手機上蓋注塑模具設計.doc

完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩2215891151噢完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩22158911512目錄1引言1.1課題的依據(jù)和意義（1）1.2注塑模具CAD技術概述（1）1.2.1注塑模具CAD技術發(fā)展背景（1）1.2.2注塑模具CAD技術發(fā)展過程（2）1.2.3國內(nèi)外注塑模具CAD技術研究現(xiàn)狀（4）1.3國內(nèi)外塑料工業(yè)的發(fā)展概況（5）1.4塑料模國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（7）1.5模具加工CAM現(xiàn)狀（9）1.6UG軟件在模具制造中的應用特點（9）1.7本設計任務（10）2UG在模具設計中的應用2.1UG的概述（11）2.1.1UG功能簡介（11）2.1.2UG軟件應用的特點（12）2.2UG/MoldWizard工具及應用（12）2.2.1UG/MoldWizard簡介（12）2.2.2UG/MoldWizard設計程序（14）2.2.3UG/MoldWizard工具（14）2.3本章小結(jié)（21）3手機上蓋的產(chǎn)品設計3.1建立外形（22）3.1.1新建文件（22）3.1.2繪制拉伸草圖（22）3.1.3建立拉伸體（24）3.1.4繪制引導線（24）3.1.5繪制截面線（25）3.1.6生成曲面（26）3.1.7曲面剪切（26）3.2建立殼體（27）3.2.1建立圓角（27）完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩2215891151噢完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩221589115123.2.2建立聽筒凹槽（27）3.2.3生成殼體（28）3.3建立缺口特征（28）3.3.1建立屏幕缺口（28）3.3.2建立聽筒缺口（29）3.3.3建立蝶形按鍵缺口（30）3.3.4建立接聽按鍵缺口（31）3.3.5建立數(shù)字按鍵缺口（32）3.3.6建立音量控制缺口（33）3.3.7建立充電插槽缺口（34）3.4建立鑲邊（35）3.4.1提取曲線（35）3.4.2拉伸鑲邊（35）3.4.3保存（36）3.5本章小結(jié)（36）4模具設計4.1注射模設計的基本原則（36）4.2分型面的選擇（37）4.2.1分型面選擇的一般原則（37）4.2.2分型面的具體操作步驟（38）4.3確定型腔布置及型芯和型腔的建立（40）4.3.1確定型腔布置（40）4.3.2型芯和型腔的建立（41）4.4結(jié)構(gòu)零件的設計（41）4.4.1合模導向機構(gòu)的設計（41）4.4.2支撐零件的設計（42）4.4.3添加模架（43）4.5澆注系統(tǒng)的設計（44）4.5.1澆注系統(tǒng)設計的原則（44）4.5.2主流道的設計（45）4.6推出機構(gòu)的設計（45）4.7澆口設計（46）4.8冷卻系統(tǒng)設計（46）完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩2215891151噢完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩221589115124.9排氣系統(tǒng)的設計（47）4.10模具設計的有關計算（48）5凸模型面的數(shù)控加工工藝5.1零件的分析（50）5.2零件鋼材的選用（51）5.3加工方案（51）5.4手機凸模的CAM（52）5.4.1初始化加工環(huán)境（52）5.4.2創(chuàng)建毛坯（52）5.4.3創(chuàng)建加工幾何體（52）5.4.4創(chuàng)建刀具（55）5.4.5設置加工方法（56）5.4.6粗加工CAV_ROU1（56）5.4.7二次粗加工CAV_ROU2（59）5.4.8半精加工CAV_SEMI1（60）5.4.9半精加工CAV_SEMI2（62）5.4.10平面精加工PM_FINISH（63）5.4.11曲面精加工FIXED_FIN1（64）5.4.12曲面精加工FIXED_FIN2（66）5.4.13清根加工FLOW（67）參考文獻（70）致謝（71）附錄（圖表）（72）親，由于某些原因，沒有上傳完整的畢業(yè)設計（完整的應包括畢業(yè)設計說明書、相關圖紙CAD/PROE、中英文文獻及翻譯等），此文檔也稍微刪除了一部分內(nèi)容（目錄及某些關鍵內(nèi)容）如需要的朋友，請聯(lián)系我的Q&Q:2215891151，數(shù)萬篇現(xiàn)成設計及另有的高端團隊絕對可滿足您的需要。完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩2215891151噢完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩221589115121.引言1.1課題的依據(jù)和意義隨著科學的發(fā)展，各種產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度越來越快，而產(chǎn)品的更新是以新產(chǎn)品的造型設計和模具的設計、制造與更新為前提的。模具的設計是模具更新的基礎，模具設計工作與產(chǎn)品的更新信息相關。傳統(tǒng)的手工設計模式已經(jīng)不能很好地適應時代的需要，計算機輔助設計與制造已成為許多大型CAD/CAM/CAE軟件追求的目標。而在眾多輔助設計制造軟件中，Unigraphics軟件是當今世界較先進、面向制造業(yè)的綜合軟件。該軟件的功能覆蓋了整個產(chǎn)品的開發(fā)過程，即覆蓋了從概念設計、功能工程、工程分析、加工制造到產(chǎn)品發(fā)布的全過程，在模具、航空、汽車、機械、電器電子等各工業(yè)領域的應用非常廣泛。UG軟件在產(chǎn)品造型、注塑模設計和沖壓級進模設計中的應用，將體現(xiàn)該軟件在產(chǎn)品造型和模具設計中的強大功能，展現(xiàn)它的靈活性和工程設計嚴謹性的特點和優(yōu)點。1.2注塑模具CAD技術概述CAD(ComputerAidedDesign)技術的應用，使得設計人員在設計過程中，能夠充分發(fā)揮計算機的強大算術邏輯運算功能、大容量信息存儲與快速信息查找的能力，完成信息管理、數(shù)值計算、分析模擬、優(yōu)化設計和繪圖等項任務；讓設計人員能夠集中精力進行更有效的創(chuàng)造性思維，從而更好地完成從設計方案的提出、評價、分析模擬與修改到具體設計實現(xiàn)的設計全過程。注塑模具CAD技術是指在注塑模具設計過程中采用CAD系統(tǒng)來輔助設計人員進行模具設計，以便提高模具設計的水平和效率。注塑模具CAD系統(tǒng)是在通用CAD系統(tǒng)的基礎上，加載了注塑模具知識和設計經(jīng)驗模塊，支持注塑模具設計的基本流程。1.2.1注塑模具CAD技術發(fā)展背景傳統(tǒng)的注塑模具設計依靠設計人員的經(jīng)驗進行，模具設計加工以后往往需要經(jīng)過反復的調(diào)試和修改才能正式投入生產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅要重新調(diào)整工藝參數(shù)，甚至完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩2215891151噢完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩22158911512要修改塑料制品和模具的設計。這種設計方式制約了新產(chǎn)品的開發(fā)，隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，人們對塑料制品質(zhì)量要求越來越高，且產(chǎn)品更新快，價格越來越低，市場競爭激烈，在這種情況下，對模具的要求是交貨期短、質(zhì)量好、價格低。顯然，傳統(tǒng)的人工設計、手工設計生產(chǎn)方式己不能適應現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的要求，為了在市場經(jīng)濟的殘酷競爭中取勝，跟上產(chǎn)品更新的速度，模具制造業(yè)必須采用新技術、新工藝來解決傳統(tǒng)技術中存在的問題。常用塑料如PC,PE,PS,ABS等在20世紀40年代問世以來，雖然注射模的歷史不過幾十年的時間，但發(fā)展速度卻異常迅速。如1985年美國塑料消耗量以體積計算己經(jīng)超過鋼、銅、鋁的總和，美國和日本的塑料模具專業(yè)廠均己超過一萬家。塑料工業(yè)對模具的迫切需求促使注射模CAD技術迅速發(fā)展，而近幾十年塑料流變學、幾何造型技術、NC加工以及計算機技術的突飛猛進又為注射模CAD系統(tǒng)的開發(fā)創(chuàng)造了條件。始于20世紀60年代，英國、美國、加拿大等國的學者如J.R.Pearson(英國)、J.F.Stevenson(美國)、M.R.Kamal(加拿大)、K.K.Wang(美國)等開展了一系列有關塑料熔體在模具型腔內(nèi)流動與冷卻的基礎研究。在合理的簡化基礎上，20世紀60年代完成了一維流動與冷卻分析程序，20世紀70年代完成了二維分析程序，20世紀80年代開展三維流動與冷卻分析并把研究擴展到保壓、纖維分子取向以及翹曲預測等領域。進入20世紀90年代后開展了流動、保壓、冷卻、應力分析的注塑工藝全過程的集成化研究。這些卓有成效的研究成果為開發(fā)適用型的注射模分析軟件奠定了基礎。在幾何造型方面，基于線框模型的CAD系統(tǒng)率先由飛機和汽車制造公司開發(fā)并使用。例如美國Lockheed飛機公司于1965年研制的CADAM系統(tǒng)、美國McDonnellDouglas飛機公司于1966年研制的CADD系統(tǒng)、美國GeneralMotor汽車公司的AD2000系統(tǒng)等。進入20世紀70年代，曲面造型技術發(fā)展很快，Coons曲面、Bezier曲面和B樣條曲面相繼問世，出現(xiàn)了一批以曲面造型為核心的CAD/CAM系統(tǒng)。如英國的DUCT系統(tǒng)，美國的CAMAX系統(tǒng)等。曲面造型系統(tǒng)比較適用于具有復雜型腔表面的注射模。20世紀80年代實體造型技術發(fā)展迅速，如美國斯坦福大學的Geomod系統(tǒng)、羅徹斯特大學的PADL系統(tǒng)、日本北海道大學的TIPS系統(tǒng)、英國劍橋大學的BULID系統(tǒng)等，它們?yōu)閷嶓w造型軟件的開發(fā)做了奠基性工作。正是由于近20年來上述領域的卓有成效的工作，注塑模CAD技術才會得到日新月異的進步。1.2.2注塑模具CAD技術發(fā)展過程注射模設計CAD技術的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個階段。完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩2215891151噢完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩22158911512(1)人工設計階段這一階段一直持續(xù)到CAD技術的發(fā)展初期，當時的注射模設計純粹依靠設計人員的經(jīng)驗、技巧和現(xiàn)有的設計資料，從塑件的工藝計算到注射模的設計制圖，全靠手工操作完成，設計效率較為低下。同時，由于設計過程純粹依賴于設計人員的經(jīng)驗和技巧，缺乏系統(tǒng)的理論指導，所以模具和塑件的質(zhì)量難以保障。(2)通用CAD系統(tǒng)設計階段20世紀70年代，以手工為主的注射模設計己跟不上塑料工業(yè)高速發(fā)展的形勢，于是人們開始嘗試使用當時比較成熟的通用CAD系統(tǒng)進行注射模設計。這個時期的主要特征是三維幾何造型技術的應用。在幾何造型方面分別采用了三維線框模型、曲面模型和實體模型技術。這些技術的應用，實現(xiàn)了設計計算和圖樣繪制的自動化，縮短了設計時間。但是，這只是將設計人員從手工繪圖中解放了出來，起到的只是輔助繪圖的功能，沒有完全體現(xiàn)其輔助設計功能。到了20世紀80年代，隨著UG-11,Pro/E等優(yōu)秀通用集成軟件系統(tǒng)的問世，注射模CAD技術也蓬勃發(fā)展起來。這個時期CAD系統(tǒng)的主要特征就是參數(shù)化設計方法的應用。參數(shù)化設計以一種全新的思維方式來進行產(chǎn)品的創(chuàng)建和修改。它用約束來表達產(chǎn)品幾何模型，定義一組參數(shù)來控制設計結(jié)果，從而能夠通過調(diào)整參數(shù)來修改設計模型。這樣，設計人員在設計時，無需再為保持約束條件而操心，可以真正按照自己的意愿動態(tài)地、創(chuàng)造性地進行新產(chǎn)品設計。參數(shù)化設計方法與傳統(tǒng)方法相比，最大的不同在于它存儲了設計的整個過程，設計人員的任何修改都能快速地反映到幾何模型上，并且能設計出一組形狀相似而不是單一的產(chǎn)品模型。參數(shù)化設計是新一代智能化、集成化CAD系統(tǒng)的核心內(nèi)容，新的設計系統(tǒng)都增加了參數(shù)化設計功能。參數(shù)化設計技術以其強有力的草圖設計、尺寸驅(qū)動修改圖形的功能，成為初始設計、產(chǎn)品建模及修改、系列化設計、多種方案比較和動態(tài)設計的有效手段。參數(shù)化設計技術的應用，很大程度上提高了注射模設計質(zhì)量和效率，提高了注射模設計的水平。但是參數(shù)化設計只適用于單一的零件設計，當進行部件或復雜結(jié)構(gòu)設計時，修改參數(shù)就很容易引起結(jié)構(gòu)干涉。在通用的CAD軟件上加載了各種標準零件庫，如螺栓、螺母等，對提高設計效率也起到了重要的作用。(3)專用注射模CAD系統(tǒng)注射模設計階段采用通用CAD系統(tǒng)進行注射模設計，雖然在很大程度上提高了模具設計的質(zhì)量和效率。但是，一方面由于通用CAD系統(tǒng)在一定意義上說還只是一種幾何建模工具，注塑模設計效率的提高僅在于三維效果的增強、繪圖及建檔速度的加快等實現(xiàn)手段上，注塑模設計經(jīng)驗的加入還主要依賴于人工干預，每一次設計的設計過程與手工實現(xiàn)基完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩2215891151噢完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩22158911512本一樣，設計效率沒有從根本上得到提高。另一方面，作為通用的CAD系統(tǒng)，在開發(fā)之初都是作為通用機械設計工具來構(gòu)思的，因此在使用這些通用CAD軟件設計注射模時，仍會感到效率低下、操作煩瑣、功能短缺。為此，近年來發(fā)展的趨勢是開發(fā)自動化和智能化程度較高的注射模CAD技術。1.2.3國內(nèi)外注塑模具CAD技術研究現(xiàn)狀近幾年來國外先進工業(yè)國家對模具CAD技術的開發(fā)非常重視，在CAD開發(fā)上投入了很大的人力和物力，將通用CAD系統(tǒng)改造成為適合模具行業(yè)的專用CAD系統(tǒng)，并將其應用于模具的設計與制造中。目前國際上流行的模具CAD軟件如下:UnigraphicsNX是美國EDS公司開發(fā)的面向制造業(yè)的CAD系統(tǒng)。UGNX有強大的建模工具和分析模塊，被廣泛地應用于航空、航天、汽車、機械、模具、工業(yè)設計等行業(yè)。UG/MoldWizard是UG系列軟件中一個獨立的應用模塊，也是應用于注塑模具設計的專業(yè)應用模塊。它應用知識嵌入的基本理念，按照注塑模具設計過程的一般順序來模擬模具設計的整個過程，在此過程中，它只需根據(jù)一個產(chǎn)品的三維實體造型建立一套與產(chǎn)品浩型參數(shù)想過的三維實體模具。它不但能自動設計一般的模具，還能結(jié)合應用UG軟件的其它應用模塊來拓展其功能，設計出復雜程度較高的模具3。此外，UG還提供了UG/DieEngineeringWizard(沖壓模工程向?qū)?、UG/ProgressiveDieWizard(多工位級進模向?qū)?等專用模具CAD工具。Pro/Engineer系統(tǒng)是美國PTC(ParametricTechnologyCorporation)公司推出的三維CAD軟件，為滿足模具行業(yè)需求，Pro/E提供了一系列模具設計模塊:Pro/Casting(鍛造模具設計)、Pro/MoldDesign(注塑模、壓鑄模、鍛模設計)，Pro/Dieface(沖壓模設計)、EMXA模架專家?guī)?ExpertMoldBaseExtension)，MoldFillingSimulationOption(注塑模具流動分析功能包)等。Pro/MoldDesign模塊用于設計模具部件和模板組裝，能自動生成模具型腔幾何體，并可通過修改造型幾何體的方法補償產(chǎn)品的收縮。為滿足模具設計與制造解決方案，Pro/E提供了模架專家?guī)霦MXA，該模塊能將使用者對模具設計的專業(yè)知識和整個設計流程整合在一起，將模芯拆模及模座設計兩大部分完整的結(jié)合在一起，使設計者可以通過簡單的操作界面完成模架的相關設定40CATIA是法國達索飛機公司(DassaultSystem)在其開發(fā)的系統(tǒng)設計應用軟件的基礎上，與美國IBM公司合作研究發(fā)展，共同支持和銷售的CAD/CAE/CAM一體化軟件。新的V5版本界面更加友好，功能也日趨完善，開創(chuàng)了CAD軟件的一種全新風格。CATIA也提供了模具輔助設計模塊(MoldandDieMachiningAssistant):MTl(模具完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩2215891151噢完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩22158911512設計產(chǎn)品)，它支持包括凸凹模固定板定義、組件實例化、注射和冷卻特征定義等模具設計的所有工作。用戶界面以標準目錄庫訪問功能為基礎，通過對組件及其關聯(lián)孔的混合實例化，支持模具零件和裝配的自動配置。這些預定義的組件可以使用諸如DME,DME-AMERICA,EOC,FUTABA等系列標注模架庫，以快速、經(jīng)濟地創(chuàng)建模具。SolidWorks軟件是美國SolidWorks公司在總結(jié)和繼承大型機械CAD軟件的基礎上，在Windows環(huán)境下實現(xiàn)的第一個機械CAD軟件，是面向產(chǎn)品級的機械設計工具。SolidWorksMoldbase模塊是SolidWorks是提供標注模架庫，它是該軟件最新模具，提供了標準模具目錄并完全與SolidWorks其它工具集成。除了完整的裝配以外，Moldbase還提供大量的組件，例如:削釘、頂桿、AB板、螺栓、定位環(huán)、軸襯等。我國在注塑模CAD技術開發(fā)、應用及研究方面起步較晚。從80年代中期開始，國內(nèi)部分大中型企業(yè)先后引進了一些國外知名度較高的CAD系統(tǒng)。同時，一些高等學校和科研院所也開始了注塑模CAD系統(tǒng)的研制與開發(fā)工作。多年來，我國對注塑模設計制造技術及其CAD的開發(fā)應用十分重視，國家和許多省市都在這方面安排了攻關項目或重點科研課題。這些項目的成果對促進我國注塑模CAD技術的迅速發(fā)展起到了重要作用，使我國注塑模CAD技術的發(fā)展和應用水平得到很快提高。1.3國內(nèi)外塑料工業(yè)的發(fā)展概況塑料工業(yè)是年輕的新興工業(yè)之一。自1868年硝化纖維素開創(chuàng)以來，世界塑料工業(yè)至今已有百余年，如從1910年酚醛塑料工業(yè)化生產(chǎn)算起，只有八十多年的歷史而塑料成為工程材料應用至今不過四十年，塑料工業(yè)真正獲得發(fā)展只是近二十年的事情。塑料工業(yè)的發(fā)展歷史雖然很短，但其發(fā)展速度相當驚人。據(jù)統(tǒng)計，1910年全世界塑料的產(chǎn)量只有20kt，1930年達100kt,1950年達1500kt,1970年達3Mt，1990年就激增到0.1Gt。從1950年以來，世界塑料產(chǎn)量增長幾乎是每隔45年就翻一番。幾十年前，塑料還只能作為象牙、玳瑁、寶石、牛骨等制件的代用品?？墒堑浆F(xiàn)在，它已成為許多工業(yè)部門不可代替的工程材料，而且這種嶄新的的合成材料，正在飛速地追趕鋼鐵工業(yè)，大有后來者追上之勢。有人說21世紀是“塑料時代”。塑料工業(yè)的基礎原料最早以農(nóng)副產(chǎn)品為主，從20年代起轉(zhuǎn)向以煤及煤焦油產(chǎn)品為主，從50年代起逐漸轉(zhuǎn)向以石油及天然氣為主，從而大大加速了塑料工業(yè)的發(fā)展。上世紀20年代以前主要是發(fā)展熱固性塑料，從30年代起，逐漸轉(zhuǎn)向以發(fā)展熱塑性塑料為主，在60年代工程塑料已成為研究中心，發(fā)展很快，應用范圍日益擴大。完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩2215891151噢完整說明書、圖紙或者需要天驕代做請加叩22158911512同時，芳雜環(huán)的耐高溫塑料也向前推進了一步。目前，國外正式生產(chǎn)的塑料品種已有300種之多，其中主要的只有5060種。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、氨基塑料、酚醛塑料等是一類產(chǎn)量較大、用途較廣、成本較低的通用塑料，其產(chǎn)量將保持持續(xù)上升的趨勢；尼龍、聚甲醛、ABS、聚碳酸酯、聚苯醚等工程塑料，正向著擴大生產(chǎn)，降低成本，改進性能，開拓用途方面的發(fā)展。隨著塑料產(chǎn)量的提高、品種的增多、應用的擴展、促進了塑料成型加工工藝的不斷發(fā)展，相繼出現(xiàn)了澆鑄成型、壓縮成型、粉末成型、層壓成型、壓注成型、擠出成型、注射成型、壓延成型、吹塑成型、發(fā)泡成型、熱成型等方法，塑料的機械加工、機械連接、焊接、粘接、彩飾、金屬鍍飾等加工工藝也取得很好的進展。目前，塑料