【導讀】在設計中,我先建立零。到了它們之間需要的配合關系。應用NC代碼在數(shù)控機床上面加工了。在設計中,我采用主流的設計軟件Unigraphics來。設計零件、模具的外形,并生成加工軌跡和NC代碼。畢業(yè)設計的內(nèi)容就是加工一個簡單的型腔模具的流程。在實際生產(chǎn)中的過程與這個。一個軟件中實現(xiàn)的。

　　

【正文】 tility Symbol。 （ 9） 進行尺寸標注。 選擇 Insert— Dimension。 （ 10） 添加注釋 ,技術要求 ,形位公差或其他說明 ,選擇 Insert Annotation。 （ 11） 保存并關閉文件。 UG 軟件的制圖功能在實際應用中 ,與前面所講是還有點區(qū)別的。 我們在建模的工作完成以后 ,點擊應用程序菜單 中的制圖 選項就進入制圖界面。進入工程制圖的界面前 ,需要先對圖紙等進行一些設置：將單位設置為毫米 ,選擇圖紙大小和投射角。 然后 ,就可以在制圖界面中進行視圖的投影和布局了。我們可以根據(jù)零件的形狀 ,由不同方向投影得到多個視圖 ,以清晰完整地 表示零件的信息。 通過以下的對話框 ,添加模型的視圖 ，如圖 。 圖 軟件界面對話框圖 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 39 頁 共 55 頁 5 工藝分析 塑料模具的常用材料 合理選擇塑料成型模具的材料 ,是塑料成型模具設計和制造的關鍵問題 ,它對提高模具壽命 ,降低成本 ,提高制品的質(zhì)量有著重要的意義。目前 ,對于制造塑料模具成型零件的材料中 ,用得較多得是鋼材。 選擇塑料模具成型零件的 材料時 ,應考慮以下因素： （ 1） 成型塑料制品得塑料種類及特點 。 （ 2） 塑料制品得成型工藝方法； （ 3） 成型制品得形狀、尺寸和精度要求； （ 4） 塑料制品 生產(chǎn)批量； （ 5） 有關塑料成型模具材料得物理、化學性能 ,如力學性能、耐磨性、耐蝕性、韌性和導熱性能等； （ 6） 與模具制造有關得因素 ,如加工方法、加工性能、熱處理性能、焊接性能、拋光性能等； （ 7） 使用得可靠性與經(jīng)濟性等。 根據(jù)以上幾點和模具的形狀要求 ,聽筒模具材料選用的是熱作模具鋼 ,鋼號為4Cr5MoSiV,其熱處理工藝：退火（溫度 /℃： 840900；硬度 HBC：≤ 235） ,淬火（溫度 /℃：10001010；冷卻介質(zhì)：空氣） ,回火（溫度 /℃： 550；硬度 HRC： 4054）。 注射成 型工藝 概述 塑料注射成型是塑料制品效率生產(chǎn)方法之一。而注射成型模具是實現(xiàn)塑料注射成型加工的重要工藝裝備 ,目前它占整個塑料成型模具的一半以上。 （ 1） 注射模的分類 ① 單分型面注射模 ② 多分模面注射模 ③ 帶有活動鑲塊的注射模 （ 2） 單分模面注射模 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 40 頁 共 55 頁 單分模面注射模習慣上又稱為兩板式注射模 ,它是注射模具中結構最簡單的由自動模和定模構成、其型腔設在動模上 ,一部分設在定模上 ,主流道設在定模上 ,開模后塑料制品連同流道凝料一起留在動模一側、動模一側設有推出機構 ,用以推出塑料制品流道凝料（又稱 脫模）。這類模具的特點式結構簡單 ,對塑料制品的成型的適應很強 ,所以應用十分廣泛。 （ 3） 單分模面注射模的設計 注射模主要由成型零件、澆注系統(tǒng)、分型與抽芯機構、導向零件、推出機構、支撐零件、冷卻和加熱以及排氣系統(tǒng)等幾個部分組成。 注射模設計考慮的要點 （ 1） 模具與注射機有關的尺寸與所有的注射機參數(shù)必須相適應 ,包括注射機的最大注射量、鎖磨力等； （ 2） 根據(jù)塑料制品的結構特點 ,正確確定抽芯及推出機構； （ 3） 正確設計模具的加熱冷卻系統(tǒng) ,確保注射成型工藝的順利進行 ,提高率和塑料制品的質(zhì)量； （ 4） 模具 結構形狀應盡量簡單便于加工和裝配、模具應具有一定的精度、表面粗糙度強度和剛度 ,確保塑料制品的質(zhì)量和精度； （ 5） 必須便于工人操作和加工、維修。 脫模斜度 為了便于塑件從模具型腔中取出或從塑件中抽出型芯 ,在設計時必須考慮塑件內(nèi)外壁應具有足夠得脫模斜度。 最小脫模斜度與塑料性能、收縮率的大小、塑件的幾何形狀有關。根據(jù)各種材料特性可以得出材料性質(zhì)脆、硬的、脫模斜度要求大 ,但在具體選擇脫模斜度時還應注意以下幾點： （ 1） 凡塑件精度要求高的 ,應采用較小的脫模斜度； （ 2） 凡較高、較小的尺寸 ,應 選用較小的脫模斜度； （ 3） 塑件形狀復雜的、不易脫模的應選用較大的脫模斜度； （ 4） 塑料的收縮率大的應選用較大的斜度值； （ 5） 塑料壁厚較厚時 ,會使成形收縮增大 ,脫模斜度應采用較大的數(shù)值； （ 6） 如果要求脫模后塑件保持在型芯的一邊 ,那么塑件的內(nèi)表面的脫模斜度可選中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 41 頁 共 55 頁 的比外表面小；反之 ,要求脫模后塑件留在型腔內(nèi) ,則塑件外表面的脫模斜度應小于內(nèi)面。但是 ,當內(nèi)外表面要求脫模斜度不一致時 ,往往不能保證壁厚的均勻。 （ 7） 增強塑料宜取大 ,含自潤滑劑等易脫模塑料可取?。? （ 8） 取斜度方向 ,一般內(nèi)孔以小 端為準 ,符合圖紙 ,斜度由擴大方向取得。外形以大端為準 ,符合圖紙 ,斜度由縮小方向取得 ,一般情況下 ,脫模斜度不包括在塑件公差范圍內(nèi)。 壁厚 強度及剛度要求塑料模具型腔的側壁和底壁厚度的計算是模具設計中經(jīng)常遇到的重要問題 ,尤其對大型模具更為突出。目前許多單位都憑經(jīng)驗決定 ,但常因估計不準確而造成模具報廢或是材料的浪費。為此 ,建立科學的計算方法實屬必要。目前常用計算方法有按強度條件計算和按剛度條件計算兩大類 ,但在實際應用中 ,塑料模具卻要求既不允許因強度不足而發(fā)生明顯變形（甚至破壞） ,也不允許因剛度不 足而發(fā)生過大變形。因此 ,要求對強度及剛度加以合理考慮。 在注射成型過程中 ,型腔所受的力有塑料熔體的壓力、合模時的壓力、開模時的拉力等 ,其中最主要的是塑料熔體的壓力。在塑料熔體壓力的作用下 ,型腔將產(chǎn)生內(nèi)應力及變形。如果型腔側壁和底壁厚度不夠 ,當型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應超過型腔材料的許用應力時 ,型腔即發(fā)生強度破壞。與此同時 ,剛度不足則發(fā)生過大的彈性變形 ,從而產(chǎn)生溢料和影響塑料尺寸及成型精度 ,也可能導致脫模困難等 ,可見模具對強度和剛度都有要求。 從分析和實踐可以得知 ,模具對強度及剛度的要求并不需要同時兼顧。對于大尺寸型腔 ,剛度是主要問題 ,應按剛度條件計算；對小尺寸型腔 ,強度不足是主要問題 ,應按強度條件計算。強度計算的條件是滿足各種受力狀態(tài)下的許用應力 ,剛度計算的條件則由于模具特殊性 ,可以從以下幾個方面加以考慮： （ 1） 要防止溢料 模具型腔的某些配合面在高壓塑料熔體注入時 ,會產(chǎn)生足以溢料的間隙。為了使型腔不致因模具彈性變形而發(fā)生溢料 ,此時應根據(jù)不同塑料的最大不溢料間隙來確定其剛度條件。如尼龍、聚乙烯、聚丙烯等低粘度塑料 ,其允許間隙為 ,對聚苯乙烯、 ABS 等中等粘度塑料為 ；對聚碳酸酯 、硬聚氯乙稀等高粘度塑料為。 （ 2） 應保證塑件精度 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 42 頁 共 55 頁 塑件均有尺寸要求 ,尤其使精度要求高的小型塑件 ,這就要求模具型腔具有很好的剛性 ,即塑料注入時不產(chǎn)生過大的彈性變形。最大彈性變形值可取塑件允許公差的 1/5,常見中小型塑件公差為 （非自由尺寸） ,因此允許彈性變形量為,可按塑件大小和精度等級選取。 （ 3） 要有利于脫模 當變形量大于塑件冷卻收縮值時 ,塑件的周邊將被型腔緊緊包住而難以脫模 ,強制頂出則易使塑件劃傷或損壞 ,因此型腔允許彈性變形量 應小于塑件的收縮值。但是 ,一般說來塑料的收縮率較大 ,故多數(shù)情況下 ,當滿足上述兩項要求時已能滿足本項要求。上述要求在設計模具時其剛度條件應以這些項中最苛刻者（允許最小的變形值）為設計標準 ,但也不宜無根據(jù)地過分提高標準 ,以免浪費 材料 ,增加制造困難。 毛坯的選擇 模具零件常用的毛坯主要有鍛件、鑄件、焊接件、各種型材、棒料、板料及工程塑料等。 選用毛坯類型的因素有如下幾個方面： （ 1） 零件材料的工藝性及組織和力學性能要求； （ 2） 零件的結構形狀和尺寸； （ 3） 生成類型； （ 4） 工廠生產(chǎn)條件 。 根據(jù)以上幾點因素以及聽筒模具的外形不是很精細、尺寸不是很大、精度不是很高等 ,可以選定聽筒模具的毛坯類型為鍛件（鍛件毛坯也是制造中小型模具成型件毛坯的主要方法之一）。根據(jù)零件尺寸大小 ,鍛件的毛坯大小可選用 220mm 70mm 60mm（只要比模具體略高就可以了）。 定位基準的選擇 （ 1） 工件定位 在機械加工中 ,工件被加工表面的尺寸、形狀和位置精度 ,取決于工件相對與刀具和機床的正確位置和運動。確定工件在機床上或夾具中占有正確位置的過程稱為定位。為防止在加工過程中因受切削力、重力、慣性力等的 作用破壞定位 ,工件定位后應將其固中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 43 頁 共 55 頁 定 ,使其在加工過程中保持定位位置不變的操作稱為夾緊。將工件在機床上或夾具中定位、夾緊的過程稱為裝夾。制定零件的機械加工工藝規(guī)程時 ,必須選擇工件上一組（或一個）幾何要素（點、線、面）作為定位基準 ,將工件裝夾在機床或夾具上以實現(xiàn)正確定位。 工件正確定位應滿足以下要求： ① 應使工件相對于機床占據(jù)一個正確的位置。 ② 要保持加工精度 ,位于機床或夾具上的工件還必須相對于刀具有一個正確位置。 在生產(chǎn)中工件、刀具之間的相對位置常用試切法或調(diào)整法來保證。 （ 2） 工件定位的基本原理 —— 六點定則 任一剛體 ,在空間都有六個自由度 ,即：沿直角坐標系 x、 y、 z 三軸方向移動的自由 度 ,以及繞三軸轉(zhuǎn)動的自由度 ,如 圖 。 圖 空間自由度 模具的成型件為剛體 ,在加工時 ,必須使其在機床上或夾具中完全定位。方法為：限制其在空間的六個自由度 ,即采用相應的定位元件支承其六個固定點 ,使每個固定點限制成型件的一個自由度 ,則成型件的六個自由度將完全被限制。從而 ,此成型件在機床上或夾具中將既不能移動 ,也不能轉(zhuǎn)動 ,即此成型件在空間獲得了正確定位（即工件的六點定位原則）。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 44 頁 共 55 頁 聽筒外殼的模具定位都是依據(jù) 的六點定位原則。因為未經(jīng)加工的凸模和凹模 ,外形只是一個普通的長方體 ,結構簡單 ,加工的步驟也不是很復雜 ,所以夾具用一般的平口鉗就可以完全定位。模具在機床工作臺上 ,用平口鉗夾緊兩長的側面（限制三個自由度） ,在模具下面放置一墊塊（同樣限制三個自由度） ,這樣 ,模具既為完全定位。但在這之前 ,需先將定位、夾緊的面加工到需要的精度。這樣 ,后面的加工才能達到需要的精度。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 45 頁 共 55 頁 6 加工 UG CAM 加工基本流程 講解型腔模的銑削加工的詳細操作之前 ,先說一下 UG 加工的基本流程。 （ 1） 創(chuàng)建部件模型 （ 2） 根據(jù)部件模型制定加工工藝規(guī)程 （ 3） 設置加工環(huán)境 加工環(huán)境設置包括 CAM 進程配置和 CAM 設置 ,即選擇合適的刀具庫、材料庫和切削用量庫以加快編程速度。 （ 4） 創(chuàng)建程序組 程序組用于組織各加工操作和排列各操作在程序中的次序。合理地將各操作組成一個程序組 ,可在一次后置處理中按選擇程序組的順序輸出多個操作。 （ 5） 創(chuàng)建刀具組 創(chuàng)建刀具組為銑削、車削和點位加工操作創(chuàng)建刀具或從刀具庫中選取刀具。 （ 6） 創(chuàng)建幾何體 創(chuàng)建幾何體在零件上定義要加工的幾何對象和指定零件在機床上 的加工方位 ,包括定義加工坐標系、工件、邊界和切削區(qū)域等。 （ 7） 創(chuàng)建方法 創(chuàng)建方法為粗加工、半精加工和精加工指定統(tǒng)一的加工公差、加工余量及進給量等參數(shù)。 （ 8） 創(chuàng)建操作 創(chuàng)建操作是在制定程序組下用合適的刀具對已建立的幾何對象用合適的加工方法建立操作。 （ 9） 生成刀具軌跡 刀具軌跡是指一個或多個操作 ,或者包含操作的程序組 ,通過生成刀具路徑工具產(chǎn)生加工過程中刀具的運動軌跡。 （ 10） 驗證刀具軌跡 ,生成車間文件 通過模擬、動態(tài)顯示切削過程 ,驗證刀具運動軌跡的合理性 ,生成包含零件材料、加工參數(shù)、控 制參數(shù)、加工順序、機床控制事件、后置處理命令、刀具參數(shù)路徑等信息的中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 46 頁 共 55 頁 車間工藝文件。 （ 11） 后置處理 后置處理是根據(jù)機床參數(shù)格式化刀具位置源文件并生成特定機床可以識別的 NC 程序的過程。 （ 12） 生成 NC 文件 NC 文件是后置處理過程生成的 ,可控制數(shù)控機床運動的文本文件。 加工工藝 塑料型腔模工序的安排 ： 下料 鍛造 正火或退火 粗加工 冷擠壓 加工成型 滲碳或碳氮共滲 淬火與回火 修整拋光 鍍硬烙 裝配 模具的加工完全可以在數(shù)控銑床上面進行。這是由于型腔內(nèi)部沒有回轉(zhuǎn)部件 ,基本上是垂直方向 上的變化。 模具在 UG CAM