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基于ug的電話機(jī)聽筒造型及型腔模數(shù)控程序設(shè)計畢業(yè)設(shè)計-文庫吧資料

2025-03-06 10:29本頁面
  

【正文】 21 頁 共 55 頁 圖 命令界面 最后 ,是在上面的一些細(xì)節(jié)的塑造。這樣 ,聽筒的外形與實(shí)物就比較相象了。這個基準(zhǔn)平面是將 xy 平面向上偏置 34mm 生成的 ,再用這個基準(zhǔn)平面做草圖 ,如圖 。經(jīng)過這些操作 ,就可以得到如 圖 , 。同前面相同的 ,先測得并插入點(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。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)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。 如圖 。 如 圖 。 1. 測得構(gòu)成曲線的三點(diǎn) ,并用插入 — 曲線 — 點(diǎn)輸入這些點(diǎn)。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(diǎn)就可以得到這條曲線)。 拉伸后外形如圖 。 如下圖 。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。 整體造型 基礎(chǔ)模型的塑造 首先 ,在 xy 面建立一草圖。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(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)的塑造。 圖 軟件界面 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 15 頁 共 55 頁 3 模型塑造 本章是對所做設(shè)計中聽筒部分的建模過程的介紹。這樣就做到了前后尺寸的一致 ,做到了零件裝配的統(tǒng)一。在模型的建立過程中 ,我采用了自頂向下的設(shè)計順序 ,而在模具的設(shè)計中 ,我則采中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)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(shè)計順序。 本設(shè)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。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。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(jī)床的加工代碼。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。 UG 模具向?qū)В?Mold Wizard)是 UG 軟件中設(shè)計注塑模具的專業(yè)應(yīng)用模塊 ,它為設(shè)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(shè)計途徑 ,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。模具向?qū)K運(yùn)用知識嵌入的基本理念 ,根據(jù)注塑模具設(shè)計的一般過程模擬模具設(shè)計的全過程 ,提供了功能全面的計算機(jī)輔助模具設(shè)計解決方案。 圖更新 ,它增強(qiáng)了用戶的生產(chǎn)力。 。與選擇的幾何體完全相關(guān)聯(lián)。 ,如果實(shí)體更新視圖也將被更新。 ,它們將自動地與父試圖對準(zhǔn)。 圖。 。 。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。對模型做的任何改變自動地反映在于中。 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。 ( 2) 工程制圖 制圖是 UG 系統(tǒng)的應(yīng)用之一。 可以實(shí)現(xiàn)并行工程 ,因?yàn)楦拍钤O(shè)計數(shù)據(jù)和細(xì)節(jié)設(shè)計數(shù)據(jù)是在不同的部件中定義的。一個關(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。 運(yùn)用 UG WAVE 作自頂向下設(shè)計有以下兩個優(yōu)點(diǎn): 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。 功能描述: 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 12 頁 共 55 頁 ( 1) 自頂向下設(shè)計 自頂向下設(shè)計過程是 UG WAVE 的一個重要應(yīng)用。許多世界領(lǐng)先的制造商用它來執(zhí)行概念設(shè)計、工業(yè)設(shè)計、詳細(xì)的機(jī)械設(shè)計、工程仿真和數(shù)字化的制造。 UG 面向過程驅(qū)動的技術(shù)是虛擬產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù) ,在面向過程驅(qū)動的技術(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)品開發(fā)全過程的各個環(huán)節(jié)保持相關(guān) ,從而有效的實(shí)現(xiàn)并行工程。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。 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(shè)計、 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。 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。 ( 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(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、模壁的冷卻過程等。 ( 3) 模具結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)計軟件會提供相應(yīng)的設(shè)計步驟、參數(shù)選擇 .計算公式以及標(biāo)準(zhǔn)模架 等 ,最后給出全套模 具 結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。 計算機(jī)技術(shù)在注 射模中的應(yīng)用 計算機(jī)技術(shù)在注射模中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面: ( 1) 塑料制品的設(shè)計: 基于特征的三維造型軟件為設(shè)計者提供了方便的設(shè)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(shè)計和分析打下了良好的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的手工設(shè)計已越來越難以滿足市場激烈競爭的需要。 應(yīng)用軟件 塑料產(chǎn)品從設(shè)計到成型生產(chǎn)是一個十分復(fù)雜的過程 ,它包括塑料制品設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具加工制造和塑件生產(chǎn)等幾個工要方面。 下面介紹一種簡 單地利用火焰來判定的方法 ,列表 。這都取決于模具型腔的表面粗糙度。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。所以對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 用時還需要用紅外線照射以防止再吸濕。為此模具應(yīng)設(shè)有相應(yīng)的冷卻或加熱系統(tǒng)。當(dāng)塑料余熱不足以使模具保持一定溫度時 ,則模具應(yīng)設(shè)有加熱系統(tǒng) ,使模具保持在一定溫度 ,以控制冷卻速度 ,保證流動性 ,改善填充條件或用以控制 塑件使其緩慢冷卻 ,防止壁厚塑件內(nèi)外冷卻不均及提高結(jié)晶度等。所以模具必須按成形要求設(shè)置加熱和冷卻系統(tǒng) ,以保持一定模溫。比熱大、熱傳導(dǎo)率低 ,熱變形溫度低 ,冷卻速度慢的塑料則不利于高速成形 ,必須用適當(dāng)?shù)淖⑸錂C(jī)及加強(qiáng)模具冷卻。熱傳導(dǎo)率低的冷卻 速度慢必須充分冷卻 ,要加強(qiáng)模具冷卻效果。比熱高的塑化時需要熱量大 ,應(yīng)選用塑化能力大的注射機(jī)。故在選用熔融指數(shù)高的聚合物等 ,應(yīng)增大噴嘴、澆道、進(jìn)料口截面 ,減少注射速度 ,提高料溫。模具設(shè)計時應(yīng)增大脫模斜度 ,選用合理的進(jìn)料口及頂出機(jī)構(gòu) ,形后塑件還宜進(jìn)行后處理提高抗裂性 ,消除內(nèi)應(yīng)力并禁止與溶劑接觸。為此 ,除了在原料內(nèi)加入附加劑提高抗裂性外 ,對原料應(yīng)注意干燥 ,合理的選擇成形條件 ,以減少內(nèi)應(yīng)力和增加抗裂性。 有的塑料(聚碳酸酯)即使含有少量水分 ,但在高溫、高壓下也會發(fā)生分解 ,這種性中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 8 頁 共 55 頁 能稱為水敏性 ,對此必須預(yù)先加熱干燥。因此 ,模具設(shè)計、選擇注射機(jī)及成形時都應(yīng)注意 ,應(yīng)選用螺桿式折射機(jī) ,澆注系統(tǒng)截面宜大 ,模具和料筒應(yīng)鍍烙 ,不得有死角滯料 ,必須嚴(yán)格控制成形溫度、模溫、加熱時間 ,螺桿轉(zhuǎn)速及背壓等 。如硬聚氯乙稀、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物 ,聚甲醛 ,聚三氟氯乙烯等。但也有例外情況 ,如聚甲基戊烯為結(jié)晶性料卻有高透明性 ,ABS 為無定形料但卻并不透明。 所謂結(jié)晶現(xiàn)象即為塑料由熔融狀態(tài)到冷凝時 ,分子由獨(dú)立移動 ,完全處于無次序狀態(tài) ,變成分子停止自由運(yùn)動 ,按微略固定的位置 ,并有一個使分子排列成為正規(guī)模型的傾向的一種現(xiàn)象。成形時則也可控制料溫 ,模溫及注射壓力、注射速度等因素來適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)填充情況以滿足成形需要。 澆注系統(tǒng)的形式 ,尺寸 ,布置 ,冷卻系統(tǒng)設(shè)計 ,融料流動阻力等因素都直接影響到融料在型腔內(nèi)的實(shí)際流動性 ,凡促使融料降低溫度 ,增加流動阻力的則流動性就降低。 各種塑料的流動性也因各成形因素而變 ,主要影響的因素有如下幾點(diǎn): 料溫高則流動性增大 ,但不同塑料也各有差異。按模具設(shè)計要求我們大致可將常用塑料的流動性分為三類: ① 流動性好 尼龍、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纖維素、聚甲基戊烯 。 (2) 流動性 熱塑性塑料流動性大小 ,一般可從分子量大小、熔融指數(shù)、阿基米德螺旋線長度、表現(xiàn)粘度及流動比 (流程長度 /塑件壁厚)等一系列指數(shù)進(jìn)行分析。按實(shí)際收縮情況修正模具 。 試模確定澆注系統(tǒng)形式、尺寸及成形條件 。 模具設(shè)計時根據(jù)各種塑料的收縮范圍 ,塑件壁厚、形 狀 ,進(jìn)料口形式尺寸及分布情況 ,按經(jīng)驗(yàn)確定塑件各部件的收縮率 ,再來計算型腔尺寸。注射壓力高 ,融料粘度差小 ,層間剪切應(yīng)力小 ,脫模后彈性回跳大 ,故收縮也可適量的減小 ,料溫高、收縮大 ,但方向性小。模溫分布與塑料內(nèi)外冷卻及密度均勻性也有關(guān) ,直接影響到各部分收縮量大小及方向性。距進(jìn)料口近的或與料流方向平行的則收縮大。 、尺寸、分布 這些因素直接影響料流方向、密度分布、保壓補(bǔ)縮作用及成形時間。所以壁厚、冷卻慢、高密度層厚的則收縮大。 成形時融料于型腔表面接觸外層立即冷卻形成低密度的固態(tài)外殼。 實(shí)際收縮率為表示塑件實(shí)際所發(fā)生的收縮 ,因其值與計算收縮相差很小 ,所以模具設(shè)計時以 Q 計為設(shè)計參數(shù)來計算型腔及型芯尺寸。 ② 收縮率計算 塑件成形收縮值可用收縮率來表示 ,如公式( 11)及公式( 12)所示。 有時塑件按性能及工藝要求 ,成形后需進(jìn)行熱處理 ,處理后也會導(dǎo)致塑件尺寸發(fā)生變化。一般塑件在脫模后10 小時內(nèi)變化最大 ,24 小時后基本定型 ,但最后穩(wěn)定要經(jīng) 3060 天。 塑件成形時 ,由于受成形壓力、剪切應(yīng)力、各向異性、密度不均、填料分布不勻、模溫 不勻、塑性變形等因素的影響 ,引起一系列應(yīng)力的作用 ,在粘流態(tài)時不能全部消失 ,故塑件在應(yīng)力狀態(tài)下成形時存在殘余應(yīng)力。產(chǎn)生收縮差使塑件易發(fā)生翹曲、變形、裂紋、尤其在擠塑及注射成形時則方向性更為明顯。 ① 成形收縮的形式 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 5 頁 共 55 頁 由于熱脹冷縮 ,塑件脫模時的彈性恢復(fù)、塑性變形等原因?qū)е滤芗撃@?卻到室溫后其尺寸縮小 ,為此型腔設(shè)計時必須考慮予以補(bǔ)償 成形時分子按方向排列 ,使塑件呈現(xiàn)各向異性 ,沿料流方向(即平行方向)則收縮大、強(qiáng)度高 ,與料流直角方向(即垂直方向)則收縮小、強(qiáng)度低。由于收縮不僅是樹脂本身的熱脹冷縮。另外 ,為了改變原有品種的特性 ,常用共聚、交鏈等各種化學(xué)聚合方法在原有的樹脂結(jié)構(gòu)中導(dǎo)入一定百分比量的異種單體或高分子相等樹脂 ,以改變原有樹脂的結(jié)構(gòu)成為具有新的使用及工藝特性的改性品種。這種材料特點(diǎn)為受熱后發(fā)生型態(tài)變化 ,由固態(tài)軟化或溶化成粘流體狀態(tài) ,但冷卻后又可變硬而成固體 ,且過程可多次反復(fù) ,塑料本身的分子結(jié)構(gòu)則不發(fā)生變化。 本節(jié)就將對塑料這種材料的特性做一些介紹。 塑料有 400 多個品種 ,其中常用材料的有 40 余種 ,主要分為熱固性塑料與熱塑性塑料 ,一般工程上使用的塑料主要有尼龍、聚磷酸脂、聚甲醛和 ABS 等 ,其力學(xué)性能高 ,可替代金屬而作為工程用材料。注塑是注射塑料的簡稱 ,對于設(shè)計注塑模具而言 ,首先需要對注塑模具設(shè)計的材料有一定的了解。所以只能夠保證零件形狀的完整 ,做到模型和真實(shí)零件的形狀大小相差不是很大 ,配合關(guān)系的準(zhǔn)確。詢問導(dǎo)師也沒辦法 ,所以本設(shè)計中的聽筒模型是沒有拔模斜度的。 UG 中的拔模都是以一平面開始的 ,但電話聽筒的實(shí)物卻是以它的分型中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 4 頁 共 55 頁 面(上、下蓋相接的面 ,是一不規(guī)則曲面)為基準(zhǔn)拔模的。 圖 聽筒下蓋 本設(shè)計的聽筒實(shí)物的外形與 上面的圖示其實(shí)是有一定區(qū)別的 ,實(shí)物的聽筒的上、下蓋都有一定的拔模斜度的。這就給下蓋的建模工作帶來了許多的困難。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 3 頁 共 55 頁 圖 聽筒上蓋 下蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較上蓋復(fù)雜。上蓋的螺紋孔柱體表面與下蓋上用于連接的臺階孔的柱體的表面是配合的 ,而上蓋凸出的塊是用來壓緊的。 上蓋的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)都較簡單。 具 體外觀如圖 。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 2 頁 共 55 頁 2 設(shè)計分析 零件分析 聽筒的基本尺寸大小為 200mm 50mm 54mm,壁厚是 2mm。 中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力 ,今后更 要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。 雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速
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