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摘要本课题针对一个塑料制成的扫地机器人壳体塑件，通过三维软件UG，对扫地机器人壳体塑件进行模型的绘制，同时对模具的成型零件进行设计，并绘制出相关的零件图纸文档。设计过程中，模具选择一模一腔的结构，采用侧浇口以及环绕式冷却的方法，对产品进行注塑。本课题设计的模具具有良好的工作稳定性，结构比较紧凑，注塑过程比较平稳，而且冷却的效率也比较高，可以减轻工人的劳动强度，提高生产效率，降低生产成本，最重要可以保证产品的精度。除模具结构设计外，本文针对模具的布局确定、型腔与型芯、浇注系统、冷却系统等部件进行了详细的设计。从文中可以体会到了零件的分析,模具的设计布局,同时也为本模具说明书做了铺垫。设计完成注塑分析与设计,绘制一套完整的装配图和零件图是很有必要的。利用UG软件对塑件进行建模,选择合适的位置做为模具的分型面，并进行三维建模,合理设计各个成型零件。由于塑料件内部有侧孔,所以采用滑块机构成型，虽然这一机构会增加模具的难度让模具变成复杂，但是这是模具必须有的机构，不可避免。除此之外,还指出了这些问题对应改善及避免的方法。通过整个计算机辅助设计的过程,这样设计过程变得非常容易,而且还可以及时发现一些设计中的可能出现的问题,比如说模具可能潜在的问题,还有零件干涉及设计方面不合理这些失误。关键词: 扫地机器人壳体塑件;注射模具设计;三维建模;结构设计；校核AbstractThis topic is aimed at a plastic fiber reinforced polypropylene dashboard support plastic part. Through the three-dimensional software UG, the model of the fiber reinforced polypropylene dashboard support plastic part is drawn. At the same time, the molding parts of the mold are designed, and the related parts drawing documents are drawn. In the process of design, mold structure selection in the first mock exam two cavity, the side gate and surrounding cooling method, injection molding products. The mould designed in this paper has good working stability, compact structure, more stable injection molding process and higher cooling efficiency, which can reduce labor intensity, improve production efficiency and reduce production cost. The most important thing is to guarantee the precision of the product. Besides the die structure design, the layout of the mould, the cavity and core, the gating system and the cooling system are designed in detail.From the text, we can understand the analysis of parts, design layout of moulds, and lay the groundwork for this die manual. It is necessary to design and complete injection analysis and design, and draw up a complete set of assembly drawings and part drawings. UG software is used to model the plastic parts, choose the right location as the parting surface of the die, and do three-dimensional modeling, and design all the molding parts rationally. Since there is a side hole in the plastic part, it is formed by a slider mechanism. Although this mechanism will make the mold more difficult to make the mold become complex, it is necessary for the mould to have the mechanism, which is inevitable. Besides, the corresponding improvement and avoidance methods for these problems are also pointed out. Through the whole process of computer aided design, the design process becomes very easy, and it can also find out some possible problems in the design, such as the potential problems of the mold, and the unreasonable errors in the part interference and design.Key words: fiber reinforced polypropylene, dashboard support, plastic parts, injection mold design, 3D modeling, structure design, checking.目录 摘要1ABSTRACT2第一章绪论11.1 塑料模的概述11.2 本设计的研究内容2第二章 零件成型工艺分析32.1 零件分析32.2塑件的工艺性分析32.3 塑料材料的基本特性42.3.1 ABS材料的性能指标42.3.2 塑件材料成型性能42.4 零件的体积质量与注射机的选择42.5 塑件注射工艺参数的确定6第3章注射模的结构设计73.1 分型面的选择73.2 确定型腔的排列方式73.3 浇注系统的设计83.3.1 主流道83.3.2 浇口的设计93.4流道冷料穴设计113.5 流道拉料杆设计113.6 脱模顶出系统的设计123.7 侧向抽芯机构类型选择133.7.1 抽芯机构相关计算143.7.2 抽芯机构倾斜角度143.7.3 抽芯距及斜导柱长度的计算153.7.4 斜导柱滑块机构153.8 模具冷却系统的计算163.8.1 冷却介质163.8.2冷却系统计算163.8.3 冷却水道结构设计173.8.4 冷却时间计算173.8.5塑料熔体释放的热量18第4章 模具尺寸计算与模架的选择194.1 凹模的內形尺寸：194.1.1型腔深度的尺寸计算：194.2 凸模的外形尺寸计算：204.2.1 型芯的深度尺寸计算：204.3 模具排气系统的设计204.3.1排气的作用204.3.2排气方式214.3.3 排气设计方法214.3.4排气槽设计224.4 模架选择22第五章 定位导向系统结构设计235.1 定位导向机构235.2导向机构的设计235.2.1 导柱的设计235.2.2 导套的设计24第六章 注射机的校核256.1 最大注射量的校核256.2 注射压力的校核256.3 锁模力的校核256.4 模具外形安尺寸校核266.5 开模行程的校核276.6 模具安装校核27第七章 模具工作过程29第八章 MOLDFLOW的注塑模拟成型分析308.1 成型模拟简述308.2成型过程分析318.3 充填时间分析348.4流动前沿温度分析358.5 顶出时体积收缩率368.6 锁模力的分析368.7 冻结层因子分析378.8 熔接痕分析388.9 变形量分析398.10 温度、零件40第9章 数控编程及仿真加工429.1编程方法的选择429.2软件编程操作429.2.1刀具的设置429.2.2几何体和毛坯的设置439.2.3型腔铣加工的设置459.3数控加工仿真499.4后处理51总结52致谢53参考文献54附录56 7第一章绪论1.1 塑料模的概述模具是从生产实际中慢慢发展起来的，可以直接为生产进行服务，模具是一种生产技术，它以塑料材质为研究对象，通过特殊的工艺将塑料颗粒制造成型，采用的工具被称为模具，将塑料进行一定的手段塑造成人们想要的产品形状被称为注塑成型。近几十年来，中国塑料的工业发展从空白期到高速发展期，取得了不小的成就，迄今为止，我国的塑料工业在世界大国中排名靠前，特别是最近几年，塑料制品的种类不断的增多，我国在塑料加工机械装备的生产上位居世界第一，塑胶制品的产量占据世界第二，塑料的发展已经在我国的工业中不可缺少，也带动了其他相关行业的发展，例如机械制造和模具设计的发展，注塑模具因为高效、快速、精密的优势在模具产量中占据较大的分量，但在技术方面与国外还有很大的差距，比如模具的精度相对较低、使用寿命不高、成型的时间长，注塑机的设备陈旧、规格不齐全，成型的塑料质量和模具使用的材料还达不到国外的水平，还有很长的一段路要走，因此需要对模具行业进行大力的发展与扶持，这样才能改变我国的模具的相对滞后的状况。塑料的成型工艺是将高分子的树脂利用塑料的特性塑造成人们想要的形状的过程，塑料的加工的方法一般有压塑、挤塑、注塑和吹塑、压延等工艺。注塑成型工艺是利用注塑机与模具的结合实现，注塑机和机床是一种加工设备，对产品进行制造加工，只不过两者的加工材质不同，在国家的工业中占有很重要的地位，塑料成型工业的发展也反应出一个国家在制造领域的方向和水平。工业信息化的发展与结合，模具的发展也面临着挑战与机遇，如何利用高速发展的网络信息给模具的更进一步发展带来了契机，对机械装备的不断的研究与开发，克服塑胶制品存在的问题，不断提升人们的生活需求和促进科技的进步与发展。在工业产品之中,一个符合设计要求的塑胶制品通常都能替换传统的金属结构件,再合理利用工程塑料专有的性质,能够一次成型形状较复杂的塑胶制件,而且塑胶件还可以设计成拼装的结构,可以明显使塑胶制品结构简化,因此,近年来工业产品使用塑胶代替金属的趋向不断上升。注塑成型是塑料制品成型中最常用的方式,当中最常用之一的注塑模具现在已经使用的很广泛。制造注塑模具的质量水平,对产品的质量和生产效率都有很大的影响,这也决定了生产企业对于市场变化的反应能力。注塑模具同其它的机械行业相比较,有如下三个特征:第一,模具并不像其它机械可以随时能在机电市场购买。因为模具的特有属性,使得模具基本上都不能成批量的生产,通常都是根据生产的产品来单独定制制造。因此,模具的制造成本通常很高。其次,由于注塑模具是专门为塑料制品的成型而制造的,除了质量和价格等主观因素外,非常重要的一点就是对市场的响应速度,所以对于特殊订制的注塑模具来说,其制造的时间要尽可能缩短。第三,模具的制造需要的技术水平和文化水平较高,模具在加工的过程综合了机械制造的先进技术和钳工技术人员的手工技术手段,相对于企业来说,我们要注意培训和“适应”,以适应多个岗位的要求。熟练工人是组织模具生产平衡生产的重要人员。综合以上,注塑模具的制造存在着成本高、制造周期短,专业性强等特点。当前,伴随着科学技术水平的不断发展以及计算机的应用,这些问题基本上得到了较好的改善。1.2 本设计的研究内容本设计主要对进行注塑模具的设计，塑料扫地机器人壳体零件是日常生活中常见的产品，本设计根据所给的塑料扫地机器人壳体零件进行测绘尺寸然后进行3D建模，最后再对其模具进行设计，需要完成的内容如下：1、对其塑件进行结构和工艺的分析，分析其材料和年产量，并确定模具的结构；2、对注塑机进行选取，并进行重要参数的校核；3、选择模具的分型面，对浇注系统进行设计，包括主流道、分流道和浇口的设计；4、对冷却系统和脱模机构进行设计；5、完成模具的整体结构设计和图纸的绘制；第二章 零件成型工艺分析2.1 零件分析根据塑料扫地机器人壳体零件实物进行测绘，利用UG软件绘制出模型并生成二维工程图，零件尺寸不是很大，属于中型塑料，但是整体呈圆形，因此,该部分件，从零件图上面来看,本零件的整体形状就是个矩形具有中等复杂性。除零件表面外,无缺陷、毛刺、无内部杂质,无特殊表面质量要求,更容易实现具体形状及尺寸完成后的塑件三维模型下图所示：图2-1 零件图2.2塑件的工艺性分析本次设计的零件是一个零件中单独使用的，最所以尺寸不是很重要，就是内孔的定位尺，这个精度要求比较高，要倒角是在零件的角部设计的,以防止缺陷,因为零件的尺寸是中等的,所以它是合理的进行模具设计的目的就是保证制造出的塑件能够满足其使用功能和装配要求，成为功能的设计，而且需要满足塑件的一些相应的参数指标，由于塑料扫地机器人壳体零件是日常所用的产品，因此对这类产品的外观质量和表面质量都有一定的要求，即是不能导电以及它的强度和刚度都要好，根据任务书要求选用的塑料扫地机器人壳体零件的材料为ABS，生产批次为大批量，精度等级为中等级MT4。2.3 塑料材料的基本特性进行模具设计的目的就是保证制造出的塑件能够满足其功能要求，成为功能的设计，而且需要满足塑件的一些相应的参数指标，由于扫地机器人壳体是日常所用的产品，因此对扫地机器人壳体的外观质量和表面质量有一定的要求，即不能导电以及强度和刚度要好，根据任务书要求选用的扫地机器人壳体的材料为ABS，生产批次为大批量，精度等级为MT4。2.3.1 ABS材料的性能指标(1)整体的性能特点好，化学稳定，不宜发生化学反应，耐冲击。(2)与372有机玻璃的且可表面镀铬，制成双色塑件，熔接性良好、喷漆处理。(3)有透明、增强、阻燃、高耐热、高抗冲等级别。(4)流动性较好，柔韧性不差。2.3.2 塑件材料成型性能如表2.1所示为ABS材料的注射参数，从表中可以看出ABS材料的注塑类型、注射温度以及注射压力。表2-1 ABS的注射工艺参数注射机类型螺杆式螺杆转速30 60r/min喷嘴形式直通式喷嘴喷嘴温度180190模具温度50 70注射压力60 100Mpa保压压力5 10 Mpa冷却时间5 15s周期15 30s后处理方法红外线烘箱温度70时间0.3 1h备注原材料应预干燥0.5h以上2.4 零件的体积质量与注射机的选择我们因为要计算塑料件的质量/重量目的是为确定注塑机型号以及模具型腔数，注射机是模具主要的设备，为模具提供材料棵粒加热注射的功能，因此需要对注射机进行选型，在选型前需要对塑件的质量进行计算，利用UG软件可以测量出塑料扫地机器人壳体零件的体积为，通过材料成型手册可以得知ABS的密度大小为 以计算出塑料扫地机器人壳体零件的质量大小计算塑件的质量是为确定注塑机型号以及模具型腔数。由于任务书要求是大批量生产，考虑到塑件的尺寸精度以及生产效率，选定模具的型腔数量为一模一腔，一次可以加工出一个制件，初步选择注射机的型号为HTF80XB，最大注射量为，可以满足注射要求。注射机HTF80XB参数包含额定注射量、最大注射压力，喷嘴孔径、最大开模行程、模具的最小厚度以及最大厚度。该型号注塑机参数表如下图所示 型号单位80A80B80C 参数螺杆直径mm343640理论注射容量cm3111124153注射重量PSg101113139注射压力Mpa206183149注射行程mm122螺杆转速r/min0220料筒加热功率KW5.7锁模力KN800拉杆内间距(水平垂直)mm365365允许最大模具厚度mm360允许最小模具厚度mm150移模行程mm310移模开距(最大)mm670液压顶出行程mm100液压顶出力KN33液压顶出杆数量PC5油泵电动机功率KW11油箱容积l200机器尺寸(长宽高)m4.31.251.8机器重量t3.22最小模具尺寸(长宽)mm240240表1 注塑机参数表2.5 塑件注射工艺参数的确定参照模具的设计手册以及实际的应用情况，选用的材料为ABS，ABS的材料注塑拟定的条件如下：（1）预热的温度：80-85-176;C，预热所需的时间为2-3小时；（2）料筒的温度：后段为150170；中段为165180；前段为180200；（3）喷嘴的温度：170180；（4）模温：45-65；（5）注塑压力： 60-125Mpa；（6）注塑周期：注塑所需的时间为20-90s，保压的时间为0-5s，冷却的时间在20s-120s，总的注射时间为50-130s；（7）螺杆的转速：30r/min；上述参数可以根据在实际试模的时候进行调整，不能一成不变的。 第3章注射模的结构设计3.1 分型面的选择分型面的选择对整个模具的设计，非常重要，不但要保证模具结构比较简单，还要保证注塑充填工艺的优化和实现，最重要的就是要考虑抽芯机构，如果能够不做抽芯机构的最好，如果有抽芯机构，那么就一定要考虑模具的制造工艺性，尽量让抽芯机构最简化，抽芯机构的运动要合理。由于塑件比较规则，选用的塑件的分型面选择在塑料扫地机器人壳体零件的最大截面处，利用UG软件进行了初步的三维造型设计,主要考虑了零件使用四面包夹滑块。如图3-1所示为本次设计的塑件分型面的确定以及示意图。图3-1扫地机器人壳体零件的分型面的选择3.2 确定型腔的排列方式一般来讲，模具型腔数目的确定，可以提高注塑的生产效率，可以尽可能多的提高注塑模具的利用率，提高注塑机的生产效率，任何一个企业，都希望用最小的机器与模具，生产更多的产品。合理的排料腔可使塑件的成型质量更高。在排布型腔的时候,需要保证每个型腔都要有足够的注塑压力,并且使得每个型腔内的注塑压力保持一致且均匀。考虑到模具开模后为了方便塑件的取出,通常将塑件留在动模上,结合塑件的结构特点,此次设计定模处留有型腔,动模处留有型芯。通过测量塑件的体积，然后再乘以对应材料的密度，就可以得到这个塑件的质量了。质量以及出模的方式选择型腔的布局为一模一腔的形式，如图3-2所示为型腔的排列方式。图3-2型腔的排列方式3.3 浇注系统的设计浇注系统是整个模具设计的一个重要的环节，浇口设计的好坏，直接影响到模具的注塑成型质量，以及相关的工艺参数的调整，主流道直接通往注塑机的接口，然后从分流道注塑到型腔内部中，这样构成了一个平衡系统而且保证了一定的压力且提高了注塑的压力，下面对浇注系统进行设计。3.3.1 主流道主流道是从喷嘴到分流道之间所需的必须经过的主通道，其截面形状影响着流体速度和流体的流量，主流道的位置一般设计在浇口套处，主流道的形状设计成圆锥形，锥度大小为2-3，主流道的内壁粗糙度为0.63微米，主流道尺寸与喷嘴的尺寸大小有关系，查得模具设计手册选用喷嘴的直径为3.0mm，喷嘴的端球面半径大小为10mm。模具的主流道与注射机上的喷嘴的球面半径之间的关系式有：SR=SR1+（12）mm和d=d1+(0.51)mm根据喷嘴的球面半径可以计算出主流道的球面半径大小为11mm。喷嘴的直径为d=3.0mm，可以计算出主流道的大端直径为3.5mm。图3-3 浇注系统设计3.3.2 浇口的设计浇口是流道与腔体之间的一个连接,浇口可以控制流体进入空腔的流动。并且封闭装充填在型腔内的塑胶料。浇口位置的合理选择对提高产品质量有很大的影响。选门的基本原理是:塑料件的能量损失最小。b.浇口的位置选取应该使得料流进入型腔后能顺利的排除模具型腔内的气体;避免C形浇口的位置,造成塑件的收缩变形和焊接痕迹。d.对于拼镶结构的模具,浇口位置在选择时,要避免料流在进入型腔时冲击镶嵌件,同时要尽可能的时浇口布置的离镶嵌件较近,太远的话,料流到达镶嵌件部位时已经冷却,会产生熔接痕。e.浇口位置在布置的时候要避免料流直接冲击模具型芯,降低模具寿命。对于高要求的零件,浇口不能设置在分型面上。同时要考虑到去除水口的便捷,并且不能损坏制件。浇口是流体的进入模的型腔的唯一位置，分布在分流道和型腔间，浇口位置为狭小的通口，尺寸比较小，而且壁厚也比较薄，浇口的位置要依据熔体在型腔内部的流动情况来定，在动能上所需的能量是最小的，并且能够将型腔内部的气体能够有效排出，由于制件的材质为ABS，从其工艺性和设计的参数和产品的结构特点以及模具进行结构优化，模具为一模一腔的布局形式，浇口的位置选择侧浇口，浇口位置在制件的中间孔位的侧边，浇注口的尺寸以下的：，其浇口位置如图3-3所示的浇口的分布。模具浇注入口计算的公式3如下：式子中 n塑胶料的系数，由塑胶料能性能参数决定，一般来说ABS： n=0.7 通过三维零件的模型测量后可以知道，零件的外侧表面积为；流道到模型直径的壁厚为t=2mm然后可计算得出浇口宽度：根据侧浇口的高度h的计算式子为h=nt (3-1) =0.33.5=1mm； 根据侧浇口的宽度b的计算公式为b=n A0.5/30 (3-2) =1.5mm； 侧浇口的长度l一般选用0.72.5mm，这里取L=3mm图3-3 浇口的设计3.4流道冷料穴设计模具的冷料井它一般都是布置在浇注口衬套流道中间和末端这些地方，因为从注塑机在喷射熔体时从流道里面直接流下来的胶料，前面的一部份，这个最先与模具接触的胶料，我们一般叫他前锋，它有一些冷料（温度低），这些冷的胶料不能让它就这样直接流到模具型腔里面，不然就会对成型的质量产生很大的影响。冷料穴的设计非常有必要，可以把前面在浇口衬套头部里面的冷凝了，充填在冷料穴内，这样的话，这个冷料穴里面的固化了的凝料就不会再进入模具的型腔里面去了，从而可以保证模具型腔里面的零件成型状态的良好质量。3.5 流道拉料杆设计模具的主流道在模具里面成型以后，主流道依然留在浇注口衬套里的，如果我们不设计一个拉料针，那么浇注系统（包括主流道）必定会卡住在前模部份了，因为这样会使塑料件同样会留在前模的里面，所以这个情况是模具中不许可的，这样我们就要设计一个，也可以是多个拉料杆了，拉杆杆及时的把主流道、分流道这些浇注系统的废料及时的拉出来。我的这次模具设计里面，采用了最常用的Z字形状拉料针。如图3-4所示。 图3-4 Z型拉料杆3.6 脱模顶出系统的设计零件的体积不是很大，高度也不是很高，外形尺寸也一般般。本套模具的推出机构为机动推出，形式较为简单，零件的包紧力在圆柱孔部分，所以设计成推杆，直接推出整个平面，推杆尺寸选用了圆形截面的台阶式推杆，推出机构是注塑完成后塑件从模具中分离出来，此时需要将动模板和静模板分开，推出机构常采用推杆进行推动，推出的机构包括推出部分、导向和复位的结构，推出的机构主要包括推杆、拉料杆和，复位杆，导向部分主要是对推动进行导向，复位是在塑件被推出后模具要恢复到原来的位置进行工作。由于塑料扫地机器人壳体零件都是规则形状，外形规则，本设计的推出机构设计较为简单，制件的型芯底部通过圆形截面的推杆进行推出的作用，将制件推出，推杆利用端面与制件表面进行接触推出，推出的结构简单，形式也较单一。这种结构安全可靠，模具的加工量比较少，只需要再模具的动模板钻孔、在模具的顶针面板上面钻孔、钻沉头孔、就可以实现这种推杆的安装和固定、模具型芯的话、一般情况下，推杆孔是采用EDM线切割顶杆孔的方式来实现孔的加工的、这个孔的精度更高、表面质量更好其布置形式见图3-4。 图3-4 推杆的设计与布置3.7 侧向抽芯机构类型选择侧向抽芯机构是在侧面进行抽芯，侧向抽芯机构是一个很特殊的机构，本设计根据结构需要采用一种能够与分型面垂直方向脱模的侧向分型的抽芯机构。侧向抽芯机构设计的目的，是让塑件与 分型面脱模方向相垂直的侧孔、卡扣、凹槽类结构特征可以顺利脱模，实现自动化注塑生产，抽芯机构也是模具里面比较常见的结构，一般塑料类的零件，80%以上都有抽芯结构，包括我们平时日常生活中见到的一些塑料件，几乎都需要抽芯才可以实现。我们这个滑块设计采用的抽芯方式是斜导柱式抽芯的结构，在模具打开的时候，是由安装在定模板上的斜导柱来进行推出滑块，滑块里可以装一个弹簧用来辅助抽出时的压力，滑块移出的同时将这样倒扣位也能抽出了，模具在也同样由合模的同时定模板带动斜导柱使这样就能将模具进行闭合，并滑块在受到压力时会向外滑动，所以需要设计压紧块来压住滑块，滑块的详细的结构如下图图3-5 一般抽芯机构结构形式3.7.1 抽芯机构相关计算抽芯的类型有手动抽芯、气动抽芯，还有一种是机动抽芯，下面对抽芯距和抽芯力进行计算。斜导柱的倾斜角取18。 查塑料成型工艺与模具设计表9.1取Fw=3KN d=12mm3.7.2 抽芯机构倾斜角度一般情况下，滑块抽芯机构的倾斜角度取值为18-25度之间，但是也有特殊情况会采用其他的一些大角度，这个是由滑块的抽芯距离所决定的。根据经验公式，本次设计任务中，塑件的抽芯行程不大，所以，取倾斜角度值为18度3.7.3 抽芯距及斜导柱长度的计算本次方案斜导柱的斜角:18,直径取8mm。先计算抽心距: 本次设计按经验公式取值,取s=11mm。斜导柱计算公式 斜导柱长度为:L=100mm。其强度校核:其中:F弯Fw,所以斜导柱强度合格。3.7.4 斜导柱滑块机构斜导柱滑块的原理就是开模的时候，斜导柱在定模那里保持不动的一个状态，在模具机械开模的时候，动模往后运动，滑块在沿着斜导柱斜向运动的同时，完成横向的抽芯运动，塑件在脱模的过程中完成了侧抽芯，抽芯分为内抽芯和外抽芯。1、在产品侧面有孔或者侧面凹孔可以采用斜滑块结构，常在成型面积较大的地方；2、侧抽芯的特点就是抽芯与脱模同时动作；3、斜滑块的角度不能大于30角。图3-6 滑块结构示意图3.8 模具冷却系统的计算3.8.1 冷却介质选用的材质为ABS，该材质具有一定的粘度，对模具注塑成型的温度要求不是很高，一般取注射温度在200左右，模具冷却的温度为50-80C,本设计选择的模具的冷却温度为50C，由于水的比热容大，导热快，而且几乎零成本，因此选用水作为介质进行冷却。3.8.2冷却系统计算冷却系统的计算是包括塑料熔体在单位时间内的总质量以及凝固产生的热量以及体积流量和水路直径的计算，下面分别对这四项参数进行计算。(1)塑料熔体在每秒内进入到模具型腔内的总质量W设计的塑料扫地机器人壳体零件壁厚为4mm，以及型腔的数量，根据实际生产经验，可以先设定一个初始冷却时间值。可以求出整个注射时间。(2)塑件在单位质量凝固释放的热量由于选择的材质为ABS，该材质按照单位热流量的值按照经验在310-400kJ/kg之间，在这里取大小为一般机械加工中，麻花钻加工水道的直径为6mm，8mm，10mm，12mm居多，本次设计中通过查表，可以取冷却水道的直径为6mm。模具的结构特点和塑件的结构可以对水路的布置构成影响，为了保证凸凹模能够得到有效的冷却，经过再布置完后根据实际的情况再加以改动，调整完后将冷却水路的直径做小点，水路的直径经常取值为8mm。所以本设计取8mm。3.8.3 冷却水道结构设计冷却水道的结构形式，首先要保证每一个型腔里面的塑件都可以冷却均匀，其次是要考虑模具的结构，不能与顶杆，浇口套，镶件，镶针，螺丝之类的各种零件相干涉，为使塑件型腔内部图3-7水路布置3.8.4 冷却时间计算冷却时间计算:t= =62/(3.1420.07)8/3.142(200-50)/(80-50)= 73（S）式中:;。经计算知:冷却时间为43s,综合考虑,此数据不符合设计要求。因此本模具将冷却管道扩大为腔体,之后便可以直接在腔体进行冷却,提高冷却效果。综合以往试验数据，本次冷却时间取30s。3.8.5塑料熔体释放的热量Q =nG C(tt) =60217.6101.9（22060）=3969.02KJ/h式中:n每小时注射次数, n=60(次);G每次的注射量(KG), G=217.610-3Cs 塑料的比热容(KJ/KG ), Cs =1.9;t1 熔融塑料进入型腔的温度,t1 =220;t0 塑件脱模温度,t0 =60。第4章 模具尺寸计算与模架的选择对模具成型零件的尺寸计算主要包括型腔和型芯，对其采用平均法进行计算，已知ABS的收缩率大小在0.3%-0.7%，因此可以计算出平均的收缩率大小根据实际情况，模具制造公差取。本设计职0.5%。4.1 凹模的內形尺寸： 式中：L凹 为型腔內形尺寸(mm)； L塑为塑件外径基本尺寸(mm),即塑件的实际外形尺寸； K为塑料平均收缩率(%)，此处取0.5% s为塑件公差，查表知ABS塑件精度等级取5级所以型腔尺寸如下： L1=38.49(1+0.005)-(3/4)0.08=38.64.1.1型腔深度的尺寸计算： h=h(1+k)-(2/3)式中： h模/型腔高度尺寸(mm)；h为塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的实际內形深度尺寸；s 、K 含义如（1）式中。 H1=21.36(1+0.005)-(1/4)0.08=21.44.2 凸模的外形尺寸计算： L凸=L(1+k)+(3/4) 式中： L凸模/型芯外形尺寸(mm)； L为塑件內形基本尺寸(mm),即塑件的实际內形尺寸；s 、k含义如（1）式中。所以型芯的尺寸如下： L1=36.37（1+0.005）+（3/4）0.08=36.64.2.1 型芯的深度尺寸计算： H凸=h(1+k)+ (2/3) 式中： h凸为凸模/型芯高度尺寸(mm)； h为塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的实际內形深度尺寸；s 、k含义如（1）式中型芯的高度为： H1=18.07(1+0.005)+(1/4)0.08=18.2 4.3 模具排气系统的设计在模具的型芯、型腔合理的位置开设排气槽，能很大程度的使得注塑压力、注塑时间降低。同时也能减少保压时间和锁模力，从而让塑胶的成型更简单，提高生产效率，降低生产成本。4.3.1排气的作用排气主要有下面两点作用：一是使得熔融的塑料填充进型芯、型腔的时候排除模腔内的空气；二是能排除在注塑保压成型过程中物料本身产生的各类气体。对于薄壁的制件，在远离浇口的位置，特别需要开设排气槽。另外在注塑小型制件或者精密的零件时，也要注意排气槽的布置，合理的布置排气槽，可以避免制品表面的灼伤和注塑时出现气孔，还能减少模具的污染。通常来说，在以最高的注塑速度进行充填后，制品的表面没有留下焦斑，我们就认为在模腔内的气体已经合理的排除。4.3.2排气方式让模腔内的气体排除的方式很多,在设置排气的方式时需要注意:通常将排气槽设置在分析面上,在排气槽排气的同时,还要保证在保压成型的过程中物料不能溢出,同时还得防止物料堵塞排气槽。通常在距离模腔的内表面长612mm以上的位置开设排气槽,排气槽的高度约为0.250.4mm。另外,排气槽的数量不宜过多。除了可以在分型面的位置设置排气槽外,还可以在分流道的末端和顶杆的四周加大间隙的方式设置排气槽。排气槽的尺寸和位置需要合理的选择,如果选择不合理,会使得制件产生飞边、毛刺,影响到塑胶件的美观和尺寸精度。对于精度要求特别高的制件,通常,下列方法用于排气:(1)填充保护气体在充、放电的空气;其次,使用碳化硅磨料粒径200 #使喷丸分面上。另外,浇注系统进料口末端的排气槽主要是分配器末端的排气槽。宽度应与扩压器的宽度相等,高度与材料不同。4.3.3 排气设计方法相对于形状复杂的制件,模具腔的排气槽最好在多个试验模型之后按照具体条件打开。整体型腔模芯通常有以下几种排气方式:(1)空腔的凹槽或插入物被人体部分使用。利用侧面的嵌件接缝;局部制成螺旋形状;在纵向位置,安装有槽的板芯开孔。当模腔很难排气的时候,模具的转角出又很难开设排气槽,可以考虑在不影响产品的外观和尺寸精度的情况下,将模具型芯、型腔改成镶拼结构,这样可以帮助排气工作,减少加工难度,以后的维修也方便。4.3.4排气槽设计因为本次设计的尺寸较小，采用的是四面包夹式滑块，排气较好，所以无需开设排气槽，采用自然排气即可。4.4 模架选择本模具采用的是塑料模具设计指导P104页中的CI型标准模架，如下图所示：图4-3 标准模架通过以上的分析和计算，借助Auto CAD 的燕秀工具，可以调出模架来进行选择，最终确认的模架如图4-3所示最终模架型号采用的是CI型号的两板模，这种模架是所有注塑模当中使用最高的模架系统，具体型号为：CI3030-A80-B90-C90定模板厚度：A=80 动模板厚度：B=90 垫块厚度： C=90 模具厚度：H模=330模具外形尺寸：300350 330 第五章 定位导向系统结构设计5.1 定位导向机构模具的主要功能是在注射过程中能够对进行定位和导向，定位的作用就是可以保证合模和开模的过程中位置不会发生错误，这样才能保证型腔内注塑的尺寸精度，也可以对模具的结构进行更改，导向的作用就是保证合模不会发生偏斜，这样也不会磕坏零件，能够承受沿着侧向的压力。承载作用可以承受在充模过程中产生的侧压力。本设计采用导柱与导套的方式进行定位，导柱和导套，都是标准模架系统自带的，标准模架系统里面，已经对所有的强度和刚度进行了详细的计算和校核，所以我们仅仅做选择就可以了。导柱和导套的配合方式如下图5-1所示。图5-1 导柱导柱定位示意图5.2导向机构的设计5.2.1 导柱的设计(1) 导柱为直通式结构；(2) 导柱前端为锥形的结构；(3)导柱是通过导柱的台阶固定在模板上,固定部分采用H7 / m6公差；(4)导柱与支撑板底部H7 / m6过渡配合；(5)滑动部分采用H8 / f8间隙配合；(6)表面粗糙度大小为Ra0.8；(7)导柱直径需要根据模具的尺寸来设计,根据模具的大小来取导柱直径D = 16毫米5.2.2 导套的设计(1)尽量采用标准件的导套结构，这样精度高，可以拆装和更换；(2)前端导套孔R角,以确保顺利列进导套孔；(3)滑动部分的导套孔与H7g6间隙配合；(4)粗糙表面为Ra0.8； 第六章 注射机的校核6.1 最大注射量的校核最大注射量是指注塑机每次在注射时柱塞在行程最大时能够达到的注射容量，注射量反应着注塑机的注射容量，是注塑机的一个重要的参数，反映了注塑机的注射能力和注射制品的体积容量。我们可以按照模具行业中的的模具成型的经验公式结合教科书及理论上面各方面内容综合分析，注塑机的安全注射量，一般是注塑机的喷射熔体体积极限公称容量80%的左右，上面已经计算得到了单个的质量，在这里要对整体的注塑量再次进行校核注塑机。 则17.64+1.6/0.8=24.05g113g故注射量符合要求。本次设计中，初选的注塑机的额定注塑量为113g，那么这个注塑机是可以满足要求的。6.2 注射压力的校核注塑压力需要大于塑件在成型时所需要的注塑压力才可以，而且额定的注塑压力必须乘以一个0.8的安全系统，不能按照理论数值去满算，只有这样才能够安全的生产。因此公式为： P0P根据注射机的型号查得最大注射压力183Mpa，塑件的成型压力100-120Mpa，因此注射压力满足要求。6.3 锁模力的校核锁模力是一个平衡模具内部的压力，因为注塑模是在一定温度下进行工作，这样会对模具内部产生一定的压力，因此需要将这个分型面的压力进行平衡，锁模力大小是大于塑件的投影面积乘以注塑时的模具内部的压力，这样才能保证模具内部的平衡，可以防止注塑时溢料。模具在注射成型的时候塑料件在分型面上投影的表面积是影响锁模力大小的最重要的原因，如果这个锁模力的数据大过注塑机最大的成型表面积，就可能在注塑的时候道致模具涨开。胶料溢出等各种现像，所以呢，我们为了避免这种情况的发生，一定要让锁模力能够满足这个模具，计算式子以下： 式中 n 模具中型腔设计的数目 A1-单个塑胶零件投影在模具分型面上的面积 A2-浇注系统（包括主流道）投影在模具分型面上的面积 模具在注塑成型的时候，能让他有可能的足够的锁模力量，所以一定要让熔体对模型的压力和塑料件及塑胶浇注系统等所有力量相加后比注塑机的极限的锁模力要小。即可得： nA1+A2 PF 式子里： P-液体胶料在使模具型腔受到的压力（Mpa） F-注塑机的极限锁模力量其它的意思同上面一样根据教料书材料数据表得知,这种材料ABS的材料压力一般系20-40mpa,一般精度的产品24-34mpa,高精度高精密的产品39-44mpa,这个压力参数本个设计采职为30mpa。根据前面模具的型腔数布置可以知道成型塑件的数量，单塑料零件之间在分型面上进行投影下产生的面积大小为，浇注系统在分型面产生的面积，型腔内熔体压力，将这些数据代入上述公式后得，而注射机的公称锁模力为800KN，远远小于注射机的锁模力大小，所以这个注塑机的锁模力是满足要求的。6.4 模具外形安尺寸校核注塑模具的长宽高的外形尺寸，要能够安装进注塑机上面去才可以，这个是最起码的一个要求，也是工程设计与注塑生产人员最预先判定注塑机型号的方式，一般来讲，主要模具能够放进注塑机里面，基本都可以满足生产。另外模具的底板外形尺寸必须小于注射机的模具尺寸，根据所选的注射机型号为HTF80XB的拉杆尺寸为365x365mm，动模板和定模板的尺寸分别为300x300mm，而设计的模具的尺寸为300x350mm。所以模具的外形尺寸小于注塑机机台的拉杆内尺寸，满足外形尺寸校核要求。6.5 开模行程的校核每当一次零件在充填注塑完成后，模具就会将前后模打开，模具打开后会有推出机构把塑件进行顶高将零件顶出模具外面，在本次的设计中，塑件的顶出行程（塑件在后模的高度，包含了主流道的尺寸）为19mm，然后还需要加一定的安全顶出距离约3-5mm。它计算方式如下 HmaxH塑+H顶+S安全值Hmax=注塑机的极限推出距离，310mm：H顶=注塑机的极限推出距离，19mmH塑=塑料件加浇注系统的的高度，93mm： H安全值=3-5mm 所以：所以选用的注塑机满足模具要求6.6 模具安装校核模具要实现注塑的功能必须要安装在注塑机上才能完成，常采用的安装形式有螺钉固定注塑机上，另外一种是通过压板进行固定，基本上结构比较大的模具都是采用螺钉进行固定，模具的动模板和定模板上有螺钉孔，其大小与间距要与注塑机的工作台上的孔位要相一致；对于中型和小型的模具采用压板进行固定，在模具的固定板上只要有安装孔就可以采用压板进行固定。模具的安装主要是利用压板和螺钉来实现的，螺钉主要用在模具结构尺寸相对较大的场合，动模板和定模板是与注塑机的台板安装在一起，螺钉通过孔来进行安装，压板进行固定的方法一般是在模具结构小的场所，由于设计的模具结构小，因此采用压板来安装。注塑模具的定位环（也叫法兰）一定要和注射机法兰孔安装孔相到配合的，而且法兰的直径要比法兰孔小0.2mm,这种尺寸间隙是为了方便定模板能更好的安置上去，当然也必须设计在在浇注口的中间点位置，这样法兰就能更好地和啤机炮筒嘴能完美配合和安装，注塑模具顶面的法兰总高要比模具高出一点，一般来说小型模具一般采用高出8-10毫米左右的设计，中大型以上的注塑模具常职取1020毫米，法兰孔的深度是要大于法兰环（定位环）。第七章 模具工作过程首先,将模具完整的安装在注射机上,并调节好相关工作参数,将经处理的原材料加入到注射机料斗中,然后将注射机的喷嘴与浇口套紧密相连,经料筒外部加热材料状态转变为熔体时,柱塞或螺杆注射压力的作用下将经塑化的材料注入并填满模具的型腔,然后保压一段时间,之后螺杆退出,注射机完成注射。等浇口内的塑料冻结后,通入冷却介质(水、空气或者油等),在其冷却作用下,熔体材料固化成模具型腔所控制的形状。随后,开模取出塑件，侧滑块型芯在斜导柱的作用下从侧孔抽出，塑件与型芯连接在一起，若要取下来，则需要推杆助力，完成算脱模运动。最后开始合模动作,推杆通过复位杆进行复位，动模在导柱与导套的作用下与定模相对位置精确结合，完成合模动作。此过程便是一个工作周期。综上所述,该设计方案是一个可行的经济合理的方案。第八章 Moldflow的注塑模拟成型分析8.1 成型模拟简述本次课题设计主要利用MoldFlow软件对浇注系统进行分析，了解塑件在成型过程中的状态以及其成型性能。在Moldflow软件中，选用其中的MPA模块，这个模块对注塑模具方面的许多问题都能提供比较近似的解决方案，完美结局有关塑料模具方面的问题。本次分析的成型过程主要包括收缩痕、气泡和熔痕分析、充填性能分析、流动分析、预测成型的质量以及选择最佳的浇口位置。这次设计使用MPA模块的过程只是进行相对简单的分分析。对注塑机的参数设置如下所示： 注塑机参数: - 最大注塑机锁模力 = 7.0002E+03 tonne 最大注射压力 = 1.8000E+02 MPa 最大注塑机注射率 = 5.0000E+03 cm3/s 注塑机液压响应时间 = 1.0000E-02 s 工艺参数: - 充填时间 = 1.4000 s 自动计算已确定注射时间。 射出体积确定 = 自动 冷却时间 = 20.0000 s 速度/压力切换方式 = 自动 保压时间 = 10.0000 s 螺杆速度曲线(相对): % 射出体积 % 螺杆速度 - 0.0000 100.0000 100.0000 100.0000 保压压力曲线(相对): 保压时间 % 充填压力 - 0.0000 s 80.0000 10.0000 s 80.0000 20.0000 s 0.0000 环境温度 = 25.0000 C 熔体温度 = 230.0000 C 理想型腔侧模温 = 50.0000 C 理想型芯侧模温 = 50.0000 C表8-1 注塑机参数设置对注塑模流材料做如下设置8.2成型过程分析在Moldflow界面导入UG所绘制的三维模型，首先确定软件的分析单位，然后对塑件产品进行 网格划分。网格划分是有效分析的先决条件。塑件的网格划分的方法主要有以下三种：中性面、零件表面、3D数模，如图4-1所示。图8-1网格划分方法在MOLDFLOW软件中选择菜单，导入绘制的模型，对壁厚开始分析以及统计曲面网格。本课题采用双层面（双面流）的方法对塑件进行网格划分，分析的内容项目主要包括塑料熔体的平衡流动、模具是否困气、模具的冷却、产品的熔接痕以及注塑后可能发生的产品变形等。通过软件对塑件进行网格划分，模型细节如下所示。 网格类型 = 双层面 网格匹配百分比 = 78.6 % 相互网格匹配百分比 = 74.7 % 节点总数 = 6819 注射位置节点总数 = 1 注射位置节点标签是: 426 单元总数 = 12902 零件单元数 = 12902 主流道/流道/浇口单元数 = 0 管道单元数 = 0 连接器单元数 = 0 分型面法线 (dx) = 0.0000 (dy) = 0.0000 (dz) = 1.0000 三角形单元的平均纵横比 = 3.8229 三角形单元的最大纵横比 = 87.4219 具有最大纵横比的单元数 = 12903 三角形单元的最小纵横比 = 1.1623 具有最小纵横比的单元数 = 25103 总体积 = 18.3308 cm3 最初充填的体积 = 0.0000 cm3 要充填的体积 = 18.3308 cm3 要充填的零件体积 = 18.3308 cm3 要充填的主流道/流道/浇口体积 = 0.0000 cm3 总投影面积 = 40.2659 cm2表8-2 塑件的网格参数在对注塑机的参数设置完毕后，还需要设定需要进入模流分析的参材料参数，本次设定的是热塑性材料，他的详细数据与参数如下所示。材料数据 : 树脂 : 通用 PP : 通用默认 - pvT 模型: 两域修正 Tait 系数: b5 = 388.7500 K b6 = 2.2000E-07 K/Pa 液体阶段 固体阶段 - b1m = 0.0012 b1s = 0.0011 m3/kg b2m = 9.8600E-07 b2s = 2.8500E-07 m3/kg-K b3m = 6.9457E+07 b3s = 1.6407E+08 Pa b4m = 0.0038 b4s = 0.0027 1/K b7 = 0.0001 m3/kg b8 = 0.1190 1/K b9 = 3.0100E-08 1/Pa 比热(Cp) = 2740.0000 J/kg-C 热传导率 = 0.1640 W/m-C 粘度模型: Cross-WLF 系数: n = 0.2751 TAUS = 2.4200E+04 Pa D1 = 4.6600E+12 Pa-s D2 = 263.1500 K D3 = 0.0000 K/Pa A1 = 26.1200 A2T = 51.6000 K 转换温度 = 111.0000 C 机械属性数据: E1 = 1340.0000 MPa E2 = 1340.0000 MPa v12 = 0.3920 v23 = 0.3920 G12 = 481.0000 MPa 热膨胀(CTE)数据的 横向各向同性系数: Alpha1 = 9.0500E-05 1/C Alpha2 = 9.0500E-05 1/C表8-3 材料数据8.3 充填时间分析充填的时候，塑料熔体沿着流道进入模腔，设计的时候将4个浇口的流道设计成相等的长度，塑料熔体容易开始注入到到达浇口的时间是相等的。进入型腔之后，同时充填各个部分。如下图所示，深蓝色的部位是填充时间最短的区域，相反，红色区域就是填充时间最长的区域，也就是说红色区域是塑料熔体最迟到达的地方。不填充的区域讲没有任何颜色。下图比较清楚地显示了整个模腔的充填时间。图8-2 充填时间从上图分析可以得出，该模具型腔每一个部位都得到了塑料熔体的填充，填充的效果还是比较好的，这就表明塑料熔体的流向比较均匀，在最后填充的额部位，塑料熔体到达的时间都是相同的。软件分析塑料熔体的充填时间大约为1.592s。8.4流动前沿温度分析流动前沿温度是的是塑料熔体充填一个节点时的中间流温度，这个温度是充填过程中流动波前温度的分布，它代表的是流道截面中心的温度，通常情况下不会有太大的变化。熔接线首先形成的地方是在截面的中心，所以，如果流动前沿的温度高，熔接线强度一般都会高；若流动波前温度下降的趋势比较快，接近于凝固温度，那就会阻碍了后面塑料熔体再进入这个区域，产生短射。在壁厚较薄的地方，有可能会出现不能充填的情况，在软件中，这个区域没有温度显示。分析的结果如下图所示。图8-3 流动前沿温度图中的红色区域表示流动前沿温度比较高，塑料熔体都可以充填这些区域。蓝色区域表示这些部位流动前沿温度比较低，可能会发生塑料溶体凝固的现象，导致溶体停滞流动或者流速过满。结果：流动前沿温度最高为230.1，最低式102.1。8.5 顶出时体积收缩率顶出时的提及收缩率指的是堵料溶体最初进入模具型腔之后的体积与熔体保压冷却成型以后的体积比。体积收缩率的分析如下图所示。图8-4 体积收缩率从图中的分析数据可以得出，顶出时的体积收缩率为6.307%，越靠近流道末端，收缩率越小，蓝色区域的收缩率最小。8.6 锁模力的分析在注塑过程中，当定模与动模在注塑机的作用下合模，就会产生一定的锁模力，锁模力会随着时间的变化 而发生变化。锁模力与注塑机的额定锁模力相互紧密联系，也与塑件在Z轴方向上面的投影面积、成型压力存在一定的函数关系，软件所模拟的结果一般不应该超过近注塑机额定锁模力的80%，以确保安全。对模具进行锁模力分析的结果如下图所示。图8-5 锁模力xy图由上图可以看出，锁模力也随着注塑机开始注塑而发生变化，在塑料熔体进入模具型腔后，锁模力逐渐增加，大约完成一次塑件注塑周期之后，锁模力达到最大，之后进入压力逐渐减小的阶段。结果：需要最大锁模力约为5T。8.7 冻结层因子分析冻结层因子是取一个中间值，跟随时间的变化，冻结层因子也随之变化，从最小的取值一直到最大的取值。冻结层因子其数值范围在0-1之间，其理想状态是在一个恒定的值，在充填的过程中，冻结层一般都应该在恒定的厚度之间，使得每个部位流动的连续均匀。冻结层因子的分析结果如下图所示。图8-6 冻结层因子从图上可看出塑件在31.59S时已经凝固下来。8.8 熔接痕分析塑料熔体在不同的浇口进入型腔之后，跟随型腔的外形缓缓流动，在流动的过程中，例如熔体相遇的地方就有可能会出现熔接痕，类似熔体相遇的区域，出现熔接痕的概率就会越大。熔接痕是塑件结构上的一种瑕疵或缺陷，尤其是一些对外观要求比较高的产品来说，更是一种致命的影响，严重影响着塑件的正常使用。一般来说，影响熔接痕的因素有很多，包括注塑工艺的参数（温度、注射压力、保压压力、注射速度和时间等）、模具的结构（浇注系统、排气系统、冷料井、温度控制系统、型腔型芯的表面粗糙度）等。在Moldflow软件中进行模拟分析，可以看出熔接痕大概会出现的区域，如下图所示。图8-7 熔接痕8.9 变形量分析变形量主要与材料的收缩率有关系，不同材料的收缩率都是不一样的，收缩是注塑过程中塑料本身的一种变形属性，这种收缩与模具结构、浇口的位置等的因素没有太大的联系。通过软件的分析，我们可以提前知道塑件在注塑成型后的变形状况，但是这个情况只是接近，并不完全是这样，需要对实际的情况进行分析。总变形量如下图所示。图8-8 总变形量从以上各图可以得出总的变形量0.7455mm，其余XYZ方向如图以及其余模流分析报告与数据，均可以查看附件HTML动态REPORT所示。8.10 温度、零件在注塑充填完成后，塑件需要通过冷却水道来降温，通过一定时间后，冷却至合适的温度后才可以开模和脱模，冷却后的结果值如下图所示。图8-9 温度、零件从上图可以看出，塑件完成冷却后的温度在63.28度左右，冷却效果好，证明水路的设计合理。第9章 数控编程及仿真加工9.1编程方法的选择数控机床在电机驱动下，按照代码进行加工。加工代码在加工前输入控制中心并完成编译。数控机床按照从上向下的顺序读取代码并执行。加工代码有人工生成和电脑生成两种。形貌简单的零件多用手工编码。对复杂零件，零件表面多有曲面组成，加工点不明确无法人工实现编程。此时，将加工零件的设计图输入计算机，计算机对线特征、面特征进行离散，生成离散加工刀位点，从而实现机床的运动控制。由于零件表面能存在曲线，本文采用电脑进行编码。9.2软件编程操作加工刀具在刀头加工点处进行加工，不同刀位点处的加工参数需要确定以保证加工效率。9.2.1刀具的设置按照软件指示选择加工刀具，如下图所示。确定刀具参数：直径16，长度75mm，刀刃2。后面的刀具也以此方法创建。图9.1页面 图9.2刀具参数9.2.2几何体和毛坯的设置1.创建几何体，（如下图）。选中 ，输入几何体名称。设置安全距离为10mm，在工件上表面建立工件坐标系。图9.5几何体页面 图9.6指定MCS图9.7设定零件的坐标系2.创建几何体，（如下图）。选中，输入几何体名称。点击确定，进入对话框图9.8零件几何体页面 图9.9产品毛坯对话框3.选中要加工的零件（如下图）。点击指定毛坯，进入对话框（如下图）选中自动块，毛坯创建完成。 图9.10设定加工零件 图9.11加工毛坯的确定9.2.3型腔铣加工的设置点击按钮 出现选择第二个 型腔铣mill-contour 进入设置切削参数，选择需要的铣刀。设置刀轨。切削深度及方式，如下图。图9.12切削参数设定UG软件自动生成刀轨迹并显示，方便对刀轨迹进行改善。工件一的加工轨迹刀路如下图。图9.13粗加工走刀路线轨迹图9.14精加工走刀路线轨迹图9.15精走刀路线轨迹图9.16精加工走刀路线轨迹9.3数控加工仿真单击操作对话框【确认刀轨】图标。单击播放按钮观察刀轨2D动态图。确认刀轨后，软件进行仿真加工。加工效果如下图所示。 图9.17零件一加工仿真图图9.18零件一加工仿真图图9.19零件一加工仿真图图9.20零件一加工仿真图通过加工仿真验证了零件与机床刀头不存在干涉问题。9.4后处理在加工操作的“后处理”对话框中，后处理选择“MILL-3-AXIS”，单位选择“公制/部件”，单击“确定”后，系统就会生成加工操作的NC加工代码，如下部分程序，详细程序见附件。图9.21程序后处理由于自动编程程序量过大，详细程序单见