基于UG的遙控器下板注塑模具設(shè)計(jì)與制造.doc

基于UG的遙控器下板注塑模具設(shè)計(jì)與制造目錄第1章緒論.11.1模具概述.11.2三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造.21.2.1.三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的現(xiàn)狀.21.2.2.三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的重要性.31.3本次研究的具體內(nèi)容.4第2章注塑工藝分析及注塑成型設(shè)備的選用.62.1模具設(shè)計(jì)的一般步驟.62.2注塑工藝分析及注塑設(shè)備的選用.82.2.1.塑料選擇.82.2.2.塑件工藝性分析.92.2.3.成型設(shè)備的選用.13第3章注塑模具的結(jié)構(gòu)及零部件設(shè)計(jì).163.1注射成型模具基本結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方案.163.2注塑模具零部件設(shè)計(jì).173.3.模具材料的選擇.343.4基于UG生成裝配圖.35第4章成型零件的數(shù)字化加工.364.1.CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì).364.2.基于UG軟件數(shù)字化制造.36總結(jié).40致謝.41參考文獻(xiàn).42第1章緒論1.1模具概述在工業(yè)生產(chǎn)中，用各種壓力機(jī)和裝在壓力機(jī)上的專(zhuān)用工具，通過(guò)壓力把金屬或非金屬材料制出所需形狀的零件或制品，這種專(zhuān)用工具統(tǒng)稱(chēng)為模具。模具是為批量生產(chǎn)產(chǎn)品服務(wù)的，是單件生產(chǎn)的、個(gè)性化非常強(qiáng)的裝備類(lèi)產(chǎn)品。我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活中所使用到的各種工具和產(chǎn)品，大到機(jī)床的底座、機(jī)身外殼，小到一個(gè)螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無(wú)不與模具有著密切的關(guān)系。模具的形狀決定著這些產(chǎn)品的外形，模具的加工質(zhì)量與精度也就決定著這些產(chǎn)品的質(zhì)量。因?yàn)楦鞣N產(chǎn)品的材質(zhì)、外觀、規(guī)格及用途的不同，模具分為鑄造模、鍛造模、壓鑄模、沖壓模等非塑膠模具，以及塑膠模具。而近年來(lái)，隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，如：家用電器、儀器儀表，建筑器材，汽車(chē)工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬件。工業(yè)產(chǎn)品和日用產(chǎn)品塑料化的趨勢(shì)不斷上升。塑料模具作為模具行業(yè)的一種也將伴隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，目前在整個(gè)模具行業(yè)中占有極大的比例，已有40%左右，在未來(lái)幾年中還將保持較高速度發(fā)展。塑料模具包括為汽車(chē)和家電配套的大型注塑模具，為集成電路配套的塑封模，為電子信息產(chǎn)業(yè)和機(jī)械及包裝配套的多層、多腔、多材質(zhì)、多色精密注塑模，為新型建材及節(jié)水農(nóng)業(yè)配套的塑料異型材擠出模及管路和噴頭模具等，其中以注塑模具需求量最大，有關(guān)數(shù)據(jù)表明，目前僅汽車(chē)行業(yè)就需要各種塑料制品36萬(wàn)噸；電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過(guò)1000萬(wàn)臺(tái)；彩電的年產(chǎn)量已超過(guò)3000萬(wàn)臺(tái)；到2010年，在建材行業(yè)，塑料門(mén)窗的普及率為30%，塑料管的普及率將達(dá)到50%。這些都會(huì)導(dǎo)致對(duì)注塑模具的需求量大幅度增長(zhǎng)。而其中大型、精密、設(shè)計(jì)合理(主要針對(duì)薄壁制品)的注塑模具將得到市場(chǎng)的歡迎。模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國(guó)，模具制造屬于專(zhuān)用設(shè)備制造業(yè)。中國(guó)雖然很早就開(kāi)始制造模具和使用模具，但長(zhǎng)期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期，中國(guó)模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車(chē)道。近年，不僅國(guó)有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、個(gè)體模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。雖然中國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國(guó)與國(guó)際平均水平和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具，每年的進(jìn)口額達(dá)幾億美元。因此我國(guó)需要加強(qiáng)我們?cè)谀＞邩I(yè)的實(shí)力，達(dá)到自給自足。實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)、制造信息化與智能化，是世紀(jì)中國(guó)模具制造業(yè)光榮而艱巨的任務(wù)。應(yīng)用信息技術(shù)將先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論、方法與制造技術(shù)加以系統(tǒng)的集成創(chuàng)新，是全面推動(dòng)中國(guó)由模具制造大國(guó)走向模具制造強(qiáng)國(guó)的重要措施。1.2三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造1.2.1.三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的現(xiàn)狀數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)軟硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全過(guò)程的一種技術(shù)，即在網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)輔助下通過(guò)產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，全面模擬產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分析、裝配、制造等過(guò)程。數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造不僅貫穿企業(yè)生產(chǎn)的全過(guò)程，而且涉及企業(yè)的設(shè)備布置、物流物料、生產(chǎn)計(jì)劃、成本分析等多個(gè)方面。數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力、縮短產(chǎn)品研制周期、降低開(kāi)發(fā)成本、實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)目標(biāo)和企業(yè)間的協(xié)作，使企業(yè)能在最短時(shí)間內(nèi)組織全球范圍的設(shè)計(jì)制造資源開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，大大提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)集成了現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，包括三維建模、裝配分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、產(chǎn)品信息管理、虛擬設(shè)計(jì)與制造、多媒體和網(wǎng)絡(luò)通訊等，是一項(xiàng)多學(xué)科的綜合技術(shù)。目前所涉及的主要內(nèi)容有：（1）CAD/CAE/CAPP/CAM/PDMCAD/CAE/CAPP/CAM分別是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工程、計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造的英文縮寫(xiě)，它們是制造業(yè)信息化中數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的核心，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的主要工具。PDM技術(shù)集成并管理與產(chǎn)品有關(guān)的信息、過(guò)程及人與組織，實(shí)現(xiàn)分布環(huán)境中的數(shù)據(jù)共享，為異構(gòu)計(jì)算機(jī)環(huán)境提供了集成應(yīng)用平臺(tái)，從而支持CAD/CAPP/CAM/CAE系統(tǒng)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)。（2）異地、協(xié)同設(shè)計(jì)在因特網(wǎng)/企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的環(huán)境中，進(jìn)行產(chǎn)品定義與建模、產(chǎn)品分析與設(shè)計(jì)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理及產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換等，異地、協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)環(huán)境下為多人、異地實(shí)施產(chǎn)品協(xié)同開(kāi)發(fā)提供支持工具。（3）基于知識(shí)的設(shè)計(jì)將產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中需要用到的各類(lèi)知識(shí)、資源和工具融到基于知識(shí)的設(shè)計(jì)（或CAD）系統(tǒng)之中，支持產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的重要工具。設(shè)計(jì)知識(shí)包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、既有設(shè)計(jì)示例和設(shè)計(jì)手冊(cè)/設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)/設(shè)計(jì)規(guī)范等，設(shè)計(jì)資源包括材料、標(biāo)準(zhǔn)件、既有零部件和工藝裝備等資源。（4）虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造綜合利用建模、分析、仿真以及虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)一工具，在網(wǎng)絡(luò)支持下，采用群組協(xié)同工作，通過(guò)模型來(lái)模擬和預(yù)估產(chǎn)品功能、性能、可裝配性、可加工性等各方面可能存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造的本質(zhì)過(guò)程，包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質(zhì)量檢驗(yàn)，并進(jìn)行過(guò)程管理與控制等。（5）概念設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)過(guò)程的早期階段，其目標(biāo)是獲得產(chǎn)品的基本形式或形狀。廣義的概念設(shè)計(jì)應(yīng)包括從產(chǎn)品的需求分析到詳細(xì)設(shè)計(jì)之前的設(shè)計(jì)過(guò)程，如功能設(shè)計(jì)、原理設(shè)計(jì)、形態(tài)設(shè)計(jì)、布局設(shè)計(jì)和初步的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。從工業(yè)設(shè)計(jì)角度看，概念設(shè)計(jì)是指在產(chǎn)品的功能和原理基本確定的情況下，產(chǎn)品外觀造型設(shè)計(jì)過(guò)程，主要包括布局設(shè)計(jì)、形態(tài)設(shè)計(jì)和人機(jī)工程設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)和工業(yè)設(shè)計(jì)以知識(shí)為核心，實(shí)現(xiàn)形態(tài)、色彩、宜人性等方面的設(shè)計(jì)，將計(jì)算機(jī)與設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性思維、審美能力和綜合分析能力相結(jié)合，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的重要手段。（6）綠色設(shè)計(jì)是面向環(huán)保的設(shè)計(jì)（DFE，DesignforEnvironment），包括支持資源和能源的優(yōu)化利用、污染的防止和處理、資源的回收再利用和廢棄物處理等諸多環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，是支持綠色產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品綠色制造，促進(jìn)企業(yè)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要工具；（7）并行設(shè)計(jì)以并行工程模式替代傳統(tǒng)的串行式產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式，使得在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的早期階段就能很好的考慮后續(xù)活動(dòng)的需求，以提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一次成功率。數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)中各組成部分作為獨(dú)立的系統(tǒng)，目前已在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，不僅大大提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率，更新了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，降低了產(chǎn)品的成本，增強(qiáng)了企業(yè)及其產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，還在企業(yè)新的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)管理體制建設(shè)中起到了很大作用。數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)已成為企業(yè)保護(hù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新開(kāi)發(fā)、進(jìn)行企業(yè)間協(xié)作的重要手段。1.2.2.三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的重要性傳統(tǒng)意義上的模具工業(yè)，主要還是以有經(jīng)驗(yàn)的鉗工師傅為主導(dǎo)的技藝型生產(chǎn)。而現(xiàn)代模具工業(yè)則發(fā)生了質(zhì)的變化，已經(jīng)變成了一個(gè)技術(shù)密集型、投資密集型的產(chǎn)業(yè)，是加工裝備產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分。由于模具產(chǎn)品的高技術(shù)特性，模具企業(yè)只有采用精密的自動(dòng)化數(shù)控技術(shù)、先進(jìn)的CAE、CAD、CAM等軟件才能保證其工藝要求。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是傳統(tǒng)的加工制造方法所不能比擬的。目前的模具技術(shù)是一個(gè)集合了機(jī)械、電子、化學(xué)、光學(xué)、材料、計(jì)算機(jī)、精密監(jiān)測(cè)和信息網(wǎng)絡(luò)等諸多學(xué)科，是一個(gè)綜合性多學(xué)科的系統(tǒng)工程。其發(fā)展趨勢(shì)主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品批量化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化的方向發(fā)展。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品對(duì)模具的要求愈來(lái)愈高。傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方法不能適應(yīng)業(yè)產(chǎn)品及時(shí)更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。我國(guó)模具行業(yè)也就需要朝這些方面發(fā)展，這樣才能與國(guó)際化能夠接上軌道，如運(yùn)用建立在CAD/CAE平臺(tái)上的先進(jìn)模具設(shè)計(jì)技術(shù)，這樣可以提高模具設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化、信息化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化水平；運(yùn)用建立在CAM/CAPP基礎(chǔ)上的先進(jìn)模具加工技術(shù)，與先進(jìn)制造技術(shù)相結(jié)合，提高模具加工的自動(dòng)化水平與生產(chǎn)效率；還有一些仿真技術(shù)，先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)等。模具技術(shù)的改進(jìn)也就導(dǎo)致通過(guò)傳統(tǒng)的2維平面設(shè)計(jì)畫(huà)圖的方法已經(jīng)完全不能適宜于現(xiàn)在的企業(yè)，社會(huì)的發(fā)展。我們需要一種更加好的方式來(lái)了解模具，UG作為一款強(qiáng)大的軟件，它能夠指導(dǎo)我們模具設(shè)計(jì)的每個(gè)過(guò)程。1.3本次研究的具體內(nèi)容隨著CAD基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)CAD系統(tǒng)的功能要求也越來(lái)越高。設(shè)計(jì)人員不再僅僅滿(mǎn)足于借助CAD系統(tǒng)來(lái)達(dá)到丟掉圖板的目的。而是希望它能從本質(zhì)上減輕大量簡(jiǎn)單煩瑣的工作量，使他們能集中精力于那些富有創(chuàng)造性的高層次思維活動(dòng)中。由于三維CAD系統(tǒng)具有可視化好、形象直觀、設(shè)計(jì)效率高、以及能為企業(yè)數(shù)字化的各類(lèi)應(yīng)用環(huán)節(jié)提供完整的設(shè)計(jì)、工藝、制造