中北大學(xué)-抽屜注塑模具設(shè)計.

1、畢業(yè)設(shè)計說明書抽屜注塑模具設(shè)計班級：學(xué)號：姓名：學(xué)院：軟件學(xué)院軟件工程專業(yè)：史源源黃志誠指導(dǎo)教師：2014年 6月抽屜注塑模具設(shè)計摘要本設(shè)計是塑料抽屜的注塑模具設(shè)計， 在結(jié)合了傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計后， 把 CAD/CAM 技術(shù)應(yīng)用在注塑模具的設(shè)計上，在 CAD 系統(tǒng)中實行模型和注塑模具的設(shè)計。本文介紹了我國當(dāng)前模具技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r以及 CAD/CAM 在模具上的應(yīng)用，其中包括 PRO/E， AUTOCAD ，MASTERCAM 。而主要的機(jī)械部分設(shè)計， 其內(nèi)容包括塑料注塑模具的工作原理及應(yīng)用，設(shè)計準(zhǔn)則，以及產(chǎn)品的簡介。 塑料注塑模的設(shè)計計算， 包括模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，注塑機(jī)的選用，澆注系統(tǒng)的設(shè)計等方面。關(guān)鍵

2、詞： CAD ， CAM ，注塑模The Drawer Is Injection Mold DesignAbstractIt is to design the drawer injection mould,references to the traditional mechanical design,focus on the CAD/CAM application in the plastic mould design,that is to say to apply the CAD system in model and plastic injection mould design.This

3、artic introduces the mould technology and the CAD/CAM application of mould in china nowadays,Including PRO/E,AUTOCAD,MASTERCAM.While main mechanical designs content the principle and application of the plastic mould,design standards and brief intro of the items.The calculation of the plastic mould d

4、esign concerns about the mould construction design,choosing injection machine,injection system and so on.Keywords:CAD,CAM,Injection mould中北大學(xué) 2014 屆畢業(yè)設(shè)計說明書目錄1緒論 .11.1我國塑料成型模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 .11.2注塑成型的定義 .22注塑模具成型相關(guān)技術(shù)簡介及現(xiàn)狀 .42.1注塑模具成型相關(guān)技術(shù)簡介 .42.1.1PRO/E 簡介 .42.1.2AUTOCAD 的簡介 .42.1.3MASTERCAM 的簡介 .42.1.4逆向工程

5、 .52.2技術(shù)現(xiàn)狀調(diào)研 .62.2.1使用微機(jī)作為開發(fā)和應(yīng)用平臺 .62.2.2PDM 技術(shù)的實施 .73模型的設(shè)計 .93.13D 模型的建立 .93.2零件模具的設(shè)計 .104模具的裝配 .135零件材料的選擇及材料性能 .145.1制品的材料選擇依據(jù) .145.1.1聚苯乙烯的化學(xué)和物理特性 .145.1.2聚苯乙烯主要技術(shù)指標(biāo) .145.2分析計算 .156塑料注射成型模具的設(shè)計 .176.1注射機(jī)類型的選擇 .176.2注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 .176.2.1注射量的校核 .176.2.2鎖模壓力的校核 .186.2.3注射壓力的校核 .186.2.4注射速率 .18第I頁共II

6、頁中北大學(xué) 2014 屆畢業(yè)設(shè)計說明書6.2.5模具閉合厚度的校核 .187成型零件的設(shè)計 .207.1型腔分型面的設(shè)計 .207.2排氣槽的設(shè)計 .207.3成型零件的設(shè)計 .207.3.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .207.3.2型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計 .207.3.3成型零件工件尺寸 .207.4塑件脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .237.5復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .237.6脫模力計算 .237.7側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計 .247.7.1斜導(dǎo)柱 .247.7.2導(dǎo)柱傾斜角 的計算： .247.7.3抽心距的計算 .257.7.4斜導(dǎo)柱工作部分長度 .257.7.5抽拔力的計算 .257.7.6斜導(dǎo)柱所受彎曲力的計算 .257.

7、7.7斜導(dǎo)柱直徑的計算 .257.8導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .268澆注系統(tǒng)的設(shè)計 .278.1主流道的設(shè)計 .278.2澆口的設(shè)計 .289塑料溫控系統(tǒng)設(shè)計 .2910標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 .3211小 結(jié) .33參 考 文 獻(xiàn) .34致謝 .35第II頁共II頁中北大學(xué) 2014 屆畢業(yè)設(shè)計說明書1 緒論1.1我國塑料成型模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢近年來，從整體看，中國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進(jìn)步，大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)到50t 以上的注塑模，精密塑料模具的精度已達(dá)到 2m，制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達(dá)到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn)，多腔塑料模具已能生產(chǎn)一

8、模 7800 腔的塑封模，高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達(dá) 6m/min 以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在生產(chǎn)手段上，模具企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率已有較大提高，CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用面已大為擴(kuò)展， 高速加工及 RP/RT 等先進(jìn)技術(shù)的采用已越來越多， 模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率及模具商品化率都有較大幅度的提高，熱流道模具的比例也有較大提高。另外，三資企業(yè)的蓬勃發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了塑料模具設(shè)計制造水平及企業(yè)管理水平的提高， 有些企業(yè)已實現(xiàn)信息化管理和全數(shù)字化無圖制造。 2013 年，全年生產(chǎn)模具約 1800 萬套，平均每個

9、月模具產(chǎn)量約在150 萬套。按照每套模具僅以 10 萬元的銷售金額計算， 2013 年全國模具總產(chǎn)值達(dá)到1.8 萬億元。但與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求、世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還有一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。從市場情況來看，塑料模具生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)重點發(fā)展那些技術(shù)含量高的大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具，并大力開發(fā)國際市場，發(fā)展出口模具。隨著中國塑料工業(yè)，特別是工程塑料的高速發(fā)展，可以預(yù)見，中國塑料模具的發(fā)展速度仍將繼續(xù)高于模具工業(yè)的整體發(fā)展速度，未來幾年年

10、增長率仍將保持 20%左右的水平。從模具設(shè)計和制造用度看，模具的發(fā)展趨勢可歸納為以下幾方面：（ 1）在模具的質(zhì)量、交貨周期、價格、服務(wù)四要素中，已有越來越多的用戶將交貨周期放在首位。要求模具公司盡快交貨，這已成為一種趨勢。企業(yè)千方百計提高自己的適應(yīng)能力、提高技術(shù)水準(zhǔn)、提高裝備水平、提高管理水平及提高效率等都是縮短模具生產(chǎn)周期的有效手段。（ 2）大力提高開發(fā)能力，將開發(fā)工作盡量往前推，直至介入到模具用戶的產(chǎn)品開第1頁共35頁中北大學(xué) 2014 屆畢業(yè)設(shè)計說明書發(fā)中去，甚至在尚無明確用戶對象之前進(jìn)行開發(fā)，變被動為主動。目前，電視機(jī)和顯示器外殼、空調(diào)器外殼、摩托車塑件等已采用這種方法，手機(jī)和電話機(jī)模

11、具開發(fā)也已開始嘗試。這種做法打破了長期以來模具廠只能等有了合同，才能根據(jù)用戶要求進(jìn)行模具設(shè)計的被動局面。（ 3）隨著模具企業(yè)設(shè)計和加工水平的提高，模具的制造正在從過去主要依靠鉗工的技藝轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕揽考夹g(shù)。這不僅是生產(chǎn)手段的轉(zhuǎn)變，也是生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變和觀念的上升。這一趨勢使得模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高，模具精度越來越高，生產(chǎn)周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促進(jìn)了模具工業(yè)整體水平不斷提高。中國模具行業(yè)目前已有 10 多個國家級高新技術(shù)企業(yè)，約 200 個省市級高新技術(shù)企業(yè)。與此趨勢相適應(yīng)，生產(chǎn)模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)型人才是必然要求。當(dāng)然，目前及相當(dāng)長一段時間內(nèi)， 技藝型人才仍

12、十分重要， 因為模具畢竟難以完全擺脫對技藝的依靠。（ 4）模具企業(yè)及其模具生產(chǎn)正在向信息化迅速發(fā)展。在信息社會中，作為一個高水平的現(xiàn)代模具企業(yè)， 單單只是 CAD/CAM 的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。 目前許多企業(yè)已經(jīng)采用了 CAE、CAT、PDM 、CAPP、KBE 、KBS、 RE、 CIMS 、ERP 等技術(shù)及其它先進(jìn)制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，這些都是信息化的表現(xiàn)。向信息化方向發(fā)展這一趨向已成為行業(yè)共識。（ 5）隨著人類社會的不斷進(jìn)步，模具必然會向更廣泛的領(lǐng)域和更高水平發(fā)展?，F(xiàn)在，能把握機(jī)遇、開拓市場，不斷發(fā)現(xiàn)新的增長點的模具企業(yè)和能生產(chǎn)高技術(shù)含量模具企業(yè)的業(yè)務(wù)很是紅火，利潤水平和職工收入都很好。

13、因此，模具企業(yè)應(yīng)把握這個趨向，不斷提高綜合素質(zhì)和國際競爭力。（ 6）發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具正加速向中國轉(zhuǎn)移，其表現(xiàn)方式為：一是遷廠，二是投資，三是采購。中國的模具企業(yè)應(yīng)抓住機(jī)遇，借用并學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)，加快自己的發(fā)展步伐。1.2注塑成型的定義所謂注塑成型（ Injection Molding ）是指，將已加熱融化的材料噴射注入到模具內(nèi)，經(jīng)由冷卻與固化后，得到成形品的方法。適用于量產(chǎn)與形狀復(fù)雜產(chǎn)品等成形加工領(lǐng)域。(1)注塑成型機(jī)注塑成型機(jī)可區(qū)分為合模裝置與注射裝置。 合模裝置是開閉模具以執(zhí)行脫模 （eject）作業(yè)。注射裝置是將樹脂予以加熱融化后再射入模具內(nèi)。第2頁共35頁中北大學(xué) 2014 屆畢業(yè)

14、設(shè)計說明書(2)模具所謂模具（ Mold ）是指，為了將材料樹脂做成某種形狀，而用來承接射出注入樹脂的金屬制模型。已溶解的材料是從澆口進(jìn)入模具內(nèi)，再經(jīng)由流道與流道口填充到模槽內(nèi)。接下來則經(jīng)由冷卻工程與開模成型機(jī)脫模桿上的模具脫模板，推頂出成形品。(3)成形品成形品是由流入融化樹脂的澆口、導(dǎo)入模槽的流道與產(chǎn)品部份所構(gòu)成。(4)使用回料成形品中的澆口與流道并不屬于產(chǎn)品。因此該部分往往被廢棄，甚至粉碎后再度用作成形專用材料，這就稱為回料。回料不能單獨作為成形專用材使用，通常都是配合造粒才能予以使用。由于會經(jīng)過成形工程，因此可讓樹脂做出各種特性的變化。回料之配方比例的上限為 30左右，若配方比例過高就

15、有可能會損害到樹脂的原有性質(zhì)。(5)成形條件所謂成形條件是指， 為了獲得所需的成形品， 而利用成型機(jī)的汽缸溫度、 射出速度、模具溫度等組合成無數(shù)個設(shè)定條件。由于可獲得的成形品外觀、尺寸、機(jī)械物性會因成形條件而異，因此要找出最佳的成形條件，就必須仰賴熟練的技術(shù)與經(jīng)驗。第3頁共35頁中北大學(xué) 2014 屆畢業(yè)設(shè)計說明書2 注塑模具成型相關(guān)技術(shù)簡介及現(xiàn)狀2.1注塑模具成型相關(guān)技術(shù)簡介2.1.1PRO/E 簡介Pro/Engineer 包括三維實體造型、裝配模擬、加工仿真NC 自動編程，鈑金設(shè)計、電路布線、裝配管路設(shè)計等專有模塊，ID 反求工程，鈰并行工程等先進(jìn)的設(shè)計方法和模式。其主要特點是參數(shù)化的特

16、征造型；統(tǒng)一的能使各模塊集成起來的數(shù)據(jù)庫；設(shè)計修改的關(guān)聯(lián)性，即一處修改，別的模塊中相應(yīng)圖形或數(shù)據(jù)也會自動更新。它的性能優(yōu)良、功能強(qiáng)大，是一套可以應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計、機(jī)械設(shè)計、功能仿真、制造和管理等眾多領(lǐng)域的工程自動化軟件包。 Pro/Engineer自 1988 年問世以來， 10 多年來已成為全世界最普及的 3DCAD/CAM 系統(tǒng)。 Pro/Engineer 在今日儼然已成為 3DCAD/CAM 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件，廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計、汽車、自行車、航天、家電、玩具、等各行業(yè)。Pro/Engineer可謂是全方位的 3D 產(chǎn)品開發(fā)軟件，集成了零件設(shè)計、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、 NC

17、加工、鈑金件設(shè)計、鑄造設(shè)計、造型設(shè)計、逆向工程、自動測量、機(jī)構(gòu)模擬、應(yīng)力分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理于一體，其模塊眾多。 Pro/Engineer 是一套由設(shè)計至生產(chǎn)的機(jī)械自動化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個參數(shù)化、基于特征的實體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫功能。2.1.2AUTOCAD 的簡介20 世紀(jì) 60 年代初，由美國學(xué)者首先提出CAD 的概念。CAD（Computer Aided Design）是“計算機(jī)輔助設(shè)計”這三個詞的英文縮寫。 30 多年來， CAD 技術(shù)飛速發(fā)展，其內(nèi)涵也有了充實和延伸，它與 CG（Computer Graphics 計算機(jī)圖形學(xué)）相結(jié)合形成了一門新學(xué)科。計算機(jī)

18、繪圖是由計算機(jī)及圖形輸入 /輸出設(shè)備實現(xiàn)圖形顯示及繪圖輸出， 它是圖形學(xué)、計算學(xué)和計算機(jī)科學(xué)的三者結(jié)合的結(jié)晶，是 CAD/CAM 的基礎(chǔ)之一。計算機(jī)輔助設(shè)計是利用計算機(jī)強(qiáng)有力的計算功能和高效率的圖形處理能力， 按照設(shè)計師的意圖進(jìn)行分析和計算，作出判斷和選擇，最后得到滿意的設(shè)計效果和生產(chǎn)圖紙，大大地提高提高了設(shè)計效率。2.1.3MASTERCAM 的簡介隨著機(jī)械加工行業(yè)的發(fā)展，從早期的手工繪圖、刀削石磨到現(xiàn)在利用計算機(jī)輔助工具設(shè)計制造自動化時代，科技的力量難以磨滅，MASTERCAM軟件也一直快速地推動第4頁共35頁中北大學(xué) 2014 屆畢業(yè)設(shè)計說明書著這一行業(yè)的高速發(fā)展，特別是現(xiàn)在占有著重要的

19、一席之地，不僅它的發(fā)展迅速，而且其功能強(qiáng)大，這也是MASTERCAM之所以得到廣泛應(yīng)用的原因。MASTERCAM把輔助設(shè)計功能（ CAD ）和輔助制造功能（ CAM ）有機(jī)地結(jié)合在一起，從設(shè)計繪制圖形到編制刀具路徑，再通過后處理器將NCR 轉(zhuǎn)換為機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)能識別的NC 程式，并能模擬刀具的路徑驗證 NC 程式，然后通過計算機(jī)輸入到數(shù)控銑床或加工中心上，選用適合工件的刀具路徑即可完成工件的加工， 比以前在數(shù)控機(jī)床使用手工編程和數(shù)字化技術(shù)編制程序更為先進(jìn)。它能計算能加工時間，也可以將AUTOCAD 、CADKEY 等 CAD 軟件繪制的圖形轉(zhuǎn)換至MASTERCAM 中，使繪圖更容易方便， 編制加

20、工程序更快更準(zhǔn)確。2.1.4逆向工程在機(jī)械領(lǐng)域中， 逆向工程 (Reverse Engineering)是在沒有設(shè)計圖紙或者設(shè)計圖紙不完整以及沒有 CAD 模型的情況下，按照現(xiàn)有零件的模型（稱為零件原形） ，利用各種數(shù)字化技術(shù)及 CAD 技術(shù)重新構(gòu)造原形 CAD 模型的過程。逆向工程是近年來發(fā)展起來的消化， 吸收和提高先進(jìn)技術(shù)的一系列分析方法和應(yīng)用技術(shù)的組合，其主要目的是為了改善技術(shù)水平，提高生產(chǎn)率，增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)競爭力。世界各國在經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展中，應(yīng)用逆向工程消化吸收先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗，給人們有益的啟示。據(jù)統(tǒng)計，各國百分之七十以上的技術(shù)源于國外，逆向工程作為掌握技術(shù)的一種手段，可使產(chǎn)品研制周期縮短百分之四

21、十以上，極大提高了生產(chǎn)率。因此研究逆向工程技術(shù)，對我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，具有重大的意義。逆向工程的應(yīng)用領(lǐng)域大致可分為以下幾種情況：在沒有設(shè)計圖紙或者設(shè)計圖紙不完整以及沒有 CAD 模型的情況下，在對零件原形進(jìn)行測量的基礎(chǔ)上形成零件的設(shè)計圖紙或 CAD 模型，并以此為依據(jù)生成數(shù)控加工的 NC 代碼，加工復(fù)制出一個相同的零件。當(dāng)要設(shè)計需要通過實驗測試才能定型的工件模型時，通常采用逆向工程的方法。比如航天航空領(lǐng)域，為了滿足產(chǎn)品對空氣動力學(xué)等要求，首先要求在初始設(shè)計模型的基礎(chǔ)上經(jīng)過各種性能測試（如風(fēng)洞實驗等）建立符合要求的產(chǎn)品模型，這類零件一般具有復(fù)雜的自由曲面外型，最終的實驗?zāi)Ｐ蛯?/p>

22、成為設(shè)計這類零件及反求其模具的依據(jù)。在美學(xué)設(shè)計特別重要的領(lǐng)域， 例如汽車外型設(shè)計廣泛采用真實比例的木制或泥塑模型來評估設(shè)計的美學(xué)效果，而不采用在計算機(jī)屏幕上縮小比例的物體投視圖的方法，此時需用逆向工程的設(shè)計方法。第5頁共35頁中北大學(xué) 2014 屆畢業(yè)設(shè)計說明書另一個重要的應(yīng)用如修復(fù)破損的藝術(shù)品或缺乏供應(yīng)的損壞零件等，此時不需要對整個零件原型進(jìn)行復(fù)制， 而是借助逆向工程技術(shù)抽取零件原形的設(shè)計思想，指導(dǎo)新的設(shè)計。這是由實物逆向推理出設(shè)計思想的一種漸近過程2.2技術(shù)現(xiàn)狀調(diào)研經(jīng)過四十多年的發(fā)展， CAD/CAM 技術(shù)有了長足的進(jìn)步。 現(xiàn)在 CAD/CAM 主要運(yùn)行在工作站或微機(jī)平臺上。工作站雖然性能

23、優(yōu)越，圖形處理速度快，但價格卻十分昂貴，這在一定程度上限制了CAD/CAM 技術(shù)的推廣。隨著Pentium 芯片和 WindowsNT 操作系統(tǒng)的出現(xiàn)并流行，以前只能運(yùn)行在工作站上的CAD/CAM 軟件現(xiàn)在也可以運(yùn)行在微機(jī)上。由于微機(jī)的價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)比工作站低，性能也不比中低檔工作站遜色多少，并且windowsNT 操作系統(tǒng)的安全性與DOS、 Windows3.x、 Windows95/98 等操作系統(tǒng)相比有了很大提高。所以，微機(jī)平臺為普及CAD應(yīng)用創(chuàng)造了絕好的條件。在此基礎(chǔ)上，CAD/CAM 軟件廠商展開了新一輪的競爭。 一方面工作站上著名的CAD/CAM 的軟件（如UG、CATIA ）全功能地移

24、植到微機(jī)平臺，使微機(jī)完全對等地實現(xiàn)了工作站環(huán)境的處理能力；另一方面 CAD/CAM 軟件打破了原有 Unix 環(huán)境的桎梏，在 Windows 平臺上全面拓展。 Pentium 以上處理器和 NT 環(huán)境已經(jīng)或者正在成為 CAD/CAM 軟件運(yùn)行和應(yīng)用的主流平臺。當(dāng)今 CAD/CAM 軟件動態(tài)如下 :2.2.1使用微機(jī)作為開發(fā)和應(yīng)用平臺微機(jī)平臺的 CAD/CAM 軟件的特點是 :（ 1）采用 Windows 環(huán)境采用 WindowsNT 操作系統(tǒng)是新一代推出的微機(jī)CAD/CAM 軟件的共同特點?，F(xiàn)在，個人計算機(jī)已經(jīng)具備了與中低檔工作站競爭的實力， 再加上其價格低廉， 使得普及 CAD 應(yīng)用成為可能

25、。Windows 平臺上的新一代 CAD/CAM 軟件基本上都采用典型的 Windows 界面和操作規(guī)范， 同時由于 DDE 和 OLE 技術(shù)的廣泛應(yīng)用， 這些 CAD/CAM 軟件可以與 Windows 平臺的其他軟件進(jìn)行動態(tài)數(shù)據(jù)交換， 也可以在不退出 CAD/CAM 軟件的前提下嵌入（或鏈接）其他應(yīng)用程序的對象。（ 2）采用 COM 技術(shù)COM(ComponentObjectModel) 是國際上為提高軟件穩(wěn)定性和開發(fā)效率而引入的重要技術(shù)?，F(xiàn)今推出的Windows 平臺的 CAD/CAM 軟件都或多或少地應(yīng)用了COM 技術(shù)。第6頁共35頁中北大學(xué) 2014 屆畢業(yè)設(shè)計說明書通過使用現(xiàn)成的組

26、件，軟件開發(fā)商可以避免軟件開發(fā)中許多煩瑣和困難的基礎(chǔ)部分，從而可以從極高的起點出發(fā)，大大縮短CAD 軟件上市周期，這樣容易取得競爭優(yōu)勢。采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，使得微機(jī)CAD 軟件的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性得以增強(qiáng)。（3）吸收 Unix 平臺軟件的優(yōu)點新一代微機(jī)平臺CAD 軟件充分吸取 Unix 工作站軟件的精華。 諸如參數(shù)驅(qū)動、 特征造型、動態(tài)導(dǎo)航、二維與三維雙向相關(guān)、STEP 標(biāo)準(zhǔn)和動態(tài)圖形顯示等這些比較好的特點已經(jīng)被微機(jī)平臺軟件全部吸收。2.2.2PDM 技術(shù)的實施隨著 CAD 技術(shù)的推廣，原有的技術(shù)管理系統(tǒng)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。在采用計算機(jī)輔助設(shè)計以前，產(chǎn)品的設(shè)計、工藝和經(jīng)營管理過程中涉及到的各類圖紙

27、、技術(shù)文檔、工藝卡片、生產(chǎn)單、更改單、 采購單、成本核算單和材料清單等均由人工編寫、審批、歸類、分發(fā)和存檔，所有的資料均通過技術(shù)資料室進(jìn)行統(tǒng)一管理。自從采用計算機(jī)技術(shù)之后，上述與產(chǎn)品有關(guān)的信息都變成了電子信息。簡單地采用計算機(jī)技術(shù)模擬原來人工管理資料的方法往往不能從根本上解決先進(jìn)的設(shè)計制造手段與落后的資料管理之間的矛盾。要解決這個矛盾，必須采用PDM 技術(shù)。PDM （產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）是從管理CAD/CAM系統(tǒng)的高度上誕生的先進(jìn)的計算機(jī)管理系統(tǒng)軟件。它管理的是產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的全部數(shù)據(jù)。工程技術(shù)人員根據(jù)市場需求設(shè)計的產(chǎn)品圖紙和編寫的工藝文檔僅僅是產(chǎn)品數(shù)據(jù)中的一部分。PDM 系統(tǒng)除了要管理上述數(shù)據(jù)

28、外，還要對相關(guān)的市場需求、分析、設(shè)計與制造過程中的全部更改歷程、用戶使用說明及售后服務(wù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一有效的管理。由此可見，PDM 系統(tǒng)管理的產(chǎn)品信息將涉及到企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、工藝、制造、經(jīng)營和服務(wù)等部門。因此，PDM 系統(tǒng)的實施具有涉及面廣、信息工作量大等特點。實施 PDM 技術(shù)可以實現(xiàn)并行工程，提高產(chǎn)品設(shè)計效率，支持全面質(zhì)量管理，實現(xiàn)人、過程、技術(shù)三者的平衡。因此它可以為企業(yè)帶來巨大收益。PDM 技術(shù)實施與CAD/CAM 技術(shù)的實施不一樣，前者調(diào)整的是企業(yè)的管理模式。將原來的人工管理方式轉(zhuǎn)變?yōu)?PDM 的計算機(jī)管理模式， 既要兼顧原有的管理習(xí)慣， 又要考慮信息集成的要求。由于企業(yè)技術(shù)環(huán)境、管理

29、水平、企業(yè)文化等方面的差異，每個企業(yè)的PDM 實施過程都不會相同。只有對企業(yè)的計算機(jī)環(huán)境、企業(yè)過程以及PDM 的總體目標(biāo)有了充分的理解后，全面地分析企業(yè)對PDM 產(chǎn)品的詳細(xì)需求，才能選出最適合本企業(yè)發(fā)展的PDM 產(chǎn)第7頁共35頁中北大學(xué) 2014 屆畢業(yè)設(shè)計說明書品和解決方案。目前國際主流的PDM 產(chǎn)品有 UG 的 IMAN ，SDRC 的 Metaphase等軟件，國內(nèi) PDM產(chǎn)品有高華 PDM ，華中 PDM 等。第8頁共35頁中北大學(xué) 2014 屆畢業(yè)設(shè)計說明書3 模型的設(shè)計3.13D 模型的建立本零件是應(yīng)用 PRO/E2001 來建立的。本零件的建立過程雖然不是很復(fù)雜，但特征特別多，稍

30、不注意就會出錯，在一邊建模過程中，要一邊設(shè)置拔模斜度，否則建立模型后再來設(shè)置拔模斜度，難度會很大，而且還會出現(xiàn)很多錯誤。具體如PRO/E 圖所示。以下是零件的3D圖：圖3.1零件3D圖第9頁共35頁中北大學(xué) 2014 屆畢業(yè)設(shè)計說明書圖 3.2零件 3D圖3.2零件模具的設(shè)計模具設(shè)計的流程一般是先建構(gòu)出模具構(gòu)件，這個在前面已經(jīng)建出來了就是前面畫的零件圖，再根據(jù)模型特性來設(shè)計模座 （ MOLDBASE ）。模具構(gòu)件包括上模型腔、 下模型腔（也稱為凸模型腔、凹模型腔） 、澆道系統(tǒng)（注道、流道滯料部、澆口等） 、砂芯、銷、滑塊等，而模座則包括固定側(cè)模板、移動側(cè)模板、頂出銷、回位銷、冷卻水線、電熱管、

31、停止銷、定位螺栓、導(dǎo)柱、導(dǎo)鍵等。一般而言，模座的構(gòu)件各部分均可利用protrusion 及 cut 等簡易的實體特征來建構(gòu)， 而型腔由于牽涉到上、 下模的分模面， 因此需要建構(gòu)復(fù)雜的曲面特征。根據(jù)本設(shè)計中的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)需要，必須在產(chǎn)品的其中一個側(cè)面設(shè)置整個側(cè)面的斜抽芯機(jī)構(gòu)，所以在分型面的選擇上如圖所示。主分型面如下圖：第10頁共35頁中北大學(xué) 2014 屆畢業(yè)設(shè)計說明書圖 3.3主分型面斜抽芯分型面如下圖：圖 3.4斜抽芯分型面第11頁共35頁中北大學(xué) 2014 屆畢業(yè)設(shè)計說明書利用分型面所分出的型芯和型腔，再根據(jù)本設(shè)計的設(shè)計方案進(jìn)行修改，從而得到了型芯，定模固定板兼型腔。其他的零件的 3D 設(shè)

32、計也是在原始的機(jī)械設(shè)計中得來的， 但是 3D 設(shè)計的好處是可以及時發(fā)現(xiàn)問題，如干涉等，這樣的話就可以邊設(shè)計邊校核，從而減少錯誤。本設(shè)計中最重要的斜導(dǎo)柱的定位就可以通過在PRO/E 上來進(jìn)行，把定位后所得的各零件間的相關(guān)數(shù)據(jù)測量出來后就可以反映到各零件中去，從而減少了定位誤差。第12頁共35頁中北大學(xué) 2014 屆畢業(yè)設(shè)計說明書4 模具的裝配零件的裝配在 PRO/E 中是根據(jù)約束來進(jìn)行的， 根據(jù)各零件間的裝配關(guān)系使用對齊或匹配的約束來完成裝配。完成所有零件的3D 設(shè)計后就可以裝配了，并在此基礎(chǔ)上建立爆炸圖，在爆炸圖上就可以很清楚的了解各構(gòu)件的裝配關(guān)系。第13頁共35頁中北大學(xué) 2014 屆畢業(yè)設(shè)計說明書5 零件材料的選擇及材料性能5.1制品的材料選擇依據(jù)5.1.1聚苯乙烯的化學(xué)和物理特性大多數(shù)商業(yè)用的 PS 都是透明的、非晶體材料。PS 具有非常好的幾何穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、光學(xué)透過特性、電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向。