，在【抽取區(qū)域】對(duì)話框中選擇【確定】完成操作過程。 此時(shí)，在【分型管理器】中，【型腔區(qū)域】和【型心區(qū)域】前的框內(nèi)有“√”出現(xiàn)，表示型腔，型心區(qū)域抽拔成功。 4 在【分型管理器】中單擊【創(chuàng)建型心和型腔】按鈕，進(jìn)行型心和型腔的創(chuàng)建。 5 在成功創(chuàng)建型心和型腔后，在【型心和型腔】對(duì)話框中點(diǎn)擊【后退】按鈕，再關(guān)閉【分型管理器】對(duì)話框。 3.6 添加模架 UG3.0/Mold Wizard包含有電子表格驅(qū)動(dòng)的模架庫，模架庫中的模架和標(biāo)準(zhǔn)件可以加入到模具的裝配中，還可以依用戶需要擴(kuò)展這些庫，進(jìn)行客戶化。 在模架庫對(duì)話框中標(biāo)準(zhǔn)模架目錄包含DME、Hasco、Futaba（公制）和Ommi（英制）等標(biāo)準(zhǔn)模架系列。在這些目錄中便可為模具選擇一套合適的模架。在選擇模架時(shí)應(yīng)為冷卻系統(tǒng)和流道等留出空間。 模架索引列表中所示的尺寸是所選的標(biāo)準(zhǔn)模架在X-Y平面投影的有效尺寸，系統(tǒng)將根據(jù)多腔模布局確定最合適的尺寸作為默認(rèn)選擇。 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【模架】按鈕，模架類型選擇FUTABA-S并設(shè)置參數(shù)如圖所示： 完成操作過程后點(diǎn)擊【確定】按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)加載模架。添加完成后的結(jié)果效果圖如圖所示： 3.7添加標(biāo)準(zhǔn)部件 單擊標(biāo)準(zhǔn)件工具欄，打開【標(biāo)準(zhǔn)件管理】對(duì)話框，在此對(duì)話框中可以調(diào)用常用的各種模具標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)庫，可以在調(diào)出后進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷娜缓笾苯又萌氩季址中秃蟮墓ぷ鳝h(huán)境中形成模具裝配結(jié)構(gòu)。在【Catalog】下拉列表中，列出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)件類型。在【分類】下拉列表中提供過濾功能以縮小標(biāo)準(zhǔn)件列表顯示的范圍。默認(rèn)設(shè)置為All Standard。 標(biāo)準(zhǔn)件列表位于【Catalog】下拉列表之下，標(biāo)準(zhǔn)件的類型和種類可以通過分類中的過濾選項(xiàng)進(jìn)行控制。 1 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【標(biāo)準(zhǔn)部件】按鈕，添加定位圈，添加過程： 2 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【標(biāo)準(zhǔn)部件】按鈕，添加主流道襯套Sprue Bushing，選擇對(duì)話框中的【尺寸】標(biāo)簽，修改【HEAD-HEIGHT】為15mm、【HEAD-DIA】為36 mm，添加完成！ 3添加定位圈、主流道襯套后的效果圖。 3.8 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在模具設(shè)計(jì)過程中是很重要也很關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)相對(duì)來說也比較復(fù)雜。 在UG3.0/Mold Wizard中，該選項(xiàng)可以對(duì)模具結(jié)構(gòu)中所使用的冷卻水道進(jìn)行建立和修改。管道設(shè)計(jì)功能提供了設(shè)計(jì)冷卻管道的工具，標(biāo)準(zhǔn)件的功能可以讓用戶選擇標(biāo)準(zhǔn)管道形式和冷卻管道的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件。 UG3.0/Mold Wizard的管道設(shè)計(jì)功能為用戶提供了設(shè)計(jì)管道的工具，得以在模具裝配中交互式地創(chuàng)建冷卻管道。選項(xiàng)【平衡】和【非平衡】的區(qū)別在于管道被創(chuàng)建在哪個(gè)部件中。平衡設(shè)計(jì)是將管道創(chuàng)建在PROD部件中，顯示在所有模腔布局鑲件中。非平衡設(shè)計(jì)則在Cool部件中創(chuàng)建管道，Cool部件中的管道被整個(gè)模腔裝配共享。 在【冷卻管道設(shè)計(jì)】對(duì)話框中管道設(shè)計(jì)步驟有兩步：（1）定義引導(dǎo)路徑。（2）產(chǎn)生冷卻管道。 在這套模具中首先要考慮的是水嘴應(yīng)該開在模架的哪個(gè)面上，經(jīng)過比較，水嘴開在模架的側(cè)面上更為合理。 冷卻系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)過程如下： 所有水道布置完成后的效果圖如圖所示。 為冷卻水道的端部添加喉塞，添加完成喉塞的效果圖如圖所示。 為了防止模具漏水，需要添加防水墊圈，參照上面的步驟，添加防水圈，添加防水圈后的效果圖所示。 添加型腔板的冷卻水道，為操作方便，打開【裝配導(dǎo)航器】，隱藏其余全部部件，只顯示型腔板。在型腔板上布置冷卻水道與型腔上已經(jīng)布置的水道相連接，實(shí)現(xiàn)冷卻水的循環(huán)流動(dòng)。 型腔板上冷卻水道布置完成后的效果圖如圖所示。 繼續(xù)單擊【冷卻】按鈕，在型腔板的水道上添加水嘴，水嘴添加完成后的效果圖如圖所示。 3.9 建腔 該選項(xiàng)可以獲得模塊或其他標(biāo)準(zhǔn)件在模板中的安裝位置。操作過程中先點(diǎn)擊【建腔】工具欄，然后選擇目標(biāo)體和工具體，完成建腔操作。 本設(shè)計(jì)中建腔操作過程如下： 1 對(duì)型腔板進(jìn)行建腔：選取型腔板為工作部件并將其設(shè)置為顯示部件，進(jìn)入建模環(huán)境，單擊草繪按鈕選取XC-YC平面進(jìn)行草繪。繪制的二維輪廓如圖所示。 2 單擊【完成草繪】按鈕返回到建模環(huán)境中，單擊【拉深】按鈕，對(duì)上步所繪制的二維輪廓進(jìn)行拉深。操作過程如圖所示。 3 單擊主菜單欄中的【插入】/【聯(lián)合體】/【差】按鈕，對(duì)上步創(chuàng)建的拉深體和型腔板進(jìn)行減運(yùn)算。操作過程如圖所示。 4 型心板的建腔如同型腔板一樣，只是拉深塊的拉深尺寸為25。 建腔操作完成后得到的效果圖如下圖所示： 3.10 添加螺釘 1 由于該模具結(jié)構(gòu)是單型腔，所以對(duì)型心和型心模板的連接采用螺釘連接，添加螺釘?shù)木唧w操作如圖所示。完成后的效果如圖所示。 2 型腔和型腔板的連接也采用上述辦法，添加螺釘?shù)木唧w操作相同。完成的整套模具如下圖所示： 第4章 模具結(jié)構(gòu)的虛擬裝配及二維工程圖 近20年來的實(shí)踐證明，將信息技術(shù)應(yīng)用于新產(chǎn)品研制以及實(shí)施途徑的改造，是現(xiàn)代化企業(yè)生存、發(fā)展的必由之路。同時(shí)，人們逐步認(rèn)識(shí)到先進(jìn)的產(chǎn)品研制方法、手段以及實(shí)施途徑，實(shí)際上是產(chǎn)品質(zhì)量、成本、設(shè)計(jì)周期等方面最有利的保證。以波音公司為例，在數(shù)字化代表產(chǎn)品——波音777的展示中，不像以往那樣重點(diǎn)宣傳新型飛機(jī)本身性能如何優(yōu)越，而是強(qiáng)調(diào)他們充分利用數(shù)字化研制技術(shù)以及產(chǎn)品研發(fā)人員的重新編隊(duì)等方面。波音777飛機(jī)項(xiàng)目順利完成的關(guān)鍵是依賴三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與綜合設(shè)計(jì)隊(duì)伍（238個(gè)Team）的有效實(shí)施，保證飛機(jī)設(shè)計(jì)、裝配、測(cè)試以及試飛均在計(jì)算機(jī)上完成。研制周期從過去的8年時(shí)間縮減到5年，其中虛擬裝配的工程設(shè)計(jì)思想在研制過程中發(fā)揮了巨大的作用。 虛擬裝配是指通過計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品裝配過程和裝配結(jié)果進(jìn)行分析和仿真，評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)產(chǎn)品模型，做出與裝配相關(guān)的工程決策，而不需要實(shí)際產(chǎn)品作支持。該技術(shù)是在虛擬設(shè)計(jì)環(huán)境下，完成對(duì)產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)進(jìn)程控制并進(jìn)行具體模型定義與分析的過程。它可有效支持自頂向下的并行產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及與Master Model相關(guān)的可制造性設(shè)計(jì)和可裝配性設(shè)計(jì)，以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。 ??? 在許多世界級(jí)大企業(yè)中被廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)輔助三維設(shè)計(jì)（CAD）的高端主流軟件UG（Unigraphics）的裝配模塊就采用了虛擬裝配技術(shù)，即便是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初期階段，所產(chǎn)生的最初模型也可以放入虛擬環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以在虛擬環(huán)境中創(chuàng)建產(chǎn)品模型。使產(chǎn)品的外表、形狀、和功能得到模擬，而且有關(guān)產(chǎn)品的人機(jī)交互性能也能得到測(cè)試和校驗(yàn)，使產(chǎn)品的缺陷和問題在當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)階段就能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并加以解決。 隨著社會(huì)的發(fā)展，虛擬制造成為制造業(yè)發(fā)展的重要方向之一，而虛擬裝配術(shù)作為虛擬制造的核心技術(shù)之一越來越引人注目。虛擬裝配的實(shí)現(xiàn)有助于對(duì)產(chǎn)品零部件進(jìn)技行虛擬分析和虛擬設(shè)計(jì)，有助于解決零部件從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)所出現(xiàn)的技術(shù)問題，以達(dá)到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低生產(chǎn)成本以及優(yōu)化產(chǎn)品性能等目的。 該連接座模具在主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，經(jīng)虛擬裝配后得到的效果圖如下： 利用UG NX的實(shí)體建模模塊創(chuàng)建的零件和裝配體主模型，可以引用到UG的工程圖模塊中，通過投影快速地生成二維工程圖。由于UG NX的工程圖功能是基于創(chuàng)建的三維實(shí)體模型的投影所得到，因此工程圖與三維實(shí)體模型是完全相關(guān)的，實(shí)體模型進(jìn)行的任何編輯操作，都會(huì)在二維工程圖中引起相應(yīng)的變化。這是基于主模型的三維造型系統(tǒng)的重要特征，也是區(qū)別于純二維參數(shù)化工程圖的重要特點(diǎn)。 在UG NX系統(tǒng)中創(chuàng)建工程圖，首先進(jìn)入工程圖模塊，接著定制工程圖紙，然后添加視圖，最后進(jìn)行尺寸，形位公差和表面粗糙度等的標(biāo)注。該模具裝配圖二維工程圖圖紙采用，無須進(jìn)行尺寸及公差標(biāo)注。導(dǎo)出的二維工程圖如圖所示（見裝配圖附圖）。 第5章 模具零件清單導(dǎo)出 材料清單也稱BOM表功能，是基于模具裝配，用Unigraphics NX的裝配—部件列表功能產(chǎn)生一與裝配信息相關(guān)的部件列表。 該選項(xiàng)將當(dāng)前模具結(jié)構(gòu)中的標(biāo)準(zhǔn)件的型號(hào)，尺寸等信息列表匯總。材料清單中部件列表格式的屬性已經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)件和模架的供應(yīng)商定義，也可以由用戶定制，在列表中加入或刪除一些信息。 單擊【BOM Record Edit】（材料清單）對(duì)話框，如下圖所示： 在對(duì)話框的上部為列表窗口，在此記錄了部件的所有信息。列表窗口下部為文本編輯區(qū)域，其中【NO.】是序號(hào)信息，該項(xiàng)不能刪除?！綫TY】文本框顯示部件的數(shù)目?！綜ATALOG】文本框記錄部件的Catalog信息，該值由部件中Catalog屬性提供?！維UPPLIER】、【MATERIAL】和【描述】引用部件供應(yīng)商和材料的信息，而【描述】是用戶添加的個(gè)性化描述。MW NO.文本框所顯示的值對(duì)每個(gè)部件是唯一的，當(dāng)不見被刪除時(shí)，該值將不再被使用，該值記錄在MW_ITEM_EM屬性中. 【Stock Size】文本框記錄部件的尺寸,該值由屬性MW_STOCK_SIZE提供. 【PART NAME】文本框記錄部件的名稱,該項(xiàng)不能刪除. 在【Stock Size】對(duì)話框中可以定義編輯部件的加工尺寸。 1 單擊【材料清單】按鈕，查看材料清單，如圖所示。 2 在對(duì)話框中單擊【導(dǎo)出Excel】按鈕，將材料清單導(dǎo)出為電子表格文件。 3 在【文件】菜單中選擇【關(guān)閉】、【全部保存并關(guān)閉】命令，保存所有數(shù)據(jù)并關(guān)閉，完成模具的設(shè)計(jì) 第6章 結(jié)束語 本課程設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練，在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)UG3.0軟件進(jìn)行了進(jìn)一步學(xué)習(xí)，使我在原來所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上對(duì)其掌握的更加熟練和深入。同時(shí)，我對(duì)三年來所學(xué)專業(yè)知識(shí)又進(jìn)行了系統(tǒng)全面的復(fù)習(xí)，如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。 除此以外，在關(guān)于UG軟件學(xué)習(xí)和應(yīng)用方面深感有以下收獲： 通過在產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)過程中充分應(yīng)用UG軟件進(jìn)行三維建模與裝配設(shè)計(jì)，不僅可以提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平，方便與客戶溝通，而且還縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低了開發(fā)成本，為企業(yè)提升產(chǎn)品的競爭力和豐富產(chǎn)品品種提供了有力的保障，從而可以為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。 歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中參考、查閱各種有關(guān)模具及UG軟件方面的資料，請(qǐng)教各位老師有關(guān)模具設(shè)計(jì)及軟件學(xué)習(xí)方面的問題，并且和同學(xué)就有關(guān)問題進(jìn)行探討，并設(shè)想思考模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問題，這一切都使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)提升到了一個(gè)新的水平，對(duì)UG在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用有了一個(gè)新的了解。 從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，對(duì)軟件的學(xué)習(xí)，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過程亦是如此。經(jīng)過近三個(gè)月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為我三年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)，并為我將來的工作和事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 進(jìn)入21世紀(jì)，在經(jīng)濟(jì)全球化的新形勢(shì)下，隨著資本、技術(shù)和勞動(dòng)力市場的重新整合，我國裝備制造業(yè)在加入WTO以后，將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。為了適應(yīng)用戶對(duì)模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)正廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來加速模具工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，滿足各行各業(yè)對(duì)模具這一基礎(chǔ)工藝裝備的迫切需求。 在設(shè)計(jì)的過程中查閱塑料模手冊(cè)、模具制造簡明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等，通過更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì)課題，使設(shè)計(jì)更具合理性。使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過程中對(duì)資料的查閱和運(yùn)用。通過這次設(shè)計(jì)，我更加深入地學(xué)習(xí)了塑料模具技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容。塑料模技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括塑料模工藝設(shè)計(jì)、塑料模制造方面內(nèi)容，盡管兩者的工作內(nèi)容不同，但兩者之間存在著相互滲透、相互補(bǔ)充、相互依存的關(guān)系。 塑料模工藝設(shè)計(jì)是針對(duì)給定的產(chǎn)品圖樣，根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、模具設(shè)備的類型規(guī)格、模具制造能力及工人技術(shù)水平等具體生產(chǎn)條件，從對(duì)產(chǎn)品零件圖的工藝性分析入手經(jīng)過必要的工藝計(jì)算，制定出合理的工藝方案，最后編寫工藝卡的一個(gè)綜合分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)過程。塑料模工藝方案的確定包括工序性質(zhì)、數(shù)量的確定，工序順序的安排，工序組合方式及工序定位方式的確定等內(nèi)容。 塑料模具設(shè)計(jì)則是依據(jù)制定的塑料工藝規(guī)程，在認(rèn)真考慮制件的定位、出件、廢料排出諸問題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后，設(shè)計(jì)計(jì)算并構(gòu)思出與注塑設(shè)備相適應(yīng)的模具總體結(jié)構(gòu)，然后繪制出模具總裝圖和所有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的整個(gè)設(shè)計(jì)繪圖過程。 致 謝 首先感謝我的指導(dǎo)老師于匯泳、秦建保，他們?cè)谖疫M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)期間進(jìn)行了悉心指導(dǎo)。 感謝各位老師在我三年之中學(xué)習(xí)和生活中的教導(dǎo)、教誨，以及在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中對(duì)我的幫助。在各位老師的指導(dǎo)和培養(yǎng)下，這段時(shí)間使我受益非淺，在此衷心地對(duì)各位老師的辛勤教導(dǎo)表示感謝。 即將畢業(yè)，我就要走出校園，進(jìn)入社會(huì)，正是老師對(duì)我的培養(yǎng)和教誨將使我終生受益！昔日課堂上老師的聲音依然在耳邊回蕩，老師辛勤工作的背影仍似在眼前…… 感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗李秀科、吳國慶等同學(xué)，和他在一起討論、研究使我受益非淺。 最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，感激老師的教誨和同學(xué)的幫助！ 參考文獻(xiàn) [1] 楊占堯.塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社，2004.9 [2] 翟德梅、段維峰.模具制造技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.5 [3] 寇世瑤主編.機(jī)械制圖.北京：高等教育出版社，2004.7 [4] 陳孝康，陳炎嗣，周興隆.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè).北京：中國輕工業(yè)出版社，2001.1 [5] 林慧國，火樹鵬，馬紹彌.模具材料應(yīng)用手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.7 [6] 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