模具CADCAECAM課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-后蓋模具CADCAECAM課程設(shè)計(jì).doc

-1-模具CAD/CAE/CAM課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告報(bào)告題目：后蓋模具CAD/CAE/CAM課程設(shè)計(jì)作者所在系部：材料工程系作者所在專業(yè)：材料成型及控制工程作者所在班級(jí)：作者姓名：指導(dǎo)教師姓名：完成時(shí)間：2010-12課程設(shè)計(jì)任務(wù)書-2-課題名稱模具CAD/CAE/CAM課程設(shè)計(jì)完成時(shí)間2010.12指導(dǎo)教師職稱副教授學(xué)生姓名班級(jí)B07811總體設(shè)計(jì)要求和技術(shù)要點(diǎn)一、設(shè)計(jì)要求1根據(jù)給定塑件三維造型，畫出符合制圖標(biāo)準(zhǔn)的二維塑件圖；2對(duì)塑件進(jìn)行模流分析（至少流動(dòng)分析），生成分析報(bào)告；3根據(jù)分析結(jié)果利用Pro/E進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，并進(jìn)行開模模擬；4對(duì)設(shè)計(jì)出的型腔和型芯進(jìn)行加工工藝分析，編制數(shù)控加工程序，填寫數(shù)控加工程序單；5撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。二、技術(shù)要點(diǎn)1、模具設(shè)計(jì)；2、模流分析；3、CAM編程。工作內(nèi)容及時(shí)間進(jìn)度安排日期工作內(nèi)容12345第一周分析設(shè)計(jì)題目畫規(guī)范塑件圖模流分析模流分析確定分型方案第二周分模分模完善設(shè)計(jì)CAM編程CAM編程第三周編寫設(shè)計(jì)報(bào)告編寫設(shè)計(jì)報(bào)告總結(jié)材料答辯答辯課程設(shè)計(jì)成果1.課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容包括：課程設(shè)計(jì)任務(wù)書，二維標(biāo)準(zhǔn)塑件圖、塑件三維造型圖、模流分析前處理及模流分析報(bào)告（包括填充時(shí)間、充填結(jié)束時(shí)壓力、注射位置壓力XY圖、凍結(jié)層因子（壓力釋放時(shí)）、氣泡、熔結(jié)痕與流動(dòng)前沿溫度疊加、翹曲等及其對(duì)應(yīng)詮釋）、模具分模主要步驟及模擬分模結(jié)果三維圖、數(shù)控加工工藝分析、主要編程步驟及必要說(shuō)明、加工程序單。要求按照給定統(tǒng)一格式書寫并打印，并按以上順序裝訂成冊(cè)，加工程序單格式參照模具CAM實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。其中摘圖全部放入正文中，不加附頁(yè)。課程設(shè)計(jì)報(bào)告分別交打印稿和電子文檔。2.課程設(shè)計(jì)所有文件的電子文檔，要求總文件夾以姓名的漢語(yǔ)拼音及學(xué)號(hào)命名，各項(xiàng)內(nèi)容分別設(shè)置子文件夾，設(shè)計(jì)完成后統(tǒng)一上交。-3-內(nèi)容摘要本次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括四項(xiàng)：（1）根據(jù)給定設(shè)計(jì)任務(wù)，把三維圖通過(guò)所學(xué)的PRO/E知識(shí)，轉(zhuǎn)化成二維圖形，繪制一張符合制圖國(guó)標(biāo)的工件圖紙，進(jìn)行工藝性分析。（2）根據(jù)畫出的三維圖，將塑件進(jìn)行moldflow模流分析，找到最佳澆口位置，同時(shí)，對(duì)塑件的保壓時(shí)間、流動(dòng)性、熔接痕、填充壓力等進(jìn)行分析，并對(duì)塑件進(jìn)行修改。最后做出滿足使用要求的最佳塑件。（3）在塑件基礎(chǔ)上，連同模流分析結(jié)果，設(shè)計(jì)模具，生成模具的各部分模塊。并進(jìn)行注塑過(guò)程模擬。（4）對(duì)生成的模具主要部分模塊進(jìn)行加工工藝分析。根據(jù)分析結(jié)果編制相應(yīng)數(shù)控加工方法的數(shù)控加工程序，加工方法包括適合于本模具的電火花線切割加工、數(shù)控銑加工、電火花加工電極等內(nèi)容，數(shù)控銑加工列出加工主要加工參數(shù)，填寫加工程序單。以上部分是這次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，通過(guò)這次的內(nèi)容，將自己在大學(xué)中所學(xué)相關(guān)知識(shí)系統(tǒng)的聯(lián)系在一起，充分利用自己的想象空間，在老師和同學(xué)的幫助下，通過(guò)自己的努力，完成這次課程設(shè)計(jì)。本次課程設(shè)計(jì)當(dāng)中，主要運(yùn)用了在四年的大學(xué)中使用的幾個(gè)主要畫圖軟件，包括CAD、PRO/E、CAXA、Cimatron、UG、moldflow等軟件，并且對(duì)機(jī)械加工中常用的參數(shù)和加工工藝都進(jìn)行了合理分析和使用，使塑件不僅滿足圖形當(dāng)中的要求，而且在加工過(guò)程當(dāng)中滿足工藝要求。對(duì)于本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，掌握了很多在以前沒有掌握的知識(shí)，鞏固了學(xué)過(guò)的知識(shí)，為接下來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，做了一個(gè)很好的鋪墊。鍵詞基準(zhǔn)、參考面、分析、網(wǎng)格劃分、匹配率、熔接痕、填充、填充時(shí)間、分型面、側(cè)抽芯、wcut、粗加工、精加工-4-目錄一、用PRO/E畫三維圖-51、詳細(xì)閱讀課程設(shè)計(jì)任務(wù)書、設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作-52、畫三維圖-5二、將三維圖轉(zhuǎn)化成二維圖-5三、模流分析-61、將塑件進(jìn)行網(wǎng)格劃分-62、進(jìn)行最佳澆口位置分析-63、調(diào)入第二個(gè)塑件-64、創(chuàng)建澆口-65、創(chuàng)建分澆道-76、創(chuàng)建主澆道-77、進(jìn)行分析-78、生成模流分析報(bào)告-7四、模具設(shè)計(jì)-111、調(diào)入模具參考件-112、建立毛坯-113、設(shè)置收縮率-114、創(chuàng)建側(cè)滑塊體積塊-115、分割模具體積塊抽取模具體積塊-116、生成塑件-117、模擬開模-12五、模具CAM加工-131、下型腔加工工藝分析-132、格式轉(zhuǎn)換-133、電極設(shè)計(jì)-134、電極加工編程操作-145、上型腔及滑塊加工-14六、分組數(shù)控加工-15七、心得體會(huì)-15-5-一、用PRO/E畫三維圖1、詳細(xì)閱讀課程設(shè)計(jì)任務(wù)書、設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作根據(jù)任務(wù)書要求，本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：畫出所需的三維視圖和二維視圖，并對(duì)塑件進(jìn)行模流分析，生成加工程序。最后把所需的材料進(jìn)行總結(jié)匯總，完成本次的課程設(shè)計(jì)。2、畫三維視圖本次課程設(shè)計(jì)，我采用的是PRO/E制圖。圖當(dāng)中，我首先將工作目錄設(shè)置到了已經(jīng)建好的學(xué)習(xí)文件夾下，此目錄采用英文書寫，沒有相關(guān)中文目錄，以便于在畫圖時(shí)，造成無(wú)法保存，無(wú)法找到保存路徑，或是造成其他不必要的麻煩。設(shè)置好路徑后，在新建當(dāng)中，選取零件，取消缺省設(shè)置，采用單位為毫米，進(jìn)入三維畫圖當(dāng)中，這次畫圖主要是以環(huán)繞封閉形狀為主，因此主要采用的是旋轉(zhuǎn)獲得主要部分，在通過(guò)其他命令將細(xì)小部分修正達(dá)到所要形狀，在畫圖之前，我首先在Top面進(jìn)行草繪，以后大多數(shù)都是在使用先前面進(jìn)行的，但后邊的一個(gè)重點(diǎn)是，每次畫圖之前都要設(shè)置必要的參照，目的是為了能夠在畫圖當(dāng)中能夠使所做圖準(zhǔn)確無(wú)誤，做圖紙質(zhì)量高。在三維圖畫當(dāng)中，也存在與二維圖相同的問(wèn)題，就是基準(zhǔn)問(wèn)題，只有基準(zhǔn)設(shè)置合理，尺寸才會(huì)精確，這次我設(shè)置時(shí)，在豎直方向都采用了塑件上方為基準(zhǔn)，在水平方向，都以塑件軸心為基準(zhǔn)。在畫圖當(dāng)中，采用了多次拉伸和倒角完成了本次三維圖的制作。所做圖形與實(shí)際二維圖比較，尺寸和形狀都符合要求，達(dá)到本次三維設(shè)計(jì)目的，同時(shí)也為以后的工作順利進(jìn)行打下基礎(chǔ)。二、三維視圖轉(zhuǎn)化二維視圖所給二維視圖為國(guó)外某公司的設(shè)計(jì)圖紙，供參考的對(duì)象是國(guó)外的技術(shù)員或工程師，所以其圖采用英文標(biāo)題欄，而且尺寸標(biāo)注適合當(dāng)?shù)亓?xí)慣的標(biāo)法，部分不是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，在畫完三維視圖后，為了能夠很好的觀看視圖，使之適合我們中國(guó)人使用，需要得到我們所需國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)二維視圖。將已經(jīng)畫好的三維視圖轉(zhuǎn)化成二維視圖，是一件非常復(fù)雜的事情，因?yàn)镻ro/e的三維造型非常好，但對(duì)于二維圖的表達(dá)就不是太好，尤其是在三維視圖轉(zhuǎn)化成二維視圖過(guò)程中，Pro/e會(huì)自動(dòng)標(biāo)注尺寸，但是自動(dòng)標(biāo)注的尺寸非常多，部分尺寸重復(fù)標(biāo)注，造成視圖混亂不清晰，給讀圖人帶來(lái)很多麻煩。因此，在將三維視圖轉(zhuǎn)化成二維視圖當(dāng)中，為了得到清晰、簡(jiǎn)單、便于觀看的二維工程圖，我選用工程圖功能強(qiáng)大的CAXA來(lái)修改Pro/e所生成塑件的二維視圖。所給二維視圖當(dāng)中，采用了傳統(tǒng)的三視圖表達(dá)方式，在二維視圖轉(zhuǎn)化當(dāng)中，我認(rèn)為有些視圖是沒必要的，所以我將視圖個(gè)數(shù)減少了，并把塑件的結(jié)構(gòu)集中表-6-達(dá)，解決了原零件圖圖面混亂的問(wèn)題。在尺寸標(biāo)注方面，我按照我們一般的習(xí)慣進(jìn)行標(biāo)注，便于讀圖，使人很快能夠看明白。三、模流分析對(duì)塑件的分析主要采用的是moldflow軟件進(jìn)行分析，在使用過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)塑件進(jìn)行網(wǎng)格劃分，從而對(duì)塑件進(jìn)行模流分析，分析過(guò)程需要大量時(shí)間，并且需要網(wǎng)格劃分合理，壓力選用合理，各方面參數(shù)符合實(shí)際使用值。主要有以下幾個(gè)過(guò)程：1、將塑件進(jìn)行網(wǎng)格劃分對(duì)塑件劃分網(wǎng)格，有三種方法，主要包括表面劃分、中間層劃分、體積劃分三種，他們的分析效果一次增加，由于在設(shè)計(jì)當(dāng)中本塑件不是壁非常厚的件，所以不采用體積劃分，采用中間層劃分就可以達(dá)到效果。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置為網(wǎng)格線條長(zhǎng)度值為兩道三倍的壁厚，經(jīng)過(guò)第一次分析，發(fā)現(xiàn)相關(guān)的數(shù)據(jù)基本上合理，主要數(shù)據(jù)分析結(jié)果為自由邊數(shù)為零，無(wú)交疊邊，沒有定向單元數(shù)，縱橫比最大值小于20，各方面參數(shù)都滿足要求，最大匹配率大于最低匹配率85%，可以進(jìn)行模流分析。2、進(jìn)行最佳澆口位置分析最佳澆口位置是保證塑件有非常好的內(nèi)部質(zhì)量和表面質(zhì)量的一個(gè)重要方面，選擇好最佳澆口位置，可以有效的減少熔接痕，有效的增加塑件的均勻程度，使-7-得塑件質(zhì)量整體水平提高。在試驗(yàn)中，通過(guò)軟件的最佳澆口位置分析，gatelocation的結(jié)果表明，最佳澆口的位置在塑件的側(cè)面，對(duì)于成型時(shí)的澆口位置合理，可以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)利于分型面得設(shè)計(jì)，根據(jù)分析結(jié)果在變藍(lán)位置都可宜采用。因此，將澆口初步定在塑件的側(cè)面，這樣可以滿足澆口的合理布置，同時(shí)所在位置，不會(huì)影響塑件的使用，表面質(zhì)量也不會(huì)影響很大。3、調(diào)入第二個(gè)塑件經(jīng)過(guò)整體考慮，為再生產(chǎn)中提高效率，在設(shè)計(jì)是采取一模兩件進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此需要再調(diào)入一個(gè)塑件，在前一部分的過(guò)程當(dāng)中已經(jīng)將塑件進(jìn)行了網(wǎng)格劃分，因此可以直接進(jìn)行復(fù)制，來(lái)調(diào)入第二個(gè)塑件。在軟件選用modeling中的move/cope，在選取reflect進(jìn)行鏡像。得到第二個(gè)塑件。設(shè)置為兩塑件間距離，為了使塑件在實(shí)際注塑過(guò)程相同，在塑件調(diào)入之前，把塑件所用的工件坐標(biāo)系于軟件默認(rèn)坐標(biāo)系，調(diào)整到相同方向，使得最后能夠正常模擬。本次在塑件調(diào)用之前，將塑件全部選中，并以Y軸為基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)90度，再以Z為基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)90度，達(dá)到于軟件默認(rèn)開模方向相一致坐標(biāo)方向，即開模方向?yàn)閆軸方向。完成第二個(gè)件的調(diào)入。4、創(chuàng)建澆口在創(chuàng)建澆口位置時(shí)，由于軟件的本身造型能力差。因此，對(duì)于澆口的制作是一項(xiàng)非常復(fù)雜的事情。首先在初選的最佳澆口位置點(diǎn)處創(chuàng)建一點(diǎn)，并以此點(diǎn)為基礎(chǔ)，以偏置的方式創(chuàng)建另一個(gè)點(diǎn)，兩點(diǎn)之間的長(zhǎng)度作為澆口的長(zhǎng)度。在初選位置選去后，將以此點(diǎn)為基礎(chǔ)向X軸負(fù)方向偏2毫米，然后創(chuàng)建一點(diǎn)，依據(jù)兩點(diǎn)創(chuàng)建線，此時(shí)一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是，將自動(dòng)創(chuàng)建對(duì)話框關(guān)閉，采用手動(dòng)創(chuàng)建，在手動(dòng)常見的編輯當(dāng)中，選擇coolgate，澆口的選擇，我們可以選擇各種不同形狀澆口，包括圓澆口、半圓形澆口、錐形澆口梯形澆口等，在設(shè)計(jì)時(shí)采用普通的圓澆口作為本次設(shè)計(jì)的澆口形狀。創(chuàng)建線的目的是給創(chuàng)建澆口提供一個(gè)路徑，因此在創(chuàng)建線的同時(shí)就要把澆口創(chuàng)建出來(lái)，為了使更好的把澆口進(jìn)行網(wǎng)格劃分，同時(shí)便于在以后的修改過(guò)程中調(diào)出，而不影響其他部分，將澆口創(chuàng)建在一個(gè)新的層進(jìn)行顯示。對(duì)于兩一側(cè)的澆口采用同樣的方法，進(jìn)行設(shè)計(jì)完成設(shè)計(jì)澆口。5、創(chuàng)建