CADCAM课程设计-盖件（13）注塑模具设计.doc

cad/cam课程设计题目：盖件（13）注塑模具设计专业名称： 数控加工与模具设计 姓 名 ： 学 号 ： 班 级： 数控加工与模具设计2010-1 指导教师： 南京工程学院2011年12月25 日cad/cam课程设计任务书一、设计任务1、题目：底座模具设计2、产品图：(序号为13)3、设计要求：1） 材料：聚苯乙烯。2） 生产批量：中小批量。3） 产品精度：未注公差取mt5级精度；产品外表面光滑，无明显缺陷，如缩痕、翘曲、凹坑等。二、成果要求及提交形式1、分析模具结构，进行模具的三维设计。1）模具零件尺寸、模具结构合理性符合设计要求；2）标准件造型形成系列（模架、螺钉、销钉、导柱、导套等）存盘；3）造型零件进行必要的渲染、着色；4）生成爆炸图。2、生成二维工程视图（包括：明细表、标题栏、技术要求等）。3、对典型成型零件进行数控自动编程，生成nc代码，并在模拟软件上进行加工模拟。4、设计说明书的要求：目录完整，操作步骤合理，叙述简练，内容全面。说明书格式封面（使用学院统一印制的课程设计封面）设计任务书目录正文：一、前言二、产品分析及方案设计。三、模具结构设计（各部分作用、名称）。四、模具的三维设计流程。五、二维工程视图（模具装配图、零件图）六、成型零件数控编程，加工模拟，生成nc代码。七、设计总结（本设计优缺点、改进设想与展望，设计结果及过程对自己的影响和帮助）参考资料（依说明书中引用顺序，按国家正式出版物标准格式，依次列出引文出处）致谢（对为本工作提供帮助的单位和个人书面致谢）三、主要参考文献1、模具cad/cam，何涛主编，北京大学出版社，2004年。2、模具cad/cam，李名尧主编，机械工业出版社，2004年。3、模具cad/cam，史翔主编，机械工业出版社，1998年。4、塑料成型工艺与模具设计，屈华昌主编，高等教育出版社，2010年。5、ug nx6.0注塑模具设计情境教程，於星编著，大连理工大学出版社，2011年。6、gb/t 41692006 塑料注射模零件7、gb/t 41702006塑料注射模零件技术条件8、gb/t 125552006塑料注射模模架9、gb/t 125562006塑料注射模模架技术条件目 录前 言0一产品分析及方案设计1 1.设计要求1 2.产品图纸及模具结构1 3.分型面1 4.浇口类型2 5.推出机构2二模具结构设计3三模具三维设计3 1.项目初始化。4 2.设置模具坐标系。4 3.创建工件4 4.设计分型区域5 5、创建型腔型芯6 6、添加标准模架6 7、添加标准件7四盖件（13）注塑模具总爆炸视图16五二维工程视图17六成型零件数控编程，加工模拟，生成nc代码。19设计总结36参考文献37前 言本课程设计是设计了一套盖件的注塑模具。该模具可以大批量的生产塑料制品。进行注塑模具的设计首先需要对产品进行仔细分析，考虑浇注系统，型腔分布以及导出机构的分布。对于较复杂的产品，更需要结合使用目的，外观及装配要求，从使用塑料的流动性，收缩率及产品的尺寸公差要求，表面粗糙度等方面进行综合考虑。同时，在设计的时候要考虑模具的可行性和经济合理性。cad/cam课程是数控加工与模具设计专业（专接本阶段）的实践与应用课程，是检验应考者对注射模设计的掌握情况而设置的一门课程。使学生综合运用课堂所学知识完成模具cad/cam的实际应用，培养实践技能，为将来从事数控加工和模具设计工作奠定基础。ug nx6.0软件是siemens公司推出的集cad/cam/cae于一体的三维数字化软件，它提供了完整的产品工程的解决方案，包括概念设计、工业设计、工程分析、产品验证和加工制造等，完全在数字化的环境中建立和捕获3d产品信息。mold wizard是ug nx6.0中的一个模块，主要用于注塑模具和金属压铸模的设计，它是运行在ug nx6.0软件基础上的一个智能化、参数化的模具设计模块，它在模具设计中起导向作用，从产品的装载、收缩、布局、分型、模架和标准件的添加以及浇注系统、冷却系统的设计，一直贯穿到模具工程图的整个设计过程。关键词：注塑模具，盖件，浇注系统和装配。一产品分析及方案设计1.设计要求 产品结构如图所示； 材料：聚苯乙烯（ps）。生产批量：中小批量。产品精度：未注公差取mt5级精度；产品外表面光滑，无明显陷。2.产品图纸及模具结构该盖件结构比较简单，既无通孔又无侧向凹凸；成型塑料产品的模具结构也比较简单，采用一模两腔的二板模结构，如图1所示。图13.分型面分型面应该选在产品的最大截面处，为了保证产品的外观质量，分型面的选择如图2所示，产品包紧动模，型芯留在动模侧。图24.浇口类型考虑产品结构和外观，可采用搭接式浇口进料，加工简单，可有效防止塑料熔体的喷射流动,浇注系统如图3所示。图35.推出机构由于盖件包紧力不是很大，故推出机构采用15推杆推出，且15推杆参与成型，如图4所示。图4二模具结构设计模具主要的结构有成型零部件，推出机构，冷却机构，合模导向机构以及标准模架等，它们的主要作用如下：成型零部件：模具合模后，在动模板和定模板之间的某些零部件组成一个能充填熔体的模具型腔，模具型腔的形状和尺寸就决定了塑料制品的形状和尺寸。推出机构：每次注塑模在注塑机上合模注射结束后，都必须将模具打开，然后把成型后的塑料制件及浇注系统的凝料从模具中脱出，完成推出脱模。推出机构一般由推出，复位和导向等三大元件组成。冷却机构：注射模具中设置冷却系统的目的，是通过控制模具温度，使注射成型具有良好的产品质量和较高的生产力。标准模架：模架是注射模的骨架和基体，通过它将模具的各个部分有机的联系成为一个整体。标准模架一般由定模座板，定模板，动模板，动模支承板，垫块，动模座板，推杆固定板，推板，导柱，导套及复位杆等组成。三模具三维设计模具三维在ug nx6.0的mold wizard模块中进行1.项目初始化。选择材料ps，如图3.1。2.设置模具坐标系。如图3.2。3.创建工件在workpiece模块中创建产品的工件，设置参数如图5所示，同时在布局类型中选择平衡布置和一模两腔，创建完成的工件布局如图6所示。图3.1 图3.2图5图64.设计分型区域在mold wizard中选择parting，根据要求完成parting manager中的设计，选择26所在的平面作为分型面，如图7所示。 图75、创建型腔型芯在parting manager对话框中选择creart cavity and core，分别定义型芯和型腔，如图8。图8 图9定义完型腔和型芯后，用几何链接器将一模两腔的型芯和型腔分别合并，得到如图9所示的型芯和型腔。6、添加标准模架在mold wizard模块中选择mold base，选择由futaba公司生产的二板模模架，根据型芯和型腔的尺寸来决定标准模架的尺寸。根据公式，当型腔（型芯）的长度为lm、宽度为wm时，小型模具的长、宽尺寸一般为：w=wm2（5080） l=lm2（5080）得出w=702（5080）=170230l=1202（5080）=220280所以综合考虑，选择1820型的模架比较合适，具体参数如图10。 图107、添加标准件1）定位圈在standard parts中选择定位圈，具体参数如图11，将定位圈安放在定模座板上，然后用pocket做出腔体。定位圈如图11.1所示。2）浇口套在standard parts弹出的窗口中选择浇口套，在dimension选项中修改浇口套的参数，如图12根据要求，在动模座板，型腔上做出腔体。浇口套如图12.1所示。图11 图12图11.1 图12.13）推杆在standard parts弹出的窗口中选择推杆，由于需要在推杆上做序号的成型，因此选择推杆的直径为15，长度为110，之后再做修改。如图13。推杆如图13.1所示。然后重新打开推杆的窗口，在parent下选择放在misc的菜单中，直径为8，长度为95，作为拉料杆。拉料杆如图13.2所示。与此同时，在cavity layout中选择insert pocket，将动模板和定模板在安放型腔和型芯的四个角上做圆角，便于放入型腔和型芯。如图14。之后在型芯上草绘出冷料穴的框体，用旋转挖空，最后将推板固定板，支承板，型芯用pocket命令做出腔体。 图13 图14图13.1 图13.24）紧固螺钉紧固螺钉的作用是将型芯和型腔分别固定在支承板和动模座板上，在standard parts窗口中选择螺钉，尺寸为6的内六角圆柱头螺钉，具体参数如图15所示。之后在选择一个面的对话框时选择支承板的上表面，然后输入坐标（25，50，0）、（25，-50，0）、（-25，50，0）、（-2，-50，0），完成型腔部分的固定。同理再做型芯部分的固定。最后用pocket命令做出腔体。紧固螺钉如图15.1所示。 图10 图15 图15.15）弹簧在standard parts弹出的窗口中选择弹簧，具体参数设置如图16，之后在选择一个面的对话框中选择推板固定板的上表面。然后捕捉复位杆的中心，完成弹簧的添加。最后在支承板上用pocket命令做腔体，弹簧如图16.1所示。图16 图16.16）支承柱在standard parts弹出的窗口中选择支承柱，直径为25，长度为60，坐标为（0，55，0）和（0，-55，0），然后用pocket命令做腔体。具体参数如图17。支撑柱如图17.1所示。图17 图17.17) 分流道运用runner模块先设计引导线，然后再创建流道。如图所示。8) 浇口运用gate模块进行浇口设计，完成后如图所示。9) 创建水道和添加接头。如图所示。完成流道、浇口、冷却水道设计后分别做腔体，完成后如图18所示。 图18成型的盖件（13）注塑模具的3d图展示。四盖件（13）注塑模具总爆炸视图五二维工程视图打开模具的3d装配图，进入“draft”命令，（1）导出盖件（13）注塑模具装配工程图。（2）导出盖件（13）注塑模具型芯的工程图。（3）导出盖件（13）注塑模具形腔的工程图。最后将ug中的工程图导出dwg格式，在通过auto cad进行编辑，添上标注和标题栏。详细工程图请看详细图纸。六成型零件数控编程，加工模拟，生成nc代码。（1）型腔的加工分析。盖件产品表面精度要求和质量要求较高，型腔结构较为简单，而且数控机床加工精度高，故采用数控机床进行加工。（2）加工前准备。 将型腔文件单独显示，在“start”中选择“manufacturing”模块。然后选择mill-contour开始进行加工。 将型腔上的主流道删除，直接作出block，如下图所示。在加工时，先进行粗加工，先做两个产品的模腔，留有0.5的加工余量。然后再做分流道的加工，同样留有0.5的余量，最后用相同的步骤进行精加工。（3）ug自动编程打开型腔，转换坐标系，如图a（转换前）和图b（转换后）。 图a 图b设定加工坐标系和安全平面，如下图所示。开始编程，首先先粗加工型腔，如下图所示再对型腔进行半精加工，如下图所示。对型腔进行精加工，如下图所示。加工流道，如下图所示。（4）加工模拟（5）生成nc代码a.热处理前的平面铣，留有余量0.5mm。%n0010 g40 g17 g90 g70n0020 g91 g28 z0.0:0030 t00 m06n0040 g0 g90 x-1.0157 y.0086 s5000 m03n0050 g43 z-2.7559 h00n0060 z-3.1102n0070 g3 x-.9843 y.0118 z-3.1604 i.0314 j-.1543 k.0083 f118.1n0080 i0.0 j-.0118n0090 g1 y.3071 m08n0100 g3 x-.7646 y.2146 i0.0 j-.3071n0110 x-.9843 y.3071 i-.2197 j-.2146n0120 g1 y.1102n0130 z-3.0423n0140 g0 z-2.7559n0150 x-1.0157 y.0086n0160 z-3.1211n0170 g3 x-.9843 y.0118 z-3.1713 i.0314 j-.1543 k.0083n0180 i0.0 j-.0118n0190 g1 y.3071n0200 g3 x-.7646 y.2146 i0.0 j-.3071n0210 x-.9843 y.3071 i-.2197 j-.2146n0220 g1 y.1102n0230 z-3.0531n0240 g0 z-2.7559n0250 x-1.0157 y.0086n0260 z-3.1319n0270 g3 x-.9843 y.0118 z-3.1821 i.0314 j-.1543 k.0083n0280 i0.0 j-.0118n0290 g1 y.3071n0300 g3 x-.7646 y.2146 i0.0 j-.3071n0310 x-.9843 y.3071 i-.2197 j-.2146n0320 g1 y.1102n0330 z-3.064n0340 g0 z-2.7559n0350 x-1.0157 y.0086n0360 z-3.1427n0370 g3 x-.9843 y.0118 z-3.1929 i.0314 j-.1543 k.0083n0380 i0.0 j-.0118n0390 g1 y.3071n0400 g3 x-.7646 y.2146 i0.0 j-.3071n0410 x-.9843 y.3071 i-.2197 j-.2146n0420 g1 y.1102n0430 z-3.0748n0440 g0 z-2.7559n0450 x.9929 y.0315n0460 z-3.1102n0470 g3 x.9961 y0.0 z-3.1604 i-.1543 j-.0315 k.0083n0480 i-.0118 j0.0n0490 g1 x1.2913n0500 g3 i-.307 j0.0n0510 g1 x1.0945n0520 z-3.0423n0530 g0 z-2.7559n0540 x.9929 y.0315n0550 z-3.1211n0560 g3 x.9961 y0.0 z-3.1713 i-.1543 j-.0315 k.0083n0570 i-.0118 j0.0n0580 g1 x1.2913n0590 g3 i-.307 j0.0n0600 g1 x1.0945n0610 z-3.0531n0620 g0 z-2.7559n0630 x.9929 y.0315n0640 z-3.1319n0650 g3 x.9961 y0.0 z-3.1821 i-.1543 j-.0315 k.0083n0660 i-.0118 j0.0n0670 g1 x1.2913n0680 g3 i-.307 j0.0n0690 g1 x1.0945n0700 z-3.064n0710 g0 z-2.7559n0720 x.9929 y.0315n0730 z-3.1427n0740 g3 x.9961 y0.0 z-3.1929 i-.1543 j-.0315 k.0083n0750 i-.0118 j0.0n0760 g1 x1.2913n0770 g3 i-.307 j0.0n0780 g1 x1.0945n0790 z-3.0748n0800 g0 z-2.7559n0810 m02%b.热处理后平面铣（半精加工，精加工）%n0010 g40 g17 g90 g70n0020 g91 g28 z0.0:0030 t00 m06n0040 g0 g90 x-.8173 y.0008 s5000 m03n0050 g43 z-2.7559 h00n0060 z-3.1102n0070 g3 x-.8173 y.0008 z-3.1582 i-.084 j.119 k.0076 f39.4n0080 x-.9843 y0.0 z-3.1969 i-.084 j.119 k.0076n0090 g1 x-1.2795 m08n0100 g3 x-.7798 y-.2131 i.2952 j0.0n0110 x-.7666 y-.1995 i-.2045 j.2131n0120 x-.7798 y.2131 i-.2177 j.1995n0130 x-1.2795 y0.0 i-.2045 j-.2131n0140 g1 x-1.0827n0150 z-3.0787n0160 g0 z-2.7559n0170 x1.0013 y-.2551n0180 z-3.1102n0190 g3 x1.0013 y-.2551 z-3.1686 i-.017 j.1764 k.0093n0200 x.9843 y.0984 z-3.1969 i-.017 j.1764 k.0093n0210 i0.0 j-.0984n0220 g1 y.2953n0230 g3 i0.0 j-.2953n0240 g1 y.0984n0250 z-3.0787n0260 g0 z-2.7559n0270 m02%n0010 g40 g17 g90 g70n0020 g91 g28 z0.0:0030 t00 m06n0040 g0 g90 x-1.1024 y0.0 s5000 m03n0050 g43 z-2.7559 h00n0060 z-3.0374n0070 g1 z-3.1555 f118.1 m08n0080 x-1.2992n0090 g3 x-.7541 y.215 i.3149 j0.0n0100 x-1.2992 y0.0 i-.2302 j-.215n0110 g1 x-1.1024n0120 z-3.0374n0130 g0 z-2.7559n0140 z-3.0433n0150 g1 z-3.1614n0160 x-1.2992n0170 g3 x-.7541 y.215 i.3149 j0.0n0180 x-1.2992 y0.0 i-.2302 j-.215n0190 g1 x-1.1024n0200 z-3.0433n0210 g0 z-2.7559n0220 z-3.0492n0230 g1 z-3.1673n0240 x-1.2992n0250 g3 x-.7541 y.215 i.3149 j0.0n0260 x-1.2992 y0.0 i-.2302 j-.215n0270 g1 x-1.1024n0280 z-3.0492n0290 g0 z-2.7559n0300 z-3.0551n0310 g1 z-3.1732n0320 x-1.2992n0330 g3 x-.7541 y.215 i.3149 j0.0n0340 x-1.2992 y0.0 i-.2302 j-.215n0350 g1 x-1.1024n0360 z-3.0551n0370 g0 z-2.7559n0380 z-3.061n0390 g1 z-3.1791n0400 x-1.2992n0410 g3 x-.7541 y.215 i.3149 j0.0n0420 x-1.2992 y0.0 i-.2302 j-.215n0430 g1 x-1.1024n0440 z-3.061n0450 g0 z-2.7559n0460 z-3.0669n0470 g1 z-3.185n0480 x-1.2992n0490 g3 x-.7541 y.215 i.3149 j0.0n0500 x-1.2992 y0.0 i-.2302 j-.215n0510 g1 x-1.1024n0520 z-3.0669n0530 g0 z-2.7559n0540 z-3.0728n0550 g1 z-3.1909n0560 x-1.2992n0570 g3 x-.7541 y.215 i.3149 j0.0n0580 x-1.2992 y0.0 i-.2302 j-.215n0590 g1 x-1.1024n0600 z-3.0728n0610 g0 z-2.7559n0620 z-3.0787n0630 g1 z-3.1969n0640 x-1.2992n0650 g3 x-.7541 y.215 i.3149 j0.0n0660 x-1.2992 y0.0 i-.2302 j-.215n0670 g1 x-1.1024n0680 z-3.0787n0690 g0 z-2.7559n0700 x.9843 y.1181n0710 z-3.0374n0720 g1 z-3.1555n0730 y.315n0740 g3 x.7541 y.215 i0.0 j-.315n0750 x.7512 y-.2119 i.2302 j-.215n0760 x.7541 y-.215 i.2331 j.2119n0770 x.9843 y.315 i.2302 j.215n0780 g1 y.1181n0790 z-3.0374n0800 g0 z-2.7559n0810 z-3.0433n0820 g1 z-3.1614n0830 y.315n0840 g3 x.7541 y.215 i0.0 j-.315n0850 x.7512 y-.2119 i.2302 j-.215n0860 x.7541 y-.215 i.2331 j.2119n0870 x.9843 y.315 i.2302 j.215n0880 g1 y.1181n0890 z-3.0433n0900 g0 z-2.7559n0910 z-3.0492n0920 g1 z-3.1673n0930 y.315n0940 g3 x.7541 y.215 i0.0 j-.315n0950 x.7512 y-.2119 i.2302 j-.215n0960 x.7541 y-.215 i.2331 j.2119n0970 x.9843 y.315 i.2302 j.215n0980 g1 y.1181n0990 z-3.0492n1000 g0 z-2.7559n1010 z-3.0551n1020 g1 z-3.1732n1030 y.315n1040 g3 x.7541 y.215 i0.0 j-.315n1050 x.7512 y-.2119 i.2302 j-.215n1060 x.7541 y-.215 i.2331 j.2119n1070 x.9843 y.315 i.2302 j.215n1080 g1 y.1181n1090 z-3.0551n1100 g0 z-2.7559n1110 z-3.061n1120 g1 z-3.1791n1130 y.315n1140 g3 x.7541 y.215 i0.0 j-.315n1150 x.7512 y-.2119 i.2302 j-.215n1160 x.7541 y-.215 i.2331 j.2119n1170 x.9843 y.315 i.2302 j.215n1180 g1 y.1181n1190 z-3.061n1200 g0 z-2.7559n1210 z-3.0669n1220 g1 z-3.185n1230 y.315n1240 g3 x.7541 y.215 i0.0 j-.315n1250 x.7512 y-.2119 i.2302 j-.215n1260 x.7541 y-.215 i.2331 j.2119n1270 x.9843 y.315 i.2302 j.215n1280 g1 y.1181n1290 z-3.0669n1300 g0 z-2.7559n1310 z-3.0728n1320 g1 z-3.1909n1330 y.315n1340 g3 x.7541 y.215 i0.0 j-.315n1350 x.7512 y-.2119 i.2302 j-.215n1360 x.7541 y-.215 i.2331 j.2119n1370 x.9843 y.315 i.2302 j.215n1380 g1 y.1181n1390 z-3.0728n1400 g0 z-2.7559n1410 z-3.0787n1420 g1 z-3.1969n1430 y.315n1440 g3 x.7541 y.215 i0.0 j-.315n1450 x.9843 y.315 i.2302 j-.215n1460 g1 y.1181n1470 z-3.0787n1480 g0 z-2.7559n1490 m02%c.考虑到加工中道具的磨损和零件的变形，添加一道备用工序。%n0010 g40 g17 g90 g70n0020 g91 g28 z0.0:0030 t00 m06n0040 g0 g90 x-1.1024 y0.0 s5000 m03n0050 g43 z-2.7559 h00n0060 z-3.0787n0070 g1 z-3.1969 f118.1 m08n0080 g41 x-1.2992n0090 g3 x-.8156 y-.266 i.3149 j0.0n0100 x-1.2992 y0.0 i-.1687 j.266n0110 g40n0120 g1 x-1.1024n0130 z-3.0787n0140 g0 z-2.7559n0150 x.9843 y-.1181n0160 z-3.0787n0170 g1 z-3.1969n0180 g41 y-.315n0190 g3 x.8156 y-.266 i0.0 j.315n0200 x.9843 y-.315 i.1687 j.266n0210 g40n0220 g1 y-.1181n0230 z-3.0787n0240 g0 z-2.7559n0250 m02%d.铣削流道%n0010 g40 g17 g90 g70n0020 g91 g28 z0.0:0030 t00 m06n0040 g0 g90 x.315 y0.0 s30000 m03n0050 g43 z-2.7559 h00n0060 z-3.1534n0070 g1 x-.315 f118.1 m08n0080 g0 z-3.1102n0090 x.315n0100 z-3.1573n0110 g1 x-.315n0120 g0 z-3.1102n0130 x.315n0140 z-3.1611n0150 g1 x-.315n0160 g0 z-3.1102n0170 x.315n0180 z-3.165n0190 g1 x-.315n0200 g0 z-3.1102n0210 x.315n0220 z-3.1688n0230 g1 x-.315n0240 g0 z-3.1102n0250 x.315n0260 z-3.1726n0270 g1 x-.315n0280 g0 z-3.1102n0290 x.315n0300 z-3.1765n0310 g1 x-.315n0320 g0 z-3.1102n0330 x.315n0340 z-3.1803n0350 g1 x-.315n0360 g0 z-3.1102n0370 x.315n0380 z-3.1842n0390 g1 x-.315n0400 g0 z-3.1102n0410 x.315n0420 z-3.188n0430 g1 x-.315n0440 g0 z-3.1102n0450 x.315n0460 z-3.1918n0470 g1 x-.315n0480 g0 z-3.1102n049