[建筑]支座設(shè)計

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。建筑支座設(shè)計建筑支座設(shè)計遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) CAD/CAM 專業(yè) 課程設(shè)計說明書題目： 支座熔模模具設(shè)計 院（系）： 機(jī)械工程與自動化學(xué)院 專業(yè)班級： CAD/CAM082 學(xué) 號： 080102059 學(xué)生姓名： 董毅 指導(dǎo)教師： 高奇 教師職稱： 講師 起止時間： 2011. 12. 92012. 1. 6 課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語院（系）：機(jī)械工程與自動化 教研室：計算機(jī)輔助設(shè)計與制造學(xué) 號080102059學(xué)生姓名董毅專業(yè)班級CAD/CAM082課程設(shè)計（論 文）題 目支座熔模模具設(shè)計課程

2、設(shè)計（論文）任務(wù) 本次課程設(shè)計基于模具CAD/CAM技術(shù)，實現(xiàn)支座零件毛坯(附錄1)的熔模模具設(shè)計，內(nèi)容任務(wù)及要求如下：1、 依據(jù)支座零件圖，應(yīng)用建模軟件實現(xiàn)三維造型；2、 在Pro/E環(huán)境下，進(jìn)行支座模具設(shè)計；3、 繪制支座零件模具裝配圖；4、 針對模具型腔特征，選取一典型件實現(xiàn)數(shù)控加工；5模具設(shè)計課程設(shè)計說明書一份(8000字左右)；模具裝配圖1張，圖符A2或A1。指導(dǎo)教師評語及成績成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日3附錄1 支座零件圖25目錄1緒論. 11.1.模具的分類與基本功能.11.2.壓鑄模具簡介.11.3.型體結(jié)構(gòu)設(shè)計.22 模具造型設(shè)計.42.1. 實體建模.42.2. 模具

3、設(shè)計.42.3.注蠟孔、排氣孔的設(shè)計.52.4.模具上下箱體的定位與夾緊.72.5模具裝配圖.83 箱體數(shù)控加工.133.1銑削用量.153.2數(shù)控加工工序卡.163.3數(shù)控銑床刀具調(diào)整卡.173.4數(shù)控加工走刀路線圖.183.5數(shù)控代碼.193.6型芯、圓柱銷加工.22參考文獻(xiàn)241緒論1.1.模具的分類與基本功能 模具是現(xiàn)代工業(yè)的重要工藝裝備，是許多工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中不可缺少的組成部分。近幾年來，我國模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具設(shè)計與制造水平有了較大提高。如汽車覆蓋件模具，現(xiàn)已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具；塑料模熱流道技術(shù)，氣體輔助注射技術(shù)，以及壓鑄模技術(shù)也已得到深入發(fā)展和應(yīng)用。模具的形狀決定著這些

4、產(chǎn)品的外形。我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活中所使用的各種工具和產(chǎn)品，大到機(jī)床底座、機(jī)身外殼，小到一個胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器外殼、都與模具有著密切關(guān)系。 模具的分類，一般可分為非塑膠模具及塑膠模具兩類。 （1）非塑膠模具有：鑄造模，鍛造模、沖壓模、壓鑄模等。a.鑄造模主要是用于制造表面精度要求不高的鑄件，例如：水龍頭、生鐵平臺等。b.鍛造模主要用于制造各種重要的、受力大的機(jī)械零件或工具的毛坯，例如：汽車車身等。c.沖壓模主要用于制造薄板構(gòu)件，例如：計算機(jī)面板等。d.壓鑄模主要用于低熔點(diǎn)有色金屬（如鋅、鋁、銅、鎂等合金）的小型、薄壁、形狀復(fù)雜件的大量生產(chǎn)，例如：超合金，汽缸體等。（2）塑膠模具根據(jù)生產(chǎn)

5、工藝和生產(chǎn)產(chǎn)品的不同又分為以下六種。a.注射成型模適合用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，例如：電視機(jī)外殼、鍵盤按鈕（應(yīng)用最為普遍）等。b.吹氣模適用于制造中空制品，例如：飲料瓶等。c.壓塑成型模多用于成型熱固性塑料，成型熱塑性塑料以及不加熱的冷壓成型壓制模具和成型聚四氟乙烯坯件，例如：電木開關(guān)、科學(xué)瓷碗碟等。d.擠壓成型模膠水管、塑料袋。e.熱成型模透明成型包裝外殼。f.旋轉(zhuǎn)成型模軟膠洋娃娃玩具。1.2.壓鑄模具簡介 壓力鑄造簡稱壓鑄，是一種將熔融合金液倒入壓室內(nèi)，以高速填充鋼制模具的型腔，并使合金液在壓力下凝固而形成鑄件的鑄造方法。壓鑄區(qū)別與其他鑄造方法的主要特點(diǎn)是高壓和高速。由于壓鑄工藝

6、的特點(diǎn)，正確使用各種工藝參數(shù)是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的決定因素，而模具又是能夠正確選擇和調(diào)整各工藝參數(shù)的前提，模具設(shè)計實際上就是對壓鑄生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的各種因素預(yù)計的則和反映。如若模具設(shè)計合理，則在實際生產(chǎn)中遇到的問題少，鑄件下機(jī)合格率高。反之，模具設(shè)計不合理，例如：某一鑄件設(shè)計時動定模的包裹力基本相同，而澆注系統(tǒng)大多在定模，且放在壓射后沖頭不能送料的灌南壓鑄機(jī)上生產(chǎn)，那么就無法正常生產(chǎn)了，鑄件一直粘在定模上。盡管定模型腔的光潔度大的很光，因型腔較深，仍出現(xiàn)粘在定模的現(xiàn)象。所以模具設(shè)計時，必須全面分析鑄件的結(jié)構(gòu)，熟悉壓鑄機(jī)的操作過程，要了解壓鑄機(jī)及工藝參數(shù)得以調(diào)整的可能性，掌握在不同情況下的填充特性，并考

7、慮模具的加工方式，鉆眼和固定的形式后，才能設(shè)計出切合實際、滿足生產(chǎn)需求的模具。 金屬液的充型時間極短，金屬液的比壓和流速很高，這對壓鑄模來說工作條件極其惡劣，再加上極熱極冷的交變應(yīng)力的沖擊作用，都對模具的使用壽命很大影響。 模具的使用壽命通常是指通過精心的設(shè)計和制造，在正常使用的條件下，結(jié)合良好的維護(hù)保養(yǎng)下出現(xiàn)自然損壞，在不能再修復(fù)而報廢前，所壓鑄模的模數(shù)（包括壓鑄生產(chǎn)中的廢品數(shù)）。1.3.型體結(jié)構(gòu)設(shè)計1.形體外形與壁厚 形體外形尺寸應(yīng)與壓蠟機(jī)相配。為了減輕重量、便于操作，在保證強(qiáng)度和剛度條件下，壓型型體壁厚應(yīng)盡可能薄。2.型體定位 每一對定位面一般需設(shè)置兩個以上的定位銷才能限制其自由度，但過

8、多的定位銷會引起過定位。定位銷之間的間距越大定位精度越高。3.型體鎖緊型體鎖緊有固定式和活動式兩種。水平垂直雙分型的水平滑移式和水平旋轉(zhuǎn)開型式是操作方便的壓型結(jié)構(gòu)，其鎖緊方式常用棱塊來夾緊機(jī)構(gòu)，型體鎖緊常用的活節(jié)螺栓和相配的各種螺母、圓柱銷、凸耳結(jié)構(gòu)。較小的凸耳可與型體連為一體，大壓型凸耳則可鑲裝。4.型體附屬結(jié)構(gòu)型體除含有形成熔模的型腔外，尚需有注臘、開型等一些附屬結(jié)構(gòu)。2 造型設(shè)計2.1. 實體建模對于此類左右對稱圖形在建模時，首先要確定其建模順序。首先拉伸出下方平板，然后拉伸凸臺、打孔。然后在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行加工表面的偏移，確定下一步彎曲桿部分的草繪平面，即垂直平分下平板。拉伸，成型。內(nèi)部

9、空缺部分，在同一草繪平面繪圖，偏移選定之前的曲面輪廓，偏移量為6mm，拉伸，選擇去除材料，成型。其它部分，即找相應(yīng)草繪平面，確定位置關(guān)系。圖2-1三維實體模型2.2 模具設(shè)計在PRO/E下新建制圖模具型腔將單位改成毫米（mm）。 在這里，就要分析零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及開模方向等問題了。首先是模具上不需要表達(dá)的部分。此零件的四個4mm的孔，在調(diào)入實體模型之前，就要將其填充。然后調(diào)入零件實體，創(chuàng)建毛坯。毛坯在創(chuàng)建時，前后左右與零件最近垂直距離定位30mm。然后，完成創(chuàng)建，毛坯件完成。分型面創(chuàng)建，根據(jù)零件為左右對稱圖形，所以可以以對稱面為分型面。之后便是型芯，銷的創(chuàng)建。一下為實際創(chuàng)建順序分步解釋：1.型

10、芯的創(chuàng)建：在型芯的創(chuàng)建中，有難點(diǎn)。第一，因為要選擇的面均在實體零件的內(nèi)部，所以在選擇的時候，要把實體圖改變成線框圖。第二由于被選曲面在內(nèi)部，在選擇時會受到其它非被選曲面的干擾，很難同時選定，所以，只能逐一選擇，復(fù)制粘貼，然后相鄰的兩個復(fù)制面要進(jìn)行合并。選擇圓孔面時，圓孔面不填充（因為之后的銷的影響，二者要有配合）。復(fù)制合并所有面之后，不能立即分型，要把下方曲面的邊界，以選擇邊線的形式，延伸至下方的毛坯表面（包括圓孔）。最后確定完全封閉之后，分型。 圖2-2 型芯 圖2-3 圓柱銷2.圓柱銷的創(chuàng)建： 在創(chuàng)建之前，由于先前已經(jīng)進(jìn)行了第一次分型處理，此時生成了兩個實體，型芯與外毛坯，這里就要先隱藏這

11、兩個，不然創(chuàng)建工作無法進(jìn)行。露出原零件。 觀察零件上部的結(jié)構(gòu)，根據(jù)分型面的計劃，就必須把凹進(jìn)去的部分填充完整。選擇圓孔的內(nèi)部面，復(fù)制粘貼，沿邊界拉伸至下方毛坯邊界，即通透之前的型芯的預(yù)留孔。合并所有面之后，分型。此時分型時要選擇模具體積塊，分割時要選擇之前分割形成的毛坯，不要選擇型芯。 3.分型面的創(chuàng)建： 點(diǎn)擊 按鈕，沿著零件左右對稱面創(chuàng)建直線，拉伸。分型時，選擇模具體積塊，分割時要選擇之前分割形成的毛坯，不要選擇型芯。2.3.注蠟孔、排氣孔的設(shè)計： 注蠟澆口設(shè)計考慮的因素主要主要有：1.塑料流動能量損失最?。?.澆口的位置應(yīng)使進(jìn)入型腔的塑料能順利排出模腔內(nèi)的空氣，進(jìn)入型腔的塑料不要立即封閉排

12、氣系統(tǒng)；3.澆口的位置要避免造成收縮變形；4.澆口的位置應(yīng)減少或者避免塑件的熔接痕；5.對有鑲件的模具，澆口位置不能使流動的塑料沖擊鑲件，但也不能離進(jìn)料口太遠(yuǎn)，否則塑料流到鑲件附近時變冷熔接不好；6.澆口位置及大小要考慮對型芯的影響。盡量避免進(jìn)入的塑料正面沖擊型芯；7.外觀要求高的塑件則澆口不允許設(shè)置在表面上，同時要考慮清理簡便不損壞塑件。選擇10mm注蠟孔 排氣裝置的設(shè)置考慮：1.利用分型面排氣是最簡單的方法，排氣效果與分型面的接觸精度有關(guān)；2.對于大型模具，可利用鑲拼的成型零件的縫隙排氣；3.利用頂桿與孔的配合間隙排氣，必要時對頂桿做些排氣的結(jié)構(gòu)措施；4.利用球狀合金顆粒燒結(jié)塊滲導(dǎo)排氣。燒

13、結(jié)塊應(yīng)有足夠的承壓能力，設(shè)置在塑件隱蔽處，并需開設(shè)排氣通道；5.在熔合縫位置開設(shè)冷料井；6.在分型面上開設(shè)排氣槽，尤其大型注塑必須如此。2.4.模具上下箱體的定位與夾緊： 這里取值為d=12mm H=20mm由于兩箱體是上下開模，因此這里選用固定式定位銷，GB/T2203-1980。如圖： 圖2-4銷釘位置 圖2-5 銷釘 選用M10蝶形螺母2.5 模具裝配圖1. 三維裝配圖圖2-6最初位置型芯拆分：圖2-7型芯拆分下箱體下移：圖2-8上箱體上移圖4-4：固定式定位銷，型芯，圓柱銷拆分：圖2-9固定式定位銷，型芯，圓柱銷拆分2.二維裝配圖一張完整的模具裝配圖應(yīng)該具有以下內(nèi)容：1.一組圖形 用來

14、表示冷沖壓成形模具或塑料成形模具的構(gòu)造、工作原理、零件間的裝配、連接關(guān)系、及主要零件的結(jié)構(gòu)形狀。2.必要尺寸 用來表示模具裝配整體的規(guī)格或性能以及裝配、安裝、檢驗、運(yùn)輸?shù)确矫嫠枰某叽纭?.零件編號、標(biāo)題欄和明細(xì)欄（1）零件編號就是為了便于讀圖和圖樣管理，裝配圖上所有的零、部件都必須編寫序號并在標(biāo)題欄上方編制相應(yīng)的明細(xì)欄。（2）標(biāo)題欄用來填明模具的名稱、繪圖比例、質(zhì)量和圖號及設(shè)計者、校對者、工藝者、審核者、批準(zhǔn)者姓名和設(shè)計單位等信息。（3）明細(xì)欄用來記載模具非標(biāo)準(zhǔn)零件名稱、序號、材料、數(shù)量及標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)代號等。4.技術(shù)要求 用文字或代號說明模具在裝配、檢驗、調(diào)試時需要達(dá)到的技術(shù)條件和要

15、求及使用規(guī)范等。一般包括：對模具在裝配、檢驗時的具體要求；關(guān)于模具關(guān)鍵件性能指標(biāo)方面的要求；安裝、運(yùn)輸及使用方面的要求；有關(guān)試驗項目的規(guī)定等。圖2-10主視圖圖2-11俯視圖圖2-12左視圖圖2-133 箱體數(shù)控加工數(shù)控加工，就是泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的工藝過程。數(shù)控機(jī)床是一種用計算機(jī)來控制的機(jī)床，用來控制機(jī)床的計算機(jī)，不管是專用計算機(jī)、還是通用計算機(jī)都統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動和輔助動作均受控于數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令。一般來說數(shù)控加工工藝主要包括的內(nèi)容如下： (1) 選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容； (2) 對零件圖紙進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析； (3) 數(shù)控加工的工藝設(shè)計； (4)

16、對零件圖紙的數(shù)學(xué)處理； (5) 編寫加工程序單； (6) 按程序單制作控制介質(zhì)； (7) 程序的校驗與修改； (8) 首件試加工與現(xiàn)場問題處理； (9) 數(shù)控加工工藝文件的定型與歸檔。定位安裝的基本原則：在數(shù)控機(jī)床上加工零件時，定位安裝的基本原則是合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案。在選擇時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1、力求設(shè)計、工藝和編程計算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。 2、盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。 3、避免采用占機(jī)人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。選擇數(shù)控刀具的原則：數(shù)控車床進(jìn)給加工路線指車刀從對刀點(diǎn)(或機(jī)床固定原點(diǎn))開始運(yùn)動起，直至返回該點(diǎn)并結(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑，

17、包括切削加工的路徑及刀具切人、切出等非切削空行程路徑。 精加工的進(jìn)給路線基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，因此，確定進(jìn)給路線的工作重點(diǎn)是確定粗加工及空行程的進(jìn)給路線。在數(shù)控車床加工中，加工路線的確定一般要遵循以下幾方面原則。 應(yīng)能保證被加工工件的精度和表面粗糙度。 使加工路線最短，減少空行程時間，提高加工效率。 盡量簡化數(shù)值計算的工作量，簡化加工程序。 對于某些重復(fù)使用的程序，應(yīng)使用子程序。使加工程序具有最短的進(jìn)給路線，不僅可以節(jié)省整個加工過程的執(zhí)行時間，還能減少一些不必要的刀具消耗及機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)滑動部件的磨損等。最短進(jìn)給路線的類型及實現(xiàn)方法如下。 (1)最短的切削進(jìn)給路線。切削進(jìn)給路線最短，

18、可有效提高生產(chǎn)效率，降低刀具損耗。安排最短切削進(jìn)給路線時，還要保證工件的剛性和加工工藝性等要求。 (2)最短的空行程路線。(3)大余量毛坯的階梯切削進(jìn)給路線。列出了兩種太余量毛坯的切削進(jìn)(4)零件輪廓精加工的連續(xù)切削進(jìn)給路線。零件輪廓的精加工可以安排一刀或幾刀精加工工序其完工輪廓應(yīng)由最后一刀連續(xù)加工而成，此時，刀具的進(jìn)、退位置要選擇適當(dāng)，盡量不要在連續(xù)的輪廓中安排切人和切出或換刀及停頓，以免因切削力突然變化而破壞工藝系統(tǒng)的平衡狀態(tài)致使零件輪廓上產(chǎn)生劃傷、形狀突變或滯留刀痕。(5)特殊的進(jìn)給路線。在數(shù)控車削加工中，一般情況下。刀具的縱向進(jìn)給是沿著坐標(biāo)的負(fù)方向進(jìn)給的，但有時按其常規(guī)的負(fù)方向安排進(jìn)給

19、路線并不合理。甚至可能損壞工件。3.2箱體數(shù)控加工工序卡數(shù)控加工工序卡零件名稱模具腔體零件圖號夾具名稱精密虎鉗設(shè)備名稱及型號數(shù)控銑床XKK-7250C材料名稱及牌號鋁合金5A32硬度HBS30-150工序名稱數(shù)控綜合加工工序號80工步號工步內(nèi)容切削用量刀具量具Vff編號名稱名稱1粗加工上表面36020.2T180端面銑刀（5個刀片）25-50外徑千分尺2精加工上表面50010180端面銑刀（5個刀片）25-50外徑千分尺3粗加工兩個箱體腔體10020.102T220細(xì)齒3刃立銑刀0-200游標(biāo)卡尺4精加工兩個箱體腔體15010.0753.4 數(shù)控加工走刀路線圖數(shù)控加工走刀路線圖零件圖號工序號工

20、步號程序號機(jī)床型號XKK-7250C程序段號O0002加工內(nèi)容銑下箱體腔體共 頁第 頁 XY方向 Z方向編程校對審批3.5數(shù)控代碼%G71O0005(C:11h.ncl.1)(02/23/12-18:21:37)N0010T1M06S2000M03G00X-38.631Y21.G43Z20.H01G01Z-2.5F200.Y44.069G02X-36.57Y46.53I2.501J-.001G01X-26.5Y48.334Z20.G00X-24.Y56.167G01Z-2.5X0.Z20.G00X-46.697Y0.G01Z-2.5Y4.Z20.G00X-38.631Y6.5G01Z-2.5Y

21、13.Z20.G00X-35.616Y15.5G01Z-2.5Y18.5Z20.G00X-84.384Y101.5G01Z-2.5Y98.5Z20.G00X-153.5Y27.881G01Z-2.5Y21.Z20.G00X-164.5Y18.5G01Z-2.5Y15.5Z20.G00X-73.303Y4.Y70.379X-107.695X-110.359Y67.91X-83.664Y65.441X-113.023X-115.681Y62.972X-83.664Y60.503X-118.338X-120.996Y58.034X-83.664Y55.565X-123.653X-126.31Y53.

22、096X-83.664Y50.627X-128.967X-131.624Y48.159X-83.664Y45.69X-134.282X-136.939Y43.221X-83.664Y40.752X-139.596X-142.253Y38.283X-83.664Y35.814X-144.911X-147.568Y33.345X-83.664Y30.876X-150.225X-152.244Y29.X-130.5X-130.074Y28.963X-129.646Y28.849X-129.245Y28.662X-128.883Y28.407X-83.664Y25.938X-128.Y23.469X-

23、83.664Y21.X-128.Y26.5X-128.04Y26.947X-128.158Y27.375X-128.35Y27.775X-128.608Y28.134X-128.926Y28.443X-130.5Y29.G03X-37.697Y69.917I-213.981J-1004.821G02X-39.702Y72.368I.495J2.451G01Y96.Z20.G00X-36.563Y98.5G01Z-7.5Y101.5Z20.G00X-80.298Y96.G01Z-7.5Y21.Z20.G00X-130.5G01Z-7.5Y26.5Z20.G00X-153.5G01Z-7.5Y21

24、.Z20.G00X-164.5Y18.5G01Z-7.5Y15.5Z20.G00X-71.633Y4.G01Z-7.5Y0.Z20.G00Y108.G01Z-7.5Y104.Z20.G00X-83.437Y101.5G01Z-7.5Y98.5Z20.G00X-50.01Y104.G01Z-10.Y108.Z20.G00Y0.G01Z-10.Y4.Z20.G00X-40.683Y6.5G01Z-10.Y13.Z20.G00X-37.42Y15.5G01Z-10.Y18.5Z20.G00X-40.683Y21.G01Z-10.Y47.156G02X-38.745Y49.592I2.5J0.G03X-29.638Y51.789I-92.922J405.178G01X-26.5Y52.606Z20.G00Y65.394G01Z-10.G03X-32.899Y67.022I-74.098J-277.856G01X-38.745Y68.408G02X-40.683Y70.844I.562J2.436G01Y96.Z20.G00X-37.42Y98.5G01Z-10.Y101.5Z20.G00X-79.317Y96.G01Z-10.Y