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发表于 2008-8-4 22:17:32
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来自: 中国辽宁大连
一、填空:! _7 ]3 d D' h" D. v
e2 r* |" W) p$ E, |1、注塑模。0 o' _( s: ~, [/ r8 G$ y+ H
2、动模和定模。
6 r" T% e) D: g( Q" D3、型芯、型腔板、镶件、螺纹型芯型环。% [' U! f$ X4 n/ _
4、主流道、分流道、浇口及冷料穴。: [- {1 U) j# B# u- C+ |
5、用于特征的绘制、工程图的创建、2D装配示意图(Layout),图形绘制命令、图形编辑命令、尺寸标注命令和约束使用命令。1 g- q; t L+ g) q2 M0 N
6、直接新建剖面绘制文件;在建立三维特征时,系统自动切换到剖面绘制模块,绘制三维模型所需的二维剖面图。- Z. q+ v4 K! d9 Z2 q6 H% D4 ^
7、采用Sketch菜单项;直接使用绘图工具箱。) D0 R% |" i4 N4 B' Y
8、中键。
( h q$ w) E$ G# m# c* T* q
: w" \* R2 Z' y7 k+ f# \6 }9、一台计算机直接控制多台数控机床 ; 一台计算机控制一台或少量机床。2 G' G+ o! `2 v/ G
二、判断:
: Q4 U1 p u. C* W5 [3 ^ N2 T; K: K5 j" Z
1 `9 b$ k" ^$ q; j3 B0 k1、(错)" i0 g& Z* ^$ L
答案:据统计,80%以上的塑料制品都采用注塑模成型。
( j) j7 o/ L% w5 D; C三、:解析与论述:8 `/ c: i/ ?% L
% n4 W. a* z" Q
/ Y+ t3 {3 g/ V" ?7 }( G
1、答:(1)成型零件+ |- d$ }9 ^; e) D
成型零件主要有型芯、型腔板、镶件、螺纹型芯型环等零件,用于成型制品的内外表面,是与塑料直接接触,决定制品的几何形状和尺寸的零件。成型零件制造精度要求较高,是模具的关键零件。
( K* Q9 p6 u4 w: F$ i" q6 h成型零件在注塑成型过程中,反复承受高温、高压及塑料熔体对它们的冲击和摩擦作用,容易发生磨损、变形和开裂。因此,设计注塑模时,必须综合考虑塑料制品的结构特点、生产批量、模具的使用寿命等问题,合理地设计成型零部件的结构形式,准确地计算它们的尺寸和公差,保证足够的强度、刚度和良好的表面质量。! ~+ I: I) v) g
(2)浇注系统
* e) H! k; S! S6 J% s% c' s浇注系统是将熔融塑料由注射机喷嘴引入模具型腔的通道。浇注系统决定了充模时熔体的流动特性,对注塑件的质量有较大的影响。浇注系统一般由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成:
6 C2 k D; f. G3 |# c6 `# ?(3)合模导向机构7 f9 C& o( H; X( r/ {% ~3 h
主要有导柱、导套、导向锥等零件,用于保证动模和定模两大部分或模具其它零件的准确对合,以保证制品形状和尺寸的精确度,避免模具各零件发生碰撞和干涉。同时在模具吊装和注射成型中承受了一定的侧压力。- y- t# b7 h1 F; A1 D" A7 p
(4)分型抽芯机构
- F1 c/ z9 n" r: K Y- L8 C2 f当塑件带有侧孔、侧凹时,除可强制脱模的外,一般都需在推出塑件前,先进行侧向分型,将成型侧孔侧凹的零件从塑件中脱出。这一动作的完成是由分型抽芯机构来实现的。主要有斜销、斜滑块、弯销、齿轮齿条等零件。3 M# ]- S& V1 r
(5)推出机构1 p+ S. G- T+ x2 ^7 Y% U
塑件成型后动、定模开模,塑件及浇道凝料需要被推出或拉出,这一动作是由推出机构来实现的。主要有推杆、推管、推件板、推块等零件。
5 M4 ^ e3 {6 R: b- x(6)冷却加热系统! Z# e/ C1 R' D8 w% z
为满足注射成型工艺对模具温度的要求,模具上需设有冷却或加热装置对模具的温度进行调节。模具的冷却一般是在模具型腔或型芯周围开设冷却水道;加热一般是在模具内部或周围安装加热元件。
5 g$ |! t& G" c% l! V) l(7)排气系统 p+ k6 N% @" B* c0 x' C
排气是为了将型腔内的空气及塑料受热冷凝过程中产生的气体排出,避免在塑件中留下气泡等质量缺陷。排气系统通常是在分型面处开设排气槽,有时也可利用镶拼件间的配合间隙来排气。/ {* h) d: Z# B$ ?
(8)支承与紧固零部件" t; B* n% b) k2 I0 V5 P
主要有动、定模座板、固定板、垫块、支承板、定位环、销钉、螺钉等零件,在模具中起装配、定位和联接的作用,它们构成了模具的基本骨架。
5 X- I: _. s7 \2、答:在满足塑件使用要求的前提下,合理设计塑件的几何形状,尽量避免侧凹侧孔,以利于模具的成型。# P( ]) h" Y+ Y7 \4 }4 C5 k
(1) 塑件壁厚应具有足够的强度和刚度,壁厚尽量均匀;) S7 y; n5 _3 G6 {+ A; r
(2) 为便于塑件的脱模,塑件的内外表面沿脱模方向应具有一定的脱模斜度;9 i/ z- Z1 R# R3 O4 i$ \: }
(3) 合理设计加强筋或其它加强结构来提高塑件强度;
7 N- G: o( G' J+ G1 |(4) 合理设计塑件的支承面,防止成型时变形; j1 \! K2 X. r X, t
(5) 塑件除要求必须有尖角外,应尽量使用圆角,以避免应力集中;: N/ _2 l+ ^% p1 n: p
(6) 合理设计塑件的螺纹、文字等。7 h {& h8 p0 e4 ^8 U4 |( z
3、答:(1)分析原始资料
% g" c2 P/ r5 [在模具结构设计前,首先要对收集到的原始资料进行分析。主要有:分析塑件的结构形状、尺寸精度、表面质量、嵌件形式及其它技术要求,明确塑件的使用性能和成型性能,明确该塑件注塑成型的可行性、经济性及模具设计要点;分析塑件的生产批量,初步确定模具型腔数目;估算塑件的重量和体积,初选成型设备,提高设备利用率;分析塑件的成型工艺资料,确定成型设备、模具结构类型及成型温度、压力和时间等是否合适;# U1 | B( L' }- w$ J6 Y
(2)确定合理的模具结构方案8 l3 n$ H1 ~! @6 _
合理的模具设计方案是在多种方案的基础上优化得到的,模具设计方案主要包括:型腔数量及排列方式;分型面的选择;成型零件的结构形式和精度要求;浇注系统的类型和排气系统的方式;塑件侧孔侧凹的成型和抽芯;模具的导向定位机构;塑件及浇道凝料的推出;模具的加热冷却系统;标准模架的选择及其它支承紧固件的位置等内容。
3 @" Z# h% s9 Q6 \+ R0 L其中分型面的选择尤为重要,应遵循以下原则:
9 k" B3 ?, F, N! h( {①
$ _/ G' g1 W2 Z$ N" l4 ]; V
1 E3 [9 M* v5 ^: B" S保证模具总体结构简单,便于制造;' k$ @& [4 W" x! b' N4 n
②$ P( A/ {5 l$ m; B
* J) t o9 A% i" K
尽量方便浇注系统的布置,有利于制件的脱模和排气;8 s1 {" |' i' m- E2 B0 ~
③
" i) U% l( t+ w K/ _
3 k/ ?( B9 m# A' B0 a" D8 |5 k保证制件尺寸精度和外观质量;
% \3 }" m" o- E9 ?4 I) z. s0 {# I/ ]& o2 B# u④
$ [7 ?+ w ^7 G8 d% V/ N! E1 ]# }+ S& l5 t
便于嵌件的安放。
: Q( h1 X( [8 @! t0 w8 ^(3)模具设计有关计算# c7 T V8 I3 t" F5 T2 p0 x' J2 l; d
注塑模设计中需进行分析计算的有:型腔和型芯工作尺寸的计算;型腔侧壁和动模垫板厚度的计算;斜销等侧向分型与抽芯的有关计算;模具加热冷却系统的有关计算等。6 i5 k) V4 i, \
(4)绘制模具结构草图
! c$ u, }1 O5 H. O* ]# u确定了合理的模具结构方案和相关尺寸后,可初步绘制模具完整的结构草图,在草图的绘制过程中,进一步完善和确定各零件的结构和尺寸。尽量采用模具标准组合结构和标准零件。: n! h$ j3 X% ~9 Q0 [; W
(5)绘制模具总装图和非标准零件图
8 K6 t1 e0 z: C0 N) w7 m总装图和零件图应严格按照机械制图国家标准来绘制。总装图尽量按1:1的比例,由成型零件开始,明确表达模具各系统的结构及相互间配合安装关系。非标准零件图根据模具总装图,先内后外、先复杂后简单、先成型零件后结构件的原则绘制。9 @+ r/ f% U4 f2 y8 P
(6)审核总装图、零件图
: S% V, a; _3 I6 v总装图和零件图绘制后应认真审核,尤其注意成型零件的结构工艺性及与模具零件的配合关系,注意模具工作过程中各零件动作协调性和稳定性。
& D2 J9 u4 M" ^% N- u(7)编制零件加工工艺3 ~+ s2 v" l/ {- ]
根据零件图和要求,结合工厂实际加工能力,合理安排加工工序,填写零件加工工艺卡,以指导具体的加工。
2 P4 k: H) D' U5 B& G0 c5 o(8)模具零件加工及模具装配$ s2 P8 O9 Z F) L O) e
根据加工文件的要求进行模具各零件的加工,特别注意加工精度要求高的零件,如成型零件的加工。按照模具总装图的要求进行模具的装配。3 t% b1 x5 V$ [( f5 M
上述注塑模设计制造流程是传统的串行式的流程,实际上在模具设计制造过程中经常有很多的反复和循环,所以注塑模的设计制造过程应该是一种并行的、动态的流程。运用Pro/E软件进行塑件的设计及注塑模的设计和制造,就能很好地解决传统串行式设计的弊端,方便快捷地设计出合理的塑件和模具,并可进行模拟加工和装配,最大程度地降低成本,获得最大的经济效益。
1 M% ?! }# w7 L: A# s }# H; P. [4、答:(1)保证模具总体结构简单,便于制造;1 X) P6 ?) J; Z$ O% a- W# k2 E
(2) 尽量方便浇注系统的布置,有利于制件的脱模和排气;5 |1 I) M# x9 l9 k3 E. K
(3)保证制件尺寸精度和外观质量;- @7 G! m4 X) o6 i2 M8 ?) U6 H' d
(4) 便于嵌件的安放
' B+ r' K5 F) A2 ]) W' ~) c a W5、答注塑模的基本流程是:, t& L4 L; ~+ N( U
(1)Design Model(设计模型)! ^4 E7 N) U5 _
Design Model是具体设计模具前,必须先设计出来的零件原型,是添加到模具模型中的零件原型。模具的设计都是从设计模型开始的,设计模型决定了模具型腔和型芯的形状,是模具设计的前提和依据。2 s7 m: O; W) \7 I
Design Model可在Pro/E系统的Part Design(零件设计)模块或Assembly Design(零件装配)模块中创建。也可以在其它的3D CAD软件中建立,再通过某种文件格式,如IGES文档,将其3D数据输入到Pro/E中,但这一方法可能会因为Accuracy(精度)差异而产生几何问题,进而影响到后续操作。注意,如果设计模型是一个组件,则需将所有组件在装配模式中预先合并成一个零件模型。9 W) Y9 s% b& m- a: L3 N$ r. U( ]2 F
(2) Reference Model(参考模型)
$ O+ z5 V8 U! o* TReference Model是Pro/E系统以设计模型为原型,复制出来的模型。当用户选择一个设计模型并添加到模具模型中时,系统将自动复制出一个模型装配到模具模型中,这个复制的模型被称作参考模型。& j# L; \( r& M( x0 ~9 C7 A
(3)Workpiece(工件)模型
# q- T; W3 O6 D; @" ~' s Workpiece模型表示的是模具元件的全部体积,也是一个零件模型,又称作工件毛坯模型。在Pro/E中使用分模面分割工件模型,就可以得到模具的型腔、型芯等零件。可以通过装配的方式将在零件模块中创建的工件添加到模具模块中,或者在模具模块中直接创建一个工件。工件模型的体积应包括所有的参考模型、主浇道、分浇道、浇口、冷料穴等。9 [* y7 K! q/ `3 G- z+ X/ P9 m
(4) Mold Model(模具模型)
v8 o4 v9 V2 _' \- }1 F2 H" c; k1 b: E2 U& {- ?( O
模具模型是模具模块中的最高级模型,它包括一个或多个参考模型和一个或多个工件模型件。模具模型文件以.mfg为扩展名。/ p8 _3 d. c/ C
(5) Mold Assembly(模具装配)* b6 j; U% u7 C6 F, g, ]
在进入了Pro/E模具设计的环境之后的第一个操作便是进行Mold Assembly(模具装配)。模具设计的装配环境与零件装配的环境相同,用户可通过一些约束条件的设定方便地将Design Model(设计模型)或Reference Model(参考模型)与事先建立好的Workpiece(工件)装配在一起。此外,工件也可以在装配的过程中建立,在建立的过程中只须指定模具原点和设定一些简单的参数,并可依个人的喜好来选择模具装配方式。, c: |9 p; j0 _$ a
(6) Model Check(模型检测)
/ Y X# k3 g: S1 g7 }: I: C) O在分模前,必须先检验模型的Thickness Check(厚度检验)、Draft Check(拔模角度检测)等特征,目的在于确认零件成品的厚度及拔模角是否符合设计需求。若不符合,可及早发现及时修改。3 D* X7 l. \" s7 q" R+ J
(7) Apply Shrinkage(设定收缩率)
7 ^2 D4 j, O2 ~: d8 O, B5 P收缩性是塑料固有的特性,不同的塑料原料具有不同的收缩率。在Pro/E,我们设计零件模型的时候是按照塑件的实际尺寸设计的,没有考虑塑件的收缩性,如果就按照实际尺寸来制造模具,则制品必然会由于收缩而小于实际尺寸。因此,我们在设计模具模型时,必须设定塑料的收缩率,以抵消由于收缩而产生的尺寸和形状误差。
. a7 S% V* Y% ~& o(8) Parting Surface(建立分模面)
* n1 i) h/ a5 I+ q* x5 q" ?. z在Pro/E的模具设计流程中,确定分模面是很重要的,就如在传统的设计中确定分型面很关键一样。确定了分模面,也就确定了模具的大体结构。分模面的确定可依据6.1中所述的分型面选择原则。3 r/ H2 T8 B5 V# W+ Q3 H% U$ H
在Pro/E中分模面由一个或多个曲面特征组成,用来分割工件模型或者已存在的模具体积块。若是采用Split(分割)的方式来建立型腔和型芯,必须先建立一个特征曲面作为模块分割的Reference(参考),此特征曲面我们称为Parting Surface(分模面)。曲面特征是非实体特征,可以理解为一个无限薄且有几何信息的边界。建立分模面的过程就是创建曲面的过程。因此,熟练特征曲线与特征曲面的操作技巧对分模面的建立有非常大的帮助。
9 y7 p/ v. q8 N7 c) f8 W(9) Mold Volume(建立模具体积块)7 B8 o+ X7 i6 X, g
(10)Mold Opening(开模)
- G6 |+ j s( S# N4 Y- v(11)Mold Base 、Other Mold Component(模架及其它零件)
4 u ]6 T" T$ W g ?6、答:(1)直接进入Sketch剖面绘制模块,或从Part模块进入Sketch模块,先选择参考线或参考面;
$ F6 ]& [% g/ X0 e' R(2)根据图形的基本形状初步绘制图形,只要求形似而不要求精确。在绘图过程中,系统将根据光标位置显示水平、垂直、等长、平行等约束符号。绘图结束后,系统将自动为图形标注尺寸,并以浅灰色显示,称为弱尺寸;
; Y7 K- w; n5 D7 J1 r# _5 M0 _(3)点击图形约束按钮,可为图形增加等长、对称、相同点、共线、平行、水平、垂直等约束条件。增加约束后,系统自动产生的某些弱尺寸将消失;
0 Z7 B1 ^9 c) y& W" O8 i! }(4)根据给定图形的尺寸,点击自定义标注尺寸按钮,重新为图形标注所需尺寸(部分或全部),此时系统自动产生的弱尺寸消失;
8 [ O2 U& U1 I% x8 H1 a) a(5)点击 修改按钮或在Sketch菜单中选择Modify(修改)选项,修改尺寸数值;
+ V3 ^& T- Q' b$ k1 }4 M ^2 x2 L; Q(6)如果需要的话(例如,为了更好地观察图形),还可利用 ,即选择按钮,将尺寸文本移至合适的位置。6 G0 e( ]: r# k7 C8 l) `
7、答:1. 在下拉菜单中选File→New( ),系统弹出New对话框,点选Sketch, 输入文件名Sketch_3,点OK,进入Sketch窗口;0 b6 b' U% N0 D
2. 点击 ,绘水平和垂直中心线;- h; N: v1 o# x
3. 点击 ,画圆,点 ,按图7-42所示修改尺寸,点 确认;
4 A# n" n' O" W) u' z8 O0 h4. 点击 , 画直线,点 ,按图7-43所示修改尺寸,点击 倒圆角,再修改尺寸,点 确认;
# A+ e9 ]" O; H) z7 J
7 w0 t! H* W4 [3 I W& `5. 点击 ,画中心圆弧,点击 , 画直线,点 ,按图7-44所示修改尺寸,点 确认;
: Y4 n/ C7 k# k1 p4 N2 Q: {2 [' \6. 点击 ,选中要修剪的线段与圆弧,如图7-45中直线3、4和弧线1、2、5、6;! j% D2 A6 p) r+ j
7. 点击 ,画圆弧,并点 ,点各尺寸(数据),移动尺寸如图7-46所示;
2 }& Z$ A: @- e$ X8. 点 ,按住鼠标斜向移动,用方框域选择刚绘的全图,如图7-47所示,点击 ,点击选择垂直中心线,完成水平方向镜像。
2 W$ |, V$ m* \) ]9. 点 ,按住鼠标斜向移动,用方框域选择镜像后的全图,如图7-48所示,点击 ,点击选择水平中心线,完成垂直方向镜像,如图7-49所示。
0 P* C3 i4 T& i2 Y! R) Z: B; ]' g! Z$ e9 F3 h
8 R- ^# Q5 n g- t* W; t
9 ?( I9 |9 b* j0 o4 a: b' |2 F, Q* Y2 O6 R
- m9 M9 L( J; A# v* j0 U! ]3 C
, O( A3 \; {+ L- O( |
B ~: A; f. J1 G0 ]5 t2 K
8、答:1.点 ,打开文件Phone_X12;
/ S8 \" o& N( R) f2 ?2.用Shell建立壳体:Feature→Create→Solid→Shell ,选塑件底面A面为删除面,如图7-288所示→Done Sel→Done Refer, 输入Shell 厚度1.8→Ok 。完成壳体建立,如图7-289所示;: ~1 \0 }& Z1 Y( A5 a* q1 v
3 [5 ^' Q5 L/ m4 \6 }( a& g
3. 点击File→Save,保存建立的手机下壳体名为Phone_X12;
+ D% X3 `1 h3 I w, l7 N4. 用Cut建立壳体侧壁缺口:Feature→Create→Solid→Cut→Extrude/Solid/Done→One Side/Done, 选FRONT基面为绘图面,红色箭头指向壳体外侧,如图7-290所示→Okay→Default,点 ,点击 ,绘图7-291→点 →红色箭头指向待切割孔→Okay→ Through All/Done→ OK。完成侧壁缺口的建立,如图7-292所示;5 j2 x4 X- q" l
' r, @4 ^) f s0 c5 _/ _" c
7 h! `: b" T( o- ^( y& v1 \; p& C5. 用Cut建立壳体椭圆孔
8 ?. E: \4 A+ e1 G6 q2 Z; oFeature→Create→Solid→Cut→Extrude/Solid/Done→One Side/Done, 选TOP基面为绘图面,红色箭头指向壳体→Okay→Default,点 ,绘图7-293→点 →红色箭头指向待切割孔→Okay→ Through All/Done→ OK。完成壳体椭圆孔的建立,如图7-294所示;
3 b: q& c- M: G. t
( n6 n+ t! C& N- q1 U- N& \6.点击File→Save As,保存建立的手机下壳体名为Phone_X13。
B! U& D% @( }& ~0 \注意:手机下壳体其它结构特征省去,以用于后续模具设计及CAM加工章节。
* A, r# {0 k+ `) ]2 L9、答:1.新建零件装配文件
/ T) ~/ i+ L# h% q0 V0 x点击File→New,在弹出的新建文件对话框中选择文件类型为Assembly,子类型为Design,文件名为Asm_Phone,Use Defalt Tempdate 去 ,点OK,使用mmm_asm_design模板→Ok;
& }: |! r1 i) f3 ?5 _" G; l$ r. ?' S2. 装配Phone_X12- C' N& m1 S: x- z$ P
1 U2 u8 E5 t3 r K3 j% X ~7 k/ m9 jASSEMBLY/Component→Assemble→打开文件对话框,选择Phone_X12→Open(或双击Asm_Part_1)→在Component Placement对话框中点 →Ok;
: @# L' A, _- v4 q+ ]3. 装配Phone_X4 l' f; o5 [( L5 A. b
ASSEMBLY/Component→Assemble→打开文件对话框,选择Phone_X→Open(或双击Asm_Part_1)→在Component Placement对话框中点 →Ok。如图7-295所示;
7 \8 X/ a) y6 x- [% b/ u0 k! d4. 装配Phone_G
* k( [3 p- X- ^) |/ x8 F/ g- r2 e9 k$ u
ASSEMBLY/Component→Assemble→打开文件对话框,选择Phone_G→Open(或双击Asm_Part_1)→在Component Placement对话框中点 →Ok。如图7-296所示。" |) W4 G" t( @; P$ ~# h* O4 t
4 K2 f; w i: j* S! a图7-295 装配Phone_X12、Phone_X 图7-296 装配Phone_X12、Phone_X、Phone_G8 N) U8 Q1 U1 I( K$ a ~
10、答:.( 1 )零件几何信息的描述;( 2 )工艺信息的生成;( 3 )刀具轨迹的自动生成; ( 4 )刀具轨迹的编辑;( 5 )后置处理;
" q- E& u* h3 e% v: u11、答:线框模型:以形体的棱边或交线作为形体的数据结构平定义的。5 Q5 ] w' X4 F- H m& Q
0 ?, u0 V @9 R1 n
表面模型:把线框模型中的某些棱边包围的部分定义为面所形成的模型。在线框模型的基础上增加了面的有关信息以及联接指针。 实体模型:规定了表面完整的拓朴关系,是真实而唯一的三维物体。 |
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