基于UG的遥控器下板注塑模具设计与制造.doc

基于UG的遥控器下板注塑模具设计与制造目录第1章绪论.11.1模具概述.11.2三维数字化设计与制造.21.2.1.三维数字化设计与制造的现状.21.2.2.三维数字化设计与制造的重要性.31.3本次研究的具体内容.4第2章注塑工艺分析及注塑成型设备的选用.62.1模具设计的一般步骤.62.2注塑工艺分析及注塑设备的选用.82.2.1.塑料选择.82.2.2.塑件工艺性分析.92.2.3.成型设备的选用.13第3章注塑模具的结构及零部件设计.163.1注射成型模具基本结构及设计方案.163.2注塑模具零部件设计.173.3.模具材料的选择.343.4基于UG生成装配图.35第4章成型零件的数字化加工.364.1.CAD/CAM技术的发展趋势.364.2.基于UG软件数字化制造.36总结.40致谢.41参考文献.42第1章绪论1.1模具概述在工业生产中，用各种压力机和装在压力机上的专用工具，通过压力把金属或非金属材料制出所需形状的零件或制品，这种专用工具统称为模具。模具是为批量生产产品服务的，是单件生产的、个性化非常强的装备类产品。我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具，以及塑胶模具。而近年来，随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断扩大，如：家用电器、仪器仪表，建筑器材，汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属件。工业产品和日用产品塑料化的趋势不断上升。塑料模具作为模具行业的一种也将伴随着塑料工业的发展而发展，目前在整个模具行业中占有极大的比例，已有40%左右，在未来几年中还将保持较高速度发展。塑料模具包括为汽车和家电配套的大型注塑模具，为集成电路配套的塑封模，为电子信息产业和机械及包装配套的多层、多腔、多材质、多色精密注塑模，为新型建材及节水农业配套的塑料异型材挤出模及管路和喷头模具等，其中以注塑模具需求量最大，有关数据表明，目前仅汽车行业就需要各种塑料制品36万吨；电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过1000万台；彩电的年产量已超过3000万台；到2010年，在建材行业，塑料门窗的普及率为30%，塑料管的普及率将达到50%。这些都会导致对注塑模具的需求量大幅度增长。而其中大型、精密、设计合理(主要针对薄壁制品)的注塑模具将得到市场的欢迎。模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、个体模具企业的发展也相当迅速。虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具，每年的进口额达几亿美元。因此我国需要加强我们在模具业的实力，达到自给自足。实现模具设计、制造信息化与智能化，是世纪中国模具制造业光荣而艰巨的任务。应用信息技术将先进的设计理论、方法与制造技术加以系统的集成创新，是全面推动中国由模具制造大国走向模具制造强国的重要措施。1.2三维数字化设计与制造1.2.1.三维数字化设计与制造的现状数字化设计与制造技术是指利用计算机软硬件及网络环境，实现产品开发全过程的一种技术，即在网络和计算机辅助下通过产品数据模型，全面模拟产品的设计、分析、装配、制造等过程。数字化设计与制造不仅贯穿企业生产的全过程，而且涉及企业的设备布置、物流物料、生产计划、成本分析等多个方面。数字化设计与制造技术的应用可以大大提高企业的产品开发能力、缩短产品研制周期、降低开发成本、实现最佳设计目标和企业间的协作，使企业能在最短时间内组织全球范围的设计制造资源开发出新产品，大大提高企业的竞争能力。数字化设计与制造技术集成了现代设计制造过程中的多项先进技术，包括三维建模、装配分析、优化设计、系统集成、产品信息管理、虚拟设计与制造、多媒体和网络通讯等，是一项多学科的综合技术。目前所涉及的主要内容有：（1）CAD/CAE/CAPP/CAM/PDMCAD/CAE/CAPP/CAM分别是计算机辅助设计、计算机辅助工程、计算机辅助工艺过程设计和计算机辅助制造的英文缩写，它们是制造业信息化中数字化设计与制造技术的核心，是实现计算机辅助产品开发的主要工具。PDM技术集成并管理与产品有关的信息、过程及人与组织，实现分布环境中的数据共享，为异构计算机环境提供了集成应用平台，从而支持CAD/CAPP/CAM/CAE系统过程的实现。（2）异地、协同设计在因特网/企业内部网的环境中，进行产品定义与建模、产品分析与设计、产品数据管理及产品数据交换等，异地、协同设计系统的网络设计环境下为多人、异地实施产品协同开发提供支持工具。（3）基于知识的设计将产品设计过程中需要用到的各类知识、资源和工具融到基于知识的设计（或CAD）系统之中，支持产品的设计过程，是实现产品创新开发的重要工具。设计知识包括产品设计原理、设计经验、既有设计示例和设计手册/设计标准/设计规范等，设计资源包括材料、标准件、既有零部件和工艺装备等资源。（4）虚拟设计、虚拟制造综合利用建模、分析、仿真以及虚拟现实等技术一工具，在网络支持下，采用群组协同工作，通过模型来模拟和预估产品功能、性能、可装配性、可加工性等各方面可能存在的问题，实现产品设计、制造的本质过程，包括产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验，并进行过程管理与控制等。（5）概念设计、工业设计概念设计是设计过程的早期阶段，其目标是获得产品的基本形式或形状。广义的概念设计应包括从产品的需求分析到详细设计之前的设计过程，如功能设计、原理设计、形态设计、布局设计和初步的结构设计。从工业设计角度看，概念设计是指在产品的功能和原理基本确定的情况下，产品外观造型设计过程，主要包括布局设计、形态设计和人机工程设计。计算机辅助概念设计和工业设计以知识为核心，实现形态、色彩、宜人性等方面的设计，将计算机与设计人员的创造性思维、审美能力和综合分析能力相结合，是实现产品创新的重要手段。（6）绿色设计是面向环保的设计（DFE，DesignforEnvironment），包括支持资源和能源的优化利用、污染的防止和处理、资源的回收再利用和废弃物处理等诸多环节的设计，是支持绿色产品开发、实现产品绿色制造，促进企业和社会可持续发展的重要工具；（7）并行设计以并行工程模式替代传统的串行式产品开发模式，使得在产品开发的早期阶段就能很好的考虑后续活动的需求，以提高产品开发的一次成功率。数字化设计与制造技术中各组成部分作为独立的系统，目前已在生产中得到了广泛的应用，不仅大大提高了产品设计的效率，更新了传统的设计思想，降低了产品的成本，增强了企业及其产品在市场上的竞争力，还在企业新的设计和生产技术管理体制建设中起到了很大作用。数字化设计与制造技术已成为企业保护竞争优势、实现产品创新开发、进行企业间协作的重要手段。1.2.2.三维数字化设计与制造的重要性传统意义上的模具工业，主要还是以有经验的钳工师傅为主导的技艺型生产。而现代模具工业则发生了质的变化，已经变成了一个技术密集型、投资密集型的产业，是加工装备产业的一个重要组成部分。由于模具产品的高技术特性，模具企业只有采用精密的自动化数控技术、先进的CAE、CAD、CAM等软件才能保证其工艺要求。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂度、高一致性、高生产率和低消耗，是传统的加工制造方法所不能比拟的。目前的模具技术是一个集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监测和信息网络等诸多学科，是一个综合性多学科的系统工程。其发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展，模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品批量化、管理信息化、经营国际化的方向发展。随着工业技术的发展，产品对模具的要求愈来愈高。传统的模具设计与制造方法不能适应业产品及时更新换代和提高质量的要求。我国模具行业也就需要朝这些方面发展，这样才能与国际化能够接上轨道，如运用建立在CAD/CAE平台上的先进模具设计技术，这样可以提高模具设计的现代化、信息化、智能化、标准化水平；运用建立在CAM/CAPP基础上的先进模具加工技术，与先进制造技术相结合，提高模具加工的自动化水平与生产效率；还有一些仿真技术，先进的检测技术等。模具技术的改进也就导致通过传统的2维平面设计画图的方法已经完全不能适宜于现在的企业，社会的发展。我们需要一种更加好的方式来了解模具，UG作为一款强大的软件，它能够指导我们模具设计的每个过程。1.3本次研究的具体内容随着CAD基础理论和应用技术的不断发展，对CAD系统的功能要求也越来越高。设计人员不再仅仅满足于借助CAD系统来达到丢掉图板的目的。而是希望它能从本质上减轻大量简单烦琐的工作量，使他们能集中精力于那些富有创造性的高层次思维活动中。由于三维CAD系统具有可视化好、形象直观、设计效率高、以及能为企业数字化的各类应用环节提供完整的设计、工艺、制造