模具设计与制造毕业设计论文洗衣机配件制品注射模设计

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1、摘要本文首先介绍了模具工业的地位、发展及CAD/CAE/CAM在模具设计中的关键作用。接着分析了制品的结构特征及所用材料ABS的成型工艺、性能特征。然后根据制品的体积、结构特征选择合适的注塑机型号，确定型腔数目及分型面位置。根据注塑机的参数设计主流道浇注系统、主流道衬套，接着设计成型零部件、合模导向机构(导柱、导套)、顶出机构，采用EMX4.1装了配标准模架，设计冷却水道。根据注塑机技术参数校核模具相关参数，接着介绍了模具的工作原理及Pro/E软件在模具设计中的应用，最后采用Master CAM完成关键零件的数控加工。关键词： 分型面 注射模设计 标准模架 Pro/E Master CAMi目

2、 录摘要I1 前言32 塑件的结构及工艺分析32.1塑件结构分析32.2 塑件制品的工艺分析42.2.1 力学性能52.2.2 电学性能52.2.3 热学性能52.2.4 化学性能52.2.5 ABS的加工特性52.2.6注射成型63 模具设计63.1注射成型机的型号和规格的选择63.2 注射模具结构设计73.2.1型腔数目的确定73.2.2分型面设计73.3 浇注系统设计83.3.1 主流道的设计93.3.2分流道及浇口布局如图893.3.3冷料穴103.3.4 排气系统的设计103.4 成型零件的设计103.4.1 采用的形式103.4.2 成型零件工作尺寸的计算113.4.3 型腔刚强度

3、校核113.5 导向机构的设计123.5.1 导向机构的主要作用123.5.2 导向机构的设计原则123.5.3 导柱和导套的设计123.6 脱模机构的设计133.6.1 顶杆顶出机构的设计要点133.6.2 顶杆的设计143.6.3 设计中所涉及到的其它脱模机构零件143.7 抽芯机构的设计153.8 模具的温度调节系统153.8.1 调节模具温度的目的153.8.2 冷却系统设计要点：153.9 标准模架的选定163.9.1 模具标准化的意义163.9.2 模具钢材的选用163.10 相关参数的校核163.10.1 注射压力校核163.10.2 锁模力校核163.10.3开模行程与顶出机构

4、装置的校核173.10.4注射机安装模具尺寸的校核173.11模具工作原理介绍174 成型零部件的数控加工184.1零件分析184.1.1零件特性184.1.2工艺分析19A确定装夹方案19B确定定位方案19C孔加工方案的选择194.1.3技术要求204.2零件的导入204.3零件的加工204.3.1设定毛坯20B画出毛坯203.1.3确定毛坯213.2铣平面213.3挖槽213.4圆弧面的加工213.5倒角的加工233.5钻孔243.6铰孔283.7铣外轮廓313.8.生成数控程序355CAD、PRO/ENGINEER、MASTERCAM在注塑模具设计中的应用365.1 Pro/ENGINE

5、ER的工程技术在模具中的应用365.2 Pro/ENGINEER软件在注塑模设计中的应用364.2.1 注塑模设计流程36参考文献38致谢411 前言模具是工业生产的重要工艺装备，它被用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品。在材料的加工工业中广泛使用模具，75%以上的金属制品（含半成品），95%以上的塑料制品是通过模具来成型的。在洗衣机、照相机、电视、电话等电器、仪器仪表、通信工业中，约有90%以上的零件需要用模具进行生产。采用模具生产制件具有生产效率高，质量好，切削少，节约能源和原材料、成本低等一系列优点。模具已成为当代生产的重要手段，成为多种工艺中最具潜力的发展方向。模具是机械、电子、仪器仪

6、表等行业的基础工业，它对国民经济和社会的发展起着越来越大的作用，世界上工业发达的国家无不把发展模具工业放在优先地位。现在我们对产品设计的要求是快速、准确。随着软件技术的发展，三维设计的诞生使模具实现了可视化、面向装配的设计。模具由二维设计到三维设计实现了模具设计的重大突破。模具的三维设计直观再现了未来加工出的模具本体，设计资料可以直接用于加工，真正实现了CAD/CAM一体化和少、无图样加工。本次设计的目的在于利用Proe和AutoCAD软件完成塑件的绘制，塑件的模具设计，和模具成型零件的模拟加工来达到掌握CAD/CAM技术。2 塑件的结构及工艺分析2.1塑件结构分析洗衣机配件制品的结构如图1所

7、示。图1 制品实体模型图2 制品图塑料制品的设计在塑件的生产中起着重要的作用，既要满足其使用功能，还要降低模具结构的难度，以及降低成型条件，以达到最大化降低生产成本的要求。所以对于塑件设计者说，不仅要具有机械设计的知识，而且需要有塑件造型、塑料配方、塑料加工、塑料模具和成型工艺等方面的知识。塑件的名称是洗衣机配件，其结构特点： 塑件材料为ABS，其密度为1.05g/cm3，体积为2.98102cm3，质量为3.13102 g。壁厚1.5mm，长宽高=619.59113170.53。制品壁薄，尺寸大，流程长。 塑件的外观要求光洁、无裂纹、无银丝、无气泡、无杂质、无凹痕、无顶白，并且要求有较高的力

8、学强度和较好的电介性能。 本塑件设计模具的难点在于曲面计算复杂，里面结构很复杂，及侧面的不规则的锯齿形状会给分型造成难度。2.2 塑件制品的工艺分析ABS的性能如表1所示。表1 ABS的性能性能密度/（g/cm3）拉伸强度/MPa伸长率（%）弯曲强度/MPa弯曲弹性模量/GPa悬臂梁缺口冲击强度（23）/(J/m)洛氏硬度（R）热变形温度 （ 1.82MPa）/线膨胀系数/(10-5/)通用型1.021.063352102068872.02.610521510011087967.08.82.2.1 力学性能不同级别的ABS拉伸强度差异较大，一般为3352MPa。ABS树脂有极好的冲击强度，具有

9、优良的抗蠕变性能，较好的耐磨性能，有良好的尺寸稳定性。2.2.2 电学性能ABS在宽广的频率范围内具有良好的电绝缘性能，且很少受温度或湿度的影响。2.2.3 热学性能ABS的热变形温度在载荷为1.82MPa时约为93，随着加工过程中退火的处理，可增加610。由于ABS无定形结构的特点，它具有平稳的应力-温度效应。ABS的脆化温度为-7，通常在-40时仍有相当的强度。ABS制品的使用温度为-4100。ABS树脂易燃，无自熄性。2.2.4 化学性能ABS耐化学药品性能较好，由于其分子结构中有腈基的存在，使他几乎不受稀酸稀碱及盐类的影响，但能溶于酮、醛、酯和氯代烃中；不溶于乙醇等大部分醇类，但在甲醇

10、中长期接触会溶胀。与大多数塑料一样，ABS在应力作用下，其表面受醋酸、植物油等化学试剂的侵蚀会产生应力开裂。 2.2.5 ABS的加工特性A ABS的流动性能ABS的熔体流动速率（MFR）一般在0.021g/min(200、5kg)之间，个别的MFR超出此范围。MFR越大，流动性越好。一般MFR大于0.1g/min的ABS适合注射成型。ABS熔体属于假塑性流体，表现出“剪切变稀”的流变特性，可通过调整剪切速率来改变熔体粘度。ABS熔体粘度适中，其流动性比聚酰胺稍差，比聚碳酸酯要好，熔体的冷却固化速度较快。BABS的热物理特性ABS属无定形聚合物，无明显熔点，玻璃化转变温度Tg一般在115左右，

11、所以成型温度应大于115。ABS的热稳定性较差，受热至260以上开始分解，产生有毒挥发性物质，通常ABS的成型温度控制在250以下。对于注射成型，加工温度一般为160230。ABS熔融温度较低，一般在160190之间，温度区间较宽，因此易于加工。热稳定性不仅与加工温度有关，还与加工温度条件下停留的时间有关。加工温度越高，为使塑料不起化学反应，停留时间应越短。为了提高塑料的热稳定性，通常在塑料中加入热稳定剂，以便使加工温度区间变宽，延长允许停留时间。ABS的热稳定性较差，应尽量减少停留时间，同时加工后应清理料筒。CABS的干燥特性由于ABS树脂含有腈基等强极性基团，所以吸水性较大。其吸水性大于聚

12、苯乙烯，仅次于聚酰胺。ABS的吸湿性小于1%，一般为0.3%0.8%。不管采用何种方法，在加工前应对ABS树脂进行干燥。根据含水量的多少，在成型前应在80左右干燥24h，使含水量降至0.1%以下。通常的干燥方法为循环鼓风干燥，温度控制在7080，时间在4h以上；也可普通烘箱干燥，温度控制在80100，时间2h，粒层厚度小于50mm。2.2.6注射成型ABS注射成型的螺杆以单头、等距、渐变、全螺纹、带止回环为宜，螺杆长径比为20，压缩比为2.02.5.喷嘴可选用敞开式或延伸式，避免采用自锁式喷嘴，以免降低注射流程或引起物料变色。注射温度应较低，以防止发生分解或对力学性能带来不利的影响。注射压力对

13、薄壁、长流程、小浇口的制品要求较高，因此保压压力不宜过高。成型温度在200260，为了改善制品外观，避免合模线和陷坑等不良现象，减少制品变形，模具温度为70。表2为推荐成型工艺条件，仅供参考。表2 推荐成型工艺条件螺杆转速/(r/Min)喷嘴温度/料筒温度/模具温度/注射压力/MPa保压压力/MPa注射时间/s保压时间/s冷却时间/s总周期/s后部中部前部3060180190180200210230200210507070905070351530153040703 模具设计3.1注射成型机的型号和规格的选择对大型注射模，生产中每次实际注射量应为公称注射量的0.50.8倍，现取0.65G进行估测

14、故，V注=2V件/0.65=22.98102cm3/0.65=916.922cm3。考虑到制品的投影面积和顶出距离，选取型号为HTF800W2-A型。该设备的主要技术参数如表3所示：表3 注塑机主要技术参数型号HTF800W2-A型号HTF800W2-A结构型式卧移模行程/mm1040理论注射容量/cm32990最大模具厚度/mm1000螺杆直径/mm90最小模具厚度/mm420注射压力/Mpa228模具定位孔直径/mm250注射速率（g/s）520喷嘴球半径/mmSR20塑化能力（g/s）71.8喷嘴口孔径/mm6螺杆转速（r/min）0110锁模力/KN8000拉杆内间距/mm100010

15、003.2 注射模具结构设计3.2.1型腔数目的确定型腔数目是根据有锁模力、最大注射量、制件的精度要求、经济性等来确定的。本设计中考虑到该塑件的投影为细长的形状，为了经济性，采用一模两腔。形式如图3所示图3 型腔形式3.2.2分型面设计分型面的选择很重要，它对塑件的质量、操作难易、模具结构及制造影响很大。在选择分型面时一般应考虑以下因素。(1) 分型面应取在塑件尺寸的最大处，有利于脱模。(2) 使塑件留在动模部分，这是由于推出机构通常设在动模一边，将型芯设在动模部分，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模边。(3) 有利于保证塑件的外观精度和精度要求。(4) 模具结构简单，使用方便，制造容易。

16、(5) 成型效率及成型操作。(6)分型面应该有利于排气。本设计中制品侧向的结构比较复杂，先做侧型芯的分型面，再做主分型面可以降低分型的难度。侧型芯的分型面选择如图4所示：图4 侧型芯分型面主分型面如图5所示图5 主分型面3.3 浇注系统设计普通浇注系统一般由主流道，分流道和浇口及冷料穴组成，本设计的模具为一模两腔，采用侧浇口。它由一个主流道及四个分流道组成，塑件通过主流道进入分流道再由分流道通过侧浇口进入型腔。由于制品结构比较复杂，成型后收缩包在型芯上能够脱出浇注系统，所以省去拉料杆。浇注系统手工去除。3.3.1 主流道的设计(1)主流道的大端尺寸D=20mm, 圆锥角一选用2,则取小端的尺寸

17、为d=7mm。(2) 主流道衬套一般用T8A，并进行淬火处理，浇口套的硬度应低于注塑机喷嘴的硬度。(3) 浇口套与注塑机喷嘴头的接触面必须吻合。(4) 定位环设计为了保证模具安装在注射机上后，其主流道与喷嘴对中，必须凭借定位零件来实现，通常采用定位环定位。定位环的设计需要与主流道配合，定位环外径D1与注射模上固定孔是间隙配合，在端面用螺钉将定位环压在模体内。定位环D1= 250mm ，采用6个M6的螺钉。主流道衬套及定位环如下图6、图7所示： 图6主流道衬套和定位环图7主流道衬套尺寸3.3.2分流道及浇口布局如图8图8分流道及浇口布局一次分流道是直径为14mm的圆形截面，二次分流道是直径为14

18、mm的半圆形截面，浇口为扁浇口，尺寸为10mm1mm3mm。3.3.3冷料穴在主流道和二次分流道末端设冷料穴，储存冷料。3.3.4 排气系统的设计 排气槽一般开设在分型面上熔料最后充满处。对大型模具来讲，型腔空间大，需要的塑料原料多，型腔内形成的气体就更多，因此应设计全面排气系统。考虑到制品的侧抽比较大，镶块很多，所以没有另外开设排气槽。在本模具中排气的形式有：(1) 利用分型面排气；(2) 利用顶杆配合间隙排气；(3) 利用镶件的间隙排气。3.4 成型零件的设计直接与塑料接触确定塑件形状的零件称为成型零件，包括凹模和凸模（或型芯）。在本次设计中主要包括由型腔，型芯，侧型芯组成的成型零件。型腔

19、如图9、型芯如图10、图11所示。3.4.1 采用的形式(1) 型腔用于成型塑件的外表面，该塑件分型面设在接近下表面处，结构比较简单，所以型腔设计成整体式的。(2) 型芯用于成型制件的内部结构，型芯上带有两个较大的侧抽，型芯结构较复杂，因此需要设计成组合式型芯，可节省体积、降低加工难度，针对侧型芯比较大，不能采用斜到柱结构，设计成油缸驱动。开模的时候，油缸驱动侧型芯分型。 图9型腔二维图 图10型芯实体图3.4.2 成型零件工作尺寸的计算参照课本内容添加3.5 导向机构的设计导向机构是保证动模与定模或上模与下模合模时正确定位和导向的重要零件。其主要零件是导柱和导套。3.5.1 导向机构的主要作

20、用(1) 定位作用，为避免模具在装配时，因方向搞错而损坏成型零件，并在模具闭合后，使型腔在工作过程中能保持正确的形状和位置，确保塑件壁厚的均匀性。(2) 导向作用，在动模向定模闭合行进中，导向机构应首先接触、引导动模、定模沿准确的方向和位置闭合，避免凸模偏离型腔而发生事故。(3) 承受一定的侧压力，高压塑件熔体注入型腔时，会产生单向侧压力。或者由于型腔侧面不对称、模具重心与分型面成型的几何中心不一致会产生较大的侧压力，均须由合模导向机构来承担，但当单向侧压力过大时，需增设锥面定位机构来承担。(4) 支撑定模型腔板或动模推板，对于双分型面注射模，导柱还需支撑型腔板的重力，也对此板导向和定位，对于

21、脱模机构中设置的导柱，也有此种功能。3.5.2 导向机构的设计原则导柱应合理分布在模具边缘空间位置，其中心至模具型腔应有足够的距离，以保证更好地起到定位导向作用，以便凸，凹模加工容易。对大型模具导向机构的设计原则如下：(1) 导柱（或导套）应布置在距离型腔较远的四周处，并保证导套边缘有足够的强度和刚度。(2) 导柱压入部分与有效滑动部分的直径的公称尺寸一致时。公差配合应符合间隙配合公差要求。(3) 导柱要有足够的耐磨性，硬度要求高，而导套要选择硬度低的材料。(4) 为了取出塑件的方便。导柱应安装在定模上，导套安装在动模上。(5) 导柱台肩可防止导柱拔出，起止退作用，台肩应埋在凹坑里其断面应与固

22、定板平面在同一平面上，以防止导柱与固定板有相对移动，由定模板（或垫板）压紧。(6) 导柱有效长度上的滑动部分必须制作油槽，以促进润滑和积存灰垢。(7) 导柱与导套有一定的配合公差。3.5.3 导柱和导套的设计（1）导柱的设计本设计的导柱为带头导柱，材料选用T8A。热处理方法为，淬火处理，硬度达到HRC5660。设计的导柱如图12所示： 图12 导柱 (2)导套的设计在穿透的导向孔中，除了按其直径大小，需要一定长度的配合面外，其余部分孔径可以扩大，以减少精加工面并改善其配合状况；导套的结构如图3.11所示；为使导柱较顺利进入导套孔，其前端应倒圆角，滑动部分按H8/f8间隙配合，表面粗糙度Ra为0

23、.4m，外径按H7/m6过渡配合；材料跟导柱一样采用T8A淬硬到HRc5055。设计的导套如图13所示图13 导套结构.3.6 脱模机构的设计 塑料制品注射成型并在模腔中冷却固化后并开启模具，将制品从模体中顶出，是靠模具顶出机构的动作来实现的。在本次模具设计中采用较简单的顶杆顶出的形式。3.6.1 顶杆顶出机构的设计要点 顶杆应设在脱模阻力较大的部位， 顶杆应设在塑件承受力较大的部位，以防止在顶出的过程中塑件的变形和损伤。 顶杆的位置应布局均匀合理。 在确保塑件顶出的前提下，顶杆的数量应尽可能少，以简化模具结构，减少顶出对塑件的表面的影响。 顶杆应尽可能短，但不能过细。 顶杆的材料多为T8A,

24、T10A,顶杆头部脆硬HRc50-55。3.6.2 顶杆的设计顶杆的结构形式： 直圆柱形顶杆顶杆的固定方式： 台肩式固定如图14所示：图14 顶杆顶杆的组装精度：顶杆的头部直径一般在10以下选取，本模具中选用的是8mm,与顶杆孔的配合精度为d(H8/h8)。3.6.3 设计中所涉及到的其它脱模机构零件复位杆（回程杆）：作用是将已经完成顶出塑件的顶杆回复到注射成型时的原始位置。复位杆必须装在固定顶杆的同一固定板上，而且各个复位杆的长度必须一致，复位杆端面常低于模板平面0.020.05mm。本模具中选用35的复位杆。复位杆的结构如图15所示：图15 复位杆整体顶出结构如图16所示：图16 整体顶出

25、结构3.7 抽芯机构的设计本模具设计采用油缸驱动侧抽芯。油缸选用30 MOB-FA型，布局如图17所示。图17 油缸布局图3.8 模具的温度调节系统3.8.1 调节模具温度的目的 制造出复合技术要求而质量稳定的产品。 制造生产成本最低的产品。 实现最经济高效的产品制造周期。3.8.2 冷却系统设计要点： 冷却水道与成型面各处应取相同的距离，并使水道的排列与成型面的形状相符。 冷却水道应使成型零件表面冷却均匀，模具的温差不大。 冷却水道的直径一般在812之间连选。 冷却水道的距离应适当。 浇注部位由于经常接触注塑机喷嘴，而熔料首先从浇口注入，所以浇口部位是模具上温度最高的部位。3.9 标准模架的

26、选定3.9.1 模具标准化的意义模具技术标准是指在模具设计和制造中所有遵循的技术规范、基准和准则。遵循模具的标准化可以使设计规范化并且使设计人员摆脱重复的一般性设计，提高了生产效率。改变模具制造行业转为专业化生产，从而提高其质量和精度。也是CAD/CAM技术实现的先决条件。设计中模具选用的主要标准模架以模具设计手册中的模架为参考依据,选用基本尺寸为900mm900mm的模架。3.9.2 模具钢材的选用 模具成型材料的选用，主要根据制品的批量，塑料类别来确定。在此，导柱，顶杆，复位杆均采用65Mn号钢，型芯采用P20号钢。3.10 相关参数的校核3.10.1 注射压力校核根据塑料模具设计手册提供

27、的经验数据，ABS树脂容体流动性能一般，壁薄且尺寸大精度要求高，注射压力在7090Mpa范围内。（0.750.9）P0 PP0注射机额定最大注射压力 MPaP塑件成型所需的注射压力 MPa计算得： （0.750.9）228=171205.290 经校核注塑压力符合要求。3.10.2 锁模力校核 F0F =P模A式中 F0额定锁模力NA分塑件制品及浇注系统在分型面上的投影面积之和 mm2P模模内平均压力（型腔内的熔体平均压力），MPaF注射压力在型腔内所产生繁荣作用力 N根据塑料模具手册查得ABS的型腔压力为70Mpa计算得： 8000KN70112312=7861.840KN故锁模力符合要求。

28、3.10.3开模行程与顶出机构装置的校核S=1040mm H1 + H2 + 510=220+212.430=442.430mm S H1 + H2 + 510故最大开模行程符合要求。3.10.4注射机安装模具尺寸的校核注射机喷嘴球半径SR20mm，主流道衬套的喷嘴直径为22mm，符合工艺要求。经校核所选注塑机符合要求。3.11模具工作原理介绍模具装配图如图18所示，其工作原理如下: 当模具处于闭合状态时,注塑机喷嘴将熔融塑料注射到模具型腔约100%时停止注射,熔体充满整个模具型腔,并且在保压冷却阶段对塑料进行保压。当塑料冷却完毕,油缸驱动侧型芯侧向分型，然后注射机顶出机构开始动作,带动模具的

29、顶出系统将制件顶出。浇注系统和制品一并脱模顶出，手动去除浇注系统。此时模具在注射机带动下又处于合模状态,准备下一个成型循环。图18 模具装配图4 成型零部件的数控加工4.1零件分析 4.1.1零件特性由图纸可知零件是由外轮廓、槽、孔、螺纹以及圆弧面等组成。其中底面是基准面，上表面有平行度要求，零件多个尺寸有公差要求，在加工过程中应保证其尺寸精度,圆弧面要进行局部淬火：孔表面粗糙度要求较高，再利用麻花钻进行加工之后，再进行铰孔。 4.1.2工艺分析工艺编排一般采取工序集中原则，尽可能缩短工艺流程。根据零件的工作状态圆弧面要进行局部淬火处理，由于零件形状简单，力学性能要求较高则毛坯易采用锻件，所以

30、零件的加工工艺可以按以下路径进行：铣平面铣凸台面凹槽加工钻中心孔铰孔铣圆弧面铣倒角 A确定装夹方案该零件毛坯的外形比较规则，因此选择精密平口虎钳进行夹紧。 B确定定位方案根据基准重合原则和基准统一原则以工件下表面和工件一侧面进行定位，采用合适垫铁和虎钳固定钳口保证定位。 C孔加工方案的选择孔加工前，为便于钻头引正，先用中心钻加工中心孔然后再钻孔。内表面的加工方案在很大程度上取决于内孔表面本身的尺寸精度的粗糙度。对于精度较高，粗糙度Ra值较小的表面，一般不能一次加工到规定的尺寸，而要划分加工阶段逐步进行。该零件孔系加工方案的选择如下：孔12、40、10、Ra1.6选择“钻铰”.第一次数控加工工步

31、工步内容刀具号刀具规格主轴转速（r/min）进给速度（mm/min）1铣平面T0120面铣刀20004002外形铣T0210平底刀3000500第二次数控加工工步工步内容刀具号刀具规格主轴转速（r/min）进给速度（mm/min）1凸台铣削T0110平底刀25006002铣平面T0120面铣刀20006003凹槽加工T0110平底刀35004004钻11.8孔T0110.8钻头28004005铰12孔T0112铰刀25006006钻9.8孔T018麻花钻18003007攻10孔T0110右牙刀20004008钻39.5孔T0139麻花钻25006009铰40孔T0140铰刀300040010铣

32、圆弧面T013球刀290050011铣倒角T012球刀2500500 4.1.3技术要求零件材料为硬铝，没有经淬火加时效处理的硬强度和硬度较低，加工时容易出现变形和粘刀等不易于加工的性能，因此在粗加工前先退火，粗加工完后，再进行淬火加时效处理，然后才能精加工。这样可以满足零件的加工要求和使用要求。硬铝的耐蚀性差，通常会在其表面包裹一层纯铝以增强其耐蚀性。4.2零件的导入4.3零件的加工 4.3.1设定毛坯A设置工作界面点击工作界面下的层别，打开层别管理，把毛坯设置为当前图层，其余图层关闭，工作界面改为如图1-24所示。 B画出毛坯点击实体挤出实体创建主体，系统弹出串联对话框然后点击要串联的图形

33、，然后点击“确”系统弹出挤出实体的设置对话框，然后输入挤出实体的距离为26，挤出方向向上，如图1-25所示，然后单击确认。图1-253.1.3确定毛坯点击机床类型默认，点击属性材料设置，系统弹出机器群组属性对话框，点击实体选择毛坯如图1-26所示：3.2铣平面点击刀具路径，选择平面铣，点击确认，系统弹出串联选项，点击毛坯底面，点击确认。点击刀具，系统弹出自定义刀具对话框，选择面铣刀，依次对夹头，切削参数，共同参数进行设置，点击确认。如图1-27、1-28、1-29所示，点击可去掉刀具路径。3.3挖槽点击刀具路径，选择标准挖槽，点击确认。系统弹出串联选项，点击凸台的轮廓线，然后点击确认。点击刀具

34、系统弹出自定义刀具对话框选择槽刀，依次对夹头、切削深度、粗加工，进到模式，共同参数进行设置，点击确认。如图1-30、1-31所示：3.4圆弧面的加工首先把实体转换成曲面，选中圆弧面的轮廓线，点击绘图曲面由实体转换成曲面。然后选中轮廓线，点击刀具路径曲面粗加工粗加工平行铣削选择轮廓线，依次选择刀具，道具路径，曲面加工参数，粗加工平行铣削参数中的切削深度，间隙设定，高级设置进行设置。如图1-32、1-33、1-34、1-35、1-36所示：图1-26图1-27图-28图1-293.5倒角的加工点击刀具路径曲面粗加工曲面粗加工等高外形加工，分别设置刀具路径参数，曲面加工参数，等高外形粗加工参数中的切

35、削深度，间隙设定，高级设置的参数。如图1-37、1-38、1-39、1-40、1-41所示：图1-30图1-313.5钻孔点击刀具路径，选择钻孔，系统弹出选取钻孔的点对话框，点击选取图素，点击原先画好孔的外形轮廓（如图1-28所示）点击确定。系统弹出2D刀具路径-螺旋式对话框，在对话框内右击鼠标，选择创建新刀具，选择钻孔，系统弹出定义刀具，对刀具进行设置，点击确认，加工效果如图1-42、1-43、1-44、1-45、1-46、1-47所示。图1-32图1-33图1-34图1-35图1-36图1-37图1-38图1-393.6铰孔点击刀具路径，选择钻孔，系统弹出选取钻孔的点对话框，点击选取图素，

36、点击原先画好孔的外形轮廓点击确认。系统弹出2D刀具路径-螺旋式对话框，在对话框内右击鼠标，选择创建新刀具，选择铰孔刀，依次对夹头、切削参数、共同参数进行设置，点击确认，加工效果如图1-48、1-49、1-50、1-51所示。图1-40图1-41图1-42图1-43图1-44图1-453.7铣外轮廓点击刀具路径，选择外形铣削，点击确认，系统弹出串联选项，点击毛坯底面，点击确认。点击刀具，系统弹出自定义刀具对话框，选择平底刀，依次对夹头，切削参数，共同参数进行设置，点击确认。如图1-52、1-53、1-54所示，点击可去掉刀具路径。图1-46图1-47图1-48图1-49图1-50图1-51图1-

37、52图1-53图1-543.8.生成数控程序%O0000(云言言5)(DATE=DD-MM-YY - 26-05-11 TIME=HH:MM - 11:01)(MCX FILE - D:我的文档桌面云言言8.MCX)(NC FILE - D:我的文档桌面云言言5.NC)(MATERIAL - ALUMINUM MM - 2024)( T7 | | H7 )( T20 | | H20 )( T24 | | H24 )( T25 | | H25 )( T26 | | H26 )( T27 | | H27 )( T28 | | H28 )( T29 | | H29 )( T2 | | H2 )( T

38、19 | | H19 )( T1 | | H1 )( T6 | | H6 )( T12 | | H12 )( T14 | | H14 )( T17 | | H17 )N100 G21N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90N104 T7 M6N106 G0 G90 G54 X-72.122 Y-39.122 A0. S0 M5N108 G43 H7 Z51.N110 Z31.N112 G1 Z23. F0.N114 Y-48.946 F.3N116 X-61.029N118 X-69.845 Y-41.549N120 G2 X-72.122 Y-39.122 I8.999 J10

39、.7255CAD、Pro/E、MasterCAM在注塑模具设计中的应用Pro/E Wildfire 4.0 是一个大型软件包，它支持并行工作和协同工作，是一个运用广泛，功能强大的CAD/CAE/CAM工程设计软件，它将产品从设计到生产加工的过程集成在一起，并且能够实现所有用户同时参与同一产品的设计与制造工作。5.1 Pro/ENGINEER的工程技术在模具中的应用在本次设计中主要用到以下模块：实体装配模块 该模块是一个参数组装管理系统，用户可采用自定义手段去生成一组组装系列并可以自动地更换零件。同时生成的装配模型包含的零件数目没有限制，因此可用来构造和管理大型复杂的模型，并且装配模型以按不同的

40、详细程度来表示，从而使用户可以对某些特定的部件或子装配体进行研究而能够保证整个产品的设计意图不变。模具设计模块 该模块主要用于设计模具部件和进行模版组装。在这个模块中用户可以很方便的创建模具型腔几何外形、产生模具模芯和腔体、产生加工的塑料零件和完整的模具装配体文件、自动生成模架，冷却水道，顶出杆和分型面，在模具打开的过程中检测元件是否干涉，分析设计零件是否可塑，对问题的区域进行检测和修复等。PRO/NC模块 该模块主要用于生产数控加工的相关文件，它能够生成数控加工的全过程。PRO/NC生成的文件包括：刀位数据文件；刀具清单；操作报告；中间模型； 机床控制文件。用户可以通过NC-Check对生成

41、的刀具轨距进行检查，如果不符合要求，则可以对NC数控工序进行修改；如果刀具符合要求；则可以使用NCPost对其进行后处理，以便生成数控加工代码，为数控机床提供加工数据。此外Pro/E Wildfire 4.0还有电路设计模块，曲面设计模块，特征模块，钣金设计模块和NC仿真模块。5.2 Pro/ENGINEER软件在注塑模设计中的应用4.2.1 注塑模设计流程在本次设计中运用Pro/E Wildfire设计的基本过程是：(1) 建立模具模型 选择【文件/新建】命令，打开对话框【新建】对话框。 在类型中选择【制造】，在子类型中选择模具【型腔】，并取消【使用缺 省模版】缺省模版 在新文件的模版中选择

42、单击【确定】，进入模具设计环境。(2) 选择装配命令装配制品模型，自动创建毛坯模型(3) 设置收缩率，按尺寸来设置收缩率 ，收缩率的值为0.5%。(4) 设置分型面基本上所采用的方法是【创建】【增加】【复制】的命令来完成，其中也用到分型面的平整，但是在这过程中要注意的是分型面的合并。(5) 设置浇注系统和冷却系统通过【模具】【特征操作】命令来完成。(6) 拆模用分割法来自动建立体积块(7) 生成模具成型零件在【模具元件】中利用【抽取】来实现。(8) 充模仿真利用【铸模】【铸模】创建来实现。(9) 开模仿真利用【模具进料孔】【定义间距】来实现(10) 利用EMX创建模具基础零件新建一个EMX组建

43、，导入模具型腔组建。 准备组建的元件，以定义参照模型、工件、动模板、定模板等。 定义模架组建，载入标准模架，自定义相关参数。 定义顶杆，螺栓，销等元件。 装配定义的元件。 EMX自动生成模具装配图，修改，保存。模具装配图如图18所示。参考文献1Proe/ENGINEER Wirdfire 3.0中文版模具设计实例教程.牛宝林.清华大学出版社.2Pro/DETAL Wildfire 2.0工程图设计.二代龙震工作室.电子工业出版社.3 Proe/ENGINEER Wirdfire 3.0zhusumuju NC加工.葛正浩，田普建.化学工业出版社.4 Proe/ENGINEER Wirdfire

44、 数控加工教程.孙江宏，黄小龙.清华大学出版社.5塑料模具技术手册. 塑料模具技术手册编委会编. 机械工业出版社.6Pro/ENGINEER Wildfire 3.0注塑模具设计.葛正浩.化学工业出版社.7塑料注射成型工艺及模具.许洪斌，樊泽兴.化学工业出版社.附件1： （一）毕业设计任务书毕业设计题目完成时间指导教师职称学生姓名班 级总体设计要求和技术要点一、设计要求1根据给定三维塑件，画出符合制图标准的塑件零件图； 2利用Pro/E根据塑件零件图建模； 3. 根据分析结果利用Pro/E进行模具设计，并进行开模模拟，并导入模架； 4. 导出并修改模具装配图； 5. 对设计出的型腔和型芯进行加

45、工工艺分析，编制数控加工程序，填写数控加工程序单； 6撰写毕业设计报告。二、技术要点1、塑件造型； 2、模具说明书； 3、CAM编程。工作内容及时间进度安排日 期工 作 内 容12345第二周分析设计题目（零件结构形状合理性）画规范塑件图（CAD原始数据测量）Pro/E产品建模确定分型方案分模第三周型芯、型腔结构工艺性分析模架导入注塑机选择出工程装配图出工程装配图第四周出工程装配图CAM编程CAM编程编写设计报告资料完善毕业设计成果1. 课程设计报告内容包括：毕业设计任务书，标准塑件零件图、塑件三维造型图、模具分模主要步骤及模拟分模结果三维图、模架装配图、数控加工工艺程序单。2. 毕业设计所有

46、文件的电子文档，要求总文件夹以姓名的汉语拼音及学号命名，各项内容分别设置子文件夹，设计完成后统一上交。附件2： （二）毕业论文成绩评定表专业班级姓 名论文题目指导教师初审成绩评定内容论文选题资料利用学术造诣知识掌握科研能力论文完成情况写作能力写作规范总成绩成绩评分标准10分10分20分20分10分10分10分10分100分实际评分评阅教师评阅成绩评定内容论文选题资料利用学术造诣知识掌握科研能力论文完成情况写作能力写作规范总成绩评分标准10分10分20分20分10分10分10分10分100分实际评分答辩成绩评定内容仪态仪表语言答辩效果知识掌握科研能力论文完成情况写作能力写作规范总成绩评分标准10分10分20分20分10分10分10分10分100分实际评分评语指导教师评语：评阅教师评语：答辩小组评语：指导教师 _ 年 月 日评审教师 年 月 日答辩负责人_ 年 月 日致谢感谢大学四年各位老师的悉心教导，给这次毕业设计打下坚实的基础。这次毕业设计是在刘保臣老师的指导下完成的，感谢刘老师在百忙中抽出时间检查我们的进度，耐心的指出设计中的错误，帮助我们解决问题，使我们在这次毕业设计中获益匪浅。第 40 页 共 42 页