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河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文
汽車活塞托架三維模型及模具設(shè)計(jì)
一 緒論
模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展以及塑料制品在航空、航天、電子、機(jī)械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品對(duì)模具的要求越來越高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已無法適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。CAD/CAM/CAE技術(shù)已成為塑料產(chǎn)品開發(fā)、模具設(shè)計(jì)及產(chǎn)品加工中這些薄弱環(huán)節(jié)的最有效的途經(jīng)。同傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)相比，CAD/CAM/CAE技術(shù)無論在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量，還是在降低成本、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等方面，都具有很大的優(yōu)越性。近幾年，CAD/CAM/CAE技術(shù)在汽車、家電、電子通訊、化工和日用品等領(lǐng)域逐步地得到了廣泛應(yīng)用。
（一）、模具工業(yè)行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
1、國(guó)內(nèi)模具現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。近年來，隨著我國(guó)產(chǎn)品制造業(yè)蓬勃發(fā)展，模具制造業(yè)也相應(yīng)進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期。據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，1995年我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值約為145億，而2003年已達(dá)450億左右，年均增長(zhǎng)14%。另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)（不含臺(tái)灣、香港、澳門地區(qū)）現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已超過20000家，從業(yè)人員有60萬人，模具年產(chǎn)值在一億以上的企業(yè)已達(dá)十多家?？梢灶A(yù)見，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展將對(duì)模具提出更為大量、更為迫切的需求，特別需要發(fā)展大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具。同時(shí)要求模具設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)周期要達(dá)到全新的水平。
我國(guó)模具制造業(yè)面臨著發(fā)展的機(jī)遇，但同時(shí)也面臨著更大的挑戰(zhàn)。雖然我國(guó)模具行業(yè)發(fā)展迅速，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)尚存在很大的不足，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營(yíng)企業(yè)近年來發(fā)展較快，國(guó)企改革也在進(jìn)行之中，但總體來看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，再加上國(guó)內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。
第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是15～20萬美元，有的高達(dá)25～30萬美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。
第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。
第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長(zhǎng)期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國(guó)際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，對(duì)模具制造周期影響尤甚。
第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。
差距和不足雖然存在，但我國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平近年來也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，其發(fā)展也是明顯的，特別是大型、精密、復(fù)雜、高效和長(zhǎng)壽命模具上了一個(gè)新臺(tái)階。大型復(fù)雜沖模以汽車覆蓋件模具為代表，已能生產(chǎn)部分新型轎車的覆蓋件模具。體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級(jí)進(jìn)模的覆蓋面，已從電機(jī)、電器鐵芯片模具，擴(kuò)展到接插件、電子槍零件、空調(diào)器散熱片等家電零件模具。在大型塑料模具方面，已能生產(chǎn)48英寸電視的塑殼模具、6.5K g大容量洗衣機(jī)全套塑料模具，以及汽車保險(xiǎn)杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡(luò)模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達(dá)到了較高的水平，并可替代進(jìn)口模具。
根據(jù)國(guó)內(nèi)和國(guó)際模具市場(chǎng)的發(fā)展?fàn)顩r，有關(guān)專家預(yù)測(cè)，未來我國(guó)的模具經(jīng)過行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整后，將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢(shì)：一是模具日趨大型化；二是模具的精度將越來越高；三是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展；四是熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高；五是氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將有較大發(fā)展；六是模具標(biāo)準(zhǔn)化和模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛；七是快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊；八是壓鑄模的比例將不斷提高，同時(shí)對(duì)壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求；九是塑料模具的比例將不斷增大；十是模具技術(shù)含量將不斷提高，中高檔模具比例將不斷增大，這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致的模具市場(chǎng)未來走勢(shì)的變化。
2、國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。
近幾年，全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為600～650億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到50%以上；國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問時(shí)，從德國(guó)工、模具行業(yè)組織--德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)有模具企業(yè)約5000家。2003年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中（VDMA）會(huì)員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國(guó)模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益。
隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多15～20萬美元，有的達(dá)到 25～30萬美元。我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率只有45％，而國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率卻已達(dá)70%以上。
綜觀模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，國(guó)外模具發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、理論研究的加強(qiáng)和模具的標(biāo)準(zhǔn)化2、模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展3、模具檢測(cè)、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展4、快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù) 5、模具材料及表面處理技術(shù)發(fā)展迅速6、模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認(rèn)同。
（二） UG及其在模具設(shè)計(jì)工程中的應(yīng)用
1、UG軟件及其功能特點(diǎn)
（1） UG起源及發(fā)展
Unigraphics（簡(jiǎn)稱UG）是世界著名的通用機(jī)械CAD/CAM/CAE一體化軟件。它起源于美國(guó)麥道(MD)公司，1991年11月并入美國(guó)通用汽車公司EDS分部。如今EDS是全世界最大的信息技術(shù)(IT)服務(wù)公司，UG由其獨(dú)立子公司UnigraphicsSolutions開發(fā)。UG是一個(gè)集CAD、CAE和CAM于一體的機(jī)械工程輔助系統(tǒng)，適用于航空航天器、汽車、通用機(jī)械以及模具等的設(shè)計(jì)、分析及制造工程。該軟件可在HP、Sun、SGI等工作站上運(yùn)行，自稱安裝總數(shù)近3萬臺(tái)。UG采用基于特征的實(shí)體造型，具有尺寸驅(qū)動(dòng)編輯功能和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了CAD、CAE、CAM之間無數(shù)據(jù)交換的自由切換，它具有很強(qiáng)的數(shù)控加工能力，可以進(jìn)行2軸～2.5軸、3軸～5軸聯(lián)動(dòng)的復(fù)雜曲面加工和鏜銑。UG還提供了二次開發(fā)工具GRIP、UFUNG、ITK，允許用戶擴(kuò)展UG的功能。UG自90年初進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，至今已裝機(jī)2000臺(tái)套左右。
Unigraphics NX是一種交互式的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），計(jì)算機(jī)輔助分析（CAE）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）系統(tǒng)，它是Unigraphics系列軟件的最新版本。Unigraphics NX的出現(xiàn)，為Unigraphics系列軟件的推廣開拓出更廣闊的前景。目前，集世界一流的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，工程分析及生產(chǎn)制造系統(tǒng)與一體的Unigraphics 軟件已廣泛地應(yīng)用于航天航空汽車機(jī)械及模具等各個(gè)領(lǐng)域。
（2） UG功能特點(diǎn)
UG是世界上先進(jìn)的CAD/CAE/CAM集成技術(shù)的大型軟件，其功能強(qiáng)大，使用該軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，能直觀、準(zhǔn)確地反映零、組件的形狀、裝配關(guān)系，可以使產(chǎn)品開發(fā)完全實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、工藝、制造的無紙化生產(chǎn)，并可使產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、工裝制造等工作并行開展，大大縮短了生產(chǎn)周期，非常有利于新品試制及多品種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造。在新品開發(fā)期間，能通過其強(qiáng)大的功能及時(shí)檢查尺寸干涉、計(jì)算重量及相關(guān)特性，提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品裝配工藝、焊接工藝中工序的合理安排有著非常好的指導(dǎo)性。因此，該軟件為工廠提供了一個(gè)強(qiáng)有力的新品開發(fā)手段。
在以往的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，我們主要采用了AUTOCAD軟件。由于其功能有限，三維建模有很大的局限性，產(chǎn)品的最終效果無法很好的體現(xiàn)，用戶常常無法看到準(zhǔn)確的三維造型，只有等樣品開發(fā)出來以后再進(jìn)行產(chǎn)品確認(rèn)。如用戶對(duì)外觀式樣不太滿意，就需要反復(fù)修改模具，甚至有時(shí)需要廢掉原有的模具，重新開模，再次進(jìn)行樣品生產(chǎn)確認(rèn)。這樣既耽誤了產(chǎn)品開發(fā)周期，又增加了開發(fā)成本。而UG軟件的實(shí)體模型功能能夠在設(shè)計(jì)階段給用戶提供產(chǎn)品的實(shí)體模型用于確認(rèn)，縮短了產(chǎn)品的確認(rèn)周期，而且具有復(fù)合式建模工具，允許在需要的時(shí)候增加、刪除、抑制、恢復(fù)、改變產(chǎn)品參數(shù)，使修改更加具有靈活性，因此，在產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì)開發(fā)中起了很大的作用，使用非常方便。
UG軟件的線框造型模塊提供了繪制基本圖素點(diǎn)、直線、圓弧、曲線的操作指令和線的倒角、剪切、編輯、分割等功能，實(shí)體造型模塊提供了各種基本幾何元素塊體、圓柱體、錐體和環(huán)體的操作和拉伸實(shí)體、旋轉(zhuǎn)實(shí)體、縫合、鉆孔、挖槽、凸臺(tái)、抽殼、倒圓角、倒斜角、錐臺(tái)以及布爾運(yùn)算的實(shí)體相加、實(shí)體相減、實(shí)體相交等操作，曲面造型模塊可以完成各種規(guī)則曲面、二次曲面及不規(guī)則曲面的生成，在曲面的具體實(shí)現(xiàn)上有直紋面、掃描曲面、邊界曲線控制、網(wǎng)格曲線控制、矩形點(diǎn)組控制、曲線拉伸、過渡曲面、延伸曲面、偏置曲面、曲面倒圓、曲面橋接等各種方法。這些命令在造型過程中使用方便，特別是在曲面造型及設(shè)計(jì)中起到了重要作用。
總起來講，UG是先進(jìn)的CAD/CAE/CAM集成技術(shù)應(yīng)用的大型軟件，其功能強(qiáng)大操作靈活，在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用越發(fā)廣泛，尤其在模具設(shè)計(jì)制造方面，更是設(shè)計(jì)人員的得力助手，有效地提高了工作效率，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。在眾多三維CAD軟件中，UG以其強(qiáng)大的功能長(zhǎng)期占據(jù)著業(yè)界的主導(dǎo)地位。
（三）、UG在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
（1）UG3.0/Mold Wizard模塊
注塑產(chǎn)品在汽車，日用消費(fèi)品，電子和醫(yī)療工業(yè)中占據(jù)著重要的地位。UG3.0/Mold Wizard是針對(duì)注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)過程應(yīng)用，型腔和模架庫(kù)的設(shè)計(jì)統(tǒng)一到整個(gè)連接過程中。UG3.0/Mold Wizard為設(shè)計(jì)模具的型腔型心滑塊提升裝置和嵌件提升高級(jí)建模工具，最終目的是快速方便地建立與產(chǎn)品參數(shù)相關(guān)的三維實(shí)體模具，并將之用于加工。
UG3.0/Mold Wizard用全參數(shù)的方法自動(dòng)處理在模具設(shè)計(jì)中耗時(shí)且難做的部分，并且產(chǎn)品參數(shù)的改變將會(huì)反饋回模具設(shè)計(jì)，UG3.0/Mold Wizard會(huì)自動(dòng)更新所有相關(guān)的模具部件。
UG3.0/Mold Wizard的模架庫(kù)及其標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)包含有參數(shù)化的模架裝配結(jié)構(gòu)和模具標(biāo)準(zhǔn)件，其中模具標(biāo)準(zhǔn)件包括滑塊和內(nèi)抽芯，可用參數(shù)控制所選用的標(biāo)準(zhǔn)件在模具中的位置，UG3.0/Mold Wizard與如UG3.0/Wave和Unigraphics主模型的強(qiáng)大技術(shù)組合在一起設(shè)計(jì)模具。模具設(shè)計(jì)參數(shù)預(yù)設(shè)置功能允許用戶按照自己的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置系統(tǒng)變量，比如顏色，層，路徑和初始公差等。UG3.0/Mold Wizard具備以下優(yōu)點(diǎn)：（1）過程自動(dòng)化；（2）易于使用；（3）完全相關(guān)性。
（2） UG三維技術(shù)在模具設(shè)計(jì)及改進(jìn)中的應(yīng)用
近年來，隨著三維CAD技術(shù)的飛速發(fā)展，使其在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用越發(fā)廣泛。UG是個(gè)基于特征化的，全參數(shù)化的輔助設(shè)計(jì)軟件，它能實(shí)現(xiàn)CAD,CAE,CAM等各種功能，涵蓋機(jī)械設(shè)計(jì)各個(gè)領(lǐng)域，在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造及改進(jìn)過程中起著重要作用。
采用UG軟件技術(shù)，有助于解決零部件從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)所出現(xiàn)的技術(shù)問題，以達(dá)到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低生產(chǎn)成本以及優(yōu)化產(chǎn)品性能等目的。UG不僅在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中有重要應(yīng)用，除此以外，它有許多特點(diǎn)非常適用于模具的設(shè)計(jì)及改造：
比如直接建模能夠在已有特征上快速建模，有利于模具的結(jié)構(gòu)改動(dòng)， 參數(shù)化設(shè)計(jì)能快速改動(dòng)設(shè)計(jì)尺寸，可避免繁瑣的尺寸計(jì)算； 幾何關(guān)系聯(lián)接能快速建立裝配零件間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，使一些零件隨關(guān)鍵零件的改動(dòng)而改動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“牽一發(fā)，而動(dòng)全身”的效果；
精確的干涉檢查，尺寸測(cè)量能讓設(shè)計(jì)人員第一時(shí)間知道零件間的裝配關(guān)系，了解設(shè)計(jì)的效果，避免實(shí)際裝配中的干涉；
簡(jiǎn)便的三維二維轉(zhuǎn)換及出圖功能能快速完成零件圖的繪制，可以減少重復(fù)勞動(dòng)，縮小設(shè)計(jì)周期；
UG強(qiáng)大功能在模具快速改造中有著重要應(yīng)用。
（四）、關(guān)于汽車活塞托架注塑模設(shè)計(jì)
1、汽車活塞托架設(shè)計(jì)思路
通過觀察分析可知，該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用于該產(chǎn)品生產(chǎn)的注塑模具結(jié)構(gòu)亦不復(fù)雜。本設(shè)計(jì)中，遵循模具設(shè)計(jì)的一般步驟，利用UG3.0進(jìn)行三維造型和注塑模具設(shè)計(jì)，重點(diǎn)體現(xiàn)了UG3.0中Mold Wizard模塊在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
該連接座注塑模具設(shè)計(jì)的思路為：搜集整理有關(guān)資料，通過二維圖對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)和工藝分析，利用UG NX3.0對(duì)連接座零件進(jìn)行三維造型，并導(dǎo)出二維圖；分析塑件結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)，大致確定模具設(shè)計(jì)方案，然后利用UG NX3.0的Mold Wizard模塊進(jìn)行注塑模具的設(shè)計(jì)；最后，對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行虛擬裝配，并導(dǎo)出二維工程圖。
2 汽車活塞托架模具設(shè)計(jì)進(jìn)度
（1） 了解目前國(guó)內(nèi)外模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間10天；
（2） 查閱資料，根據(jù)零件的二維圖分析其結(jié)構(gòu)，完成開題準(zhǔn)備工作，確定設(shè)計(jì)方案，所用時(shí)間：20天；
（3） 利用UG NX3.0設(shè)計(jì)連接座零件的三維模型，并導(dǎo)出二維圖，所用時(shí)間：5天；
（4） 利用UG NX3.0的Mold Wizard模塊進(jìn)行注塑模具的設(shè)計(jì)；所用時(shí)間：15天
（5） 對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行虛擬裝配，導(dǎo)出二維工程圖；所用時(shí)間：5天。
二 零件結(jié)構(gòu)及工藝分析
零件原始資料為：產(chǎn)品零件圖如下圖所示：
設(shè)計(jì)要求：
1．材料：PS； 2．生產(chǎn)批量：中等批量； 3．未注公差取MT5級(jí)精度。
此零件只有通孔，所以此套模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，成型零件的設(shè)計(jì)主要考慮型心的嵌入式處理，也不太復(fù)雜。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，擬定如下工藝方案進(jìn)行比較分析。
1、分型面的選擇
分析零件結(jié)構(gòu)可知，分型面應(yīng)設(shè)在零件最大截面處，塑料包緊大型芯留在動(dòng)模一側(cè)。
2、型腔布局
方案一：塑件中等尺寸，批量不大，采用一模一件可以降低模具成本。
方案二：一模兩件對(duì)稱布置，生產(chǎn)效率較高，但模具尺寸偏大，制造成本較一模一件高。
方案三：一模四件對(duì)稱布置，生產(chǎn)效率較高，但模具尺寸更大，制造成本較高。
通過以上三種方案的分析比較，根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理的原則，選擇方案一最合適。
3、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
方案一：采用側(cè)澆口，從分型面進(jìn)料，主流道過長(zhǎng)，造成塑料的浪費(fèi)，同時(shí)主流道偏離模具中心，造成壓力中心偏移。
方案二：采用輪輻式澆口，從塑件上端孔進(jìn)料，加工簡(jiǎn)單，澆口容易去除，不影響塑件外觀，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
通過對(duì)以上兩種設(shè)計(jì)方案的分析比較，采用第二種方案較好。
三 產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)
本產(chǎn)品重點(diǎn)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的先后順序，也是設(shè)計(jì)思路。首先必須使用回轉(zhuǎn)體功能創(chuàng)建產(chǎn)品的主體特征，然后在使用拉伸體功能添加特征和切除特征，最后使用陣列功能創(chuàng)建陣列特征。同時(shí)通過學(xué)習(xí)本范例應(yīng)基本掌握產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路，以及回轉(zhuǎn)體功能和陣列功能的綜合利用。
(一) 造型過程：
1． 在WINDOWS環(huán)境下，依次選擇【開始】/【程序】【NX3.0】命令進(jìn)入U(xiǎn)GNX3.0歡迎界面
2． 在【標(biāo)準(zhǔn)】工具條中單擊[新建]按鈕，彈出【新建部件文件夾】對(duì)話框，在【文件名】輸入框中輸入新文件名design_1,在【單位】選項(xiàng)中選中【毫米】單位按鈕，然后單擊【OK】按鈕
3． 在【應(yīng)用程序】工具條中單擊【建摸】按鈕，進(jìn)入建摸環(huán)境界面。
4． 在【成型特征】工具條中單擊【草圖】按鈕，彈出懸浮工具條，接著依次單擊【YC-ZC平面】按鈕和[確定]按鈕進(jìn)入草繪界面，然后繪制如圖所示的草圖
5． 在【草圖生成器】工具條中單擊【完成草圖】按鈕或在鍵盤上按下CTAL+Q組合鍵退出草繪界面并返回到建摸界面。
6． 在【成型特征】工具條中單擊【回轉(zhuǎn)】按鈕，彈出對(duì)話框，創(chuàng)建回轉(zhuǎn)特征：（1）選中旋轉(zhuǎn)截面（2）方向選ZC正方向（3）起始值為0結(jié)束值為360 （4）然后應(yīng)用、確定
7． 選擇屏幕上的草繪截面和基準(zhǔn)平面，接著MB3并保持，出現(xiàn)推斷式快捷菜單，然后移動(dòng)鼠標(biāo)至【隱藏】按鈕隱藏選中圖素。
8． 在[成型特征]工具條中單擊【草圖】按鈕，彈出懸浮工具條，然后雙擊Z軸坐標(biāo)軸使其改變坐標(biāo)方向，然后點(diǎn)確定
9． 進(jìn)入草繪截面后，繪制草圖輪廓如圖所示:
10． 在鍵盤上按下CTRL+Q組合鍵退出草繪界面并返回到建摸界面
11． 在【成型特征】工具條中單擊[拉伸]按鈕，彈出拉伸對(duì)話框，創(chuàng)建拉伸特征【注意合并和求差] 結(jié)束值為6
12． 在【成型特征】工具條中單擊【草圖】按鈕，彈出懸浮工具條，接著參照操作步驟8創(chuàng)建草繪平面。然后繪制草圖如圖
13． 在鍵盤上按下CTRL+Q組合鍵退出草繪界面并返回建摸界面
14． 在【成型特征】工具條中單擊[拉伸]按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，創(chuàng)建拉伸切除特征，
15． 在【特征操作】工具條中單擊【實(shí)例特征】按鈕，彈出【實(shí)例】對(duì)話框，創(chuàng)建陣列特征，1環(huán)形陣列2選中陣列對(duì)象3選一般4點(diǎn)和方向5選ZC正方向6確定7創(chuàng)建引用 選是，完成后如圖：
16． 完成 并保存
四、汽車活塞托架注塑模設(shè)計(jì)
（一）轉(zhuǎn)載產(chǎn)品
1． 在【應(yīng)用程序】工具條中單擊[注塑模向?qū)按鈕，調(diào)出【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l
2． 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【項(xiàng)目出始化】按鈕，彈出【打開部件文件】對(duì)話框，調(diào)出desian_1.prt文件，并設(shè)置隨后出現(xiàn)的【項(xiàng)目出始化】對(duì)話框參數(shù)：投影單位選毫米部件材料選PS收縮率1.0060
3. 在鍵盤上按下CTRL+M組合鍵進(jìn)入建摸界面
4. 在【實(shí)用工具】工具條中單擊【動(dòng)態(tài)WCS】按鈕，將坐標(biāo)向ZC方向移動(dòng)并饒YC軸旋轉(zhuǎn)1選擇ZC軸上的箭頭，并設(shè)置移動(dòng)距離為25 2單擊ZC—YC平面上的旋轉(zhuǎn)定點(diǎn)，設(shè)置其旋轉(zhuǎn)角度180 3單擊MB2確定
5． 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊[模具坐標(biāo)]按鈕，彈出【模具坐標(biāo)】對(duì)話框 選（鎖定Z值）當(dāng)前WCS
6． 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【工件】按鈕，彈出【工件尺寸】對(duì)話框，創(chuàng)建毛坯工件，設(shè)置參數(shù)為： 標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)方體
工件尺寸為 X- 25.0000 X+175.0000 Y- 25.0000 Y+ 25.0000 Z-25.0000 Z+55.0000 X向長(zhǎng)度：175.000 Y向長(zhǎng)度：175.000 Z向上移：55.000 Z向下移：25.000
7． 單擊確定按鈕后系統(tǒng)自動(dòng)加載工件
8．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【型腔布局】按鈕，彈出【型腔布局】對(duì)話框，設(shè)置型腔布局： 選 自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)中心。
（二） 汽車活塞托架分模過程
1． 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【分型】按鈕，彈出【分型管理器】對(duì)話框，然后單擊【創(chuàng)建/刪除補(bǔ)片曲面】按鈕，對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)面，操作過程為1循環(huán)搜索方法 選自動(dòng) 2點(diǎn)擊 自動(dòng)修補(bǔ)
2． 在【分型管理器]對(duì)話框中選中【補(bǔ)片面】前的復(fù)選框，表示補(bǔ)面創(chuàng)建成功
3． 在【分型管理器】對(duì)話框中單擊【編輯分型線】按鈕，生成零件分型線， 操作過程為：1自動(dòng)搜索分型線 2頂出方向選ZC正方向
4． 在【分型管理器]對(duì)話框中單擊【創(chuàng)建/編輯分型面】按鈕，彈出【創(chuàng)建分型面】對(duì)話框，生成零件分型面，操作過程為： 1創(chuàng)建分型面 2 選 有界平面 然后點(diǎn)確定
5． 在【分型管理器】對(duì)話框中單擊【抽取區(qū)域和分型線】按鈕，彈出【區(qū)域和直線】對(duì)話框，抽取分型區(qū)域，操作工程為： 抽取區(qū)域方法 選 邊界區(qū)域 確定 邊界邊
6． 在【分型管理器】對(duì)話框中單擊【創(chuàng)建型腔和型芯】按鈕，彈出【型芯和型腔】對(duì)話框，進(jìn)行型腔、型芯的創(chuàng)建，操作過程為：1 自動(dòng)創(chuàng)建型腔型芯 2 后退，完成后如圖所示：
7． 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【模架】按鈕，彈出【模架管理】對(duì)話框，在此選用LKM-SG模架（TYPE——A）， 其參數(shù)設(shè)置為： 目錄：LKM-SG 類型：A index=3030
W=175 z-up=55 L=175 Z-down=25
EG-Guide 0:0FF Ap-h 80
BP-h 50 es-n 2
Mold-type T GTYPE 0:0n B
Shorten_ej 0 hift_ej_screw 0
8. 單擊確定 系統(tǒng)自動(dòng)加載模架
（三）標(biāo)準(zhǔn)部件設(shè)計(jì)
1．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【標(biāo)準(zhǔn)件】按鈕，彈出【標(biāo)準(zhǔn)件管理器】對(duì)話框，創(chuàng)建定位圈部件，操作過程為： 目錄：FUTABA-MM 分類：Locating Ring Interchangeable 類型：M_LRB DIAMETER:100 BOTTOM_C_BORE_DIA:36
2. 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【標(biāo)準(zhǔn)件】按鈕，彈出【標(biāo)準(zhǔn)件管理器】對(duì)話框，創(chuàng)建主流道襯套部件，設(shè)置參數(shù)及選項(xiàng)為：
目錄：MISUMI 分類：Sprue Bushings
SJB-
類型: SJBC
D 16
H 25
SR 12
P 3
A 2
Head_Cut 無
3．單擊對(duì)話框中的【確定】按鈕，完成主流道襯套部件的創(chuàng)建
4．在【應(yīng)用程序】工具條中單擊【裝配】按鈕，調(diào)出【裝配】工具條
5．在[裝配]工具條中單擊【重定位組件】按鈕，彈出懸浮工具條，操作過程為：1選擇主流道襯套 2變換： DX 0.0000 DY： 0.0000 DZ：105.0000
6． 完成主流道襯套裝配
（ 四）頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
1．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【標(biāo)準(zhǔn)件】按鈕，彈出【標(biāo)準(zhǔn)件管理】對(duì)話框，創(chuàng)建頂桿部件，型號(hào)和參數(shù)設(shè)置為： 目錄：FUTABA-MM 分類：頂桿
Etector Pin Straight {EI E}
CATALOG:EJ
CATALOG_DIA 8.0
CATALOG_LENGTH 200
HEAD_TYPE 1
2.單擊【確定】按鈕后，彈出【點(diǎn)構(gòu)造器】對(duì)話框，在對(duì)話框的基點(diǎn) XC、YC、ZC、中分別輸入4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)：（20，20，0）（-20，-20，0）（-20，20，0）（20，-20，0），每輸入一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，單擊【確定】按鈕一次。
3．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【頂桿】按鈕，彈出【頂桿后處理】對(duì)話框，對(duì)頂桿進(jìn)行修剪，操作過程為：1 選擇步驟 配合距離：10.000 10.0
2 選擇頂針
3 頂桿后處理： 片體修剪 修剪部件：mold_txim_016
修剪曲面 選擇修剪面
4 確定
（五） 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1. 設(shè)計(jì)型腔冷卻系統(tǒng)，打開【裝配導(dǎo)航器】，在mold_top_000目錄下選中mold_layout_009目錄中的mole_cavity_011復(fù)選框，隱藏其余部分，并通過單擊MB3，選擇[轉(zhuǎn)為工作部件]命令，將型腔轉(zhuǎn)換為當(dāng)前工作部件。
2. 在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，對(duì)型腔進(jìn)行冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，參數(shù)設(shè)置為
目錄：COOLING—HOLE 分類：All Standar dx
COMPONENT: PIPE_PLUG
PIPE_THREAD: M8
DRILL_TTP_1_TYPE: ANGLED
DRILL_TTP_2_TYPE: ANGLED
尺寸：選 HOLE 1 DEPTH 改其參數(shù)為160
3．單擊【確定】按鈕后，系統(tǒng)提示選擇添加標(biāo)準(zhǔn)部件的平面，選擇坐側(cè)面，然后定位冷卻孔，操作過程為： 1 選擇平面 2 基點(diǎn) XC 65.000000000 YC15.000000000 ZC0.000000000 偏置 ： 無 下面按默認(rèn) 在點(diǎn)構(gòu)造器中 基點(diǎn)為 XC—65.000000000 YC15.000000000
ZC0.000000000
4．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇PIPE-THREAD 參數(shù)中的M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將 HOLE-2-DEPTH 和HOLE-1-DEPTH 參數(shù)值改為160，單擊[確定]
5．選擇型腔的正表面，然后定位冷卻孔，定位孔XC、YC、ZC、坐標(biāo)為（65，15.5，0）
結(jié)果如圖所示：
6．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇PIPE-THREAD 參數(shù)中的M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將 HOLE-2-DEPTH 和HOLE-1-DEPTH參數(shù)值改為70，單擊【確定】
7．選擇型腔的正表面，然后定位冷卻孔，定位孔XC、YC、ZC、坐標(biāo)為（-65，15.5，0）
8．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇PIPE-THREAD 參數(shù)中的M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將HOLE-2-DEPTH 和 HOLE-1-DEPTH參數(shù)值改為70，單擊【確定】
9．選擇型腔的后表面，然后定位冷卻孔，定位空XC、YC、ZC坐標(biāo)為（65，15.5，0）
10．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇PIPE-THREAD 參數(shù)中的M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將 HOLE-2-DEPTH 和HOLE-1-DEPTH 參數(shù)值改為15，單擊【確定】按鈕
11．選擇型腔的上表面，然后定位冷卻孔，定位孔 XC、YC、ZC 坐標(biāo)為（-15，-65，0）和（15，-65，0）。
12在鍵盤上按下CTRL+B組合鍵，隱藏型腔部件
13．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，對(duì)冷卻系統(tǒng)的端部進(jìn)行喉塞的放置，操作過程為 ： 1 選擇放置位置 2 目錄 PIPE-PLUG SUPPLIER：DME PIPE-THREAD：M10
14．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊[冷卻]按鈕，完成其余冷卻系統(tǒng)端部的喉塞創(chuàng)建。
15．在鍵盤上按下Shift+Ctrl+U組合鍵，然后選中型腔并單擊MB3，在彈出的快捷菜單中選擇【轉(zhuǎn)為工作部件】命令
16．在【應(yīng)用程序】工具條中單擊【建摸】按鈕，進(jìn)入建摸模塊。
17．在【特征操作】工具條中單擊【邊倒角】按鈕，彈出【邊倒角】對(duì)話框，對(duì)型腔的4條直角邊進(jìn)行倒圓角，圓角半徑為R12，操作過程為：1 選倒圓角 2 設(shè)置半徑為12
18．設(shè)計(jì)A板冷卻系統(tǒng)，打開【裝配導(dǎo)航器】，在mole_top_000目錄下選中mold_moldbase_mm_019目錄中的mold_fixhalf_022中的mold_a_plate_024復(fù)選框，隱藏其余的部件，并通過單擊MB3，選擇[轉(zhuǎn)為工作部件]命令，將A板轉(zhuǎn)換為當(dāng)前工作部件。
19．在A板中抽出型腔區(qū)域，在【成型特征】工具條中單擊【草圖】按鈕，彈出懸浮工具條，接著依次單擊【XC-YC平面】按鈕和【確定】按鈕進(jìn)入二維草圖模塊，繪制如圖所示草圖輪廓。
20．在鍵盤上按下Ctrl+Q組合鍵退出草繪界面并返回到建摸界面
21．選擇第（19）步繪制的草圖輪廓，接著在【成型特征】工具條中單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，通過拉伸特征切除實(shí)體，操作過程為： 1 結(jié)束值設(shè)置為55 2 選ZC正方向 3差補(bǔ)
22．參考型腔冷卻系統(tǒng)的構(gòu)建操作步驟，在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇PIPE-2-DEPTH和HOLE-1-DEPTH參數(shù)值改為20，單擊【確定】按鈕。
23．選擇A板的挖槽底面，然后定位冷卻孔，定位孔XC、YC、ZC坐標(biāo)為（15，65，0）、（-15，65，0）。
24．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，選擇第（23）步創(chuàng)建的冷卻道，添加防水圈，操作過程為：1 選擇冷卻水道 2 O-RING 3 SECTTON：1.5 ID：10 MATERTAL：BUNA
25．參考型腔冷卻系統(tǒng)的構(gòu)建操作步驟，在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇PIPE-THREAD參數(shù)中的M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡設(shè)置參數(shù)：
PIPE-THREAD=M8
HOLD-1-DIA=〈UM-VAR〉：：COOLING-PIPE-PLUG-HOLE-1-DIA-M8
HOLD-2-DIA=〈UM-VAR〉：：COOLING-PIPE-PLUG-HOLE-2-DIA-M8
C-BORE-DIA=〈UM-VAR〉：：COOLING-PIPE-PLUG-C-BORE-DIA-M16
C-BORE-DEPTH=20
EXTENSION-HOLE-DIA=0
HOLE-1-TTP-ANGLE=118
HOLE-2-TTP-ANGLE=118
ANGLE-X=0
ANGLE-Y=0
EXTENSION-DISTANCE=50
HOLE-1-DEPTH=85
HOLE-2-DEPTH=85
DRILL-TTP-1-TYPE=ANGLED
DRILL-TTP-2-TYPE=ANGLED
26．單擊【確定】按鈕，選擇A板的做側(cè)面，然后定位冷卻孔，定位孔XC、YC、ZC坐標(biāo)為（15，30，0）（-15，30，0）。
27．參考型腔冷卻系統(tǒng)的構(gòu)建操作步驟，在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，選擇第（26）步創(chuàng)建的冷卻道，添加水嘴，操作過程為：1 選擇冷卻道 2 選 CONNECTOR-PLUG
SUPPLIER：HASCO PIPE-THREAD：M10
28．完成A板與型腔的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，如圖：
29．設(shè)計(jì)型芯冷卻系統(tǒng)，打開【裝配導(dǎo)航器】，在mole_top_000目錄下選中 mold_layout_009目錄中的 mold_core_013復(fù)選框，隱藏其余部分部件，并通過單擊MB3，選擇[轉(zhuǎn)為工作部件]命令，將型芯轉(zhuǎn)為當(dāng)前工作部件。
30．參考型腔冷卻系統(tǒng)的構(gòu)建步驟，在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇PIPE-TEREAD參數(shù)中的M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將HOLE-2-DEPTH和HOLE-1-DEPTH參數(shù)值改為160，單擊【確定】按鈕。
31．選擇型芯的做側(cè)面，然后定位冷卻孔，定位孔XC、YC、ZC坐標(biāo)為（-65，0，0）（65，0，0）
32．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇PIPE-THREAD參數(shù)中的M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將HOLE-2-DEPTH和HOLE-1-DEPTH參數(shù)值改為160，單擊【確定】
33．選擇型芯的正平面，然后定位冷卻孔，定位孔XC、YC、ZC坐標(biāo)為（65，0，0）
34．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇PIPE-THREAD參數(shù)中的M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將HOLE-2-DEPTH和HOLE-1-DEPTH參數(shù)值改為75，單擊[確定]按鈕。
35．選擇型芯的側(cè)平面，然后定位冷卻孔，定位孔XC、YC、ZC坐標(biāo)為（-65，0，0）
36.在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇PIPE-THREAD參數(shù)中的M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將HOLE-2-DEPTH和HOLE-1-DEPTH參數(shù)值改為75，單擊[確定]按鈕。
37．選擇型芯的后表面，然后定位冷卻孔，定位孔XC、YC、ZC坐標(biāo)為（65，0，0）。
38．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇PIPE-THREAD參數(shù)中的M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將HOLE-2-DEPTH和HOLE-1-DEPTH參數(shù)值改為18，單擊【確定】。
39．選擇型芯的底平面，然后定位冷卻孔，定位孔XC、YC、ZC坐標(biāo)為（15，65，0）、（-15，65，0）。
40．在型芯冷卻系統(tǒng)中創(chuàng)建喉塞，參數(shù)和操作與創(chuàng)建型腔冷卻系統(tǒng)喉塞相同，完成后的結(jié)果如下圖：
41．在型芯部件中單擊MB3，彈出快捷菜單，選擇【轉(zhuǎn)為工作部件】命令，將型芯轉(zhuǎn)換為當(dāng)前工作部件。
42．在【特征操作】工具條中單擊[邊角圓]按鈕，彈出【邊角圓】對(duì)話框，對(duì)型芯的4條直角邊進(jìn)行倒圓角，操作過程為：1選倒圓角命令 2 半徑為12 3 選擇倒圓角邊 4 確定
43．設(shè)計(jì)B拔板冷卻系統(tǒng)，打開【裝配導(dǎo)航器】，在mold_top_000目錄下選中 mold_moldbase_mm_019目錄中的 mold_movehalf_026中的mold_b_plate_045復(fù)選框。隱藏其余的部件，并通過單擊MB3，選擇[轉(zhuǎn)為工作部件]命令，將B板轉(zhuǎn)換為當(dāng)前工作部件。
44．在【特征操作】工具條中單擊【求差】按鈕，彈出【求差】工具框，在B板中抽出型芯區(qū)域，操作過程為： 1 選擇目標(biāo)體 2 確定
45．完成布爾運(yùn)算后，隱藏型芯部件和冷卻系統(tǒng)。
46．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇PIPE-THREAD參數(shù)中的M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡中將HOLE-2-DEPTH和HOLE-1-DEPTH參數(shù)值改為16，點(diǎn)
【確定】按鈕。
47．選擇型芯求差的底面，然后定位冷卻孔，定位孔XC、YC、ZC坐標(biāo)為（15，-65，0）（-15，-65，0）
48．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，選擇第（47）步創(chuàng)建的冷卻道，添加防水圈，操作過程為： 1選擇冷卻水道 2在目錄中選 O-RING 3 SECTION：1.5 ID：10
MATERIAL：BUNA
49．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，在【目錄】選項(xiàng)卡中選擇PIPE-THREAD參數(shù)中的M8，然后在【尺寸】選項(xiàng)卡設(shè)置如下的參數(shù)：
HOLE_1_DIA=
::COOLING_PIPE_PLUG_HOLE_1_DIA_M8
HOLE_2_DIA=::COOLING_PIPE_PLUG_HOLE_2_DIA_M8
C_BORE_DIA=:: COOLING_PIPE_PLUG_C_BORE_DIA_M16
C_BORE_DEPTH=20
EXTENSION_DISTANCE=50
HOLE_1_DEPTH=85
HOLE_2_DEPTH=85
DRILL_TIP_1_TYPE=ANGLED
DRILL_TIP_2_TYPE=ANGLED
50.單擊【確定】按鈕，選擇B板的做側(cè)面，然后定位冷卻孔，定位孔XC、YC、ZC坐標(biāo)為（15，-12，0）、（-15，-12，0）
51．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【冷卻】按鈕，選擇第（50）步創(chuàng)建的冷卻道，添加水嘴，操作過程為： 1選擇冷卻水道 2 在目錄中選 CONNECIOR PLUG 3 參數(shù)設(shè)置
SUPPLIER：HASCO PIPE-THREAD：M10
52．完成B板與型芯的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
53．完成AB板、型芯、型腔的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
54．在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【標(biāo)準(zhǔn)件】按鈕，彈出【標(biāo)準(zhǔn)件管理】對(duì)話框，在復(fù)位桿中添加彈簧，設(shè)置參數(shù)及選項(xiàng)為： 1 目錄：MEUSBURGER-ENGLISH 分類：彈簧
2 Spring (E1530)
3 DUTY:E1530 INNER-DIA:26
CATALOG-LENGTH:74 DISPLAY:DETAILED
55.單擊【確定】按鈕后，選擇頂針板的上表面，然后定位彈簧位置，操作過程為：
1 選擇頂針板的上表面
2 在點(diǎn)構(gòu)造器 選 球中心 基點(diǎn)：XC -67.00000000 YC120.00000000 ZC140.0000000
3 捕捉圓心 （4個(gè)）
56．將所有的部件都隱藏，只顯示型腔和型腔冷卻水孔，然后在【注塑模向?qū)А抗ぞ邨l中單擊【型腔設(shè)計(jì)】按鈕，彈出【型腔管理】對(duì)話框，將冷卻水孔創(chuàng)建為腔體。操作過程為：1 在【腔體管理】對(duì)話框中選第一個(gè) 2選擇型腔 3 在[腔體管理]里選第二個(gè) 4 選擇所有的冷卻水孔 5 確定
57．以同樣方法將型芯冷卻水孔設(shè)置為腔體，并將其他已創(chuàng)建的部件與模架設(shè)置為腔體，結(jié)果如下圖：
58．選擇前面的方鐵，單擊MB3，在彈出的快捷菜單中選擇【轉(zhuǎn)為工作部件】命令，將方鐵轉(zhuǎn)為當(dāng)前工作部件。
59．在【成型特征】工具條中單擊【草圖]按鈕，彈出懸浮工具條，接著單擊【XC-YC平面】按鈕和【確定】按鈕進(jìn)入草繪界面，然后繪制草圖，結(jié)果如下：
60．在鍵盤上按下Ctrl+Q組合鍵退出草繪界面并返回到建摸界面
61．選擇第（59）步繪制的輪廓，然后在【成型特征】工具條中單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，通過拉伸特征切除實(shí)體，操作過程為：1 在拉伸對(duì)話框中選第一個(gè)按鈕 2 求差
3 限制： 起始 直至下一個(gè) 結(jié)束 直至下一個(gè)
62． 使用相同的方法完成另一個(gè)方鐵中的定位槽的創(chuàng)建。
63．選擇A板，單擊MB3，在彈出的快捷菜單中選擇【轉(zhuǎn)為工作部件】命令，將A板轉(zhuǎn)換為當(dāng)前工作部件。
64．在【成型特征]工具條中單擊【草圖】按鈕，彈出懸浮工具條，接著單擊【基準(zhǔn)平面】按鈕，創(chuàng)建構(gòu)圖面，操作過程為：1 選擇基準(zhǔn) 2 固定方法 YC-ZC 3 偏置 80
65．單擊【確定】按鈕，繪制草圖輪廓，結(jié)果如下圖：
66．在鍵盤上按下Ctrl+Q組合鍵退出草繪界面并返回到建摸界面。
67．選擇第（65）步繪制的輪廓，然后在【成型特征】工具條中單擊【拉伸】按鈕，彈出【拉伸】對(duì)話框，通過拉伸特征切除實(shí)體，操作過程為： 1 限制： 起始值：0 結(jié)束值：30
2 求差 3 選擇切割實(shí)體 4 方向 5 確定
68． 整套模具設(shè)計(jì)完畢。
（六） 模具零件清單導(dǎo)出
材料清單也稱BOM表功能，是基于模具裝配，用Unigraphics NX的裝配—部件列表功能產(chǎn)生一與裝配信息相關(guān)的部件列表。
該選項(xiàng)將當(dāng)前模具結(jié)構(gòu)中的標(biāo)準(zhǔn)件的型號(hào)，尺寸等信息列表匯總。材料清單中部件列表格式的屬性已經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)件和模架的供應(yīng)商定義，也可以由用戶定制，在列表中加入或刪除一些信息。
單擊【BOM Record Edit】（材料清單）對(duì)話框， 在對(duì)話框的上部為列表窗口，在此記錄了部件的所有信息。列表窗口下部為文本編輯區(qū)域，其中【NO.】是序號(hào)信息，該項(xiàng)不能刪除。【QTY】文本框顯示部件的數(shù)目。【CATALOG】文本框記錄部件的Catalog信息，該值由部件中Catalog屬性提供?！維UPPLIER】、【MATERIAL】和【描述】引用部件供應(yīng)商和材料的信息，而【描述】是用戶添加的個(gè)性化描述。MW NO.文本框所顯示的值對(duì)每個(gè)部件是唯一的，當(dāng)不見被刪除時(shí)，該值將不再被使用，該值記錄在MW_ITEM_EM屬性中. 【Stock Size】文本框記錄部件的尺寸,該值由屬性MW_STOCK_SIZE提供. 【PART NAME】文本框記錄部件的名稱,該項(xiàng)不能刪除.
在【Stock Size】對(duì)話框中可以定義編輯部件的加工尺寸。
1 單擊【材料清單】按鈕，查看材料清單，如圖3-83所示。
五 模具結(jié)構(gòu)的虛擬裝配及二維工程圖
近20年來的實(shí)踐證明，將信息技術(shù)應(yīng)用于新產(chǎn)品研制以及實(shí)施途徑的改造，是現(xiàn)代化企業(yè)生存、發(fā)展的必由之路。同時(shí)，人們逐步認(rèn)識(shí)到先進(jìn)的產(chǎn)品研制方法、手段以及實(shí)施途徑，實(shí)際上是產(chǎn)品研制質(zhì)量、成本、設(shè)計(jì)周期等方面最有利的保證。以波音公司為例，在數(shù)字化代表產(chǎn)品——波音777的展示中，不像以往那樣重點(diǎn)宣傳新型飛機(jī)本身性能如何優(yōu)越，而是強(qiáng)調(diào)他們充分利用數(shù)字化研制技術(shù)以及產(chǎn)品研發(fā)人員的重新編隊(duì)等方面。波音777飛機(jī)項(xiàng)目順利完成的關(guān)鍵是依賴三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與綜合設(shè)計(jì)隊(duì)伍（238個(gè)Team）的有效實(shí)施，保證飛機(jī)設(shè)計(jì)、裝配、測(cè)試以及試飛均在計(jì)算機(jī)上完成。研制周期從過去的8年時(shí)間縮減到5年，其中虛擬裝配的工程設(shè)計(jì)思想在研制過程中發(fā)揮了巨大的作用。
“虛擬裝配”（Virtual Assembly）是產(chǎn)品數(shù)字化定義中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在虛擬技術(shù)領(lǐng)域和仿真領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用研究。到底什么是虛擬裝配？它的內(nèi)涵是什么？這些至今仍然是人們討論的問題。很多人曾經(jīng)為虛擬裝配進(jìn)行定義，比較有代表性的有兩個(gè)。
??? (1) 虛擬裝配是一種零件模型按約束關(guān)系進(jìn)行重新定位的過程，是有效分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理性的一種手段。該定義強(qiáng)調(diào)虛擬裝配技術(shù)是一種模型重新進(jìn)行定位、分析過程。
??? (2) 虛擬裝配是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的形狀特性、精度特性，真實(shí)地模擬產(chǎn)品三維裝配過程，并允許用戶以交互方式控制產(chǎn)品的三維真實(shí)模擬裝配過程，以檢驗(yàn)產(chǎn)品的可裝配性。該定義著眼于產(chǎn)品物理裝配過程的仿真過程，體現(xiàn)的思想也是一種分析過程。
虛擬裝配是指通過計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品裝配過程和裝配結(jié)果進(jìn)行分析和仿真，評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)產(chǎn)品模型，做出與裝配相關(guān)的工程決策，而不需要實(shí)際產(chǎn)品作支持。該技術(shù)是在虛擬設(shè)計(jì)環(huán)境下，完成對(duì)產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)進(jìn)程控制并進(jìn)行具體模型定義與分析的過程。它可有效支持自頂向下的并行產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及與Master Model相關(guān)的可制造性設(shè)計(jì)和可裝配性設(shè)計(jì)，以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。
???在許多世界級(jí)大企業(yè)中被廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)輔助三維設(shè)計(jì)（CAD）的高端主流軟件UG（Unigraphics）的裝配模塊就采用了虛擬裝配技術(shù)，即便是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初期階段，所產(chǎn)生的最初模型也可以放入虛擬環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以在虛擬環(huán)境中創(chuàng)建產(chǎn)品模型。使產(chǎn)品的外表、形狀、和功能得到模擬，而且有關(guān)產(chǎn)品的人機(jī)交互性能也能得到測(cè)試和校驗(yàn)，使產(chǎn)品的缺陷和問題在當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)階段就能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并加以解決。
隨著社會(huì)的發(fā)展，虛擬制造成為制造業(yè)發(fā)展的重要方向之一，而虛擬裝配術(shù)作為虛擬制造的核心技術(shù)之一越來越引人注目。虛擬裝配的實(shí)現(xiàn)有助于對(duì)產(chǎn)品零部件進(jìn)技行虛擬分析和虛擬設(shè)計(jì)，有助于解決零部件從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)所出現(xiàn)的技術(shù)問題，以達(dá)到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低生產(chǎn)成本以及優(yōu)化產(chǎn)品性能等目的。
該連接座模具在主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，經(jīng)虛擬裝配后得到的效果圖如下：
利用UG NX的實(shí)體建模模塊創(chuàng)建的零件和裝配體主模型，可以引用到UG的工程圖模塊中，通過投影快速地生成二維工程圖。由于UG NX的工程圖功能是基于創(chuàng)建的三維實(shí)體模型的投影所得到，因此工程圖與三維實(shí)體模型是完全相關(guān)的，實(shí)體模型進(jìn)行的任何編輯操作，都會(huì)在二維工程圖中引起相應(yīng)的變化。這是基于主模型的三維造型系統(tǒng)的重要特征，也是區(qū)別于純二維參數(shù)化工程圖的重要特點(diǎn)。
在UG NX系統(tǒng)中創(chuàng)建工程圖，首先進(jìn)入工程圖模塊，接著定制工程圖紙，然后添加視圖，最后進(jìn)行尺寸，形位公差和表面粗糙度等的標(biāo)注。該模具裝配圖二維工程圖圖紙采用。。。。。。，無須進(jìn)行尺寸及公差標(biāo)注。導(dǎo)出的二維工程圖如圖所示（見裝配圖附圖）。
2 在對(duì)話框中單擊【導(dǎo)出Excel】按鈕，將材料清單導(dǎo)出為電子表格文件。
3 在【文件】菜單中選擇【關(guān)閉】、【全部保存并關(guān)閉】命令，保存所有數(shù)據(jù)并關(guān)閉，完成模具的設(shè)計(jì)
七 結(jié)束語
本課程設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練，在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。
通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)UG3.0軟件進(jìn)行了進(jìn)一步學(xué)習(xí)，使我在原來所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上對(duì)其掌握的更加熟練和深入。同時(shí)，我對(duì)三年來所學(xué)專業(yè)知識(shí)又進(jìn)行了系