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手机电池盖模具CAD设计及数控编程

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手机电池盖模具CAD设计及数控编程手机电池盖模具CAD设计及数控编程 摘 要 随着计算机技术的飞速发展,一些工业先进国家的模具制造行业已广泛采用数控机床加工模具,以提高模具精度和生产效率,在此基础上,最近十几年又开始应用模具计算机辅与制造(CAD/CAM)技术,进一步提高模具的设计和制造水平。 手机电池盖模具CAD设计及数控编程必须采用CAD三维造型和CAM编程。因此CAD/CAM是这次设计中必须掌握的技术。本课题根据手机电池盖进行模具型芯腔造型,然后进行数控加工工艺分析,选择加工方法,规划走刀路线,确定刀具类型合格切削用量,通过加工仿真,检...

手机电池盖模具CAD设计及数控编程
手机电池盖模具CAD 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 及数控编程 摘 要 随着计算机技术的飞速发展,一些工业先进国家的模具制造行业已广泛采用数控机床加工模具,以提高模具精度和生产效率,在此基础上,最近十几年又开始应用模具计算机辅与制造(CAD/CAM)技术,进一步提高模具的设计和制造水平。 手机电池盖模具CAD设计及数控编程必须采用CAD三维造型和CAM编程。因此CAD/CAM是这次设计中必须掌握的技术。本课题根据手机电池盖进行模具型芯腔造型,然后进行数控加工 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 分析,选择加工方法,规划走刀路线,确定刀具类型合格切削用量,通过加工仿真,检查过切和碰撞。 根据塑料模具的特征来处理工艺设计与计算模块产生的信息,拟定模具型腔和型芯结构,在此基础上增加特征,从而形成模具的主要零件:型腔、型芯。在模具装配模过程中,将塑料制品提升为组模型,在模具设计过程中,装配模型中的所有组模型相关,如果组模型作了修改,装配模型中所组件也随之修改,三维装配的优点还在于三维的角度对整个装配进行有限分析,在计算机上可进行CAE流体力分析。如果在充填塑料过程有任何问题,可以立即对模具结构进行修改,以避免在制造完成后出现问题,从而将各种问题消失在设计阶段。 关键词:数控编程,加工仿真,UG,手机电池盖,CAD 1 Handset battery cover mold CAD design and numerical control programming ABSTRACT Along with the computer technology rapid development, some industry advanced countries mold manufacture profession has widely used the numerical control engine bed processing mold, increases the mold precision and the production efficiency, in this foundation, the recent several years starts using the mold computer assistance with to make (CAD/CAM) technology, further enhances the mold the design and the manufacture level. The handset battery cover mold CAD design and the numerical control programming must use the CAD three dimensional modelling and the CAM programming.Therefore CAD/CAM is a technology which in this design must grasp.This topic carries on the mold core cavity modelling according to the handset battery cover, then carries on the numerical control processing craft analysis, the selective treatment method, the plan feeds the route, the definite cutting tool type qualified cutting specifications, through the processing simulation, inspect have cut with the collision. Processes the information according to the plastic mold characteristic which the technological design and the computation module 2 produce, draws up the mold die space and the core structure, increases the characteristic in this foundation, thus forms the mold the major parts - - - die space, the core.In the design process, UG has provided the formidable assembly modelling function.In the mold assembly modelling process, the plastic product promotion is the group model, in the mold design process, in assembly model all modules and the group model is related, if the group model has made the revision, in assembly model all modules also along with it automatic revision, the three dimensional assembly merit also lies in from the three dimensional angle carries on the finite element analysis to the entire assembly, may carry on the CAE hydromechanics analysis on the computer.If appears the burn in the backfill plastic process, feels suffocated sufficiently, does not fill and so on the questions, may immediately carry on the revision to the mold structure, avoids after the manufacture completing has the problem, thus vanishes each kind of question in the design stage. KEY WORDS: numerical control,simulation process ,UG Handset battery cover,CAD 3 手机电池盖模具CAD设计及数控编程 傅凌鑫011105222 0 引言 (1) 国外模具研发与应用现状 随着模具工业的飞速发展,传统的模具设计、制造方法已不能适应产品生产的要求。缩短模具设计与制造周期,提高模具精度和质量,加快新产品的上市速度,最有效的手段就是采用CAD/CAMVCAE一体化技术。近几年来国外先进工业国家对模具CAD/CAM技术的开发非常重视,在CAD/CAM开发上投入了很大的人力和物力,将通用CAD/CAM系统改造成为适合模具行业的专用CAD/CAM系统,并将其应用于模具的设计与制造。 (2) 世界模具工业发展趋势 以信息技术为代表的现代科学技术的发展对模具工业提出了更高、更新的要求,作为国家经济增长和技术升级的原动力,模具工业将伴随高新技术和新兴产业的发展而共同进步。如前面所介绍的CAD/CAM/CAE技术,快速制模技术等将会有更快的发展和提高。 (3) 市场发展趋势: 随着经济全球化步伐的加快,国内市场日趋国际化,世界上很多著名的跨国公司(如福特汽车,BBC公司等)对我国的模具市场都有很大的兴趣,除商谈购买我们模具,还积极想进行合资合作,目前在国 4 内已有相当一批的模具合资企业,国内很多高档模具都是这些企业制作的,入世以后更加快了外商进入我国模具市场步伐。 数控加工技术已广泛应用于模具制造业,如数控铣削、车削、线切削、电火花切削等等,其中数控铣削是复杂模具零件的主要加工方法。数控设备为精密复杂零件的加工提供了基本的条件,但要达到预期的加工效果,编制高质量的数控程序是必不可少的,这是因为数控加工程序不仅包括了零件的工艺过程,而且还包括了刀具的形状和尺寸、切削用量、走刀路径等工艺信息。对于简单的模具零件,通常采用手工编程的方法,对于复杂零件,往往需要借助于CAM软件编制加工程序,如Pro/ENGINEER、UG、Cimatron、MasterCAM等。无论是手工编程或计算机辅助编程,在编制加工程序时候,选择合理的工艺参数,是编制高质量加工程序的前提。 1 模具结构分析 1.1塑料材料 模具设计常用的塑料材料有很多,以聚氯乙烯,,聚乙烯,聚苯乙烯,苯乙烯—丁二烯—丙二烯共聚物为常用。考虑到这次课题是手机电池盖外壳的设计,因此选用苯乙烯—丁二烯—丙二烯共聚物,这个材料的特点是表面硬度高,尺寸稳定,着色性好,耐热,耐冲压,适用于产品的外壳。 1.2分型面 分型面就是分开模具能取出塑件的面称为分型面。分型面的形式 5 一般有:水平分型面;斜分型面;阶梯分型面;曲线分型面。选择分型面的主要原则有:1留模方式;2塑件外观;3塑件同轴度的要求;4塑件上的飞边方向;5塑件的脱模斜度;6分型面的排气功能。根据以上的原则,选择使用水平分型面作为手机电池盖的分型面的形式。 1.3浇注系统 浇注系统由主流道、分流道、冷料穴和浇口组成。 浇口的类型主要有:针点式浇口;潜伏式浇口;侧浇口;直接式浇口。 针点式浇口特点是采用三板式模架能自动脱模,适用模具结构较为复杂,能使用在一模一腔或一模多腔中。 潜伏式浇口特点是进料部位较为隐秘,制品外观影响小。 侧浇口特点是加工简单、方便,应用灵活。 直接式浇口特点是塑料流程短,流动阻力小,进料快。 由此可知,对于手机电池盖模具来说选择侧浇口比较合适。 1.4顶出机构 使塑件从模具上脱出来的机构称为顶出机构。其形式主要有机械顶出,液压顶出和气动顶出。 顶杆顶出机构的特点为制造和修配方便,顶出效果好,在生产中应用广泛。 顶管顶出机构的特点为适用于环行、筒形素件的顶出。 推板顶出机构的特点为具有顶出力均匀。顶出效果好和无顶出 6 痕迹,特别适用一模多腔。 比较分析以上几种的顶出机构的特点,推板顶出机构适合这次的课题。 2 模具的设计 2.1调入参考模型与缩放模型 (1)在WINDOWS XP界面选择[UG NX 4],进入UG NX 4,打开[SHOUJIDIANCHIGAI.PRT]文件,然后单击[OK]按钮调入参考模型,如图2.1所示。 图2.1 调入参考模型 (2)在[应用程序]工具条中单击[建模]按钮进入建模模块。 (3)在[特征操作]工具条中单击[比例体]按钮,弹出[比例]对话框,然后结果如图2.2所示。 7 图2.2 确定模型的比例 2.2创建斜滑块主体 (1)在[应用程序]工具条中单击[注塑横向导]按钮,弹出[模具向导]工具条。接着单击[模具工具]按钮,弹出[模具工具]工具条。 (2)在[模具工具]工具条中单击[创建箱体]按钮,弹出[创建箱体]对话框,然后结果如图2.3所示。 图2.3 创建箱体 (3)在[特征操作]工具条中单击[求差]按钮,弹出[求差]对话框,然后结果如图2.4所示进行。 图2.4 求差 (4)在屏幕中选中参考模型,按CTRL+B组合键隐藏参考模型。 8 (5)按SHIFT+CTRL+U组合键显示所有的部件,接着继续创建斜滑块主体。 (6)在[模具工具]工具条中单击[创建箱体]按钮,弹出[创建箱体]对话框,然后结果如图2.5所示。 图2.5 创建箱体 (7)在[直接建模]工具条中单击[替换面]按钮,弹出[替换面]对话框,然后结果如图2.6所示。 图2.6 替换面 (8)在[特征操作]工具条中单击[求差]按钮,弹出[求差]对话框,然后结果如图2.7所示。 图2.7 求差 (9)在屏幕中选中小斜滑块主体,按CTRL+B组合键隐藏小斜 9 滑块主体,然后再按SHIFT+CTRL+B组合键反向隐藏全部,结果如图2.8所示。 图2.8 显示小斜滑块 (10)按SHIFT+CTRL+U组合键显示所有的部件。 (11)镜像特征。按CTRL+T组合键弹出悬浮工具条,然后结果如图2.9所示。 图2.9 用平面镜子像 (12)在[模具工具]工具条中单击[补实体]按钮,弹出[选择目标实体]对话框,然后结果如图2.10所示。 图2.10 补实体 (13)在菜单栏中依次选择[格式]/[图层的设置],弹出[图层的设置]对话框。接着在[图层/状态]列表中选择“25”层,并单击[不可见] 10 和[确定]按钮隐藏图层特征。 2.3创建型芯和型腔 (1)在[实用工具]工具条的[工作图层]中输入图层“10”,图层“10”自动默认为当前工作图层。 (2)在[成型特征]工具条中单击[抽取几何体]按钮,弹出[抽取]对话框,然后结果如图2.11所示进行。 图2.11 抽取几何体 (3)在[实用工具]工具条的[工作图层]中输入图层“11”,图层“11”自动默认为当前工作图层。 (4)在[成型特征]工具条中单击[抽取几何体]按钮,弹出[抽取]对话框,然后结果如图2.12所示。 图2.12 抽取几何体 (5)通过[图层的设置]功能将其余的图层都设置为不可见,当前工作图层,结果如图2.13所示。 11 图2.13 图层的设置 (6)在[曲线]工具条中单击[直线]按钮,弹出[直线]对话框,然后结果如图2.14所示。 图2.14 画出直线 (7)在[曲面]工具条中单击[修剪的片体]按钮,弹出[修剪的片体]对话框,然后结果如图2.15所示。 图2.15 修剪片体 (8)通过[图层的设置]功能将图层“1”和“10”都设置为可选的。 (9)镜像特征。按CTRL+T组合键弹出悬浮工具条,然后结果如图2.16所示。 图2.16 镜像特征结果 12 (10)在[曲线]工具条中单击[矩形]按钮,弹出[点构造器]对话框,然后结果如图2.17所示。 图2.17 绘制矩形 (11)在[成型特征]工具条中单击[拉伸]按钮,弹出[拉伸]对话框,然后结果如图2.18所示。 图2.18 拉伸 (12)在[成型特征]工具条中单击[有界平面]按钮,弹出[有界平面]对话框,然后结果如图2.19所示。 图2.19 有界平面 13 (13)在菜单栏中依次选择[格式]/[复制至图层],弹出悬浮工具条,然后结果如图2.20所示。 图2.20 复制图层 (14)通过[图层的设置]功能将图层“1”和“10”设置为不可见的。 (15)在[特征操作]工具条中单击[缝合]按钮,弹出[缝合]对话框,然后结果如图2.21所示。 图2.21 缝合 (16)通过[图层的设置]功能将图层“10”设置为工作层,将图层“11”设置为不可见。 (17)使用[修剪的片体]功能修剪图2.22所示的椭圆位置。 图2.22 修剪片体 14 (18)使用缝合功能将当前所有片体缝合,缝合后的片体为一个整体片体。 (19)在[成型特征]工具条中单击[拉伸]按钮,弹出[拉伸]对话框,然后结果如图2.23所示。 图2.23 拉伸 (20)使用[复制至图层]功能将矩形实体复制到“11” 层中。 (21)在[特征操作]工具条中单击[修剪体]按钮,弹出[修剪体]对话框,然后结果如图2.24所示。 图2.24 修剪体 (22)通过[图层的设置]功能将图层“11”设置为工作层,将图层“10”设置为不可见。 (23)使用[修剪体]功能将矩形实体进行修剪,修剪结果如图2.25所示。 15 图2.25 修剪实体 (24)通过[图层的设置]功能将图层“10”设置为可选的,接着在菜单栏中依次选择[格式]/[移动至图层],弹出悬浮工具条,然后结果如图2.26所示。 图2.26 移动图层 2.4创建斜滑块 (1)通过[图层的设置]功能将图层“25”设置为工作层,将其余图层设置为不可见。 (2)按CTRL+B组合键,弹出悬浮工具条,接着选择要隐藏的图素,然后单击[确定]按钮隐藏选中图素。 (3)在[成型特征]工具条中单击[草图]按钮,弹出悬浮工具条,接着选择如图2.27所示的平面为草绘平面,再单击[确定]按钮进入草绘界面,然后绘制草图如图2.28所示。 16 图2.27 选择草绘平面 图2.28 绘制草图平面 (4)按CTRL+Q组合键退出草绘界面并返回到建模界面。 (5)选择刚才创建的草图截面,接着在[成型特征]工具条中单击[拉伸]按钮,弹出[拉伸]对话框,然后结果如图2.29所示。 图2.29 拉伸 (6)按SHIFT+CTRL+B组合键反向隐藏全部图素。 17 (7)按CTRL+B组合键,弹出悬浮工具条,接着选择要隐藏的图素,然后单击[确定]按钮隐藏选中图素。 (8)在[成型特征]工具条中单击[草图]按钮,弹出悬浮工具条,接着选择如图2.30所示的平面为草绘平面,再单击[确定]按钮进入草绘界面,然后绘制草图如图2.31所示。 图2.30 选择草绘平面 图2.31 绘制草图 (9)按CTRL+Q组合键退出草绘界面并返回到建模界面。 (10)选择刚才创建的草图截面,接着在[成型特征]工具条中单击[拉伸]按钮,弹出[拉伸]对话框,然后结果如图2.32所示。 图2.32 拉伸 (11)按SHIFT+CTRL+U组合键显示所有的部件。 (12)镜像特征。按CTRL+T组合键弹出悬浮工具条,然后结果如图2.33所示。 18 图2.33 用平面镜像 (13)在[特征操作]工具条中单击[求和]按钮,弹出[求和]对话框,然后结果如图2.34所示。 图2.34 求和 (14)使用相同的方法完成其余3个斜滑块的求和。 (15)镜像特征。按CTRL+T组合键弹出悬浮工具条,然后结果如图2.35所示。 图2.35 用平面镜像 2.5切除型芯斜滑块部位 (1)通过[图层的设置]功能将图层“16”设置为可选的。 (2)在[特征操作]工具条中单击[求差]按钮,弹出[求差]对话框,然后结果如图2.36所示。 19 图2.36 求差 (3)选择8支斜滑块,接着按CTRL+B组合键隐藏斜滑块。 2.6创建A板和B板 (1)在[实用工具]工具条的[工作图层]中输入图层“20”,图层“20”自动默认为当前工作图层。 (2)在[曲线]工具条中单击[矩形]按钮,弹出[点构造器]对话框,然后结果如图2.37所示。 图2.37 绘制矩形 (3)选择刚才创建的草图截面,接着在[成型特征]工具条中单击[拉伸]按钮,弹出[拉伸]对话框,然后结果如图2.38所示。 20 图2.38 拉伸 (4)在[成型特征]工具条中单击[草图]按钮,弹出悬浮工具条,接着以默认基准平面作为草绘平面,再单击[确定]按钮进入草绘界面,然后绘制草图如图2.39所示。 图2.39 绘制草图 (5)按CTRL+Q组合键退出草绘界面并返回到建模界面。 (6)选择刚才创建的草图截面,接着在[成型特征]工具条中单击[拉伸]按钮,弹出[拉伸]对话框,然后结果如图2.40所示。 图2.40 拉伸 (7)选择屏幕上的草绘截面、基本平面和基准轴,接着单击MB3 21 并保持,出现推断式快捷菜单,然后单击[隐藏]按钮隐藏选中图素。 (8)分割实体特征。在[特征操作]工具条中单击[分割体]按钮,弹出[分割体]对话框,然后结果如图2.41所示。 图2.41 分割实体 (9)隐藏特征。将光标移动到矩形拉伸体的上半部分,接着按住MB3并保持,出现推断式快捷菜单,然后单击[隐藏]按钮隐藏矩形拉伸体的上半部分。 (10)打开部件导航器,根据图2.42所示勾选实体,产生的结果如图2.43所示。 图2.42 选中勾选实体 图2.43 选中勾选实体的结果 22 (11)在[特征操作]工具条中单击[求差]按钮,弹出[求差]对话框,然后结果如图2.44所示。 图2.44 求差 (12)在[特征操作]工具条中单击[倒斜角]按钮,弹出[倒斜角]对话框,然后结果如图2.45所示。 图2.45 倒斜角 (13)使用[倒斜角]功能将12条边线倒角,倒角值为“2”,倒角结果如图2.46所示。 23 图2.46 倒斜角 (15)实现所有的图层及隐藏的图素,最终结果如图2.47所示。 图2.47 显示所有部件 3 手机电池盖模具型芯数控加工过程 3.1设置工件毛胚参数 (1)在WINDOW XP界面选择[UG NX 4.0],进入UG NX 4.0,打开XINGXIN文件。 (2)在[曲线]工具栏中单击[投影]按钮,弹出[投影]对话框,然后结果如图3.1所示。 24 图3.1 投影 (3)在[曲线]工具栏中单击[直线]按钮,弹出[直线]对话框,然后结果如图3.2所示。 图3.2 画出直线 (4)在[成型特征]工具栏中单击[有界平面]按钮,弹出[有界平面]对话框,然后结果如图3.3所示。 图3.3 画出有界平面 25 (5)根据(2)(3)(4)步中的做法修补其余的特征面,结果如图3.4。 图3.4 修补特征面 (6)在[成型特征]工具栏中单击[拉伸]按钮,弹出[拉伸]对话框,然后结果如图3.5所示。 图3.5 拉伸 (7)在[曲线]工具栏中单击[直线]按钮,弹出[直线]对话框,然后结果如图3.6所示。 26 图3.6 绘制直线 (8)在[实用工具]工具栏中单击[动态WCS]按钮,然后结果如图3.7所示。 图3.7 动态WCS 3.2规划型芯粗加工刀路 (1)根据加工工艺,首先使用直径20R0.8涂层硬质合金圆鼻刀和挖槽—轮廓走刀进行模具型芯粗加工,结合选用的刀具、工件材料和加工类型确定编程基本参数,如表1所示。 27 表1 粗加工基本参数 参数 参数值 参数 参数值 工件材料 NAK80 余量 0.3mm 刀具材料 涂层硬质合金 主轴转速 1400r/min 刀具类型 可转位刀片 逼近 2500mm/min 刀具刃数 2Z 进刀速度 600mm/min 刀具直径 20mm 切削速度 850mm/min 刀具圆角半径 0.8mm 横越速度 2500mm/min 步进 65% 快进 2800mm/min 切削深度 0.8mm (2)在菜单栏中选择[[应用]/[加工]选项,弹出[加工环境]对话框,进入加工环境。 (3)在[操作导航器]工具栏中单击[几何视图]按钮设置[操作导航器]以几何视图显示,接着打开[操作导航器],然后结果如图3.8所示。 图3.8 MCS定位操作 (4)打开[操作导航器],选择几何体操作结果如图3.9。 28 图3.9 几何体操作 (5)在[加工创建]工具栏中单击[创建刀具]按钮,弹出[创建刀具]对话框,然后结果如图3.10所示。 图3.10 创建刀具 (6)在[加工创建]工具栏中单击[创建操作]按钮,弹出[创建操作]对话框,修改类型为mill_contour中的CAVITY_MILL。 (7)在[CAVITY_MILL]工具栏中单击[切削层]按钮,弹出[切削层]对话框,然后结果如图3.11所示。 29 图3.11 切削层的操作 (8)在[CAVITY_MILL]工具栏中单击[方法]按钮,弹出[进刀/退刀]对话框,修改其中的选项和参数,根据表1。 (9)在[CAVITY_MILL]工具栏中单击[切削]按钮,弹出[切削]对话框,然后修改切削参数,根据表1。 (10)在[CAVITY_MILL]工具栏中单击[进给率]按钮,弹出[进给和速度]对话框,然后修改切削参数,根据表1。 (11)生成数控加工的NC刀路,在[CAVITY_MILL]工具栏中单击[生成]按钮,接着系统开始计算参数,并弹出[显示参数]对话框,结果如图3.12所示。 图3.12 粗加工刀具路径 (12)单击[CAVITY_MILL]对话框中的[确定]按钮,完成粗加工刀路的创建。 30 3.3规划半精加工刀路 (1)根据加工工艺,使用直径20R0.8涂层硬质合金圆鼻刀和挖槽—轮廓走刀进行模具型芯半精加工,结合选用的刀具、工件材料和加工类型确定编程基本参数,如表2所示。 表2 半精加工基本参数 参数 参数值 参数 参数值 工件材料 NAK80余量0.1mm 刀具材料 涂层硬质合金 主轴转速 1800r/min 刀具类型 可转位刀片 逼近 2500mm/min 刀具刃数 2Z 进刀速度 750mm/min 刀具直 20mm 切削速度 900mm/min 径 0.8mm 横越速度 2500mm/min 刀具圆角半径 / 快退 2800mm/min 步进 0.5mm 切削深度 (2)在[加工创建]工具栏中单击[创建刀具]按钮,弹出[创建刀具]对话框,修改类型为mill_contour中的ZLEVEL_PROFILE_STEEP。 (3)在[ZLEVEL_PROFILE_STEEP]对话框中单击[切削层]按钮,弹出[切削层]对话框,然后结果如图3.13所示。 图3.13 切削层操作 31 (4)在[ZLEVEL_PROFILE_STEEP]对话框中单击[方法]按钮,弹出[进刀/退刀]对话框,然后修改切削参数,根据表2。 (5)在[ZLEVEL_PROFILE_STEEP]对话框中单击[切削]按钮,弹出[切削参数]对话框,然后修改切削参数,根据表2。 (6)在[ZLEVEL_PROFILE_STEEP]对话框中单击[进给率]按钮,弹出[进给和速度]对话框,然后修改切削参数,根据表2。 (7)生成数控加工的NC刀路,在[ZLEVEL_PROFILE_STEEP] 工具栏中单击[生成]按钮,接着系统开始计算参数,并弹出[显示参数]对话框,结果如图3.14所示。 图3.14 半精加工刀具路径 (8)单击[ZLEVEL_PROFILE_STEEP]对话框中的[确定]按钮,完成半精加工刀路的创建。 3.4规划局部精加工刀路1 (1)根据加工工艺,使用直径4球刀和铣削—双向走刀进行模具型芯精加工,结合选用的刀具、工件材料和加工类型确定编程基本参数,如表3所示。 32 表3 精加工基本参数 参数 参数值 参数 参数值 工件材料 NAK80 壁余量 0mm 刀具材料 涂层硬质合金 主轴转速 2000r/min 刀具类型 整体式 逼近 2500mm/min 刀具刃数 2Z 进刀速度 700mm/min 刀具直径 4mm 切削速度 800mm/min 刀具圆角半径 2mm 横越速度 / 步进 / 快退 3000mm/min 切削深度 0.2mm 部件余量 0mm (2)在[加工创建]工具栏中单击[创建刀具]按钮,弹出[创建刀具]对话框,修改类型为BALL_MILL和刀具半径。 (3)在[加工创建]工具栏中单击[创建操作]按钮,弹出[创建操作]对话框,修改类型为mill_contour中的CONTOUR_AREA。 (4)在[CONTOUR_AREA]对话框中单击[切削区域]按钮,再单击[选择]按钮,弹出[切削区域]对话框,然后结果如图3.15所示。 图3.15 设置切削区域 33 (5)在[CONTOUR_AREA]对话框中单击[编辑参数]按钮,弹出[区域铣削驱动方式]对话框,然后结果如图3.16所示。 图3.16 编辑区域铣削驱动方式 (6)在[CONTOUR_AREA]对话框中单击[切削]按钮,弹出[切削参数]对话框,设置切削参数根据表3,修改切削方向。 (7)在[CONTOUR_AREA]对话框中单击[非切削的]按钮,弹出[非切削移动]对话框,修改移动方式和状态,并设置参数根据表3。 (8)在[CONTOUR_AREA]对话框中单击[进给率]按钮,弹出[进给和速度]对话框,设置主轴转速和修改进给的参数,根据表3。 (9)生成数控加工的NC刀路,在[CONTOUR_AREA]工具栏中单击[生成]按钮,接着系统开始计算参数,并弹出[显示参数]对话框,结果如图3.17所示。 图3.17 生成刀具路径 34 (10)单击[CONTOUR_AREA]对话框中的[确定]按钮,完成局部精加工刀路的创建。 3.5规划局部精加工刀路2 (1)根据加工工艺,使用直径5平底刀和等高—轮廓走刀进行模具型芯局部精加工,结合选用的刀具、工件材料和加工类型确定编程基本参数,如表4所示。 表4 精加工基本参数 参数 参数值 参数 参数值 工件材料 NAK80壁余量0mm 刀具材料 高速钢 主轴转速 2200r/min 刀具类型 整体式 逼近 2500mm/min 刀具刃数 2Z 进刀速度 750mm/min 刀具直径 5mm 切削速度 1000mm/min 刀具圆角半径 / 横越速度 3000mm/min 步进 60% 快退 3200mm/min 切削深度 / 底面余量 0mm (2)打开[操作导航器],复制前一次的刀路到下一步。 (3)在[操作导航器]中双击第2步复制的刀路,弹出[ZLEVEL_PROFIE_STEEP]对话框,修改刀具的参数和类型,参数根据表4,然后结果如图3.18所示。 35 图3.18 设置刀具参数 (4)在[ZLEVEL_PROFIE_STEEP]对话框中单击[主界面]选项卡,接着单击[方法]按钮,弹出[进刀/退刀]对话框,修改传送方式和进刀退刀的参数,根据表4。 (5)在[ZLEVEL_PROFIE_STEEP]对话框中单击[切削]按钮,弹出[切削参数]对话框,修改切削参数,根据表4。 (6)在[ZLEVEL_PROFIE_STEEP]对话框中单击[进给率]按钮,弹出[进给和速度]对话框,修改主轴转速和进给量根据表4。 (7)生成数控加工的NC刀路,在[ZLEVEL_PROFIE_STEEP]工具栏中单击[生成]按钮,接着系统开始计算参数,并弹出[显示参数]对话框,结果如图3.19所示。 图3.19 生成刀具路径 36 (8)单击[ZLEVEL_PROFIE_STEEP]对话框中的[确定]按钮,完成局部精加工刀路的创建。 3.6规划平面精加工刀路 (1)根据加工工艺,使用直径20R0.8涂层硬质合金圆鼻刀和平面—轮廓走刀进行模具型芯平面精加工,结合选用的刀具、工件材料和加工类型确定编程基本参数,如表5所示。 表5 精加工基本参数 参数 参数值 参数 参数值 工件材料 NAK80余量0mm 刀具材料 涂层硬质合金 主轴转速 1800r/min 刀具类型 整体式 逼近 2500mm/min 刀具刃数 2Z 进刀速度 800mm/min 刀具直径 20mm 切削速度 1000mm/min 刀具圆角半径 0.8mm 横越速度 2800mm/min 步进 60% 快退 3200mm/min 切削深度 0.6mm 每一刀深度 0.2mm (2)在[加工创建]工具栏中单击[创建操作]按钮,弹出[创建操作]对话框,修改类型为mill_planar中的FACE_MILLING_AREA。 (3)在[FACE_MILLING_AREA]对话框中单击[切削区域]按钮,再单击[选择]按钮,弹出[切削区域]对话框,设置切削区域,然后结果如图3.20所示。 37 图3.20 设置切削区域 (4)在[FACE_MILLING_AREA]对话框中单击[方法]按钮,弹出[进刀/退刀]对话框,设置进刀退刀的传送方式和参数,根据表5。 (5)在[FACE_MILLING_AREA]对话框中单击[切削]按钮,弹出[切削参数]对话框,修改切削参数根据表5。 (6)在[FACE_MILLING_AREA]对话框中单击[进给率]按钮,弹出[进给和速度]对话框,设置主轴转速和进给量根据表5。 (7)生成数控加工的NC刀路,在[FACE_MILLING_AREA]工具栏中单击[生成]按钮,接着系统开始计算参数,并弹出[显示参数]对话框,结果如图3.21所示。 图3.21 生成刀具路径 (8)单击[FACE_MILLING_AREA]对话框中的[确定]按钮,完成平面精加工刀路的创建。 38 3.7仿真加工和生成NC程序 (1)通过仿真加工可以检查刀具路径是否正确,是否过切或碰撞。如发现碰撞可以即时修改刀具路径参数,从而避免在加工过程中发生错误。打开模型树,选中模型树的步骤,点击[VERIFY TOOL PATH],点击播放,然后结果如图3.22所示。 图3.22 统一仿真加工 (2)打开[操作导航器],在[操作导航器]中选择需要生成NC程序的刀路,接着在[加工操作]工具栏中单击[后处理]按钮,弹出[后处理]对话框,点击确定,然后结果如图3.23所示。 图3.23 后处理操作 39 4 手机电池盖模具型腔数控加工过程 4.1设置工件毛胚参数 (1)在WINDOW XP界面选择[UG NX 4.0],进入UG NX 4.0,打开XINGQIANG文件。 (2)在[成型特征]工具栏中单击[拉伸]按钮,弹出[拉伸]对话框,然后结果如图4.1所示。 图4.1 拉伸操作 4.2规划型腔粗加工刀路 (1)根据加工工艺,首先使用直径20R0.8涂层硬质合金圆鼻刀和挖槽—轮廓走刀进行模具型腔粗加工,结合选用的刀具、工件材料和加工类型确定编程基本参数,如表6所示。 40 表6 粗加工基本参数 参数 参数值 参数 参数值 工件材料 NAK80侧余量0.1mm 刀具材料 涂层硬质合金 主轴转速 1800r/min 刀具类型 可转位刀片 逼近 2500mm/min 刀具刃数 2Z 进刀速度 800mm/min 刀具直径 20mm 切削速度 950mm/min 刀具圆角半径 0.8mm 横越速度 2700mm/min 步进 65% 快进 3000mm/min 切削深度 0.5mm 底部余量 0mm (2)在菜单栏中选择[[应用]/[加工]选项,弹出[加工环境]对话框,设置CAM类型为mill_contour。 (3)在[操作导航器]工具栏中单击[几何视图]按钮设置[操作导航器]以几何视图显示,接着打开[操作导航器],进行MCS定位操作,然后结果如图4.2所示。 图4.2 MCS定位操作 (4)打开[操作导航器],进行几何体的选择操作,然后结果如图4.3所示。 41 图4.3 几何体选择操作 (5)在[加工创建]工具栏中单击[创建刀具]按钮,弹出[创建刀具]对话框,选择mill_contour中的mill类型刀具,并且设置刀具类型根据表6。结果如图4.4所示。 图4.4 创建刀具 (6)在[加工创建]工具栏中单击[创建操作]按钮,弹出[创建操作]对话框,选择mill_contour中CAVITY_MILL类型。 (7)在[CAVITY_MILL]工具栏中单击[裁剪]按钮,再单击[选择]按钮,弹出[裁剪边界]对话框,选择裁剪边界,然后结果如图4.5所示。 42 图4.5 裁剪边界操作 (8)在[CAVITY_MILL]工具栏中单击[切削层]按钮,弹出[切削层]对话框,设置切削的范围,然后结果如图4.6所示。 图4.6 设置切削层参数 (9)在[CAVITY_MILL]工具栏中单击[方法]按钮,弹出[进刀/退刀]对话框,修改传送方式和进刀退刀参数根据表6。 (10)在[CAVITY_MILL]工具栏中单击[切削]按钮,弹出[切削参数]对话框,修改毛胚参数和连接方式。 (11)在[CAVITY_MILL]工具栏中单击[进给率]按钮,弹出[进给和速度]对话框,设置主轴转速和进给量根据表6。 (12)生成数控加工的NC刀路,在[CAVITY_MILL]工具栏中单击[生成]按钮,接着系统开始计算参数,并弹出[显示参数]对话框,结果如图4.7所示。 43 图4.7 生成刀具路径 (13)单击[CAVITY_MILL]对话框中的[确定]按钮,完成粗加工刀路的创建。 4.3规划半精加工刀路 (1)根据加工工艺,使用直径6平底刀和等高—轮廓走刀进行模具型芯半精加工,结合选用的刀具、工件材料和加工类型确定编程基本参数,如表7所示。 表7 半精加工基本参数 参数 参数值 参数 参数值 工件材料 NAK80 余量0.1mm 刀具材料 涂层硬质合金 主轴转速 1800r/min 刀具类型 整体式 逼近 2500mm/min 刀具刃数 2Z 进刀速度 750mm/min 刀具直径 6mm 切削速度 900mm/min 刀具圆角半径 / 横越速度 2500mm/min 步进 60 快退 2800mm/min 切削深度 0.5mm 44 (2)在[加工创建]工具栏中单击[创建刀具]按钮,弹出[创建刀具]对话框,选择mill_contour中的MILL类型,结果如图4.8所示。 图4.8 创建刀具 (3)在[加工创建]工具栏中单击[创建操作]按钮,弹出[创建操作]对话框,选择mill_contour中CAVITY_MILL类型。 (4)在[ZLEVEL_PROFILE_STEEP]对话框中单击[切削区域]按钮,再单击[选择]按钮,弹出[切削区域]对话框,选择切削区域,然后结果如图4.9所示。 图4.9 设置切削区域 (5)在[ZLEVEL_PROFILE_STEEP]对话框中单击[方法]按钮,弹出[进刀/退刀]对话框,修改传送方式和进刀退刀的参数根据表7。 45 (6)在[ZLEVEL_PROFILE_STEEP]对话框中单击[切削]按钮,弹出[切削参数]对话框,修改切削方式和顺序。 (7)在[ZLEVEL_PROFILE_STEEP]对话框中单击[进给率]按钮,弹出[进给和速度]对话框,设置主轴转速和进给量。 (8)生成数控加工的NC刀路,在[ZLEVEL_PROFILE_STEEP] 工具栏中单击[生成]按钮,接着系统开始计算参数,并弹出[显示参数]对话框,结果如图4.10所示。 图4.10 生成刀具路径 (9)单击[ZLEVEL_PROFILE_STEEP]对话框中的[确定]按钮,完成半精加工刀路的创建。 4.4规划局部精加工刀路 (1)根据加工工艺,使用直径6球刀和平行铣削—轮廓走刀进行模具型腔半精加工,结合选用的刀具、工件材料和加工类型确定编程基本参数,如表8所示。 46 表8 精加工基本参数 参数 参数值 参数 参数值 工件材料 NAK80壁余量0mm 刀具材料 涂层硬质合金 主轴转速 2000r/min 刀具类型 整体式 逼近 2650mm/min 刀具刃数 2Z 进刀速度 850mm/min 刀具直径 4mm 切削速度 1050mm/min 刀具圆角半径 2mm 横越速度 / 步进 / 快退 3200mm/min 切削深度 0.2mm 部件余量 0mm (2)在[加工创建]工具栏中单击[创建刀具]按钮,弹出[创建刀具]对话框,选择mill_contour中MILL类型,并且修改参数根据表8,然后结果如图4.11所示。 图4.11 显示刀具 (3)在[加工创建]工具栏中单击[创建操作]按钮,弹出[创建操作]对话框,选择mill_contour中的CONTOUR_AREA类型。 (4)在[CONTOUR_AREA]对话框中单击[切削区域]按钮,再单击[选择]按钮,弹出[切削区域]对话框,设置切削区域,然后结果如 47 图4.12所示。 图4.12 设置切削区域 (5)在[CONTOUR_AREA]对话框中单击[编辑参数]按钮,弹出[区域铣削驱动方式]对话框,修改步进、距离和一些类型和参数,具体根据表8。其结果如图4.13所示。 图4.13 设置铣削区域驱动方式 (6)在[CONTOUR_AREA]对话框中单击[切削]按钮,弹出[切削参数]对话框,修改策略和更多中的一些参数,根据表8。 48 (7)在[CONTOUR_AREA]对话框中单击[非切削的]按钮,弹出[非切削移动]对话框,修改移动状态和半径类型等参数,根据表8。 (8)在[CONTOUR_AREA]对话框中单击[进给率]按钮,弹出[进给和速度]对话框,设置主轴转速和进给量,根据表8。 (9)生成数控加工的NC刀路,在[CONTOUR_AREA]工具栏中单击[生成]按钮,接着系统开始计算参数,结果如图4.14所示。 图4.14 生成刀具路径 (10)单击[CONTOUR_AREA]对话框中的[确定]按钮,完成局部精加工刀路的创建。 4.5规划平面精加工刀路 (1)根据加工工艺,使用直径20R0.8涂层硬质合金圆鼻刀和平面—轮廓走刀进行模具型腔平面精加工,结合选用的刀具、工件材料和加工类型确定编程基本参数,如表9所示。 49 表9 精加工基本参数 参数 参数值 参数 参数值 工件材料 NAK80壁余量0mm 刀具材料 涂层硬质合金 主轴转速 2300r/min 刀具类型 整体式 逼近 2500mm/min 刀具刃数 2Z 进刀速度 800mm/min 刀具直径 5mm 切削速度 1200mm/min 刀具圆角半径 0.8mm 横越速度 3000mm/min 步进 60% 快退 3200mm/min 切削深度 0.3mm 底面余量 0mm (2)在[加工创建]工具栏中单击[创建操作]按钮,弹出[创建操作]对话框,选择mill_planar中的FACE_MILLING_AREA类型。 (3)在[FACE_MILLING_AREA]对话框中单击[切削区域]按钮,再单击[选择]按钮,弹出[切削区域]对话框,设置切削区域,然后结果如图4.15所示。 图4.15 选择平面为切削区域 50 (4)在[FACE_MILLING_AREA]对话框中单击[方法]按钮,弹出[进刀/退刀]对话框,设置进刀退刀的传送方式和半径参数,根据表9。 (5)在[FACE_MILLING_AREA]对话框中单击[切削]按钮,弹出[切削参数]对话框,设置连接中的类型和参数,根据表9。 (6)在[FACE_MILLING_AREA]对话框中单击[进给率]按钮,弹出[进给和速度]对话框,设置主轴转速和进给量,根据表9。 (7)生成数控加工的NC刀路,在[FACE_MILLING_AREA]工具栏中单击[生成]按钮,接着系统开始计算参数,并弹出[显示参数]对话框,结果如图4.16所示。 图4.16 生成刀具路径 (8)单击[FACE_MILLING_AREA]对话框中的[确定]按钮,完成底部平面精加工刀路的创建。 51 4.6仿真加工和生成NC程序 (1)通过仿真加工可以检查刀具路径是否正确,是否过切或碰撞。如发现过切或碰撞可以即时修改刀具路径参数,从而避免在加工过程中发生错误。打开模型树,选中模型树的步骤,点击[VERIFY TOOL PATH],点击播放,然后结果如图4.17所示。 图4.17 统一仿真加工 (2)打开[操作导航器],在[操作导航器]中选择需要生成NC程序的刀路,接着在[加工操作]工具栏中单击[后处理]按钮,弹出[后处理]对话框,点击确定,然后结果如图4.18所示。 图4.18 后处理 52 5 结论 (1)手机电池盖模具的分型面采用水平分型面的形式。水平分型面有利于脱模,塑件在模具内成型精确等优点。浇口采用针点式,因为其优点在于能自动脱模,适用于一模多腔。顶出机构则采用具有顶出力均匀、顶出效果好和无顶出痕迹等特点的推板顶出机构。 (2)采用UG中MOLDWIZARD功能设计了手机电池盖模具的三维结构。MoldWizard是针对注塑模具设计的一个过程应用。型腔和模 架库的设计统一到一连接的过程中.MoldWizard为建立型腔,型芯,滑块,提升装置和嵌件的高级建模工具方便地提供快速,相关的,三维实体结果。 (3)采用UG中CAM功能对手机电池盖的型芯和型腔进行了数控编程。具体分为粗加工和精加工两个部分。粗加工时候用到了圆鼻刀;精加工则用刀了圆鼻刀、球刀、平底刀。 (4)在计算机中进行了数控模拟仿真加工,模拟了刀具的轨迹,验证了程序以及刀具轨迹的正确性。 53 参考文献 [1] 杨旭静等.提高自由曲面数控加工精度的技术研究[J].湖南大学学报,2002 (5):80—92 [2] 魏巍,李晓豁.数控加工中误差的来源和解决方法[J].机床与液压,2005,(5). [3] 何仁琪.三坐标曲面数控加工的刀具轨迹研究[J].组合机床与自动化加工技 术,2006年 08期. [4] 尹伟平.复杂曲面的数控加工方法及探讨[J].制造业自动化,2006,(8). [5] 马有良.数控机床中刀具半径补偿的编程技巧[J].机械设计及制造,2006,(2). [6] 陈光明.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].制造业自动化,2005, (9). [7] CHEN Han—jun,LIAO Wen—he,ZHOU Ru—rong Generation of collision free toll path for 5—axis machining of sculptured suiface[J]. Computer Aided Engineering, 1997, (1). [8] 刘雄伟.数控加工理论与编程技术[M].机械工业出版社,2000. [9] 唐余勇.数控加工中的几何建模理论及应用[M].哈尔滨工业大学出版社,2000. [10] K Suresh, D C H Yang. Constant scallop—height machine of free—form surfaces[J]. Journal of Engineering for Industry, 1994, 116(5):253—259 [11] 喻道远.空间自由曲面数控编程中刀位轨迹的计算方法及存在的问题.机械 工业自动化[J],1997(1):21—27 [12] 周济,周艳红.数控加工技术[M],国防工业出版社,2002. [13] 孙祖和.Mastercam设计和制造范例解析[M],机械工业出版社,2003. [14] 董玉红.数控加工[M],北京:高等教育出版社,2004. [15] 覃岭.数控加工工艺基础[M],重庆:重庆大学出版社,2004. [16] 王启平.机械制造工艺学[M],哈尔滨工业大学出版社,1999. [17] 钟建琳.UG数控加工实用教程[M],机械工业出版社,2002. [18] 林清安.UG模具设计[M],清华大学出版社,2003. 54 [19] 王爱玲等.现代数控编程技术及应用[M],北京:清华大学出版社,2004. [20] 王道宏等.数控加工技术[M],杭州:浙江大学出版社,2004. 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[25] 周洁.数控加工中关键因素分析[M],首都经济贸易大学出版社,2004 55 译 文 三维快速实现初步设计塑胶射出模具 摘要 为顾客要提供模子汇编的一个最初的设计在接受最终产品CAD数据之前是所有最后的塑料射入模子设计初步工作。传统上和到现在平衡,这个最初的设计使用第2个CAD包裹总被创造。用于最初的设计的信息根据技术讨论清单,多数模子制作商有他们自己的标准。 这个技术讨论清单也使用作为引文。本文在3D根据技术讨论清单的固体提出最初的设计的迅速认识方法学,采取整体标准模板的角色。 信息从数据库被提取,并且加上基本的信息从顾客,这些信息输入入技术讨论清单。规则和启发法也用于最初的模子设计。提供专题研究说明对标准模板的用途,并且陈列它最初的设计的迅速认识的真正的应用为塑料射入铸造。 介绍 建立的方法为导致塑料零件大量地是塑料射入造型。这是一个高度有效,精确和能干制造方法,可以被自动化。然而,昂贵的凿出的装饰和机械在这个制造过程必要。因为最后的塑料部分的质量很大地是倚赖于射入模子,塑料射入模子的设计是塑料射入造型的整体部分。塑料射入模子是用于大量生产塑料零件并且单独是洞、型基体和 56 标准组分等装配的高精密度的凿出的装饰。射入模子汇编的例子在图显示。 多年来,大量的研究工作,利用电脑辅助技术已做了从研究非常具体领域的模具设计学习模具设计作为一个整体的综合系统。以知识为基础的系统,如imold , esmold,ikmould等开发的注塑模具设计。很多商业模具设计软件包,如imold ,UG的moldwizard ,在R , B moldworks等也可今天在市场上为模具制造商。不过,系统和软件套件上述没有考虑初步设计之前,实际模具设计。这些软件包,协助编写详细的模具设计,包括核心/腔创造,冷却和弹射设计。因此,模具设计师,难以用模具设计软件包时,他们正在做初步设计,因为软件不照顾这样的设计过程。 图1 : 射入模子汇编 57 没有等做对塑料射入模子最初的设计除了Ye的研究。 (2000)谁提出了一种算法为最初的设计。研究员首先确定分开线为洞的数量的演算跟随的塑料部分需要的。洞布局被创造根据布局样式的输入信息和每个洞的取向。型基体自动地被装载容纳布局。研究员也提议使用他们最初的设计作为为模子的引文的一个 指南 验证指南下载验证指南下载验证指南下载星度指南下载审查指南PDF 工具。然而,完成的研究可能不是可适用的为多数塑料射入铸造的产业。 提供产品CAD文件,并且他们很少寻找观点从模子制作商洞的数量的演算需要的主要取决于顾客,因而这步可能被省去节省时间。虽然外在咬边在产品被辨认,研究没有考虑在导致需要这样咬边,在这种情况下的标准组分,对滑子的用途。研究也没有考虑内部咬边,需要起重器。因此,获得的引文不会反射正确花费模子和能因而是非常引入歧途的,从对标准组分的这些类型的用途可能增加坚固生产这样模子的费用。另外,作者提出的一种方法,规范腔布局设计系统的注塑模具等的唯一标准腔布局使用。当唯一标准布局的使用,其布局,配置可以轻易地被储存在一个数据库,以便快速检索后,在模具设计阶段。这项研究是被纳入快速实现初步设计注塑模具在这方面的文件。 二者择一地,作者提出了规范化洞布局设计系统方法学为塑料射入模子这样使用仅标准洞布局。当使用时仅标准布局,他们的布局配置在一个数据库可能后容易地被存放为快速的检索在模子设计阶段。这研究在本文被合并到最初的设计的迅速认识里为塑料射入模子。 因为有少量非常老练的模子设计师和加上今天市场要求事实有更短的订货交货的时间和更加优质的产品,有需要介绍模子设计一个 58 更加快速的方法。因为设计过程为每个模子设计项目,是反复性的这由标准化的介绍履行入模子设计。本文在3D固体提出最初的设计的迅速认识方法学而不是第2张图画运用标准化方法。最初的设计在3D固体根据作为整体标准模板的技术讨论清单。每次级设计例如洞布局设计、给装门的系统,型基体设计等将有它自己的各自标准模板。 这是为了使能timesavings在设计阶段,因为最后的模子设计可以直接地通过做对最初的设计的详细的变动得到。 塑料射入模子最初的设计 顾客和模子设计师必须一起严密工作获得可能生产的模子什么适当地渴望。在模子完全地之后,被制造它是昂贵的矫正错误。因而最初的 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 怎样模子的布局设计可能是重要的。一张典型的模子设计项目工作流图在表2显示。 当顾客决定参与一个特殊铸造制作商时,产品的CAD文件必须提供给他们。然而,铸造制作商总准备接受产品CAD文件的新版本和变动经常做对它。下侧此是指定的订货交货的时间完成模子仍然依然是照原样。因此,留给完成最后的模子设计和制造模子的时间变得更短。 当产品CAD文件首先被接受时,被分配的项目工程师或模子设计师填满一个技术清单在他们的第一次技术讨论期间用顾客。清单记录信息例如树脂材料将使用的和它的收缩价值、顾客需要的洞的数量,给装门的系统和铸造的机器将使用的,型基体的必需的类型和其他信息需要提供模子的最初的设计的依据。因为这个清单包含大多数基本的信息,它加倍作为引文。这是否允许顾客决定修改他们的产品 59 CAD文件生产更加便宜的一个更加简单的模子。在那以后,模子设计师在清单准备根据产品CAD文件和信息的一个最初的设计。 图2 : 典型的模子设计项目工作流图 传统上和到现在平衡,模子设计师使用第2个CAD包裹创造最初的设计,虽然3D CAD包裹是欣然可利用的。讽刺地,模子设计师在他们最后的模子设计然后仅会使用3D CAD包裹。 当这个最初的设计完成,它在下次技术讨论将被提出。做的改动对最初的设计由标记和速写变动通常完成在打印的画纸。虽然在这个状况下没有最终产品CAD文件,铸造制作者可能继续购买原材料和标准组分须经顾客 60 的批准。在最终产品CAD文件被接受了之后,模子设计师使用他们有的3D CAD包裹重新地会开始实际模子设计。因为最初的设计没有与最后的模子设计有关,这是一个费时的方法。 图3 : 提出的设计结构 设计结构 图3显示提出的系统的整体结构。在提出的方法,标准化方法运用标准模子设计,从在技术讨论清单列出的信息获得。这个清单承担整体标准模板的角色,并且必须为每个新的模子项目使用。次级设计将有他们自己的模板。数据库使用到记录信息例如标准组分的设计的 61 类型,类型,几何参量和项目数据等。因为他们能,模具制造产业可能容易地采取提出的方法定做数据库包括他们自己的标准。一个标准模子设计使用仅标准组分例如型基体; 喷射器别针和其他辅助部件。 洞布局的标准配置,那在一种平衡的布局生产仅同样产品用于一个标准模子设计。用于一个标准模子设计的演算根据规则和启发法,可以普遍地被申请于所有组织。规则和启发法组成一个重要区段模子设计,因为他们确定是否被设计,能适合入指定的铸造的机器或能大量生产产品,不用任何问题由于坏设计的模子。一个标准模子设计的汇编文件的等级 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 的组织应该也跟随一个唯一模子汇编结构。 供应在这个系统在最初的设计被做提出核心、洞、滑子头和起重器头的表示法作为块。只有当最终产品CAD文件被接受了并且被证实了时,这些块可以被编辑整理到外形。在最初的设计期间,因为这些很大地依靠最终产品CAD文件,喷射器别针或刀片和冷却线仍然没有包括。从本文集中于最初的设计,核心的迅速认识或洞分割,外形创作,喷射器别针或刀片和冷却线的加法不会被谈论在这儿。 固体,因为他们有他们的好处,3D将使用。坚实塑造的好处是更好的形象化,被简化的模仿,被改进的producability,更加快速的图画生产并且促进一个联合设计过程。 标准化法 标准化方法介入使用标准模子设计、标准组分和模子设计一个标准工作方法。这意味着每位模子设计师在同一个方法将确切地设计模子,使用同样设计汇编阶层树,并且使用标准组分从一个指定的供应 62 商。 这允许模子项目介入不同的队讲同一种语言。好处是如下: a) 容易following-up模子项目,组分b)更加便宜和更加快速的交付和c)适当的模子项目管理。 数据库 数据库的四个不同类型用于这个系统(图3):a) 图书馆数据库是所有标准组分的一件收藏品常用由模具制造产业。 b) 配置数据库为所有标准组分和洞布局设计使用。所有不同的配置在3D坚实文件已经被预定义,并且将激活仅必需的配置。c) 项目数据库是输入入技术讨论清单并且次级设计接口所有数据的一件收藏品,因而使能对一个特殊项目是独特的信息的跟踪和检索。将用于项目这里也被记录,使能一张最初的用料清单的一个容易的世代运用各种各样的组分的因而的数量和他们的类型(BOMs),当渴望时和d)几何参量数据库有需要改变几何参量例如不同的标准组分之间等的洞和地点的地方距离。 系统实施 最初的设计系统的迅速认识的原型为塑料射入模子使用PIII被实施了个人计算机兼容作为硬件。这个原型系统在视窗环境里运用SolidWorks 2001作为CAD软件、微软Visual C++ V6.0作为编程语言和SolidWorks API。用于这个原型系统和公式化的规则、启发法根据地方模子在新加坡的做产业。 63 图4 : 完整“技术讨论清单” 技术讨论清单,模具装配结构 在次级设计被运用,整体标准模板,“技术讨论清单”,必须首先之前使用(图4)。这使模子设计跟随a 标准模子汇编结构使用最初的产品CAD文件、基本的信息和要求从顾客。遵守同一个模子汇编结构为每个模子设计项目在组织之内保证是重要的每位模子设计师跟随同样工作方法设计。它也使其他模子设计师能容易地找出组分的某一设计。 64 部分“跟踪”纪录在项目的基本的细节的下项目在部分以“铸造的材料著名”,将使用的树脂从名单被选择树脂的收缩价值被输入提供的空间,以便最初的产品CAD文件可以在模子设计之前相应地被称。关于“铸造的机器细节的”部分允许用户选择铸造的机器使用。 顾客提供这信息。在选择必需的机器从名单,它从铸造的机器数据库在接口提取数据并且反射相关的尺寸信息适当的空间。射入铸造的机器数据库的短的提取在表1被描述。关于“模子信息的”部分记录在信息下例如洞布局的种类和需要洞的数量。所有这些信息在这个部分最终用于他们自己单独次级设计模板,用户能输入更多信息或编辑当前选择或几何参量。 持续区分纪录在模子材料下和需要的表面精整的种类。这信息为最初的引文和材料的获得是需要的为模子项目。终于,输入记录了信息和日期的人的名字,信息被记录保证一个适当的纪录被保留。被输入的所有信息是列出的入模子项目数据库。 收缩因子及核心/腔创作 核心的表示法和洞的表示法以块的形式同时被创造浓缩被称的产品CAD文件。 默认抵销价值适用于被称的部分的范围箱子给块(图5)的近似大小。这些价值由模子设计师当地是常用的并且可以被编辑。 65 图5 : 默认抵销在被称的部分的范围箱子的范围价值和核心 其他配件/中等组件 也许需要被选择在最初的模子设计期间的次要组分是滑子、起重器和特别插入物。滑子和起重器将是关心的来源在布局汇编水平,他们在确定布局汇编的整体大小起了作用。他们最初被分类入一般类型并且是可利用的在三基本的大小:小(s)、媒介(m)和大(l)。 各自次级设计模板为滑子,并且起重器使用安置组分对适当的咬边。他们也功能作为接口允许用户编辑次要组分的几何参量或配置。因为这是最初的设计,非常没有需要准确安置,但是次要组分必须在它的正确地点和取向。 腔布局 66 洞布局的仅标准类型用于这个原型系统(低落等。 2002). 当可利用的布局的种类是固定的,布局的不同的类型可以是列出的入在模子汇编使必需的布局被激活在模子设计期间的配置数据库。这提供一个更加快速的方法设计。期望新的配置可以通过被再装次级设计模板为洞布局。另外,取向,洞之间的距离,知道,当几何参量可能通过同一个接口也被编辑。 型基体大小的选择 次要组分和洞布局在布局汇编被装配。布局汇编的整体大小需要被知道为了选择适当的型基体大小。系统从的型基体指定的模型的可利用的配置自动地装载最小的可能的型基体被选择了。同时,系统必须用将为铸造产品使用的被瞄准的射入铸造的机器检查选上的型基体的兼容性。被检查的参量是拉杆维度、台板维度、模子高度和最大值白天铸造的机器。可以激活选上的射入铸造的机器的夹紧的单位的表示法允许用户视觉上核实设计。 浇注转轮设计 门标准设计和赛跑者在图书馆数据库前被创造并且存放。根据及早被表明洞的数量,适当的配置在最初的模子设计将被激活。在这个原型系统,一些规则和启发法为给装门和赛跑者设计也被设置。可利用的选择可以被选择,在型基体的种类被选择了之后,因为他们依靠型基体的种类。 结论 67 对使用标准化方法的一种方法在本文被运用于塑料射入模子最初的设计的迅速认识。是同样为每个模子设计项目的设计过程被巩固入一块标准模板。当次级设计有他们自己的次级模板时,技术讨论清单承担整体标准模板的角色。对数据库的用途在允许定制允许灵活性。近似花费模子可能从根据清单的信息也获得。其他好处包括有一种更加快速的方法设计,设计起作用和容易的形象化的模子。 然而,最初的设计系统的这迅速认识有它的限制。当技术推进,更多数据库、规则和启发法需要被建立入系统为为塑料射入的更新的形式意味的模子设计容纳铸造例如多色造型和稀薄墙壁造型。努力和金钱需要由组织投资定做他们的系统考虑新技术。数据库为材料和铸造的机器必须也是经常更新和检查占被介绍入产业的更新的材料和机器。如果有一个错误词条在数据库,得到的结果可以是惨败的。一位老练的设计师立即会知道当设计不是不错,而是对新手设计师时,他或她也许接受设计,不用想法,相信系统总将提供正确解答。 参考 CHIN, KWAI-SANG and T. 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