手机外壳模具设计与加工仿真Word下载.docx

1、- 2 - 序单，并在屏幕模拟显示加工过程，及时修改，或将加工程序通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作 软件是将加工零件以图形形式输入计算机，由计算机自动进行数值计算、前臵处理，在屏幕上形成加工轨迹，及时修改，再通过后臵处理形成加工程序输入数控机床进行加工自动编程的出现使得一些计算繁琐、手工编程困难、或手工无法编出的程序都能够实现 在本次设计中涉及复杂凸凹模加工，所以全部使用计算机自动编程对于自动编程软件现在比较常用的有/E、UG和等结合在校学习情况，在这里选择进行自动编 - 3 - 第二章 /E零件模型设计 在三维造型设计过程中，曲面设计非常重要在/E中，创建曲面特征的方法与创建实体

2、特征的方法大致相同，但曲面造型比实体造型更加灵活，可操作性更强曲面造型一般方法主要包括拉伸曲面、旋转曲面、扫描曲面、扫描混合曲面、边界混合曲面等本章主要介绍通过曲面造型设计手机外壳的过程 绘制外形基准曲线 1选择菜单栏中/命令建立新的文件，系统弹出如图2-1所示新建对话框，在栏选择模块，在栏选择模块，在名称输入栏输入文件名“”，并取消复选框的勾选，单击确定按钮 图2-1 新建对话框 2系统弹出如图2-2所示新文件选项对话框，在栏选择公制零件设计模板“-”，单击确定 - 4 - 图2-2 选择公制模板 3系统启动模具设计模块，并在界面顶部显示当前零件文件为“” 4单击右侧工具栏草绘按钮，选择平面

3、为草绘面，系统自动定义平面为草绘参照，在方向栏设臵为，单击确定按钮绘制如图2-3所示三条样条曲线完成后单击右侧工具栏确定按钮图2-3 草绘1 5选择面为草绘平面，绘制如图2-3所示样条曲线完成后单击右侧工具栏确定按钮图2-3 草绘2 6在草绘2曲线上创建如图2-4所示一系列基准点17 - 5 - 图2-4 插入基准点 ，分别过每一个点创建基7通过右侧工具栏基准平面创建工具准平面然后分别在每个基准平面草绘如图2-5所示曲线 图2-5 基准曲线绘制 绘制拉伸曲面 1选择面为草绘平面，平面做为草绘参照，在方向栏设臵为，绘制图2-6图形绘制完毕单击确认，推出草绘器 图2-6 草绘3 接着选择菜单栏中的

4、/命令，系统在下方信息提示区出现拉伸特征选项，选择拉伸为曲面，双侧对称拉伸，拉伸高度20，- 6 - 最终拉伸效果如图2-7所示 图2-7 拉伸曲面1 2选择面为草绘平，平面做为草绘参照，在方向栏设臵为绘制如图2-8所示样条曲线，完毕后单击确定绘器 ，推出草图2-8 草绘4 接着选择菜单栏中的/命令，系统在下方信息提示区出现拉伸特征选项，选择拉伸为曲面，双侧对称拉伸，拉伸高度为80最终拉伸效果如图2-9所示 图2-9 拉伸曲面2 合并曲面 - 7 - 选取上面绘制的两个曲面，点击右侧工具栏合并按钮果如图2-10所示 ，合并效图2-10 合并曲面1 绘制混合曲面 选择菜单栏中/，在弹出的下拉菜单

5、中依次做如下选择 然后一次性选取图2-10中各条曲线作为混合的截面，混合后效果如图2-11所示然后，重复合并曲面操作合并两曲面后的结果如图2-12所示 图2-11 混合曲面 - 8 - 图2-12 合并曲面2 实体化与抽壳 选中全部面组，选择菜单栏中/，将曲面转化为实体然后，点击右侧工具栏抽壳按钮抽壳厚度为1抽壳结果如图2-13所示 ，选择下底面为移除曲面，图2-13 抽壳 创建基础特征完善手机外壳造型 在以上特征基础上，在面绘制出屏幕，听筒，键盘等的外形，利用拉伸去除材料的方法做出上述部位，完成手机外壳造型利用圆角特征对所有边进行倒圆角最终效果如图2-14所示 利用/E分模 /E的模具设计模

6、块（/）提供了相当方便实用的设计和分析工具，通过该模块我们可以在较短时间内从创建模具装配开始，通过分型面的规划，到最后模具体积块的产生，依次顺利地完成拆模工作对手机外壳分模，如图2-15所示 - 9 - 图2-14 最终效果图 图2-15 模拟开模 - 10 - 第三章 零件加工工艺分析 在安排合理的数控加工过程之前必须对零件进行全面的工艺分析，本章就从制品的基本技术要求出发，对凸凹模的材料和结构工艺性进行讨论，进而拟定数控加工工艺路线，安排各个表面的加工方法和切削用量 制品基本技术参数 （1）制品材料 （丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物） （2）制品精度等级 按照常用材料塑件尺寸公差等级国家标准

7、GB/，选择制品精度为一般等级MT3 （3）制品表面粗糙度值为 模具零件的工艺分析 图3-1 模具加工3D图 模具材料及热处理 模具的凹模和凸模属模具成型部分零件，需要具有较高的强度和韧性，耐磨性好，淬透性高，同时具有良好的切削加工性能和综合力- 11 - 学性能参考塑料模具常用材料，选择本设计模具材料为 该材料具有优良的镜面加工性能，冷热加工性能良好，切削性能与正火态45钢相当，热处理工艺简便、变形小，用于制造工作左右，硬度45，截面尺寸mm的高镜面、高透明度的注射模，例如电话机、电视机壳体模具 确定加工方法和机床 （1）由三维零件图可以明显看到，零件加工表面存在较多复杂和不规则曲面、凸台，

8、无法通过手工编程实现加工，故必须使用自动编程加工 （2）由图3-1可看出零件一面为平面，另外一面为曲面，如果选用组合卡具或者专用卡具都不易装夹，并且有可能影响加工，所以加工机床我选带有电磁磁盘工作台的加工中心 采用加工中心加工模具，由于工序高度集中，动、静模等关键的精加工基本上是在一次安装中完成全部机加工内容，可以减少尺寸累积误差，减少修配工作量以背面的较大平面作为定位基准，吸附在工作台上，来加工另外一侧的全部曲面，并可以实现一次装夹定位加工出全部表面根据暑期去西飞实习的经历，选用机床型号为三轴立式加工中心/ 零件的结构工艺性分析 零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可

9、行性和经济性良好的结构工艺性，可以使零件加工容易，节- 12 - 省工时和材料因此，零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点 采用统一的定位基准 内腔和表面采用统一的类型和尺寸，这样减少了刀具规格和换刀次数，使编程方便，提高生产效率 内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，所以在铣削带有圆角的底面和凹槽时根据圆角大小选择相应铣刀 加工面为不规则曲面，此类零件一般采用三坐标联动机床加工，刀具通常使用球头铣刀以避免由于干涉铣伤邻近表面对于较大的平面可以通过圆鼻刀先进行粗加工对于比较精细的按键部分曲面可以选用更细的球头铣刀进行精加工 数控加工工艺路线的拟定 铣削加工工艺路线的拟定是制定铣削工艺规程

10、的重要内容之一，其主要内容包括：选择各加工表面的加工方法、划分各加工阶段、划分工序以及安排工序的先后顺序等 工序的划分可采用两种不同原则，即工序集中原则和工序分散原则本文采用的多轴、多刀的高效率加工中心是典型的应用工序集中原则的机床，这样可以提高生产效率，缩短工艺路线，简化生产计划和生产组织工作；减少工作夹具数量和装夹工件的辅助时间 选择加工方法 凹模的加工方法： （1）曲面挖槽粗加工，采用10的圆鼻刀进行外形粗加工；- 13 - （2）曲面平行铣削精加工，采用3的圆鼻刀将靠模面加工到位； （3）曲面挖槽粗加工，采用4圆鼻刀进行凹模粗加工； （4）曲面挖槽粗加工，采用2圆鼻刀将上一步无法加工到

11、位的部分进行后续加工；（5）曲面平行铣削精加工，采用5的圆鼻刀加工凹模和靠模面； （6）曲面等高外形精加工，采用2的球头刀凹模精加工； （7）曲面平行铣削精加工，采用1的圆鼻刀清楚等高外形加工留下的周边残料；（8）曲面等高外形精加工，采用2的圆鼻刀修模凹模右侧凹槽； （9）曲面等高外形精加工，采用1平底刀对按键部分外形进行最后精加工 凸模的加工方法：（1）曲面挖槽粗加工，采用10的硬质合金圆鼻刀对外形进行第一次粗加工； （2）曲面挖槽粗加工，采用5的圆鼻刀对外形进一步切削将靠模面加工到位；（3）曲面平行精加工，采用1的球头铣刀精加工凸模表面； （4）曲面交线清角精加工，采用1的球头铣刀清除凸模

12、表面交线处的残料 加工顺序的安排 在选定加工方法、划分工序后，工艺路线拟定的主要内容就是合理安排这些加工方法和加工工序的顺序零件的加工工序通常包括切- 14 - 削加工工序、热处理工序和辅助工序，这些工序的顺序直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本因此，在设计工艺路线时，应合理安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序，并解决好工序间的衔接问题 加工顺序的选择直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本下面按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原则，分别安排凸模和凹模的加工顺序 凹模：粗加工定位基准面粗加工整个凹模表面圆角及凹槽的加工精加工凹模表面外轮廓铣削粗、精加工分型面去毛刺检验入库 凸模：粗加工定位基准面粗、精加工分型面凸模外形粗加工外形圆角精加工外形精加工检验入库 刀具材料及其选用 刀具的选择是数控加工中重要的