【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、模具結(jié)構(gòu)及主要加工方法，然后估算模具費(fèi)用及 使用 期等。 模具設(shè)計(jì) 經(jīng)過工藝分析，后進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。 （ 1） 、 裝配圖設(shè)計(jì) 模具設(shè)計(jì)方案及結(jié)構(gòu)確定后，就可繪制裝配圖。 （ 2） 、 零件圖設(shè)計(jì) 根據(jù)裝配圖拆繪零件圖，使其滿足裝配關(guān)系和工作要求，并注明尺寸、公差、表面粗糙度等技術(shù)要求。 （ 3） 、 零件加工 每個(gè)需要加工的零件都需要按照?qǐng)D樣制定其加工 工藝，然后分別進(jìn)行毛坯準(zhǔn)備、粗加工、半精加工、熱處理及精加工或修研拋光 等工序 。 裝配調(diào)整 學(xué)士學(xué)位論文 11 裝配就是將加工好的零件組合在一起構(gòu)成一副完整的模具。除緊固定位用的螺釘和銷釘外，一般零件在裝配過程中仍需一定的人工修整或機(jī)械加工。 試模 裝配調(diào)整好的模具，需要安裝到機(jī)器設(shè)備上進(jìn)行試模。檢查模具運(yùn)行是 否正常，所得到的制品是否符合要求。如有不符合要求的則必須拆下模具加以修正，然后再次試模，直到能夠正常運(yùn)行并能加工出合格的制品。 其工藝流程如下圖： 圖 2. 1 圖 2. 2 傳統(tǒng)的塑料模具制造工藝流程 傳統(tǒng)的塑料模具設(shè)計(jì)流分析制件、工藝資料 設(shè)計(jì)型腔數(shù)目與布局 設(shè)計(jì)分型面 設(shè)計(jì)成型零件結(jié)構(gòu)及尺寸 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)形式及尺寸 設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng) 設(shè)計(jì)頂出系統(tǒng) 設(shè)計(jì)模具裝配結(jié)構(gòu) 繪制模具裝配圖與零件圖 制件設(shè)計(jì) 模具結(jié)構(gòu)二維設(shè)計(jì) 工藝準(zhǔn)備 模具成型零件三維建模 數(shù)控加工編程 成型零件數(shù)控加工 其他模具零件加工 模具裝配 學(xué)士學(xué)位論文 12 程 圖中可看出，這種制造工藝路線是典型的串行路線，由于流程中各步驟的相互制約性較大，因而生產(chǎn)周期較長(zhǎng)。對(duì)于塑料模具中最核心的成型零件，即要進(jìn)行詳細(xì)的二維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與繪圖，又要對(duì)各個(gè)零件分別進(jìn)行三維實(shí)體建模，以便于數(shù)控加工程序的編制，非常費(fèi)力耗時(shí)，同時(shí)，還容易造成加工數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)的不統(tǒng)一，增加了產(chǎn)生廢品的機(jī)率。 基于 Pro/E Wildfire 的塑料模具設(shè) 計(jì)與制造流程 Pro/Moldesign 是 Pro/E Wildfire 系統(tǒng)中的一個(gè)可選擇性的模塊，提供了方便實(shí)用的三維壞境下塑料模具設(shè)計(jì)與分析工具。利用這些工具，我們可以由塑料制品的三維實(shí)體模型建立起模具裝配模型，設(shè)計(jì)分型面、澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)，生成模具成型零件的三維實(shí)體模型，從而方便且準(zhǔn)確地完成塑料模具核心部分的設(shè)計(jì)工作，再利用 Pro/E Wildfire 系統(tǒng)的布局及裝配模塊，我們還可以進(jìn)行模具的頂出 系統(tǒng)和三維總裝配設(shè)計(jì)，并總終利用工程圖模塊生成二維工程圖。 Pro/Moldesign模 塊還提供 了一個(gè)模 具 設(shè)計(jì)過程中 非常實(shí)用的分析檢測(cè)功能，其中包括拔模檢測(cè)、厚度檢測(cè)、分型面檢測(cè)、投影面積計(jì)算、充模仿真、開模仿真、干涉檢測(cè)等。在模具設(shè)計(jì)過程中適當(dāng)應(yīng)用這些分析檢測(cè)功能，可使模具設(shè)計(jì)更為合理，準(zhǔn)確且能避免設(shè)計(jì)中不必要的重復(fù)勞動(dòng)。 利用 Pro/E Wildfire的塑料模具設(shè)計(jì)基本流程如下： 學(xué)士學(xué)位論文 13 圖 2. 3 基于 Pro/E Wildfire的 塑料模具設(shè)計(jì)基本流程 制件三維實(shí)體設(shè)計(jì) 用參才零件和工件建立模具裝配模型 設(shè)置收縮率 對(duì)參考零件進(jìn)行開模檢測(cè)和厚度檢測(cè) 設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng) 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng) 設(shè)計(jì)分型面 零件是否需要改動(dòng) 拆模，生成模具成型零件三維模型 充模仿真，生成零件三維模型 生成二維工程圖 頂出系統(tǒng)及總裝配設(shè)計(jì) 使用塑料顧問進(jìn)行流動(dòng)及增充分析 開模仿真及干涉檢測(cè) 修改 參考零件 Y N 學(xué)士學(xué)位論文 14 使用 Pro/E Wildfire設(shè)計(jì)塑料模具，使模具的整個(gè)制造過程可以采用并行的工藝路線，如下圖所示： 圖 2. 4 現(xiàn) 代模具制造流程 采用這種制造方法，能大大縮短模具的設(shè)計(jì)制造周期，而且模具的設(shè)計(jì)與制造都是建立在一個(gè)統(tǒng)一的幾何模型之上，保證了模型數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和正確性。隨著 CAD/CAM技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用及數(shù)控加工機(jī)床的普及，這種設(shè)計(jì)制造工藝路線一定會(huì)日漸顯示出其優(yōu)越性，并被更加廣泛地應(yīng)用于模具制造領(lǐng)域。 模 具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 制件三建模 模具成型零件三維設(shè)計(jì) 電極三維設(shè)計(jì) 電極數(shù)控編程 成型 零件 數(shù)控 編程 生成 成型 零件 工程 圖 裝 配 數(shù)控加工 其他模具零件加工 學(xué)士學(xué)位論文 15 模具零件的主要加工方法 模具零件絕大多數(shù)是金屬材料，主要的加工方法有機(jī)械加工、特種加工和表面加工等。 (1)、 機(jī)械加工 機(jī)械加工即傳統(tǒng) 的切削與磨削加工與現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床加工，是模具制造不可缺少的一種重要加工方法。即使采用其他方法加工制造模具，機(jī)械加工也常作為零件粗加工和半精加工的主要方法。機(jī)械加工的主要特點(diǎn)是加工精度 較 高、生產(chǎn)效率 較 高，而且用相同的設(shè)備和工具能夠 加工出各種形狀和尺寸的工件。但是，用機(jī)械加工方法加工形狀復(fù)雜的工件時(shí)，其加工速度很慢，高硬度材料 更 難以加工。 (2)、 特種加工 特種加工是有別于傳統(tǒng)機(jī)械加工的加工方法，例如電加工。從廣義上講，特種加工是指那些不需要用比工件更硬的工具，也不需要 在 加工過程中 施加 明顯的機(jī)械力，而是直接利用 電能、聲能、光能、化學(xué)能等來除去工件上多余部分，以達(dá)到一定形狀、尺寸和表面粗糙度要求的加工方法 。 其中包括電火花成形加工、電火花線切割加工、超聲波加工、激光加工、化學(xué)腐蝕等 。 (3)、 塑性加工 塑性加工主要是指冷擠壓制模法，即將淬火過的成形模強(qiáng)力壓入未進(jìn)行硬化處理的模坯中，使成形模的形狀覆印在被壓的模坯上，制成所需的模具。這種成型方法 具有 不需要型面精加工，制模速度快，可以制成各種復(fù)雜型面的模具 等優(yōu)點(diǎn) 。 (4)、 鑄造加工 對(duì)于一些精度和使用壽命要求不高的模具，可以采用方便的鑄造法快速成形。但模具材質(zhì)較軟，耐熱 性差，所以模具壽命短，多用于試制和小批量生產(chǎn)。 (5)、 焊接加工 焊接法制模是將加工好的模塊焊接在一起，形成所需的模具。這種方法與整體加工相比，加工簡(jiǎn)單、尺寸大小不受限制， 但學(xué)士學(xué)位論文 16 精度難以保證，易殘留熱應(yīng)變及內(nèi)部應(yīng)力，主要用于精度要求不高的大型模具的制造。 (6)、 數(shù)控加工 數(shù)控加工是利用數(shù)控機(jī)床和數(shù)控技術(shù)完成模具零件的加工。根據(jù)零件圖 以及 工藝要求等原始條件編制數(shù)控加工程序，輸入數(shù)控系統(tǒng)，然后控制數(shù)控機(jī)床中刀具 的 運(yùn)動(dòng)， 以 完成零件的加工。數(shù)控機(jī)床包括 數(shù)控車 床 、數(shù)控銑 床 、數(shù)控鉆 床 、數(shù)控磨 床 、加工中心加工 等 ；在塑性加工中有數(shù)控沖床加工、彎管加工等；在特種成形中則有數(shù)控電火花加工、數(shù)控線切割加工、數(shù)控激光加工等。 簡(jiǎn)單介紹本 次 設(shè)計(jì)基本過程及特點(diǎn) 手機(jī)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的關(guān)鍵，這不僅需要與產(chǎn)品外觀相協(xié)調(diào)，更要考慮后序的生產(chǎn)裝配、噴漆、噴繪、模具設(shè)計(jì)制造等各個(gè)方面。 手機(jī)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)牽扯知識(shí)范圍十分廣泛，主要有： 材料選用 ； 表面處理 ； 加工手段 ； 包裝裝潢 。 這些知識(shí)的運(yùn)用直接影響著手機(jī)產(chǎn)品的外觀形象的變化。可以說設(shè)計(jì)者水平的高低決定了產(chǎn)品的生命力和產(chǎn)品檔次的高低，高檔次產(chǎn)品不一定是 高造價(jià)。 1)、 要評(píng)審造型設(shè)計(jì)是否合理可靠。主要包括制造方法，塑件的出模方向、出模斜度、抽芯、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等是否合理。 2)、 根據(jù)造型要求確定制造工藝是否能實(shí)現(xiàn)。包括模具制造、產(chǎn)品裝配、外殼的噴涂、絲印、材質(zhì)選擇等。 3)、 確定產(chǎn)品功能是否能實(shí)現(xiàn)。 4)、 進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、確定每個(gè)零件的制造工藝。 5)、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要盡量減小模具設(shè)計(jì)和制造的難度，提高注塑生學(xué)士學(xué)位論文 17 產(chǎn)的效率，最小限度的降低模具成本和生產(chǎn)成本。 6)、 確定整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、檢測(cè)手段，以保證產(chǎn)品的可靠性。 學(xué)士學(xué)位論文 18 塑料的分類及選材 塑料的 種類 很多，分類的方式也很多，常用的分類方法 有 以下兩種 ： 根據(jù)塑料中樹脂的分子結(jié)構(gòu)和性能分類 (1)、 熱塑性塑料 這種塑料中樹脂的分子結(jié)構(gòu)是線型或支鏈型結(jié)構(gòu)。 它 在加熱時(shí)可塑成一定形狀的塑件，冷卻后保持已定型的形狀。如再次加熱，又可軟化熔融，可再次塑制成一定形狀的塑件，如此可反復(fù)多次。在塑料加工中產(chǎn)生的邊角料及廢品可以回收后重新利用。常見的熱塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、 ABS、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯等。 (2)、 熱固性塑料 這種塑料在受熱初分子為線型結(jié)構(gòu)，具有 可塑性和可溶性，可塑件成為一定形狀的塑件。當(dāng)繼續(xù)加熱時(shí)，線型高聚物分子主鏈間形成交聯(lián)，分子呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，分子最終變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)，變得極不熔融，不溶解，塑件形狀固定不再變化。 在其 成形過程中，既有物理變化又有化學(xué)變化 ，所以 加工中的邊角料和廢品不可再回收利用。熱固性塑料有 憂憤全塑料、氨基塑料、環(huán)氧塑料、有機(jī)硅塑料、硅酮塑料等 幾種 。 根據(jù)塑料性能及用途分類 塑料性能及分類 （ 1） 、 通用塑料 這類塑料 是 產(chǎn)量大、用途廣、價(jià)格低的塑料。主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料六大品種，它們的產(chǎn)量占塑料總產(chǎn)量一半以上，構(gòu)成了塑料工業(yè)的主體 。 （ 2） 、 工程塑料 這類塑料 是 指在工程技術(shù)中用作結(jié)構(gòu)材料的塑料。學(xué)士學(xué)位論文 19 除具有較高的機(jī)械強(qiáng)度外，這類塑料還具有很好的耐磨性、耐腐蝕性、自潤(rùn)滑性及尺寸穩(wěn)定性等。它們具有某些金屬特性，因而現(xiàn)在越來越多地代替金屬來做某些機(jī)械零件。目前常用的工程塑料包括聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、 ABS、聚砜、聚苯醚、聚四氟乙烯等。 （ 3） 、 增強(qiáng)塑料 在塑料中加入玻璃纖維的填料作為增強(qiáng)塑料，以進(jìn)一步改善塑料的力學(xué)性能和電性能，這種新型的復(fù)合材料通常稱為增強(qiáng)塑料。它具有 優(yōu)良的力學(xué)性能 ， 強(qiáng)度和剛度 比 其它塑料高。 （ 4） 、 特殊塑料 特殊塑料指具有某些特殊性能的塑料。如氟塑料、有機(jī)硅樹脂、環(huán)氧樹脂、導(dǎo)電塑料、導(dǎo)磁塑料、導(dǎo)熱塑料以及為某些專門用途而改性得到的塑料。 手機(jī)零件材料選擇 選材途徑 早期的手機(jī)外殼主要用金屬框，如愛立信早期產(chǎn)品 388，不但耐摔，抗震性也大為增加，而且使用戶至今懷念那種厚重的沉甸甸的感覺。隨著手機(jī)的發(fā)展，輕巧成為人們的摯愛，但是，金屬框的 “ 質(zhì)量”制約了手機(jī)的發(fā)展，于是新的外殼材料應(yīng)運(yùn)而生，ABS合成塑料以其很好的抗震性、密封 性，很高的機(jī)械強(qiáng)度，耐化學(xué)腐蝕和拿在手上的質(zhì)感受到人們的青睞。以 ABS合成塑料作外殼的手機(jī)風(fēng)靡一時(shí)，成為了年輕一族裝點(diǎn)手機(jī)炫耀個(gè)性的首選，他們鐘愛塑料外殼的透視感，寵愛塑料無限的色彩變幻，因?yàn)檫@代表著他們多彩而無拘束的生活，也是他們能成為都市人流中閃爍亮點(diǎn)的重要標(biāo)志。 選擇材料 根據(jù)現(xiàn)在手機(jī)外殼使用特性所提出的要求，本手機(jī)所選用的材料為 ABS：丙烯睛丁二烯苯乙烯三元共聚物，其材料性能學(xué)士學(xué)位論文 20 如下： 1）、抗化學(xué)物、油、汽油和油脂的腐蝕。 2）、機(jī)械強(qiáng)度高、硬度大。 3）、在高溫下 ,能保持機(jī)械的和化學(xué)性能不變。 4）、耐疲勞性和沖擊性。 學(xué)士學(xué)位論文 21 4. 產(chǎn)品及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 手機(jī)形狀及尺寸選擇 手機(jī)尺寸的選擇應(yīng)考慮的問題主要有：手機(jī)尺寸大小、通過計(jì)算得出合理上下殼壁厚、合理安排鍵盤、屏幕、聽筒的位置，及相應(yīng)形狀和大小，以求美觀、大方、個(gè)性、實(shí)用等特點(diǎn)。 本手機(jī)設(shè)計(jì)采用直板外形，給人以輕盈，簡(jiǎn)潔，實(shí)用的感覺，初步設(shè)定尺寸，長(zhǎng)為 105mm 寬為 50mm，上下殼壁厚為 1mm，手機(jī)厚度為 14mm。 圖 手機(jī)上殼 手機(jī)零件造型裝配及二維工程圖 PRO/E Wildfire 簡(jiǎn)體中文版的用戶界面十分簡(jiǎn)潔、易用，但用戶在開始實(shí)際操作之前，有必要首先熟悉下它的界面組成，菜單命令，工具欄按鈕，導(dǎo)航區(qū)，用戶設(shè)置等內(nèi)容，這將會(huì)大學(xué)士學(xué)位論文 22 大提高設(shè)計(jì)工作的效率和質(zhì)量。 （ 1） 建立新文檔 1 選擇“文件”－“新建”命令打開“新建”對(duì)話框在“類型”選項(xiàng)組中選擇要?jiǎng)?chuàng)建的文件類型“零件”再?gòu)念愋瓦x項(xiàng)組中選擇實(shí)體子類型 2 在“名稱”文本框中輸入新的文件名，單擊“確定”按鈕進(jìn)入零件模塊 用戶工作界面 （ 2） 拉伸手機(jī)實(shí)體 1 單擊“拉伸” 按鈕進(jìn)入創(chuàng)建拉伸特征用戶工作界面隱藏坐標(biāo)系 2 單擊左下角放置按鈕，在彈出的快捷菜單中選擇“定義”命令，打開草繪對(duì)話框。 3 選擇基準(zhǔn)平面 FRONT 為草繪平面，基準(zhǔn)平面 RIGHT為右參照平面，單擊草繪進(jìn)入草繪器。 4 單擊“矩形”命令