【正文】 奠定了基礎(chǔ)。塑料工業(yè)對模具的迫切需求促使注射模 CAD 技術(shù)迅速 發(fā)展，而近幾十年塑料流變學(xué)、幾何造型技術(shù)、 NC 加工以及計算機技術(shù)的突飛猛進又為注射模 CAD 系統(tǒng)的開發(fā)創(chuàng)造了條件。這種設(shè)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。讓設(shè)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(shè)計方案的提出、評價、分析模擬與修改到具體設(shè)計實現(xiàn)的設(shè)計全過程。而在眾多輔助設(shè)計制造軟件中， Unigraphics 軟件是當(dāng)今世界較先進、面向制造業(yè)的綜合軟件。1 目 錄 1 引言 課題的依據(jù)和意義?????????????????????（ 1） 注塑模具 CAD 技術(shù)概述 ???????????? ??????? （ 1） 國內(nèi)外塑料工業(yè)的發(fā)展概況 ???????????? ????? （ 5） 塑料模國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢 ???????????? ?? （ 7） 模具加工 CAM 現(xiàn)狀 ???????????? ????????? （ 9） UG 軟件在模具制造中的應(yīng)用特點 ???????????? ??? （ 9） 本 設(shè)計任務(wù) ???????????? ???????????? （ 10） 2 手機上蓋的設(shè)計 建立外形 ???????????? ????????????? （ 11） 建立殼體 ??????????????? ?????????? （ 16） 建立缺口特征 ??????????????? ???????? （ 17） 建立鑲邊 ??????????????? ?????????? （ 24） 3 注塑模具設(shè)計 注射模設(shè)計的基本原則 ??????????????? ???? （ 26） 分型面的選擇 ??????????????? ???? ? ??? （ 26） 確定型腔布置及型芯和型腔的建立 ????????????? ? （ 30） 結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計 ??????????????? ???? ? ?? （ 31） 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 ??????????????? ???? ? ?? （ 34） 推出機構(gòu)的設(shè)計 ??????????????? ???? ? ?? （ 35） 澆口設(shè)計 ??????????????? ???? ? ??? ? ? （ 36） 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 ?????? ????????? ???? ? ??? （ 36） 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 ?????????????? ???? ? ? ??（ 37） 模具設(shè)計的有關(guān)計算 ??????????????? ???? （ 37） 4 數(shù)控仿真加工工藝 零件的分析 ??????????????? ???? ? ???? （ 40） 零件鋼材的選用 ??????????????? ???? ? ?? （ 41） 加工方案 ??????????????? ???? ? ???? ?（ 42） 手機凸模的 CAM??????? ??????? ???? ?? ?? （ 42） 結(jié)論 ?????????????? ???? ?? ???? ?? ??? （ 59） 2 參考文獻 ??????????????? ???? ??? ??? ??（ 60） 致 謝 ??????????????? ???? ??? ??? ??（ 61） 附錄（圖表） ??????? ???? ??? ??? ?? ? ?????（ 62） 1. 引言 隨著科學(xué)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(shè)計和模具的設(shè)計、制造與更新為前提的。 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(shè)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(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。 注塑模具 CAD技術(shù)是指在注塑模具設(shè)計過程中采用 CAD系統(tǒng) 來輔助設(shè)計人員進行模具設(shè)計，以便提高模具設(shè)計的水平和效率。顯然，傳統(tǒng)的人工設(shè)計、手工設(shè)計生產(chǎn)方式己不能適應(yīng)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(shù)、新工藝來解決傳統(tǒng)技術(shù)中存在的問題。 始于 20 世紀(jì) 60 年代，英國、美國、加拿大等國的學(xué)者如 (英國 )、(美國 )、 (加拿大 )、 (美國 )等開展了一系列有關(guān)塑料熔體在模具型腔內(nèi)流動與冷卻的基礎(chǔ)研究。 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。曲面造型系統(tǒng)比較適用于具有復(fù)雜型腔表面的注射模。 (1)人工設(shè)計階段 這一階段一直持續(xù)到 CAD 技術(shù)的發(fā)展初期，當(dāng)時的注射模設(shè)計純粹依靠設(shè)計人員的經(jīng)驗、技巧和現(xiàn)有的設(shè)計資料，從塑件的工藝計算到注射模的設(shè)計制圖，全靠手工操作完成，設(shè)計效率較為低下。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(shù)。這個時期 CAD 系統(tǒng)的主要特征就是參數(shù)化設(shè)計方法的應(yīng)用。 參數(shù)化設(shè)計方法與傳統(tǒng)方法相比，最大的不同在于它存儲了設(shè)計的整個過程，設(shè)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(shè)計出一組形狀相似而不是單一的產(chǎn)品模型。但是參數(shù)化設(shè)計只適用于單一的零件設(shè)計，當(dāng)進行部件或復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計時，修改參數(shù)就很容易引起結(jié)構(gòu)干涉。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(shè)計工具來構(gòu)思的，因此在使用這些通用 CAD 軟件設(shè)計注射模時，仍會感到效率低下、操作煩瑣、功能短缺。 UG NX 有強大的建模工具和分析模塊，被廣泛地應(yīng)用于航空、航天、汽車、機械、模具、工業(yè)設(shè)計等行業(yè)。此外，UG 還提供了 UG/Die Engineering Wizard(沖壓模工程向?qū)?)、 UG/Progressive Die Wizard(多工位級進模向?qū)?)等專用模具 CAD 工具。 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(fēng) 格。 Solid Works 軟件是美國 Solid Works 公司在總結(jié)和繼承大 型機械 CAD 軟件的基礎(chǔ)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(shè)計工具。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)。 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。從 1950 年以來，世界塑料產(chǎn)量增長幾乎是每隔 4～ 5 年就翻一番。 塑料工業(yè)的基礎(chǔ)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。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。 塑料產(chǎn)量的提高和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，也促進了塑料成型設(shè)備和成型模具的不斷發(fā)展。標(biāo)準(zhǔn)化是專業(yè)化生產(chǎn)的重要前提，也是系統(tǒng)解決提高勞 動生產(chǎn)率，提高技術(shù)水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本及改善勞動組織的最重要的條件條件之一。 8 解放前，我國塑料工業(yè)基本上都是個空白點，僅能生產(chǎn)酚醛塑料、氨基塑料等少數(shù)幾個品種，而且設(shè)備簡陋、效率極低，原材料也靠進口。而且還更具我國實際情況，利用國產(chǎn)資源，獨創(chuàng)了一種新型尼龍品種，即尼龍 1010，并廣泛應(yīng)用于許多工業(yè)部門。當(dāng)前，塑料模的標(biāo)準(zhǔn)化工作取得了很大的進展，根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我國實際情況，已經(jīng)制定出了塑料模具設(shè)計，縮短制模周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量提出了充分保證。 塑料模國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟 中重要的基礎(chǔ)工業(yè)，模具設(shè)計與制造水平的高低是衡量一個國家綜合制造能力的重要標(biāo)志。1991 年前者為 131 億美元，后者為 120 億美元 151。在塑料模具中，由于注塑模具能夠一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確的制品，適用于高效率、大批量的自動化生產(chǎn)方式，使其在塑料模中的占用量超過了 5%。 成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計方面也取得較大進展。 在制造技術(shù)