建筑支座设计

1、辽宁工业大学CAD/CAM 专业 课程设计说明书题目： 支座熔模模具设计院（系）： 机械工程与自动化学院 专业班级：CAD/CAM082学 号： 080102059 学生姓名：董毅指导教师：高奇教师职称：讲师2011. 12. 9 2012. 1. 6起止时间：课程设计（论文）任务及评语院（系）：机械工程与自动化 教研室：计算机辅助设计与制造号 学毅 董课程设计）（论文题目课程设计（论文）任务1张 录1 附) 支 型 工 右 现 造 加 左控 实 维 字 ， 三 ； 现数 0 术 现 计 实现 00 技 实 设 件实 (8 /CA 建模 支座 ； 一 一份 D 支 图 取 CA 行 配 选 明

2、 C ，应 进 装 ， 说明，具征计 具 下 。 模 ： 零件 境 件模 腔特 程设 A1 基于 下： 座零 E环 零 型 课 或 如 o/ 座 具 计 2 计 求 支 Pro 支 模 设 A 程设 要 依据 在 绘制 针对 具 符 课 及 模 图 务12345指导教师评语及成绩日月年绩成辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）附录 1 支座 零件图辽 宁 工 业大 学课 程设计 说明 书（论 文）目录1 绪论 11.1. 模具的分类与基本功能 . 11.2. 压铸模具简介 . .11.3. 型体结构设计 . .2 2 模具造型设计 . 42.1. 实体建模 . .42.2

3、. 模具设计 . .42.3. 注蜡孔、排气孔的设计 .52.4. 模具上下箱体的定位与夹紧 . . .7 2.5模具装配图 .83 箱体数控加工 . . 13 3.1铣削用量 . . . .153.2 数控加工工序卡 . . .163.3 数控铣床刀具调整卡 .173.4 数控加工走刀路线图 . .18 3.5数控代码 .193.6 型芯、圆柱销加工 22参考文献 24辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）1 绪论1.1. 模具的分类与基本功能模具是现代工业的重要工艺装备， 是许多工业产品生产中不可缺少的组成部 分。近几年来，我国模具技术有了很大发展， 模具设计与制造水

4、平有了较大提高。 如汽车覆盖件模具， 现已能生产部分轿车覆盖件模具； 塑料模热流道技术， 气体 辅助注射技术， 以及压铸模技术也已得到深入发展和应用。 模具的形状决定着这 些产品的外形。我们日常生产、 生活中所使用的各种工具和产品， 大到机床底座、 机身外壳， 小到一个胚头螺丝、 纽扣以及各种家用电器外壳、 都与模具有着密切 关系。模具的分类，一般可分为非塑胶模具及塑胶模具两类。（1）非塑胶模具有：铸造模，锻造模、冲压模、压铸模等。a. 铸造模主要是用于制造表面精度要求不高的铸件，例如：水龙头、生铁平 台等。b. 锻造模主要用于制造各种重要的、 受力大的机械零件或工具的毛坯， 例如： 汽车车身

5、等。c. 冲压模主要用于制造薄板构件，例如：计算机面板等。d. 压铸模主要用于低熔点有色金属（如锌、铝、铜、镁等合金）的小型、薄 壁、形状复杂件的大量生产，例如：超合金，汽缸体等。（2）塑胶模具根据生产工艺和生产产品的不同又分为以下六种。a. 注射成型模适合用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，例如：电视机外 壳、键盘按钮（应用最为普遍）等。b. 吹气模适用于制造中空制品，例如：饮料瓶等。c. 压塑成型模多用于成型热固性塑料，成型热塑性塑料以及不加热的冷压成 型压制模具和成型聚四氟乙烯坯件，例如：电木开关、 科学瓷碗碟等。d. 挤压成型模胶水管、塑料袋。e. 热成型模透明成型包装外壳。f. 旋转

6、成型模软胶洋娃娃玩具。1.2. 压铸模具简介辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）压力铸造简称压铸，是一种将熔融合金液倒入压室内，以高速填充钢制模具 的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。压铸区别与其他铸造方法的主要特点是高压和高速。 由于压铸工艺的特点，正确使用各种工艺参数是获得优质铸件的决定因素， 而模具又是能够正确选择和调整各工艺参数的前提， 模具设计实际上就是对压铸 生产中可能出现的各种因素预计的则和反映。 如若模具设计合理， 则在实际生产 中遇到的问题少，铸件下机合格率高。反之，模具设计不合理，例如：某一铸件 设计时动定模的包裹力基本相同， 而浇注

7、系统大多在定模， 且放在压射后冲头不 能送料的灌南压铸机上生产， 那么就无法正常生产了， 铸件一直粘在定模上。 尽 管定模型腔的光洁度大的很光， 因型腔较深， 仍出现粘在定模的现象。 所以模具 设计时， 必须全面分析铸件的结构， 熟悉压铸机的操作过程， 要了解压铸机及工 艺参数得以调整的可能性， 掌握在不同情况下的填充特性， 并考虑模具的加工方 式，钻眼和固定的形式后，才能设计出切合实际、满足生产需求的模具。金属液的充型时间极短，金属液的比压和流速很高，这对压铸模来说工作条 件极其恶劣， 再加上极热极冷的交变应力的冲击作用， 都对模具的使用寿命很大 影响。模具的使用寿命通常是指通过精心的设计和

8、制造，在正常使用的条件下，结 合良好的维护保养下出现自然损坏， 在不能再修复而报废前， 所压铸模的模数（包 括压铸生产中的废品数） 。1.3. 型体结构设计1. 形体外形与壁厚形体外形尺寸应与压蜡机相配。为了减轻重量、便于操作，在保证强度和刚 度条件下，压型型体壁厚应尽可能薄。2. 型体定位 每一对定位面一般需设置两个以上的定位销才能限制其自由度， 但过多的定位 销会引起过定位。定位销之间的间距越大定位精度越高。3. 型体锁紧型体锁紧有固定式和活动式两种。 水平垂直双分型的水平滑移式和水平旋转开辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）型式是操作方便的压型结构， 其锁紧方式常

9、用棱块来夹紧机构， 型体锁紧常用的 活节螺栓和相配的各种螺母、 圆柱销、凸耳结构。较小的凸耳可与型体连为一体， 大压型凸耳则可镶装。4. 型体附属结构型体除含有形成熔模的型腔外，尚需有注腊、开型等一些附属结构。辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）2 造型设计2.1. 实体建模对于此类左右对称图形在建模时， 首先要确定其建模顺序。 首先拉伸出下方 平板，然后拉伸凸台、打孔。然后在此基础上，进行加工表面的偏移，确定下一 步弯曲杆部分的草绘平面，即垂直平分下平板。拉伸，成型。内部空缺部分，在 同一草绘平面绘图，偏移选定之前的曲面轮廓，偏移量为 6mm，拉伸，选择去除 材料，成

10、型。其它部分，即找相应草绘平面，确定位置关系。图 2-1 三维实体模型2.2 模具设计在 PRO/E下新建制图模具型腔将单位改成毫米（ mm）。 在这里， 就要分析零件的结构特点以及开模方向等问题了。 首先是模具上不需要表达的部 分。此零件的四个 4mm的孔，在调入实体模型之前，就要将其填充。然后调入 零件实体，创建毛坯。毛坯在创建时，前后左右与零件最近垂直距离定位30mm。然后，完成创建，毛坯件完成。分型面创建，根据零件为左右对称图形，所 以可以以对称面为分型面。 之后便是型芯， 销的创建。 一下为实际创建顺序分步 解释：辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）1. 型芯

11、的创建：在型芯的创建中，有难点。第一，因为要选择的面均在实体零件的内部，所 以在选择的时候， 要把实体图改变成线框图。 第二由于被选曲面在内部， 在选择 时会受到其它非被选曲面的干扰，很难同时选定，所以，只能逐一选择，复制粘 贴，然后相邻的两个复制面要进行合并。选择圆孔面时，圆孔面不填充（因为之 后的销的影响，二者要有配合） 。复制合并所有面之后，不能立即分型，要把下 方曲面的边界，以选择边线的形式，延伸至下方的毛坯表面（包括圆孔） 。最后确定完全封闭之后，分型图 2-3 圆柱销2. 圆柱销的创建： 在创建之前，由于先前已经进行了第一次分型处理，此时生成了两个实体， 型芯与外毛坯，这里就要先隐

12、藏这两个，不然创建工作无法进行。露出原零件。观察零件上部的结构， 根据分型面的计划， 就必须把凹进去的部分填充完整。 选择圆孔的内部面， 复制粘贴， 沿边界拉伸至下方毛坯边界， 即通透之前的型芯 的预留孔。合并所有面之后，分型。此时分型时要选择模具体积块，分割时要选 择之前分割形成的毛坯，不要选择型芯。3. 分型面的创建：点击 按钮，沿着零件左右对称面创建直线，拉伸。分型时，选择模具体 积块，分割时要选择之前分割形成的毛坯，不要选择型芯。辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）2.3. 注蜡孔、排气孔的设计： 注蜡浇口设计考虑的因素主要主要有：1. 塑料流动能量损失最小；2

13、. 浇口的位置应使进入型腔的塑料能顺利排出模腔内的空气， 进入型腔的塑料不 要立即封闭排气系统；3. 浇口的位置要避免造成收缩变形；4. 浇口的位置应减少或者避免塑件的熔接痕；5. 对有镶件的模具， 浇口位置不能使流动的塑料冲击镶件， 但也不能离进料口太 远，否则塑料流到镶件附近时变冷熔接不好；6. 浇口位置及大小要考虑对型芯的影响。尽量避免进入的塑料正面冲击型芯；7. 外观要求高的塑件则浇口不允许设置在表面上， 同时要考虑清理简便不损坏塑 件。选择 10mm注蜡孔排气装置的设置考虑：1. 利用分型面排气是最简单的方法，排气效果与分型面的接触精度有关；2. 对于大型模具，可利用镶拼的成型零件的

14、缝隙排气；3. 利用顶杆与孔的配合间隙排气，必要时对顶杆做些排气的结构措施；4. 利用球状合金颗粒烧结块渗导排气。 烧结块应有足够的承压能力， 设置在塑件 隐蔽处，并需开设排气通道；5. 在熔合缝位置开设冷料井；6. 在分型面上开设排气槽，尤其大型注塑必须如此。辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）2.4. 模具上下箱体的定位与夹紧：这里取值为 d=12mm H=20mm 由于两箱体是上下开模，因此这里选用固定式定位销， GB/T2203-1980。 如图：辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）图 2-4 销钉位置图 2-5 销钉选用 M10蝶形螺母

15、2.5 模具装配图1. 三维装配图图 2-6 最初位置辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）型芯拆分：图 2-7 型芯拆分下箱体下移：图 2-8 上箱体上移辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）图 4-4 ：固定式定位销，型芯，圆柱销拆分：图 2-9 固定式定位销，型芯，圆柱销拆分2. 二维装配图一张完整的模具装配图应该具有以下内容：1. 一组图形 用来表示冷冲压成形模具或塑料成形模具的构造、工作原理、零 件间的装配、连接关系、及主要零件的结构形状。2. 必要尺寸 用来表示模具装配整体的规格或性能以及装配、安装、检验、运 输等方面所需要的尺寸。3.

16、零件编号、标题栏和明细栏（1）零件编号就是为了便于读图和图样管理，装配图上所有的零、部件都必须 编写序号并在标题栏上方编制相应的明细栏。（2）标题栏用来填明模具的名称、绘图比例、质量和图号及设计者、校对者、 工艺者、审核者、批准者姓名和设计单位等信息。（3）明细栏用来记载模具非标准零件名称、序号、材料、数量及标准件的规格、 标准代号等。10辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）4. 技术要求 用文字或代号说明模具在装配、检验、调试时需要达到的技术条 件和要求及使用规范等。一般包括：对模具在装配、检验时的具体要求；关于模 具关键件性能指标方面的要求； 安装、运输及使用方面的

17、要求； 有关试验项目的 规定等。11辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）图 2-12 左视图12国审鮮私料鮮in 妙普融解備 導聊卵當琴树诲斡尅薛糾科/ ao x净砕轉禅 辿耶 抽H 乍昇側 4OOOOO#f I(X 年昭映44探屋削煮亦工占虫辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书(论 文)3 箱体数控加工数控加工，就是泛指在数控机床上进行零件加工的工艺过程。数控机 床是一种用计算机来控制的机床，用来控制机床的计算机，不管是专用计 算机、还是通用计算机都统称为数控系统。数控机床的运动和辅助动作均 受控于数控系统发出的指令。一般来说 数控加工工艺 主要包括的内

18、容如下：(1) 选择并确定进行数控加工的零件及内容；(2) 对零件图纸进行数控加工的工艺分析；(3) 数控加工的工艺设计；(4) 对零件图纸的数学处理；(5) 编写加工程序单；(6) 按程序单制作控制 介质 ；(7) 程序的校验与修改；(8) 首件试加工与现场问题处理；(9) 数控加工工艺文件的定型与归档。定位安装的基本原则：在数控机床上加工零件时， 定位安装的基本原则是合理选择 定位基准 和 夹紧方案。在选择时应注意以下几点： 1、力求设计、工艺和编程计算的基准统一。2、尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工 表面。3、避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的

19、效能。 选择数控刀具的原则：数控车床进给加工路线指车刀从对刀点 ( 或机床固定原点 ) 开始运动 起，直至返回该点并结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及 刀具切人、切出等非切削空行程路径。精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的，因此，确定 进给路线的工作重点是确定粗加工及空行程的进给路线。 在数控车床加工中，加工路线的确定一般要遵循以下几方面原则。14辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书(论 文) 应能保证被加工工件的精度和表面粗糙度。 使加工路线最短，减少空行程时间，提高加工效率。 尽量简化数值计算的工作量，简化加工程序。 对于某些重复使用的程序，应使用子程

20、序。使加工程序具有最短的进给路线， 不仅可以节省整个加工过程的执行时 间，还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。最 短进给路线的类型及实现方法如下。(1) 最短的切削进给路线。切削进给路线最短，可有效提高生产效率， 降低刀具损耗。安排最短切削进给路线时，还要保证工件的刚性和加工工艺 性等要求。(2) 最短的空行程路线。(3) 大余量毛坯的阶梯切削进给路线。列出了两种太余量毛坯的切削进(4) 零件轮廓精加工的连续切削进给路线。零件轮廓的精加工可以安排 一刀或几刀精加工工序其完工轮廓应由最后一刀连续加工而成，此时，刀 具的进、退位置要选择适当，尽量不要在连续的轮廓中安排切人和

21、切出或换 刀及停顿，以免因切削力突然变化而破坏工艺系统的平衡状态致使零件轮 廓上产生划伤、形状突变或滞留刀痕。(5) 特殊的进给路线。在数控车削加工中，一般情况下。刀具的纵向进 给是沿着坐标的负方向进给的，但有时按其常规的负方向安排进给路线并 不合理。甚至可能损坏工件。3.2 箱体数控加工工序卡数控加工工序卡零件名称 模具腔体零件图号夹具名称精密虎钳设备名称及型号数控铣床 XKK-7250C材料名称及牌号铝合金5A32硬度HBS30-150工序名称数控综合加工工序号80工 工步内容切削用量刀具量具15辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）步号Vff编号名称名称1粗加工上表

22、面36020.2T180 端面铣刀（5 个刀片）25-50 外径千分 尺2精加工上表面50010180 端面铣刀（5 个刀片）25-50 外径千分尺3粗加工两个箱体腔体10020.102 20 细齿 30-2004精加工两个箱体腔体15010.075T2刃立铣刀游标卡尺3.4 数控加工走刀路线图数控加工走刀路线图零件图工序工步号号机床型号XKK-7250C程序段号XY 方向O0002加工内容铣下箱体腔体Z 方向程序号共页第页编程校对审批3.5 数控代码G71(C:11h.ncl.1)O0005(02/23/12-18:21:37)N0010T1M0616辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计

23、说 明 书（论 文）S2000M03X-115.681Y62.972G00X-38.631Y21.X-83.664G43Z20.H01Y60.503G01Z-2.5F200.X-118.338Y44.069X-120.996Y58.034G02X-36.57Y46.53I2.501J-.001X-83.664G01X-26.5Y48.334Y55.565Z20.X-123.653G00X-24.Y56.167X-126.31Y53.096G01Z-2.5X-83.664X0.Y50.627Z20.X-128.967G00X-46.697Y0.X-131.624Y48.159G01Z-2.5X-

24、83.664Y4.Y45.69Z20.X-134.282G00X-38.631Y6.5X-136.939Y43.221G01Z-2.5X-83.664Y13.Y40.752Z20.X-139.596G00X-35.616Y15.5X-142.253Y38.283G01Z-2.5X-83.664Y18.5Y35.814Z20.X-144.911G00X-84.384Y101.5X-147.568Y33.345G01Z-2.5X-83.664Y98.5Y30.876Z20.X-150.225G00X-153.5Y27.881X-152.244Y29.G01Z-2.5X-130.5Y21.X-130

25、.074Y28.963Z20.X-129.646Y28.849G00X-164.5Y18.5X-129.245Y28.662G01Z-2.5X-128.883Y28.407Y15.5X-83.664Z20.Y25.938G00X-73.303Y4.X-128.Y23.469Y70.379X-83.664X-107.695Y21.X-110.359Y67.91X-128.X-83.664Y26.5Y65.441X-128.04Y26.947X-113.023X-128.158Y27.37517辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）X-128.35Y27.775X-128.6

26、08Y28.134X-128.926Y28.443X-130.5Y29.G03X-37.697Y69.917I-213.981J-1004.821G02X-39.702Y72.368I.495J2.451G01Y96.Z20.G00X-36.563Y98.5G01Z-7.5Y101.5Z20.G00X-80.298Y96.G01Z-7.5Y21.Z20.G00X-130.5G01Z-7.5Y26.5Z20.G00X-153.5G01Z-7.5Y21.Z20.G00X-164.5Y18.5G01Z-7.5Y15.5Z20.G00X-71.633Y4.G01Z-7.5Y0.Z20.G00Y108.

27、G01Z-7.5Y104.Z20.G00X-83.437Y101.5G01Z-7.5Y98.5Z20.G00X-50.01Y104.G01Z-10.Y108.Z20.G00Y0.G01Z-10.Y4.Z20.G00X-40.683Y6.5G01Z-10.Y13.Z20.G00X-37.42Y15.5G01Z-10.Y18.5Z20.G00X-40.683Y21.G01Z-10.Y47.156G02X-38.745Y49.592I2.5J0.G03X-29.638Y51.789I-92.922J405.178G01X-26.5Y52.606Z20.G00Y65.394G01Z-10.G03X-32.899Y67.022I-74.098J-277.856G01X-38.745Y68.408G02X-40.683Y70.844I.562J2.436G01Y96.Z20.G00X-37.42Y98.5G01Z-10.Y101.5Z20.G00X-79.317Y96.G01Z-10.Y21.Z20.G00X-130.5G01Z-10.Y26.5Z20.G00X-153.5G01Z