腳盆注塑模具設計【含三維SW模型】【含CAD圖紙】

喜歡就充值下載吧，，資源目錄下展示的全都有，，下載后全都有，dwg格式的為CAD圖紙，有疑問咨詢QQ：414951605 或1304139763 南 通 大 學 畢 業(yè) 設 計（答辯）張雯機械工程學院機051班腳盆注塑模具設計 主體思路模具設計(以腳盆為例)模具簡介腳盆注塑零件設計模具設計方案比較IMOLD方案設計總結(jié)模擬數(shù)控加工本次設計流程：資料查找調(diào)研產(chǎn)品選擇比較三維造型設計IMOLD模具設計CAM加工二維圖生成論文 模具簡介與意義模具的種類很多，塑料產(chǎn)品的多樣化和超大的市場需求量決定了塑料模設計的重要性，塑料模的設計是最具有代表性的。特別是中國加入WTO后，模具工業(yè)的發(fā)展有空間，塑料模市場前景廣闊。v本課題以腳盆為設計對象，主要研究了該零件的3D快速模具設計技術。通過對傳統(tǒng)的2D設計，3D設計以及最新的參數(shù)化設計做比較，發(fā)現(xiàn)采用SolidWorks2004的模具設計平臺，可以大大提高模具設計的效率，也提高了產(chǎn)品快速響應市場的能力。對此課題的研究讓我們初步了解了模具設計的過程，對我們今后的發(fā)展有很大的幫助。腳盆零件設計步驟v步驟二:在Solidworks軟件中進行腳盆零件的設計。v步驟一:通過資料的查找和調(diào)研，從市場上眾多形式的腳盆中選擇一種作為本次設計的主題。v步驟四:通過CAD繪制腳盆二維圖。模具設計方案一這是現(xiàn)代比較流行的按摩保健腳盆，其原理是通過磁療震動，給水產(chǎn)生一定壓力，使其不斷滾動，為雙腳帶來按摩的效果。但其生產(chǎn)原理復雜，生產(chǎn)周期長，費用高，不適合我們畢業(yè)設計的選用。模具設計方案二現(xiàn)代人們越來越喜歡反古的感覺，這是一種新出的古時候洗腳用的木質(zhì)腳盆，外表古樸美觀，能滿足現(xiàn)代人某種程度上的需要，故事宮中人也使用這種腳盆。但腳盆是木制，我們設計要求的是注塑成型，所以不適合做為我們這次畢業(yè)設計的腳盆樣本。模具設計方案三具體設計步驟如下具體設計步驟如下方案三：最終設計效果圖：模擬數(shù)控加工 粗加工半精加工 精加工總 結(jié)1)更熟練的掌握了SolidWorks與CAD軟件的操作與使用。2)對于注塑模具有了更清楚的認識。3)基于Imold實現(xiàn)了模具的三維設計，效率比普通的模具設計提高了許多。4)就以這次設計的腳盆為例進行比較，假設是一個熟悉軟件的設計人員設計這個鼠標所需時間如下表：類 型Imold設計普通3D設計2D設計設計一個模架的時間約一天約一周約一個月效率提高倍數(shù)3071 答辯結(jié)束答辯結(jié)束請各位老師批評指正請各位老師批評指正謝謝謝謝2009年6月11日南通大學畢業(yè)設計（論文）中期檢查表 學院：機械工程 專業(yè)：機械工程及自動化　填表日期：2009年 4月 27日 畢業(yè)設計（論文）題目：腳盆注塑模具設計 學生姓名： 張雯 學號： 0510012001 文獻、資料檢索閱讀：中文　15　篇，外文　8　篇；是否具備獨立查閱文獻資料的能力　是　　。 開題完成情況：　好（√）　　較好（?。　∫话悖ā。?　差（?。∥赐瓿桑ā。? 外文資料翻譯情況：　好（√）　較好（　）　一般（?。〔睿ā。∥赐瓿桑ā。? 學習態(tài)度: 好（√）　　較好（?。　∫话悖ā。　〔睿ā。? 出勤情況：出勤記載是否詳實　　√??；請假次數(shù)：　　0　　，缺席次數(shù)：　0　　　。 畢業(yè)設計（論文）的進度（與任務書進度相對照）：正常（√?。　∵^快（?。　∑ā。? 中期檢查綜合評價： 1． 按時完成畢業(yè)設計開題報告，具備獨立的資料查閱能力。 2． 按時完成英文資料翻譯，質(zhì)量好。 3． 按進度計劃完成畢業(yè)設計工作，學習態(tài)度認真。 存在問題和改進措施： 希望進一步加強機電產(chǎn)品控制技術方面的培養(yǎng)與訓練。 中期檢查結(jié)論：好（√?。　≥^好（?。　∫话悖ā。　〔睿ā。? 注：1．本表由檢查教師填寫，交學院保存?zhèn)洳椋罱K歸入學生畢業(yè)設計（論文）檔案； 2．本表僅供參考，各學院根據(jù)檢查需要，可對檢查內(nèi)容進行必要的調(diào)整。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　檢查教師：　　　　　 教研室主任：　　　　 南 通 大 學 畢業(yè)設計（論文）任務書 題目： 腳盆注塑模具設計 學生姓名 張雯 學 院 機械工程學院 專 業(yè) 機械工程及自動化 班 級 機05（1） 學 號 0510012001 起訖日期2009年3月9日~2009年6月10日 指導教師 黃希 職稱 講師 發(fā)任務書日期 2009 年 3 月 9 日 課題的內(nèi)容和要求（研究內(nèi)容、研究目標和解決的關鍵問題） 研究內(nèi)容： 研究三維模具輔助設計制造技術的應用，是現(xiàn)代模具主要發(fā)展方向之一。本課題基于UG、Solidworks、Imold等模具設計平臺，研究了零件的數(shù)字化3D快速模具設計技術，提高了產(chǎn)品快速響應市場的能力。以典型產(chǎn)品零件為例，如腳盆注塑模具設計，基于UG\Solidworks等模具設計平臺，設計零件的三維模型和模具，如凸模，凹模，模架等。然后在CAM系統(tǒng)中完成零件或者模具的NC加工代碼，最后仿真模擬零件和模具的加工制造。 研究目標： 基于三維計算機輔助設計和模具設計技術，實現(xiàn)零件的快速模具設計，提高學生應用數(shù)字化設計制造的能力。 解決的關鍵問題： 1、 零件的三維輔助設計技術研究。 2、 零件的快速模具設計。 3、 零件NC加工代碼的仿真。 課題的研究方法和技術路線 研究方法： 以典型產(chǎn)品零件為例，如腳盆注塑模具設計，基于UG、Solidworks、Imold等模具設計平臺，完成腳盆注塑模具設計。最后在CAM平臺完成NC加工代碼仿真。 技術路線： 1、 調(diào)研； 2、 查閱、翻譯資料； 3、 零件三維CAD設計； 4、 零件的快速模具設計； 5、 零件結(jié)構的有限元分析； 6、零件NC加工代碼的仿真。 基　礎　條　件 1、 學生有計算機輔助設計基礎，對三維CAD與模具技術感興趣并愛好； 2、 設備：機械工程學院Roland LPX-250型三維激光掃描儀； 3、 模具設計平臺UG\Solidworks\Imold等，CAM系統(tǒng)MasterCAM等，并可使用校園網(wǎng)訪問中國學術期刊全文數(shù)據(jù)庫等資源進行資料檢索。 參考文獻 [1] 寧汝新，趙汝嘉. 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Int J Adv Manuf Technol ，2006，20：387–395 二．本課題的基本內(nèi)容，預計解決的難題 研究內(nèi)容： 研究三維模具輔助設計制造技術的應用，是現(xiàn)代模具主要發(fā)展方向之一。本課題基于UGNX、Solidworks、Imold等模具設計平臺，研究了零件的數(shù)字化3D快速模具設計技術，提高了產(chǎn)品快速響應市場的能力。以典型產(chǎn)品零件為例，如腳盆注塑模具設計，基于UG\Solidworks等模具設計平臺，設計零件的三維模型和模具，如凸模，凹模，模架等。然后在CAM系統(tǒng)中完成零件或者模具的NC加工代碼，最后仿真模擬零件和模具的加工制造。 研究目標： 基于三維計算機輔助設計和模具設計技術，實現(xiàn)零件的快速模具設計，提高學生應用數(shù)字化設計制造的能力。 解決的關鍵問題： 1、 零件的三維反求技術研究。 2、 零件的快速模具設計。 3、 零件NC加工代碼的仿真。 三．課題的研究方法、技術路線 研究方法： 以典型產(chǎn)品零件為例，如腳盆注塑模具設計，基于UG、Solidworks、Imold等模具設計平臺，完腳盆注塑模具設計。最后在CAM平臺完成NC加工代碼仿真。 技術路線： 1、 調(diào)研； 2、 查閱、翻譯資料； 3、 零件三維CAD設計； 4、 零件的快速模具設計； 5、 零件結(jié)構的有限元分析； 6、 零件NC加工代碼的仿真。 四．研究工作條件和基礎 1．學生有計算機輔助設計基礎，對三維CAD與模具技術感興趣并愛好； 2．設備：機械工程學院Roland LPX-250型三維激光掃描儀； 3．模具設計平臺UG\Solidworks\Imold等，CAM系統(tǒng)MasterCAM等，并可使用校園網(wǎng)訪問中國學術期刊全文數(shù)據(jù)庫等資源進行資料檢索。 五、進度計劃 起訖日期 工作內(nèi)容 3.9 – 3.26 調(diào)研、資料收集，完成開題報告 3.27 - 4.6 設計零件CAD模型 4.7 – 4.30 零件的快速模具設計，完成裝配圖 5.1 – 5.12 零件NC加工代碼的仿真 5.13 – 5.28 改進模具設計, 撰寫畢業(yè)設計說明書 5.29 – 6.10 完成論文，畢業(yè)答辯 指 導 教 師 評 語 該學生查閱了相關文獻資料，對課題的要求和目的已經(jīng)明確，對腳盆注塑模具設計的研究意義和研究背景已有一定的認識，對自己所要完成的研究內(nèi)容基本了解。在前期準備工作的基礎上所做的開題報告，反映了該學生對本課題有所理解和掌握，所擬定的研究方法和技術路線以及時間安排符合要求，所需條件學院也能滿足。同意該學生所做的開題報告。建議同意其開題。 導師簽名： 　 　　年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 　 　　年 月 日 學院 意見 通過開題（　?。? 開題不通過（　　） 教學院長簽名： 　 　　年 月 日 注：1、學院可根據(jù)專業(yè)特點，可對該表格進行適當?shù)男薷摹? 南通大學畢業(yè)設計（論文）立題卡 課題名稱 腳盆注塑模具設計 出題人 黃希 課題表述（簡述課題的背景、目的、意義、主要內(nèi)容、完成課題的條件、成果形式等） 課題的意義：研究三維模具輔助設計制造技術的應用，是現(xiàn)代模具主要發(fā)展方向之一。 課題目的：基于三維計算機輔助設計和模具設計技術，實現(xiàn)零件的快速模具設計，提高學生應用數(shù)字化設計制造的能力。主要內(nèi)容：以典型產(chǎn)品零件為例，如腳盆注塑模具設計，基于UG\Solidworks等模具設計平臺，設計零件的三維模型和模具，如凸模，凹模，模架等。然后在CAM系統(tǒng)中完成零件或者模具的NC加工代碼，最后仿真模擬零件和模具的加工制造。 完成課題的條件：模具設計平臺UG\Solidworks\Imold等，CAM系統(tǒng)MasterCAM。 成果形式：完成腳盆注塑模具設計與制造仿真，畢業(yè)設計說明書1份，提交腳盆的模具設計圖，A0圖紙2張。 課題來源 科研 課題類別 畢業(yè)設計 該課題對學生的要求 學生的要求：有計算機輔助設計與制造基礎，對三維CAD與CAM感興趣并愛好。 教研室意見 經(jīng)審核，該課題的工作量、難易程度符合機械工程及自動化專業(yè)培養(yǎng)目標及要求，建議同意立題。 教研室主任簽名：______________ ________年________月________日 學院意見 同意立題（　?。? 不同意立題（　?。? 　　教學院長簽名：______________ ________年________月________日 注：1、此表一式三份，學院、教研室、學生檔案各一份。 2、課題來源是指：1.科研，2.社會生產(chǎn)實際，3. 其他。 3、課題類別是指：1.畢業(yè)論文，2.畢業(yè)設計。 4、教研室意見：在組織專業(yè)指導委員會審核后，就該課題的工作量大小，難易程度及是否符合專業(yè)培養(yǎng)目標和要求等內(nèi)容提出具體的意見和建議。 5、學院可根據(jù)專業(yè)特點，可對該表格進行適當?shù)男薷摹? 南通大學畢業(yè)設計（論文） 南 通 大 學 畢 業(yè) 設 計（論文） 題目： 腳盆注塑模具設計 姓 名： 張 雯　 　 指導教師：　 黃 希 專 業(yè)：機械工程及自動化 南通大學機械工程學院 2009年6月  摘要 模具設計的種類很多，其中以塑料模的設計最為主要。塑料產(chǎn)品的多樣化和超大的市場需求量決定了塑料模設計的重要性。模具工業(yè)的發(fā)展有空間，前景很好。特別是中國加人WTO后，國際模具市場前景廣闊，中國模具仍有一定的競爭優(yōu)勢。 本課題以腳盆為設計對象，主要研究了該零件的3D快速模具設計技術。通過對傳統(tǒng)的2D設計，3D設計以及最新的參數(shù)化設計做比較，發(fā)現(xiàn)采用SolidWorks2004的模具設計平臺，可以大大提高模具設計的效率，也提高了產(chǎn)品快速響應市場的能力。對此課題的研究讓我們初步了解了模具設計的過程，對我們今后的發(fā)展有很大的幫助。 關鍵字：模具設計，SolidWorks,注塑模,快速設計 Abstract Many types of mold design, plastic mold design with the most major. Plastic product diversification and market demand for super-plastic design has determined the importance of. Mold the development of industrial space, good prospects. Especially after China's WTO plus people, the international market prospects mold, China mold there is still a competitive advantage. This topic takes the footbath machine as the target of mold design. It is main researched the 3D fast mould designing technique of this part. Through the comparion with the designing of traditional 2D design, 3D design and the latest designing of parameterize, we can find that if adopts the mold design platform of SolidWorks2004, it can improve the efficiency of mold design greatly, and also can improve the ability that the products respond the market fast. The study on mold design lets us find out the course of the design about the mould is very helpful to our development in the future. Key words: Mold design, SolidWorks, Injection mold, Rapid design  目錄 摘要 II Abstract III 目錄 IV 第1章 緒論 6 1.1注塑成型 6 1.2模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 6 1.3模具發(fā)展趨勢 7 1.4關于SolidWorks 8 1.5本文的研究目的、內(nèi)容和意義 8 第2章 總體設計方案的確定 10 2.1設計方案的提出與比較 10 2.2設計方案的確定及導入 12 2.3數(shù)據(jù)準備和項目建立 13 2.4 型芯型腔設計 14 第3章 標準模架的選用 22 3.1模板的選用 22 3.2墊塊的選用 22 3.3導柱的選擇 23 3.4導套的選擇 24 3.5塑料注射模標準模架 24 第4章 澆口與澆道的設計及計算 26 4.1 添加智能螺釘 26 4.2 添加定位圈 27 4.3 添加澆口套 27 4.4 澆口設計 28 第5章 最終設計效果圖 29 5.1 模架最終效果圖 29 5.2 MasterCAM加工效果圖 30 第6章 總結(jié) 32 參考文獻 33 致謝 34 35 第1章 緒論 1.1注塑成型 注塑成型是塑料成型的一種重要方法，它主要適用于熱塑性塑料的成型。注塑成型的特點是：成型周期短，能一次成型形狀復雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬的塑料制件；注塑成型的生產(chǎn)效率高，易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)；除氟塑料以外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用注塑成型的方法成型。但注塑成型所有的注射設備價格較高，模具的結(jié)構較復雜，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不適合單件小批量的塑件成型。［1］ 隨著注塑成型技術的發(fā)展，到目前為止，部分熱固性塑料也可以采用該方法成型。 1.2模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 國內(nèi)現(xiàn)狀 整體來看，中國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術和能力等方面都有了很大進步，但與國民經(jīng)濟發(fā)展的需求、世界先進水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進口。在總量供不應求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還有一些技術含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。由于中國塑料模具以中低檔產(chǎn)品為主，產(chǎn)品價格優(yōu)勢明顯，有些甚至只有國外產(chǎn)品價格的1/5～1/3，加入WTO后，國外同類產(chǎn)品對國內(nèi)沖擊不大，而中國中低檔模具的出口量則加大；在高精模具方面，加入WTO前本來就主要依靠進口，加入WTO后，不僅為高精尖產(chǎn)品的進口帶來了更多的便利，同時還促使更多外資來中國建廠，帶來國外先進的模具技術和管理經(jīng)驗，對培養(yǎng)中國的專業(yè)模具人才起到了推動作用。國內(nèi)高校，如上海交通大學模具國家研究中心，華中科技大學數(shù)控技術國家研究中心，清華大學CAD國家研究中心，在模具庫設計方面都是先進典型代表。我國臺灣的模具工業(yè)具有相當?shù)囊?guī)模和水平，生產(chǎn)周期短、售后服務好，是臺灣模具工業(yè)的優(yōu)勢。而大陸的寧波遠東制模，深圳富士康，海爾模具，江蘇國盛精密模具有限公司等也都是我國模具方面的翹楚。這次課題我們采用三維模具庫設計，同時加以使用IMOD庫，希望能更多的掌握三維設計平臺。［2］-［15］ 國外現(xiàn)狀 現(xiàn)代工業(yè)，模具領先。模具工業(yè)水平的高低已成為衡量國家制造業(yè)水平的重要標志之一。近年來，隨著汽車和IT工業(yè)的發(fā)展， 模具工業(yè)得到快速的發(fā)展，2005年模具銷售額達610億元，模具出口達7.38億美元，同比增長達25％和51％。 CAD/CAE/CAM的廣泛應用,顯示了用信息技術帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性。在歐美,CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍應用的技術。在CAD的應用方面,已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級階段,目前3D設計已達到了70%～89%。PRO/E、UG、CIMATRON等軟件的應用很普遍。歐美模具企業(yè)在生產(chǎn)中廣泛應用數(shù)控高速銑,三軸聯(lián)動的比較多,也有一些是五軸聯(lián)動的,轉(zhuǎn)數(shù)一般在1.5萬～3萬r/min。增加數(shù)控高速銑床,是模具企業(yè)設備投資的重點之一。在歐洲模具展上,快速成型技術和快速制模技術占據(jù)了十分突出的位置,有SLA、SLS、FDM和LOM等各種類型的快速成型設備,也有專門提供原型制造服務的機構和公司。國際上現(xiàn)在已經(jīng)采用普及三維設計模具平臺，比我國廣泛使用的二維更為先進，更為系統(tǒng)方便，歐洲德馬吉公司，米克朗公司，日本牧野公司，西班牙德克雷克公司，德國科恩公司等都在利用三維設計平臺設計模具方面做的非常突出，很值得我們學習。［16］-［23］ 1.3模具發(fā)展趨勢 在軟件運用方面，模具設計正向網(wǎng)絡化、智能化、三維化發(fā)展；模具加工正趨于系統(tǒng)化、一體化、快速化；而模具生產(chǎn)也正向?qū)I(yè)化、標準化、商品化發(fā)展。 設計方面，主要以三維和虛擬設計為主；制造方面主要向智能化的方向發(fā)展。 模具工業(yè)是一個發(fā)展非常快的行業(yè),在國外比新興的電子工業(yè)發(fā)展都要快,在中國20世紀九十年代的發(fā)展速度為12%,預計未來五年每年將會達到15%的速度。 未來我國模具的10大發(fā)展趨勢是: 1.模具日趨大型化。 2.模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米,現(xiàn)已達到2-3微米,1微米精度的模具也將上市。 3.多功能復合模具將進一步發(fā)展。新型多功能復合模具除了沖壓成型零件外,還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務,對鋼材的性能要求越來越高。 4.熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。 5.隨著塑料成型工藝的不斷改進,氣輔模具及適應高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。 6.標準件的應用將日益廣泛。模具標準化及模具標準件的應用將極大地影響模具制造周期,還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。 7.快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊。 8.隨著車輛和電機等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展,壓鑄模的比例將不斷提高。同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越來越高的要求。 9.以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快,塑料模具的比例將不斷增大。由于機械零件的復雜程度和精度的不斷提高,對塑料模具的要求也越來越高。 10.模具技術含量將不斷提高。 1.4關于SolidWorks SolidWorks公司為達索系統(tǒng)（Dassault Systemes S.A）下的子公司（納斯達克（NASDAQ）上市代號：DASTY），專門負責研發(fā)與銷售機械設計軟件的視窗產(chǎn)品。是世界上第一個基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，由于使用了Windows OLE技術、直觀式設計技術、先進的Parasolid內(nèi)核（由劍橋提供）以及良好的與第三方軟件的集成技術，SolidWorks成為全球裝機量最大、最好用的軟件。 1.5本文的研究目的、內(nèi)容和意義 模具設計的種類很多，其中以塑料模的設計最為主要。塑料產(chǎn)品的多樣化和超大的市場需求量決定了塑料模設計的重要性。模具工業(yè)的發(fā)展有空間，前景很好。特別是中國加人WTO后，國際模具市場前景廣闊，中國模具仍有一定的競爭優(yōu)勢。 本課題基于SolidWorks、IMold等模具設計平臺，研究了零件的數(shù)字化3D快速模具設計技術，提高了產(chǎn)品快速響應市場的能力。以典型產(chǎn)品零件為例，如腳盆注塑模具設計，基于SolidWorks等模具設計平臺，設計零件的三維模型和模具，如凸模，凹模，模架等。然后在CAM系統(tǒng)中完成零件或者模具的NC加工代碼，最后仿真模擬零件和模具的加工制造。 對此課題的研究讓我們初步了解了模具設計的過程，對我們今后的發(fā)展有很大的幫助。 第2章 總體設計方案的確定 2.1設計方案的提出與比較 腳盆是日常生活中不可缺少的生活用品，就我們這次設計的腳盆，我提出以下幾種方案： 方案一 圖2-1方案一 這是現(xiàn)代比較流行的按摩保健腳盆，其原理是通過磁療震動，給水產(chǎn)生一定壓力，使其不斷滾動，為雙腳帶來按摩的效果。但其生產(chǎn)原理復雜，生產(chǎn)周期長，費用高，不適合我們畢業(yè)設計的選用。 方案二 圖2-2方案二 現(xiàn)代人們越來越喜歡反古的感覺，這是一種新出的古時候洗腳用的木質(zhì)腳盆，外表古樸美觀，能滿足現(xiàn)代人某種程度上的需要，故事宮中人也使用這種腳盆。但腳盆是木制，我們設計要求的是注塑成型，所以不適合做為我們這次畢業(yè)設計的腳盆樣本。 方案三 圖2-3方案三 這是一種居家常用的塑料腳盆，噴厚3mm，ABS塑料注塑而成，制作工藝簡單，原材料便宜，造價低，可大批量生產(chǎn)，注塑成型，所以我們選用方案三為我們這次畢業(yè)設計的腳盆模板。 2.2設計方案的確定及導入 本課題以腳盆為設計對象，主要研究了該零件的3D快速模具設計技術。傳統(tǒng)的二維和三維模具設計需要對模架部件一一設計， 對于結(jié)構和形狀類似、尺寸不一的產(chǎn)品，設計者就進行著類似的設計和重復的勞動。而數(shù)字化3D快速模具設計就不同，在SolidWorks軟件中的IMold模具庫中，有不同廠家生產(chǎn)的各種不同型號的模架。用各種模式來設計模架，設計、干涉和制造各方面所用的時間有很大的差距。 在設計之前，對腳盆的工藝性做了以下分析： ⑴材料和精度，ABS 具有良好的綜合性能，廣泛運用于薄殼類塑件，選定塑件材料為ABS，等級精度為5。 ⑵壁厚，塑件壁厚應盡量均勻，以減少塑件的內(nèi)應力，壁厚還要保證能承受頂出脫模裝置的頂出力，不因受力過大而產(chǎn)生翹曲變形。在實際生產(chǎn)中， ABS 的常用壁厚推薦值1.2~1.8mm，分析設計塑件功能要求，確定塑件的壁厚為3mm。 ⑶脫模斜度，在塑件的內(nèi)外表面，沿脫模方向設計足夠的脫模斜度。根據(jù)已選定的材料ABS，其脫模斜度宜為（40ˊ~1.5°）結(jié)合分析本塑件形狀，定其脫模斜度為50′。 ⑷加強結(jié)構，為提高塑件的強度和剛度，采用增設加強筋的方法。 ⑸圓角，塑件面與面之間一般應采用圓弧過渡，這樣不僅可以避免塑件尖角處的應力集中，提高塑件強度，而且可以改善物料的流動狀態(tài)，降低充模阻力，便于充模，塑件轉(zhuǎn)角處的圓角半徑通常不小于0.5～1mm。 通過工藝分析和給定尺寸，腳盆零件便可成型。 IMold是產(chǎn)品設計很重要的插件，可以幫助我們快速形成凸凹模以及模具的模架，所以我們必須在安裝完成后將IMold導入SolidWorks中。 首先打開SolidWorks05版，單擊主菜單中的工具選項，再單擊插件選項，出現(xiàn)圖2-4所示對話框，勾選IMoldv6選項。 圖2-4 IMold插件導入 單擊確定，出現(xiàn)圖2-5的工具條 圖2-5 IMold工具條 2.3數(shù)據(jù)準備和項目建立 2.3.1數(shù)據(jù)準備 單擊數(shù)據(jù)準備選擇塑料制件，在衍生工具條中選擇X軸旋轉(zhuǎn)90°，單擊確定。這樣可以方便后面在做模架的時候零件位置與模架位置相互匹配。 在設置收縮率的時候，因為選擇的材料是ABS，所以收縮率自動生成為1.05%，設置收縮系數(shù)是為了零件冷卻后尺寸合適，防止因為冷卻而是零件的尺寸發(fā)生不合適的改變。 還要注意，零件的數(shù)據(jù)準備后的零件放置位置與方向必須與零件的拔模方向相一致，注意X,Y,Z軸的尺寸調(diào)整，只有方向一致，才能再后來的加工中繼續(xù)順利進行。如圖2-6所示 圖2-6 正確零件位置 2.3.2項目建立 單擊菜單工具欄-項目管理-新建項目，在彈出窗體中調(diào)用新生成的腳盆.Derived零件，單擊確定，則新項目就生成了，我們以后做的凸模凹模模架都是在這個項目內(nèi)完成的。 2.4 型芯型腔設計 零件圖最先設計完成后，我們要生成它的型芯和型腔，用來作為注塑零件的模，并用MasterCAM加工出來。 所謂型芯，就是通常我們知道的凸模，用來作為零件注塑的內(nèi)部填充，保證零件造型的準確。所謂型腔，就是我們通常說的凹模，他是零件外形的一個模板，用來保證零件外形的美觀性和準確性。 生成分型線和分型面，可以有兩種方法，一種是利用SolidWorks正常工具欄手動分型生成；另一種是利用IMOLD工具欄自動生成。兩種相比較，前者適用于造型簡單明了，分型面不復雜的零件，而后者偏向于復雜零件的自動分型，同時后者需要另行購買，而前者是軟件自帶的功能，所以，我們這里采用SolidWorks自動手動分型的方法。 2.4.1 分型線的生成 分型線是零件型芯型腔分型的基本，只有找到正確的分型線，才能生成分型面，通過分型面才可以將凸凹模分開，分型線是造型的根本。而分型面則是通過根本所生成的零件制造的重要部分。 打開腳盆零件圖，點擊“插入”——“模具”——“分型線”，點擊最上面的面，以確定拔模方向，如圖2-7，再點擊菜單中的”拔模分析”,將自動生成合適的分型線，如圖2-8，2-9 圖2-7 拔模方向 圖2-8 衍生欄 圖2-9 分型線 2.4.2 分型面的選擇 在選擇分型面時應遵循如下原則： （1）分型面應選在制品的最大截面處，否則制品無法脫模。在選擇分型面時這是首要原則。 （2）盡可能使制品留在動模一側(cè)，因為注塑機的推出液壓缸設在動模一側(cè)，制品留在動模一側(cè)有利于脫模機構的設置。 （3）有利于保證制品的尺寸精度。 （4）有利于保證制品的外觀質(zhì)量。 （5）盡可能滿足制品的使用要求。 （6）盡量減小制品在合模方向上的投影面積，以減小所需的鎖模力。 （7）長型芯應置于開模方向。 （8）有利于排氣。 （9）有利于簡化模具結(jié)構。 （10）在選擇非平面分型面時，應有利于型腔加工和制品的脫模方向。 （11）考慮脫模斜度對塑件尺寸的影響。 考慮到零件特征等諸多因素，編輯分型線后，創(chuàng)建如圖2-10所示的分型面。 圖2-10 分型面  2.4.3 型芯型腔的結(jié)構設計 磨具加工的結(jié)構形式有一模一件和一模多件，一模多件可以縮短加工周期，但對尺寸要求較為嚴格，本產(chǎn)品結(jié)構尺寸相對較大，不適合一模多件的加工方式，所以選用一模一件的形式。 考慮到塑件的結(jié)構比較簡單，凹模都采用整體式結(jié)構。整體式凹模由整塊材料加工制成，整體式凹模的特點是強度高和剛度高，不會使制品產(chǎn)生拼接縫痕跡。但加工較困難，需用電火花機床和立式銑床加工，熱處理也不方便，僅適合于形狀簡單的中小型制品。其結(jié)構形式見零件圖。 單擊“插入”——“參考幾何體”，生成一個基準面，在基準面內(nèi)畫一個矩形，作為毛坯的尺寸，點擊“插入”——“模具”——“切削分割”，選擇生成的草圖。則自動生成型芯型腔毛胚。通過“插入”——“曲面”——“移動復制”，可將其打開，如圖2-11所示 圖2-11 分模圖 （1）凹模的徑向尺寸計算 凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸屬包容尺寸，在使用過程中凹模的磨損會使包容尺寸逐漸的增大。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設計模具時，包容尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。 凹模的徑向尺寸計算公式： （《中國模具設計大典》式 9.4-10） 式中 ——凹模徑向名義尺寸（最小尺寸）； ——所采用的塑料的平均成型收縮率 ； ——制品的名義尺寸（最大尺寸）； ——成型零件工作尺寸的修正系數(shù)（可由《中國模具設計大典》表 9.2-4表9.4-7查得）； ——制品公差（負偏差）； ——模具制造公差，取塑件相應尺寸公差的1/3～1/6。 尺寸： 尺寸： 尺寸： 尺寸： 尺寸： （2）凹模的深度尺寸計算 凹模的深度尺寸計算公式： （《中國模具設計大典》式 9.4-12） 式中：——凹模深度名義尺寸（最小尺寸）； ——制品高度名義尺寸（最大尺寸），其它同上。 尺寸： 尺寸： 尺寸： （3）型芯的徑向尺寸計算 型芯的徑向尺寸計算公式： （《中國模具設計大典》式 9.4-11） 式中 ——型芯徑向名義尺寸（最大尺寸）； ——制品的名義尺寸（最小尺寸），其它同上。 尺寸： 尺寸： （4）型芯的高度尺寸計算 型芯的高度尺寸計算公式： （《中國模具設計大典》式 9.4-13） 式中： ——型芯高度名義尺寸（最大尺寸）； ——制品孔深名義尺寸（最小尺寸），其它同上。 尺寸： 第3章 標準模架的選用 3.1模板的選用 模板是塑料注射模具中板類零件的主要零件，是模具中除了推板、墊塊以外的各個板的總稱。 模板板面的尺寸規(guī)格，主要取決于注射機的鎖模力和注射容量。詳見表3-1。 表3-1 模板與選用注射成型機規(guī)格 注塑機型號 模板尺寸B×L 固定模板尺寸B1×L SYS-10(立式) XS-Z-30（臥式） XS-Z-60 XS-Z-60A XS-ZY-125 XS-ZY-125A XS-ZY-250 XS-ZY-400 XS-ZY-500 XS-ZY-1000 XS-ZY-3000 XS-ZY-4000 125×200 160×200 200×315 200×400 200×400 315×500 315×500 315×500 500×800 560×900 800×1250 900×1250 160×200 200×200 250×315 250×400 250×400 355×500 355×500 355×500 560×800 630×900 900×1250 1000×1250 模板中有動模板，定模板等不同板塊，根據(jù)GB/T4169.8-2006,選擇1000*1000,1000*990,1000*690等規(guī)格不等。 3.2墊塊的選用 墊塊寬度的確定是按照同方向模板寬度的1/6～1/5的規(guī)律來取值的，并對所取得的尺寸作適當圓整及優(yōu)化后決定的。 墊塊高度的確定要考慮到注射機行程和必要的定出距離，所以確定為三、四檔尺寸，可靈活選用。 表3-2 注射機型號與墊塊的選用 注塑機型號 動定模板尺寸B×L 機器行程S 墊塊高度值 SYS-10(立式) XS-Z-30（臥式） XS-Z-60 XS-Z-60A XS-ZY-125 XS-ZY-125A XS-ZY-250 XS-ZY-400 XS-ZY-500 XS-ZY-1000 XS-ZY-3000 XS-ZY-4000 125×200 160×200 200×315 200×400 200×400 315×500 315×500 315×500 500×800 560×900 800×1250 900×1250 120 160 180 300 300 325 350 260 500 700 1080 1250 40、50、63 50、63、80 50、63、80 50、63、80 50、63、80 63、80、100 63、80、100 63、80、100 100、125、160 100、125、160、200 125、160、200、250 160、200、250 根據(jù)國標，選擇900*1250這款型號墊板。 3.3導柱的選擇 在GB/T 4169.4-2006和GB/T 4169.5-2006中，導柱的結(jié)構共有三種型式，即帶頭導柱和帶/肩導柱Ⅰ型及有肩導柱Ⅱ型。 帶頭導柱是目前國內(nèi)外常用的導柱型式之一。其特點是原材料較節(jié)省，模板上的固定孔較??；而有肩導柱Ⅰ型的特點是其固定部分直徑與相配的導套外徑相同，所以可以采用同一種方式和工夾具進行鉆、鏜模板加工、并可減少工藝裝備的數(shù)量；對于有肩導柱Ⅱ型的特點是可以利用導柱后部定位對下面的模板進行定位，所以在一般的情況下不再需要使用定位銷。 本設計選用帶頭導柱形式。 3.4導套的選擇 在GB/T 4169.2-2006和GB/T 4169.3-2006中，導套有直導套、帶頭導套Ⅰ型和帶頭導套Ⅱ型三種型式。 直導套在國內(nèi)使用較多，國外卻并不廣泛。這種型式多用于厚模板中，可縮短模板的鏜孔深度；帶頭導套Ⅰ型在國內(nèi)外經(jīng)常使用；帶頭導套Ⅱ型的作用與有肩導柱相同，其定位肩可對安裝在導套后面的一塊模板進行定位。 本設計選用帶頭導套Ⅰ型。 3.5塑料注射模標準模架 模架是指由動、定模固定板，定模板，動模板，導柱，導套，支承板，墊塊，推板和推桿固定板等主要磨具零件所組成的整體組合。 按澆口的形式模架分為大水口模架和小水口模架兩大類。香港地區(qū)將澆口稱為水口，大水口模架指采用除點澆口外的其他澆口形式的（二板式模具）所選用的模架，小水口模架指進料口采用點澆口模具（三板式模具）所選用的模架。 由GB/T 12556-2006可知，大水口模架總共有四種形式：A型、B型、C型、D型。 小水口模架就是指采用點澆口的模具所選用的模架，總共有8種型式：DA型、DB型、DC型、DD型、EA型、EB型、EC型、ED型，其中以D字母開頭的4種型式適用于自動斷澆口模具的模架。 在本課題零件的設計過程中，對于模架各部件不用另外設計。目前在模架市場和模具設計領域中，各大廠商根據(jù)國家或國際標準開發(fā)出了系列化、標準化的模架。與傳統(tǒng)的模架設計，大大減少了個零部件的制造周期，節(jié)約了成本，提高了效率，實現(xiàn)了快速制造。 在SW2004中自帶的模具庫中有不同廠家提供的模架類型，產(chǎn)用的有DME、LKM和HASCO等。 單擊“IMOLD”工具欄中的“模架設計系統(tǒng)”中的“添加模架”按鈕，打開對話框。在【供應商】下拉菜單中列出了各模架廠家，【類型】下拉列表中列出了對應廠商生產(chǎn)的模架型號，如LKM_SG類型的模架有AI、BI、CI和DI這4種。本人選用的是STRACK的模架N系列，按照比例自定義的模架尺寸及厚度。生成模架如圖3-1所示。 圖3-1 生成初始模架第4章 澆口與澆道的設計及計算 澆注系統(tǒng)設計是注塑模具設計中最重要的問題之一。澆注系統(tǒng)是引導塑料熔體從注塑機噴嘴到模具型腔的進料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對制品質(zhì)量影響很大。它的設計合理與否，直接影響著模具的整體結(jié)構及其工藝操作的難易。 澆注系統(tǒng)設計原則： （1）結(jié)合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。 （2）盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時間。 （3）澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關鍵，應有利于熔體流動、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動，并有利于排氣和補鎖。 （4）避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生。 （5）澆注系統(tǒng)凝料脫出應方便可靠，凝料應易于和制品分離或者易于切除和修整。 （6）熔接痕部位與澆口尺寸，數(shù)量及位置有直接關系，設計澆注系統(tǒng)時要預先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)，以及對制品質(zhì)量的影響。 （7）盡量減少因開設澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量。 （8）澆注系統(tǒng)的模具工作表面應達到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應有IT8以上的精度要求。 （9）設計澆注系統(tǒng)時應考慮儲存冷料的措施。 （10）應盡可能使主流道中心與模板中心重合，若無法重合也應使兩者的偏離距離盡可能縮小。 在SW中，首先打開“澆注設計系統(tǒng)”工具條，單擊“澆口設計系統(tǒng)”“添加澆口”按鈕，彈出對話框，接著在【目錄】下拉列表中選擇廠家，如FUTATB、DM、HASCO等。在【分類】下拉列表中選擇標準件。 4.1 添加智能螺釘 在型芯型腔與模架固定方式上，我采用添加智能螺釘?shù)墓潭ǚ椒?，分別在上底板和下底板上固定12個M17的螺釘。通過“IMOLD”——“智能螺釘”——“添加螺釘”，選擇合適的廠家和尺寸及位置，放置螺釘。如圖4-1 圖4-1 添加智能螺釘 4.2 添加定位圈 選擇IMOLD中“標準件庫”——“添加組件”，選擇HASCO的供應商，General類型，根據(jù)GB/T4169.18-2006，選擇直徑為120的定位圈。生成定位圈如圖4-2。 圖4-2 定位圈 4.3 添加澆口套 選擇IMOLD中“標準件庫”——“添加組件”，選擇DME的供應商，General類型，根據(jù)GB/T4169.19-2006，選擇直徑為50的澆口套，生成4-3如圖所示 圖4-3 澆口套 4.4 澆口設計 澆口是連接流道與型腔之間的一段細短通道，是澆注系統(tǒng)的關鍵部分，起著控制料流速度、補料時間及防止倒流等作用。 常用的澆口類型有直澆口、側(cè)澆口、點澆口等幾種形式。 本模具澆注系統(tǒng)采用直澆口形式，這種澆口熔體從制品的頂端進料 深度和寬度的經(jīng)驗公式如下： （《中國模具設計大典》式 9.2-13） （《中國模具設計大典》式 9.2-14） 式中 h——澆口深度（mm），制品常用h＝0.5～2mm，約為制品最大厚度的 ； t——制品厚度（mm）； n——塑料材料系數(shù) ； W——澆口寬度（mm）； A——型腔表面積，即制品外表面積（mm） ABS: （《中國模具設計大典》表 9.2-2） 由《模具設計與制造簡明手冊》表2－51 取; ; 澆口長 第5章 最終設計效果圖 5.1 模架最終效果圖 模架最終設計效果圖如下： 圖5-1 模架最終效果圖 至此腳盆注塑模架就設計完成，其中包含了廠家提供的模架樣本及根據(jù)經(jīng)驗公式生成的標準件，還有一些計算機自動添加的輔助元件，冷卻管道經(jīng)計算機處理顯得更為真實化，明顯化，看起來直觀易懂。  5.2 MasterCAM加工效果圖 型芯加工時，先將圖形由SolidWorks的格式轉(zhuǎn)為IGS格式，使用CAM打開。自動生成毛坯，之后通過面銑（20平刀）—曲面粗加工（20平刀）—曲面精加工(13球刀)，便可進行NC仿真模擬，形成圖5-2的形狀。 圖5-2 型芯加工圖  型腔加工時，先將圖形由SW的格式轉(zhuǎn)為IGS格式，使用CAM打開。自動生成毛坯，之后通過面銑（20平刀）—曲面粗加工（20平刀）—曲面精加工(13球刀)，便可進行NC仿真模擬，形成圖5-3的形狀。 圖5-3 型腔加工圖 第6章 總結(jié) 通過完成這次的腳盆模具畢業(yè)設計，感覺收獲很大，不僅感覺在本專業(yè)知識面擴大了，特別是模具實際方面的知識，從原來的一知半解到現(xiàn)在已有一個較為清晰的認識，雖然在設計過程中缺乏實際的生產(chǎn)經(jīng)驗，難免在實際模具的開發(fā)生產(chǎn)過程中對問題的突發(fā)性缺乏預見能力，但基本能把大學期間所學的專業(yè)知識都融會貫通起來了，并用于此次畢業(yè)設計當中，達到學以致用的目的。 我設計這個腳盆所用的時間如下： 類 型 Imold設計 普通3D設計 2D設計 設計一個模架的時間 約一天 約一周 約一個月 效率提高倍數(shù) 30 7 1 此外，對SolidWorks軟件與MasterCAM軟件有了更深刻的認識，在軟件的操作也比原來提高了一個檔次，然而，本人在使用SolidWorks軟件來進行模具設計的過程中，從造型的外觀設計到整體模具結(jié)構零件的設計，曾遇到過不少的困難，影響了設計工作的進展，但經(jīng)過自己的一番鉆研、與同學、老師探討和請教之后，問題終于迎刃而解。 另外，在此設計過程中也做了很多重復性的工作，往往一個在造型上的缺陷，對后期的設計工作帶來影響而不得不推翻重新開始，于是，在不斷犯錯與解決中我總結(jié)了在設計過程中的一定經(jīng)驗，此中經(jīng)驗對我來說是十分寶貴的此種經(jīng)歷對我獨立思考問題、解決問題的能力也帶來很大的提高。 畢業(yè)在即，從學校的學習到工作單位的實際設計生產(chǎn)，是一個很大的轉(zhuǎn)變，我清楚的認識到，要成為未來工作中專業(yè)的技術型人才，必須具備“專業(yè)、意愿與耐心”。因此，未來只能通過對自己在專業(yè)知識結(jié)構上的不斷完善，把所學到的理論知識更好地運用到工作當中，腳踏實地，在工作中學習，學習后工作，把工作做得更加出色，更加完美。 參考文獻 ［1］夏玉海．模具產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢．現(xiàn)代制造技術與裝備[J]， 2007，6：1-2 ［2］劉勝國．我國沖壓模具技術的現(xiàn)狀與發(fā)展．黃石理工學院學報[J]，2007，2（23）：12-15 ［3］李和平，肖根福．模具技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢綜述．井岡山學院學報（自然科學）[J]，2006，2（27）：46-49 ［4］李大鑫，張秀棉．模具技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢綜述．模具制造[J]，2005，2：1-4 ［5］龔肖新．注塑模具加工工藝分析．機械制造[J]，2007，3：5-8 ［6］鄭涌．模具行業(yè)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢．科技信息[J]，2007，4：64-65 ［7］洪慎章．模具制造業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向．模具制造[J]，2003，4：3-5 ［8］李海平．國內(nèi)模具工業(yè)的現(xiàn)狀及研發(fā)趨勢．科技資訊[J]，2006，26：245－246 ［9］李　冬．國內(nèi)模具行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢．成都航空職業(yè)技術學院學報[J]，2005，63：54-56 ［10］屈偉平．我國模具制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題及對策．模具技術[J]，2006，5：59-62 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