CAD_CAM盖件课程设计---盖件注塑模具设计.doc

CAD/CAM课程设计 题目：盖件注塑模具设计目录一产品分析及方案设计11.设计要求12.产品图纸及模具结构13.分型面24.浇口类型25.推出机构2二模具结构设计3三模具三维设计流程41.项目初始化42.设置模具坐标系43.创建工件44.设计分型区域55.创建型腔型芯66.添加标准模架77.添加标准件8四盖件（01）注塑模具总爆炸视图14五、成型零件（型腔）数控编程，加工模拟，生成NC代码15设计总结32参考文献33前 言此次课程设计是为绕数控技术与模具设计展开的CAD/CAM课程设计，主要任务是对盖件进行注塑模具设计。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。综上所述，计算机辅助技术极大的改变了模具设计的方式，通过数字化的效果图及模型尤其是有效的三维数据模型将模具设计的整个流程有机地结合起来，从而形成一个快速、准确、高效的设计系统。但也应清醒的认识到计算机辅助技术无论发展多么强大，归根结底也只是模具设计的辅助手段，决不可能替代人的主导工作。必须将人的主导因素与计算机辅助系统结合起来才.能在模具设计中更好的发挥作用。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，无明显缺陷。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。三模具三维设计流程模具三维在UG NX6.0的Mold Wizard模块中进行1.项目初始化添加Mlod wizard模块进行3D设计。首先项目初始化，选用PS材料。2.设置模具坐标系在mold CSYS中设置模具坐标系，选择当前坐标，然后OK。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，创建完成的工件如图6所示。图5图64.设计分型区域在Mold Wizard中选择Parting模块，根据要求完成Parting Manager中的设计，选择产品最大截面所在平面作为分型面，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，分别创建型芯和型腔，如图8所示。创建完成型腔和型芯后，用WAVE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。图8 图96.添加标准模架在Mold Wizard模块中选择Mold Base模块，选择由FUTABA公司生产的二板模模架。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）经过计算得出选择模架规格为1820，AP_h为30，BP_h为30，CP_h为60，如图10所示。图107.添加标准件A定位圈在Standard Parts中选择定位圈，具体参数如图11所示。将定位圈安放在定模座板上，然后用Pocket命令做出腔体。B.浇口套在Standard Parts窗口中选择浇口套，在Dimension选项中修改浇口套的参数，如图12所示。根据要求，分别在动模座板，型腔上用Pocket命令做出腔体。图11 图12C.推杆和拉料杆在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。如图13所示。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。在Cavity Layout中选择Insert Pocket,创建工件腔体。如图14所示。之后在型芯上草绘出冷料穴的草图，用旋转和去除材料命令在型芯上做出冷料穴。最后将推板固定板，支承板，型芯用Pocket命令做出腔体。图13 图14D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定模板的下表面，然后输入坐标（25，50，0）、（25，-50，0）、（-25，50，0）、（-25，-50，0），完成型腔部分紧固螺钉的添加。同理再做型芯部分的紧固螺钉。最后用Pocket做出腔体。图15 E.弹簧在Standard Parts弹出的窗口中选择弹簧，具体参数设置如图16所示，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Pocket中在支承板上做腔体，如图17所示。图16图17 图18F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），后用Pocket做腔体。如图18所示。G.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。H浇口运用Gate模块进行浇口设计，完成后如图所示。I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19所示。 图19四盖件（01）注塑模具总爆炸视图图20五、成型零件（型腔）数控编程，加工模拟，生成NC代码 1.数控加工工艺分析 考虑到该盖件产品表面精度要求和质量较高，而且型腔结构较为简单，数控加工精度和效率较高，故采用数控机床加工型腔。 2.加工前准备 考虑到加工效率和加工成本，所以将型腔上的螺钉孔和浇口套孔采用钳工加工，在数控机床上只加工型腔和分流道部分，转换前后如下图所示。 3.数控编程 A.型腔坐标系的转换。 打开形腔，转换坐标系，如图21（转换前）和图22（转换后）。 图21 图22 B.UG的自动编程 设定加工坐标系和安全平面，如图23。图23 首先先粗加工形腔，如图24如图24 在对形腔进行半精加工，如图25和图26。 图25 图26 对形腔进行精加工，如图27图27 加工流道，如图28。 图284.加工模拟 5.生成NC代码A.热处理前的平面铣，留有余量0.2mm。(POOR 粗加工)%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（P01S 半精加工，P02S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（P03）%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-3.1102N0490 X.315N0500 Z-3.1957N0510 G1 X-.315N0520 G0 Z-3.1102N0530 X.315N0540 Z-3.1995N0550 G1 X-.315N0560 G0 Z-3.110