【文章內(nèi)容簡介】 統(tǒng)。 (7） 吸濕性 塑料中因有各種添加劑 ,使其對水分各有不同的親疏程度 ,所以塑料大致可分為吸濕、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的兩種 ,料中含水量必須控制在允許范圍內(nèi) ,不然在高溫、高壓下水分變成氣體或發(fā)生水解作用 ,使樹脂起泡、流動性下降、外觀及機電性能不良。所以對吸濕性塑料必須按要求采用適當?shù)募訜岱椒耙?guī)范進行預熱 ,在使 用時還需要用紅外線照射以防止再吸濕。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 9 頁 共 55 頁 聽筒的材料特性決定了它是用注射模具來制造的。它在尺寸公差方面如沒有特殊的要求一般采用 68 級精度等級。而在表面粗糙度方面的要求也不是很高 ,一般都是 或 。這都取決于模具型腔的表面粗糙度。 常見塑料材料的簡單判別方法判別方法 塑料材料有各種各樣的種類 ,即使是相同形狀的制品也常常用不同的材料來生產(chǎn) ,判定不同的材料用化學分析法來判明可以知道是什么材料 ,但作為一個普通的生產(chǎn)者或技術人員 , 用那么復雜的過程來判定一種材料既花錢又花費時間。 下面介紹一種簡 單地利用火焰來判定的方法 ,列表 。 表 火焰判定材料方法 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 10 頁 共 55 頁 根據(jù)上表 ,我們可以初步的判斷聽筒是 ABS 這種材料。 應用軟件 塑料產(chǎn)品從設計到成型生產(chǎn)是一個十分復雜的過程 ,它包括塑料制品設計、模具結(jié)構(gòu)設計、模具加工制造和塑件生產(chǎn)等幾個工要方面。它需要產(chǎn)品設計師 .模具設計師、模具加工工藝師及熟練操作工人協(xié)同努力來完成 ,它是一個設計、修改、再設計的反復迭代、不斷優(yōu)化的過程。傳統(tǒng)的手工設計已越來越難以滿足市場激烈競爭的需要。計算機技術的運用 ,正在各方面取代傳統(tǒng)的手工設計方式 ,并取得了顯著的經(jīng) 濟效益。 計算機技術在注 射模中的應用 計算機技術在注射模中的應用主要表現(xiàn)在以下幾個方面： （ 1） 塑料制品的設計： 基于特征的三維造型軟件為設計者提供了方便的設計平臺 ,而且制品的質(zhì)量、體積等各種物理參數(shù)為后續(xù)的模具設計和分析打下了良好的基礎。 （ 2） 結(jié)構(gòu)分析： 利用有限元分析軟件可以對制品的強度、應力等進行分析 ,改善制品的結(jié)構(gòu)設計。 （ 3） 模具結(jié)構(gòu)設計： 根據(jù)塑料制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產(chǎn)批量 ,模具設計軟件會提供相應的設計步驟、參數(shù)選擇 .計算公式以及標準模架 等 ,最后給出全套模 具 結(jié)構(gòu)設計圖。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 11 頁 共 55 頁 （ 4） 模具開合模運動仿真： 運用 CAD 技術可對模具開模、合模以及制品被推出的全過程進行仿真 ,從而檢查出模具結(jié)構(gòu)設計的不合理處 ,并及時更正 ,以減少修模時間。 （ 5） 注射過程數(shù)值分析： 采用 CAE 方法可以模擬塑料熔體在模腔中的流動與保壓過程 ,其結(jié)果對改進模具澆注系統(tǒng)及調(diào)整注塑工藝參數(shù)有著重要的指導意義 ,同時還可檢驗模具的剛度和強度、制品的翹曲性、模壁的冷卻過程等。 （ 6） 數(shù)控加工： 利用數(shù)控編程軟件可模擬刀具在三維曲面上的實時加工過程并顯示有關曲面的形狀數(shù)據(jù) ,同時 還可自動生成數(shù)控線切割指令、曲面的三軸 ,五軸數(shù)控銑削刀具軌跡等。 目前 ,國際上占主流地位的注射模 CAD 軟件有 Pro/E、 IDEAS、 UGⅡ、 SolidWorks等；結(jié)構(gòu)分析軟件有 MSC、 Analysis 等；注射過程數(shù)值分析軟件有 MoldFlow 等；數(shù)控加工軟件有 MasterCAM、 Cimatron 等。本設計所選用的是 Unigraphics。 軟件介紹 Unigraphics（簡稱 UG）是美國 UGS 公司的集 CAD/CAM/CAE 于一體的軟件集成系統(tǒng) ,它的功能覆蓋整個產(chǎn)品開發(fā)過程：從概念設計、 功能工程、功能分析到制造 ,在航空航天、汽車、機械、模具和家用電器等工業(yè)領域的應用非常廣泛。同時 Unigraphics 也是當今世界上最先進的、緊密集成的 PLM 軟件 ,它為整個制造行業(yè)提供了全面的產(chǎn)品生命周期解決方案。它所提供的解決方案可以幫助制造業(yè)企業(yè)優(yōu)化產(chǎn)品全生命周期的全過程。 Unigraphics 的 CAD/CAM/CAE 系統(tǒng)提供了一個基于過程的產(chǎn)品設計環(huán)境 ,使產(chǎn)品從設計到加工 ,真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成 ,從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設計與制造。 UG 面向過程驅(qū)動的技術是虛擬產(chǎn)品開發(fā)的關鍵技術 ,在面向過程驅(qū)動的技術環(huán) 境中 ,用戶的全部產(chǎn)品以及精確的數(shù)據(jù)模型能夠在產(chǎn)品開發(fā)全過程的各個環(huán)節(jié)保持相關 ,從而有效的實現(xiàn)并行工程。 Unigraphics 提供集成的、全面的總產(chǎn)品工程解決方案的工具族 ,使用戶能夠數(shù)字地建立三維產(chǎn)品定義。許多世界領先的制造商用它來執(zhí)行概念設計、工業(yè)設計、詳細的機械設計、工程仿真和數(shù)字化的制造。 功能描述： 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 12 頁 共 55 頁 （ 1） 自頂向下設計 自頂向下設計過程是 UG WAVE 的一個重要應用。總體參數(shù)、外圍輪廓尺寸、組件位置等可以在裝配結(jié)構(gòu)的上層定義 ,且被相關地向下傳送到裝配下層的組件部件中。 在裝配頂層的定義 數(shù)據(jù)可以包含基準、草圖、用于修剪的片體等。下層組件應包含對父幾何對象的幾何連接。 運用 UG WAVE 作自頂向下設計有以下兩個優(yōu)點： 當需要改變上層產(chǎn)品設計時 ,允許設計者自動更新組件設計。一個關鍵參數(shù)能夠在裝配頂層中做修改且被向下傳播到細節(jié)零件。 可以實現(xiàn)并行工程 ,因為概念設計數(shù)據(jù)和細節(jié)設計數(shù)據(jù)是在不同的部件中定義的。細節(jié)設計工作可以在上層裝配部件的約束設計完成前就開始。 （ 2） 工程制圖 制圖是 UG 系統(tǒng)的應用之一。它將按照各國不同的制圖標準 ,在同一個模型下建立一套完整的工程圖。 UG 制圖 基于建模應用中生成的三維模型建立和維護各種二維工程圖。在制圖應用中建立的圖與三維模型完全相關。對模型做的任何改變自動地反映在于中。這種相關性使設計人員可隨時按需要對模型做改變。除相關性外 ,制圖應用還有下列有用的特點： 、易于使用的、圖形化的用戶界面。允許快速方便地建立二維工程圖。 。這種方法大大提高了生產(chǎn)率。 。當設計員在模型上工作時 ,允許制圖員可以同時進行制圖。 圖。 。 ,它們將自動地與父試圖對準。 。 ,如果實體更新視圖也將被更新。 （尺寸、標記和帶引線的符號）直接放在圖上。與選擇的幾何體完全相關聯(lián)。如果在實體中這些幾何體被改變 ,制圖注釋將自動更新。 。 （如尺寸、符號等） ,這個功能允許建立制中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 13 頁 共 55 頁 圖對象并立即對它們進行改變。 圖更新 ,它增強了用戶的生產(chǎn)力。 （ 3） 模具設計 使用 UG 的專業(yè)應用模塊“模具向?qū)А保?Mold Wizard）可以實現(xiàn)復雜的模具設計。模具向?qū)K運用知識嵌入的基本理念 ,根據(jù)注塑模具設計的一般過程模擬模具設計的全過程 ,提供了功能全面的計算機輔助模具設計解決方案。模具向?qū)K與 UG 的其他功能相結(jié)合 ,具有極強的自動化能力和功能強大的造型和修改能力 ,極大的方便了用戶的模具設計。 UG 模具向?qū)В?Mold Wizard）是 UG 軟件中設計注塑模具的專業(yè)應用模塊 ,它為設計模具的分型、型腔、型心、滑塊、嵌件、推桿、 鑲塊、電極 ,以及模具的模架、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等提供了方便、快捷的設計途徑 ,最終可以創(chuàng)建出與產(chǎn)品參數(shù)相關的、用于加工的三維模具。 (4） NC 加工 UG 是 CAD/CAN/CAM 三維參數(shù)化集成軟件 ,其加工模塊提供了強大的計算機輔助制造功能。由 UG/CAD 或者其他 CAD 軟件創(chuàng)建的實體模型 ,可在 UG/CAM 中生成精確的刀具路徑。用戶可以在圖形界面中編輯刀具路徑 ,觀察刀具的運動過程并進行加工模擬。生成的刀具路徑 ,可以通過后置處理產(chǎn)生用于特定數(shù)控機床的加工代碼。 UG/CAM 由三維建模、刀具軌跡設計、刀具軌跡 編輯修改、加工仿真、后置處理、數(shù)控編程模板、切削參數(shù)庫設計和二次開發(fā)功能接口等組成。加工編程可分成數(shù)控銑、數(shù)控車以及數(shù)控電火花線切割等 ,其中的數(shù)控銑是應用最廣的一種加工方法 ,能夠完成平面、型腔、曲面輪廓和螺紋等加工。在本設計（電話聽筒型腔模的加工）中 ,用到的就是數(shù)控銑的編程。 本設計所需要用到的軟件功能 ,如模型的塑造、零件的裝配、工程圖的生成、模具的塑造、零件的加工和 G 代碼的后置處理等操作 ,都可以在 Unigraphics 這個軟件中找到。在整個模型的建立過程中 ,Unigraphics 完全自動捕捉設計意圖和引 導設計修改；通過部件導航器的引導 ,復雜零部件的細節(jié)和局部設計格外清晰明了；尺寸、相互關系和幾何輪廓形狀可以隨時修改；它和 Pro/E、 Solidworks 一樣可以用尺寸來驅(qū)動模型形狀的生成 ,只要尺寸一變化 ,模型也會相應的變化；特別是它在生成工程圖的時候是很有效率的。在模型的建立過程中 ,我采用了自頂向下的設計順序 ,而在模具的設計中 ,我則采中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 14 頁 共 55 頁 用了自底向上與自頂向下混合的設計順序。這兩種設計的順序都可以在裝配關系定制好之后 ,做到不僅尺寸參數(shù)全相關 ,而且實現(xiàn)幾何形狀、零部件之間全自動完全相關。這樣就做到了前后尺寸的一致 ,做到了零件裝配的統(tǒng)一。 軟件界面如 圖 。 圖 軟件界面 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 15 頁 共 55 頁 3 模型塑造 本章是對所做設計中聽筒部分的建模過程的介紹。在這個模型塑造的過程中 ,我所采用的是自頂向下裝配的設計方法。大致是：整體模型的塑造（即聽筒的上、下蓋合在一起的整體模型）、分模（用上、下蓋連接的這條線作為分模線分模）以及分別對聽筒上、下蓋模型進行內(nèi)部結(jié)構(gòu)的塑造。這樣所做出的聽筒上、下蓋模型間就是全自動完全相關的 ,一旦修改其中一部分 ,其它與之相關的模型、尺寸等自動更新 ,不需要人工參與。 整體造型 基礎模型的塑造 首先 ,在 xy 面建立一草圖。先畫兩條平行于 x 軸的直線 ,均勻分布在 x 軸的兩邊 ,距離為 50mm。再畫兩個 R33mm 的圓與這兩條直線相交 ,兩圓的圓心都在 x 軸上 ,有一個圓的圓心且在 y 軸上。修建草圖 ,使其剛好是封閉的。 如下圖 。 圖 聽筒上蓋草圖 然后 ,進行拉伸操作（ z 軸的正方向拉伸 70mm）。 拉伸后外形如圖 。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 16 頁 共 55 頁 圖 拉伸后凸臺 曲面裁剪聽筒上、下面 聽筒的上、下兩個面都是曲面 ,在測量工具有限的情況下是不好測量的。我只好在聽筒上等距的截取了幾 個面 ,然后測量這幾個面與聽筒相交所形成的曲線（測量曲線的三個點就可以得到這條曲線）。然后用自由形式特征中的“通過曲線”將其連成面。 1. 測得構(gòu)成曲線的三點 ,并用插入 — 曲線 — 點輸入這些點。然后 ,用插入 — 曲線 —樣條 — 通過點（單段） ,將這些點連成線。 如 圖 。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 17 頁 共 55 頁 圖 命令界面 2. 通過插入 — 自由形式特征 — 通過曲線 ,使前面的曲線生成面。 如圖 。 圖 曲線生成面圖 3. 用裁切體 去掉面以上的部分 ,如下路 。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 18 頁 共 55 頁 圖 去掉面以上部分圖像 4. 塑造聽筒下表面時與上表面稍 有不同。聽筒的下表面不像上表面 ,上表面不僅是曲面 ,且還有一定的彎曲 ,須測三點；而下表面是一平直的曲面 ,只須測得 z 向的高度就可以了。同前面相同的 ,先測得并插入點再連成線 ,只是這里所用的連成線的是插入 — 曲線 — 由極點生成樣條。生成面時使用的是插入 — 自由形式特征 — 掃掠 ,在進行這項操作前須先畫一條截面線（用插入 — 曲線 — 基本曲線畫一條空間曲線） ,再用裁切體就可以了。經(jīng)過這些操作 ,就可以得到如 圖 ， 。 圖 軟件界面圖 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 19 頁 共 55 頁 圖 經(jīng)過修剪之后的圖形 聽筒前端外形塑造 在這個部分 ,需要建立一 個基準平面 。這個基準平面是將 xy 平面向上偏置 34mm 生成的 ,再用這個基準平面做草圖 ,如圖 。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 20 頁 共 55 頁 圖 基準面草圖 然后進行拉伸。這樣 ,聽筒的外形與實物就比較相象了。再將其進行一些倒角的操作 ,就可以得到以下的樣子，如圖 ，圖 。 圖 聽筒外形 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 21 頁 共 55 頁 圖 命令界面 最后 ,是在上