零件零件毕业设计论文 精品.docx
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毕业设计(论文)
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目录
0、引言…………………………………………………………………………………1
1、零件分析……………………………………………………………………………1
1.1零件材料…………………………………………………………………………1
1.2零件形状…………………………………………………………………………1
2、模具设计…………………………………………………………………………2
2.1模具结构及注塑原理……………………………………………………………2
2.2模具材料…………………………………………………………………………2
2.3分型面……………………………………………………………………………3
2.4加工工艺…………………………………………………………………………3
2.5凹模设计…………………………………………………………………………4
3、模具制造……………………………………………………………………………5
3.1装夹定位,工件坐标系的建立…………………………………………………5
3.2步骤、刀具、切削参数、加工方法(走刀路径方式)………………………5
4、仿真与加工程序…………………………………………………………………8
4.1仿真………………………………………………………………………………8
4.2生成NC文件……………………………………………………………………9
5、总结………………………………………………………………………………11
6、参考资料…………………………………………………………………………12
0、引言
CAD/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术,是一项高科技、高效益的系统工程。
它是以计算机软件的形式,为模具设计与制造提供了一种有效的辅助工具。
本文利用ProEneineer设计软件对加湿机注塑模具的凹模进行了设计;用MasteCAM软件对凹模进行了自动编程和模拟仿真加工。
1零件分析
1.1零件材料
零件要求无色透明,要求表面光滑、无水纹、毛刺等影响美观的缺陷。
材料为ABS塑料,系丁二烯—丙烯腈—苯乙烯组成的三元共聚物,俗称工程塑料塑料,其临界表面张力为34—38mN/cm,热变形温度为70—107℃,比重:
1.05克/立方厘米,适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件。
具有以下性能:
(1)综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好。
(2)与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理。
(3)有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。
(4)流动性比HIPS差一点,比PMMA、PC等好,柔韧性好。
1.2零件形状
控制面板零件形状稍复杂,属薄壁壳体类零件如图1-1所示,模具加工应采用注塑方法成型。
由于零件形状大,应采用一出一的加工方式,即单型腔注塑。
零件有许多的柱形突起物、加强筋等可用电火花加工成型。
图1-1控制面板
2模具设计
2.1模具结构及注塑原理
模具结构如图2-1所示,分为定模板、控制面板凹模、中间板、控制面板凸模、动模板。
原理:
熔融的塑料从浇口道流入,然后流入型腔,成形出形状完整、质地致密的塑件。
待塑件冷却到一定的温度即可开模,在顶杆的作用下将模具分开。
图2-1模具结构原理图
2.2、模具材料
3Cr2Mo(P20)所属类别:
预硬型塑料模具钢钢材特性:
综合力学性能较好,淬透性高,可以使截面尺寸较大的钢材获得较均匀的硬度.具有很好的抛光性能,制成模具的表面90粗糙度值低.用该钢制造模具使,一般先进行调质处理,硬度为28~35HRC(即预硬化),在经冷加工制成模具后可以直接使用,这样既保证了模具的使用性能,又避免了热处理引起模具的变形.主要用途:
适于制造大中型和精密塑料模以及低熔点合金(如锡,锌,铅,铅合金)压铸模等.化学成分:
%标准GB/T1299-2000,C:
0.28~0.40Si:
0.20~0.80Mn:
0.60~1.00Cr:
1.40~2.00Mo:
0.30~0.55P:
≤0.030S:
≤0.030出厂状态:
硬度HBS330~280。
用途
●热塑性塑胶注塑模具,挤压模具;
●热塑性塑料吹塑模具;
●重载模具的主要部件;
●结构制件;
●常用制造电视机壳、洗衣机、冰箱内壳、水桶等。
●直接制模已预先硬化处理至260-320HB,可直接用于制模加工,并具有尺寸稳定性好的特点,预硬钢材可满足一般用途需求,模具寿命可达到50万模次。
●加硬处理为提高模具寿命达到80万模次以上,可对预硬钢实施淬火加低温回火的加硬方式来实现。
淬火时先在500-600℃预热2-4小时,然后在850-880℃保温一定时间(至少2小时),放入油中冷却至50-100℃出油空冷,淬火后硬度可达50-52HRC,为防止开裂应立即进行200℃低温回火处理,回火后,硬度可保持48HRC以上。
2.3分型面
分型面的选择要求:
(1)应保证塑件能顺利取出
(2)应方便塑件顺利脱模
(3)应保证塑件的精度要求
(4)应考虑塑件外观质量
(5)应考虑排气效果
此外还要考虑模具零件制造的难易程度,锁模力的方向和锁模的可靠性,侧向抽芯的方便与否。
该零件分型面如图2-2所示。
图2-2分型面
2.4加工工艺
(1)备料
(2)采用锻件因为模具要求是个规则的矩形,采用棒料浪费材料;要求锻造之后回火,以便加工。
(3)铣外表面
采用普通铣床因为是单件小批生产,加工效率高,为后续加工(平面磨)留出余量。
(4)调质处理
(5)平面磨(除上表面)
使模具表面平整,易于装夹定位和提高精度。
(6)型腔加工(见数控工艺卡)
(7)电火花成型加工
型腔内部一些刀具无法加工的死角和尖角需用电火花加工。
(8)磨顶面
型腔加工后顶面会留下一些毛刺和刮痕,磨下可以提高光洁度和精度。
(9)手工抛光
提高模具光洁度。
(10)检查
2.5凹模设计
(1)建立模具模型:
首先导入设计完成的零件或直接在模具模式下创建零件,即模具参考模型,然后装入预先设计完成的毛坯,或直接创建毛坯。
(2)创建浇道系统,浇道系统主要包括浇道、流道、浇口和水道等。
(3)创建收缩率。
(4)创建分型面。
(5)创建模型的内腔。
(6)用分型面分割工件。
(7)向模具型腔内注入材料,生成铸件。
系统用工件体积减去提取出的元件体积,根据剩余的几何体自动生成铸件。
(8)定义打开模具的步骤,对每一步进行静态干涉检查。
(9)根据需要装入模具基座元件。
(10)利用Pro/DETAIL模块完成细化设计。
3模具制造
3.1装夹定位,工件坐标系的建立
以底面固定安装在机床上,将零件固定在工艺板上,将工艺板装夹压紧在机床工作台上。
因为工件是个规则的几何图形,坐标原点选在工件的中心。
X:
模型的中心
Y:
模型的中心
Z:
工件顶面
在机床进行Z轴对刀时,模板顶平面设为0。
然后将此刀具与工作台台面的相对高度设定为长度补正值,以后各加工程序所用的刀具以工作台为对刀基准。
3.2步骤、刀具、切削参数、加工方法(走刀路径方式)
(1)打开MasterCAM9.0在主菜单中选择打开文件,文件转换中的IGES,然后读取后缀为iges的文件,如图3-1所示。
图3-1文件读取对话框
(2)选择刀具路径,在工件设定的界面设定工件的大小,如图3-2所示。
图3-2工件设定对话框
(3)返回主菜单在刀具路径中选择刀具路径——表面铣削——粗铣——挖槽铣削——选择加工的槽——选择刀具,如图3-3所示。
图3-3刀具选择对话框
(4)选择球刀Φ10R1的刀具,刃长25.0,进给率为800,主轴转速1200,切削深度0.3,如图3-4所示。
图3-4刀具参数设定对话框
(5)在主菜单中选择刀具路径——操作管理——刀具路径的模拟,如图3-5所示。
图3-5粗加工的模拟图
(6)选择球刀Φ6R1的刀具,刃长25.0,进给率为600,主轴转速1400,切削深度0.2,如图3-6所示。
图3-6刀具参数设定对话框
(7)在主菜单中选择刀具路径——操作管理——刀具路径的模拟,如图3-7所示。
图3-7粗加工的模拟图
(8)在主菜单中选择刀具路径——表面铣削——精加工——平行切削(Parallel)——选择要加工的型腔,如图3-8所示。
图3-8加工方式选择对话菜单
(9)选择球刀Φ4R1,进给率为600,主轴转速1500的的刀具,以水平方向环形铣削,如图3-9所示。
图3-9刀具参数设定对话框
(10)在主菜单中选择刀具路径——操作管理——刀具路径的模拟,如图3-10所示。
图3-10精加工的模拟图
最后全部选择进行刀具路径的模拟,检查模拟的效果及其导出程序。
4仿真与加工程序
4.1仿真(效果图)
精加工之后的效果如图4-1所示。
图4-1加工后的效果图
4.2生成NC文件并修改
%
O0001
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
N104T1M6
N106G0G90G54X-.025Y-35.99A0.S1200M3
N108G43H1Z60.
N110Z4.8
N112G1Z-.2F50.
N114X.005F800.
N116X6.37Y-35.946
N118X12.749Y-35.81
N120X18.605Y-35.6
………………
N6214X42.293Z-5.312
N6216X42.142Z-5.201
N6218X42.057Z-5.167
N6220X41.925Z-5.118
N6222X41.83Z-5.081
N6224X41.488Z-5.04
N6226X24.512
N6228X24.17Z-5.081
N6230X24.075Z-5.118
N6232X23.9
N6234M30
%
%
O0002
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
N104T1M6
N106G0G90G54X-.025Y-35.99A0.S1200M3
N108G43H1Z60.
N110Z4.8
N112G1Z-.2F50.
N114X.005F800.
N116X6.37Y-35.946
N118X12.749Y-35.81
………………
N4342Z-2.213
N4344G1Z-4.213F30.
N4346X-8.806Z-4.231F600.
N4348X0.Z-4.238
N4350X8.806Z-4.231
N4352X17.287Z-4.213
N4354G0Z-2.213
N4356Z60.
N4358M5
N4360G91G28Z0.
N4362G28X0.Y0.A0.
N4364M30
%
%
O0003
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
N104T1M6
N106G0G90G54X-.025Y-35.99A0.S1200M3
N108G43H1Z60.
N110Z4.8
N112G1Z-.2F50.
N114X.005F800.
N116X6.37Y-35.946
N118X12.749Y-35.81
N120X18.605Y-35.6
N122X24.46Y-35.304
N124X29.933Y-34.946
……………
N4342Z-2.213
N4344G1Z-4.213F30.
N4346X-8.806Z-4.231F600.
N4348X0.Z-4.238
N4350X8.806Z-4.231
N4352X17.287Z-4.213
N4354G0Z-2.213
N4356Z60.
N4358M5
N4360G91G28Z0.
N4362G28X0.Y0.A0.
N4364M30
%
5总结
通过控制面板凹模的设计使我对大学三年所学知识的一次综合练习。
在设计时我们综合运用已学到的知识,如机械制图、模具设计与制造、数控技术、计算机基础知识、计算机辅助设计与分析,先进设计与制造方法等专业技术知识,利用AutoCAD等软件与手工绘图相结合,在实践中培养自己的设计构思和创新能力。
在这次设计中,我从编写开题报告,画零件图,对控制面板凹模进行设计和分析,确定加工工艺,编写加工程序,学到了很多东西。
对数控铣床、加工中心对刀系统有了更深入的了解,并且加深了对所学的专业知识的了解。
在这次设计中,我也碰到了很多困难,比如在机械制图,刀具的选择等方面,但最后我都克服了过来。
这次设计使我在各个发面有了较大的提高。
参考资料
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