模具CADCAECAM课程设计说明书-后盖模具CADCAECAM课程设计.doc

-1-模具CAD/CAE/CAM课程设计课程设计报告报告题目：后盖模具CAD/CAE/CAM课程设计作者所在系部：材料工程系作者所在专业：材料成型及控制工程作者所在班级：作者姓名：指导教师姓名：完成时间：2010-12课程设计任务书-2-课题名称模具CAD/CAE/CAM课程设计完成时间2010.12指导教师职称副教授学生姓名班级B07811总体设计要求和技术要点一、设计要求1根据给定塑件三维造型，画出符合制图标准的二维塑件图；2对塑件进行模流分析（至少流动分析），生成分析报告；3根据分析结果利用Pro/E进行模具设计，并进行开模模拟；4对设计出的型腔和型芯进行加工工艺分析，编制数控加工程序，填写数控加工程序单；5撰写课程设计报告。二、技术要点1、模具设计；2、模流分析；3、CAM编程。工作内容及时间进度安排日期工作内容12345第一周分析设计题目画规范塑件图模流分析模流分析确定分型方案第二周分模分模完善设计CAM编程CAM编程第三周编写设计报告编写设计报告总结材料答辩答辩课程设计成果1.课程设计报告内容包括：课程设计任务书，二维标准塑件图、塑件三维造型图、模流分析前处理及模流分析报告（包括填充时间、充填结束时压力、注射位置压力XY图、冻结层因子（压力释放时）、气泡、熔结痕与流动前沿温度叠加、翘曲等及其对应诠释）、模具分模主要步骤及模拟分模结果三维图、数控加工工艺分析、主要编程步骤及必要说明、加工程序单。要求按照给定统一格式书写并打印，并按以上顺序装订成册，加工程序单格式参照模具CAM实验指导书。其中摘图全部放入正文中，不加附页。课程设计报告分别交打印稿和电子文档。2.课程设计所有文件的电子文档，要求总文件夹以姓名的汉语拼音及学号命名，各项内容分别设置子文件夹，设计完成后统一上交。-3-内容摘要本次课程设计的内容包括四项：（1）根据给定设计任务，把三维图通过所学的PRO/E知识，转化成二维图形，绘制一张符合制图国标的工件图纸，进行工艺性分析。（2）根据画出的三维图，将塑件进行moldflow模流分析，找到最佳浇口位置，同时，对塑件的保压时间、流动性、熔接痕、填充压力等进行分析，并对塑件进行修改。最后做出满足使用要求的最佳塑件。（3）在塑件基础上，连同模流分析结果，设计模具，生成模具的各部分模块。并进行注塑过程模拟。（4）对生成的模具主要部分模块进行加工工艺分析。根据分析结果编制相应数控加工方法的数控加工程序，加工方法包括适合于本模具的电火花线切割加工、数控铣加工、电火花加工电极等内容，数控铣加工列出加工主要加工参数，填写加工程序单。以上部分是这次设计的主要内容，通过这次的内容，将自己在大学中所学相关知识系统的联系在一起，充分利用自己的想象空间，在老师和同学的帮助下，通过自己的努力，完成这次课程设计。本次课程设计当中，主要运用了在四年的大学中使用的几个主要画图软件，包括CAD、PRO/E、CAXA、Cimatron、UG、moldflow等软件，并且对机械加工中常用的参数和加工工艺都进行了合理分析和使用，使塑件不仅满足图形当中的要求，而且在加工过程当中满足工艺要求。对于本次设计过程中，掌握了很多在以前没有掌握的知识，巩固了学过的知识，为接下来的毕业设计，做了一个很好的铺垫。键词基准、参考面、分析、网格划分、匹配率、熔接痕、填充、填充时间、分型面、侧抽芯、wcut、粗加工、精加工-4-目录一、用PRO/E画三维图-51、详细阅读课程设计任务书、设计前的准备工作-52、画三维图-5二、将三维图转化成二维图-5三、模流分析-61、将塑件进行网格划分-62、进行最佳浇口位置分析-63、调入第二个塑件-64、创建浇口-65、创建分浇道-76、创建主浇道-77、进行分析-78、生成模流分析报告-7四、模具设计-111、调入模具参考件-112、建立毛坯-113、设置收缩率-114、创建侧滑块体积块-115、分割模具体积块抽取模具体积块-116、生成塑件-117、模拟开模-12五、模具CAM加工-131、下型腔加工工艺分析-132、格式转换-133、电极设计-134、电极加工编程操作-145、上型腔及滑块加工-14六、分组数控加工-15七、心得体会-15-5-一、用PRO/E画三维图1、详细阅读课程设计任务书、设计前的准备工作根据任务书要求，本次设计的主要内容包括：画出所需的三维视图和二维视图，并对塑件进行模流分析，生成加工程序。最后把所需的材料进行总结汇总，完成本次的课程设计。2、画三维视图本次课程设计，我采用的是PRO/E制图。图当中，我首先将工作目录设置到了已经建好的学习文件夹下，此目录采用英文书写，没有相关中文目录，以便于在画图时，造成无法保存，无法找到保存路径，或是造成其他不必要的麻烦。设置好路径后，在新建当中，选取零件，取消缺省设置，采用单位为毫米，进入三维画图当中，这次画图主要是以环绕封闭形状为主，因此主要采用的是旋转获得主要部分，在通过其他命令将细小部分修正达到所要形状，在画图之前，我首先在Top面进行草绘，以后大多数都是在使用先前面进行的，但后边的一个重点是，每次画图之前都要设置必要的参照，目的是为了能够在画图当中能够使所做图准确无误，做图纸质量高。在三维图画当中，也存在与二维图相同的问题，就是基准问题，只有基准设置合理，尺寸才会精确，这次我设置时，在竖直方向都采用了塑件上方为基准，在水平方向，都以塑件轴心为基准。在画图当中，采用了多次拉伸和倒角完成了本次三维图的制作。所做图形与实际二维图比较，尺寸和形状都符合要求，达到本次三维设计目的，同时也为以后的工作顺利进行打下基础。二、三维视图转化二维视图所给二维视图为国外某公司的设计图纸，供参考的对象是国外的技术员或工程师，所以其图采用英文标题栏，而且尺寸标注适合当地习惯的标法，部分不是国际标准，在画完三维视图后，为了能够很好的观看视图，使之适合我们中国人使用，需要得到我们所需国际标准二维视图。将已经画好的三维视图转化成二维视图，是一件非常复杂的事情，因为Pro/e的三维造型非常好，但对于二维图的表达就不是太好，尤其是在三维视图转化成二维视图过程中，Pro/e会自动标注尺寸，但是自动标注的尺寸非常多，部分尺寸重复标注，造成视图混乱不清晰，给读图人带来很多麻烦。因此，在将三维视图转化成二维视图当中，为了得到清晰、简单、便于观看的二维工程图，我选用工程图功能强大的CAXA来修改Pro/e所生成塑件的二维视图。所给二维视图当中，采用了传统的三视图表达方式，在二维视图转化当中，我认为有些视图是没必要的，所以我将视图个数减少了，并把塑件的结构集中表-6-达，解决了原零件图图面混乱的问题。在尺寸标注方面，我按照我们一般的习惯进行标注，便于读图，使人很快能够看明白。三、模流分析对塑件的分析主要采用的是moldflow软件进行分析，在使用过程当中，需要对塑件进行网格划分，从而对塑件进行模流分析，分析过程需要大量时间，并且需要网格划分合理，压力选用合理，各方面参数符合实际使用值。主要有以下几个过程：1、将塑件进行网格划分对塑件划分网格，有三种方法，主要包括表面划分、中间层划分、体积划分三种，他们的分析效果一次增加，由于在设计当中本塑件不是壁非常厚的件，所以不采用体积划分，采用中间层划分就可以达到效果。根据经验，设置为网格线条长度值为两道三倍的壁厚，经过第一次分析，发现相关的数据基本上合理，主要数据分析结果为自由边数为零，无交叠边，没有定向单元数，纵横比最大值小于20，各方面参数都满足要求，最大匹配率大于最低匹配率85%，可以进行模流分析。2、进行最佳浇口位置分析最佳浇口位置是保证塑件有非常好的内部质量和表面质量的一个重要方面，选择好最佳浇口位置，可以有效的减少熔接痕，有效的增加塑件的均匀程度，使-7-得塑件质量整体水平提高。在试验中，通过软件的最佳浇口位置分析，gatelocation的结果表明，最佳浇口的位置在塑件的侧面，对于成型时的浇口位置合理，可以实现，同时利于分型面得设计，根据分析结果在变蓝位置都可宜采用。因此，将浇口初步定在塑件的侧面，这样可以满足浇口的合理布置，同时所在位置，不会影响塑件的使用，表面质量也不会影响很大。3、调入第二个塑件经过整体考虑，为再生产中提高效率，在设计是采取一模两件进行设计，因此需要再调入一个塑件，在前一部分的过程当中已经将塑件进行了网格划分，因此可以直接进行复制，来调入第二个塑件。在软件选用modeling中的move/cope，在选取reflect进行镜像。得到第二个塑件。设置为两塑件间距离，为了使塑件在实际注塑过程相同，在塑件调入之前，把塑件所用的工件坐标系于软件默认坐标系，调整到相同方向，使得最后能够正常模拟。本次在塑件调用之前，将塑件全部选中，并以Y轴为基准旋转90度，再以Z为基准旋转90度，达到于软件默认开模方向相一致坐标方向，即开模方向为Z轴方向。完成第二个件的调入。4、创建浇口在创建浇口位置时，由于软件的本身造型能力差。因此，对于浇口的制作是一项非常复杂的事情。首先在初选的最佳浇口位置点处创建一点，并以此点为基础，以偏置的方式创建另一个点，两点之间的长度作为浇口的长度。在初选位置选去后，将以此点为基础向X轴负方向偏2毫米，然后创建一点，依据两点创建线，此时一个重要环节就是，将自动创建对话框关闭，采用手动创建，在手动常见的编辑当中，选择coolgate，浇口的选择，我们可以选择各种不同形状浇口，包括圆浇口、半圆形浇口、锥形浇口梯形浇口等，在设计时采用普通的圆浇口作为本次设计的浇口形状。创建线的目的是给创建浇口提供一个路径，因此在创建线的同时就要把浇口创建出来，为了使更好的把浇口进行网格划分，同时便于在以后的修改过程中调出，而不影响其他部分，将浇口创建在一个新的层进行显示。对于两一侧的浇口采用同样的方法，进行设计完成设计浇口。5、创建