机械工艺夹具毕业设计94阀堵工艺工装设计及CADCAM毕业设计.docx

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机械工艺夹具毕业设计94阀堵工艺工装设计及CADCAM毕业设计

摘要

本毕业设计题目是阀堵工艺工装设计及CAD/CAM，来自岫岩××机械有限公司。

××公司专门从事国外机加工生产，主要的加工对象是阀体类零件，在精密铸造方面也有着他们自己的先进技术。

分析零件特点拟订合理的工艺规程，依据工艺规程设计，选择机床和设计合理的夹具。

设计内容：

利用Pro/engineer的零件模块建造实体模型；利用CAXA电子图版绘制零件的工艺规程表和夹具设计图；利用MasterCAM模拟上表面各槽的加工路线和生成数控代码，利用CIMCOEdit对生成的数控代码进行仿真。

设计难点：

在零件的工艺规程设计中，零件下表面粗糙度要求较高，通过精磨可以达到要求。

零件中心孔的粗糙度要求也较高，通过磨销即可达到要求。

零件上表面0.38深圆槽较难加工，在加工中心用

的专用铣刀完成。

零件下表面4.83宽圆槽也比较难加工，利用加工中心完成。

关键词：

模具；夹具；模拟制造；实体造型

Abstract

Thesubjectofthisdesignisdesigningtheassemblyandcraftofvalvebase.ItalsorelatetoCAD/CAM.ThissubjecttaskcomesfromXiuyan××MachineryCO.LTDwhichworksinmachiningproductionforabroad.Itsmainmachiningobjectsarepartsliketypesofvalvebase.Ithasadvancedtechnologyininvestmentcasting.

Thefeatureofthepartsisanalyzedsoastoplanthereasonableprocessandselectthecorrespondingmachineandinspection.

Contentofdesign:

ThepartsmoduleofthePro/engineerisusedtobuildtheworkpiece.CAXAelectricplateisusedtodrawtheaccessory'sstipulationchartoftechnicanddesignofjig.MasterCAMisusedtosimulatetheprocessingrouteofeverytroughofabovesurfaceandturnintothenumericalcontrolcode.CIMCOEditisusedtocarryonsimulationtothenumericalcontrolcodeproduced.

Difficultiesindesign:

Inthesimulationdesignoftechnic,lowroughnessisrequestedfortheaccessory'sundersurfacewhichcanbeachievedbycarefullygrinding.Theroughnessofthecoreboreshouldalsobelow,anditcanberealizedbygrindingtoo.Onthecomponentsthesuperficial0.38deepcircularslotaredifficulttoprocess,andaspecial-purposemillingcutterisusedinthemachiningcenter.Thecomponentsundersurface4.83widecircularslotsarealsoquitedifficulttoprocess,anditcanbecompletedusingthemachiningcenter.

Keywords：

mould；jig；simulatingmanufacturing；physicalmodel

第1章绪论

模具工业的概况

模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备之一。

作为工业基础，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上被称为“工业之母”，对国民经济发展起着不容质疑的作用。

模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业”；美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”；德国则认为是所有工业中的“关键工业”；日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力”，同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力”。

日本模具产业年产值达到13000亿日元，远远超过日本机床总产值9000亿日元。

如今，世界模具工业的发展甚至已超过了新兴的电子工业。

在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。

在我国，随着国民经济的高速发展，模具工业的发展也十分迅速。

1999年中国大陆制造工业对模具的总市场需求量约为330亿元，今后几年仍将以每年10%以上的速度增长。

对于大型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长将远超过每年10%的增幅。

汽车、摩托车行业的模具需求将占国内模具市场的一半左右。

1999年，国内汽车年产量为183万辆，保有量为1500万辆，预计到2005年汽车年产量将达600万辆。

仅汽车行业就将需要各种塑料件36万吨，而目前的生产能力仅为20多万吨，因此发展空间十分广阔。

家用电器，如彩电、冰箱、洗衣机、空调等，在国内的市场很大。

目前，我国的彩电的年产量已超过3200万台，电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过了100万台。

家用电器行业的飞速发展使之对模具的需求量极大。

到2010年，在建筑与建材行业方面，塑料门窗的普及率为30%，塑料管的普及率将达到50%，这些都会大大增加对模具的需求量。

其它发展较快的行业，如电子、通讯和建筑材料等行业对模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用。

我国模具工业现状

我国模具工业起步晚、底子薄，与工业发达国家相比有很大的差距，但在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速。

据统计，我国现有模具生产厂近2万家，从业人员约50万人，“九五”期间的年增长率为13%，2000年总产值为270亿元，占世界总量的5%。

但从总体上看，自产自用占主导地位，商品化模具仅为1/3左右，国内模具生产仍供不应求，特别是精密、大型、复杂、长寿命模具，仍主要依赖进口。

目前，就整个模具市场来看，进口模具约占市场总量的20%左右，其中，中高档模具进口比例达40%以上。

因此，近年来我国模具发展的重点放在精密、大型、复杂、长寿命模具上，并取得了可喜的成绩，模具进口逐渐下降，模具技术和水平也有长足的进步。

近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：

大型精密、复杂、长寿命等中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量增加较快，其能力提高显著；“三资”及私营企业发展迅速，尤其是“三资”企业目前已成为行业的主力军；股份制改造步伐加快等等。

从地区分布来说，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。

目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，这2个省的模具产值已占全国总量的六成以上。

江苏、上海、山东、安徽等地目前发展态势也很好。

我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比工业发达国家落后许多，其差距主要表现在下列六方面：

（1）国内自配率不足80％，中低档模具供过于求，中高档模具自配率不足60％。

（2）企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构都不够合理。

（3）模具产品水平和生产工艺水平总体上比国际先进水平低许多，而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。

（4）开发能力弱，经济效益欠佳。

我国模具企业技术人员比例较低，水平也较低，不重视产品开发，在市场中常处于被动地位。

（5）模具标准化水平和模具标准件使用覆盖率低。

（6）与国际先进水平相比，模具企业的管理落后更甚于技术落后。

纵观发达国家对模具工业的认识与重视，我们感受到制造理念陈旧则是我国模具工业发展滞后的直接原因。

模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。

因此，模具是国家重点鼓励与支持发展的技术和产品，现代模具是多学科知识集聚的高新技术产业的一部分，是国民经济的装备产业，其技术、资金与劳动相对密集。

提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。

模具标准件是模具基础，其大量应用可缩短模具设计制造周期，同时也显著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具质量。

早在1989年，在国务院颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中，模具被列为机械工业技术改造序列的首位。

1997年以来，又相继把模具及其加工技术和设备列入《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》和《鼓励外商投资产业目录》。

经国务院批准，从1997年开始对部分模具企业实行了增值税返还70%的优惠政策。

所有这些国家对模具工业采取的优惠政策也将对其发展提供有力支持。

在科技发展中，人是第一因素，因此我们要特别注重对知识的更新与学习，实现产、学、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新，提高模具设计制造水平。

在制造中积极采用多媒体与虚拟现实技术，逐步走向网络化、智能化环境，实现模具企业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。

我国模具工业一个完全信息化的、充满着朝气和希望而又实实在在的新时代即将到来。

我国模具工业的发展方向

在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展，技术含量不断提高，模具生产向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展；模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。

模具技术的发展趋势主要是：

①CAD、CAM、CAE的广泛应用及其软件的不断先进和CAD／CAM／CAE技术的进一步集成化、一体化、智能化；②PDM（产品数据管理）、CAPP（计算机辅助工艺设计管理）、KBE（基于知识工程）、ERP（企业资源管理）、MIS（模具制造管理信息系统）及Internet平台等信息网络技术的不断发展和应用；③高速、高精加工技术的发展与应用；④超精加工、复合加工、先进表面加工和处理技术的发展与应用；⑤快速成型与快速制模（RP／RT）技术的发展与应用；⑥热流道技术、精密测量及高速扫描技术、逆向工程及并行工程的发展与应用；⑦模具标准化及模具标准件的发展及进一步推广应用；⑧优质模具材料的研制及正确选用；⑨模具自动加工系统的研制与应用；⑩虚拟技术和纳米技术等的逐步应用。

模具CAD/CAE/CAM发展概况及趋势

计算机辅助设计（CAD）是当代计算机应用的一个重要领域。

随着计算机硬件和软件技术水平的迅速提高，CAD技术及其应用一直处于日新月异的发展浪潮中。

作为CAD技术应用的一个十分重要的方面，模具计算机辅助设计、模拟分析与制造，即模具CAD、CAE和CAM也一直是国内外普遍关注的热点。

三十多年来，国外模具CAD技术发展相当迅速。

70年代己开始应用计算机对熔融塑料在圆盘形、