立式空调面板模具设计及数控加工[三维UG][包含CAD图纸+PDF图]
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三维UG
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青岛理工大学琴岛学院 教务处【14-15-1】33号青岛理工大学琴岛学院毕业论文（设计）中期检查表 2015年4月29日系 别机电工程系指导教师吕英杰学生姓名何世兵专 业机械设计制造及其自动化学号20110201107班 级机械设计制造及其自动化11-3班题 目空调面板模具数控编程与加工计划完成时间2015年 5 月 14 日 （定稿时间）工作进展情况第4 周 返校，查阅相关资料，完成开题报告第 5周 完成空调面板的三维设计第6 周 完成完成零件的分模工作，绘制主要模具零件。第7 周 完成整套的模具设计，设计完成加工工艺设计。第 8周 完成注射模脱模机构设计及完成模具的装配图，编写出加工工艺卡。检查情况及意见检查人员签字：（系检查小组签章） 日期：备注填写说明：1.基本信息填写均应填写全称，如计算机工程系，信息管理与信息系统；2.工作进展情况：填写自返校进行毕业论文写作，每周完成的工作任务，截至期中教学检查周论文进展程度；具体检查时间由教务处统一规定；（此内容由学生或指导教师打印填写）3.检查情况意见：由系指定专门检查人员填写，注意不能指导教师填写所带学生的意见；意见填写：如进展速度较慢、或较快、或其他建设性意见，如没有问题可填正常等。4.此表公布之日起，原学生自查表废止。 3青岛理工大学琴岛学院 教务处【14-15-1】33号毕业论文（设计）任务书题 目:空调面板模具数控编程与加工系 别：机电工程系专 业：机械设计制造及其自动化年 级：11-3班姓 名：何世兵指导教师：吕英杰日期: 2015年1月16日毕 业 论 文（设 计）任 务 书1本毕业论文（设计）课题的目的和要求：本设计的目的：培养学生运用本专业所学知识，结合生产实践中学到的知识，灵活运用传统和现代设计方法解决问题的能力，进一步培养学生读图、制图等基本技能。本设计的要求：要求学生综合运用本专业有关课程理论和实践知识，对冰箱瓶座的注塑模具设计与编程加工，分析注塑模具中零件的加工工艺，并绘制注塑模具相关加工艺卡和装配图。2本毕业论文（设计）课题的技术要求与数据（或论文主要内容）：主要数据为：空调面板尺寸1、原始数据：图为小型家用立式空调面板，材料为聚苯乙烯（PS）收缩率为0.6%，塑件颜色：白色。如图所示，空调面板需要满足装配尺寸要求，有良好的物理性能，面板通过螺纹柱定装配。 2、设计要求：设计空调面板的注塑模具，要求在满足模具强度、刚度和寿命等条件下，使满足加工制造性能要求。设计整套模具，使模具达到生产要求，设计完整的整体模具结构及周边配件，设计符合加工要求的实际数控加工工艺路线。3、论文主要内容：（1）对空调面板的注塑模具进行设计：（2）绘制零件的三维图和整体三维装配图，最终完成A0的CAD装配；（3）分析冰箱瓶座的注塑模具主要零件的机械加工工艺和编程，绘制编写指导实际生产的加工工艺过程卡和加工工艺卡。毕 业 论 文（设 计）任 务 书3对本毕业论文（设计）课题成果的要求包括图纸、论文、图表、实物等：设计要求：1、绘制空调面板的注塑模具装配总图、及加工工艺卡；总图量不少于折成图幅A0号图纸2张。2、编写设计说明书一份；要求说明书正规打印，字数不少于1万2千字；3、相关文献资料15篇以上。4主要参考文献资料：1 中国机械工程学会，中国模具设计大典编委会.中国模具设计大典（第1、2卷）M.南昌：江西科学技术出版社，2003.12 机械设计手册编委会编著.机械设计手册（第1、2卷）M. 北京：机械工业出版社，2004.83 黄虹塑料成型加工与模具M北京：化学工业出版社，2002.4 李绍林、马长福.实用模具技术手册M.上海：上海科学技术文献出版社，2000.65 模具实用技术丛书编委会编.塑料模具设计与制造实例.北京：机械工业出版社，2002.106 吴宗泽，罗胜国.机械设计课程设计手册.北京：高等教育出版社，1999.67 洪慎章实用注塑成型及模具设计北京：机械工业出版社，20068 翁其金.塑料模塑成型技术.北京：机械工业出版社，2000.119 史铁梁.模具设计指导. 北京：机械工业出版社，2003.810 冲模设计手册编写组. 冲模设计手册.北京：机械工业出版社，198811 濮良贵，纪明刚.机械设计.第八版.北京：高等教育出版社，200612 王昆，何小柏，汪信远. 机械设计课程设计.北京：高等教育出版社，200713 吴拓.机械制造技术基础.北京：清华大学出版社，2007毕 业 论 文（设 计）任 务 书5本毕业论文（设计）课题工作进度计划：起 止 日 期工 作 内 容20 15年1月 5日 3月15日3月16日 3月26日3月27日4月8日4月9日4月28日4月29日5月5日5月6日5月16日5月17日5月25号查阅相关资料，结合任务书完成开题报告对空调面板的注塑模具进行总体方案设计完成公模母模三维图纸及成型零部件的部分计算；完成加工工艺的设计，确定加工工艺方法编写相关程序；提交中期自查表；绘制二维图，完善图纸；提交论文，准备答辩资料，申请答辩。教研室审查意见：负责人： 年 月 日系意见： 系主任： 年 月 日任务书填写要求1.毕业论文（设计）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经教研室负责人审查、系部领导签字后生效。此任务书应在毕业论文（设计）开始前一周内填好并发给学生；2.任务书内容按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；3.任务书内填写的内容，必须和学生毕业论文（设计）完成的情况相一致，若有变更，应经过系主任签字同意方可重新填写；4.任务书内有关“系别”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号，不能只写最后2位或1位数字；5.任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标GB 771487文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性；6.有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2003年4月2日”或“2003-04-02”。 6青岛理工大学琴岛学院实 习 报 告实习名称： 毕业实习 实习性质： 毕业实习 系 部： 机电工程系 专业班级： 机械设计制造及自动化11-3 学 号： 20110201107 学 生： 何世兵 指导教师： 吕英杰 青岛理工大学琴岛学院教务处2015 年 4 月 30 日学 生何世兵指导教师 吕英杰实习名称毕业实习实习时间2015.3.2-2015.3.29实习地点青岛市实习目的临近毕业为以后工作找点经验，更好的了解自己适合什么工作。实习内容一、实习过程 1.通过专题讲座，观看影片，录像及参观考察，了解家电在国民经济中的地位、作用及发展。 2.应用范围，制造工艺、加工工艺与设备。3.了解国内外家电行业的现状及发展前景 4.入厂安全教育 5.了解家电生产的流程这个生产装配测试的过程。 6.主要了解的洗碗机的内胆冲压工艺，参观了洗碗机内胆及抽油烟机的冲压机床，还有点焊的加工工艺过程，以及在机床实际生产操作的安全注意事项，机床的操作规范规则。 7.了解了洗碗机的工作原理，了解洗碗机主要的电路组成部分熟悉了整体洗碗机装配流水线。二、主要收获毕业实习是学生毕业前的一次重要的实习经历，这次毕业实习真的很高兴能到海尔的厨电部实习，在海尔的厨电生产部我了解了很多对自己很有用的知识，包括生产的管理质量的管理体系。海尔的6S日常生产要求都是海尔给人不同的企业文化，海尔以及其完善的家电生产工艺及良好的质量管理体系实现了海尔品牌的价值，在海尔更多的是了解海尔的钣金冲压工艺，钣金的冲压在家电行业应用十分的广泛，先进的钣金工艺和生产设备将会大大的提高生产效率和生产质量，海尔本着严质量的原则形成了完善的质量管理体系，包括日常的模具维护模具的存放已经生产管理。这些良好的思维方式深深的影响了我。在洗碗机事业部学更多的是责任，海尔产品的好坏将会取决每一个工人的态度，良好的团队将会又好又快的生产出产品。也更多的把学习的知识联系到了实际中，由于洗碗机质量比较重，所以线体运用到了自动搬运机械手臂，机械手臂通过多个光感传感器定位了解产品的位置反馈给机器的大脑PLC，通过PLC的程序控制整个机械手臂的运作，实现了全自动化的机械智能化搬运，可见PLC在日常生活中的重要作用。洗碗机的工作基本还是通过单片机控制的，在日常生产中不是罪先进的控制方式就是最好的方式，由于PLC昂贵的价格单片机在家电中的应用将会更有优势。单片机以价格便宜体积小的优点，在家电得以应用。洗碗机的工作原理为摇臂式喷水清洗原理，通过加热水并配合洗碗机专业水软化清洗剂达到非常良好的碗碟清洗效果。洗碗机整体设计简洁，在节能方面做的不错，通过水泵加压为摇臂提供动力并同时提供了水冲洗的压力。在日常的生产中产品的设计并不需要太复杂，在的设计产品的装配设计得越简洁越好，由于现在国内生产线还难以达到全自动化，所以简洁的装配方式和良好的生产工艺将会大大的提高生产效率。而且简单的结构将会减低生产难度，更多的是节约成本，洗碗机的摇臂选择塑料件将会在节能上更有优势，而且塑料可以用塑料模具生产，生产效率高生产工艺要求不高。3、 存在问题 由于洗碗机的摇臂喷水清洗方式是不全面的物理清洗方式，所以在清洗的时候会出现清洗死角，导致清洗的残留，这体现了这种清洗方式的不足。还有另一种现在比较先进的清洗方式，超声波震荡清洗方式，通过超声波对水的微观气化作用，形成无数的小水气泡以达到清洗效果，这样清洗方式的优点是清洗干净无死角，清洗过程安静无噪音。但因为其昂贵的生产价格影响了它走入到一般家庭中。所以在实际生产在考虑技术的情况下，也要考虑到成产成本经济效益情况。四、解决问题我国现在家电行业水平还是不错的，我国在冰箱空调等白色家电还是很有优势的，由于单个企业家电的成产还是很依赖工人的生产，没有实现半自动化甚至全自动化，导致一个家电企业难以满足市场的需求，形成了我国现在家电企业很多品牌繁杂的现在，导致现在国内家电质量参差不齐，行业标准难以统一，而且企业间容易发生恶性竞争。为了解决这一的问题，首先是国内的龙头企业必须要跟上时代的步伐，在资金充足的情况下，不断的改善生产方式提高生产效率，最起码要实现半自动化，提高企业的核心竞争力。在保证质量的时候狠抓生产线，不断的从最基本的生产线改进工艺提高生产效率。发展专业生产，进一步扩大优势企业的规模，还必须进一步培养加工方面的专业人才，加强职工队伍的技术培训，提高全行业的技术与劳动素质。五、建议我们要不断的练习多去工厂参观实习，这样不仅巩固我们的专业知识，而且为我们的这个行业更加深入的了解，争强我们学好这个专业的信心，同时踏入社会有了信心。在通机工厂的实习，了解了目前制造业的基本情况，只是由于机械行业特有的技术操作熟练性和其具有的较大风险性，很遗憾地，不能多做一些具体实践的操 作，但是观察了一台机床的各个零件的生产加工过程及其装配过程，使许多自己从书本上学的知识鲜活了起来，明白了本专业在一些技术制造上的具体应用。我们同时也学到老师的敬业、严谨精神。老师们不耐其烦地帮我们查找程序中的错误，一遍又一遍。有的程序特别长，可老师才不计较这些，只要有一点毛病，就一定要把它揪出来，尽自己最大的努力把同学们的作品修整得更为完美一点。有的老师会一次又一次地给同学演示如何操作，直到同学真正清楚。指导教师评语成绩系部教研室意 见 毕业设计（论文） 题 目：空调面板模具数控编程与加工 系 别：机电工程系 专 业：机械设计制造及其自动化 年 级：11级 姓 名：何世兵 指导教师：吕英杰 日期: 2015年5月10日青岛理工大学琴岛学院毕业论文（设计）学生开题报告表课题名称空调面板模具数控编程与加工课题来源B课题类型B导 师吕英杰学生姓名何世兵学 号20110201107专 业机械设计制造 及其自动化一、注塑模具的发展现状及前景：简介家用商用空调 塑料模具工业近20年来发展十分迅速，早在几年前塑料的年产量按体积计算已经超过钢铁和有色金属年产量的总和，塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用。塑料制品成形的方法虽然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市场中塑料成形模具产量中约半数是注塑模具，在未来的模具市场中，塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。对于注塑模具市场的发展前景，注塑模具标准化水平向高水平逐步提高；CAD/CAM/CAE技术得到普及；注塑模具生产向信息化发展。随着现在国民生活水平的提高家用空调已经普及，空调已经成为人们不可缺少的一件实用家电。所以对空调生产工艺和生产水平提出了一个更高的要求，人们需要买到的是一件价格实惠外观的家电。因此对于家电（包括冰箱、空调、电视机、洗衣机等）塑料模具生产制造工艺也有了更高的要求。先进合理的模具生产工艺可以降低生产成本，并且可以生产出外观漂亮精致让顾客眼前一亮的家电。外来塑料模具的工艺改进和生产将是个主要的研究课题。二、本毕业设计（论文）课题的目的和要求：本课题要求学生根据空调面板模具的使用环境和生产工艺要求，设计空调面板造型外观，完整完成外壳的注塑模具设计，并且完成其模具材料、加工机床、加工工艺方法的选择。通过检索、收集和整理相关质料编写出模具加工工艺卡，确定整体设计加工方案，最终生成能切合实际的、较完整的注塑模具图纸，并写出说明书。三、本毕业设计（论文）课题的技术要求与数据（或论文主要内容）：1、设计空调面板造型方案合理符合加工工艺要求；2、注塑模具生产工艺方案论证充分，设计、计算准确；3、设计过程要求完成标准模架的选择，模具材料、模具加工机床、模具加工方法的选择，校核与设计计算，模具装配图和零件图绘制；4、必要工作及图纸 （1）设计空调面板造型外观，确定模具尺寸选择模具配套配件；（2） 计算校核模具的强度刚度工艺要求选择合适的模具材料；（3）模具装配图、主要及非标准件零件图(动模板、定模板、动模型芯、定模型芯等)；（4）用UG、CAD软件画出一张模具的装配图和零件图及模具产品图； （5）选择加工工艺方案确定加工机床，制作加工工艺卡。 （6）整理数据和图纸完成毕业设计说明书的编写。四、任务完成的时间安排和阶段内容： 1、03.3004.04 初步了解毕业设计课题的实际意义、课题在国内外的发展概况，编写开题报告，重点完成对毕业设计课题实施方案的描述；2、04.0504.15 完成空调面板的产品设计并绘制二维、三维图；3、04.1604.30 完成空调面板注塑模具设计，并绘制模具总装图；4、05.0105.05 完成模具制造生产工艺卡；5、05.0605.15 编写设计说明书；6、05.1605.30 毕业答辩。五、主要参考资料： 1 中国机械工程学会，中国模具设计大典编委会.中国模具设计大典(第1、2卷) M.南昌：江西科学技术出版社，2003.2 机械设计手册编委会.机械设计手册(第1、2卷) M.北京：机械工业出版社.2004.3 王文平.塑料成型工艺与模具设计M.北京：北京大学出版社.2005.4 黄虹.塑料成型加工与模具M.北京：化学工业出版社.2002.5 胡凤兰.互换性与技术测量基础M.北京：高等教育出版社.2009.指导教师签名： 日期：课题类型：A、工程设计，B、工程技术研究，C、软件开发，D、机械设计，E、实验研究， F、理论研究，G、其它青岛理工大学琴岛学院 教务处【14-15-1】33号青岛理工大学琴岛学院毕业论文（设计）评审表（指导教师用）序号评审项目指 标满分评分1工作量、工作态度按期圆满完成规定的任务，难易程度和工作量符合教学要求；工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实；善于与他人合作。202调查论证能独立查阅文献和调研；能较好地做出开题报告；有综合、收集和正确利用各种信息及获取新知识的能力。103周 记详细记录，如实反应设计（论文）过程54译 文翻译准确、通顺、文笔流畅，译文数量符合要求。55设计、实验 方案，分析与技能设计、实验方案科学合理；数据采集、计算、处理正确；论据可靠，分析、论证充分；结构设计合理、工艺可行、推导正确或程序运行可靠；绘图符合国家标准。206设计说明书、论文质量综述简练完整，有见解；立论正确，论据充分，结论严谨合理；文理通顺，技术用语准确，符合规范；图表完备、正确。307创 新工作中有创新意识；对前人工作有改进、突破，或有独特见解，有一定应用价值。10 是否同意参加答辩:总分 评语（需手写）： 指导教师签字： 日期：青岛理工大学琴岛学院毕业论文（设计）评审表（评阅教师用）序号评 审 项 目指 标满分评分1周 记详细记录，如实反应论文（设计）过程102课题完成量课题完成达到教学基本要求，难易程度，工作量大小合适。203调 查 论 证根据课题任务，能独立查阅文献资料和从事其它调研。有收集、综合和正确利用各种信息的能力。104译 文翻译准确、通顺、文字流畅，译文数量符合要求。55 设计、计算、论证、推导综合分析科学，方案设计合理，推导正确，计算准确，论据可靠，论证充分；结构合理、工艺可行；图样绘制与技术要求符合国家标准及要求。356设计说明书条理清楚、文理通顺、用语符合技术规范，图表清楚、书写格式规范。157创 新有重大改进或独特见解；有一定应用价值。5总分评语（需手写）： 评阅教师签字： 日期：青岛理工大学琴岛学院毕业论文（设计）评审表（答辩教师用）序号评 审 项 目指 标满分评分1报告内容思路清新；语言表达准确，概念清楚，论点正确；实验方法科学，分析归纳合理；结论有应用价值。402报告过程准备工作充分,时间符合要求。103创 新对前人工作有改进或突破，或有独特见解。104答 辩回答问题有理论依据，基本概念清楚。主要问题回答准确，深入。40总分 评语（需手写）：毕业论文（设计）评价指导教师评分: 评阅人评分: 答辩评分: 综合评定成绩(按结构分4:3:3): 答辩委员会负责人签名（可盖章）: 年 月 日 4 青岛理工大学琴岛学院毕业设计（论文）指导书系 部： 机电工程系 专 业： 机械设计及其自动化 学生姓名: 何世兵 学 号: 20110201107 设计(论文)题目：空调面板模具数控编程与加工 起 迄 日 期: 2015年3月2号-5月25号 设计(论文) 地点: 五号教学楼C区二楼 指 导 教 师: 吕英杰 教 研 室 负 责 人： 张红丽 毕业设计指导书毕业设计指导书设计题目： 空调面板模具数控编程与加工适用专业： 机械设计制造及其自动化学时数：8周一、毕业设计的性质、目的和任务注塑是利用注塑机和模具将热塑性塑料或固性塑料加工成产品的方法之一，具有成型工艺简单、制造精密和成本低的特点，尤其对构造复杂及大批量的产品，注塑成型后无须过多的后加工工序就可以直接投入到实际应用中。鉴于做本设计的学生属机电工程系，所学的专业是机械设计制造及其自动化，研究模具方面的课题对他们个人和社会都有积极意义，是对学生综合能力的培养和锻炼，尤其是总体设计更是如此。一方面巩固、增长学生的专业知识，培养他们综合运用知识的能力，为以后的工作积累经验，另一方面也希望他们能在自己的课题上有所发现、改进、创新，提出一些建设性的意见。典型零件的模具设计，需要学生有扎实的基础知识和广博的知识面及计算机基础。所以，在整个设计过程中学生可以充分发挥其主动性，积极性，培养了他们的综合分析问题和解决问题的能力，促进学生由知识型向智能型转化。二、毕业设计的内容和要求 毕业设计内容：1）合理地选择模具结构 根据塑件的图纸及技术要求，研究和选择适当的成型方法与设备，提出模具结构方案。2）正确地确定模具成型零件的尺寸 充分考虑塑件几何形状在不同方向上的收缩率3）设计模具应当制造方便，尽量减少后加工； 4）考虑模具零件耐磨耐用，结构设计适合塑料的成型特性。 毕业设计具体实施步骤1、通过查阅相关资料，进行设计方案的论证，了解先关背景知识。2、拟定总体方案，设计粉碎机的总体结构3. 零件的数据参数以及材料选择。4. 进行受力分析及强度校核5. 绘制相关零件图及装配图，写设计说明书每个学生应绘制： 设计要求1、要求学生在教师指导下独立完成设计说明书一份（1.2万字左右）2、要求学生独立绘制加工工艺卡及装配图（约2张零号图纸）3、要求学生所绘图样符合机械制图的标准，标准件要按标准画法、简化画法或比例画法绘制，并要标准化。4、要求学生在图样上要有正确的、较完整的尺寸标注与技术要求。5、要求在机件的表达方法上有独到的见解，视图选择正确、布置合理,同组学生所作图样不能完全相同。 提交内容：1、0号图纸2张 （1）符合一般制图要求； （2）仔细填写参数表； （3）图面清洁，线条均匀；2、设计说明书一份。设计说明书包含内容： 课题研究的背景及意义 设计内容； 主要参考资料目录； 主要收获与建议三、毕业设计的基本要求及进度安排2015.1.5-3.15 查阅相关资料，结合任务书完成开题报告；3.16-3.26 对空调面板的注塑模具进行总体方案设计；3.27-4.8 完成成型零部件的部分计算，设计零件的加工工艺路线；4.9-4.28 完成成零部件尺寸计算，脱模机构设计计算；4.29-5.5 提交中期自查表；5.6-5.16 绘制二维图，完善图纸； 5.17-5.26 提交论文，准备答辩资料，申请答辩。四、毕业设计考核方法及成绩评定 对学生评分按五个等级进行：优，良，中，及格，不及格。 对课程设计考评按三项内容进行，所占比例为： 图样部分及说明书 50 答辩 40 出勤 10五、主要参考资料1 张永俊，罗进生.瓶盖注射模设计及若干工艺问题探讨.电加工与模具，20022 张永俊，刘晓宁.矿泉水瓶盖注塑模设计.模具工业.20023 许发樾.实用模具设计与制造手册.北京：机械工业出版社，2000.104 陈锡栋，周小玉.实用模具技术手册.北京：机械工业出版社，2001.75 模具实用技术丛书编委会编.塑料模具设计与制造实例.北京：机械工业出版社，2002.106 吴宗泽，罗胜国.机械设计课程设计手册.北京：高等教育出版社，1999.67 洪慎章实用注塑成型及模具设计北京：机械工业出版社，20068 翁其金.塑料模塑成型技术.北京：机械工业出版社，2000.119 史铁梁.模具设计指导. 北京：机械工业出版社，2003.810 冲模设计手册编写组. 冲模设计手册.北京：机械工业出版社，198811 濮良贵，纪明刚.机械设计.第八版.北京：高等教育出版社，200612 王昆，何小柏，汪信远. 机械设计课程设计.北京：高等教育出版社，200713 吴拓.机械制造技术基础.北京：清华大学出版社，2007433青岛理工大学琴岛学院毕业设计说明书（论文）摘 要塑料制品在日常生活生产中应用非常广泛，塑料制品涉及到家电、手机、电子仪表、机电、汽车、电脑等行业。塑料制品由于它原料丰富、价格便宜、性能优良的特点。受到了人们的喜爱和好评。然而塑料成品质量的好坏与注射模具的设计、生产、加工工艺水平有着极其重大的关系。由此可见注塑模具在国民生产中的重要地位。设计和改良注塑模具以及模具的加工工艺是塑料产品生产需要长期研究的一个课题。本次设计研究的小型立式空调控制版面外壳的模具设计及其模具加工工艺。首先根据外壳的使用要求和装配关系。确定空调控制版面外壳的尺寸大小和重要形状。设计出符合使用和生产的产品图。用UG设计确定产品图的尺寸建模成型。在产品设计完成后，通过UG分模、模架调用标准间的调用完成产品的模具设计。在通过产品体积、尺寸、产品材料的缩水系数，设计计算相关数据。最终确定模具的冷却系统、排气系统、开模行程等的设计和选择。模具设计完成后开始考虑凹模凸模的生产和加工工艺的设计。在了解凹模凸模形状结构特点后，选择确定加工机床、确定加工工艺路线、完成加工工艺卡。最终用UG完成机床加工程序的编写并模拟加工完成。由于以前接触模具设计比较少，在经过大量的模具设计模具加工程序等资料的学习后。对模具生产又有了更一步的了解和心得，更牢的掌握了自己的专业知识。关键词：注射成型分型面;注塑工艺;UG;数控加工AbstractThe application in the production of plastic products in everyday life is very wide, plastic products related to home appliances, mobile phone, electronic instruments, electrical and mechanical, automobile, computer and other industries. Plastic products due to its abundant raw materials, cheap price, excellent performance characteristics. By the peoples love and praise. However, the quality of plastic injection mold design and the quality of the finished product production, processing level has a significant relationship. This shows the important role in the national production of injection mold. Process design and improvement of injection mold and the mold is a long-term research subject of plastic products production needs.Research on the design of small vertical air-conditioning control panel shell mould design and mould processing technology. Firstly, according to the use requirements of shell and assembly relation. Air conditioning control panel to determine the size and shape of the shell. Designed to meet the use and production of the product graph. To determine the size of graph modeling product design with UG. After the completion of product design, mold, mold the call through the UG standard calls to complete mold design products. In the product volume, size, material shrinkage coefficient, the design and calculation of relevant data. Finalize the design and selection of mold cooling system, exhaust system, mold opening stroke.Design of mold design is completed to start production and processing technology of die punch. To understand the structural characteristics of the die punch shape machining tool, selection, determine the processing route, complete the process card. Finally using UG complete machining programming and simulation processing.Due to previous exposure of mold design is less, after a lot of mold design and mold processing procedure of data after learning. The mold has a deeper understanding and experience, more firmly grasp their own professional knowledge.Key words: injection molding; parting surface;injection molding;UG;NC machiningI目 录摘 要.IAbstract.1 课题背景意义.11.1 模具概况.11.2 国内模具发展现状及方向.11.3 本课题的内容和材料.32 产品设计.52.1 产品外观设计.52.2 整体结构设计.52.3 外壳设计.63 模具设计.83.1 浇注系统设计.8 3.2 分型面的选择.11 3.3凸模、凹模的设计.123.4导向机构的设计.133.5 排气系统设计.153.6 冷却系统设计.163.7 模具材料的选取与热处理.164 模具的数控加工工艺编制与仿真.184.1 凹模凸模工件的简介.184.2 公母模零件图工艺分析.184.3 零件图工艺设计.194.4 模具加工程序.30结 论.31致 谢.33参考文献.341 课题背景意义1.1 模具概况 随着我国市场经济发展现代化水平的提高，模具生产制造行业将会成逐渐成为了我的重要的工业组成部分，模具制造业是国民生产水平的基础行业，模具制造业的新衰将会直接影响到整个国工业的发展水平。模具制造水平将会对这个过整个国家的产品质量生产效率开发新产品的能力有特别大的影响。模具的生产技术也是现在国内先进尖端技术重点的应用的领域，现在的尖端的技术应用在模具行业将会大大的加强行业的发展水平，提高模具生产的水平和质量。现在模具行业技术科技的发展水平已经成为衡量一个国家的工业发展水平的重要标志。现在市场对模具的质量要求越来越高，一方面促进了模具的行业的发展，另一方面也对模具制造业提出了更高的要求。由于工业产品的发的生产，工业成品的种类数量不断的增多，所以对模具的要求数量也相应的增加，也相应的对模具行业提出了相应的要求，极短的生产周期将会是模具生产厂商的核心竞争力，在保证模具质量和生产要求的同时，短的生产周期将会提高国民工业的生产效率，而对于模具购买厂商极短的生产周期将会提高他们出新产品的效率，提高了他们的市场占有率。现在模具主要分为注射模具和冲压模具，注塑模具在大批量塑料产品的生产起到非常重要的作用，自动化生产在模具行业的应用将会大大的提高生产效率和产品品质。冲压模具主要用于金属类钣金件的冲压成型，在国民生产中也起到重大的作用，在汽车和家电行业钣金类的冲压模具，提高生产率的同时实现了产品多样化。冲压模具在汽车、家电制造行业的重要性可见一斑。 1.2 国内模具发展现状及方向1.2.1 国际注塑模具的发展现状随着我国改革开放国民经济的迅速发展，模具行业也在我国快高速发展。我国的模具行业通过不断引进国外先进技术和高端加工设备使得注塑模具制造水平相比10年前进步一大步。虽然我国模具行业取得巨大的成就，但我国的模具制造水平国际发达国家的水平还是有一定的距离的，由于技术的引进使得我国对先进的模具制造技术的掌握不足，先进的模具制造设备的自主研发和大批量生产不足，导致引进国外先进模具制造设备价格昂贵，先进设备在我国的应用受到限制。塑料模具主要分为这几类，中空成型模具和挤出成型模具、注塑成型模具。在我国现有的模具制造水平中，以注塑成型模具为第一，中空成型模具则是最薄弱的方面。当前，在我国小模数塑料齿轮等精密塑件已经与国外模具制造水平持平。由于现在的绘图设计软件在精密塑件模具中的作用，纠正了由于成型压缩造成的齿形误差，从而达到了标准渐开线造型要求。现国内模具制造行业的一些精密、复杂、大型模具的设计制造水平也已经追赶上国际水平。使用计算机CAD等绘图设计软件、计算机模拟注塑成型抽芯脱模机等先进高端设计方法大大的提高了塑件的精度和生产水平、复杂模具的制造水平提高起到了很大作用。在我国20吨的大吨位塑料模具已经完全不罕见，而且制造水平也已经达到非常高的高度，我国吨位塑料模具为现在最大吨位模具。虽然我国注塑模具工业区取得了巨大成就，但许多方面与工业发达国家相比还是有较大差距的。我国在大型、精密、复杂和长寿命模具技术等数据方面明显比先进发达国家有比较大的差距。在我国这些模具的生产制造水平根本满足不了我们现在对模具行业的需求，现在只能通过进口和不断的买国外的设备和技术来弥补。高度集中化、智能化、柔性化和网络化是国外模具行业最基本的几个特征。通过这些方法提高产品质量及生产效率是一个重要的手段。只有在技术面不断的创新才会不断的提高生产能力和水平，可见高标准化的工艺和创新研发程序是很有必要发展和完善的。技术上实现专业化是模具公司和模具行业必须完善具备能力，现在越来越多模具生产企业采用龙头企业的设计工艺、按工艺流程安排加工的专业化生产的生产管理模式，从基础的降低了模具生产产业对模具工人的模具全套的专业知识，大大的提高了生产率实现了低基础高产品质量的生产管理体现，强调专业化质量管理严格化生产系统明确化。对比过完的模具制造水平我们也发现并总结了我们的不足。第一模具行业的发展不平衡，只是一部分达到了国际高端水平，其它方面还是很薄弱导致我们整体模具制造生产水平偏低。第二我国的工艺技术和设备陈旧，自主创新研发能力不足，很大一部分靠引进国外的现在模具生产技术和模具设备。导致先进的模具设备和模具制造技术得不到广泛的应用，国内供求关系不平衡。第三供需矛盾得不到解决，生产周期较长使得供求关系紧张。1.2.2 国内注塑模具的发展趋势目前我国工业化的发展水平为多样化，产品跟新速度快，产品经济竞争激烈。为了适应国内用户对于模具制造的要求生产周期短、高的制造精度和制造水平、便宜的价格的迫切需求。模具设计由经验方向设计阶段向理论计算和计算机辅助设计方向发展，CAD/CAM/CAE技术广泛应用模具制造业，使得模具结构更科学合理，大大提高模具精度，缩短模具生产周期减少模具产品开发周期。模具将会向着高精度大型和超小型方向发展且将进一步开发发展多功能复合模具，并且通过热流道技术日益广泛应用提高原料的使用率节约塑料产品的产品生产成本，提高塑料产品的精度是我国模具制造行业不断发展的方向。模具标准件的应用标准化将得到广泛的应用，且国内对中、高档的的需求比例将会不断增大，所以模具制造将会朝着高的生产精度和制造精度、尽量的缩短生产周、各种产品多样化的方向不断发展。1.3 本课题的内容和材料1.3.1本课题的内容 （1）对家用立式空调控制版面外壳的注塑模具进行设计。 （2）绘家用立式空调控制版面外壳的注塑模具各零件图和整体装配图。 （3）分析家用立式空调控制版面外壳的注塑模具主要零件的机械加工工艺。 （4）编写公母模的机加工程序，模拟加工确定程序刀路。 （5）完成工艺工序卡的编写。1.3.2材料家用立式空调控制版面外壳是家用空调的外壳，所以从产品的使用环境和产品要实现的功能考虑。材料应选择生产容易适合大批量生产且有较高的冲击性和耐酸碱性。通过查质料和对材料的性能对比，最终选择聚苯乙烯（PS）。聚苯乙烯的特点染色性强，无毒无味，有较高的冲击性和耐酸碱性、收缩率为0.4%-0.7%、易成型。且生产的产品可以达到外壳的装配精度要求，聚苯乙烯价格适中生产成本不高并且聚苯乙烯的易染色性能更便于空调外壳的喷粉工艺，所以聚苯乙烯很适合作家电外壳的原材料。2 产品设计2.1 产品外观设计本产品为家用立式空调控制版面外壳，从塑料产品的使用要求考虑，使用的塑料材料必须要有一定的强度刚度还需要一定韧性和足够的化学稳定性，综合性能符合使用要求。空调外壳内壳上有四个螺丝柱，和螺丝配合起到装配固定安装作用，外壳上有两个一大一小的两个窗口。大的窗口是出风口，主要起到冷风或热风起到温度调节作用，而小窗口是安装空调控制版面起到人机对话，人机智能控制。图2-1 家用立式空调控制版面外壳三维外观2.2 整体结构设计空调外壳的设计，主要考虑安装方便装配合理的思路设计。所以空调外壳选择长方体干净整洁的设计风格，更注重产品的质量和使用性能。经过考虑空调的装配关系，空调的是用环境最终确定空调外壳的厚度及外形、外观尺寸。图2-2 家用立式空调控制版面外壳内部图2.3 外壳设计2.3.1材料选择塑料产品件是否符合工作使用要求，主要从以下几个性能方面选择考虑。（1）塑料材料的力学性能是非常重要的一个性能条件要求，良好的刚性、韧性、等性能使得塑料产品件的使用用性能大大提高，更能符合各种工作使用要求。（2）塑料材料的物理性能也是也是非常重要的一个性能条件要求，电气绝缘程度，使用环境温度的变化对产品变化的适应性，绝热程度的高低等新性能也会影响到塑料材料的选择和使用。（3）塑料材料的对接触物的化学耐心也是衡量和选择材料时的重要条件，干净卫生、无味无毒的塑料材料就会在家电等和人们生活接触多的产品生产中得到优先考虑。（4）塑料适宜的收缩率可以保证塑料产品的尺寸要求，必要的精度要求符合塑料成品的生产使用装配要求，所以塑料的这一性能也是在塑料材料选择是一个重要的影响因素。（5）塑料材料的选择还可以从材料的工艺性考虑，塑料的流动性、结晶特点等性能是否符合生产要求，也是选择塑料材料时的一个重要考虑方面。 从以上各个方面综合考虑分析聚苯乙烯（PS），聚苯乙烯合理的价格和各个方面表现出的性能都非常的合适作为空调外壳的原材料。所以最终考虑选择聚苯乙烯（PS）来作空调家电控制版面外壳的材料。2.3.2产品的工艺性与结构设计2.3.2.1尺寸精度塑料产品的尺寸精度要求是塑料模具生产制造中非常重要的一个要求。模具生产时的制造精度对精度的影响很大，后期的模具使用磨损对精度的影响也不小，而塑料的收缩率波动及塑料产品在生产时的环境温度也将会影响到最终产品的尺寸形状精度。影响塑料产品的最终精度的因素非常多，所以导致了塑料件的尺寸精度不高，所以为了达到装配和使用要求，往往降低对塑料件的精度要求，在能满足使用要求的情况下尽量选择低精度等级。由于空调外壳只是起到外观和保护作用，所以尺寸精度的要求不高根据GB/T14486-93塑料制件公差等级考虑，最终选择3级精度。这个等级的精度既符合使用要求又符合塑料制件的生产工艺要求。由于塑料材料的收缩率性能的存在，当塑料材料在模具中冷却成形的时候塑料会发生缩水现象，模具型芯或型腔被塑料包裹的凸起部位将会被紧紧抱紧，使得模具在开模后塑料制件难以从模具脱离出来，所以在设计模具的时候必须要考虑到这一情况。为了在保护塑料件的同时让塑料件顺利的从模具中脱离出来，设计必要的拔模斜度是很有必要的。从模具的形状、壁厚和塑料材料的收缩率等个方面考虑决定拔模斜度的大小。当不影响塑料产品的是用的前提下，拔模斜度可以适当的取大些，这样更利于塑料产品的脱离。从空调外壳的设计尺寸可知产品的开模方向Z轴产品比较高，拔模斜度过大会影响装配和产品尺寸。根据塑料产品的使用要求和塑料材料的收缩率确定空调外壳的壁厚为3毫米。 3 模具设计3.1 浇注系统设计在注塑模具中塑料材料从进料口的主流道流到模具模腔中的这个路程就叫做浇注系统。常见的浇注系统分为两类一类是热流道浇注系统另一类为普通流道浇注系统。两类浇注系统各有差异，热流道浇注系统是现在比较先进的浇注系统，相比普通浇注系统而言热流道浇注系统有塑料材料的利用率高、可以调节模具模腔内的温度、注塑周期大大的缩短等优点。所以浇注系统的选择和设计对生产效率和塑料产品的质量有着重大的影响。在提高原料的利用率和提高生平质量方面选用先进浇注系统和合理的流道设计将是一个重要的研究方向。在选择和设计模具的浇注流道时，有一些选择和考虑的因素需要考虑。（1） 在注塑模具中注塑流道越长压力和热量的流失就越多，所以选择合理的流道并且尽量的缩短流道将会大大的提高产品质量且缩短注塑周期提高生产效率。（2） 浇注系统的设计时，需要考虑到模具的系统的排气系统，良好的排气系统将会是产品不会出现气孔现象，也是提高产品质量的一直方法，由于流道有流道流道和浇注口的装配配合关系在，细微的间隙利于空气的排出。（3） 不封产品属于外观件或外壳件，需要保证产品的外观的光滑性和完整性，所以浇注口的位置选择就尤为的重要，浇注口位置尽量的避开产品的表面，选择对表面要求不高的位置作为浇注口是个比不错的选择。（4） 浇注系统的设计当然也需要考虑到模具型腔的布局，一模一腔的模具布局和一模多腔的布局浇注系统设计考虑的方向当然也是有区别的，一模多腔模具的浇注系统更多想是需要考虑主流道的进胶流量，进胶的方向和位置是模具中的每个产品可以顺利成形不出现残次品。3.1.1主流道部分的尺寸设计不管卧式还是立式的注射机，主流道都是垂直模具分型面的，为了是流道口冷凝的废料可以排除使得主流度是设计为圆锥形的。每次设计的模具是立式空调控制版面的外壳件，由于空调外壳件产品尺寸相对比较大所以考虑设计为一模一腔的模具结构。由于本次产品的体积尺寸比较大所以综合考虑选择大水口模具的设计思路。根具对产品尺寸设计产品立体图分模初步得到凹模和凸模，根据分模的结果初步可以选择考虑和选择选用的模架。根据模具UG软件的分析最后确定了模具主流道部分和浇口套的尺寸如图； 图3-1 浇口套3.1.2定位圈尺寸设计绝大多数的的注塑模具中都采用单独添加定位圈的方式来实现模具与注射机接口的定位。主流道衬套与定位圈是用来定位连接注塑机喷嘴使得模具主流道与注塑机喷口对齐，从而使得塑料原料可以顺利的流入模具型腔内。由于定位圈是标准件，所以通过查表可以选择确定定位圈的结构形状大小和相应尺寸。最终确定选择是使用的定位圈如图如图3-2：图3-2 定位圈3.1.3浇口尺寸设计浇口又被人们称为进料口，之所以称为进料口是因为它是连接分流道和模具型腔之间又细又短的通道，其功能是是注塑原料可以顺利的从注塑机流入模具型腔之间，使得可以生产出合格的产品。浇口除了有这一个基本功能它还可以对流道里料的流速起到调节作用，当型腔填满后浇口料的速度冷却凝固起到防止料倒流的作用。浇口位置的选择、形状和尺寸的大小将会直接影响到塑料件产品的质量和性能，如果浇口的选择设计不合理的话将会导致缺料、白斑、翘曲、缩孔等各种产品缺陷。因此正确的设计浇注口是模具设计中非常重要的一个环节。浇口的设计往往需要考虑很多的因素，但首先需要考虑浇口的位置尺寸是否符合塑料的性能、模具结构、注射工艺、截面尺寸以及塑料产品的形状等参数要求。最终保证熔料可以快速的进入填满型腔，在填满后将能适时的冷却封闭防止倒流，所以浇口的截面最好要设计小一些，长度尽量设计得尽量短一些。这样设计的好处是增大了料的流速，加快了流道料的冷却封闭速度并且更加的便于塑件产品如浇口废料的分离。小的浇口将不会留下明显的浇口痕迹，保证了塑料产品的外观质量要求。浇口的设计不但需要考虑上面的各种因素，还需要考虑下面的一些要求：（1） 在设计的时候必须尽可能的缩短熔料从主流道到模具型腔的流动距离。（2） 塑件产品壁厚较厚的地方很适合开设浇口，因为这样的好处是塑件不容易发生缺料、质脆等现象。（3） 不管产品是否有表面质量的要求，都应该尽量缩小浇口或熔接痕面积的大小。（4） 在设计浇口的时候也需要考虑型腔中的排气方面，利于排气的设计方案是合格的设计方案。（5） 由于塑件产品是熔料从液态从新凝固形成固态的产品，所以在设计浇口的还是需要考虑一下分子定向和结晶情况的影响。（6） 在生产过程中浇口熔料产生喷射和蠕动现象度是严重影响产品质量的。所以在设计的时候一定要避免这样想现象产生。（7） 浇口不适合设计在产品的曲面位置，浇口尽量的设计在平面位置。浇口位置受到冲击载荷将会影响生产产品的质量，所以应避免把浇口的位置设在重加载荷大的位置。以下是浇口常用的几种形式： （1）直接浇口是现在所有浇口里最简单的，它对浇口形状没什么特殊的要求因此也被人们称为非限制浇口（2）针浇口也能叫点浇口，它的原理是在产品面上开一个很小的圆形浇口，在小型壳类零件的生产模具上经常可以见到。由于点浇口浇口点便于选择没有什么特殊的要求浇口附近变形小浇口对产品的表面质量影响不大，且浇口废料板便于处理等优点；相应的它也有不少缺点，由于浇注口太小必定会加大了注射压力的要求浇口小进料的速度就慢一些这个生产周期相对延长了，只适合小零件塑料产品的生产。（3）在分型面上成矩形的浇口人们一般称为矩形浇口，矩形浇口的特点是从塑料产品的侧面进料。侧浇口的位置产品壁的厚度将会直接影响浇口料的凝固，所在实际生产中一般把产品侧壁生产加工的薄一些，这样留出在试模的时候留出调节的余地，最终控制浇口位置的凝固时间。本产品是立式家用空调控制版面的上外壳，对表面质量有一定的要求，综合各个方面考虑，最终把浇口设计为点浇口选择的位置在外壳件的上面表面，这样设计的好处是便于进料，且结构简单等。3.2 分型面的选择分型面的位置将会直接决定了模具的结构形式，所以的在注塑模具设计中分型面的选择是个非常重要的设计环节。分型面的选择还将会影响后面模具制造的工艺，选择合理适当的位置作为分型面将会简化型腔结构并且降低模具制造中的加工难度。而选择分型面的位置需要考虑以下方法和要求。（1） 塑件外形的最大轮廓出非常设计为分型面，因为在这里设计分型面将会利于型腔排气且使得分型完成后模具的型腔便于机加工更符合加工工艺要求。（2） 在分型面的设计中还需要考虑塑件的脱模情况，选择分型面的位置时应选择便于塑件脱模的位置。（3） 设计分型面时一定要保证塑件的精度要求，这也是分型面设计最基本的要求条件之一。（4） 分型面的位置选择也会影响到产品的表面质量，由于分型面位置公母模的配合关系也会影响产品质量。满足产品表面的质量要求可以使分型面设计的基本要求。（5） 良好的加工工艺将会大大的提高产品质量和生产效率，所以在分型面的设计应该便于模具的制造加工。（6） 在型腔的排气系统中分型面位置模具的排气起到很重要的位置，良好的分型面位置选择将会更加的利于型腔的排气，使得可以成产出没有符合要求的塑料产品。所以在分型面的选择是必须要考虑便于型腔中气体的排除。根据以上分型面设计的要求综合考虑决定使用简单的单分型面。选择单分型面有便于塑料产品从浇注系统模具的型腔内分离及点浇口的拉断的好处。单分型面设计还便于塑料产品的顶出、结构简单。本次设计塑件分型面选择如图3-5；图3-5 分型面3.3 凸模、凹模的设计模具中凹模、型芯、侧抽芯等零件决定产品的形状大小、尺寸的模具零件被称为模具成型零件。模具零件会和塑料接触，熔料将会对这些零件有一定的高压冲刷作用。导致临建因为摩擦的作用磨损。脱模的时候产品也会和成型件产生摩擦，阻碍产品的脱出。所以在设计制造这些成型件的时候，必须要求成型件有比较高正确的几合形状精度和较高的尺寸精度，还有较低的表面粗糙度。由于在生产过程中长期的使用模具成型零件比较容易发生磨损，所以考虑到模具零件的耐用性，在设计和制造模具成型件时必须要保证零件要有相当高的强度刚度以及不错的耐磨性能。设计成型零件时应当考虑到塑料产品的形状特点及结构，在根据塑料的各种物理性能确定型腔总结构以及相关的模具成型零件。然后设计选择分型面以及浇口的位置，确定脱模方式和排气系统的位置。然后更具零件的实际的使用性能要求，计算和确定零件的装配关系和各种力学要求性能以及加工工艺。当确定成型零件的结构尺寸设计加工工艺，确定加工工艺方法并校核零件特殊位置的强度刚度要求，最终编写出加工工艺卡指导零件的加工完成。凹模又被人们通俗的称为母模，母模和公模装配在一起决定着整个模具产品的大致轮廓，一般模具的母模主要决定了塑料产品的外表面的形状轮廓，现在工艺生产中基本都是先加工和生产出公母模然后在安装带定模板上的，这样的设计好处是便于拆卸，当模具使用磨损后可以我们可以取下来修模。这个方法加工出来的零件强度高且不易变形加工简单，非常的适用中小型形状简单模具。凸模又被人们通俗的称为公模，公模主要控制确定塑料产品的内表面的轮廓形状。公模既可以设计为一体式的，也可以被设计为组合式的两种。经过整体分析和考虑决定本次设计的产品立式家用空调控制板面外壳上下模都选择组合嵌入式的结构，由于模架先已成为标准件度可以买到，设计成产好公母模型腔成型件后在嵌入上下定模板中将会大大的提高生产效率。且这样的加工工艺简单可以保证模具的制造生产质量。3.4导向机构的设计动模和定模两个部分的相对移动配合的精度是需要导向机构的帮助来得到保证的，导向机构保证了定模和动模的位置精度和运动精度是模具在开与和的动作可以顺利进行。在模具中主要的导向装置是导柱和导套，还有一些锥面，销这样的辅助定位结构装置。在设计导向机构的时候要求导向装置的导向一定要精确，定位一定要精准，由于导向装置在生产中会多出的摩擦就需要他有足够的耐磨性能，有的模具会比较大会比较重，所以导柱不需要有足够的刚度来保证导向的精确性。这次设计考虑到要生产的模具没有特殊结构，所以可以选用一般常用经典的导向机构方案，里用导柱和导套的导向孔来保证模具要求的导向配合精度。直接用典型的导套和导住结构就行。导柱与导向口的结构特点如图。导柱结构如图3-6：图3-6 导柱导柱设计需要考虑的点如下:通过模具的大小选择考虑导柱的直径大小。当导柱直径大小满足有的时候，还需要导柱满足生产所需要的弯度强度要求，良好的表面达到生产需要的耐磨要求。低碳钢是做导柱的良好材料，选择价格合理且性能符合要求的钢材就会是最优方案。导柱的长度通常情况下度是要高出凸模6到8毫米的，这样的设计的好处是先让导柱进入到导向孔位置然后凹模凸模才可以配合，防止凹凸模在配合的时候发生碰撞造成模具的损坏。为了便于导柱顺利的进入到导向孔中。设计师常常把导柱的端部设计为半球形或是锥形。导柱的顶端锥形最为常见，这样也便于加工。3.4.1导柱的尺寸计算导柱的结构形式常见的主要有两种：其中一种是单节式导柱，而另一种为台阶式导柱。单节式导柱主要应用在小型模具上面因为结构简单加工方便，非常适合小型模具。台阶式导柱主要用于中大型模具中，这样的导柱的特点有精度高，也便于加工且符合实际生产要求。综合考虑，本导柱设计开设油槽，导柱结构尺寸如图3-7所示 图3-7 导柱结构尺寸图3.4.2导套的设计 根据导柱的设计结构，查找质料确定公差配合很快就可以得到导套的结构尺寸，本次设计导套安装在动模上边，下定模不需要导套。可得导套的结构尺寸如图所示：图3-8 导套结构尺寸图3.5 排气系统设计 当塑料熔体填充型腔时，需要考虑到型腔内空气或低分子挥发性气体的排出，否则将会直接影响到塑料产品的质量，出现各种缺陷而最常见的是塑料产品气孔、缺料等现象。所以为了避免出现这样的情况发生，在设计模具的时候必须要考虑好排气系统的设计。注塑模具在排气系统设计时主要考虑的方面有以下几个因素。1. 选择分型面排气是个非常还的选择，在设计模具的时候设计分型面时一定要考虑分型面对排气的影响；2. 由于模具有很多的零件装配起来的，所以在选择公差配合的时候选择合理的配合关系可以利用配合的细缝来排出多余的气体。3. 如果正常的分型面都无法满足排气要求时，就可以在分型面上面开设排气槽排气。 4.利用排气塞排气；5. 强制排气。本次设计的模具主要采用分型面排气，由于分型面选择合理并且满足排气要求。所以无需在分型面上加排气孔了，用最简单的结构完成达到生产要求就能可以了。3.6 冷却系统设计模具冷却系统的设计好坏将会直接影响到模具冷却的效果和型腔表面温度分布均匀情况，模具冷却系统的设计必须要考虑到下面的一些设计要求：1.确定冷却系统水管道到型腔的距离，太远冷却效果不好距离合适最为重要；2.为了使塑料件冷却的温度均匀而达到生产工艺要求，所以冷却管道最好到型腔的距离度一样；3.加强浇口处冷却；4.冷却管道的排列形式也将会很重要的影响到塑料产品的生产质量，合理的管道排列将会大大的加快冷却效率而且还会避免产品冷却不均匀这样的现象；5.冷却水管接头的街头位置需要设计合理，因为这样会影响到后面的水路的加工工艺；6.冷却通道的进口与出口接头尽量不要高出模具外表平面；7.冷却水通道要易于加工和清理。在设计冷却系统的时候还需要考虑水管的密封性避免漏水的现象发生。一般凸模里面都会设计水井，水井需要使用镶块，在设计时必须要考虑到镶块的密封性，普通模具的冷却水都是才用温水来冷却的，可以通过对水温的调节来控制塑料件的冷却速率和型腔温度。如果需要提高生产周期可以才用冷水来冷却。3.7 模具材料的选取与热处理在模具材料的选择上普遍的选择使用的中碳钢（45钢，50钢，55钢），以及工具钢。对于本套模具，选用钢材的种类以及热处理为：型腔：钢材选用638， HRC5055型芯：钢材选用638， HRC5055垫块45钢，淬火至HRC4045浇口套选用T8A，淬火HRC5055导柱选用T8A，淬火HRC5660导套选用T8A，淬火HRC5055推杆选用T8A钢，淬火HRC5055。定位圈选用45钢，淬火HRC5055。 限位钉选用45钢，淬火HRC5055模具主要的零件的配合主要参考一下列表表3.9 模具主要零件的推荐用配合内外螺纹嵌件与模板定位孔螺纹型环与模板定位孔带弹性连接的活动镶件与模板定位孔H8/f8推板与模板孔当直径较小时H8/f8当直径较大时H7/f7主流道衬套与模板孔H7/m6滑块与导槽一般情况H8/f8定位圈与主流道衬套H9/f9与塑料熔体接触H8/f7导柱与模板孔H7/n6导柱与模板孔导套与模板孔H7/k6导柱与导套H7/f74 模具的数控加工工艺编制与仿真4.1 凹模凸模工件的简介 模具型腔是由凸模和凹模两个主要部分组成的，一个塑料产品的好坏与模具型腔加工工艺水平、加工方法和型腔的质量好坏有着最直接的重大关系。可以说注塑产品的生产中模具的公母模的加工生产将会是注塑模具生产中的核心，也是生产模具过程最重要的工艺环节。在公母模的设计到加工，需要考虑一些必要的结果和一些必要装置的位置。例如型腔的进胶口位置的选择、定出机构的顶出位置和数量、司筒或侧抽芯机构的位置，这些问题都需要我们去考虑，不但需要考虑这些辅助件的安装位置，使得方便拆卸提高产品质量也要考虑到加工时的加工难易程度，是否符合加工工艺的要求。在确定公母模的大小设计尺寸和形状后，就开始全面的对公母模加工工艺路线和方法分析。最终却定加工工艺路线完成工艺卡，编写加工程序等相关文件，指导工人完成模具的生产。4.2 公母模零件图工艺分析由于模具公母模的加工工艺及其的相似，主要通过UG先进的制图软件对模具零件图的形状尺寸分析，最终确定加工路线选择满足加工工艺的机床加工。然后进一步的确定刀具等加工工艺所必须考虑的事项。由于模具是采用上下定模板镶嵌结构，主要考虑的只有凹凸模的型腔的加工。如图4-1是凹模的立体三维图，通过对图的分析可以确定加工工艺路线。 图4-1凹模三维立体零件图如图可知凹模形状是形状比较规则的型腔，所以我们的思路是通过加工中心或数控铣床来完成模具型腔形状的加工。先初步确定机床然后就可以初步的确定要使用刀具的类型和型号制定下来加工步骤。由于凸模、凸模的加工工艺设计思路基本相同，这里本人只详细列举了凹模的加工工艺思路和方法。4.3 零件图工艺设计4.3.1 编制加工工艺：1毛坯的选择：毛坯为铸造件。2型腔铣：用E32R0.8的平底刀粗加工铣出型腔大致轮廓，加工余量0.2mm。3铣平面：用E16R0.8的平底刀半精加工铣出模具上平面和型腔底面，加工余量为0.1mm。4利用E16R0.8刀半精加工型腔侧壁及倒角，加工余量为0.1mm5.同样利用E16R0.8的平底刀精加工上平面和型腔底面，加工余量为0mm。6.用E16R0.8的刀精加工型腔侧壁及倒角，加工余量为0mm。7.用B3R1.5的球头刀清根半精加工，加工余量0.1mm。8.用B3R1.5的球头刀清根精加工，加工余量0mm。9.用D3的钻头先在工件表面打一个中心孔。10.用D15的钻头钻15的通孔。11.用D16的铰刀精加工孔的孔面，达到尺寸要求。10去毛刺、清洗、检验、入库。4.3.2 确定装夹方案：由于本零件为小批量精加工要求工件，为了保证加工工艺要求，保证加工质量，所以用加工中心专用虎钳装夹工件。4.3.3 确定加工顺序和加工详细步骤1.建立坐标系创建毛坯。 图4-2建立坐标系 图4-3建立几何体 2.创建刀具，粗加工铣出型腔。 图4-3创建刀具 图4-4创建型腔铣 图4-5粗加工余量为0.2 图4-6设置进给主轴转速 图4-7生成刀路 图4-8刀路确认 3. 凹模的半精加工。 图4-9创建E16的刀具 图4-10创建平面铣 图4-11设置平面铣参数 图4-12最终底面余量0.1 图4-13设置进给量主轴转速 图4-14生成刀路 图4-15创建清侧壁程序 图4-16确定加工余量 图4-17设置主轴转速 图4-18生成刀路4. 凹模的精加工。 图4-19创建平面精加工 图4-20设置加工余量 图4-21生成刀路 图4-22确认刀路 图4-23精加工侧壁 图4-24设置加工余量5. 模具中心孔的加工。 图4-25中心钻刀具 图4-26设置程序参数 图4-27设置钻削深度 图4-28设置主轴转速 图4-29钻孔刀路 图4-30确认刀路6通孔的加工。 图4-31创建钻头 图4-32创建孔加工程序 图4-33设置钻孔深度 图4-34设置主轴转速 图4-35生成钻孔刀路 图4-36确认刀路 4.3.4拟订数控铣削加工工序卡片 把模具工件的加工顺序、所用刀具和切削用量等参数编入表1，将会个直观的表现出各个参数，便于指导编程还有加工的进行，这就是是加工工艺卡的好处和作用。如图为模具零件的加工工序卡。凹模零件数控加工工序卡片单位名称青岛理工大学琴岛学院产品名称或代号零件名称零件图号加工中心铣削工艺分析凹模工序号程序编号夹具名称使用设备车间机用平口虎钳加工中心加工中心车间工序号工步内容刀具号刀 具 规 格（）主轴转速 （r/min）进给速度 /min背吃刀量（）备注1平底铣刀T0132200020002平底铣刀T021630008003球头刀T033300010004钻头T043400305钻头T0515350206铰刀T0616800204.4 模具加工程序采用加工中心加工，部分程序如下：N0010 G00 G90 X.8816 Y6.6732 U0.0 V0.0N0020 G01 X0.0N0030 X-2.7125N0040 Y6.3969N0050 X2.7125N0060 Y6.6732N0070 X0.0N0080 Y6.9566N0090 X-2.996N0100 Y6.1134N0110 X2.996 . . . . . .N3810 X5.1248N3820 Y0.0N
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