模具宗合实验.docx

模具宗合实验.docx

《模具宗合实验.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模具宗合实验.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

模具宗合实验

课程设计

课程名称模具综合实验

题目名称材能学院院徽

学生学院_材料与能源学院

专业班级07材加1班

学号3107007442

学生姓名刘亚东

指导教师程永奇、何建文

2010年11月06日

目录

一、实验目的和要求···················································3

二、实验设备和仪器···················································4

2.1、模架···························································4

2.2、原材料、零配件、刃具清单·······································4

2.3、实验设备和仪器·················································4

三、实验项目和内容

3.1、CAD/CAM/CAE综合实验···········································4

3.2、模具相关内容···················································4

3.3、模具加工制作具体流程···········································5

3.4、实验过程·······················································5

四、个人部分

4.1、个人产品设计···················································6

4.2、模具零件加工的工艺路线·········································7

4.3、模具制作工艺规程··············································7

五、模具制作组小组部分

5.1、小组成员及分工················································8　　　　　　　　　　　

5.2、学生实验配套工具清单··········································9　　　　　

5.3、型芯镶块的加工工艺路线········································9

5.4、型腔镶块的加工工艺路线········································10　

5.5、工艺规程······················································10

5.6、注射部分······················································12　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

六、个人总结·························································13

七、致谢······························································13

八、参考资料·························································13

一、实验目的和要求

材料成型及控制工程专业的学生经过专业基础课和专业课的学习，基本掌握了高分子材料、金属材料成型加工的特点，成型模具的结构设计，各种先进的模具制造技术等知识。

应用所学专业知识及各种先进计算机软件（如AutoCAD、Pro/E、UG、MasterCAM）、实验仪器设备等进行模具专业综合实验，不但可以提高学生的实践能力，同时也是一个对专业课理论知识融会贯通、消化和吸收、提高总结的过程。

在综合实验的过程中，不但对理论知识的理解得到提高，最重要的是能够使学生对专业知识的综合运用能力得到提高。

通过综合实验，能够提出问题，并运用已掌握的知识分析实际问题，并解决问题，从而使学生解决实际问题的能力得到升华，为今后从事设计与研究工作奠定良好的基础。

综合实验是实践教学环节，有利于培养和提高学生的设计能力及解决生产技术问题的能力，初步掌握分析研究解决工程技术问题的方法。

同时，通过实验也能进一步了解和掌握实验设备的结构、工作原理，熟练使用本专业设备。

在综合实验中，要求每个学生利用现有的条件（原材料、工艺设备等），充分发挥自己的创新思维和主观能动性，从制品三维造型设计、到模具结构设计、材料选择、成型加工方法选择，到实验工艺路线确定，再到模具的制作与装配及试模，自行设计与实施实验的全过程，最终完成综合实验课程的训练。

从而避免验证性、无自主、无创新的重复实验。

模具专业综合实验是按照生产实际的情况而设置的实践环节，涉及设计、采购、外协联系及机械零件的加工制造过程。

它为材料成型与控制工程专业本科学生在专业知识的应用设计、加工操作、团体协作等综合能力方面提供锻炼的机会，也提供一个对所学的各门专业课程知识起到融会贯通、消化和吸收、综合提高和总结的实践环节，是一个真刀实枪的实践平台。

本专业学生经过三年半的学习，系统学习了专业基础课程与专业课程，也进行了相关课程的实验，参加过金工实习、认识实习和生产实习，对本专业所从事的工作有比较深入的了解，有一定的专业实践经验，在运用计算机技术进行产品、工艺与模具的设计分析、运用数控加工技术进行成型模具制造方面具有初步能力。

但是，学生对所学的各门专业课程知识还缺乏大串通、大融合、综合提高和总结的实践锻炼，因此，在毕业设计之前，进行模具专业综合性实验，目的在于学生加深对专业理论知识的理解，更重要的是可使学生能够将各门课程之间的知识联系起来，结合运用，加强实践锻炼，使学生的综合能力得到提高；目的在于为学生进行毕业设计提供掌握专业实践经验的学习平台，为学生走上专业工作岗位提供一次真刀实枪练兵机会。

二、实验设备和仪器

1、模架

龙记大水口AI2015型

2、原材料、零配件、刃具清单

1）铝合金镶块毛坯两块，130x120x30，130x120x30

2）顶杆Ф4，2根；

3）浇口套

4）定位环

5）钻头Ф4钻镶块螺纹孔用

6）丝锥M5攻镶块螺纹

7）钻头Ф4钻镶块推杆孔

8）铣刀Ф16，铣镶块六平面、粗加工、型腔

9）铣刀Ф4，精加工型芯、型腔

3、实验设备和仪器

ZXK-32B型数控铣床一台，ZXK-25A型普通钻铣床两台，ZQ4116台式钻床一台，Aircompressor一台，CJ80TB塑胶成型注射机一台，深度游标卡尺一把、样冲一根，虎头钳一座，铁锤、钢尺、游标卡尺若干

三、实验项目和内容

自行设计一个产品零件，然后根据实验室现有的模具模架加工出相应的塑胶塑件。

1、CAD/CAM/CAE综合实验

1）每人根据所测绘模架的实际尺寸，合理设计一个无侧孔的塑胶制品；或合理设计一个冲压件，并造型设计其三维结构图。

2）设计上述产品的注塑模具或冲压模具，设计其模具三维结构装配图。

3）绘制模具的二维装配图及零件图。

4）制定模具零件的工艺路线。

5）制定模具零件加工工艺规程。

6）模具零件数控加工刀路生成与加工模拟。

选择合适的加工方式、加工刀具、切削用量和走刀方式，选择合适的加工工艺其他参数值，编制数控加工刀路，并进行加工模拟，再生成数控NC代码。

（计算机上进行）

2、模具相关内容

1）产品CAD计算机辅助设计。

通过所学的知识，运用UG软件，把塑件图设计出来。

2）采购镶块、浇口套、顶针及推板固定板

3）粗加工，即用铣床把镶块和推板固定板的六个面粗铣一次。

4）把型腔和型芯分别装配上A、B板，如果配合不够紧密，则攻螺孔把镶块固定。

5）对型腔和型芯进行UG数控编程。

6）把镶块放在数控加工中心上进行加工。

7）加工顶针使其长度适合，加工推板固定板，动模固定板。

8）加工浇口套，使其刚好到达定模底部。

3、模具加工制作具体流程

1）模具制作组的确定。

根据实验的总人数分成若干个大组，每个大组加工制作一套模具。

2）每个模具制作组进行模架拆装、结构分析与测绘。

3）各人进行CAD/CAM/CAE综合实验。

4）从本组成员的设计方案中选择一套模具图纸，用于模具加工制作。

5）模具制作组分成若干个小组，成员相对分工，指定各小组组长、副组长，指定设计、采购、编程、加工、装配负责人。

6）对选定方案模具图纸的审核、零件的工艺路线的可行性分析，零件加工方式、加工刀具的审核。

7）模具零配件市场调研与采购，列出实验用的材料、零配件、量刃具和夹具清单，并根据实验室的具体条件，补充采购实验用品。

8）审核切削用量和走刀方式，选择相关的参数值。

9）熟悉仪器设备的操作使用。

10）模具零件数控加工

11）模具零件普通机加工（车、铣、钻）。

12）模具零件电加工（线切割、电火花）。

13）检测加工零件的尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等是否达到要求。

14）模具钳工装配与调试。

15）撰写实验报告。

16）综合实验答辩。

4、实验过程

明确综合实验内容和所提供的实验条件，认真复习机械制图、机械制造基础、数控加工技术基础、模具材料与热处理、塑胶制品设计、塑胶成型计算机辅助设计与制造、塑胶成型工艺与模具设计、模具制造工艺与模具数控加工技术等课程的相关知识，联系起来，综合运用。

了解实验室所能提供的模具制作的手段，了解和掌握实验设备仪器的结构、工作原理、主要技术参数、工作特点、注意事项，熟练操作设备仪器。

熟悉量具和刀具的类型、材质、尺寸、使用范围、使用方法，熟悉夹具和钳工工具的使用方法，掌握机械加工切削用量的选择。

掌握各种基准之间的选择及相互间尺寸转换。

掌握塑胶模具或冲压模具制造的技术要求，如尺寸精度、表面形状和位置精度、粗糙度、硬度，零件间的公差与配合关系。

尽量从日常实用角度出发，与模架尺寸的大小、综合实验时间和提供的加工手段等条件结合起来，设计尺寸大小和结构复杂程度合适的塑料件或冲压件，利用本专业通用的计算机辅助设计软件进行产品造型设计，进行模具结构设计，绘制出装配图和零件图，注意到零件间的公差与配合。

确定工艺路线，应根据实验室的条件选择合适的零件加工方法。

制定详细的模具制作工艺规程，工艺规程内容包括：

毛坯的种类和尺寸；选择定位基准和加工方法，拟订零件加工工艺路线；确定各工序余量、尺寸、公差、技术要求；确定机床类型，确定零件的加工工序、工步；刀具、夹具的选择和调整，工件的定位与装夹，时间安排；填写工艺档。

手工编程加工程序时，要对加工轨迹的数据进行计算和优化。

利用本专业通用的计算机辅助制造软件进行数控编程和模拟运行时，应选择合适加工方式，走刀路径，选择合适的加工刀具、切削用量。

对生成的刀具路径进行加工模拟效验与优化，最后生成加工代码。

详细列出本组完成综合实验项目所需物品的清单，要周密考虑，包括毛坯、刀具、夹具、量具、工具等物品，以及其材质、类型、尺寸大小、刀具的装夹尺寸和刀刃有效长度等，与老师一起核对清单并确定需外购物品，获取采购信息，外购完成实验用物品。

根据工艺档，合理安排时间，加工模具零件，装配和修整模具，按质按量完成模具的制作工作。

四、个人部分

模型耳挖正视图

模型耳挖俯视图

模型耳挖正二视图

对于设计出来了产品，我们该如何将他们加工出来，在这个过程中我们应该注意哪些问题，都是我们应该考虑的。

根据产品的尺寸和我们实验室现有的模架，产品注射的使用一模两腔。

模具整体

1、模具零件加工的工艺路线

模具制造是在一定的工艺条件下，改变模具材料的形状、尺寸和性质，使之成为符合设计要求的模具零件，再经装配、试模和修整而得到整副模具产品的过程。

包括生产技术准备、模具零件加工和模具装配等阶段。

（1）生产技术准备

生产技术准备阶段的主要任务是分析模具图样，制订工艺规程；编制数控加工程序；设计和制造工装夹具；制定生产计划，制定并实施工具、材料、标准件等外购和零件外协加工计划。

各种生产服务活动如生产中原材料、半成品和工具的供应、运输、保管以及产品的包装和发运等。

（2）模具零件加工

1）传统的切削加工，如车、钳、刨、铣、磨等；

2）数控加工，如数控铣削、加工中心加工等；

而我的零件产品加工主要用到的就是这两种，加工这个零件产品，要先进行平面铣削，使得买回来的模具零件的尺寸精度和表面精度都符合模具零件加工的要求。

（3）模具装配

模具装配是根据模具装配图样要求的质量和精度，将加工好的零件组合在一起构成一副完整模具的过程。

除此之外，装配阶段的任务还有清洗、修配模具零件，试模及修整等。

2、模具制作工艺规程

制定工艺规程的目的就是为了能有效地指导并控制各工序的加工质量，使之能有序地按要求实施，最终能以先进而又可靠的技术和最低的生产成本、最短的时间制造出品质符合用户要求的模具。

（1）工艺规程的性质和作用

模具零件机械加工工艺规程就是以规范的表格形式和必要的图文，将模具制造的工艺过程以及各工序的加工顺序、内容、方法和技术要求，所配置的设备和辅助工装，所需加工工时和加工余量等内容，按加工顺序，完整有序的编入所形成的模具制造过程的指导性技术档。

因此，模具制造工艺规程的作用即是用以组织、指导、管理和控制模具制造的各个工序。

（2）制订工艺规程的步骤

1）首先应对模具的设计意图和整体结构、各零部件的相互关系和功能以及配合要求等有详尽透彻的了解，即把每个零部件的加工工艺性和装配性都吃透，方能制订出切合实际、正确无误、行之有效的工艺规程；

2）根据每个零件的数量确定其采用单件生产还是多件生产方式（多型腔模具）；

3）根据所采用的毛坯类型确定毛坯的下料尺寸；

4）根据图纸的技术要求，选定主要加工面的加工方法和定位基准，并确定该零件的加工顺序；

5）确定各工序的加工余量即各工序尺寸和公差以及技术要求；

6）配置相应的机床、刀具、夹具、工具、量具；

7）确定各工序的切削参数和工时定额；

8）填写并完成工艺过程综合卡的制订，经审批后下达实施。

型腔

型芯

以上就是我个人设计的产品（模型耳挖）的部分参数。

五、模具制作组小组部分

1、小组成员，本组组长、副组长，各组员负责或参与完成的工作部分。

组长：

李林青

副组长：

李若泓、郑侠君

设计：

李若泓、林金龙

采购：

罗劲光、林衍利

工艺：

李林青、李勤书、李晓宇、

编程：

李若泓、林金龙、

加工：

李林青、李晓宇、李勤书、李若泓、梁栋亮、梁健棠、梁远星、林金龙、

林衍利、刘奕航、罗劲光、闵全钊、彭鸣飞、郑侠君、罗玉红、刘亚东

抛光：

李林青、李晓宇、李勤书、刘奕航

装配：

李林青、李晓宇、李勤书、李若泓、林金龙、

试模：

李林青、李若泓、李晓宇、林金龙、梁健棠、林衍利、罗玉红、刘亚东

数据记录：

刘亚东、罗玉红

安全：

李林青、林金龙、

整体模具

2、学生实验配套工具清单：

1、带锁便携式工具箱（含分隔块6块）

2、带表卡尺150X0.02mm

3、直尺300mm

4、百分表

5、塞尺

6、角尺150mm

7、紫铜棒Φ40X200mm

8、黄铜棒Φ10X150mm

9、大平锉（宽30mm）

10、什锦锉一套（10件）

11、内六角扳手一套（1.5~10mm共9件）

12、活动扳手300X36

13、固定扳手M16

14、锤子

15、丝攻、板牙（M4-M10）带扳手一套（M3X0.5,M4X0.7,M5X0.8,M6X1,M7X1,M8X1.25,M9X1.25,M10X1.5,M12X1.75）

16、立铣刀Φ8，Φ10，Φ12，Φ16各1把

17、球头铣刀R1.5,R2,R3,R4

18、锥锉刀1度，球头R4,R5各一把

19、双头螺栓M12长100、130、150、180、200、250（螺纹长50mm）

20、T型螺母8~10个

21、ME420-10寻边器1个

22、扁螺丝刀1把，十字刀1把

23、毛刷宽50.8mm的2把，宽38.1mm的2把

24、油石、砂纸一套

25、卷尺3米1个

26、锁1把

3、型腔镶块的加工工艺路线

粗铣六面体到125.11x90.15x27——精铣六面体到125.01x90.05x26——镶块镶入A板——钻4个螺钉孔Ф4——攻螺纹M6——取出镶块——粗铣型腔——精铣型腔——抛光

型芯型腔

型腔二维图型芯二维图

4、型芯镶块的加工工艺路线

粗铣六面体到125.11x90.15x25——精铣六面体到125.01x90.05x23.5——镶块镶入B板——钻4个推杆孔——钻4个螺钉孔Ф4——攻螺纹M6——取出镶块——粗铣型芯——精铣型芯——抛光

5、工艺规程

A板数控加工图示（型芯模拟加工）

程序单：

%O0001

N0003G52X0Y0Z0

N0004G90G00X-77.Y57.2

N0005Z11.

N0006S1000M03

.

.

.

N0072Z3.

N0073Z11.

N0074M05

N0075M09

N0076G91G28Z0.

N0077G91G28Y0.

N0078M30

%O0001

B板数控加工图示（型腔模拟加工）

程序单：

%O0000

N0003G52X0Y0Z0

N0004G90G00X-.821Y.432

N0005Z10.

N0006S1000M03

.

.

.

N4297Z10.

N4298M05

N4299M09

N4300G91G28Z0.

N4301G91G28Y0.

N4302M30

%O0000

6、注射部分

注塑成型原理：

利用塑胶的可挤压性和可模塑性，先将松散的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流态融体，然后再柱塞或螺杆的高压推动下，以高流速通过机筒前端的喷嘴，注射入温度较低的闭合模具内，经过一段保压冷却定型时间后，开启模具，便可从型腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑胶制品。

产品正面产品侧面

六、个人总结

经过这次的综合实验，让我重新又整理了一次我们四年来所学的专业知识，从模具设计，加工预测，设计改良，到加工工艺，还有CAD/CAE技术，整个综合实验做下来，又重新的走了一遍。

有一些加工工艺是专业基础知识，是大一学的，两年后的现在很多都忘得差不多了，又得重新翻开尘封的书复习。

在整个加工过程中，我们碰到很多问题，最大的问题就是数控加工以及一些较基准问题，还有就是对刀很难对得准，使得加工出来的孔跟原先设计的位置有比较大的偏差，例如注口套的孔就加工不准，使得装配及试模时候有很多问题。

做完这次实验，我亲身体验到工件加工的困难性，知道哪些工件容易加工，哪些工件比较难以加工，在以后的设计过程中，一定要认真考虑加工工艺以及装配时所要面对的问题，从而设计出更优秀的注塑模。

七、致谢

感谢何建文老师和程永奇老师的悉心教导和耐心指点，感谢学校给我们机会进行这个综合实验，也为进行毕业设计提供掌握专业实践经验的学习平台，为我们走上专业工作岗位提供一次真刀实枪练兵机会。

感谢组员一起共同努力，感谢同学的相互帮忙。

八、参考文献

[1]齐晓杰主编.塑胶成型工艺与模具设计[M].北京:

机械工业出版社,2009.

[2]张云杰郝利剑张云静编著.UGNX5.0模具设计[M].北京:

清华大学出版社,2008.

[3]田伟陈海兵顿雁兵主编.UGNX5.0数控加工基础教程[M].北京:

北京大学出版社,2009.

[4]付建军主编.模具制造工艺[M].北京:

机械工业出版社,2010.

[5]陈立亮主编.材料加工CAD/CAM技术基础[M].北京:

机械工业出版社,2008.