材料成型模具CAD/CAE/CAM技術

目錄
第1章 緒論 1
1.1　註塑模具設計 1
1.1.1 註塑模具的基本結構 1
1.1.2 註塑成型的工作原理 2
1.1.3 註塑成型的特點 3
1.2　壓鑄模具設計 3
1.2.1 壓鑄模具的基本結構 3
1.2.2 壓鑄成型的工作原理 4
1.2.3 壓鑄成型的特點 5
1.3　沖壓模具設計 5
1.3.1 沖壓模具的基本結構 5
1.3.2 沖壓工藝的工作原理 7
1.3.3 沖壓工藝的特點 7
1.4　材料成型CAD/CAE/CAM技術 8
1.4.1 計算機輔助設計 8
1.4.2 計算機仿真材料成型工藝 8
1.4.3 計算機輔助數控加工 9
第2章 電話機殼註塑模具設計 11
2.1　電話機殼模型的導入和分析 11
2.2　電話機殼模具設計工作 11
2.2.1 項目初始化 11
2.2.2 定義模具坐標系 12
2.2.3 定義工件 13
2.2.4 型腔布局 14
2.3　電話機殼模具分型設計 15
2.3.1 產品補片 15
2.3.2 檢查區域 15
2.3.3 定義分型線和分型面 16
2.3.4 設置型腔和型芯 17
2.4　電話機殼模具模架選取 18
2.5　電話機殼模具標準件添加 19
2.5.1 添加定位圈 19
2.5.2 添加澆口套 20
2.5.3 添加頂桿 21
2.5.4 頂桿後處理 21
2.6　電話機殼模具澆註系統設計 22
2.7　電話機殼模具模架裝配 23
第3章 汽車後視鏡註塑模具設計 24
3.1　汽車後視鏡模型的導入和分析 24
3.1.1 擺正零件 24
3.1.2 分析出模結構 25
3.1.3 選擇材料 25
3.2　汽車後視鏡模具分型設計 26
3.2.1 分型面 26
3.2.2 成型零件設計 26
3.3　汽車後視鏡模具頂出機構設計 27
3.3.1 頂出機構方案選擇 27
3.3.2 行位和斜頂的組合設計 27
3.3.3 後視鏡模具直頂和斜頂結構 28
3.4　汽車後視鏡模具導向機構設計 29
3.4.1 後視鏡模具側抽芯機構 29
3.4.2 後視鏡模具“行中行”結構設計 29
3.4.3 小行位限位設計 31
3.4.4 行位動力機構選擇 31
3.4.5 導向系統設計 31
3.5　汽車後視鏡模具澆註系統設計 33
3.5.1 熱流道系統結構 33
3.5.2 澆口的形式和數量 34
3.6　汽車後視鏡模具冷卻系統設計 34
3.7　汽車後視鏡模具裝配 35
第4章 卡箍零件級進模具設計 36
4.1　產品的建模和分析 36
4.1.1 零件的介紹和要求 36
4.1.2 材料的性能分析 36
4.1.3 工藝方案的確定 36
4.2　毛坯展開設計 37
4.3 條料排樣生成 38
4.4　模架設計和沖模間隙設計 39
4.4.1 模架設計和模板厚度檢查 39
4.4.2 間隙設置合規性檢查 39
4.4.3 卸料裝置和彈簧設計 40
4.4.4 導料板和其他細節 40
4.5　凸、凹模刃口尺寸計算 41
4.6　凸、凹模壓力中心 42
4.7　模具運動仿真 42
4.8　模具總體裝配 43
第5章 鉸鏈零件沖壓模具設計 44
5.1　UG中間工步展開 44
5.2　條料排樣設計 45
5.2.1 排樣方法的分類和特點 45
5.2.2 排樣參數設定和工序安排 46
5.3　工作力計算 47
5.4 凸、凹模刃口尺寸設計 47
5.4.1 設計原則 47
5.4.2 落料部分凸、凹模尺寸計算 47
5.5　模架設計 48
5.5.1 模架的結構體系和設計原則 49
5.5.2 模架具體選擇 49
5.6　沖裁鑲塊設計 50
5.7　級進模標準件和腔體設計 51
5.7.1 浮升銷和導正銷 51
5.7.2 標準導向裝置 51
5.8 多工位級進模運動仿真 52
第6章 鈑金成型CAD設計 53
6.1　鈑金箱設計 53
6.1.1 鈑金箱的箱體頂板特征建模 53
6.1.2 展開實體 53
6.2　機箱的箱體下鈑金件特征建模 54
6.3　機箱的箱體支撐板特征建模 54
6.4　機箱箱體左右鈑金件特征建模 55
6.5　機箱箱體前板和後板特征建模 56
第7章 散熱片零件壓鑄模具設計 57
7.1　散熱片零件產品分析 57
7.1.1 散熱片三維模型分析 57
7.1.2 散熱片壓鑄工藝參數確定 57
7.1.3 散熱片的分型面設計 58
7.1.4 散熱片的拔模設計 59
7.2　散熱片零件產品的模仁設計 59
7.3　散熱片零件產品的澆註系統設計 60
7.3.1 流道設計核心原則 60
7.3.2 澆口設計和截面面積計算 61
7.3.3 澆註系統分流錐設計 63
7.3.4 澆註系統渣包設計 64
7.4　散熱片零件產品的冷卻水路設計 64
7.4.1 模仁水路設計 64
7.4.2 模架水路設計 65
7.5　散熱片零件產品的頂出機構設計 66
7.5.1 頂出距離 66
7.5.2 頂出力 66
7.5.3 頂針 67
7.5.4 支撐柱 67
7.6　散熱片零件產品的模架設計 68
7.6.1 模架和碼模槽 68
7.6.2 模仁螺絲設計 69
7.6.3 翹模角設計 69
第8章 手表外殼零件壓鑄模具設計 70
8.1　手表外殼零件產品分析 70
8.1.1 手表外殼三維模型分析 70
8.1.2 手表外殼壓鑄工藝參數確定 70
8.1.3 手表外殼的分型面設計 71
8.2　手表外殼零件產品的模仁設計 71
8.2.1 模仁材料選擇 71
8.2.2 模仁大小確定 72
8.2.3 模仁的虎口設計 73
8.3　手表外殼零件產品的澆註系統設計 73
8.3.1 手表外殼零件產品的內澆口設計 74
8.3.2 手表外殼零件產品的流道設計 74
8.3.3 手表外殼零件產品的分流錐設計 74
8.3.4 手表外殼零件產品的渣包設計 75
8.4　側抽芯機構設計 76
8.4.1 側型芯 76
8.4.2 滑塊 77
8.4.3 斜導柱和楔緊塊 77
8.4.4 導滑槽 78
8.5　手表外殼零件產品的頂出機構設計 78
8.5.1 手表外殼零件產品頂出距離 79
8.5.2 手表外殼零件產品頂出力 79
8.5.3 手表外殼零件產品頂針 79
8.5.4 手表外殼零件產品支撐柱 79
8.6　手表外殼零件產品的冷卻水路設計 80
8.6.1 手表外殼零件產品的模仁水路 80
8.6.2 手表外殼零件產品的模架水路 81
8.7　手表外殼零件產品的模架設計 82
8.7.1 模仁螺絲 83
8.7.2 翹模角和分離孔 84
8.7.3 模架底板 84
8.7.4 碼模槽 85
第9章 產品壓鑄模具設計和仿真分析 86
9.1　設計分析 86
9.1.1 壓鑄模具模型分析 86
9.1.2 壓鑄工藝參數確定 86
9.1.3 壓鑄模具分型面設計 88
9.2　壓鑄模具模仁設計 89
9.3　壓鑄模具澆註系統設計 89
9.3.1 流道設計 89
9.3.2 澆註系統設計 93
9.3.3 渣包設計 95
9.4　壓鑄模具冷卻水路設計 96
9.4.1 壓鑄模具模仁水路設計 96
9.4.2 壓鑄模具模架水路設計 97
9.5　壓鑄模具頂出機構設計 99
9.5.1 壓鑄模具頂針設計 99
9.5.2 壓鑄模具支撐柱設計 100
9.6　壓鑄模具的模架設計 101
9.6.1 壓鑄模具模架設計 101
9.6.2 壓鑄模具翹模角設計 101
9.6.3 壓鑄模具模架開框和螺絲設計 102
9.6.4 壓鑄模具彈簧設計 104
9.6.5 壓鑄模具的模架底板和碼模槽設計 104
9.7　壓鑄成型過程數值仿真 105
9.7.1 模擬參數設置 105
9.7.2 結果分析 106
9.8　壓鑄模具正交實驗參數模擬結果分析 108
9.8.1 正交實驗方法 108
9.8.2 壓力分布 108
9.8.3 溫度分布 109
9.8.4 表面缺陷 109
9.8.5 卷氣分布 110
9.8.6 最佳工藝參數確定 111
第10章 支架零件重力鑄造工藝模擬 113
10.1　產品仿真分析 113
10.1.1 鑄件三維模型 113
10.1.2 鑄件澆註系統設計 113
10.1.3 鑄件冒口設計 114
10.2　數值仿真前處理 115
10.2.1 模型網格劃分 115
10.2.2 材料屬性 115
10.2.3 物理模型 116
10.2.4 初始條件和邊界條件 116
10.3　模擬結果分析和工藝參數優化 117
10.3.1 填充過程模擬結果及分析 117
10.3.2 表面缺陷跟蹤模擬 117
10.4 正交實驗參數模擬 118
10.4.1 正交實驗設計 118
10.4.2 溫度場 119
10.4.3 速度場 119
10.4.4 壓力場 120
10.4.5 表面缺陷分布 121
10.4.6 最佳工藝參數確定 122
第11章 方向盤壓鑄件壓鑄過程數值模擬 124
11.1　方向盤壓鑄件模型分析 124
11.2　網格劃分 125
11.3　材料熱物性參數 125
11.4　模擬程序流程圖 126
11.5　數值模擬結果及分析 126
11.5.1 流場分析 126
11.5.2 溫度場分析 127
11.5.3 應力場分析 128
11.5.4 表面缺陷分布分析 128
第12章 汽車S梁鈑金沖壓過程數值模擬 129
12.1　三維實體模型 129
12.2　板料定義和網格劃分 129
12.3　工具定義 131
12.4　求解計算 131
12.5　仿真結果分析 132
12.5.1 壓力參數對工件成型質量的影響 132
12.5.2 材料性能對成型結果的影響 134
第13章 汽車內飾板註塑成型過程數值模擬 136
13.1　數值模擬流程 136
13.1.1 分析前處理 136
13.1.2 網格劃分和修復 136
13.1.3 材料選擇 137
13.1.4 澆口位置分析 138
13.1.5 澆註系統分析 138
13.1.6 冷卻系統分析 139
13.1.7 註塑時間分析 140
13.1.8 保壓壓力分析 140
13.2　基於正交實驗的工藝參數優化分析 141
13.2.1 正交實驗設計方法 141
13.2.2 最佳工藝分析 142
第14章 模具銑削加工方法 144
14.1　鍛件模殼零件加工 144
14.1.1 進入鍛件模殼零件加工環境 144
14.1.2 設置鍛件模殼零件加工坐標系 144
14.1.3 指定鍛件模殼零件部件和毛坯 146
14.1.4 創建鍛件模殼零件加工工序 147
14.1.5 創建鍛件模殼零件加工刀具 149
14.1.6 設置鍛件模殼零件加工刀軸 150
14.1.7 設置鍛件模殼零件加工刀路軌跡 150
14.1.8 生成鍛件模殼零件加工刀路軌跡並模擬 151
14.2　機殼零件加工 152
14.2.1 進入機殼零件加工環境 152
14.2.2 設置機殼零件加工坐標系 152
14.2.3 指定機殼零件部件和毛坯 153
14.2.4 創建機殼零件加工刀具 154
14.2.5 設置機殼零件加工刀路軌跡 155
14.2.6 生成機殼零件加工刀路軌跡 156
第15章 模具銑削加工案例 158
15.1　凹模具數控加工 158
15.1.1 進入凹模具加工環境 158
15.1.2 設置凹模具加工坐標系 158
15.1.3 指定凹模具部件和毛坯 160
15.1.4 創建凹模具加工刀具 161
15.1.5 創建凹模具加工工序 162
15.1.6 設置凹模具加工刀路軌跡 163
15.1.7 凹模具加工刀路軌跡的生成和仿真驗證 165
15.2　臺階模具數控加工 165
15.2.1 進入臺階模具加工環境 165
15.2.2 設置臺階模具加工坐標系 166
15.2.3 指定臺階模具部件和毛坯 167
15.2.4 創建臺階模具加工工序 168
15.2.5 創建臺階模具加工刀具 170
15.2.6 設置臺階模具加工刀路軌跡 171
15.2.7 臺階模具加工刀路軌跡的生成和仿真驗證 172
參考文獻 173