【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 統(tǒng)。 (7） 吸濕性 塑料中因有各種添加劑 ,使其對(duì)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(shù)脂起泡、流動(dòng)性下降、外觀及機(jī)電性能不良。所以對(duì)吸濕性塑料必須按要求采用適當(dāng)?shù)募訜岱椒耙?guī)范進(jìn)行預(yù)熱 ,在使 用時(shí)還需要用紅外線照射以防止再吸濕。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 9 頁(yè) 共 55 頁(yè) 聽(tīng)筒的材料特性決定了它是用注射模具來(lái)制造的。它在尺寸公差方面如沒(méi)有特殊的要求一般采用 68 級(jí)精度等級(jí)。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(jiàn)塑料材料的簡(jiǎn)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(lái)生產(chǎn) ,判定不同的材料用化學(xué)分析法來(lái)判明可以知道是什么材料 ,但作為一個(gè)普通的生產(chǎn)者或技術(shù)人員 , 用那么復(fù)雜的過(guò)程來(lái)判定一種材料既花錢又花費(fèi)時(shí)間。 下面介紹一種簡(jiǎn) 單地利用火焰來(lái)判定的方法 ,列表 。 表 火焰判定材料方法 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 10 頁(yè) 共 55 頁(yè) 根據(jù)上表 ,我們可以初步的判斷聽(tīng)筒是 ABS 這種材料。 應(yīng)用軟件 塑料產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到成型生產(chǎn)是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程 ,它包括塑料制品設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具加工制造和塑件生產(chǎn)等幾個(gè)工要方面。它需要產(chǎn)品設(shè)計(jì)師 .模具設(shè)計(jì)師、模具加工工藝師及熟練操作工人協(xié)同努力來(lái)完成 ,它是一個(gè)設(shè)計(jì)、修改、再設(shè)計(jì)的反復(fù)迭代、不斷優(yōu)化的過(guò)程。傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)已越來(lái)越難以滿足市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)的需要。計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用 ,正在各方面取代傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方式 ,并取得了顯著的經(jīng) 濟(jì)效益。 計(jì)算機(jī)技術(shù)在注 射模中的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)技術(shù)在注射模中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （ 1） 塑料制品的設(shè)計(jì)： 基于特征的三維造型軟件為設(shè)計(jì)者提供了方便的設(shè)計(jì)平臺(tái) ,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(shè)計(jì)和分析打下了良好的基礎(chǔ)。 （ 2） 結(jié)構(gòu)分析： 利用有限元分析軟件可以對(duì)制品的強(qiáng)度、應(yīng)力等進(jìn)行分析 ,改善制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 （ 3） 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 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(shè)計(jì)軟件會(huì)提供相應(yīng)的設(shè)計(jì)步驟、參數(shù)選擇 .計(jì)算公式以及標(biāo)準(zhǔn)模架 等 ,最后給出全套模 具 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 11 頁(yè) 共 55 頁(yè) （ 4） 模具開(kāi)合模運(yùn)動(dòng)仿真： 運(yùn)用 CAD 技術(shù)可對(duì)模具開(kāi)模、合模以及制品被推出的全過(guò)程進(jìn)行仿真 ,從而檢查出模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理處 ,并及時(shí)更正 ,以減少修模時(shí)間。 （ 5） 注射過(guò)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(dòng)與保壓過(guò)程 ,其結(jié)果對(duì)改進(jìn)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(dǎo)意義 ,同時(shí)還可檢驗(yàn)?zāi)＞叩膭偠群蛷?qiáng)度、制品的翹曲性、模壁的冷卻過(guò)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(shí)時(shí)加工過(guò)程并顯示有關(guān)曲面的形狀數(shù)據(jù) ,同時(shí) 還可自動(dòng)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(guó)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(guò)程數(shù)值分析軟件有 MoldFlow 等；數(shù)控加工軟件有 MasterCAM、 Cimatron 等。本設(shè)計(jì)所選用的是 Unigraphics。 軟件介紹 Unigraphics（簡(jiǎn)稱 UG）是美國(guó) 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(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程：從概念設(shè)計(jì)、 功能工程、功能分析到制造 ,在航空航天、汽車、機(jī)械、模具和家用電器等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。同時(shí) Unigraphics 也是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的、緊密集成的 PLM 軟件 ,它為整個(gè)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(guò)程。 Unigraphics 的 CAD/CAM/CAE 系統(tǒng)提供了一個(gè)基于過(guò)程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)境 ,使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到加工 ,真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無(wú)縫集成 ,從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造。 UG 面向過(guò)程驅(qū)動(dòng)的技術(shù)是虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù) ,在面向過(guò)程驅(qū)動(dòng)的技術(shù)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(kāi)發(fā)全過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)保持相關(guān) ,從而有效的實(shí)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(lǐng)先的制造商用它來(lái)執(zhí)行概念設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、詳細(xì)的機(jī)械設(shè)計(jì)、工程仿真和數(shù)字化的制造。 功能描述： 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 12 頁(yè) 共 55 頁(yè) （ 1） 自頂向下設(shè)計(jì) 自頂向下設(shè)計(jì)過(guò)程是 UG WAVE 的一個(gè)重要應(yīng)用?？傮w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(guān)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(zhǔn)、草圖、用于修剪的片體等。下層組件應(yīng)包含對(duì)父幾何對(duì)象的幾何連接。 運(yùn)用 UG WAVE 作自頂向下設(shè)計(jì)有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 當(dāng)需要改變上層產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí) ,允許設(shè)計(jì)者自動(dòng)更新組件設(shè)計(jì)。一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)能夠在裝配頂層中做修改且被向下傳播到細(xì)節(jié)零件。 可以實(shí)現(xiàn)并行工程 ,因?yàn)楦拍钤O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是在不同的部件中定義的。細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)工作可以在上層裝配部件的約束設(shè)計(jì)完成前就開(kāi)始。 （ 2） 工程制圖 制圖是 UG 系統(tǒng)的應(yīng)用之一。它將按照各國(guó)不同的制圖標(biāo)準(zhǔn) ,在同一個(gè)模型下建立一套完整的工程圖。 UG 制圖 基于建模應(yīng)用中生成的三維模型建立和維護(hù)各種二維工程圖。在制圖應(yīng)用中建立的圖與三維模型完全相關(guān)。對(duì)模型做的任何改變自動(dòng)地反映在于中。這種相關(guān)性使設(shè)計(jì)人員可隨時(shí)按需要對(duì)模型做改變。除相關(guān)性外 ,制圖應(yīng)用還有下列有用的特點(diǎn)： 、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(dāng)設(shè)計(jì)員在模型上工作時(shí) ,允許制圖員可以同時(shí)進(jìn)行制圖。 圖。 。 ,它們將自動(dòng)地與父試圖對(duì)準(zhǔn)。 。 ,如果實(shí)體更新視圖也將被更新。 （尺寸、標(biāo)記和帶引線的符號(hào)）直接放在圖上。與選擇的幾何體完全相關(guān)聯(lián)。如果在實(shí)體中這些幾何體被改變 ,制圖注釋將自動(dòng)更新。 。 （如尺寸、符號(hào)等） ,這個(gè)功能允許建立制中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 13 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖對(duì)象并立即對(duì)它們進(jìn)行改變。 圖更新 ,它增強(qiáng)了用戶的生產(chǎn)力。 （ 3） 模具設(shè)計(jì) 使用 UG 的專業(yè)應(yīng)用模塊“模具向?qū)А保?Mold Wizard）可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的模具設(shè)計(jì)。模具向?qū)K運(yùn)用知識(shí)嵌入的基本理念 ,根據(jù)注塑模具設(shè)計(jì)的一般過(guò)程模擬模具設(shè)計(jì)的全過(guò)程 ,提供了功能全面的計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)解決方案。模具向?qū)K與 UG 的其他功能相結(jié)合 ,具有極強(qiáng)的自動(dòng)化能力和功能強(qiáng)大的造型和修改能力 ,極大的方便了用戶的模具設(shè)計(jì)。 UG 模具向?qū)В?Mold Wizard）是 UG 軟件中設(shè)計(jì)注塑模具的專業(yè)應(yīng)用模塊 ,它為設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)途徑 ,最終可以創(chuàng)建出與產(chǎn)品參數(shù)相關(guān)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(qiáng)大的計(jì)算機(jī)輔助制造功能。由 UG/CAD 或者其他 CAD 軟件創(chuàng)建的實(shí)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(yùn)動(dòng)過(guò)程并進(jìn)行加工模擬。生成的刀具路徑 ,可以通過(guò)后置處理產(chǎn)生用于特定數(shù)控機(jī)床的加工代碼。 UG/CAM 由三維建模、刀具軌跡設(shè)計(jì)、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(kù)設(shè)計(jì)和二次開(kāi)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(yīng)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(shè)計(jì)（電話聽(tīng)筒型腔模的加工）中 ,用到的就是數(shù)控銑的編程。 本設(shè)計(jì)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(gè)軟件中找到。在整個(gè)模型的建立過(guò)程中 ,Unigraphics 完全自動(dòng)捕捉設(shè)計(jì)意圖和引 導(dǎo)設(shè)計(jì)修改；通過(guò)部件導(dǎo)航器的引導(dǎo) ,復(fù)雜零部件的細(xì)節(jié)和局部設(shè)計(jì)格外清晰明了；尺寸、相互關(guān)系和幾何輪廓形狀可以隨時(shí)修改；它和 Pro/E、 Solidworks 一樣可以用尺寸來(lái)驅(qū)動(dòng)模型形狀的生成 ,只要尺寸一變化 ,模型也會(huì)相應(yīng)的變化；特別是它在生成工程圖的時(shí)候是很有效率的。在模型的建立過(guò)程中 ,我采用了自頂向下的設(shè)計(jì)順序 ,而在模具的設(shè)計(jì)中 ,我則采中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 14 頁(yè) 共 55 頁(yè) 用了自底向上與自頂向下混合的設(shè)計(jì)順序。這兩種設(shè)計(jì)的順序都可以在裝配關(guān)系定制好之后 ,做到不僅尺寸參數(shù)全相關(guān) ,而且實(shí)現(xiàn)幾何形狀、零部件之間全自動(dòng)完全相關(guān)。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(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 15 頁(yè) 共 55 頁(yè) 3 模型塑造 本章是對(duì)所做設(shè)計(jì)中聽(tīng)筒部分的建模過(guò)程的介紹。在這個(gè)模型塑造的過(guò)程中 ,我所采用的是自頂向下裝配的設(shè)計(jì)方法。大致是：整體模型的塑造（即聽(tīng)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(duì)聽(tīng)筒上、下蓋模型進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)的塑造。這樣所做出的聽(tīng)筒上、下蓋模型間就是全自動(dòng)完全相關(guān)的 ,一旦修改其中一部分 ,其它與之相關(guān)的模型、尺寸等自動(dòng)更新 ,不需要人工參與。 整體造型 基礎(chǔ)模型的塑造 首先 ,在 xy 面建立一草圖。先畫(huà)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(huà)兩個(gè) R33mm 的圓與這兩條直線相交 ,兩圓的圓心都在 x 軸上 ,有一個(gè)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(tīng)筒上蓋草圖 然后 ,進(jìn)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(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 16 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖 拉伸后凸臺(tái) 曲面裁剪聽(tīng)筒上、下面 聽(tīng)筒的上、下兩個(gè)面都是曲面 ,在測(cè)量工具有限的情況下是不好測(cè)量的。我只好在聽(tīng)筒上等距的截取了幾 個(gè)面 ,然后測(cè)量這幾個(gè)面與聽(tīng)筒相交所形成的曲線（測(cè)量曲線的三個(gè)點(diǎn)就可以得到這條曲線）。然后用自由形式特征中的“通過(guò)曲線”將其連成面。 1. 測(cè)得構(gòu)成曲線的三點(diǎn) ,并用插入 — 曲線 — 點(diǎn)輸入這些點(diǎn)。然后 ,用插入 — 曲線 —樣條 — 通過(guò)點(diǎn)（單段） ,將這些點(diǎn)連成線。 如 圖 。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 17 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖 命令界面 2. 通過(guò)插入 — 自由形式特征 — 通過(guò)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(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 18 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖 去掉面以上部分圖像 4. 塑造聽(tīng)筒下表面時(shí)與上表面稍 有不同。聽(tīng)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(cè)三點(diǎn)；而下表面是一平直的曲面 ,只須測(cè)得 z 向的高度就可以了。同前面相同的 ,先測(cè)得并插入點(diǎn)再連成線 ,只是這里所用的連成線的是插入 — 曲線 — 由極點(diǎn)生成樣條。生成面時(shí)使用的是插入 — 自由形式特征 — 掃掠 ,在進(jìn)行這項(xiàng)操作前須先畫(huà)一條截面線（用插入 — 曲線 — 基本曲線畫(huà)一條空間曲線） ,再用裁切體就可以了。經(jīng)過(guò)這些操作 ,就可以得到如 圖 ， 。 圖 軟件界面圖 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 19 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖 經(jīng)過(guò)修剪之后的圖形 聽(tīng)筒前端外形塑造 在這個(gè)部分 ,需要建立一 個(gè)基準(zhǔn)平面 。這個(gè)基準(zhǔn)平面是將 xy 平面向上偏置 34mm 生成的 ,再用這個(gè)基準(zhǔn)平面做草圖 ,如圖 。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 20 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖 基準(zhǔn)面草圖 然后進(jìn)行拉伸。這樣 ,聽(tīng)筒的外形與實(shí)物就比較相象了。再將其進(jìn)行一些倒角的操作 ,就可以得到以下的樣子，如圖 ，圖 。 圖 聽(tīng)筒外形 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 21 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖 命令界面 最后 ,是在上