連接座三維造型及注塑模具設計【一模一腔】【側抽芯】【說明書+CAD+UG】,一模一腔,側抽芯,說明書+CAD+UG,連接座三維造型及注塑模具設計【一模一腔】【側抽芯】【說明書+CAD+UG】,連接,三維,造型,注塑,模具設計,說明書,仿單,cad,ug 河南機電高等專科學校 學生畢業(yè)設計（論文）中期檢查表 學生姓名 學 號 指導教師 選題情況 課題名稱 利用UGNX3.0進行連接座三維模型及注塑模具的設計 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務書 有 無 開題報告 有 無 外文翻譯質量 優(yōu) 良 中 差 學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進度 快 按計劃進行 慢 中期工作匯報及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定： 所在專業(yè)意見： 負責人： 年 月 日 河南機電高等專科學校 畢業(yè)設計說明書 畢業(yè)設計題目：利用UG NX3.0進行連接座三維模型及注塑模具的設計 系 部 專 業(yè) 班 級 學生姓名 學 號 指導教師 2007年06月18日 插圖清單 1.產品零件圖…………………………………………………………………………6 2.草繪二維輪廓圖……………………………………………………………………8 3.完整的三維輪廓圖………………………………………………………………..10 4.零件三維實體圖…………………………………………………………………..11 5.裝載產品圖………………………………………………………………………..12 6.設定工件圖………………………………………………………………………..14 7.搜索分型線圖……………………………………………………………………..15 8.型腔型心圖………………………………………………………………………..17 9.裝載的模架圖……………………………………………………………………..20 10.冷卻系統(tǒng)圖………………………………………………………………………22 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書 I 摘 要 該設計為用 UG3.0 進行連接座注塑模具設計，體現了 UG3.0 在注塑模具設計 過程中的一般方法。通過該連接座產品模具的設計使設計者進一步鞏固了注塑模 基礎知識，熟悉使用 UG3.0 進行注塑模具設計的一般過程，提高了軟件運用能力。 設計過程中首先分析設計任務書中產品二維圖，對產品進行造型設計，然后 通過對產品的特征分析確定模具設計的思路。最后根據產品模型，運用 UG3.0 中 Moid Wizard 模塊對連接座模具進行設計。重點體現了 UG3.0/Moid Wizard 模塊 部分的應用。 UG3.0/Moid Wizard 是針對注塑模具設計的一個過程應用,它將型腔和模架庫 的設計統(tǒng)一到整個連接過程中，為設計模具的型腔、型心、滑塊、提升裝置和嵌 件提升高級建模工具,最終目的是快速、方便地建立與產品參數相關的三維實體 模具,并將之用于加工。 關鍵詞：UG3.0 注塑模具 建模 ABSTRACT The design for linking with UG3.0 Block Injection Mold Design, UG3.0 reflected in the injection mold design process in general. Block, through the connection of the die design products enable designers to further consolidate the injection mold basic knowledge, UG3.0 familiar with the use of injection mold for the general design process, enhance the ability to use the software. First the design process analysis and design tasks products 2D map book, the product modeling design, Then the characteristics of the product analysis mold design ideas. Finally, according to product model, which use UG3.0 Moid Wizard module to connect Block mold design. Focus reflects the UG3.0/Moid Wizard module of the application. UG3.0/Moid Wizard against injection mold design an application process, It will die-cavity and the design of the unity of the whole process of connecting to the design of the mold cavity, heart-type, slider, upgrade equipment and upgrade inlay pieces High modeling tools, with the ultimate aim is rapid, to facilitate the establishment and product parameters related to the 3D mold, and use them for processing. Key words : UG3.0 injection mold modeling 目 錄 摘要……………………………………………………………………………..………..I 緒論……………………………………………………………………………………...1 1.模具行業(yè)發(fā)展現狀及發(fā)展趨勢………………………………………………………1 2.UG及其在模具設計工程中的應用………………………………………………….2 3.關于連接座注塑模具設計……………………………………………………………4 4.本課題的意義、目的及應達到的要求………………………………………………4 第1章 零件結構及工藝分析……………………………………………………… …6 1.1 分型面的選擇………………………………………………………………………6 1.2 型腔布局……………………………………………………………………………7 1.3 澆注系統(tǒng)設計………………………………………………………………………7 1.4 推出機構設計………………………………………………………………………7 第2章 產品造型設計……………………………………………………………… …8 第3章 連接座注塑模具設計…………………………………………………………12 3.1裝載產品……………………………………………………………………………12 3.2模具坐標系…………………………………………………………………………13 3.3設定收縮率…………………………………………………………………………13 3.4設定工件……………………………………………………………………………14 3.5分型…………………………………………………………………………………14 3.6添加模架……………………………………………………………………………18 3.7添加標準部件………………………………………………………………………19 3.8冷卻系統(tǒng)設計………………………………………………………………………20 3.9建腔…………………………………………………………………………………23 3.10添加螺釘……………………………………………………………………… ….23 第4章 模具結構的虛擬裝配及二維工程圖…………………………………………24 第5章 模具零件清單導出……………………………………………………………25 第6章 結束語…………………………………………………………………………26 致謝………………………………………………………………………………… …28 參考文獻…………………………………………………………………………… …29 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計評語 學生姓名： 班級: 學號： 題 目： 綜合成績： 指導者評語： 指導者(簽字)： 年 月 日 畢業(yè)設計評語 評閱者評語： 評閱者(簽字)： 年 月 日 答辯委員會（小組）評語： 答辯委員會（小組）負責人(簽字)： 年 月 日 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書 連接座三維造型及注塑模設計 緒論 模具是生產各種工業(yè)產品的重要工藝裝備，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展以及塑料制品在航空、航天、電子、機械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應用，產品對模具的要求越來越高，傳統(tǒng)的模具設計方法已無法適應產品更新?lián)Q代和提高質量的要求。 1. 模具行業(yè)發(fā)展現狀及發(fā)展趨勢 1.1 國內模具發(fā)展現狀及發(fā)展趨勢 隨著我國經濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產技術得到愈來愈廣泛的應用。近年來，隨著我國產品制造業(yè)蓬勃發(fā)展，模具制造業(yè)也相應進入了高速發(fā)展時期。據中國模具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，1995年我國模具工業(yè)總產值約為145億，而2003年已達450億左右，年均增長14%。另據統(tǒng)計，我國（不含臺灣、香港、澳門地區(qū)）現有模具生產廠點已超過20000家，從業(yè)人員有60萬人，模具年產值在一億以上的企業(yè)已達十多家?？梢灶A見，我國經濟的高速發(fā)展將對模具提出更為大量、迫切的需求，特別需要發(fā)展大型、精密、復雜、長壽命的模具。同時要求模具設計、制造和生產周期要達到全新的水平。 我國模具制造業(yè)面臨著發(fā)展的機遇，但同時也面臨著更大的挑戰(zhàn)。雖然我國模具行業(yè)發(fā)展迅速，但還遠遠不能適應國民經濟發(fā)展的需要。我國模具行業(yè)尚存在很大的不足，主要表現在以下幾個方面: 第一、體制不全，基礎薄弱?！叭Y”企業(yè)雖然已經對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應市場經濟，再加上國內模具工業(yè)基礎薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術方面。 第二、開發(fā)能力較差，經濟效益欠佳。我國模具企業(yè)技術人員比例低，水平較低，且不重視產品開發(fā)，在市場中經常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產值約合1萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多是15～20萬美元，有的高達25～30萬美元，與之相對的是我國相當一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現現代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三、工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低。雖然國內許多企業(yè)采用了先進的加工設備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設備數控化率和CAD/CAM應用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進設備不配套，設備與附配件不配套現象十分普遍，設備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。 第四、專業(yè)化、標準化、商品化的程度低、協(xié)作差。由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產水平低，專業(yè)化分工不細，商品化程度也低。目前國內每年生產的模具，商品模具只占45%左右，其余為自產自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務，與國際水平相比要落后許多。模具標準化水平低，標準件使用覆蓋率低也對模具質量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五、模具材料及模具相關技術落后。模具材料性能、質量和品種往往會影響模具質量、壽命及成本，國產模具鋼與國外進口鋼相比，無論是質量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設備等性能差，也直接影響模具水平的提高。 根據國內和國際模具市場的發(fā)展狀況，有關專家預測，未來我國的模具經過行業(yè)結構調整后，將呈現十大發(fā)展趨勢：一是模具日趨大型化；二是模具的精度將越來越高；三是多功能復合模具將進一步發(fā)展；四是熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高；五是氣輔模具及適應高壓注射成型等工藝的模具將有較大發(fā)展；六是模具標準化和模具標準件的應用將日漸廣泛；七是快速經濟模具的前景十分廣闊；八是壓鑄模的比例將不斷提高，同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越來越高的要求；九是塑料模具的比例將不斷增大；十是模具技術含量將不斷提高，中高檔模具比例將不斷增大，這也是產品結構調整所導致的模具市場未來走勢的變化。 1.2 國外模具的現狀和發(fā)展趨勢 在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產品中，60％～80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產制作表現出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產技術水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發(fā)能力。 隨著科學技術的發(fā)展，國外一些掌握和運用高新技術的人才。如模具結構設計、模具工藝設計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術水平比較高。故人均產值也較高。我國模具標準件使用覆蓋率只有45%，而國外先進國家模具標準件使用覆蓋率卻已達70%以上。 綜觀模具行業(yè)發(fā)展現狀，國外模具發(fā)展趨勢主要表現在以下幾個方面：理論研究的加強和模具的標準化；模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網絡化方向發(fā)展；模具檢測、加工設備向精密、高效和多功能方向發(fā)展；快速經濟制模技術；模具材料及表面處理技術發(fā)展迅速；模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認同。 2. UG及其在模具設計工程中的應用 2.1 UG軟件及其功能特點 2.1.1 UG起源及發(fā)展 Unigraphics（簡稱UG）是世界著名的通用機械CAD/CAM/CAE一體化軟件。它起源于美國麥道(MD)公司，1991年11月并入美國通用汽車公司EDS分部。如今EDS是全世界最大的信息技術(IT)服務公司，UG由其獨立子公司UnigraphicsSolutions開發(fā)。UG是一個集CAD、CAE和CAM于一體的機械工程輔助系統(tǒng)，適用于航空航天器、汽車、通用機械以及模具等的設計、分析及制造工程。該軟件可在HP、Sun、SGI等工作站上運行，自稱安裝總數近3萬臺。UG采用基于特征的實體造型，具有尺寸驅動編輯功能和統(tǒng)一的數據庫，實現了CAD、CAE、CAM之間無數據交換的自由切換，它具有很強的數控加工能力，可以進行2軸～2.5軸、3軸～5軸聯(lián)動的復雜曲面加工和鏜銑。UG還提供了二次開發(fā)工具GRIP、UFUNG、ITK，允許用戶擴展UG的功能。UG自90年初進入中國市場，至今已裝機2000臺套左右。 Unigraphics NX是一種交互式的計算機輔助設計（CAD），計算機輔助分析（CAE）和計算機輔助制造（CAM）系統(tǒng)，它是Unigraphics系列軟件的最新版本。Unigraphics NX的出現，為Unigraphics系列軟件的推廣開拓出更廣闊的前景。目前，集世界一流的產品設計，工程分析及生產制造系統(tǒng)與一體的Unigaphics 軟件已廣泛地應用于航天航空汽車機械及模具等各個領域。 2.1.2 UG功能特點 在以往的產品設計中，我們主要采用了AutoCAD軟件。由于其功能有限，三維建模有很大的局限性，產品的最終效果無法很好的體現，用戶常常無法看到準確的三維造型，只有等樣品開發(fā)出來以后再進行產品確認。如用戶對外觀式樣不太滿意，就需要反復修改模具，甚至有時需要廢掉原有的模具，重新開模，再次進行樣品生產確認。這樣既耽誤了產品開發(fā)周期，又增加了開發(fā)成本。而UG軟件的實體模型功能能夠在設計階段給用戶提供產品的實體模型用于確認，縮短了產品的確認周期，而且具有復合式建模工具，允許在需要的時候增加、刪除、抑制、恢復、改變產品參數，使修改更加具有靈活性，因此，在產品及模具設計開發(fā)中起了很大的作用，使用非方便。 UG軟件的線框造型模塊提供了繪制基本圖素點、直線、圓弧、曲線的操作指令和線的倒角、剪切、編輯、分割等功能，實體造型模塊提供了各種基本幾何元素塊體、圓柱體、錐體和環(huán)體的操作和拉伸實體、旋轉實體、縫合、鉆孔、挖槽、凸臺、抽殼、倒圓角、倒斜角、錐臺以及布爾運算的實體相加、實體相減、實體相交等操作，曲面造型模塊可以完成各種規(guī)則曲面、二次曲面及不規(guī)則曲面的生成，在曲面的具體實現上有直紋面、掃描曲面、邊界曲線控制、網格曲線控制、矩形點組控制、曲線拉伸、過渡曲面、延伸曲面、偏置曲面、曲面倒圓、曲面橋接等各種方法。這些命令在造型過程中使用方便，特別是在曲面造型及設計中起到了重要作用。 總之，UG是先進的CAD/CAE/CAM集成技術應用的大型軟件，其功能強大操作靈活，在機械工程領域的應用越發(fā)廣泛，尤其在模具設計制造方面，更是設計人員的得力助手，有效地提高了工作效率，減輕了勞動強度。在眾多三維CAD軟件中，UG以其強大的功能長期占據著業(yè)界的主導地位。 2.2 UG在注塑模具設計中的應用 2.2.1 UG3.0/Mold Wizard模塊 UG3.0/Mold Wizard是針對注塑模具設計的一個過程應用，型腔和模架庫的設計統(tǒng)一到整個連接過程中。UG3.0/Mold Wizard為設計模具的型腔型心滑塊提升裝置和嵌件提升高級建模工具，最終目的是快速方便地建立與產品參數相關的三維實體模具，并將之用于加工。 UG3.0/Mold Wizard用全參數的方法自動處理在模具設計中耗時且難做的部分，并且產品參數的改變將會反饋回模具設計，UG3.0/Mold Wizard會自動更新所有相關的模具部件。 UG3.0/Mold Wizard的模架庫及其標準件庫包含有參數化的模架裝配結構和模具標準件，可用參數控制所選用的標準件在模具中的位置，UG3.0/Mold Wizard與如UG3.0/Wave和Unigraphics主模型的強大技術組合在一起設計模具。UG3.0/Mold Wizard具備以下優(yōu)點：過程自動化；易于使用；完全相關性。 2.2.2 UG三維技術在模具設計及改進中的應用 UG是個基于特征化的，全參數化的輔助設計軟件，采用UG軟件技術，有助于解決零部件從設計到生產所出現的技術問題，以達到縮短產品開發(fā)周期、降低生產成本以及優(yōu)化產品性能等目的。UG不僅在機械設計制造中有重要應用，除此以外，它有許多特點非常適用于模具的設計及改造。 比如直接建模能夠在已有特征上快速建模，有利于模具的結構改動，參數化設計能快速改動設計尺寸，可避免繁瑣的尺寸計算；幾何關系聯(lián)接能快速建立裝配零件間的對應關系，使一些零件隨關鍵零件的改動而改動，實現“牽一發(fā)，而動全身”的效果。 精確的干涉檢查，尺寸測量能讓設計人員第一時間知道零件間的裝配關系，了解設計的效果，避免實際裝配中的干涉。UG強大功能在模具快速改造中有著重要應用。 3. 關于連接座注塑模具設計 通過分析可知，該連接座產品結構簡單，用于該產品生產的注塑模具結構亦不復雜。本設計中，遵循模具設計的一般步驟，利用UG3.0進行三維造型和注塑模具設計，重點體現了UG3.0中Mold Wizard模塊在注塑模具設計中的應用。 該連接座注塑模具設計的思路為：搜集整理有關資料，通過二維圖對零件進行結構和工藝分析，利用UG NX3.0對連接座零件進行三維造型，并導出二維圖；分析塑件結構及工藝特點，大致確定模具設計方案，然后利用UG NX3.0的Mold Wizard模塊進行注塑模具的設計；最后，對模具結構進行虛擬裝配，并導出二維工程圖。 4. 本課題的意義、目的及應達到的要求 本設計主要意義是在我們學習完模具設計與制造的所有專業(yè)課之后，總結以前我們所學的知識，使之成為一個系統(tǒng)的理論體系，以便于我們在以后的工作中使用。同時也讓我們對模具的設計與制造有了初步的了解，掌握了查閱資料和使用工具書以及手冊的能力。 本設計的目的是在我們畢業(yè)前夕，將通過畢業(yè)實習和畢業(yè)設計的實踐環(huán)節(jié)，對模具設計與制造知識進行全面的總結和應用，提高綜合能力以及擴大模具領域的新知識。具體的要求是： 1 系統(tǒng)總結，鞏固三年來所學的基礎課和專業(yè)課知識。 2 運用所學的知識解決模具技術領域內的實際工程問題，以此進行綜合知識的訓練。 3 通過某項具體工程設計和實驗研究，達到多種綜合能力的培養(yǎng)，掌握設計和科研的基本過程和基本方法。 4 提高和運用與工程技術有關的人文科學，價值工程和技術經濟的綜合知識。 第1章 零件結構及工藝分析 零件原始資料為：產品零件圖如下圖所示： 設計要求： 1 材料：ABS； 2 生產批量：中等批量； 3 未注公差取MT5級精度。 此零件既有通孔又含側孔，但這一類側孔可直接在開模方向上成型，不需要側抽芯，所以此套模具結構比較簡單，成型零件的設計主要考慮型心的嵌入式處理，也不太復雜。根據零件的結構特點，擬定如下工藝方案進行比較分析。 1.1 分型面的選擇 分析零件結構可知，分型面應設在零件最大截面處，塑料包緊大型心并留在動模一側。 1.2 型腔布局 方案一：塑件中等尺寸，批量不大，采用一模一件可以降低模具成本。 方案二：一模兩件對稱布置，生產效率較高，但模具尺寸偏大，制造成本較一模一件高。 方案三：一模四件對稱布置，生產效率較高，但模具尺寸更大，制造成本較高。 通過以上三種方案的分析比較，根據經濟合理的原則，選擇方案一最合適。 1.3 澆注系統(tǒng)設計 方案一：采用側澆口，從分型面進料，主流道過長，造成塑料的浪費，同時主流道偏離模具中心，造成壓力中心偏移。 方案二：采用輪輻式澆口，從塑件上端孔進料，加工簡單，澆口容易去除，不影響塑件外觀，模具結構簡單。 通過對以上兩種設計方案的分析比較，采用第二種方案較好。 1.4 推出機構設計 關于該模具的推出機構設計有兩種方案可供選擇。 方案一：推管推桿聯(lián)合推出。推出平穩(wěn)，但機構復雜，制造與裝配成本上升。 方案二：推件板推出。此零件相對深度大，塑件包緊型芯的力很大，為了平穩(wěn)頂出，在分型面處用推件板推出，這樣塑件不容易發(fā)生頂出變形。 通過以上分析比較，方案二較好，故選之。 第2章 產品造型設計 此類零件雖然既含有通孔又含有側孔，但零件整體結構并不復雜，根據任務書中所給零件二維圖及相關尺寸要求，在保證滿足使用要求的前提下，根據便于模具設計及生產制造的原則，產品造型過程如下： 1、在Windows環(huán)境下，依次選擇單擊【開始】→【程序】→【NX3.0】→【NX3.0】命令，進入UG NX3.0的操作界面。 2、單擊【新建】按鈕，彈出【新部件文件】對話框，然后輸入新文件名lianjiezuo，單位選擇【毫米】，單擊【OK】按鈕。 3、在【應用程序】工具條中單擊【建?！堪粹o，進入建模環(huán)境界面。 4、在【成型特征】工具條中單擊【草圖】按鈕，進入二維草圖繪制模塊。 5、在懸浮的工具條中選擇XC-ZC面，單擊【確定】按鈕，進行二維草圖繪圖。 6、繪出如下圖所示的二維輪廓。 7、完成二維輪廓繪制后，單擊【完成草圖】按鈕，返回實體編輯狀態(tài)。 8、移動光標選擇上步所繪制的輪廓呈高亮顯示，然后在【成型特征】工具條中單擊【回轉體】按鈕，通過旋轉特征構建成實體，完成旋轉特征后構建的實體如下圖所示： 9、在【成型特征】工具條中單擊【草圖】按鈕，進入二維草圖繪制模塊。 10、在懸浮的工具條中選擇XC-YC面，單擊【確定】按鈕，三維繪圖區(qū)轉為二維繪圖狀態(tài)，繪制草圖輪廓。 11、完成輪廓繪制后，單擊【完成草圖】按鈕，返回實體編輯狀態(tài)。 12、移動光標選擇上步繪制的輪廓呈高亮顯示，然后在【成型特征】工具條中單擊【拉深】按鈕，在對話框中輸入距離3，選擇布爾運算并集，點擊確定完成操作過程。 13、再次在【成型特征】工具條中單擊【草圖】按鈕，進入二維草圖繪制模塊。完成草繪，返回實體編輯狀態(tài)。 14、移動光標選擇上步繪制的輪廓呈高亮顯示，然后在【成型特征】工具條中單擊【拉伸】按扭，在對話框內選擇合適的方向、距離、差集運算。完成操作如圖所示。顯示的線框圖所示，是要達到的預期零件圖。 15、顯示可見輪廓線的效果圖。 16、創(chuàng)建完成的連接座產品三維實體模型，零件著色，并隱藏面的邊，最后的效果圖如下。 至此，整個連接座產品造型設計完成，在【文件】工具欄中單擊【保存】按鈕，將構建的產品保存到文件夾中。 第3章 連接座注塑模具設計 UG3.0/Mold Wizard遵循模具設計的一般規(guī)律，使用UG3.0/Mold Wizard進行模具設計的一般流程為： 1 建立適合模具設計原型的實體模型。 2 觀察分析實體模型的出模斜度和分型情況。 3 設計模具的分型面、模腔布局、內嵌件、推桿、澆口、冷卻系統(tǒng)等。 4 初始化項目名稱、加載實體模型和單位。 5 確定拔模方向、收縮率和成型鑲件。 6 修補開放面。 7 定義分型面。 8 加入標準模架、推桿、滑塊、內抽芯和內嵌件。 9 最后設計澆口、流道、冷卻系統(tǒng)、電極、建腔和列出材料清單。 據UG3.0注塑模具設計的一般原則，該連接座注塑模具設計過程如下。 3.1裝載產品 1 在Windows環(huán)境下，依次單擊【開始】→【程序】→【NX3.0】命令，進入UG NX3.0的操作界面。 2 在主菜單欄的【應用】中選擇【注塑模向導】命令，調出【模具向導】工具條。 3 單擊【裝載產品】按鈕，調出連接座產品文件，在【投影初始化】對話框中【單位】選擇毫米，【部件材料】選擇ABS，收縮率為1.0060，單擊【確定】按鈕。 裝載產品后得到的效果圖如下圖所示： 3.2 模具坐標系 定義模具坐標系在模具設計中非常重要。一般定義XC-YC平面在模具裝配的分模面上，ZC軸的正方向為頂出方向。 單擊【模具CSYS】按鈕，彈出【模具CSYS】對話框，選中【鎖定Z值】復選框，單擊【確定】按鈕 3.3設定收縮率 模具的型心以及型腔的尺寸必須比產品尺寸略為放大一些，收縮是作用到收縮產品上的一個比例因子去補償當冷卻時產品材料的收縮。 UG3.0/Mold Wizard將所產生的放大后的產品造型命名為“Shrink part”，此造型將用于定義模具的型心和型腔。 收縮率的類型有三種： 1 均勻：按各方向都相同比例計算縮放，要求提供一個比例系數。 2 軸對稱：沿指定軸的軸向設一個比例值，另外兩個方向設一個比例值。 3 一般：沿X、Y、Z三個方向設定不同比例縮放。要求提供三個比例系數。 任何時候都可以重新選擇編輯比例按鈕編輯收縮率。單擊收縮按鈕，彈出編輯比例對話框，對零件設置收縮率，該模具中設定其收縮率為1.006。 3.4 設定工件 成型鑲件（Work Piece）/模型鑲件（Mold Insert）是模具中的型心和型腔部分。UG3.0/Mold Wizard用一個比產品體積略大的材料容積包容產品，通過分模工具使其成型，作為模具的型腔和型心。 單擊工件按鈕，彈出工件尺寸對話框，在對話框最上部列出四個選項： 1 【標準長方體】：鏈接預先定義好的子塊，以后通過分模將形成型腔面和型心面兩部分。 2 【型腔和型心】：用戶將毛坯定義為型腔和型心，UG3.0/Mold Wizard使用Wave的方法鏈接建造實體。 3 【僅型腔】：定義用作型腔側的毛坯。 4 【僅型心】：定義用作型心側的毛坯。 根據本零件的結構特點，選擇標準長方體工件尺寸具體如下： 3.5 分型 UG3.0/Mold Wizard【分型】的功能有： 1 識別分型邊緣或產品的最大輪廓線。 2 從分型線到成型鑲件外沿之間片體。 3 自動查找并用片體修補簡單開放孔。 4 識別產品的型腔面和型心面。 5 用之前所產生的片體和提取所識別的型腔面，型心面修剪成型鑲件，完成型心和型腔。 1 單擊【分型】按鈕，在【分型管理器】對話框中單擊【編輯分型線】按鈕，創(chuàng)建產品的分型線，點擊【自動創(chuàng)建分型線】。 本零件中有通孔，就要在【分型管理器】對話框中單擊【創(chuàng)建/刪除補片曲面】按扭，對零件進行自動補片。 【分型線】選項用于定義產品分型線和修補區(qū)域。該選項是找出分型線和邊線的關鍵工具。UG3.0/Mold Wizard根據分型方向（為ZC正向）找出可能的分型線出現的地方。搜索分型線有【自動搜索分型線】、【引導搜索環(huán)】、【編輯分型線】和【合并分型線】選項，本設計中利用【自動搜索分型線】完成分型線的創(chuàng)建。 【轉換對象】是沿著分型線上的曲線或點，用這些曲線或點來定義可沿單一方向成型分型面的分型線范圍。【轉換對象】有時可以用于定義兩相鄰拉伸片體的橋接面。【轉換對象】有【自動轉換對象】、【編輯轉換對象】和【添加轉換點】三種。本分型線不在同一平面上的需要自動轉換對象的。 【分型面】其中的【公差】選項用于設定曲面創(chuàng)建和曲面縫合的公差?！揪嚯x】選項使分型面足夠大以便能修剪成型鑲件。通常使用默認值，如果自行輸入數值，則該數值必須大于成型鑲件的尺寸，并加上一個安全邊距。 【提取區(qū)域】選項用于提取型腔面和型心面區(qū)域。 2 在【分型管理器】對話框中單擊【創(chuàng)建/編輯分型面】按鈕，創(chuàng)建零件的分型面。 3 在【分型管理器】對話框中單擊【抽取區(qū)域和分型線】按鈕，抽取分型區(qū)域，在【區(qū)域和直線】對話框中選擇邊界區(qū)域，在【抽取區(qū)域】對話框中選擇【確定】完成操作過程。 此時，在【分型管理器】中，【型腔區(qū)域】和【型心區(qū)域】前的框內有“√”出現，表示型腔，型心區(qū)域抽拔成功。 4 在【分型管理器】中單擊【創(chuàng)建型心和型腔】按鈕，進行型心和型腔的創(chuàng)建。 5 在成功創(chuàng)建型心和型腔后，在【型心和型腔】對話框中點擊【后退】按鈕，再關閉【分型管理器】對話框。 3.6 添加模架 UG3.0/Mold Wizard包含有電子表格驅動的模架庫，模架庫中的模架和標準件可以加入到模具的裝配中，還可以依用戶需要擴展這些庫，進行客戶化。 在模架庫對話框中標準模架目錄包含DME、Hasco、Futaba（公制）和Ommi（英制）等標準模架系列。在這些目錄中便可為模具選擇一套合適的模架。在選擇模架時應為冷卻系統(tǒng)和流道等留出空間。 模架索引列表中所示的尺寸是所選的標準模架在X-Y平面投影的有效尺寸，系統(tǒng)將根據多腔模布局確定最合適的尺寸作為默認選擇。 在【注塑模向導】工具條中單擊【模架】按鈕，模架類型選擇FUTABA-S并設置參數如圖所示： 完成操作過程后點擊【確定】按鈕，系統(tǒng)自動加載模架。添加完成后的結果效果圖如圖所示： 3.7添加標準部件 單擊標準件工具欄，打開【標準件管理】對話框，在此對話框中可以調用常用的各種模具標準件的參數庫，可以在調出后進行適當的修改然后直接置入布局分型后的工作環(huán)境中形成模具裝配結構。在【Catalog】下拉列表中，列出相應的標準件類型。在【分類】下拉列表中提供過濾功能以縮小標準件列表顯示的范圍。默認設置為All Standard。 標準件列表位于【Catalog】下拉列表之下，標準件的類型和種類可以通過分類中的過濾選項進行控制。 1 在【注塑模向導】工具條中單擊【標準部件】按鈕，添加定位圈，添加過程： 2 在【注塑模向導】工具條中單擊【標準部件】按鈕，添加主流道襯套Sprue Bushing，選擇對話框中的【尺寸】標簽，修改【HEAD-HEIGHT】為15mm、【HEAD-DIA】為36 mm，添加完成！ 3添加定位圈、主流道襯套后的效果圖。 3.8 冷卻系統(tǒng)設計 冷卻系統(tǒng)的設計在模具設計過程中是很重要也很關鍵的一個環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)相對來說也比較復雜。 在UG3.0/Mold Wizard中，該選項可以對模具結構中所使用的冷卻水道進行建立和修改。管道設計功能提供了設計冷卻管道的工具，標準件的功能可以讓用戶選擇標準管道形式和冷卻管道的相關標準件。 UG3.0/Mold Wizard的管道設計功能為用戶提供了設計管道的工具，得以在模具裝配中交互式地創(chuàng)建冷卻管道。選項【平衡】和【非平衡】的區(qū)別在于管道被創(chuàng)建在哪個部件中。平衡設計是將管道創(chuàng)建在PROD部件中，顯示在所有模腔布局鑲件中。非平衡設計則在Cool部件中創(chuàng)建管道，Cool部件中的管道被整個模腔裝配共享。 在【冷卻管道設計】對話框中管道設計步驟有兩步：（1）定義引導路徑。（2）產生冷卻管道。 在這套模具中首先要考慮的是水嘴應該開在模架的哪個面上，經過比較，水嘴開在模架的側面上更為合理。 冷卻系統(tǒng)的具體設計過程如下： 所有水道布置完成后的效果圖如圖所示。 為冷卻水道的端部添加喉塞，添加完成喉塞的效果圖如圖所示。 為了防止模具漏水，需要添加防水墊圈，參照上面的步驟，添加防水圈，添加防水圈后的效果圖所示。 添加型腔板的冷卻水道，為操作方便，打開【裝配導航器】，隱藏其余全部部件，只顯示型腔板。在型腔板上布置冷卻水道與型腔上已經布置的水道相連接，實現冷卻水的循環(huán)流動。 型腔板上冷卻水道布置完成后的效果圖如圖所示。 繼續(xù)單擊【冷卻】按鈕，在型腔板的水道上添加水嘴，水嘴添加完成后的效果圖如圖所示。 3.9 建腔 該選項可以獲得模塊或其他標準件在模板中的安裝位置。操作過程中先點擊【建腔】工具欄，然后選擇目標體和工具體，完成建腔操作。 本設計中建腔操作過程如下： 1 對型腔板進行建腔：選取型腔板為工作部件并將其設置為顯示部件，進入建模環(huán)境，單擊草繪按鈕選取XC-YC平面進行草繪。繪制的二維輪廓如圖所示。 2 單擊【完成草繪】按鈕返回到建模環(huán)境中，單擊【拉深】按鈕，對上步所繪制的二維輪廓進行拉深。操作過程如圖所示。 3 單擊主菜單欄中的【插入】/【聯(lián)合體】/【差】按鈕，對上步創(chuàng)建的拉深體和型腔板進行減運算。操作過程如圖所示。 4 型心板的建腔如同型腔板一樣，只是拉深塊的拉深尺寸為25。 建腔操作完成后得到的效果圖如下圖所示： 3.10 添加螺釘 1 由于該模具結構是單型腔，所以對型心和型心模板的連接采用螺釘連接，添加螺釘的具體操作如圖所示。完成后的效果如圖所示。 2 型腔和型腔板的連接也采用上述辦法，添加螺釘的具體操作相同。完成的整套模具如下圖所示： 第4章 模具結構的虛擬裝配及二維工程圖 近20年來的實踐證明，將信息技術應用于新產品研制以及實施途徑的改造，是現代化企業(yè)生存、發(fā)展的必由之路。同時，人們逐步認識到先進的產品研制方法、手段以及實施途徑，實際上是產品質量、成本、設計周期等方面最有利的保證。以波音公司為例，在數字化代表產品——波音777的展示中，不像以往那樣重點宣傳新型飛機本身性能如何優(yōu)越，而是強調他們充分利用數字化研制技術以及產品研發(fā)人員的重新編隊等方面。波音777飛機項目順利完成的關鍵是依賴三維數字化設計與綜合設計隊伍（238個Team）的有效實施，保證飛機設計、裝配、測試以及試飛均在計算機上完成。研制周期從過去的8年時間縮減到5年，其中虛擬裝配的工程設計思想在研制過程中發(fā)揮了巨大的作用。 虛擬裝配是指通過計算機對產品裝配過程和裝配結果進行分析和仿真，評價和預測產品模型，做出與裝配相關的工程決策，而不需要實際產品作支持。該技術是在虛擬設計環(huán)境下，完成對產品的總體設計進程控制并進行具體模型定義與分析的過程。它可有效支持自頂向下的并行產品設計以及與Master Model相關的可制造性設計和可裝配性設計，以縮短產品開發(fā)周期。 ??? 在許多世界級大企業(yè)中被廣泛應用的計算機輔助三維設計（CAD）的高端主流軟件UG（Unigraphics）的裝配模塊就采用了虛擬裝配技術，即便是在產品設計的初期階段，所產生的最初模型也可以放入虛擬環(huán)境進行實驗，可以在虛擬環(huán)境中創(chuàng)建產品模型。使產品的外表、形狀、和功能得到模擬，而且有關產品的人機交互性能也能得到測試和校驗，使產品的缺陷和問題在當時的設計階段就能被及時發(fā)現并加以解決。 隨著社會的發(fā)展，虛擬制造成為制造業(yè)發(fā)展的重要方向之一，而虛擬裝配術作為虛擬制造的核心技術之一越來越引人注目。虛擬裝配的實現有助于對產品零部件進技行虛擬分析和虛擬設計，有助于解決零部件從設計到生產所出現的技術問題，以達到縮短產品開發(fā)周期、降低生產成本以及優(yōu)化產品性能等目的。 該連接座模具在主體結構設計完成后，經虛擬裝配后得到的效果圖如下： 利用UG NX的實體建模模塊創(chuàng)建的零件和裝配體主模型，可以引用到UG的工程圖模塊中，通過投影快速地生成二維工程圖。由于UG NX的工程圖功能是基于創(chuàng)建的三維實體模型的投影所得到，因此工程圖與三維實體模型是完全相關的，實體模型進行的任何編輯操作，都會在二維工程圖中引起相應的變化。這是基于主模型的三維造型系統(tǒng)的重要特征，也是區(qū)別于純二維參數化工程圖的重要特點。 在UG NX系統(tǒng)中創(chuàng)建工程圖，首先進入工程圖模塊，接著定制工程圖紙，然后添加視圖，最后進行尺寸，形位公差和表面粗糙度等的標注。該模具裝配圖二維工程圖圖紙采用，無須進行尺寸及公差標注。導出的二維工程圖如圖所示（見裝配圖附圖）。 第5章 模具零件清單導出 材料清單也稱BOM表功能，是基于模具裝配，用Unigraphics NX的裝配—部件列表功能產生一與裝配信息相關的部件列表。 該選項將當前模具結構中的標準件的型號，尺寸等信息列表匯總。材料清單中部件列表格式的屬性已經由標準件和模架的供應商定義，也可以由用戶定制，在列表中加入或刪除一些信息。 單擊【BOM Record Edit】（材料清單）對話框，如下圖所示： 在對話框的上部為列表窗口，在此記錄了部件的所有信息。列表窗口下部為文本編輯區(qū)域，其中【NO.】是序號信息，該項不能刪除?！綫TY】文本框顯示部件的數目。【CATALOG】文本框記錄部件的Catalog信息，該值由部件中Catalog屬性提供。【SUPPLIER】、【MATERIAL】和【描述】引用部件供應商和材料的信息，而【描述】是用戶添加的個性化描述。MW NO.文本框所顯示的值對每個部件是唯一的，當不見被刪除時，該值將不再被使用，該值記錄在MW_ITEM_EM屬性中. 【Stock Size】文本框記錄部件的尺寸,該值由屬性MW_STOCK_SIZE提供. 【PART NAME】文本框記錄部件的名稱,該項不能刪除. 在【Stock Size】對話框中可以定義編輯部件的加工尺寸。 1 單擊【材料清單】按鈕，查看材料清單，如圖所示。 2 在對話框中單擊【導出Excel】按鈕，將材料清單導出為電子表格文件。 3 在【文件】菜單中選擇【關閉】、【全部保存并關閉】命令，保存所有數據并關閉，完成模具的設計 第6章 結束語 本課程設計是我們進行完了三年的模具設計與制造專業(yè)課程后進行的，它是對我們三年來所學課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復習，也是一次理論聯(lián)系實踐的訓練，在我們的學習中占有重要的地位。 通過這次畢業(yè)設計，我對UG3.0軟件進行了進一步學習，使我在原來所學知識的基礎上對其掌握的更加熟練和深入。同時，我對三年來所學專業(yè)知識又進行了系統(tǒng)全面的復習，如機械制圖、模具材料、公差配合與技術測量、注塑模結構與設計等有了更深刻的理解，使我進一步了解了怎樣將這些知識運用到實際的設計中。 除此以外，在關于UG軟件學習和應用方面深感有以下收獲： 通過在產品的開發(fā)設計過程中充分應用UG軟件進行三維建模與裝配設計，不僅可以提高產品的設計質量和水平，方便與客戶溝通，而且還縮短了產品的開發(fā)周期，降低了開發(fā)成本，為企業(yè)提升產品的競爭力和豐富產品品種提供了有力的保障，從而可以為企業(yè)帶來良好的經濟效益。 歷經近三個月的畢業(yè)設計即將結束，在這次畢業(yè)設計中參考、查閱各種有關模具及UG軟件方面的資料，請教各位老師有關模具設計及軟件學習方面的問題，并且和同學就有關問題進行探討，并設想思考模具設計在實際中可能遇到的具體問題，這一切都使我在這短暫的時間里，對模具的認識提升到了一個新的水平，對UG在注塑模具設計中的應用有了一個新的了解。 從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學習事物所必經的一般過程，對軟件的學習，對模具的認識過程亦是如此。經過近三個月的努力，我相信這次畢業(yè)設計一定能為我三年的大學生涯劃上一個圓滿的句號，并為我將來的工作和事業(yè)奠定堅實的基礎。 進入21世紀，在經濟全球化的新形勢下，隨著資本、技術和勞動力市場的重新整合，我國裝備制造業(yè)在加入WTO以后，將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現代制造業(yè)中，無論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產品。為了適應用戶對模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)正廣泛應用現代先進制造技術來加速模具工業(yè)的技術進步，滿足各行各業(yè)對模具這一基礎工藝裝備的迫切需求。 在設計的過程中查閱塑料模手冊、模具制造簡明手冊、模具標準應用手冊等，通過更多的途徑去了解我要做的設計課題，使設計更具合理性。使我學會了設計過程中對資料的查閱和運用。通過這次設計，我更加深入地學習了塑料模具技術工作設計的內容。塑料模技術工作設計的內容包括塑料模工藝設計、塑料模制造方面內容，盡管兩者的工作內容不同，但兩者之間存在著相互滲透、相互補充、相互依存的關系。 塑料模工藝設計是針對給定的產品圖樣，根據其生產批量的大小、模具設備的類型規(guī)格、模具制造能力及工人技術水平等具體生產條件，從對產品零件圖的工藝性分析入手經過必要的工藝計算，制定出合理的工藝方案，最后編寫工藝卡的一個綜合分析、計算、設計過程。塑料模工藝方案的確定包括工序性質、數量的確定，工序順序的安排，工序組合方式及工序定位方式的確定等內容。 塑料模具設計則是依據制定的塑料工藝規(guī)程，在認真考慮制件的定位、出件、廢料排出諸問題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后，設計計算并構思出與注塑設備相適應的模具總體結構，然后繪制出模具總裝圖和所有非標準零件圖的整個設計繪圖過程。 致 謝 首先感謝我的指導老師于匯泳、秦建保，他們在我進行畢業(yè)設計期間進行了悉心指導。 感謝各位老師在我三年之中學習和生活中的教導、教誨，以及在畢業(yè)設計過程中對我的幫助。在各位老師的指導和培養(yǎng)下，這段時間使我受益非淺，在此衷心地對各位老師的辛勤教導表示感謝。 即將畢業(yè)，我就要走出校園，進入社會，正是老師對我的培養(yǎng)和教誨將使我終生受益！昔日課堂上老師的聲音依然在耳邊回蕩，老師辛勤工作的背影仍似在眼前…… 感謝和我在一起進行課題研究的同窗李秀科、吳國慶等同學，和他在一起討論、研究使我受益非淺。 最后，我非常慶幸在三年的的學習、生活中認識了很多可敬的老師和可親的同學，感激老師的教誨和同學的幫助！ 參考文獻 [1] 楊占堯.塑料注塑模結構與設計.北京：清華大學出版社，2004.9 [2] 翟德梅、段維峰.模具制造技術.北京：化學工業(yè)出版社，2005.5 [3] 寇世瑤主編.機械制圖.北京：高等教育出版社，2004.7 [4] 陳孝康，陳炎嗣，周興隆.實用模具技術手冊.北京：中國輕工業(yè)出版社，2001.1 [5] 林慧國，火樹鵬，馬紹彌.模具材料應用手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2004.7 [6] 陳錫棟、周小玉.實用模具技術手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2001，7 [7] 中國機械工程協(xié)會，中國模具設計大典編委會.中國模具設計大典/輕工模具設計.南昌：江西科學技術出版社，2003.1 [8] 楊占堯.UGNX3.0塑料與沖壓級進模具設計案例精解.北京.化學工業(yè)出版社，2006.10 30