塑料模具综合实验.docx

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塑料模具综合实验

课程设计

课程名称模具综合实验

题目名称中国共产党党徽

学生学院_材料与能源学院

专业班级09材加2班

学号

学生

指导教师程永奇、何建文

2012年12月26日

一、实验目的和要求···················································3

二、实验设备和仪器···················································4

2.1、模架···························································4

2.2、原材料、零配件、刃具清单·······································4

2.3、实验设备和仪器·················································4

三、实验项目和容

3.1、CAD/CAM/CAE综合实验···········································4

3.2、模具相关容···················································4

3.3、模具加工制作具体流程···········································5

3.4、实验过程·······················································5

四、个人部分

4.1、个人产品设计···················································6

4.2、模具零件加工的工艺路线·········································7

4.3、模具制作工艺规程··············································7

五、模具制作组小组部分

5.1、小组成员及分工················································9　　　　　　　　　　　

5.2、学生实验配套工具清单··········································9　　　　　

5.3、型芯镶块的加工工艺路线········································10

5.4、型腔镶块的加工工艺路线········································11　

5.5、加工程序······················································12

5.6、模具部分······················································16

5.7、注射产品······················································17　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

六、个人总结·························································17

七、致······························································18

八、参考资料·························································18

一、实验目的和要求

材料成型及控制工程专业的学生经过专业基础课和专业课的学习，基本掌握了高分子材料、金属材料成型加工的特点，成型模具的结构设计，各种先进的模具制造技术等知识。

应用所学专业知识及各种先进计算机软件（如AutoCAD、Pro/E、UG、MasterCAM）、实验仪器设备等进行模具专业综合实验，不但可以提高学生的实践能力，同时也是一个对专业课理论知识融会贯通、消化和吸收、提高总结的过程。

在综合实验的过程中，不但对理论知识的理解得到提高，最重要的是能够使学生对专业知识的综合运用能力得到提高。

通过综合实验，能够提出问题，并运用已掌握的知识分析实际问题，并解决问题，从而使学生解决实际问题的能力得到升华，为今后从事设计与研究工作奠定良好的基础。

综合实验是实践教学环节，有利于培养和提高学生的设计能力及解决生产技术问题的能力，初步掌握分析研究解决工程技术问题的方法。

同时，通过实验也能进一步了解和掌握实验设备的结构、工作原理，熟练使用本专业设备。

在综合实验中，要求每个学生利用现有的条件（原材料、工艺设备等），充分发挥自己的创新思维和主观能动性，从制品三维造型设计、到模具结构设计、材料选择、成型加工方法选择，到实验工艺路线确定，再到模具的制作与装配及试模，自行设计与实施实验的全过程，最终完成综合实验课程的训练。

从而避免验证性、无自主、无创新的重复实验。

模具专业综合实验是按照生产实际的情况而设置的实践环节，涉及设计、采购、外协联系及机械零件的加工制造过程。

它为材料成型与控制工程专业本科学生在专业知识的应用设计、加工操作、团体协作等综合能力方面提供锻炼的机会，也提供一个对所学的各门专业课程知识起到融会贯通、消化和吸收、综合提高和总结的实践环节，是一个真刀实枪的实践平台。

本专业学生经过三年半的学习，系统学习了专业基础课程与专业课程，也进行了相关课程的实验，参加过金工实习、认识实习和生产实习，对本专业所从事的工作有比较深入的了解，有一定的专业实践经验，在运用计算机技术进行产品、工艺与模具的设计分析、运用数控加工技术进行成型模具制造方面具有初步能力。

但是，学生对所学的各门专业课程知识还缺乏大串通、大融合、综合提高和总结的实践锻炼，因此，在毕业设计之前，进行模具专业综合性实验，目的在于学生加深对专业理论知识的理解，更重要的是可使学生能够将各门课程之间的知识联系起来，结合运用，加强实践锻炼，使学生的综合能力得到提高；目的在于为学生进行毕业设计提供掌握专业实践经验的学习平台，为学生走上专业工作岗位提供一次真刀实枪练兵机会。

二、实验设备和仪器

1、模架

龙记大水口AI2015型

2、原材料、零配件、刃具清单

1）铝合金镶块毛坯两块，130x110x30，130x110x30

2）顶杆Ф6，2根；

3）浇口套

4）定位环

5）钻头Ф6钻镶块推杆孔

6）铣刀Ф20，铣镶块六平面、粗加工、型腔

7）铣刀Ф4，精加工型芯、型腔

3、实验设备和仪器

ZXK-32B型数控铣床一台，ZXK-25A型普通钻铣床两台，ZQ4116台式钻床一台，Aircompressor一台，CJ80TB塑胶成型注射机一台，深度游标卡尺一把、样冲一根，虎头钳一座，铁锤、钢尺、游标卡尺若干

三、实验项目和容

自行设计一个产品零件，然后根据实验室现有的模具模架加工出相应的塑胶塑件。

1、CAD/CAM/CAE综合实验

1）每人根据所测绘模架的实际尺寸，合理设计一个无侧孔的塑胶制品；或合理设计一个冲压件，并造型设计其三维结构图。

2）设计上述产品的注塑模具或冲压模具，设计其模具三维结构装配图。

3）绘制模具的二维装配图及零件图。

4）制定模具零件的工艺路线。

5）制定模具零件加工工艺规程。

6）模具零件数控加工刀路生成与加工模拟。

选择合适的加工方式、加工刀具、切削用量和走刀方式，选择合适的加工工艺其他参数值，编制数控加工刀路，并进行加工模拟，再生成数控NC代码。

（计算机上进行）

2、模具相关容

1）产品CAD计算机辅助设计。

通过所学的知识，运用UG软件，把塑件图设计出来。

2）采购镶块、浇口套、顶针及推板固定板

3）粗加工，即用铣床把镶块和推板固定板的六个面粗铣一次。

4）把型腔和型芯分别装配上A、B板，如果配合不够紧密，则攻螺孔把镶块固定。

5）对型腔和型芯进行UG数控编程。

6）把镶块放在数控加工中心上进行加工。

7）加工顶针使其长度适合，加工推板固定板，动模固定板。

8）加工浇口套，使其刚好到达定模底部。

3、模具加工制作具体流程

1）模具制作组的确定。

根据实验的总人数分成若干个大组，每个大组加工制作一套模具。

2）每个模具制作组进行模架拆装、结构分析与测绘。

3）各人进行CAD/CAM/CAE综合实验。

4）从本组成员的设计方案中选择一套模具图纸，用于模具加工制作。

5）模具制作组分成若干个小组，成员相对分工，指定各小组组长、副组长，指定设计、采购、编程、加工、装配负责人。

6）对选定方案模具图纸的审核、零件的工艺路线的可行性分析，零件加工方式、加工刀具的审核。

7）模具零配件市场调研与采购，列出实验用的材料、零配件、量刃具和夹具清单，并根据实验室的具体条件，补充采购实验用品。

8）审核切削用量和走刀方式，选择相关的参数值。

9）熟悉仪器设备的操作使用。

10）模具零件数控加工

11）模具零件普通机加工（车、铣、钻）。

12）模具零件电加工（线切割、电火花）。

13）检测加工零件的尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等是否达到要求。

14）模具钳工装配与调试。

15）撰写实验报告。

16）综合实验答辩。

4、实验过程

明确综合实验容和所提供的实验条件，认真复习机械制图、机械制造基础、数控加工技术基础、模具材料与热处理、塑胶制品设计、塑胶成型计算机辅助设计与制造、塑胶成型工艺与模具设计、模具制造工艺与模具数控加工技术等课程的相关知识，联系起来，综合运用。

了解实验室所能提供的模具制作的手段，了解和掌握实验设备仪器的结构、工作原理、主要技术参数、工作特点、注意事项，熟练操作设备仪器。

熟悉量具和刀具的类型、材质、尺寸、使用围、使用方法，熟悉夹具和钳工工具的使用方法，掌握机械加工切削用量的选择。

掌握各种基准之间的选择及相互间尺寸转换。

掌握塑胶模具或冲压模具制造的技术要求，如尺寸精度、表面形状和位置精度、粗糙度、硬度，零件间的公差与配合关系。

尽量从日常实用角度出发，与模架尺寸的大小、综合实验时间和提供的加工手段等条件结合起来，设计尺寸大小和结构复杂程度合适的塑料件或冲压件，利用本专业通用的计算机辅助设计软件进行产品造型设计，进行模具结构设计，绘制出装配图和零件图，注意到零件间的公差与配合。

确定工艺路线，应根据实验室的条件选择合适的零件加工方法。

制定详细的模具制作工艺规程，工艺规程容包括：

毛坯的种类和尺寸；选择定位基准和加工方法，拟订零件加工工艺路线；确定各工序余量、尺寸、公差、技术要求；确定机床类型，确定零件的加工工序、工步；刀具、夹具的选择和调整，工件的定位与装夹，时间安排；填写工艺档。

手工编程加工程序时，要对加工轨迹的数据进行计算和优化。

利用本专业通用的计算机辅助制造软件进行数控编程和模拟运行时，应选择合适加工方式，走刀路径，选择合适的加工刀具、切削用量。

对生成的刀具路径进行加工模拟效验与优化，最后生成加工代码。

详细列出本组完成综合实验项目所需物品的清单，要周密考虑，包括毛坯、刀具、夹具、量具、工具等物品，以及其材质、类型、尺寸大小、刀具的装夹尺寸和刀刃有效长度等，与老师一起核对清单并确定需外购物品，获取采购信息，外购完成实验用物品。

根据工艺档，合理安排时间，加工模具零件，装配和修整模具，按质按量完成模具的制作工作。

4、个人部分

1、个人产品设计

设计的产品为“K”型标志，设计图如上所示。

对于设计出来了产品，我们该如何将他们加工出来，在这个过程中我们应该注意哪些问题，都是我们应该考虑的。

根据产品的尺寸和我们实验室现有的模架，产品注射的使用一模一腔。

模具整体

2、模具零件加工的工艺路线

模具制造是在一定的工艺条件下，改变模具材料的形状、尺寸和性质，使之成为符合设计要求的模具零件，再经装配、试模和修整而得到整副模具产品的过程。

包括生产技术准备、模具零件加工和模具装配等阶段。

（1）生产技术准备

生产技术准备阶段的主要任务是分析模具图样，制订工艺规程；编制数控加工程序；设计和制造工装夹具；制定生产计划，制定并实施工具、材料、标准件等外购和零件外协加工计划。

各种生产服务活动如生产中原材料、半成品和工具的供应、运输、保管以及产品的包装和发运等。

（2）模具零件加工

1）传统的切削加工，如车、钳、刨、铣、磨等；

2）数控加工，如数控铣削、加工中心加工等；

而我的零件产品加工主要用到的就是这两种，加工这个零件产品，要先进行平面铣削，使得买回来的模具零件的尺寸精度和表面精度都符合模具零件加工的要求。

（3）模具装配

模具装配是根据模具装配图样要求的质量和精度，将加工好的零件组合在一起构成一副完整模具的过程。

除此之外，装配阶段的任务还有清洗、修配模具零件，试模及修整等。

3、模具制作工艺规程

制定工艺规程的目的就是为了能有效地指导并控制各工序的加工质量，使之能有序地按要施，最终能以先进而又可靠的技术和最低的生产成本、最短的时间制造出品质符合用户要求的模具。

（1）工艺规程的性质和作用

模具零件机械加工工艺规程就是以规的表格形式和必要的图文，将模具制造的工艺过程以及各工序的加工顺序、容、方法和技术要求，所配置的设备和辅助工装，所需加工工时和加工余量等容，按加工顺序，完整有序的编入所形成的模具制造过程的指导性技术档。

因此，模具制造工艺规程的作用即是用以组织、指导、管理和控制模具制造的各个工序。

（2）制订工艺规程的步骤

1）首先应对模具的设计意图和整体结构、各零部件的相互关系和功能以及配合要求等有详尽透彻的了解，即把每个零部件的加工工艺性和装配性都吃透，方能制订出切合实际、正确无误、行之有效的工艺规程；

2）根据每个零件的数量确定其采用单件生产还是多件生产方式（多型腔模具）；

3）根据所采用的毛坯类型确定毛坯的下料尺寸；

4）根据图纸的技术要求，选定主要加工面的加工方法和定位基准，并确定该零件的加工顺序；

5）确定各工序的加工余量即各工序尺寸和公差以及技术要求；

6）配置相应的机床、刀具、夹具、工具、量具；

7）确定各工序的切削参数和工时定额；

8）填写并完成工艺过程综合卡的制订，经审批后下达实施。

型腔

型芯

以上就是我个人设计的产品（“K”型标志）的部分参数。

五、小组模具制作部分

1、小组分工

2、产品设计

设计得产品为中共党徽，采用直接浇口，一摸一件生产，外形如下图。

制品样

对于设计出来了产品，我们该如何将他们加工出来，在这个过程中我们应该注意哪些问题，都是我们应该考虑的。

根据产品的尺寸和我们实验室现有的模架，产品注射的使用一模一腔。

模具的整体设计和镶块设计如下图

模具整体

镶块设计

3、型腔镶块的加工工艺

粗铣六面体到131x111x31——精铣六面体到130.5x110.5x31.5——镶块镶入B板——粗铣型腔——精铣型腔

4、型芯镶块的加工走刀路线

5、加工程序（因每次Z轴进刀都会产生一段重复类似的程序，故去除程序中间部分，保留头尾以示加工原理）

%

N0010G92X0Y0Z0

N0020G91G28Z0.0

:

0030T00M06

N0040G0G90X-.2295Y.5567S800M03

N0050G43Z.7874H00

N0060Z.1181

N0070G3X-.2295Y.5567Z.1051I-.0227J.0545K.0021F94.5

N0080X-.2295Y.5567Z.0922I-.0227J.0545K.0021

N0090X-.2295Y.5567Z.0792I-.0227J.0545K.0021

N0100X-.2295Y.5567Z.0663I-.0227J.0545K.0021

N0110X-.2295Y.5567Z.0533I-.0227J.0545K.0021

N0120X-.2295Y.5567Z.0403I-.0227J.0545K.0021

N0130X-.2295Y.5567Z.0274I-.0227J.0545K.0021

N0140X-.2295Y.5567Z.0144I-.0227J.0545K.0021

N0150X-.2295Y.5567Z.0015I-.0227J.0545K.0021

N0160X-.2295Y.5567Z-.0115I-.0227J.0545K.0021

N0170X-.2961Y.6507Z-.0189I-.0227J.0545K.0021

N0180G1X-.3945Y.5413M08

N0190G3X-.3933Y.5394I.0009J-.0008

N0200G2X-.1327Y.5678I.1922J-.5554

N0210G3X-.1314Y.5692I.0001J.0011

N0220G2X-.1378Y.7699I.5756J.1187

N0230G3X-.1392Y.7712I-.0012J.0002

N0240G2X-.1969Y.7605I-.2207J1.0258

N0250G3X-.1976Y.7601I.0002J-.0012

N0260G1X-.2563Y.6949

N0270G2X-.2569Y.6945I-.0009J.0008

N0280G1X-.3938Y.6596

N0290G3X-.3943Y.6592I.0003J-.0012

N0300G1X-.5995Y.4313

N0310G3Y.4298I.0009J-.0008

N0320G1X-.5408Y.3646

N0330G3X-.5392Y.3645I.0008J.0008

N0340G2X-.0114Y.4564I.3381J-.3805

N0350G3X-.0099Y.458I.0004J.0011

N0360G2X-.0256Y.8838I.4541J.2299

N0370G3X-.0271Y.8854I-.0011J.0004

N0380G2X-.2363Y.8344I-.3328J.9116

N0390G3X-.237Y.834I.0001J-.0012

N0400G1X-.3149Y.7476

N0410G2X-.3154Y.7472I-.0008J.0008

N0420G1X-.4523Y.7123

N0430G3X-.4529Y.7119I.0003J-.0012

N0440G1X-.7054Y.4313

N0450G3Y.4297I.0009J-.0008

N0460G1X-.5432Y.2495

N0470G3X-.5414I.0009J.0008

N0480G1X-.5183Y.2747

N0490G2X.1188Y.2718I.3172J-.2907

N0500G1X.5462Y-.2031

N0510G2X.6476Y-.4031I-.3198J-.2879

N0520G3X.6481Y-.4038I.0012J.0003

N0530G1X.8133Y-.51

N0540G2X.8138Y-.5111I-.0006J-.001

N0550X.8085Y-.5726I-.5874J.0201

N0560G3X.8097Y-.5739I.0011J-.0002

N0570G2X.9501Y-.5861I.0201J-.5875

N0580G3X.9515Y-.5848I.0002J.0012

N0590G2X.9512Y-.4693I.5848J.0593

N0600G3X.95Y-.468I-.0012J.0001

N0610G2X.8143Y-.4508I.0056J.5878

N0620G3X.8131Y-.4513I-.0002J-.0012

N0630G2X.8129Y-.4515I-.001J.0007

N0640G1X.7352Y-.5154

N0650G3X.7348Y-.5163I.0008J-.0009

N0660G2X.7043Y-.6661I-.5084J.0253

N0670G3X.7057Y-.6677I.0012J-.0004

N0680G2X1.0583Y-.7066I.1241J-.4937

N0690G3X1.06Y-.7051I.0006J.0011

N0700G2X1.0477Y-.3826I.4763J.1796

N0710G3X1.0464Y-.3811I-.0011J.0003

N0720G2X.7102Y-.3263I-.0908J.5009

N0730G3X.7085Y-.3277I-.0005J-.001

N0740G2X.7268Y-.3977I-.4821J-.1633

N0750X.7267Y-.3985I-.0011J-.0002

N0760G1X.6558Y-.5208

N0770G3X.6556Y-.5213I.001J-.0006

N0780G2X.4714Y-.8447I-.4292J.0303

N0790G3X.4725Y-.8468I.0007J-.001

N0800X.636Y-.7772I-.4574J1.301

N0810G2X1.1496Y-.8735I.1938J-.3842

N0820G1X1.2869Y-1.0261

N0830G3X1.2886Y-1.0262I.0009J.0008

N0840G1X1.3537Y-.9676

N0850G3X1.3538Y-.966I-.0008J.0008

N0860G1X1.2164Y-.8134

N0870G2X1.1745Y-.2925I.3199J.2879

N0880G3X1.2142Y-.227I-1.1594J.7467

N0890X1.2125Y-.2254I-.001J.0006

N0900G2X.6357Y-.1681I-.2569J.3452

N0910G1X.1244Y.4

N0920G2X.1255Y.977I.3198J.2879

N0930G1X.1845Y1.0421

N0940G3Y1.0437I-.0008J.0008

N0950G1X.1598Y1.0711

N0960G3X.1583Y1.0713I-.0008J-.