飲料瓶中空吹塑模具設(shè)計(jì)與關(guān)鍵零件制造

飲料瓶中空吹塑模具設(shè)計(jì)與關(guān)鍵零件制造MoulddesignandkeypartsmanufacturingofPopbottlesforblowmolding007022508現(xiàn)代模具業(yè),具有“不衰亡工業(yè)之稱(chēng)”。模具是以特定的結(jié)構(gòu)形式通過(guò)一定的方式，使材料稱(chēng)為制品的工業(yè)產(chǎn)品。模具工業(yè)已經(jīng)成為現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)工業(yè),本設(shè)計(jì)主要應(yīng)用Pro/Engineer軟件的制造模塊進(jìn)行中空吹塑飲料瓶模具進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),再應(yīng)用UGNX軟件對(duì)模具型腔零件進(jìn)行數(shù)控加工自動(dòng)編程和加工仿真.主要采用的步驟為:首先應(yīng)用Pro/Engineer進(jìn)行飲料瓶零件建模,接著對(duì)飲料瓶進(jìn)行模具設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),再將設(shè)計(jì)出的模具生成工程圖文件,最后應(yīng)用UGNX的UG/CAM模塊對(duì)型腔零件進(jìn)行數(shù)控加工工藝規(guī)劃化和自動(dòng)編程并進(jìn)行加工仿真，生成數(shù)控機(jī)床代碼。此設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)用,程序清晰易懂.IMoulddesignandkeypartsmanufacturingofPopbottlesforblowmoldingAbstractMouldstructureformindustrialproducts.throughaspecialcertainwaysofmakingmaterducts.Themoldindustryhasbecomethefoundationofmodernmanufactureindustproductsaremanufacturedbymold.tryhaveavitalinfluenceonthewholemanufactureindustryanditsdevelopment。MydesignmainlyusesthemanufacturemoldofPro/EngineertocompletetheconstructiondesignofcenterspatialblowprogramofnumeralcontrolprocessingandsimulationprThedesignprocessis：FirstIusethePro/Engineertocompletethemoldingofbeveragebottle。ThenIdothemoldingdesignandmoldingconstructiondesignofbeveragebottleandturnthemoldintoengineeringplatdocument.Atlast，IusethemoduleofUGNXtocarryonthecraftplanningandautomotiveprogramoncavitycomponentsandcompletethesimulationprocessing.ThroughtheprocessofthewholedesignIcangetthecodeofnumeralcontrolmachinetool．Thisdesignissimple,practical，andprogramistransparent。Keywords：matrix;molddesign；moldmanufacture;Pro/Engineer；UGNXIIAbstract.........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。1.1設(shè)計(jì)背景與意義..........1.1。2中空類(lèi)塑料制品的應(yīng)用.................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2.1軟件簡(jiǎn)介................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2.1.2Pro/E軟件在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用?錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2。2模具設(shè)計(jì)與制造的一般流程................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2。4模具材料的選擇.............................錯(cuò)誤2.5用Pro/ENGINEER2。5.3飲料瓶模具設(shè)計(jì).....................錯(cuò)誤!未定義2。6模具的工程圖文件..........................錯(cuò)誤!III2。6.1Pro/E的工程圖功能簡(jiǎn)介?錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2.6.2利用Pro/E生成的工程圖和BOM表......錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.1軟件介紹................................3。1.1UGNX軟件簡(jiǎn)介?錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.1。2UGNX加工模塊簡(jiǎn)介..................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3。2數(shù)控加工基本知識(shí)..........................3。2．2走刀方式和切削方式...................錯(cuò)誤3。2.3切削參數(shù)的控制?錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.3．5加工文件的后處理,CNC程序的生成.......錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。 01.1設(shè)計(jì)背景與意義眾所周知,塑料是當(dāng)今世界各國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)及人們生活領(lǐng)域中廣泛使用的一5%d的是農(nóng)業(yè);輕工業(yè)(含日用品、服裝、鞋、玩1.1.2中空類(lèi)塑料制品的應(yīng)用50年代后期,隨著高密度聚乙烯的誕生和吹塑成型機(jī)的發(fā)展,吹塑技術(shù)得到了廣各種自由曲線(xiàn)、曲面組成的流線(xiàn)形外形,如果采用手繪或二維軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)或模具設(shè)計(jì)，是沒(méi)辦法設(shè)計(jì)出產(chǎn)品和模具結(jié)構(gòu)的.(1)模具在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用的塑料制品需求量正在逐年增加,這為模具工業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1].據(jù)資料顯示,全世界模具年產(chǎn)值約為650億美元,模具工業(yè)的發(fā)展已超越了近年來(lái)快速發(fā)展的近年來(lái)我國(guó)模具也發(fā)展特別快,目前塑料模具在整個(gè)行業(yè)中約有達(dá)到30％左右的比重,目前,國(guó)內(nèi)模具塑料市場(chǎng),以注塑模具需求量最大,其中發(fā)展重點(diǎn)為工程塑料模1種塑料制品約36萬(wàn)噸,電冰箱、洗衣間等的年產(chǎn)量均超過(guò)1000萬(wàn)臺(tái).彩電的年到3000萬(wàn)臺(tái)，這些都將提高模具的需求量。(2)現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)一般為將客戶(hù)拿出的圖紙或計(jì)算機(jī)文件資料送入電腦,使用CAD/CAE進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)并做模擬實(shí)驗(yàn)得出所需要的計(jì)算機(jī)文件，在這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中系統(tǒng)可進(jìn)行圖紙?zhí)幚?。設(shè)計(jì)完成的模具零部件可使用電腦系統(tǒng)的實(shí)體成型功能把它顯示出來(lái)以利于觀察設(shè)計(jì)的正確性和可能性，在被優(yōu)化處理之后還可用系統(tǒng)功能進(jìn)行強(qiáng)度、模溫、塑料流動(dòng)狀態(tài)等有關(guān)測(cè)試.如果發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)有誤可以修改設(shè)計(jì)模。具CAD/CAE/CAM技術(shù)是幾點(diǎn):[3]應(yīng)用Pro/Engineer進(jìn)行模具設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);[4]了解模具數(shù)控加工的流程和方法;［5]應(yīng)用UGNX進(jìn)行模具型腔零件的數(shù)控加工自動(dòng)編程并生成數(shù)控程序和進(jìn)行2.1.1Pro/E軟件簡(jiǎn)介Pro/E（Pro/Engineer操作軟件,以下簡(jiǎn)稱(chēng)Pro/E)是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(ParametricTechnologyCorporation,簡(jiǎn)稱(chēng)PTC)的重要產(chǎn)品。在目前的三維造型軟2件領(lǐng)域中占有著重要地位,并作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今最成功的CAD/CAM軟件之一[3]。2。1。2Pro/E軟件在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)的功能，為模具的集成制造提供了優(yōu)良的平臺(tái)。Pro/E模具設(shè)計(jì)模塊與Pro/ENGINEER—Foundation鑄模和沖模設(shè)計(jì)人員提供了快速創(chuàng)建和修改完整模具零部件的功能[5]。模具設(shè)計(jì)選短其開(kāi)發(fā)時(shí)間,并提高成品質(zhì)量.它能幫助模具設(shè)計(jì)人員和制造工程師，創(chuàng)建復(fù)計(jì)變化時(shí),快速更新它們.?其注塑模設(shè)計(jì)功能能讓模具設(shè)計(jì)工程師輕松的完成以下的工作:根據(jù)產(chǎn)品零件圖,順利創(chuàng)建型腔、鑲件以及其他零件.利用草圖和厚度檢測(cè)功能,對(duì)零件進(jìn)行評(píng)估。對(duì)各向同性和各向異性進(jìn)行收縮補(bǔ)償。接著創(chuàng)建單腔和多腔注塑模具.創(chuàng)建分模曲面自動(dòng)創(chuàng)建,使模具被劃分成動(dòng)模部分和定模部份。將來(lái)自D—M-E、Futaba、Hasco、DMS以及National的模具標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行裝配.用干涉檢查來(lái)仿真模具開(kāi)模的順序。對(duì)填充容積、型腔曲面面積等進(jìn)行計(jì)算。3在模具設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中,從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)到模具制造一般按照以下的流程來(lái)進(jìn)行[5]:模具結(jié)構(gòu)加工模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析客戶(hù)跟蹤服務(wù)客戶(hù)認(rèn)可、交貨中空吹塑塑料制品有擠出吹塑和注塑吹塑兩種方法.前者是由擠出機(jī)擠管狀型坯,趁熱合上吹塑模,從芯模原設(shè)置通道吹入壓縮空氣使型坯吹脹，使之緊貼吹塑模具型腔需要兩幅模具,前一副模具類(lèi)同一般注射模具,只是型芯設(shè)有吹氣通道,不設(shè)有吹氣通道,2。4模具材料的選擇4修改制品修改制品吹塑生產(chǎn)過(guò)程中吹入的壓縮空氣，壓強(qiáng)只有(1.96-6。86Mpa)所以吹塑模具承受的壓力不太大，塑料管坯的溫度也不高.為了方便型腔加工,可采用強(qiáng)度稍差的材料如鋁,2。5用Pro/ENGINEER軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)2。5。1分模流程簡(jiǎn)介使用Pro/E進(jìn)行中空塑料吹塑模具設(shè)計(jì)的流程如下圖2。2所示：建立模具裝配模建立模具裝配模型并設(shè)置收縮率設(shè)計(jì)分型面設(shè)計(jì)分型面拆模，完成模具成型零件三維模型分別設(shè)計(jì)型腔、型芯的?？凇⒛５自O(shè)計(jì)模具冷卻系統(tǒng)和導(dǎo)套、導(dǎo)柱圖2.2中空吹塑模具設(shè)計(jì)流程2。5.2瓶樣的CAD設(shè)計(jì)(1)飲料瓶零件分析0.510.005(2)飲料瓶零件設(shè)計(jì)應(yīng)用Pro/E進(jìn)行產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)的流程如圖2.3所示:5否是按照以上的流程對(duì)飲料瓶零件進(jìn)行模型的建立，其具體的步驟如表2.2所示:在模型上選擇邊進(jìn)行6續(xù)表2.2飲料瓶制品設(shè)計(jì)基本步驟通過(guò)合并功能將曲面通過(guò)合并功能將曲面合并；過(guò)實(shí)體化功能將合并曲面實(shí)體化并67通過(guò)旋轉(zhuǎn)剪切功能在父通過(guò)旋轉(zhuǎn)剪切功能在父特征上進(jìn)行剪切特征通過(guò)螺旋掃描切口功能在模型上創(chuàng)建螺紋特征9個(gè)文件夾下。更改Pro/E的工作目錄到“muju”文件夾下。打開(kāi)文件“yinliaoping”，因?yàn)橹锌沾邓苣＞呤怯蓧嚎s空氣將材料粘附在相同的兩瓣內(nèi)壁上，并不需要設(shè)件中的殼特征隱含并通過(guò)拉伸在瓶口處做出一個(gè)實(shí)體來(lái)并將文件保存,退出。最終的零件模型如圖選擇“mmns_mfg__mold”。（3）裝配參照模型。將前面所創(chuàng)建的“yinliaoping＂文件作為參照模型插入到模具型腔文件中,并將模具型腔的坐標(biāo)原點(diǎn)放在零件的中點(diǎn)處。(4)設(shè)置零件收縮率體積縮小,收縮率有材料類(lèi)型和型號(hào)來(lái)確定。收縮率的計(jì)算公式如下式2。1：DMD(式2.1)8Pro/e提供了兩種設(shè)置收縮率的方法,即為按尺寸和按比例.此處選擇按尺寸設(shè)置收縮率，根據(jù)飲料瓶材料可知其值為0.005.利用Pro/e的自動(dòng)創(chuàng)建工件工具創(chuàng)建工件（200mm130mm120mm)的模具體積塊。選擇模具型腔坐標(biāo)系為工件坐標(biāo)系,創(chuàng)建完成之后體積塊和飲料瓶零件的相對(duì)位置如圖2。5所示：圖2.5飲料瓶相對(duì)于模具體積塊的位置(6)創(chuàng)建谷肚分型面怎樣確定分型面,要注意的地方比較復(fù)雜。因?yàn)榉中兔媸艿剿芗谀＞咧械某尚臀辉谒芗庑巫畲筝喞庍x擇使塑件順利脫模方便,確保使塑件開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)模一邊;塑件的精度要求需要保證;塑件的外觀質(zhì)量要求必須滿(mǎn)足;不太影響成型面積;為了便于模具型腔的數(shù)控加工，瓶底部位與型腔部位分離開(kāi)來(lái)，然后用螺栓連接到型芯上。由于谷肚部分也是一個(gè)獨(dú)立的模具工件，所以采用創(chuàng)建模具元件的方法來(lái)創(chuàng)建．首先創(chuàng)建一個(gè)將谷肚與模具型(7)分離谷肚和余料。對(duì)于除去余料部分的體積塊直接應(yīng)用拉伸工創(chuàng)建余料部分的分型面如圖2.8所示:利用拉伸創(chuàng)建的分型面將余料部分并分別保存為具xingqiang和xinxin。分離開(kāi)的型腔如圖2。9所示:?？谑菈嚎s空氣吹管的入口,又是制品的出口。?？诩纫尚椭破房?保證制品口部尺寸和形狀,同時(shí)還要切斷料坯余料,為此?？谠O(shè)計(jì)成如圖所示。吹管的外腔零件的?？?9為了管坯在模具內(nèi)受熱均勻,將模口部位切除一個(gè)冷卻槽。創(chuàng)建模具的冷卻槽（12)創(chuàng)建冷卻系統(tǒng)模具的冷卻系統(tǒng)很重要,冷卻力要求均勻,在不影響制品質(zhì)量的前提下冷卻速度要快,以提高產(chǎn)量。冷卻方式與一般注射相同，可采用模腔周?chē)_(kāi)設(shè)孔道通水循環(huán)冷卻。模具如果采用鋁等低熔點(diǎn)合金鑄造,冷卻水路可在模具型腔的背面鑄成水槽,再覆蓋蓋具的水線(xiàn)如圖2.12所示:與型芯之間采用M6—60的內(nèi)六角螺栓連接,用兩個(gè)φ6-60的圓柱銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)精確定位.在模具體積塊上創(chuàng)建出螺栓和定位銷(xiāo)（如圖2。13所示)，然后在模具體積塊和型芯零件上切除螺栓孔和銷(xiāo)孔.谷肚與型芯的連接情況如圖2。14所示:圖2.13創(chuàng)建谷肚定位銷(xiāo)和螺易保證所以直接將模具的導(dǎo)柱和導(dǎo)套安裝在型芯和型腔上.根據(jù)模具尺寸選取導(dǎo)柱和導(dǎo)2.6模具的工程圖文件2.6.1Pro/E的工程圖功能簡(jiǎn)介使用Pro/E的工程圖功能,我們可以將有Pro/EPro/E提供的工程圖模式，可以實(shí)現(xiàn)雙向關(guān)聯(lián)．我們可以利用Pro/E的基本drawing同類(lèi)型內(nèi)容的顯示［9]?；蛘?也可以輸入由其他CAD系統(tǒng)生成的圖紙。在圖紙中,所有的模型視圖都是相關(guān)的:即,當(dāng)修改了某視圖的一個(gè)尺寸后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)更新其他相關(guān)的視圖，更重要的是,Pro/E的圖紙和他所依賴(lài)的模型相關(guān),在圖紙中修改的任何尺寸,都利用已經(jīng)完成的模具文件生成工程圖和BO3.1.1UGNX軟件簡(jiǎn)介UGNX是美國(guó)UnigraphicsSolution（簡(jiǎn)稱(chēng)UGS)公司的PLM產(chǎn)品的核心組成部分.UGS公司是美國(guó)一家全球著名的MCAD供應(yīng)商．PLMSolution可以提供G軟件為汽車(chē)與交通、航空航天、日用消費(fèi)品、通用機(jī)械以及電子工業(yè)等領(lǐng)域通過(guò)其虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)（VPD)的理念帶來(lái)了多極化的，集成的、企業(yè)級(jí)包括軟件產(chǎn)品與服務(wù)在內(nèi)3.1。2UGNX加工模塊簡(jiǎn)介板,應(yīng)用各加工模板可快速建立加工操作.境,用戶(hù)在創(chuàng)建加工操作的過(guò)程中，可引用加工環(huán)境中已定義的參數(shù)，不必在每次創(chuàng)建新的操作時(shí)再一次定義，因此避免了重復(fù)勞動(dòng),提高了操作效率。UGNX強(qiáng)大的加工功能是由多個(gè)加工模塊所組成的。在加工基礎(chǔ)模塊中包含了以點(diǎn)位加工:可產(chǎn)生點(diǎn)鉆、擴(kuò)、鏜、鉸和攻螺紋等操作的刀具路徑。層平面垂直.線(xiàn)切割加工：線(xiàn)切割加工模塊支持線(xiàn)框模塊程序編制,提供了多種走刀方式，可進(jìn)后置處理模塊包括圖形后置處理器和UG通用后置處理器,可格式化刀具路徑文件，生成指定機(jī)床可以識(shí)別的NC程序,支持2~5軸銑削加工,2～4軸車(chē)削加工和2~4軸線(xiàn)切割加工。其中UG后置處理器可以直接提取內(nèi)部刀具路徑進(jìn)行后置處理,并支持用戶(hù)定義的后置處理命令。UG將智能模型（MasterModel)的概念在UG/CAM的環(huán)境中發(fā)揮的淋漓盡致，不管理。另外,以高速切削為發(fā)展的參數(shù)設(shè)定環(huán)境，更能確保刀具路徑的穩(wěn)定可靠與良好的加工品質(zhì).數(shù)控機(jī)床已經(jīng)成為現(xiàn)代制造業(yè)的主要裝備,特別是加工中心已成為衡量一個(gè)企業(yè)現(xiàn)代制造綜合能力的重要標(biāo)志之一,數(shù)控銑床和加工中心主要用于精密復(fù)雜模具型腔和型芯的加工[14].在模具數(shù)控銑加工中所使用的刀具一般都是先進(jìn)的刀具。徑。常用的刀具有平端立銑刀、圓角立銑刀、球頭刀和錐度銑刀等，如圖3.1所示:凹形表面,在半精工和精加工時(shí)，選球頭刀，以確保表面質(zhì)量，在粗加工時(shí)選平端立銑刀或圓角立銑刀,因球頭刀切削條件差；對(duì)帶脫模斜度的側(cè)面,宜選用錐度銑刀,雖然采用平端立銑刀通過(guò)插值也可以加工斜面，但會(huì)使加工路徑變長(zhǎng)而影響加工效率,同時(shí)會(huì)加大刀具的磨損而影響加工的精度。（2)根據(jù)加工形狀的大小按照從大到小的原則選擇刀具徑越大,則刀具的剛性越好,還可減少加工次數(shù)，提高加工效率。刀具越小則剛性差,容精加工時(shí),用最小刀具的半徑應(yīng)小于或等于被加工零件上的內(nèi)輪廓圓角半徑，特別是在拐角加工時(shí),選半徑小于拐角處圓角半徑的刀具并以圓弧插補(bǔ)的方式進(jìn)行加工,這徑的刀具在零件輪廓拐角處會(huì)留下更多的余量,這是精加工過(guò)程中出現(xiàn)切削力的急劇變(4)粗加工時(shí)盡可能選擇較大圓角銑刀方面圓角銑刀在切削中可以在刀刃與工件接圓角刀與球頭刀相比具有良好的切削條件,可以留下較為均勻的精加工余量［15]，如圖3。2所示,這對(duì)后續(xù)加工是十分有利的。3。2.2走刀方式和切削方式式.切削方式是指加工時(shí)刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)方式.（1）走刀方式3。3所示。其中，圖3.3a為單向走刀方式.圖3.3b是往復(fù)走刀方式,在加工過(guò)程中其加工效率高時(shí)間最短,所以在表面質(zhì)量要求不高余量不大的粗加工時(shí)可選用往復(fù)走刀，采用順銑或逆銑切削方式，是型腔加工常用的一種走刀方式.周銑削時(shí)，為了符合加工余量的大小和表面質(zhì)量的要求,要合理選用順銑和逆銑，因?yàn)榈臐M(mǎn)足精度和表面粗糙度的要求，應(yīng)選擇順銑加工方式。在采用端面銑削時(shí),應(yīng)根據(jù)所(3)刀具的切入與切出在粗加工時(shí)，每次加工后殘留余量形成的幾何形狀是在變化的,在下次進(jìn)刀時(shí)如果往會(huì)造成加工表面質(zhì)量的差異．因此,合理選擇刀具切人、切出方式具有非常重要的意義.一般的CAM軟件提供的切人切出方式有刀具垂直切人切出工件、刀具以斜線(xiàn)切人工人的凸模類(lèi)工件的粗加工和精加工以及模具型腔側(cè)壁的精加工;刀具以斜線(xiàn)或螺旋線(xiàn)切方式；圓弧切人切出工件由于可以消除連接刀痕而常用于曲面的精加工.3.2。3切削參數(shù)的控制切削參數(shù)的選擇對(duì)加工質(zhì)量、加工效率以及刀具耐用度有著直接的影響。在CAM度和切削深度等[16]。(1)主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速n一般根據(jù)切削速度V來(lái)計(jì)算,其計(jì)算公式如公式3。1所示：c式中D為刀具直徑(mmV是切削速度(m/min).切削速度的選擇離不開(kāi)刀式中n為主軸轉(zhuǎn)速(r/min),z為銑刀齒數(shù)，f為每齒進(jìn)給量(mm／齒)。每齒進(jìn)給量的選取依賴(lài)于工件材料的力學(xué)性能、刀具材料和銑刀結(jié)構(gòu)。工件的硬度和強(qiáng)度越高,每齒進(jìn)給量越小;較低的進(jìn)給量適用于加工精度和表面粗糙度要求較高時(shí)。應(yīng)留O。1-0。3mm的精加工余量。在粗加工時(shí),余量的切除往往采用層切的方法，在實(shí)踐中可以通過(guò)改變半精加工和精加工走刀路徑的方法(二者成正交關(guān)系)改善表面質(zhì)量；采用殘留高度控制表面粗糙度時(shí),步距寬度會(huì)依據(jù)工件形狀自動(dòng)調(diào)整.(4)其他參數(shù)此外,諸如工件坐標(biāo)系、刀具快速運(yùn)動(dòng)平面、加工安全平面、加工余量參數(shù)以及后置處理參數(shù)等的設(shè)定在模具設(shè)計(jì)中都要進(jìn)行考慮.3。3型腔零件數(shù)控加工自動(dòng)編程與仿真UG是當(dāng)今世界在數(shù)控加工領(lǐng)域最優(yōu)秀的CAM軟件之一[17],本次的模具關(guān)鍵零件數(shù)控加工與型腔類(lèi)同,所以在此只對(duì)型腔零件進(jìn)行數(shù)控加工工藝規(guī)劃.應(yīng)用UG的UG／CAM模塊進(jìn)行數(shù)控加工工藝規(guī)劃的流程如圖3。4所示:分析幾何體分析幾何體平面/曲面，粗加工/精加工選擇加工環(huán)境定義配置和設(shè)置建立/修改加工對(duì)象父節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建操作生成刀軌刀軌檢驗(yàn)后置處理車(chē)間工藝文件數(shù)控程序圖3.4UG數(shù)控加工流該零件上大部分表面為圓弧表面,在瓶口部分有螺紋和瓶頸槽,這部分的尺寸較小可以先用數(shù)控加工先去除大部分的材料然后再進(jìn)行鉗工加工[18].3。3.3零件數(shù)控加工工藝規(guī)劃該零件的型腔加工在最高轉(zhuǎn)速達(dá)到24000r/min的高速銑床上加工。選擇型腔銑粗加工的方法進(jìn)行分層加工,每層切深為0.6mm。粗加工使用直徑為φ16R4的圓角刀進(jìn)行加工。該刀具的表面線(xiàn)速度按推薦值取150mm/轉(zhuǎn)，而每齒進(jìn)給取完成了粗加工和半精加工之后,表面余量比較均勻,此時(shí)進(jìn)行此型腔整體的精加工.此型腔整體的精加工使用直徑為φ6的硬質(zhì)合金球頭刀進(jìn)行加工。該刀具的表面線(xiàn)速度在型腔上有尖銳過(guò)渡部分,該部分的圓角為R1,因此要對(duì)該部分進(jìn)行清角加工,清/mm／齒/m/min工刀刀0。15度200序0.1842標(biāo)原點(diǎn)在模型底面中心位置.進(jìn)入加工模塊，指定CAM進(jìn)程配置為“cam-general”,CAM設(shè)置為“mill—contour”進(jìn)行加工環(huán)境初始化.常用參數(shù)：切削方法,采用跟跟隨周邊的方式；切削步進(jìn)方式選用按刀具直徑的百進(jìn)退刀:進(jìn)刀/退刀選用水平間隙為3;豎直和最小間隙為1;傳送方式設(shè)定為先前的平面。自動(dòng)進(jìn)刀/退刀為上部垂直下刀,下部為水平進(jìn)退刀。刀具的傾斜類(lèi)型為螺旋的,0。2;毛坯余量、檢查余量、裁剪余量均為0;內(nèi)公差為0.03;切出公差為0.03.角參數(shù)：圓角控制方式為所有路徑；圓角半徑為0.5;最小半徑為0;減速方式按刀具的百分比110;減速為20%;步數(shù)為1;尖角角度為0;最大值為175。進(jìn)給率:表面速度為150;每齒切削進(jìn)給為0。3;主軸轉(zhuǎn)速為3000RPM。按默認(rèn)值.經(jīng)過(guò)開(kāi)粗加工之后，在零件的部分區(qū)域還留有較大的余量,為了使精加工時(shí)有均平進(jìn)退刀的自動(dòng)類(lèi)型為圓的；圓弧半徑為3;激活區(qū)間為0.1;重疊距離為0。2；退刀小值為0;最大值為175。10610RPM。進(jìn)給剪切速度6366mm/min，進(jìn)刀速度2000。(4)清角加工清角加工主要時(shí)為了完成零件中面與面之間交線(xiàn)處加工.所以選擇零件中的整個(gè)曲徑向切削驅(qū)動(dòng)幾何體：以需要進(jìn)行清角加工的交線(xiàn)作為驅(qū)動(dòng)幾何體。徑向切削參數(shù):材料側(cè)為0;切削類(lèi)型選擇往復(fù)；步進(jìn)方式為恒定的，步進(jìn)距離為切削參數(shù):部件余量為0,部件切入公差為0.001，切出公差為0.001。0。12,主軸轉(zhuǎn)速為6366RPM。進(jìn)刀速度為600毫米/分鐘.機(jī)床參數(shù)：機(jī)床運(yùn)動(dòng)輸出為樣條,樣條擬合的控制公差為0.03.在完成了以上了零件加工參數(shù)的設(shè)定之后,已經(jīng)生成了每一步的刀位(即刀具位置)TOOLPATH/CAVITY_MILL,TOOL,D16R4TLDATA/MILL，16.0000,4。0000,75。0000,0。0000，0。0000MSYS/0.0000,0。0000,0。0000,1.0000000,0.0000000，0.0000000,0。0000000，0。0000000,－1．0000000$$centerlinedataPAINT/PATHPAINT/SPEED，10PAINT/COLOR,1RAPIDGOTO/-78。1913,23.0600,50.0000,0。0000000,0.0000000，1.0000000RAPIDGOTO/-78.1913,23。0600，6。0002FEDRAT/MMPM，600。0000GOTO/—78.1913,23.0600，4。1002PAINT/COLOR,216FEDRAT/1790.4000刀具位置生成的是刀位文件，數(shù)控機(jī)床不能識(shí)別,必須經(jīng)過(guò)后處理才能生成數(shù)控程序。地建立自己的加工后置處理程序，該模塊適用于目前世界上幾乎所有主流NC機(jī)床和加軸的車(chē)削加工和電火花線(xiàn)切割。MDFAMDFA機(jī)床數(shù)據(jù)文件N1G40G17G90G70:3T00M06N4G00G90X—3.0784Y。9079S2984M03N5G43Z1.9685H00N7G01Z．1614F23。6M08N10G00Z.2008N11X—3。1353Y。8779N12Z。2362N13X－3.3149Y。633N14G01X—3。3275Y.681Z.2229F23。6N15X—3.3598Y．7407Z。2047N16X-3.4053Y。791Z。1866N17X—3.4615Y。8292Z。1684?塑料類(lèi)制品因其質(zhì)量輕、輕巧美觀,原料豐富和生產(chǎn)制造成本低廉在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)和生活日用品中被廣泛應(yīng)用.現(xiàn)代的中空類(lèi)容器有80%以上采用塑料類(lèi)容器,其需求AD／CAM來(lái)完成。CAD/CAE／CAM計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模擬、制造一體化CAD/CAE／CAM一體化集成技術(shù)是現(xiàn)代模具制造中最先進(jìn)最合理的生產(chǎn)方式。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)用Pro／E軟件對(duì)飲料瓶中空吹塑模具進(jìn)行了設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)設(shè)模具的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是對(duì)CAD/CAE/CAM集成軟件之一——Pro/Engineer了模具設(shè)計(jì)的效率,使得模具設(shè)計(jì)的過(guò)程智能化、直觀化,并且可以很方便地進(jìn)行在更本此畢業(yè)設(shè)計(jì)針對(duì)飲料瓶型腔零件的數(shù)控加工進(jìn)行了數(shù)控加工工藝規(guī)劃和自動(dòng)編程。通過(guò)對(duì)型腔零件進(jìn)行加工工藝分析,應(yīng)用UG軟件的U［1]許樹(shù)勤,王文平。模具設(shè)計(jì)與制造[M］.北京：北京大學(xué)出版社,2005.[2]馮炳堯等。模具設(shè)計(jì)制造簡(jiǎn)明手冊(cè)．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1985。[3]余強(qiáng),陸斐．Pro/E模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程[M]。北京:清華大學(xué)出版社,2005。［4］葛正浩等。Pro/Engineer塑料模具設(shè)計(jì)入門(mén)與實(shí)踐。北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004.［5]二代龍震工作室。Pro/ENGINEERWildfire2。0高級(jí)設(shè)計(jì)[M].北京:電子工業(yè)出版社，2005.[6]JamesGee，WilliamJorgenson，andJohnI.Shull.BasicPro/ENGINEERin20lessons。Boston：PWSPub。Co．,c1998。機(jī)械工業(yè)出版社2005［8]何滿(mǎn)才．工程圖設(shè)計(jì)Pro/EngineerWildfire中文版實(shí)例詳解［M］。北京：人民郵電[9]禇兵華.Pro／ENGINEERWildfire工程圖設(shè)計(jì)［M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2003［10]蔣建強(qiáng)。模具數(shù)控加工技術(shù)／主編[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2005[11］朱凱,李曉武.UGN中文版機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程[M].北京:人民郵電出版社,2006.[15]成大先。機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社2002.[16]全國(guó)數(shù)控培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)天津分中心．?dāng)?shù)控編程［M]。北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005.[17］UGS公司．UngrahicsCAST.2004。［19]馬秋成,聶松輝，張高峰等.UG—CAM篇．北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002。N1G40G17G90G70:3T00M06N4G00G90X—3.0784Y.9079S2984M03N5G43Z1。9685H00N6Z.2362N7G01Z．1614F23。6M08N8X—3.0898F70。5N9X—3．0965Y。9067N10G00Z.2008N11X—3。1353Y.8779N12Z。2362N13X—3．3149Y。633N14G01X-3。3275Y。681Z.2229F23。6N15X－3。3598Y。7407Z。2047N16X-3。4053Y。791Z。1866N17X—3。4615Y.8292Z.1684N18X-3。4855Y。839Z.1614N19X—3.4931Y。8421F70。5N20X-3。4941Y。8425N21X-3.4789Y.8351N22X-3。4797Y.8366N23X—3。4799Y。8367N24X-3.4855Y。839N25G00Z。2008N26Z。2362N27X—3。4604Y。8299N29X—3.4799Y。8367F70.5N31X—3。4941Y.8425N32G00Z.2008N33Z1。9685N34X—3.753Y—。8092N35Z。2362N36G01X-3。7107Y—。8351Z。2229F23。6N37X—3。646Y-.8558Z.2047N38X—3。5783Y-。8606Z．1866N39X-3。5114Y－.8492Z。1684N40X—3。4873Y—.8396Z.1614N41X-3.4798Y—。8366F70.5N42X-3。4709Y-.8335N43X—3。4706Y—。8334N44X—3.4702Y—。8326N45X-3。471Y-。8321N46X-3.5111Y—.8457N47G00Z.2008N48X—3。4873Y-.8396N49Z。2362N50X—3。5049Y-.8472N51G01Z。1614F23.6N52X—3.5044Y847F70。5N54X—3.4585Y-.8295N55Z。2362N56X-3.1345Y-.8783N57G01Z。1614F23．6N58X—3.1266Y-。8839F70。5N59G00Z．2008N60X—3.0789Y—．9076N61Z1。9685N62X1。5469Y9079N63Z.2362N64G01Z.1614F23．6N65X1.5471N66G00Z。2008N67X1。5749Y—.8846N68Z1.9685N69X2.8878Y—1。2368N70Z.2362N71Z.2008N72G01Z。1614F23。6N73Y-1.1187N74X3．4154F70.5N75X3.5003Y—1.1061N76X3.5013Y—1.0948N77X2.4814Y—.9405N78X2.3113Y－1。094N79X2.312Y—1．1057N80X2．3192Y—1.1149N81G00Z。2008N82X2．8878Y-1。1187N83Z1.9685N84X3.8317Y-。6843N85Z。2362N86Z.2008N87G01Z.1614F23。6N88X3。916Y-．5998N89X3。9218Y-。6016F70.5N90X3。9279Y—．6014N91X3.9103Y—.5946N92X3.9104Y-。5959N93G00Z。2008N94X3.916Y-。5998N96X3。9066Y—。5921N98X3。9105Y-．596F70.5N99G00Z。2008N100Z.2362N101X4。1704Y。6945N102G01X4.121Y。699Z．2229F23。6N103X4.0539Y。689Z.2047N104X3。991Y.6633Z。1866N105X3。9361Y.6235Z。1684N106X3。9187Y。6043Z.1614N107X3。918Y.6035F70。5N108X3。9136Y.5992N109X3。9073Y。5926N110X3。9075Y.5925N111X3。9272Y.6067N112G00Z.2008N113X3．9187Y.6043N114Z.2362N115X3。9188N116G01Z.1614F23。6N117X3。918Y.6035F70.5N119X3。9067Y.5922N120Z1.9685N121X2.8729Y1.2364N122Z.2362N123Z。2008N125Y1.1183N126X2.3304F70.5N128X2。312Y1。1054N129X2。3114Y1.0936N130X2。4914Y．9361N131X3.5011Y1.0944N132X3.5001Y1。1056N133X3。4931Y1.1145N134G00Z．2008N135X2.8729Y1。1183N136Z1。9685N137X1.5835Y。8774N138Z。2362N139G01Z。1614F23。6N140X1.5523Y。9043F70。5N141X1。5501Y.9059N142X1。5477Y.9072N143G00Z。2008N144Z1.9685X2.8729Y1。2364N146Z。2008N147Z。1654N148G01Z.126F23。6N149Y1.1183N150X2.3304F70.5N151X2.3191Y1.1147N152X2。312Y1。1054N153X2。3114Y1。0936N154X2.4914Y.9361N155X3．5011Y1.0944N158G00Z.1654N159X2。8729Y1。1183N161X2。8878Y—1．2368N162Z.2008N163Z。1654N164G01Z。126F23.6N165Y—1.1187N166X3。4154F70。5N167X3.5003Y-1。1061N168X3。5013Y-1。0948N170X2.3113Y—1.094N171X2。312Y—1.1057N172X2。3192Y—1。1149N173G00Z.1654N174X2.8878Y—1.1187N175Z1.9685N176X．1222Y—.6656N177Z。2008N178G01X.1481Y-．7079Z.1875F23。6N179X。1963Y—.7557Z.1693N180X。2544Y－.7908Z。1511N181X.3192Y—。8111Z。1329N182X.345Y-.8135Z.126N183X。3604Y—。8149F70.5N184X。3606N185X3.9065Y-.5876N186X3。9175Y-。5869N187X3.9263Y-。5804N188X1.5301Y—。8569N190X—3。4954Y-。7593N191X-3.5055Y—。7663N192X—3。5095Y-。7778N193X—3．5104Y-。8194N194X—3。5065Y—.8315N195X—3。4961Y—。8387N196G00Z。1654N197X.345Y-。8135N198Z。2362N199X—3。2108Y—.8376N200G01Z。2008F23．6N201X-3.4798Y—。8366Z.126F70.5N202X-3。4709Y—.8335N203G00Z。1654N204X3.8968Y—.5824N205Z1.9685N206X.5892Y。7052N207Z。2008N208G01X.5565Y.7425Z．1875F23.6N209X。5009Y。7815Z.1693N210X.4377Y.8062Z。1511N211X.3704Y.8152Z．1329N212X。3446Y。8132Z.126N213X。3328Y.8123F70。5N214X。3052Y。8121N215X-3.5065Y.8315N216X-3.4954Y.7595N217X—3。4831Y。7598N218X-.5214Y。7028N219X3。9172Y。5867N220X3。9063Y.5874N221G00Z。1654N222X。3446Y.8132N223Z1。9685N224X3。6992Y.3848N225Z。2008N226G01X3.8335Y.5187Z.15F23。6N227X3.8948Y。5803Z.126F70。5N228X3.8885Y.5741N229G00Z.1654N230X-3。4833Y．8381N231Z。2362N233G01Z。2008F23．6N234X—4。1146Y.4827Z。1875N235X-4。167Y。5258Z