金属缸体的三维造型与模具设计论文说明

1、.金属缸体3D建模与模具设计摘要：为了解决压铸模具设计制造中的一些不足，如模具的热平衡分析、冷却系统的设置、零件的快速安装和更换、模具的质量和精度等。模具。本文主要阐述了基于Pro/ENGINEER Wildfire软件的烟灰缸实体3D建模、模具设计与模拟开模过程、模座设计及烟灰缸上下模CNC加工过程，为解决上述问题提供了一定的依据。关键词： Pro/E 压铸模具 3D建模 模具设计 CNC加工毕业设计（论文）原创性声明及使用说明授权书原创性声明我再次承诺：我提交的毕业设计（论文）是我在导师指导下开展的研究工作和成果。据我所知，除文中特别注明和注明外，它不包含已发表或由其他人或组织发表的研究成

2、果，也不包含我为获得学位而使用的材料或 其他 教育 机构 的 资格 .对本研究提供帮助和贡献的个人或集体已在文中明确表达并表达了他们的意图。作者签名： 日期：讲师签名： 日期：使用授权说明本人完全了解学校对毕业设计（论文）的收集、保存和使用的规定，即：按学校要求提交毕业设计（论文）的印刷版和电子版；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷版和电子版。编辑，并提供目录检索和阅读服务；学校可使用影印、小型化、数码或其他复制方式保存文件；在不盈利的前提下，学校可以发表论文的部分或全部内容。作者签名： 日期： TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc39721906 第 1 章 前言

3、 PAGEREF _Toc39721906 h 4 HYPERLINK l _Toc39721907 1.1模具行业介绍 PAGEREF _Toc39721907 h 4 HYPERLINK l _Toc39721909 1.2中国模具设计行业概况 PAGEREF _Toc39721909 h 5 HYPERLINK l _Toc39721910 1.3中国压铸模具行业发展现状 PAGEREF _Toc39721910 h 5 HYPERLINK l _Toc39721911 1.4课题内容及意义 PAGEREF _Toc39721911 h 7 HYPERLINK l _Toc3972191

4、2 1.5压铸模具概述 PAGEREF _Toc39721912 h 7 HYPERLINK l _Toc39721913 1.5.1压铸原理 PAGEREF _Toc39721913 h 7 HYPERLINK l _Toc39721914 1.5.2压铸模具的结构组成 PAGEREF _Toc39721914 h 8 HYPERLINK l _Toc39721915 1.5.3压铸模具结构按功能分类 PAGEREF _Toc39721915 h 8 HYPERLINK l _Toc39721916 第 2 章烟灰缸的 3D 建模 PAGEREF _Toc39721916 h 8 HYPER

5、LINK l _Toc39721917 2.1建模前的准备工作 PAGEREF _Toc39721917 h 8 HYPERLINK l _Toc39721918 2.2烟灰缸 PAGEREF _Toc39721918 h 10的3D建模 HYPERLINK l _Toc39721919 2.2.1搭建烟灰缸底座 PAGEREF _Toc39721919 h 10 HYPERLINK l _Toc39721920 2.2.2拆卸烟灰缸底座 PAGEREF _Toc39721920 h 12 HYPERLINK l _Toc39721921 2.2.3实边圆角 PAGEREF _Toc39721

6、921 h P1 P3 14 HYPERLINK l _Toc39721922 2.2.4设置烟灰缸的拔模角度 PAGEREF _Toc39721922 h 15 HYPERLINK l _Toc39721923 2.2.5设置香烟放置区域 PAGEREF _Toc39721923 h 17 HYPERLINK l _Toc39721924 2.2.6其他设置 PAGEREF _Toc39721924 h 18 HYPERLINK l _Toc39721925 第三章烟灰缸模具设计 PAGEREF _Toc39721925 h 19 HYPERLINK l _Toc39721926 3.1模具

7、设计初步操作 PAGEREF _Toc39721926 h 19 HYPERLINK l _Toc39721927 3.1.1新建文件 PAGEREF _Toc39721927 h 19 HYPERLINK l _Toc39721928 3.1.2模具设计工具栏简介 PAGEREF _Toc39721928 h 19 HYPERLINK l _Toc39721929 3.1.3进口零件 PAGEREF _Toc39721929 h 20 HYPERLINK l _Toc39721930 3.1.4设置收缩率 PAGEREF _Toc39721930 h 20 HYPERLINK l _Toc3

8、9721931 3.1.5创建工件 PAGEREF _Toc39721931 h 20 HYPERLINK l _Toc39721932 3.2创建模芯和型腔 PAGEREF _Toc39721932 h 21 HYPERLINK l _Toc39721933 3.2.1创建分型面 PAGEREF _Toc39721933 h 21 HYPERLINK l _Toc39721934 3.2.2分割模具体积 PAGEREF _Toc39721934 h 22 HYPERLINK l _Toc39721935 3.2.3模具部件的提取 PAGEREF _Toc39721935 h 22 HYPER

9、LINK l _Toc39721936 3.2.4创建铸件 PAGEREF _Toc39721936 h 22 HYPERLINK l _Toc39721937 3.2.5开模模拟 PAGEREF _Toc39721937 h 23 HYPERLINK l _Toc39721938 3.3动力模板结构设计 PAGEREF _Toc39721938 h 24 HYPERLINK l _Toc39721939 3.3.1打开核心文件 PAGEREF _Toc39721939 h 24 HYPERLINK l _Toc39721940 3.3.2创建混合特征 PAGEREF _Toc39721940

10、 h 24 HYPERLINK l _Toc39721941 3.3.3圆角 PAGEREF _Toc39721941 h 25 HYPERLINK l _Toc39721942 3.3.4创建拉伸切割特征 PAGEREF _Toc39721942 h 25 HYPERLINK l _Toc39721943 3.3.5创建基准平面 PAGEREF _Toc39721943 h 26 HYPERLINK l _Toc39721944 3.3.6镜像特性 PAGEREF _Toc39721944 h 26 HYPERLINK l _Toc39721945 3.4固定模板的结构设计 PAGEREF

11、_Toc39721945 h 27 HYPERLINK l _Toc39721946 3.4.1切除手术 PAGEREF _Toc39721946 h 27 HYPERLINK l _Toc39721947 3.4.2打开型腔文件 PAGEREF _Toc39721947 h 27 HYPERLINK l _Toc39721948 3.4.3创建拉伸切割特征 PAGEREF _Toc39721948 h 27 HYPERLINK l _Toc39721949 3.5导柱和导套设计 PAGEREF _Toc39721949 h 28 HYPERLINK l _Toc39721950 3.5.1创

12、建导套 PAGEREF _Toc39721950 h 28 HYPERLINK l _Toc39721951 3.5.2创建导柱 PAGEREF _Toc39721951 h 29 HYPERLINK l _Toc39721952 3.6定模底板及浇注系统设计 PAGEREF _Toc39721952 h 29 HYPERLINK l _Toc39721953 3.6.1挤压以创建固定底板 PAGEREF _Toc39721953 h 29 HYPERLINK l _Toc39721954 3.6.2拉伸切割定模底板 PAGEREF _Toc39721954 h 30 HYPERLINK l

13、_Toc39721955 3.6.3旋转以创建浇道套 PAGEREF _Toc39721955 h 30 HYPERLINK l _Toc39721956 3.6.4创建跑步者 PAGEREF _Toc39721956 h 31 HYPERLINK l _Toc39721957 3.7冷却水道设计 PAGEREF _Toc39721957 h 31 HYPERLINK l _Toc39721958 3.7.1创建基准平面 PAGEREF _Toc39721958 h 31 HYPERLINK l _Toc39721959 3.7.2在固定模板上创建水线 PAGEREF _Toc39721959

14、 h 32 HYPERLINK l _Toc39721960 3.7.3在移动模板上创建水线 PAGEREF _Toc39721960 h 33 HYPERLINK l _Toc39721961 3.8动模垫板、垫板和动模底板的设计 PAGEREF _Toc39721961 h 34 HYPERLINK l _Toc39721962 3.8.1创建移动模板垫 PAGEREF _Toc39721962 h 34 HYPERLINK l _Toc39721963 3.8.2拉伸和切割活动模垫 PAGEREF _Toc39721963 h 34 HYPERLINK l _Toc39721964 3.

15、8.3创建焊盘 PAGEREF _Toc39721964 h 35 HYPERLINK l _Toc39721965 3.8.4 制作动模底板 PAGEREF _Toc39721965 h 35 HYPERLINK l _Toc39721966 3.9喷射器结构设计 PAGEREF _Toc39721966 h 36 HYPERLINK l _Toc39721967 3.9.1创建限位销 PAGEREF _Toc39721967 h 36 HYPERLINK l _Toc39721968 3.9.2创建顶针底板 PAGEREF _Toc39721968 h 36 HYPERLINK l _To

16、c39721969 3.9.3创建顶板 PAGEREF _Toc39721969 h 37 HYPERLINK l _Toc39721970 3.9.4绘制顶针孔的位置 PAGEREF _Toc39721970 h 38 HYPERLINK l _Toc39721971 3.9.5创建顶针孔 PAGEREF _Toc39721971 h 38 HYPERLINK l _Toc39721972 3.9.6创建复位杆孔 PAGEREF _Toc39721972 h 39 HYPERLINK l _Toc39721973 3.9.7创建顶杆 PAGEREF _Toc39721973 h 40 HYP

17、ERLINK l _Toc39721974 3.9.8组装顶杆 PAGEREF _Toc39721974 h 41 HYPERLINK l _Toc39721975 3.9.9修整顶针杆 PAGEREF _Toc39721975 h 41 HYPERLINK l _Toc39721976 3.9.10创建复位杆 PAGEREF _Toc39721976 h 43 HYPERLINK l _Toc39721977 3.9.11创建推板导轨 PAGEREF _Toc39721977 h 43 HYPERLINK l _Toc39721978 3.9.12创建推板导柱 PAGEREF _Toc397

18、21978 h 44 HYPERLINK l _Toc39721979 3.9.13检查图形 PAGEREF _Toc39721979 h 44 HYPERLINK l _Toc39721980 第四章烟灰缸上下模数控加工 PAGEREF _Toc39721980 h 45 HYPERLINK l _Toc39721981 4.1烟灰缸上模数控加工 PAGEREF _Toc39721981 h 45 HYPERLINK l _Toc39721982 4.1.1初始化设置 PAGEREF _Toc39721982 h 45 HYPERLINK l _Toc39721983 4.1.2表面铣削 P

19、AGEREF _Toc39721983 h 46 HYPERLINK l _Toc39721984 4.1.3粗加工 PAGEREF _Toc39721984 h 48 HYPERLINK l _Toc39721985 4.1.4刀具路径重新排序 PAGEREF _Toc39721985 h 50 HYPERLINK l _Toc39721986 4.1.5通过轮廓铣削精加工陡坡 PAGEREF _Toc39721986 h 50 HYPERLINK l _Toc39721987 4.1.6精加工浅平面切削 PAGEREF _Toc39721987 h 52 HYPERLINK l _Toc3

20、9721988 4.1.7后处理 PAGEREF _Toc39721988 h 53 HYPERLINK l _Toc39721989 4.2烟灰缸下模CNC加工 PAGEREF _Toc39721989 h 54 HYPERLINK l _Toc39721990 4.2.1初始化设置 PAGEREF _Toc39721990 h 54 HYPERLINK l _Toc39721991 4.2.2窗口体积粗加工 PAGEREF _Toc39721991 h 55 HYPERLINK l _Toc39721992 4.2.3型腔铣削 PAGEREF _Toc39721992 h 57 HYPER

21、LINK l _Toc39721993 4.2.4轮廓铣精加工 PAGEREF _Toc39721993 h 58 HYPERLINK l _Toc39721994 4.2.5直线切削面的加工 PAGEREF _Toc39721994 h 60 HYPERLINK l _Toc39721995 4.2.6精加工浅平面加工 PAGEREF _Toc39721995 h 61 HYPERLINK l _Toc39721996 4.2.7后处理 PAGEREF _Toc39721996 h 63 HYPERLINK l _Toc39721997 第 5 章 总结 PAGEREF _Toc397219

22、97 h 64第一章前言模具是现代工业中不可缺少的工艺装备，特别是在汽车、摩托车、航空、仪器仪表、攻克机械、电子通讯、兵器、家电、五金工业、日用品等行业。据统计，使用模具制造的零件数量占飞机、汽车、摩托车、拖拉机、电机、电器、仪表等机电产品的80%以上；电脑、电视机、照相机、照相机、录像机等电子产品占比85%以上；冰箱、洗衣机、空调、电风扇、自行车、手表等轻工产品占比90%以上；武器产品占95%以上。目前，我国有3万多家模具厂，从业人员80万人。在模具行业总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其他类型模具约占11%。随着我国压铸制造业的不断发展壮大，压铸模具的设计

23、制造也越来越受到重视。在经济全球化浪潮中，产业发展过程中的国际分工正在形成。基于成本压力，大量外商在我国采购压铸件，甚至在我国建立压铸生产基地，以提高我国压铸模具的制造水平和能力。我们的国家。有了很大的提高，模具质量与先进工业国家的差距逐渐缩小，低廉的价格带动了国外采购量的急剧增加。海外模具市场的需求对我国模具行业的繁荣也起到了一定的推动作用。同时，随着汽车工业的快速发展和国产化进程的加快，汽车气缸体、仪表板、起动机变速箱壳体等大型精密复杂压铸件的需求也将增加。对大型、精密和复杂的压铸模具的需求也将增加。虽然我国压铸模具的设计和制造水平有了一定程度的大幅度提高，但压铸模具的制造仍远远落后于国外

24、先进工业国家，主要表现在：结构较复杂的模具以复制模具为主，缺乏创新能力；2、在设计中没有充分考虑模具的热平衡分析、冷却系统的设置以及零件的快速安装和更换；质量和精度差；4、模具在使用过程中稳定性低，故障率高。这些设计和制造上的缺陷可能会导致生产的模具不符合使用要求，造成一定的浪费。因此，迫切需要开发有效和准确的方法来设计和制造压铸模具。1.1模具行业介绍模具是制造业重要的基础工艺装备。模具种类繁多，大类之多。其中冲压模具、塑料模具、铸造模具、锻造模具、橡胶模具、粉末冶金模具、拉丝模具、无机材料成型模具等是最主要的八类，几乎应用于所有制造业。所有产品的生产。现代模具制造业已成为技术密集型和资金密

25、集型产业，与高新技术形成了相互依存的关系。一方面，模具是直接服务于高新技术产业化的不可或缺的装备；零件成型实现快速、优质、低耗是国家可持续发展战略的要求。1.2 我国模具设计行业概况在中国，模具生产长期以来一直被视为产品生产过程的后端，生产的模具以自产自配为主。改革开放后，我国模具工业发展非常迅速。随着国民经济的发展，对模具的需求不断增加，原有的国有模具企业得到了较大的发展，而三都、乡镇、个体模具企业发展较快。比如在省内和省内，原来模具生产规模不大，在全国没有占据重要地位，但目前省内有很多模具生产企业主要依靠外资企业，而省内很多以乡镇和个体企业为主。模具制造商。据国家不完全统计， 2003-2

26、006年模具生产和进出口情况见表（1）和表（2）：表（一） 2003-2006年中国模具产量年2003年2004年2005年2006年产值450530610*720*注：有*值为销售额表（2） 2003-2006年中国模具进出口情况（亿美元）年2003年2004年2005年2006年进口13.6918.1320.6820.47出口3.374.917.3810.47从表（1）和表（2）可以看出，我国模具工业虽然发展迅速，但仍不能满足我国制造业，尤其是中高端模具的需求。精密、大型、复杂和长寿命的模具仍然供不应求。 .由于我国在精度、寿命、制造周期和能力等方面与国际水平仍有较大差距，每年仍需大量进口

27、。由于中国模具价格相对低廉，水平不断提高，出口发展迅速。近几年的年出口增速远大于行业增速。在模具产值和进出口快速发展的同时，我国近年来在模具行业的技术进步和模具水平的提高方面也取得了一定的成绩。目前，我国已能生产精度为2m的多工位级进模，使用寿命可达3亿次以上。个别公司生产的多工位级进模可用于速度2000次/分的高速冲床，精度可达1m。在大型塑料模具方面，我国已经能够生产43英寸（ 109cm）大屏幕彩电和65英寸（ 165cm）背投电视塑料外壳模具，10kg大型塑料模具全套容量洗衣机，以及100吨的汽车保险杠和集成仪器。 CAD、CAM、CAE、CAPP、PDM、PLM、ERP等数字信息技术

28、在我国模具企业中的应用不断扩大，水平不断提高。中国加入WTO以来，国内模具市场不断扩大，国际模具制造逐步向中国转移的趋势和跨国集团到中国进行国际模具采购的趋势十分明显。因此，展望未来，国际和国内模具市场的整体发展前景是光明的。我国模具行业将有一段时期继续快速发展。1.3 我国压铸模具行业发展现状目前我国生产所需的压铸模具基本可以自给，但一些新产品、新零件的压铸模具，特别是大型、薄壁、精密模具和技术含量高、难度大的模具，一般需要导入。 .随着技术的引进和大型压铸机的采购，压铸市场异常活跃。压铸行业的高速增长带来了压铸模具制造业的繁荣，主要表现在以下几个方面：（一）汽车行业压铸模具生产目前，我国完

29、全有能力设计制造汽车工业中使用的中大型压铸模具，如离合器、变速箱、转向器、齿轮箱等。这类模具一般由模具分公司制造。汽车企业或有实力的专业模具厂。随着技术合作或技术转让的出现，同一产品的首个模具一般从国外进口，后续的补充模具是在吸收消化进口模具的基础上发展起来的。例如，千通汽配从美国进口了3000KN压铸机上使用的大型模具，工厂也生产了一些大型压铸模具供自己使用，特别是镁合金模具。此外，工厂还委托国外厂家生产适用于18000-25000KN压铸机的F15汽车离合器和油底壳模具。同时，东风汽车公司使用的富康轿车离合器、变速箱的大型模具也由国内厂家生产。迄今为止，我国设计制造的最大的汽车零部件压铸模

30、具是一汽铸造铸造模具厂生产的“中壳-变速箱”模具。模具重量33.5T，主重29KG，由32000KN压铸机成型，制造难度极大。腔模制造前后，为夏利、阜康、北汽、长安、大众、通用、标致、本田、庆铃等汽车厂制造大型汽车压铸模具。星光压铸业为一汽、二汽、长安等厂家提供的模具，省模具技术开发中心生产的变速箱模具，北仑模具压铸的“双缸柴油底盘”模具，具有一定的特色。这些厂家的产品反映了我国目前在汽车大中型压铸模具的开发制造方面具有一定的水平和数量。（2）摩托车行业压铸模具生产摩托车行业使用的压铸模具已经量产，完全可以满足国家的需求。由于我国已经成为摩托车生产大国，每年需要的压铸模具越来越多，而且大部分是

31、国产模具。很多公司提供的模具在性能和寿命上都比较接近日本同类产品。此类模具制造成熟，周期短，价格低廉，如摩托车左右曲轴箱。这样的模具在北仑地区大约2-3个月就可以生产出来。摩托车模具主要来自模具厂和行业内的专业模具厂，尤其是该地区的模具厂。例如，北仑地区的许多模具厂、模具厂、星光压铸工业、共立精机（）和城腔模具每年都提供大量此类模具。此外，经济技术开发区吉业汽配模具、得力化油器厂生产的化油器模具水平较高。（3）电机、电器行业压铸模具生产电机行业、电风扇、洗衣机、电视机、熨斗、电饭锅等行业使用的压铸模具基本能够自给自足，其制造水平能够满足产品的需求。(4) 超大型压铸模具的生产对于特大型模具，如

32、自动扶梯梯级模具，国家现在可以自行设计和制造此类模具。目前我国电梯行业使用的进口模具和国产模具混杂在一起。这种模具往往重20T，制造精度高。比如胎面节距0.05MM，压铸机锁模力大于2500KN。模具结构复杂，加工难度大，制造风险高。石曙光模具率先生产阶梯模具，并提供多对交付。城市型腔模具制造自1999年开始生产电梯模具以来，每年为行业提供多套模具。模具采用高温控制技术控制模具工作温度，液压抽芯。型腔（1000MM、800MM、600MM），甚至9种产品规格，模具加工精度高，互换性好，为用户节省模具制作成本。以上两家工厂生产的阶梯模具在中国国际（）模具技术与设备展览会模具竞赛中均获得A级奖（接

33、近国际水平）。（5）其他行业的压铸模具生产热室压铸机所使用的模具，特别是在制锁、燃气具、水暖器材、仪器仪表、玩具等行业，应用广泛。模具虽然不大，但数量很大。这些模具大多为企业自产自用或本地区合作制造。机械厂生产的高精度小型锌合金模具，云浩机械铸造生产的模拟汽车压铸模具，小榄镇的锁具模具和燃气具模具，以及用于热室机的模具。江浙沪等地区都颇具特色、规模宏大。1.4 课题的内容和意义基于目前压铸模具的市场状况和模具设计行业CAD/CAM的普及，我的毕业论文项目选择了基于大型3D软件（集建模、加工、制造）的Pro/ENGINEER Wildfire设计和设计压铸模具。加工。 Pro/ENGINEER软

34、件是美国PTC公司推出的CAD/CAM/CAE软件产品。 Pro/ENGINEER 通过独特的参数化设计和基于特征的实体建模设计和制造技术，为压铸模具设计和生产提供了前所未有的新技术。情况。本项目的设计对象是烟灰缸模具，可以利用Pro/ENGINEER Wildfire强大的建模和加工功能设计制造烟灰缸模具。在设计过程中充分考虑了模具的热平衡分析、冷却系统的设置以及零件的快速安装和更换。同时，在制造过程中，根据实际生产情况，设定合适的切削速度和主轴转速，从而提高模具的质量和精度。1.5 压铸模具概述1.5.1压铸原理压铸也称为压铸。压铸是通过高速充填液态或半液态金属并在压力作用下迅速凝固而获得

35、铸件的方法。压铸使用的设备是压铸机，用于成型的模具是压铸模。压铸工艺如图1-1所示：图1-11.5.2压铸模具结构组成(1)定模：固定在压铸机的定模安装板上，用浇口连接喷嘴或压力室。(2)动模：固定在压铸电动装模板上，当动模安装板用于开合模移动和合模时，型腔和浇注系统都关闭，液态金属在高压下充满型腔；开模时，动模与定模分离，通过设置在动模上的推出机构推出铸件。1.5.3压铸模具结构按功能分类( 1 )型腔：外表面浇道（浇道套）( 2 )核心：面浇口(3) 导向件：导向柱、导向套(4)推出机构：推杆（顶针） 、复位、推杆固定板、推板、推板导柱、推板导套。(5)横向抽芯机构：凸台、孔（边） 、楔块

36、、限位弹簧、螺钉。(6)溢流系统：溢流槽、排气槽。(7) 冷却系统(8) 支撑件：定模底板、动模底板、垫块（具有装配、定位、安装功能）第 2 章烟灰缸的 3D 建模在设计和加工烟灰缸模具之前，首先使用Pro/ENGINEER系统下的【零件】模块对烟灰缸进行三维建模。效果如图2-1所示。图 2-1 烟灰缸 3D 模型2.1 建模前的准备工作选择菜单栏中的【文件】/【新建】命令新建文件，系统弹出如图 2-2 所示的新建对话框，在【类型】栏中选择【零件】模块，选择 子类型 列。 【实体】模块，在名称输入栏输入文件名“yanhuigang”，取消勾选【使用默认模板】复选框，点击“确定”按钮。图 2-2

37、 新建对话框2、系统弹出如图2-3所示的新建文件选项对话框，在【模具】栏中选择公制零件设计模板“mmns_part_solid”，点击“确定”按钮。图 2-3 选择指标模板3、系统启动零件设计模板，如图2-4所示，在界面顶部显示当前零件文件夹“YANHUIGANG”。图 2-4 零件设计模块界面2.2 烟灰缸的3D建模烟灰缸的形状基本上是拉制体，主要由圆柱、圆角、拔模角、圆、壳等特征组成。在本项目中，利用挤压、圆角、倾斜、排列、切割、抽壳等实体特征完成烟灰缸的三维造型。2.2.1搭建烟灰缸底座使用拉伸特征创建烟灰缸底座。具体步骤如下：1. 选择菜单栏中的【插入】/【拉伸】命令，系统会在下方的信

38、息提示区显示拉伸特征选项，如图 2-5 所示，选择【放置】，点击“定义” “ 按钮。图 2-5 拉伸特征选项2、系统弹出草图提示对话框，如图2-6所示，要求选择拉伸截面的草图平面和草图视图的方向参考。3. 选择图 2-7 所示的参考平面作为草图平面。图 2-6 草图提示对话框 图 2-7 选择草图平面4、系统自动选择RIHGT基准平面作为草图视图的方向参考，并将方向条设置为右，如图2-8所示，单击“草图”按钮。图 2-8 设置草图视图方向分别单击圆和圆弧按钮，绘制圆和圆弧，如图 2-9 所示。点击尺寸修改按钮，修改圆和圆弧的尺寸，效果如图2-10所示。图 2-9 圆和弧 图 2-107. 选择

39、菜单栏中的【编辑】/【切换结构】命令，系统会将实线圆变为结构线圆，如图2-11所示。图 2-11 更改为结构线圆单击特征工具栏中的确定按钮以结束剖面图。在图2-12中，在挤压高度栏中输入实体挤压高度26”，回车确认，点击信息提示区右侧挤压实体参数确认按钮。10. 单击系统工具栏中的查看列表按钮并选择标准方向选项。结果如图 2-13 所示。图 2-12 输入拉伸高度图 2-13 生成拉伸实体2.2.2卸下烟灰缸底座使用“挤出”功能切断烟灰缸底座，如下所示：选择菜单栏中的【插入】/【拉伸】命令，系统会在下方信息提示区显示拉伸特征选项，如图2-14所示，选择【放置】，点击“定义”按钮.图 2-14

40、拉伸特征选项系统弹出草图提示对话框，如图 2-15 所示，要求选择拉伸截面草图平面和草图视图方向参考。图2-16所示实体的顶面作为草图平面。选择实体顶面为草绘平面选择实体顶面为草绘平面图 2-15 草图提示对话框 图 2-16 选择草图平面4、系统自动选择RIHGT基准平面作为草图视图的方向参考，并将方向栏设置为右，如图2-17所示，单击“草图”按钮。图 2-17 设置草图视图方向5. 点击 Draw Circle 按钮，画一个圆，如图 2-18 所示。6. 点击修改大小按钮，修改圆的大小，效果如图2-19所示。图 2-18 画圆 图 2-19单击特征工具栏中的确定按钮以结束剖面图。8、在拉伸

41、高度栏中输入实体的拉伸高度如图2-20所示20”9. 选择等轴测视图并为模型着色。结果如图 2-21 所示。图2-20 设置拉伸参数如图2-21所示，创建一个拉伸剪切2.2.3实边圆角 P1P3对实边 P1P3 进行圆角处理，具体操作步骤如下：点击圆角按钮，系统将在下方信息提示区显示圆角特征选项，如图2-22所示。系统提示选择要倒圆角的边，将实边P1P3一一选中，如图2-23所示。图 2-22 圆角特征选项图 2-23 选择圆边P1P1P2P33、在信息提示区输入“圆角半径值”如图2-24所示20”图 2-24 输入拐角半径值图 2-25 圆角结果2.2.4设置烟灰缸的拔模角度在实际设计和制造

42、中，对于与模具表面直接接触并垂直于分型面的产品，需要锥度或拔模角以内容正确顶出。这个拔模角在模具打开的那一刻产生了一个间隙，使铸件更容易从模具中脱模。通常建议使用 1 到 3 度的拔模斜度。本课题设计的烟灰缸模具，其表面与分型面有直接接触和垂直关系，因此我们需要在烟灰缸模具表面设置拔模角。1. 选择菜单栏中的【插入】/【草稿】命令，系统将在下方信息提示区显示草稿特征选项，如图2-26所示。图 2-26 拔模特征选项2.如图2-27所示选择实体的顶面P1，然后按住Shift键选择实体顶面的边P2。如此一来，实体顶面的外圈面就被选中，如图 2-28 所示。实体顶面P1实体顶面P1实体边线P2实体边

43、线P2图 2-27 图 2-28 选中的实体面3. 选择图2-26所示拔模枢轴的【点此添加项目】栏，系统提示选择拔模枢轴，选择图2-27所示的实体曲面作为拔模枢轴面.4、在拔模角栏中输入拔模角” 2”选择拔模面P1选择拔模面P1图 2-29 拔模结果 图 2-30 选择拔模面5. 继续选择【拔模】命令，然后选择如图2-30所示的圆弧实体的边P1作为拔模面。6.选择如图 2-31 所示的实体曲面作为拔模枢轴曲面。选择实体顶面为拔模枢轴面7.在拔模角栏中输入拔模角” 1.5”，回车确认，点击切换拔模角方向按钮，点击信息提示区右侧的拔模参数确认按钮，结果如图2所示-32。选择实体顶面为拔模枢轴面图

44、2-31 选择拔模枢轴面 图 2-32 拔模结果2.2.5设置香烟放置区为便于放置香烟，本项目中会设置若干个与香烟长宽相对应的略微向下倾斜的凹槽，用于横向放置香烟。具体操作如下在菜单栏中选择插入/拉伸命令，然后选择适当的拉伸截面草图平面和草图视图方向参考。点击 Draw Circle 按钮绘制一个圆，如图 2-33 所示。点击修改大小按钮，修改圆的大小，效果如图2-34所示。图 2-33 画圆 图 2-34 尺寸修改结果单击特征工具栏中的确定按钮以结束剖面图。选择拉伸特征选项中的“贯穿”选项如图2-35所示，点击切割深度方向的切换按钮，点击“切割”按钮，点击图2-35中拉伸实体参数的确定按钮信

45、息提示区右侧。选择Standard Orientation视图，结果如图2-36所示。图2-35 设置拉伸参数图 2-36 创建拉伸切口排列在图 2-37 所示的模型树中在弹出菜单中右键单击拉伸特征从列表中选择 Array 命令。图 2-37 阵列拉伸切割特征系统在下方信息提示区显示阵列特征选项，如图2-38所示，在阵列模式栏中选择【轴】阵列模式。图2-38 设置阵列模式系统提示选择参考轴定义阵列中心，打开参考轴显示，选择参考轴A.2如图2-39所示作为阵列中心。阵列特征选项中3”的阵列“和阵列的角度” 120图 2-39 选择参考轴 2-40 生成数组2.2.6其他设置为了使本课题设计的烟灰

46、缸更好地适应市场需求，将进一步做一些更完善的设置。选择圆角按钮对实体边 P1 到 P8 进行圆角处理，如图 2-41 所示，圆角半径为2mm。P1继续选择圆角命令，对实边 Q1 进行圆角处理，如图 2-41 所示，圆角半径为5mm，结果如图 2-42 所示。P1P2P2P7P7Q1P3Q1P3P6P6P4P4P8P5P8P5图 2-41 图 2-42 圆角结果点击Shell按钮，下面的信息提示区会出现shell功能选项，如图2-43所示。图 2-43 壳特征选项旋转视图，选择如图 2-44 所示的实体的底面作为壳面。5、在壳特征选项栏中输入壳厚” 1.5”选择实体底面为抽壳面选择实体底面为抽壳

47、面图 2-44 选择壳表面 图 2-45 壳结果6. 选择菜单栏中的【文件】/【保存】命令保存文件。第三章烟灰缸模具设计3.1 模具设计初步操作3.1.1创建一个新文件单击工具栏上的新建按钮。弹出【新建】对话框，选择【类型】栏的【制造】单选按钮，【子类型】栏的【模具型腔】单选按钮，输入名称yanguigang_md，取消勾选【使用默认模板】 选项。选中该框，完成后单击 确定 按钮。会弹出【新建文件选项】对话框，选择mmns_mfg_mold选项，点击【确定】按钮进入模具设计模块。3.1.2模具设计工具栏简介工具栏的默认设置是垂直的，单击并拖动可将其水平放置，如图 3-1 所示。图 3-1 模具

48、设计工具栏以下是工具栏中的图标的简要说明：选择参考零件/定义参考零件在模具中的方向和位置，对应模具菜单中的【模具模型】【装配】【参考模型】命令。：设置参考零件的收缩率，对应菜单中的【收缩率】命令。：自动添加工件，对应菜单中的【模具模型】【创建】【工件】【自动】命令。：创建模具体积，对应菜单中的【模具体积】命令。：创建轮廓曲线，对应菜单栏中的FeatureCavity Component Mold Silhouette命令。：创建分型面命令。：分割模具原件的命令。：将创建的模具体积提取到模具组件中。：开模，模拟开模，检测干涉现象。：修剪零件模型。3.1.3进口零件在菜单管理器中选择模具模型/装配

49、/参考模型命令。系统弹出【打开】对话框，选择零件燕辉港。 prt,然后单击打开按钮。完成后，系统弹出【组装】面板。选择【默认】组装条件，完成后点击【确定】按钮。弹出【创建参考模型】对话框，点击【确定】按钮，导入零件后的图形如图 3-2 所示。图 3-2 导入零件后的图形3.1.4设置收缩在菜单管理器中，点击【Shrink】/【By Size】，弹出【Shrink by Size】对话框，设置收缩率为0.005，完成后点击【OK】按钮。3.1.5创建工件在菜单管理器中选择【模具模型】/【创建】/【工件】/【手动】命令，弹出【组件创建】对话框，设置参数如图3-3所示。完成后点击【确定】按钮。弹出【

50、创建选项】对话框，参数设置如图 3-4 所示。完成后，单击【确定】按钮。图 3-3 创建组件 对话框 图 3-4 创建选项 对话框弹出【实体】菜单，选择【添加材质】选项，使用【拉伸】命令绘制草图，如图 3-5 所示。设置拉深如图 3-6 所示，创建的工件如图 3-7 所示。图 3-5 草图 图 3-7 创建的工件图3-6 设置拉伸参数示意图3.2 创建模芯和型腔3.2.1创建分型面点击工具栏上的【分型面工具】，进入分型面创建环境。选择主菜单中的【插入】/【拉伸】命令，创建拉伸分型面。分型面创建完成后，单击工具栏上的【确定】按钮，创建的分型面如图3-8所示。图3-8 创建的分型面示意图3.2.2

51、分割模具体积点击工具栏上的【分卷】按钮，弹出【分卷】菜单，选择【完成】选项。会弹出【分割】对话框和【选择】对话框。在绘图区域中选择如图 3-9 所示的分型面。完成后，单击选择对话框中的确定按钮。返回【分割】对话框，点击【确定】按钮。弹出属性对话框，输入卷块名称为 YHG_CAVITY，完成后，单击 确定 按钮。再次弹出【属性】对话框，输入卷名称为 YHG_CORE，完成后，单击确认按钮。图3-9 选择分型面示意图3.2.3提取模具组件单击工具栏上的【提取体积】按钮，弹出【创建模具组件】对话框，单击【全部】按钮，然后单击【确定】按钮。3.2.4创建铸件铸造前隐藏部分元件和分型面，点击工具栏中的遮

52、罩切换按钮，系统弹出如图3-11所示的【遮罩-撤消遮罩】窗口，点击过滤选项组中的【元件】按钮，选择“YANHUIGANG_BEF”、“YHG_WRK”，然后点击【遮罩】按钮，对部分组件进行遮罩。点击过滤选项组中的【分型面】按钮，如图3-12所示，选中所有分型面，然后点击【屏蔽】按钮，对分型面进行屏蔽。单击 关闭 按钮关闭 遮罩 - 取消遮罩 窗口。图 3-11 Shading - Unshading 组件窗口 图 3-12 Shading - Unshading 分型面窗口在菜单管理器中选择【模具】/【创建】命令，在提示区输入模具零件名称“YHG_MOLDING”，点击【确定】按钮，完成模具零

53、件的创建。3.2.5模拟开模为了能够清楚地看到模具零件的结构并检查开模过程中的干涉，Pro/ENGINEER 提供了开模功能。具体操作步骤如下：在菜单管理器中选择模具进给孔/定义间距/定义移动命令。选择要移动的零件并选择 YHG_CAVITY。 PRT，单击 确定 按钮。选择分解方向，在提示区输入距离“100”，点击【确定】按钮。继续选择菜单管理器中的Define Spacing/Define Movement命令。选择要移动的零件并选择 YHG_CORE。 PRT，单击 确定 按钮。选择分解方向，在提示区输入距离“100”，点击【确定】按钮。选择菜单管理器中的【完成】命令，结果如图3-13(

54、a)，图3-13(b)为铸件，图3-13(c)为芯，图3-13 (d) ) 是空腔。图 3-13 (a) 开模模拟 图 3-13 (b) 铸造图 3-13 (c) 型芯 图 3-13 (d) 型腔3.3 动模板结构设计3.3.1打开核心文件在模型树上选择核心部件 YHG_CORE。 PRT，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【打开】命令，会弹出一个新的零件窗口。3.3.2创建混合特征在新窗口中，选择主菜单中的插入/混合/挤出项目命令。弹出【Mixing Options】菜单，选择【Parallel】/【Regular Section】/【Sketch Section】选项，完成后选择【Fin

55、ish】选项。弹出【属性】菜单，选择【直线】选项。弹出【草图视图】菜单和【选择】对话框，在绘图区中选择如图 3-14 所示的平面作为草图平面。弹出【方向】菜单，选择【前进】选项。弹出【草图视图】菜单，选择【默认】选项进入草图环境。画一个边长为 50 的正方形作为第一个部分，一个边长为 45 的正方形作为第二个部分，如图 3-15 所示。完成后，单击【确定】按钮。弹出【深度】菜单，选择【盲孔】选项，然后选择【完成】选项。在信息栏中输入深度 25。完成后点击【确定】按钮，创建的混合特征如图3-16所示。图 3-14 选择草图平面图 图 3-15 绘制横截面图 图 3-16 创建混合特征3.3.3圆

56、角点击工具栏上的【圆角】按钮，弹出【实心圆角】面板，设置圆角半径为12。在绘图区域中，选择边 L1，如图 3-17 所示。完成后点击【确定】按钮，四舍五入后的形状如图3-18所示。L1L1图 3-17 圆角边缘选取示意图 图 3-18 圆角后的图3.3.4创建拉伸切割特征点击工具栏上的【拉伸】按钮，弹出【拉伸】面板，点击【放置】/【定义】按钮，弹出【草图】对话框，选择草图平面如图3 -19、完成后点击【草图】按钮进入草图环境。使用草图工具绘制图形，如图 3-20 所示。完成后，单击【确定】按钮。图 3-19 选择草图平面示意图 图 3-20 绘制草图示意图回到Extrude面板并设置挤出的参数

57、以切割零件。单击【确定】按钮，结果如图 3-21 所示。继续选择【拉伸】命令，使用之前的草图平面，绘制如图3-22所示草图形状，设置挤压深度为8，切出材料，结果如图 3-23 所示。图 3-21 拉伸切割后的图形图 3-22 绘制的示意图 图 3-23 挤压切割后的图3.3.5创建基准平面点击【基准平面】按钮，选择如图3-24所示的S1平面，创建偏移距离为160的基准平面DTM1；显示。S1S1S2图 3-24 选择像素示意图 图 3-25 创建的基准面S23.3.6镜像功能选中模型树上创建的4个特征，如图3-26所示，然后点击工具栏上的【镜像】按钮，然后选择基准平面DTM1。完成后点击【确定

58、】按钮，结果如图3-27所示。然后选择前面创建的4个特征和镜像特征，然后使用DTM2作为镜像平面进行镜像操作，如图3-28所示。图 3-26 选择镜像特征示意图 图 3-27 镜像后的图形 图 3-28 再次镜像后的图形3.4 固定模板结构设计3.4.1切除手术在菜单管理器中选择【模具模型】/【高级实用工具】/【切割】命令。弹出【选择】对话框，如图3-29所示选择V1，完成后点击【确定】按钮。再次弹出【选择】对话框，选择V2，完成后点击确定按钮。弹出【选项】菜单，选择【完成】选项，结果如图3-30所示。V2V1V2V1图 3-29 选取像素示意图 图 3-30 切割后的图3.4.2打开型腔文件

59、在模型树上选择型腔零件 YHG_CAVITY。 PRT，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【打开】命令，打开型腔部分，如图3-31所示。3.4.3创建拉伸切割特征点击工具栏上的【拉伸】按钮，选择图3-32所示平面作为草图平面，画4个直径为26的圆，如图3-33所示，切割零件，拉伸切割结果图如图 3-34 所示。图 3-31 打开的文件图形 图 3-32 选择草图平面示意图图 3-33 绘制草图示意图 图 3-34 挤压切割后的图继续选择【拉伸】命令，使用之前的草图平面绘制草图，如图3-35所示，设置拉伸深度为10，并切断材料。切割图形如图 3-36 所示。图 3-35 挤压后的草图 图 3-

60、36 切割后的图3.5 导柱和导套设计3.5.1创建导套在菜单管理器中选择Mold Model/Create/Mold Components命令。弹出【组件创建】对话框，设置参数如图3-37所示。完成后点击【确定】按钮；弹出【创建选项】对话框，设置参数如图 3-38 所示。单击 确定 按钮。弹出【特征操作】菜单，选择【实体】/【添加材质】选项；弹出【实体选项】菜单，选择【旋转】/【实体】选项，完成后点击【确定】按钮。弹出【旋转】面板，此时点击工具栏上的【基准平面】按钮，创建一个通过轴 L1 且平行于 S1 平面的基准平面，如图 3-39 所示。S1S1L1L1图 3-37 【创建组件】对话框