3299 汽車活塞托架三維模型及模具設(shè)計(jì)

3299 汽車活塞托架三維模型及模具設(shè)計(jì),汽車,活塞,托架,三維,模型,模具設(shè)計(jì) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 1 -汽車活塞托架三維模型及模具設(shè)計(jì)第一章 緒論模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集型的行業(yè)。它作為重要的生產(chǎn)裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務(wù)的同時(shí)，也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)。由于模具生產(chǎn)要采用一系列高新技術(shù)，如 CAD/CAE/CAM/CAPP 等技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、激光技術(shù)、逆向工程和并行工程、快速成型技術(shù)及敏捷制造技術(shù)、高速加工及超精加工技術(shù)等等，因此，模具工業(yè)已成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分，有人說，現(xiàn)代模具是高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)。模具技術(shù)水平的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。 模具工業(yè)是無以倫比的"效益放大器 "。用模具加工產(chǎn)品大大提高了生產(chǎn)效率，而且還具有節(jié)約原材料、降低能耗和成本、保持產(chǎn)品高一致性等特點(diǎn)。因此模具被稱為"效益放大器 "，在國外，模具被稱為 "金鑰匙" 、" 進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力"等等。從另一個(gè)角度上看，模具是人性化、時(shí)代化、個(gè)性化、創(chuàng)造性的產(chǎn)品。更重要的是模具發(fā)展了，使用模具的產(chǎn)業(yè)其產(chǎn)品的國際競爭力也提高了。據(jù)國外統(tǒng)計(jì)資料，模具可帶動(dòng)其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的比例大約是 1:100，即模具發(fā)展 1 億元，可帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè) 100 億元。模具不是批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。它具有單件生產(chǎn)和對(duì)特定用戶的依賴特性。就模具行業(yè)來說，引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，不能采用通常的引進(jìn)產(chǎn)品許可證和技術(shù)轉(zhuǎn)讓等方式，而主要是引進(jìn)已經(jīng)商品化了的 CAD/ CAM /CAE 軟件和精密加工設(shè)備等。模具的 CAD/CAE/CAM 涉及面廣、集多種學(xué)科與工程技術(shù)于一體，是綜合型、技術(shù)密集型產(chǎn)品。如塑料模具的 CAE 技術(shù)要利用高分子材料學(xué)、流變學(xué)、傳熱學(xué)、計(jì)算力學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等知識(shí)，涉及的領(lǐng)域還包括聲波及電磁場、溫度場等各類物理場，通過工程分析、來建立塑料成型的數(shù)學(xué)和物理模型，構(gòu)造有效的數(shù)值計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)成型過程的動(dòng)態(tài)仿真分析?，F(xiàn)代化的模具要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化制造、數(shù)字化管理、數(shù)字化生產(chǎn)流程。這些模具的數(shù)字化代表了現(xiàn)代模具的一個(gè)方面，沒有模具的數(shù)字化，就沒有現(xiàn)代模具。模具的 CAD/CAE/CAM 技術(shù)日新月異，重要的工作是后續(xù)對(duì)人員的培訓(xùn)和對(duì)于引進(jìn)的軟件進(jìn)行二次開發(fā)。像我們熟知的 CIMATRON 公司不但在塑料模具的 CAD/ CAM 軟件上在中國保持河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 2 -其市場占有率并且在擴(kuò)大，而且在沖壓模具、多成份橡膠制鞋模具等領(lǐng)域開拓，也將大顯身手；開發(fā) FUTABA、LKM、MISUMI 標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)庫的工作也已提上日程。這是為模具行業(yè)服務(wù)的具體體現(xiàn)。模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)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(jī)械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品對(duì)模具的要求越來越高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已無法適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。CAD/CAM/CAE 技術(shù)已成為塑料產(chǎn)品開發(fā)、模具設(shè)計(jì)及產(chǎn)品加工中這些薄弱環(huán)節(jié)的最有效的途經(jīng)。同傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)相比，CAD/CAM/CAE 技術(shù)無論在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量，還是在降低成本、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等方面，都具有很大的優(yōu)越性。近幾年，CAD/CAM/CAE 技術(shù)在汽車、家電、電子通訊、化工和日用品等領(lǐng)域逐步地得到了廣泛應(yīng)用。1.1 我國模具工業(yè)行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢我國模具工業(yè)近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003 年我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有２萬多家，從業(yè)人員約 50 多萬人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004 年模具產(chǎn)值 530 億元。進(jìn)口模具 18.13億 美元，出口模具 4.91 億美元，分別比 2003 年增長 18%、32.4%和 45.9%。進(jìn)出口之比 2004 年為 3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13.2 億美元，為凈進(jìn)口量較大的國家。在２萬多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有 20 多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)，多數(shù)只有幾十名職工，百十萬產(chǎn)值，自有資金有限，靠自我發(fā)展很困難。 近年來， 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。2004 年模具行業(yè)還顯現(xiàn)另外兩個(gè)特點(diǎn)，一是各地政府對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展進(jìn)一步關(guān)注。許多地方政府進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到模具工業(yè)對(duì)發(fā)展制造業(yè)的重要意義，因此加強(qiáng)了模具工業(yè)園區(qū)的建設(shè)。已有的園區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)大，如寧波余姚、寧海和蘇州昆山等模具園區(qū)都有所擴(kuò)大；新的模具工業(yè)園區(qū)正在加緊建設(shè)，如重慶、大連、深圳市等已建立模具園區(qū)；另外沈陽、西安、成都、上海、寧波北侖、浙江黃巖等河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 3 -地都在積極籌備建立模具園區(qū)，以利帶動(dòng)地區(qū)模具及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈乃至制造業(yè)的發(fā)展，有些高科園內(nèi)模具企業(yè)已占有相當(dāng)?shù)姆萘?，像天津高新區(qū)就有 40 多家模具企業(yè)。外資及社會(huì)投資模具產(chǎn)業(yè)增長顯著。許多地方加強(qiáng)了吸引外資及合資投入模具工業(yè)的工作，特別是在高新技術(shù)園區(qū)和工業(yè)園區(qū)，外資、合資模具企業(yè)進(jìn)一步增加，如蘇州昆山模具園區(qū)，60%以上是外資企業(yè)。大連模具園區(qū)到日本、韓國招商。而有些地區(qū)高科技園內(nèi)模具企業(yè)已占有相當(dāng)?shù)姆萘?，像天津高新區(qū)有 40多家模具企業(yè)。由于汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的拉動(dòng)，社會(huì)投資模具產(chǎn)業(yè)有所加強(qiáng)，如五糧液集團(tuán)投資 5 億元建立汽車模具生產(chǎn)廠，比亞迪公司投資 2 億元建立了北京汽車模具公司，等等。從地區(qū)分布來說，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)（模具產(chǎn)值已占全國總量的 70%左右）發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)較為集中的省份是廣東和浙江。我國模具總量雖然已位居日、美、德之后，但設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國家落后許多，也要比英國、加拿大、西班牙、葡萄牙、韓國、新加坡等有差距。我國模具行業(yè)的落后和差距主要表現(xiàn)在下列幾方面 （1）總量供不應(yīng)求、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不夠合理。其中中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率嚴(yán)重不足，大量進(jìn)口。國內(nèi)模具總量中屬大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例不足 30%，國外在 50%以上。（2）企業(yè)組織結(jié)構(gòu)都不夠合理。 我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠） ，自產(chǎn)自配比例高達(dá) 60%左右，國外 70%以上是商品模具；專業(yè)模具廠也大多數(shù)是"大而全 "、"小而全"的組織形式，國外模具企業(yè)是"大而專"、"大而精"。2004 年中國模協(xié)在德國訪問時(shí)，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元。其中（VDMA）會(huì)員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的 90%，可見其規(guī)模效益。 （3） 工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低，技術(shù)結(jié)構(gòu)、模具產(chǎn)品水平比國際水平低許多。而模具生產(chǎn)周期卻要比國際水平長許多。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 4 -產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在對(duì)后續(xù)使用模具制造制件的工藝（如沖壓工藝）理解上，在模具設(shè)計(jì)上；在加工中精度、型腔表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度上等?，F(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)密集型、資金密集型的產(chǎn)業(yè)，由于模具行業(yè)是微利行業(yè)，因而總體來看模具行業(yè)在科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)方面投入太少，至使科技進(jìn)步的步伐跟不上模具市場的需要。雖然國內(nèi)許多企業(yè)已引進(jìn)了不少國外先進(jìn)設(shè)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(shè)備數(shù)控率和 CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等方面原因，引進(jìn)設(shè)備不配套、設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低，開發(fā)能力較差，科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)方面投入太少。不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場經(jīng)濟(jì)中常處于被動(dòng)地位。 （4）技術(shù)人才嚴(yán)重不足，經(jīng)濟(jì)效益欠佳。隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，能掌握和運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)異常短缺，高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊缺。我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平也較低，我國每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多15～20 萬美元，有的達(dá)到 25～30 萬美元。我國模具企業(yè)大都微利，缺乏后勁。 （5）與國際水平相比，模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)落后。技術(shù)落后易被發(fā)現(xiàn)，管理落后易被忽視。國內(nèi)大多數(shù)模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理模式，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的還不多。信息化、數(shù)字化管理在模具企業(yè)應(yīng)用現(xiàn)在剛剛開始。 （6）專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)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，模具專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 40%左右，其余為自產(chǎn)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(wù)。與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低， 模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，特別是對(duì)模具制造周期有很大影響。20 年來我國模具制造水平有了很大的提高，模具的 CAD/ CAM 已很普遍，CAM/CAPP 也在積極推廣。如今我國生產(chǎn)的模具精度已達(dá)到微米級(jí)，與 20 年前相比，模具壽命提高了幾十倍，模具生產(chǎn)周期縮短了約 3/4，模具的標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率從幾乎是零，達(dá)到 45%左右。20 年來我國模具人才的培養(yǎng)也上了一個(gè)很大的臺(tái)階。20 年前我國大專院校都沒有設(shè)立模具專業(yè)的，而如今，已有六、七十所大專院校設(shè)立了模具專業(yè)。中國模協(xié)在全國建有 38 個(gè)模具人才培訓(xùn)基地，CIMATRON 也是中國模協(xié)的人才培訓(xùn)河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 5 -基地之一，自然肩負(fù)著軟件的推廣、軟件的二次開發(fā)及人才培訓(xùn)工作。上述情況正是我們模具行業(yè)和模具相關(guān)行業(yè)要一同努力，使之發(fā)展的領(lǐng)域，在這里，我們要感謝 CIMATRON 軟件對(duì)中國模具行業(yè)的貢獻(xiàn)，希望 CIMATRON 中國公司進(jìn)一步在模具軟件的開發(fā)、普及和培訓(xùn)人才方面，與中國模具企業(yè)一同發(fā)展。1.2 UG 及其在模具設(shè)計(jì)工程中的應(yīng)用1.2.1 UG 起源及發(fā)展Unigraphics（簡稱 UG）是世界著名的通用機(jī)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(shù)(IT)服務(wù)公司，UG 由其獨(dú)立子公司UnigraphicsSolutions 開發(fā)。UG 是一個(gè)集 CAD、CAE 和 CAM 于一體的機(jī)械工程輔助系統(tǒng)，適用于航空航天器、汽車、通用機(jī)械以及模具等的設(shè)計(jì)、分析及制造工程。該軟件可在 HP、Sun、SGI 等工作站上運(yùn)行，自稱安裝總數(shù)近 3 萬臺(tái)。UG 采用基于特征的實(shí)體造型，具有尺寸驅(qū)動(dòng)編輯功能和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了CAD、CAE、CAM 之間無數(shù)據(jù)交換的自由切換，它具有很強(qiáng)的數(shù)控加工能力，可以進(jìn)行 2 軸～2.5 軸、3 軸～5 軸聯(lián)動(dòng)的復(fù)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(kuò)展 UG 的功能。UG 自 90 年初進(jìn)入中國市場，至今已裝機(jī) 2000 臺(tái)套左右。 Unigraphics NX 是一種交互式的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD） ，計(jì)算機(jī)輔助分析（CAE）和計(jì)算機(jī)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(xiàn)，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(chǎn)品設(shè)計(jì)，工程分析及生產(chǎn)制造系統(tǒng)與一體的 Unigraphics 軟件已廣泛地應(yīng)用于航天航空汽車機(jī)械及模具等各個(gè)領(lǐng)域。1.2.2 UG 功能特點(diǎn)UG 是世界上先進(jìn)的 CAD/CAE/CAM 集成技術(shù)的大型軟件，其功能強(qiáng)大，使用該軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，能直觀、準(zhǔn)確地反映零、組件的形狀、裝配關(guān)系，可以使產(chǎn)品開發(fā)完全實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、工藝、制造的無紙化生產(chǎn)，并可使產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、工裝制造等工作并行開展，大大縮短了生產(chǎn)周期，非常有利于新品試制及多品種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造。在新品開發(fā)期間，能通過其強(qiáng)大的功能及時(shí)檢查尺寸干涉、計(jì)算重量及相關(guān)特性，提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品裝配工藝、焊接工河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 6 -藝中工序的合理安排有著非常好的指導(dǎo)性。因此，該軟件為工廠提供了一個(gè)強(qiáng)有力的新品開發(fā)手段。在以往的產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(chǎn)品的最終效果無法很好的體現(xiàn)，用戶常常無法看到準(zhǔn)確的三維造型，只有等樣品開發(fā)出來以后再進(jìn)行產(chǎn)品確認(rèn)。如用戶對(duì)外觀式樣不太滿意，就需要反復(fù)修改模具，甚至有時(shí)需要廢掉原有的模具，重新開模，再次進(jìn)行樣品生產(chǎn)確認(rèn)。這樣既耽誤了產(chǎn)品開發(fā)周期，又增加了開發(fā)成本。而 UG 軟件的實(shí)體模型功能能夠在設(shè)計(jì)階段給用戶提供產(chǎn)品的實(shí)體模型用于確認(rèn)，縮短了產(chǎn)品的確認(rèn)周期，而且具有復(fù)合式建模工具，允許在需要的時(shí)候增加、刪除、抑制、恢復(fù)、改變產(chǎn)品參數(shù)，使修改更加具有靈活性，因此，在產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì)開發(fā)中起了很大的作用，使用非常方便。UG 軟件的線框造型模塊提供了繪制基本圖素點(diǎn)、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(shí)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(shí)體、旋轉(zhuǎn)實(shí)體、縫合、鉆孔、挖槽、凸臺(tái)、抽殼、倒圓角、倒斜角、錐臺(tái)以及布爾運(yùn)算的實(shí)體相加、實(shí)體相減、實(shí)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(shí)現(xiàn)上有直紋面、掃描曲面、邊界曲線控制、網(wǎng)格曲線控制、矩形點(diǎn)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(shè)計(jì)中起到了重要作用?？偲饋碇v，UG 是先進(jìn)的 CAD/CAE/CAM 集成技術(shù)應(yīng)用的大型軟件，其功能強(qiáng)大操作靈活，在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用越發(fā)廣泛，尤其在模具設(shè)計(jì)制造方面，更是設(shè)計(jì)人員的得力助手，有效地提高了工作效率，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。在眾多三維CAD 軟件中，UG 以其強(qiáng)大的功能長期占據(jù)著業(yè)界的主導(dǎo)地位。 1.3 UG 在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用（1）UG3.0/Mold Wizard 模塊注塑產(chǎn)品在汽車，日用消費(fèi)品，電子和醫(yī)療工業(yè)中占據(jù)著重要的地位。UG3.0/Mold Wizard 是針對(duì)注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)過程應(yīng)用，型腔和模架庫的設(shè)計(jì)統(tǒng)一到整個(gè)連接過程中。UG3.0/Mold Wizard 為設(shè)計(jì)模具的型腔型心滑塊提升裝置和嵌件提升高級(jí)建模工具，最終目的是快速方便地建立與產(chǎn)品參數(shù)相關(guān)的三維實(shí)體模具，并將之用于加工。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 7 -UG3.0/Mold Wizard 用全參數(shù)的方法自動(dòng)處理在模具設(shè)計(jì)中耗時(shí)且難做的部分，并且產(chǎn)品參數(shù)的改變將會(huì)反饋回模具設(shè)計(jì)，UG3.0/Mold Wizard 會(huì)自動(dòng)更新所有相關(guān)的模具部件。UG3.0/Mold Wizard 的模架庫及其標(biāo)準(zhǔn)件庫包含有參數(shù)化的模架裝配結(jié)構(gòu)和模具標(biāo)準(zhǔn)件，其中模具標(biāo)準(zhǔn)件包括滑塊和內(nèi)抽芯，可用參數(shù)控制所選用的標(biāo)準(zhǔn)件在模具中的位置，UG3.0/Mold Wizard 與如 UG3.0/Wave 和 Unigraphics 主模型的強(qiáng)大技術(shù)組合在一起設(shè)計(jì)模具。模具設(shè)計(jì)參數(shù)預(yù)設(shè)置功能允許用戶按照自己的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置系統(tǒng)變量，比如顏色，層，路徑和初始公差等。UG3.0/Mold Wizard 具備以下優(yōu)點(diǎn)： （1）過程自動(dòng)化；（2）易于使用；（3）完全相關(guān)性。（2） UG 三維技術(shù)在模具設(shè)計(jì)及改進(jìn)中的應(yīng)用 近年來，隨著三維 CAD 技術(shù)的飛速發(fā)展，使其在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用越發(fā)廣泛。UG 是個(gè)基于特征化的，全參數(shù)化的輔助設(shè)計(jì)軟件，它能實(shí)現(xiàn) CAD,CAE,CAM 等各種功能，涵蓋機(jī)械設(shè)計(jì)各個(gè)領(lǐng)域，在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造及改進(jìn)過程中起著重要作用。采用 UG 軟件技術(shù)，有助于解決零部件從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)所出現(xiàn)的技術(shù)問題，以達(dá)到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低生產(chǎn)成本以及優(yōu)化產(chǎn)品性能等目的。UG 不僅在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中有重要應(yīng)用，除此以外，它有許多特點(diǎn)非常適用于模具的設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)改動(dòng)， 參數(shù)化設(shè)計(jì)能快速改動(dòng)設(shè)計(jì)尺寸，可避免繁瑣的尺寸計(jì)算； 幾何關(guān)系聯(lián)接能快速建立裝配零件間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，使一些零件隨關(guān)鍵零件的改動(dòng)而改動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“牽一發(fā)，而動(dòng)全身”的效果； 精確的干涉檢查，尺寸測量能讓設(shè)計(jì)人員第一時(shí)間知道零件間的裝配關(guān)系，了解設(shè)計(jì)的效果，避免實(shí)際裝配中的干涉； 簡便的三維二維轉(zhuǎn)換及出圖功能能快速完成零件圖的繪制，可以減少重復(fù)勞動(dòng)，縮小設(shè)計(jì)周期； UG 強(qiáng)大功能在模具快速改造中有著重要應(yīng)用。 1.4 汽車活塞托架設(shè)計(jì)思路河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 8 -通過觀察分析可知，該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，用于該產(chǎn)品生產(chǎn)的注塑模具結(jié)構(gòu)亦不復(fù)雜。本設(shè)計(jì)中，遵循模具設(shè)計(jì)的一般步驟，利用 UG3.0 進(jìn)行三維造型和注塑模具設(shè)計(jì)，重點(diǎn)體現(xiàn)了 UG3.0 中 Mold Wizard 模塊在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。該汽車活塞托架注塑模具設(shè)計(jì)的思路為：搜集整理有關(guān)資料，通過二維圖對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)和工藝分析，利用 UG NX3.0 對(duì)連接座零件進(jìn)行三維造型，并導(dǎo)出二維圖；分析塑件結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)，大致確定模具設(shè)計(jì)方案，然后利用 UG NX3.0的 Mold Wizard 模塊進(jìn)行注塑模具的設(shè)計(jì)；最后，對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行虛擬裝配，并導(dǎo)出二維工程圖。第二章 零件結(jié)構(gòu)及工藝分析零件原始資料為：產(chǎn)品零件圖如下圖所示：設(shè)計(jì)要求1．材料：PS； 2．生產(chǎn)批量：中等批量； 3．未注公差取 MT5 級(jí)精度。此零件只有通孔，所以此套模具結(jié)構(gòu)比較簡單，成型零件的設(shè)計(jì)主要考河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 9 -慮型心的嵌入式處理，也不太復(fù)雜。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，擬定如下工藝方案進(jìn)行比較分析。2.1 分型面的選擇分析零件結(jié)構(gòu)可知，分型面應(yīng)設(shè)在零件最大截面處，塑料包緊大型芯留在動(dòng)模一側(cè)。2.2 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(duì)稱布置，生產(chǎn)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(duì)稱布置，生產(chǎn)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(jù)經(jīng)濟(jì)合理的原則，選擇方案一最合適。2.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案一：采用輪輻式口，從分型面進(jìn)料，主流道過長，造成塑料的浪費(fèi)，同時(shí)主流道偏離模具中心，造成壓力中心偏移。方案二：采用直澆口，從塑件上端孔進(jìn)料，加工簡單，澆口容易去除，不影響塑件外觀，模具結(jié)構(gòu)簡單。通過對(duì)以上兩種設(shè)計(jì)方案的分析比較，采用第二種方案較好。2.4 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)因?yàn)樵撃＞呓Y(jié)構(gòu)簡單，且不需要側(cè)抽芯，所以直接采用頂桿頂出。河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 10 -第三章 產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)本產(chǎn)品重點(diǎn)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的先后順序，也是設(shè)計(jì)思路。首先必須使用回轉(zhuǎn)體功能創(chuàng)建產(chǎn)品的主體特征，然后在使用拉伸體功能添加特征和切除特征，最后使用陣列功能創(chuàng)建陣列特征。同時(shí)通過學(xué)習(xí)本范例應(yīng)基本掌握產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路，以及回轉(zhuǎn)體功能和陣列功能的綜合利用。3.1 造型過程：1 在 WINDOWS 環(huán)境下，依次選擇【開始】/【程序】 【NX3.0】命令進(jìn)入U(xiǎn)GNX3.0 歡迎界面2 在【標(biāo)準(zhǔn)】工具條中單擊[新建]按鈕，彈出【新建部件文件夾】對(duì)話框，在【文件名】輸入框中輸入新文件名 design_1,在【單位】選項(xiàng)中選中【毫米】單位按鈕，然后單擊【OK】按鈕3 在【應(yīng)用程序】工具條中單擊【建摸】按鈕，進(jìn)入建摸環(huán)境界面。4 在【成型特征】工具條中單擊【草圖】按鈕，彈出懸浮工具條，接著依次單擊【YC-ZC 平面】按鈕和【確定】按鈕進(jìn)入草繪界面，然后繪制如圖所示的草圖河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 11 -4 在【草圖生成器】工具條中單擊【完成草圖】按鈕或在鍵盤上按下CTAL+Q 組合鍵退出草繪界面并返回到建摸界面。5 在【成型特征】工具條中單擊【回轉(zhuǎn)】按鈕，彈出對(duì)話框，創(chuàng)建回轉(zhuǎn)特征：（1）選中旋轉(zhuǎn)截面（2）方向選 ZC 正方向（3）起始值為 0 結(jié)束值為 360 （4）然后應(yīng)用、確定,結(jié)果如圖：6 選擇屏幕上的草繪截面和基準(zhǔn)平面，接著 MB3 并保持，出現(xiàn)推斷式快捷菜單，然后移動(dòng)鼠標(biāo)至【隱藏】按鈕隱藏選中圖素。7 在【成型特征】工具條中單擊【草圖】按鈕，彈出懸浮工具條，然后雙擊 Z 軸坐標(biāo)軸使其改變坐標(biāo)方向，然后點(diǎn)確定河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 12 -8 進(jìn)入草繪截面后，繪制草圖輪廓如圖所示:9 在鍵盤上按下 CTRL+Q 組合鍵退出草繪界面并返回到建摸界面10 在【成型特征】工具條中單擊【拉伸】按鈕，彈出拉伸對(duì)話框，創(chuàng)建拉伸特征【注意合并和求差】 結(jié)束值為 611 在【成型特征】工具條中單擊【草圖】按鈕，彈出懸浮工具條，接著參照操作步驟 8 創(chuàng)建草繪平面。然后繪制草圖如圖河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 13 -12.在鍵盤上按下 CTRL+Q 組合鍵退出草繪界面并返回建摸界面13 在【成型特征】工具條中單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，創(chuàng)建拉伸切除特征。14 在【特征操作】工具條中單擊【實(shí)例特征】按鈕，彈出【實(shí)例】對(duì)話框，創(chuàng)建陣列特征，1 環(huán)形陣列 2 選中陣列對(duì)象 3 選一般 4 點(diǎn)和方向 5 選 ZC 正方向 6確定 7 創(chuàng)建引用 選是，完成后如圖：河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 14 -15 完成 并保存第四章 汽車活塞托架注塑模設(shè)計(jì)4.1 裝載產(chǎn)品1． 在【應(yīng)用程序】工具條中單擊【注塑模向?qū)А堪粹o，調(diào)出【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l2． 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【項(xiàng)目出始化】按鈕，彈出【打開部件文件】對(duì)話框，調(diào)出 desian_1.prt 文件，并設(shè)置隨后出現(xiàn)的【項(xiàng)目出始化】對(duì)話框參數(shù)：投影單位選毫米部件材料選 PS 收縮率 1.00603. 在鍵盤上按下 CTRL+M 組合鍵進(jìn)入建摸界面4. 在【實(shí)用工具】工具條中單擊【動(dòng)態(tài) WCS】按鈕，將坐標(biāo)向 ZC 方向移動(dòng)并饒 YC 軸旋轉(zhuǎn) 1 選擇 ZC 軸上的箭頭，并設(shè)置移動(dòng)距離為 25 2 單擊 ZC—YC 平面上的旋轉(zhuǎn)定點(diǎn)，設(shè)置其旋轉(zhuǎn)角度 180 3 單擊 MB2 確定5． 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊[模具坐標(biāo)]按鈕，彈出【模具坐標(biāo)】對(duì)話框 選（鎖定 Z 值）當(dāng)前 WCS6． 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【工件】按鈕，彈出【工件尺寸】對(duì)話框，創(chuàng)建毛坯工件，設(shè)置參數(shù)為： 標(biāo)準(zhǔn)長方體 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 15 -工件尺寸為 X- 25.0000 X+175.0000 Y- 25.0000 Y+ 25.0000 Z-25.0000 Z+55.0000 X 向長度：175.000 Y 向長度：175.000 Z 向上移：55.000 Z 向下移：25.0007． 單擊確定按鈕后系統(tǒng)自動(dòng)加載工件8．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【型腔布局】按鈕，彈出【型腔布局】對(duì)話框，設(shè)置型腔布局： 選 自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)中心。4.2 汽車活塞托架分模過程1． 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【分型】按鈕，彈出【分型管理器】對(duì)話框，然后單擊【創(chuàng)建/刪除補(bǔ)片曲面】按鈕，對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)面，操作過程為 1 循環(huán)搜索方法 選自動(dòng) 2 點(diǎn)擊 自動(dòng)修補(bǔ)2． 在【分型管理器】對(duì)話框中選中【補(bǔ)片面】前的復(fù)選框，表示補(bǔ)面創(chuàng)建成功3． 在【分型管理器】對(duì)話框中單擊【編輯分型線】按鈕，生成零件分型線， 操作過程為：1 自動(dòng)搜索分型線 2 頂出方向選 ZC 正方向4． 在【分型管理器】對(duì)話框中單擊【創(chuàng)建/編輯分型面】按鈕，彈出【創(chuàng)建分型面】對(duì)話框，生成零件分型面，操作過程為： 1 創(chuàng)建分型面 2 選 有界平面 然后點(diǎn)確定 5． 在【分型管理器】對(duì)話框中單擊【抽取區(qū)域和分型線】按鈕，彈出【區(qū)域和直線】對(duì)話框，抽取分型區(qū)域，操作工程為： 抽取區(qū)域方法 選 邊界區(qū)域 確定 邊界邊6． 在【分型管理器】對(duì)話框中單擊【創(chuàng)建型腔和型芯】按鈕，彈出【型芯和型腔】對(duì)話框，進(jìn)行型腔、型芯的創(chuàng)建，操作過程為：1 自動(dòng)創(chuàng)建型腔型芯 2 后退，完成后如圖所示：河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 16 -7． 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【模架】按鈕，彈出【模架管理】對(duì)話框，在此選用 LKM-SG 模架（TYPE——A） ， 其參數(shù)設(shè)置為： 目錄：LKM-SG 類型：A index=3030 W=175 z-up=55 L=175 Z-down=25EG-Guide 0:0FF Ap-h 80BP-h 50 es-n 2Mold-type T GTYPE 0:0n BShorten_ej 0 hift_ej_screw 08. 單擊確定 系統(tǒng)自動(dòng)加載模架河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 17 -4.3 標(biāo)準(zhǔn)部件設(shè)計(jì)1．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【標(biāo)準(zhǔn)件】按鈕，彈出【標(biāo)準(zhǔn)件管理器】對(duì)話框，創(chuàng)建定位圈部件，操作過程為： 目錄：FUTABA-MM 分類：Locating Ring Interchangeable 類型：M_LRB DIAMETER:100 BOTTOM_C_BORE_DIA:362. 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【標(biāo)準(zhǔn)件】按鈕，彈出【標(biāo)準(zhǔn)件管理器】對(duì)話框，創(chuàng)建主流道襯套部件，設(shè)置參數(shù)及選項(xiàng)為：目錄：MISUMI 分類：Sprue BushingsSJB-類型: SJBCD 16H 25SR 12P 3A 2Head_Cut 無3．單擊對(duì)話框中的【確定】按鈕，完成主流道襯套部件的創(chuàng)建4．在【應(yīng)用程序】工具條中單擊【裝配】按鈕，調(diào)出【裝配】工具條5．在[裝配]工具條中單擊【重定位組件】按鈕，彈出懸浮工具條，操作過程為：1 選擇主流道襯套 2 變換： DX 0.0000 DY： 0.0000 DZ：105.0000 6． 完成主流道襯套裝配4.4 頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【標(biāo)準(zhǔn)件】按鈕，彈出【標(biāo)準(zhǔn)件管理】對(duì)話框，創(chuàng)建頂桿部件，型號(hào)和參數(shù)設(shè)置為： 目錄：FUTABA-MM 分類：頂河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 18 -桿Etector Pin Straight {EI E}CATALOG:EJCATALOG_DIA 8.0CATALOG_LENGTH 200HEAD_TYPE 12.單擊【確定】按鈕后，彈出【點(diǎn)構(gòu)造器】對(duì)話框，在對(duì)話框的基點(diǎn) XC、YC、ZC、中分別輸入 4 個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)：（20，20，0） （-20，-20，0） （-20，20，0） （20，-20，0） ，每輸入一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，單擊【確定】按鈕一次。3．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【頂桿】按鈕，彈出【頂桿后處理】對(duì)話框，對(duì)頂桿進(jìn)行修剪，操作過程為：1 選擇步驟 配合距離：10.000 10.0 2 選擇頂針3 頂桿后處理： 片體修剪 修剪部件：mold_txim_016修剪曲面 選擇修剪面4.確定4.5 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)型腔冷卻系統(tǒng)，打開【裝配導(dǎo)航器】 ，在 mold_top_000 目錄下選中 mold_layout_009 目錄中的 mole_cavity_011 復(fù)選框，隱藏其余部分，并通過單擊 MB3，選擇[轉(zhuǎn)為工作部件]命令，將型腔轉(zhuǎn)換為當(dāng)前工作部件。2. 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，對(duì)型腔進(jìn)行冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，參數(shù)設(shè)置為目錄：COOLING—HOLE 分類：All Standar dxCOMPONENT: PIPE_PLUG河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 19 -PIPE_THREAD: M8DRILL_TTP_1_TYPE: ANGLED DRILL_TTP_2_TYPE: ANGLED尺寸：選 HOLE 1 DEPTH 改其參數(shù)為 1603．單擊【確定】按鈕后，系統(tǒng)提示選擇添加標(biāo)準(zhǔn)部件的平面，選擇坐側(cè)面，然后定位冷卻孔，操作過程為： 1 選擇平面 2 基點(diǎn) XC 65.000000000 YC15.000000000 ZC0.000000000 偏置 ： 無 下面按默認(rèn) 在點(diǎn)構(gòu)造器中 基點(diǎn)為 XC—65.000000000 YC15.000000000ZC0.0000000004．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇 PIPE-THREAD 參數(shù)中的 M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將 HOLE-2-DEPTH 和HOLE-1-DEPTH 參數(shù)值改為 160，單擊【確定】5．選擇型腔的正表面，然后定位冷卻孔，定位孔 XC、YC、ZC、坐標(biāo)為（65，15.5，0）結(jié)果如圖所示：6．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇 PIPE-THREAD 參數(shù)中的 M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將 HOLE-2-DEPTH 和HOLE-1-DEPTH 參數(shù)值改為 70，單擊【確定】河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 20 -7．選擇型腔的正表面，然后定位冷卻孔，定位孔 XC、YC、ZC、坐標(biāo)為（-65，15.5，0）8．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇 PIPE-THREAD 參數(shù)中的 M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將 HOLE-2-DEPTH 和 HOLE-1-DEPTH 參數(shù)值改為 70，單擊【確定】9．選擇型腔的后表面，然后定位冷卻孔，定位空 XC、YC、ZC 坐標(biāo)為（65，15.5，0）10．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇 PIPE-THREAD 參數(shù)中的 M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將 HOLE-2-DEPTH 和HOLE-1-DEPTH 參數(shù)值改為 15，單擊【確定】按鈕11．選擇型腔的上表面，然后定位冷卻孔，定位孔 XC、YC、ZC 坐標(biāo)為（-15，-65，0）和（15，-65，0） 。12 在鍵盤上按下 CTRL+B 組合鍵，隱藏型腔部件13．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，對(duì)冷卻系統(tǒng)的端部進(jìn)行喉塞的放置，操作過程為 ： 1 選擇放置位置 2 目錄 PIPE-PLUG SUPPLIER：DME PIPE-THREAD：M1014．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊[冷卻]按鈕，完成其余冷卻系統(tǒng)端部的喉塞創(chuàng)建。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 21 -15．在鍵盤上按下 Shift+Ctrl+U 組合鍵，然后選中型腔并單擊 MB3，在彈出的快捷菜單中選擇【轉(zhuǎn)為工作部件】命令16．在【應(yīng)用程序】工具條中單擊【建摸】按鈕，進(jìn)入建摸模塊。17．在【特征操作】工具條中單擊【邊倒角】按鈕，彈出【邊倒角】對(duì)話框，對(duì)型腔的 4 條直角邊進(jìn)行倒圓角，圓角半徑為 R12，操作過程為：1 選倒圓角 2 設(shè)置半徑為 12 18．設(shè)計(jì) A 板冷卻系統(tǒng)，打開【裝配導(dǎo)航器】 ，在 mole_top_000 目錄下選中mold_moldbase_mm_019 目錄中的 mold_fixhalf_022 中的 mold_a_plate_024 復(fù)選框，隱藏其余的部件，并通過單擊 MB3，選擇[轉(zhuǎn)為工作部件]命令，將 A 板轉(zhuǎn)換為當(dāng)前工作部件。19．在 A 板中抽出型腔區(qū)域，在【成型特征】工具條中單擊【草圖】按鈕，彈出懸浮工具條，接著依次單擊【XC-YC 平面】按鈕和【確定】按鈕進(jìn)入二維草圖模塊，繪制如圖所示草圖輪廓。20．在鍵盤上按下 Ctrl+Q 組合鍵退出草繪界面并返回到建摸界面21．選擇第（19）步繪制的草圖輪廓，接著在【成型特征】工具條中單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，通過拉伸特征切除實(shí)體，操作過程為： 1 結(jié)束值設(shè)置為 55 2 選 ZC 正方向 3 差補(bǔ) 22．參考型腔冷卻系統(tǒng)的構(gòu)建操作步驟，在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇 PIPE-2-DEPTH 和 HOLE-1-DEPTH 參數(shù)值改為 20，單擊【確定】按鈕。23．選擇 A 板的挖槽底面，然后定位冷卻孔，定位孔 XC、YC、ZC 坐標(biāo)為（15，65，0） 、 （-15，65，0） 。24．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，選擇第（23）步創(chuàng)建的冷卻道，添加防水圈，操作過程為：1 選擇冷卻水道 2 O-RING 3 SECTTON：1.5 ID：10 MATERTAL：BUNA25．參考型腔冷卻系統(tǒng)的構(gòu)建操作步驟，在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇 PIPE-THREAD 參數(shù)中的 M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡設(shè)置參數(shù)：河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 22 -PIPE-THREAD=M8HOLD-1-DIA=〈UM-VAR〉：：COOLING-PIPE-PLUG-HOLE-1-DIA-M8HOLD-2-DIA=〈UM-VAR〉：：COOLING-PIPE-PLUG-HOLE-2-DIA-M8C-BORE-DIA=〈UM-VAR〉：：COOLING-PIPE-PLUG-C-BORE-DIA-M16C-BORE-DEPTH=20EXTENSION-HOLE-DIA=0HOLE-1-TTP-ANGLE=118HOLE-2-TTP-ANGLE=118ANGLE-X=0ANGLE-Y=0EXTENSION-DISTANCE=50HOLE-1-DEPTH=85HOLE-2-DEPTH=85DRILL-TTP-1-TYPE=ANGLEDDRILL-TTP-2-TYPE=ANGLED 26．單擊【確定】按鈕，選擇 A 板的做側(cè)面，然后定位冷卻孔，定位孔XC、YC、ZC 坐標(biāo)為（15，30，0） （-15，30，0） 。27．參考型腔冷卻系統(tǒng)的構(gòu)建操作步驟，在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，選擇第（26）步創(chuàng)建的冷卻道，添加水嘴，操作過程為：1 選擇冷卻道 2 選 CONNECTOR-PLUGSUPPLIER：HASCO PIPE-THREAD：M1028．完成 A 板與型腔的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，如圖：河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 23 -29．設(shè)計(jì)型芯冷卻系統(tǒng)，打開【裝配導(dǎo)航器】 ，在 mole_top_000 目錄下選中 mold_layout_009 目錄中的 mold_core_013 復(fù)選框，隱藏其余部分部件，并通過單擊 MB3，選擇[轉(zhuǎn)為工作部件]命令，將型芯轉(zhuǎn)為當(dāng)前工作部件。30．參考型腔冷卻系統(tǒng)的構(gòu)建步驟，在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇 PIPE-TEREAD 參數(shù)中的 M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將 HOLE-2-DEPTH 和 HOLE-1-DEPTH 參數(shù)值改為 160，單擊【確定】按鈕。31．選擇型芯的做側(cè)面，然后定位冷卻孔，定位孔 XC、YC、ZC 坐標(biāo)為（-65，0，0） （65，0，0） 32．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇 PIPE-THREAD 參數(shù)中的 M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將 HOLE-2-DEPTH 和HOLE-1-DEPTH 參數(shù)值改為 160，單擊【確定】33．選擇型芯的正平面，然后定位冷卻孔，定位孔 XC、YC、ZC 坐標(biāo)為（65，0，0）34．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇 PIPE-THREAD 參數(shù)中的 M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將 HOLE-2-DEPTH 和HOLE-1-DEPTH 參數(shù)值改為 75，單擊[確定]按鈕。35．選擇型芯的側(cè)平面，然后定位冷卻孔，定位孔 XC、YC、ZC 坐標(biāo)為（-河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 24 -65，0，0）36.在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇 PIPE-THREAD 參數(shù)中的 M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將 HOLE-2-DEPTH 和HOLE-1-DEPTH 參數(shù)值改為 75，單擊[確定]按鈕。37．選擇型芯的后表面，然后定位冷卻孔，定位孔 XC、YC、ZC 坐標(biāo)為（65，0，0） 。38．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇 PIPE-THREAD 參數(shù)中的 M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將 HOLE-2-DEPTH 和HOLE-1-DEPTH 參數(shù)值改為 18，單擊【確定】 。39．選擇型芯的底平面，然后定位冷卻孔，定位孔 XC、YC、ZC 坐標(biāo)為（15，65，0） 、 （-15，65，0） 。40．在型芯冷卻系統(tǒng)中創(chuàng)建喉塞，參數(shù)和操作與創(chuàng)建型腔冷卻系統(tǒng)喉塞相同，完成后的結(jié)果如下圖：41．在型芯部件中單擊 MB3，彈出快捷菜單，選擇【轉(zhuǎn)為工作部件】命令，將型芯轉(zhuǎn)換為當(dāng)前工作部件。42．在【特征操作】工具條中單擊[邊角圓]按鈕，彈出【邊角圓】對(duì)話框，對(duì)型芯的 4 條直角邊進(jìn)行倒圓角，操作過程為：1 選倒圓角命令 2 半徑為 12 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 25 -3 選擇倒圓角邊 4 確定 43．設(shè)計(jì) B 拔板冷卻系統(tǒng)，打開【裝配導(dǎo)航器】 ，在 mold_top_000 目錄下選中 mold_moldbase_mm_019 目錄中的 mold_movehalf_026 中的 mold_b_plate_045復(fù)選框。隱藏其余的部件，并通過單擊 MB3，選擇[轉(zhuǎn)為工作部件]命令，將 B 板轉(zhuǎn)換為當(dāng)前工作部件。44．在【特征操作】工具條中單擊【求差】按鈕，彈出【求差】工具框，在B 板中抽出型芯區(qū)域，操作過程為： 1 選擇目標(biāo)體 2 確定45．完成布爾運(yùn)算后，隱藏型芯部件和冷卻系統(tǒng)。46．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇 PIPE-THREAD 參數(shù)中的 M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將 HOLE-2-DEPTH 和HOLE-1-DEPTH 參數(shù)值改為 16，點(diǎn)【確定】按鈕。47．選擇型芯求差的底面，然后定位冷卻孔，定位孔 XC、YC、ZC 坐標(biāo)為（15，-65，0） （-15，-65，0）48．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，選擇第（47）步創(chuàng)建的冷卻道，添加防水圈，操作過程為： 1 選擇冷卻水道 2 在目錄中選 O-RING 3 SECTION：1.5 ID：10 MATERIAL：BUNA49．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇 PIPE-THREAD 參數(shù)中的 M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡設(shè)置如下的參數(shù)：HOLE_1_DIA=::COOLING_PIPE_PLUG_HOLE_1_DIA_M8HOLE_2_DIA=::COOLING_PIPE_PLUG_HOLE_2_DIA_M8C_BORE_DIA=:: COOLING_PIPE_PLUG_C_BORE_DIA_M16C_BORE_DEPTH=20EXTENSION_DISTANCE=50HOLE_1_DEPTH=85河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 26 -HOLE_2_DEPTH=85DRILL_TIP_1_TYPE=ANGLEDDRILL_TIP_2_TYPE=ANGLED50.單擊【確定】按鈕，選擇 B 板的做側(cè)面，然后定位冷卻孔，定位孔XC、YC、ZC 坐標(biāo)為（15，-12，0） 、 （-15，-12，0）51．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，選擇第（50）步創(chuàng)建的冷卻道，添加水嘴，操作過程為： 1 選擇冷卻水道 2 在目錄中選 CONNECIOR PLUG 3 參數(shù)設(shè)置 SUPPLIER：HASCO PIPE-THREAD：M1052．完成 B 板與型芯的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)。53．完成 AB 板、型芯、型腔的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)。54．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【標(biāo)準(zhǔn)件】按鈕，彈出【標(biāo)準(zhǔn)件管理】對(duì)話框，在復(fù)位桿中添加彈簧，設(shè)置參數(shù)及選項(xiàng)為： 1 目錄： MEUSBURGER-ENGLISH 分類：彈簧 2 Spring (E1530) 3 DUTY:E1530 INNER-DIA:26 CATALOG-LENGTH:74 DISPLAY:DETAILED55.單擊【確定】按鈕后，選擇頂針板的上表面，然后定位彈簧位置，操作過程為：1 選擇頂針板的上 2 在點(diǎn)構(gòu)造器 選 球中心 基點(diǎn)：XC -67.00000000 YC120.00000000 ZC140.0000000 3 捕捉圓心 （4 個(gè)） 56．將所有的部件都隱藏，只顯示型腔和型腔冷卻水孔，然后在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【型腔設(shè)計(jì)】按鈕，彈出【型腔管理】對(duì)話框，將冷卻水孔創(chuàng)建為腔體。操作過程為：1 在【腔體管理】對(duì)話框中選第一個(gè) 2 選擇型腔 3 在[腔體管理]里選第二個(gè) 4 選擇所有的冷卻水孔 5 確定57．以同樣方法將型芯冷卻水孔設(shè)置為腔體，并將其他已創(chuàng)建的部件與模架設(shè)置為腔體，結(jié)果如下圖：58．選擇前面的方鐵，單擊 MB3，在彈出的快捷菜單中選擇【轉(zhuǎn)為工作部件】命令，將方鐵轉(zhuǎn)為當(dāng)前工作部件。河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 27 -59．在【成型特征】工具條中單擊【草圖]按鈕，彈出懸浮工具條，接著單擊【XC-YC 平面】按鈕和【確定】按鈕進(jìn)入草繪界面，然后繪制草圖，結(jié)果如下：60．在鍵盤上按下 Ctrl+Q 組合鍵退出草繪界面并返回到建摸界面61．選擇第（59）步繪制的輪廓，然后在【成型特征】工具條中單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，通過拉伸特征切除實(shí)體，操作過程為：1 在拉伸對(duì)話框中選第一個(gè)按鈕 2 求差 3 限制： 起始 直至下一個(gè) 結(jié)束 直至下一個(gè) 62． 使用相同的方法完成另一個(gè)方鐵中的定位槽的創(chuàng)建。63．選擇 A 板，單擊 MB3，在彈出的快捷菜單中選擇【轉(zhuǎn)為工作部件】命令，將 A 板轉(zhuǎn)換為當(dāng)前工作部件。64．在【成型特征]工具條中單擊【草圖】按鈕，彈出懸浮工具條，接著單擊【基準(zhǔn)平面】按鈕，創(chuàng)建構(gòu)圖面，操作過程為：1 選擇基準(zhǔn) 2 固定方法 YC-ZC 3 偏置 80 65．單擊【確定】按鈕，繪制草圖輪廓，結(jié)果如下圖：河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 28 -66．在鍵盤上按下 Ctrl+Q 組合鍵退出草繪界面并返回到建摸界面。67．選擇第（65）步繪制的輪廓，然后在【成型特征】工具條中單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，通過拉伸特征切除實(shí)體，操作過程為： 1 限制： 起始值：0 結(jié)束值：302 求差 3 選擇切割實(shí)體 4 方向 5 確定 68． 整套模具設(shè)計(jì)完畢。4.6 模具零件清單導(dǎo)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(chǎn)生一與裝配信息相關(guān)的部件列表。該選項(xiàng)將當(dāng)前模具結(jié)構(gòu)中的標(biāo)準(zhǔn)件的型號(hào)，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(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)件和模架的供應(yīng)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(duì)話框， 在對(duì)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(hào)信息，該項(xiàng)不能刪除。 【QTY】文本框顯示部件的數(shù)目?！綜ATALOG】文本框記錄部件的 Catalog 信息，該值由部件中 Catalog 屬性提供?！維UPPLIER】 、 【MATERIAL】和【描述】引用部件供應(yīng)商和材料的信息，而【描述】河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 29 -是用戶添加的個(gè)性化描述。MW NO.文本框所顯示的值對(duì)每個(gè)部件是唯一的，當(dāng)不見被刪除時(shí)，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(xiàng)不能刪除.在【Stock Size】對(duì)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 3-83 所示。第五章 模具結(jié)構(gòu)的虛擬裝配及二維工程圖近 20 年來的實(shí)踐證明，將信息技術(shù)應(yīng)用于新產(chǎn)品研制以及實(shí)施途徑的改河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 30 -造，是現(xiàn)代化企業(yè)生存、發(fā)展的必由之路。同時(shí)，人們逐步認(rèn)識(shí)到先進(jìn)的產(chǎn)品研制方法、手段以及實(shí)施途徑，實(shí)際上是產(chǎn)品研制質(zhì)量、成本、設(shè)計(jì)周期等方面最有利的保證。以波音公司為例，在數(shù)字化代表產(chǎn)品——波音 777 的展示中，不像以往那樣重點(diǎn)宣傳新型飛機(jī)本身性能如何優(yōu)越，而是強(qiáng)調(diào)他們充分利用數(shù)字化研制技術(shù)以及產(chǎn)品研發(fā)人員的重新編隊(duì)等方面。波音 777 飛機(jī)項(xiàng)目順利完成的關(guān)鍵是依賴三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與綜合設(shè)計(jì)隊(duì)伍（238 個(gè) Team）的有效實(shí)施，保證飛機(jī)設(shè)計(jì)、裝配、測試以及試飛均在計(jì)算機(jī)上完成。研制周期從過去的 8 年時(shí)間縮減到5 年，其中虛擬裝配的工程設(shè)計(jì)思想在研制過程中發(fā)揮了巨大的作用?！疤摂M裝配” （Virtual Assembly）是產(chǎn)品數(shù)字化定義中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在虛擬技術(shù)領(lǐng)域和仿真領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用研究。到底什么是虛擬裝配？它的內(nèi)涵是什么？這些至今仍然是人們討論的問題。很多人曾經(jīng)為虛擬裝配進(jìn)行定義，比較有代表性的有兩個(gè)。(1) 虛擬裝配是一種零件模型按約束關(guān)系進(jìn)行重新定位的過程，是有效分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理性的一種手段。該定義強(qiáng)調(diào)虛擬裝配技術(shù)是一種模型重新進(jìn)行定位、分析過程。(2) 虛擬裝配是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的形狀特性、精度特性，真實(shí)地模擬產(chǎn)品三維裝配過程，并允許用戶以交互方式控制產(chǎn)品的三維真實(shí)模擬裝配過程，以檢驗(yàn)產(chǎn)品的可裝配性。該定義著眼于產(chǎn)品物理裝配過程的仿真過程，體現(xiàn)的思想也是一種分析過程。虛擬裝配是指通過計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品裝配過程和裝配結(jié)果進(jìn)行分析和仿真，評(píng)價(jià)和預(yù)測產(chǎn)品模型，做出與裝配相關(guān)的工程決策，而不需要實(shí)際產(chǎn)品作支持。該技術(shù)是在虛擬設(shè)計(jì)環(huán)境下，完成對(duì)產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)進(jìn)程控制并進(jìn)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(chǎn)品設(shè)計(jì)以及與 Master Model 相關(guān)的可制造性設(shè)計(jì)和可裝配性設(shè)計(jì)，以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。在許多世界級(jí)大企業(yè)中被廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)輔助三維設(shè)計(jì)（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(shù)，即便是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初期階段，所產(chǎn)生的最初模型也可以放入虛擬環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以在虛擬環(huán)境中創(chuàng)建產(chǎn)品模型。使產(chǎn)品的外表、形狀、和功能得到模擬，而且有關(guān)產(chǎn)品的人機(jī)交互性能也能得到測試和校驗(yàn)，使產(chǎn)品的缺陷和問題在當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)階段就能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并加以解決。隨著社會(huì)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(shù)河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文- 31 -作為虛擬制造的核心技術(shù)之一越來越引人注目。虛擬裝配的實(shí)現(xiàn)有助于對(duì)產(chǎn)品零部件進(jìn)技行虛擬分析和虛擬設(shè)計(jì)，有助于解決零部件從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)所出現(xiàn)的技術(shù)問題，以達(dá)到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低生產(chǎn)成本以及優(yōu)化產(chǎn)品性能等目的。該模具在主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，經(jīng)虛擬裝配后得到的效果圖如下：利用 UG NX 的實(shí)體建模模塊創(chuàng)建的零件和裝配體主模型，可以引用到