基于UG的遙控器下板注塑模具設計與制造.doc

基于UG的遙控器下板注塑模具設計與制造目錄第1章緒論.11.1模具概述.11.2三維數(shù)字化設計與制造.21.2.1.三維數(shù)字化設計與制造的現(xiàn)狀.21.2.2.三維數(shù)字化設計與制造的重要性.31.3本次研究的具體內容.4第2章注塑工藝分析及注塑成型設備的選用.62.1模具設計的一般步驟.62.2注塑工藝分析及注塑設備的選用.82.2.1.塑料選擇.82.2.2.塑件工藝性分析.92.2.3.成型設備的選用.13第3章注塑模具的結構及零部件設計.163.1注射成型模具基本結構及設計方案.163.2注塑模具零部件設計.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技術的發(fā)展趨勢.364.2.基于UG軟件數(shù)字化制造.36總結.40致謝.41參考文獻.42第1章緒論1.1模具概述在工業(yè)生產(chǎn)中，用各種壓力機和裝在壓力機上的專用工具，通過壓力把金屬或非金屬材料制出所需形狀的零件或制品，這種專用工具統(tǒng)稱為模具。模具是為批量生產(chǎn)產(chǎn)品服務的，是單件生產(chǎn)的、個性化非常強的裝備類產(chǎn)品。我們日常生產(chǎn)、生活中所使用到的各種工具和產(chǎn)品，大到機床的底座、機身外殼，小到一個螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無不與模具有著密切的關系。模具的形狀決定著這些產(chǎn)品的外形，模具的加工質量與精度也就決定著這些產(chǎn)品的質量。因為各種產(chǎn)品的材質、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，隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用與工程塑料在強度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應用范圍也在不斷擴大，如：家用電器、儀器儀表，建筑器材，汽車工業(yè)、日用五金等眾多領域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。一個設計合理的塑料件往往能代替多個傳統(tǒng)金屬件。工業(yè)產(chǎn)品和日用產(chǎn)品塑料化的趨勢不斷上升。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，目前在整個模具行業(yè)中占有極大的比例，已有40%左右，在未來幾年中還將保持較高速度發(fā)展。塑料模具包括為汽車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)和機械及包裝配套的多層、多腔、多材質、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，有關數(shù)據(jù)表明，目前僅汽車行業(yè)就需要各種塑料制品36萬噸；電冰箱、洗衣機和空調的年產(chǎn)量均超過1000萬臺；彩電的年產(chǎn)量已超過3000萬臺；到2010年，在建材行業(yè)，塑料門窗的普及率為30%，塑料管的普及率將達到50%。這些都會導致對注塑模具的需求量大幅度增長。而其中大型、精密、設計合理(主要針對薄壁制品)的注塑模具將得到市場的歡迎。模具是制造業(yè)的重要工藝基礎，在我國，模具制造屬于專用設備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀80年代后期，中國模具工業(yè)才駛入發(fā)展的快車道。近年，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、個體模具企業(yè)的發(fā)展也相當迅速。雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應求，其主要缺口集中于精密、大型、復雜、長壽命模具領域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國與國際平均水平和發(fā)達國家仍有較大差距，因此，每年需要大量進口模具，每年的進口額達幾億美元。因此我國需要加強我們在模具業(yè)的實力，達到自給自足。實現(xiàn)模具設計、制造信息化與智能化，是世紀中國模具制造業(yè)光榮而艱巨的任務。應用信息技術將先進的設計理論、方法與制造技術加以系統(tǒng)的集成創(chuàng)新，是全面推動中國由模具制造大國走向模具制造強國的重要措施。1.2三維數(shù)字化設計與制造1.2.1.三維數(shù)字化設計與制造的現(xiàn)狀數(shù)字化設計與制造技術是指利用計算機軟硬件及網(wǎng)絡環(huán)境，實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)全過程的一種技術，即在網(wǎng)絡和計算機輔助下通過產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，全面模擬產(chǎn)品的設計、分析、裝配、制造等過程。數(shù)字化設計與制造不僅貫穿企業(yè)生產(chǎn)的全過程，而且涉及企業(yè)的設備布置、物流物料、生產(chǎn)計劃、成本分析等多個方面。數(shù)字化設計與制造技術的應用可以大大提高企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)能力、縮短產(chǎn)品研制周期、降低開發(fā)成本、實現(xiàn)最佳設計目標和企業(yè)間的協(xié)作，使企業(yè)能在最短時間內組織全球范圍的設計制造資源開發(fā)出新產(chǎn)品，大大提高企業(yè)的競爭能力。數(shù)字化設計與制造技術集成了現(xiàn)代設計制造過程中的多項先進技術，包括三維建模、裝配分析、優(yōu)化設計、系統(tǒng)集成、產(chǎn)品信息管理、虛擬設計與制造、多媒體和網(wǎng)絡通訊等，是一項多學科的綜合技術。目前所涉及的主要內容有：（1）CAD/CAE/CAPP/CAM/PDMCAD/CAE/CAPP/CAM分別是計算機輔助設計、計算機輔助工程、計算機輔助工藝過程設計和計算機輔助制造的英文縮寫，它們是制造業(yè)信息化中數(shù)字化設計與制造技術的核心，是實現(xiàn)計算機輔助產(chǎn)品開發(fā)的主要工具。PDM技術集成并管理與產(chǎn)品有關的信息、過程及人與組織，實現(xiàn)分布環(huán)境中的數(shù)據(jù)共享，為異構計算機環(huán)境提供了集成應用平臺，從而支持CAD/CAPP/CAM/CAE系統(tǒng)過程的實現(xiàn)。（2）異地、協(xié)同設計在因特網(wǎng)/企業(yè)內部網(wǎng)的環(huán)境中，進行產(chǎn)品定義與建模、產(chǎn)品分析與設計、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理及產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換等，異地、協(xié)同設計系統(tǒng)的網(wǎng)絡設計環(huán)境下為多人、異地實施產(chǎn)品協(xié)同開發(fā)提供支持工具。（3）基于知識的設計將產(chǎn)品設計過程中需要用到的各類知識、資源和工具融到基于知識的設計（或CAD）系統(tǒng)之中，支持產(chǎn)品的設計過程，是實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)的重要工具。設計知識包括產(chǎn)品設計原理、設計經(jīng)驗、既有設計示例和設計手冊/設計標準/設計規(guī)范等，設計資源包括材料、標準件、既有零部件和工藝裝備等資源。（4）虛擬設計、虛擬制造綜合利用建模、分析、仿真以及虛擬現(xiàn)實等技術一工具，在網(wǎng)絡支持下，采用群組協(xié)同工作，通過模型來模擬和預估產(chǎn)品功能、性能、可裝配性、可加工性等各方面可能存在的問題，實現(xiàn)產(chǎn)品設計、制造的本質過程，包括產(chǎn)品的設計、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質量檢驗，并進行過程管理與控制等。（5）概念設計、工業(yè)設計概念設計是設計過程的早期階段，其目標是獲得產(chǎn)品的基本形式或形狀。廣義的概念設計應包括從產(chǎn)品的需求分析到詳細設計之前的設計過程，如功能設計、原理設計、形態(tài)設計、布局設計和初步的結構設計。從工業(yè)設計角度看，概念設計是指在產(chǎn)品的功能和原理基本確定的情況下，產(chǎn)品外觀造型設計過程，主要包括布局設計、形態(tài)設計和人機工程設計。計算機輔助概念設計和工業(yè)設計以知識為核心，實現(xiàn)形態(tài)、色彩、宜人性等方面的設計，將計算機與設計人員的創(chuàng)造性思維、審美能力和綜合分析能力相結合，是實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的重要手段。（6）綠色設計是面向環(huán)保的設計（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)的設計，是支持綠色產(chǎn)品開發(fā)、實現(xiàn)產(chǎn)品綠色制造，促進企業(yè)和社會可持續(xù)發(fā)展的重要工具；（7）并行設計以并行工程模式替代傳統(tǒng)的串行式產(chǎn)品開發(fā)模式，使得在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段就能很好的考慮后續(xù)活動的需求，以提高產(chǎn)品開發(fā)的一次成功率。數(shù)字化設計與制造技術中各組成部分作為獨立的系統(tǒng)，目前已在生產(chǎn)中得到了廣泛的應用，不僅大大提高了產(chǎn)品設計的效率，更新了傳統(tǒng)的設計思想，降低了產(chǎn)品的成本，增強了企業(yè)及其產(chǎn)品在市場上的競爭力，還在企業(yè)新的設計和生產(chǎn)技術管理體制建設中起到了很大作用。數(shù)字化設計與制造技術已成為企業(yè)保護競爭優(yōu)勢、實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)、進行企業(yè)間協(xié)作的重要手段。1.2.2.三維數(shù)字化設計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)驗的鉗工師傅為主導的技藝型生產(chǎn)。而現(xiàn)代模具工業(yè)則發(fā)生了質的變化，已經(jīng)變成了一個技術密集型、投資密集型的產(chǎn)業(yè)，是加工裝備產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分。由于模具產(chǎn)品的高技術特性，模具企業(yè)只有采用精密的自動化數(shù)控技術、先進的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)出來的高精度、高復雜度、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。目前的模具技術是一個集合了機械、電子、化學、光學、材料、計算機、精密監(jiān)測和信息網(wǎng)絡等諸多學科，是一個綜合性多學科的系統(tǒng)工程。其發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復雜及更經(jīng)濟的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無圖化、精細化、自動化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術集成化、設備精良化、產(chǎn)品批量化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展。隨著工業(yè)技術的發(fā)展，產(chǎn)品對模具的要求愈來愈高。傳統(tǒng)的模具設計與制造方法不能適應業(yè)產(chǎn)品及時更新?lián)Q代和提高質量的要求。我國模具行業(yè)也就需要朝這些方面發(fā)展，這樣才能與國際化能夠接上軌道，如運用建立在CAD/CAE平臺上的先進模具設計技術，這樣可以提高模具設計的現(xiàn)代化、信息化、智能化、標準化水平；運用建立在CAM/CAPP基礎上的先進模具加工技術，與先進制造技術相結合，提高模具加工的自動化水平與生產(chǎn)效率；還有一些仿真技術，先進的檢測技術等。模具技術的改進也就導致通過傳統(tǒng)的2維平面設計畫圖的方法已經(jīng)完全不能適宜于現(xiàn)在的企業(yè)，社會的發(fā)展。我們需要一種更加好的方式來了解模具，UG作為一款強大的軟件，它能夠指導我們模具設計的每個過程。1.3本次研究的具體內容隨著CAD基礎理論和應用技術的不斷發(fā)展，對CAD系統(tǒng)的功能要求也越來越高。設計人員不再僅僅滿足于借助CAD系統(tǒng)來達到丟掉圖板的目的。而是希望它能從本質上減輕大量簡單煩瑣的工作量，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中。由于三維CAD系統(tǒng)具有可視化好、形象直觀、設計效率高、以及能為企業(yè)數(shù)字化的各類應用環(huán)節(jié)提供完整的設計、工藝、制造