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 起止时间： 2011. 12. 9 2012. 1. 6 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 学 号 080102059 学生姓名 董毅 专业班级 CAD/CAM082 课程设计（论 文）题 目 支 座 熔模模具 设计 课程设计（论文）任务 本次课程设计基于模具 CAD/CAM 技术，实现 支座 零件毛坯
2、(附录 1)的熔模模具设计，内容任务及要求如下： 1、 依据 支 座 零件图，应用建模软件实现三维造型； 2、 在 Pro/E 环境下，进行 支座 模具设计； 3、 绘制 支座 零件模具装配图； 4、 针对模具型腔特征，选取一典型件实现数控加工； 5模具设计课程设计说明书一份 (8000 字左右 )；模具装配图 1 张， 图符 A2 或 A1。 指导教师评语及成绩 成绩： 指导教师签字： 年 月 日 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 . 1 1.1.模具的分类与基本
3、功能 . . .1 1.2.压铸模具简介 . . .1 1.3.型体结构设计 . . . .2 2 模具 造型设计 . 4 2.1. 实体建模 . .4 2.2. 模具设计 . .4 2.3.注蜡孔、排气孔的设计 .5 2.4.模具上下箱体的定位与夹紧 . . .7 2.5 模具装配图 . .8 3 箱体数控 加工 . . 13 3.1 铣削用量 . . . .15 3.2 数控加工工序卡 . . . 16 3.3 数控铣床刀具调整卡 . .17 3.4 数控加工走刀路线图 . .18 3.5 数控代码 . .19 3.6 型芯、圆柱销加工 .22 参考文献 24 辽 宁 工 业 大 学 课
4、程 设 计 说 明 书（论 文） 1 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
5、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，
6、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） 2 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
7、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
8、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
9、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） 3 型式是操作方便的压型结构，其锁紧方式常用棱块来夹紧机构，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） 4 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
10、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
11、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） 5 1.型芯的创建： 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
12、-2 型芯 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
13、 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 6 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.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。
