UG N 模具设计基础与典型范例第一章.doc

《UG N 模具设计基础与典型范例第一章.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第1章模具设计基础主要内容为何学习模具设计材料成型技术与设备模具的种类与结构模具设计与制造的一般流程模具设计与产品设计的注意事项模具CAD辅助设计塑料成型模具的种类较多，主要有塑料注射成型模具、塑料压缩成型模具、热固性塑料传递成型模具、挤塑成型模具、塑料吹塑成型模具及热成型模具等。作为全书的产品设计项目的实现，1.7节将对模具设计做出诠释，并对产品造型设计的设计要求、设计方案和实施路线做出概要介绍。该项目产品为相机外壳。1.1为何学习模具设计模具设计是一门涵盖领域广、专业知识强的学问，随着技术的发展，任何想学好这门学问的人，都要脚踏实地的从基础做起。对于模具初学者而言，本章

2、就是进入模具设计的门槛。任何一门学问或者技术，都有让人们去学习的理由，作者结合多年的实际工作经验，对模具设计总结了以下几点。职业寿命长：模具设计为传统的机械专业技能，发展不像电子专业那样快，因而其专业人员的职业寿命长，不易受到年轻人的挑战。模具设计是一种理论成熟与经验累积的总成，工作时间越长，越能站到高处。专业人才缺失：因为缺少这样的专业人才，使得新手获得了机遇。新手一般要经过不断的磨炼，虽然薪酬不高，但只要坚持不懈，就能达到一定水平。不错的薪酬待遇：在模具行业，经验丰富者往往是高薪酬的。即使是一般的技术人员，待遇也是不错的，这使得越来越多的人希望从事这项技术。具有良好的发

3、展前景：在日常生活中，与模具相关的生活用品占到了90%以上，因此模具行业是一个极具发展前景的行业。模具设计是集学习和创新于一体的工作，模具技术发展了，社会也就更进步了。1.2材料成型技术与装备材料成型技术是各种可成型工程材料的工艺及加工方法。材料成型的方法有很多，主要包括金属液态成型、金属塑性成型、连接成型、粉末冶金成型及非金属材料成型等。1.2.1金属液态成型金属液态成型（铸造）指将液态金属在重力或外力作用下填充到型腔中，待其凝固冷却后，获得所需形状和尺寸的毛坯或零件的方法。金属液态成型的优点如下：适应性广，工艺灵活性大（材料、大小、形状几乎不受限制）；适合形状复杂的箱体

4、、机架、阀体、泵体和缸体等；成本较低（铸件与最终零件的形状相似、尺寸相近）。金属液态成型的缺点是：组织疏松、晶粒粗大，铸件内部常有缩孔、缩松、气孔等产生，从而导致铸件的力学性能降低，特别是冲击性能降低。传统的金属砂型铸造工艺流程如图1-1所示。图1-1砂型铸造工艺流程图图1-2所示为金属连接盘零件的一般铸造过程。图1-2金属连接盘零件的一般铸造过程1.2.2金属塑性成型金属塑性成型指在外力作用下，金属材料通过塑性变形，获得具有一定形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯的加工方法。1．金属塑性成型的特点金属塑性成型的特点如下：改善金属组织并提高其力学性能；材料的利用率高；较高的生产

5、率；毛坯或零件的精度较高。2．材料钢和非铁金属可以在冷态或热态下进行压力加工。3．用途用来承受冲击或交变应力的重要零件（如机床主轴、齿轮、曲轴和连杆等），应采用锻件毛坯加工。压力加工在机械制造、军工、航空、轻工、家用电器等行业得到了广泛的应用。例如，飞机上的塑性成型零件的质量分数占85%；汽车、拖拉机上的锻件质量分数占60%～80%。4．金属塑性成型的缺点不能加工脆性材料（如铸铁）、形状特别复杂（特别是内腔形状复杂）或体积特别大的零件或毛坯。金属塑性成型在工业生产中称为压力加工。其成型方法包括自由锻、模锻、板料冲压、挤压、轧制和拉拔，如图1-3所示。图1-3常用的压力加工方

6、法1.2.3连接成型常见的连接成型工艺包括焊接、胶接和机械连接等。1．焊接焊接通常指金属的焊接，是通过加热或加压（或两者同时使用），使两个分离物体产生原子间结合力而连接成一体的成型方法。焊接技术在机器制造、造船工业、建筑工程、电力设备生产、航空及航天工业等领域的应用十分广泛。焊接生产的特点如下：节省金属材料，结构重量轻；以小拼大、化大为小，适合制造重型、复杂的机器零部件，能简化铸造、锻造及切削加工工艺，获得最佳技术经济效果；焊接接头具有良好的力学性能和密封性；能够制造双金属结构，使材料的性能得到充分利用。焊接生产的不足：焊接结构不可拆卸，给维修带来不便；焊接结构中会存在焊接

7、应力和变形；焊接接头的组织性能往往不均匀，会产生焊接缺陷等。手工电弧焊的焊接示意图如图1-4所示。2．胶接胶接技术使用胶粘剂来连接各种材料。与其他连接方法相比，胶接不受材料类型的限制，能够实现各种材料之间的连接（例如各种金属、非金属，或金属与非金属之间的连接），而且具有工艺简单、应力分布均匀、密封性好、防腐节能、应力和变形小等特点，已被广泛应用到现代化生产的各个领域。胶接的主要缺点是固化时间长、胶粘剂易老化、耐热性差等。图1-5所示为常见的金属胶接形式。图1-4手工电焊焊接示意图图1-5常见的金属胶接形式3．机械连