ug设计课程设计说明书

ug设计课程设计说明书（共8篇）

ug设计课程设计说明书 篇1

题 目： 二级圆柱齿轮减速器造型设计 院（部）： 机械工程学院 专业： 机械设计制造及其自动化 班级：0801 学生姓名： 李维 指导教师：

何丽红 谭加才 完成日期： 2011年1月 8日

目录

第1章 前言.........................................................3 1.1引言..........................................................3

1.1.1减速器的功能..............................................3 1.1.2减速器传动方案............................................3 1.2任务安排......................................................4 1.2.1基本任务：....................................................4 1.2.2设计内容及要求................................................4 1.2.3进度安排：....................................................5 第2章 减速器零件建模...............................................5 2.1引言..........................................................5 2.2零件的建模....................................................6 2.2.1大的直齿轮建模............................................6 第3章 工程制图.....................................................9 3.1箱盖的转换....................................................9 第4章 虚拟装配....................................................12 4.1引言.........................................................12 4.2总装配图.....................................................12 4.2.1总装配图...................................................12 心得体会...........................................................15 参考文献...........................................................17

第1章 前言

1.1引言

目前大学生就业压力极大，要想毕业后找到一份不错的工作的话，就一定要有足够的知识水平，作为一个工程技术人员，掌握UG绘图的本领是必须的。

另外现在的实际生产中，手工制图已经成为历史，为此熟练掌握至少一项的制图软件是十分用必要的，此外将二维图转为三维图也是十分重要的一项技能。是作为工程型人才必备的基本素质。

1.1.1减速器的功能

本品为二级减速器，其功能为连接电动机和工作机，将电动机相对于工作机高速的动力经过其内部的两对齿轮转变为较为低速的。

1.1.2减速器传动方案

高速端连接电动机的，其为一对直齿轮传动，再由一对斜齿轮传动至工作机。

传动方案一般用运动简图表示。拟定传动方案就是根据工作机的功能要求和工作条件，选择合适的传动机构类型，确定各类传动机构的布置以及各组部分的联接方式，绘出传动装置的运动简图

54213图1.1二级圆柱齿轮减速器传动方案

1-电动机 2-联轴器 3-减速器 4-联轴器 5-工作机

1.2任务安排

1.2.1基本任务：

结合各人已完成机械原理、机械设计等课程设计成果，综合应用UG等CAD软件完成齿轮减速器三维实体造型及工程图设计。

1.2.2设计内容及要求

1）减速器零部件三维造型设计。

建模必须依据设计图纸表达出零件的主要外形特征与内特征，对于细部结构，也应尽量完整的表达。

2）应用工程图模块转化生成符合国家标准二维工程图。

装配图上应标注外形尺寸、安装尺寸、装配尺寸以及技术特性数据和技术要求，并应有完整的标题栏和明细表。

零件工程图上应包括制造和检验零件所需的内容，标注规范（如形位公差、粗糙度、技术要求，对齿轮还要有啮合参数表等）。

3）减速器虚拟装配。

将各零件按装配关系进行正确定位，并生成爆炸图。4）撰写课程设计说明书。

说明书应涵盖整个设计内容，包括总体方案的确定，典型零件造型的方法，工程图生成过程，虚拟装配介绍，心得体会（或建议）等，说明书的字数不少于3千字。

1.2.3进度安排：

第一天：布置设计任务，查阅资料，拟定方案，零部件造型设计； 第二天：零部件造型设计； 第三天：工程图生成；

第四天：虚拟装配、撰写说明书； 第五天：检查、答辩。

第2章 减速器零件建模

2.1引言

UG软件建模是基于特征的复合建模，是显示建模、参数化建模、基于约束的建模技术的选择性组合。

显示建模：显示建模的对象是相对于模型空间，而不是相对于彼此建立。对一个或多个对象所做的变化不影响其他对象。

参数化建模:将用于模型定义的尺寸参数和参数值随模型存储，参数变量可以彼此引用。从而建立模型的各个特征之间的关系。可以通过编辑参数变量改整

个模型。

基于约束的建模:模型几何体的一组设计规则的定义，称之为约束。模型是通过约束或求解的。这些约束可以是尺寸约束或几何约束。

2.2零件的建模如图2.1

图2.1 2.2.1大的直齿轮建模

建立齿轮的平面图进行回转并建键槽如图2.2

图2.2

在齿轮腹板开减重孔如图2.3

图2.3

输入表达式如图2.4 7

图2.4

生成渐开线如图2.5

图2.5

生成齿如图2.6 8

图2.6

第3章 工程制图

3.1箱盖的转换

打开箱盖模型图如图3.1 9

图3.1

设置图纸为A3建立基本视图如图3.2

图3.2

将图导出CGM如图3.3 10

图3.3

将图导出DXF/DWG在CAXA中打开调入A3图框如图3.4

图3.4

第4章 虚拟装配

4.1引言

零件之间的装配关系就是零件之间的位置约束，也可以见零件组装成组件，然后再将多个组件装配成总装配件。

根据装配的模型和零件模型的引用关系，UG软件有3种创建装配体的方法，即从顶向下装配、从底向上装配和混合装配。

自顶向下装配：如果装配模型中的组件存在关联，可以基于一个组件创建一个组件，即首先完成装配级的装配模型，然后再根据装配级模型创建其子装配件。也可以首先完成顶层装配模型文件，然后在装配体中创建零部件模型，再将其中的子装配体另外存储。

从底向上装配：先创建零件模型，再组合成子装配模型，最后由子装配模型生成总装配件的装配方法。

混合装配：混合装配是将自顶向下装配和从底向上装配结合在一起的装配方法，这将增加装配设计的功能。例如，用户开始用从底向上的装配方法，然后为了设计的顺利进行改用自顶向下装配的方法，这两种方法之间互相转换

4.2总装配图

4.2.1总装配图

根据配对与中心的方法装配好端盖如图4.1 12

图4.1

同样方法装好轴承如图4.2

图4.2

把轴装好如图4.3 13

图4.3

装好齿轮如图4.4

图4.4

盖好盖并装好其余零件如图4.5 14

图4.5

心得体会

说句实话，在没搞UG课程设计之前，我对UG这个制图软件还很不熟练很所东西都不会，CAD还马马虎虎，但是在这一个星期的UG课程称设计中，我学到了很多，从基本不会到慢慢熟悉，这种过程真的很美妙，这一个星期我感觉真的很充实，不过期间我也搞得很烦燥，有的时候也想干脆不搞算了，但是做事情没有一帆风顺的，一个人要想成为一个能在社会上立足的人的话，就一定要在失败，困难中学到知识，所以我还是在老师和同学的帮助下完成了本次设计任务，课程设计其实很长知识，很有意义。

这次UG课程设计加深了我对这款软件的认识，通过这次课程设计，使我熟悉了很多以前不懂得不熟悉的操作及其功能，通过查阅书籍或上网查阅资料并询问同学，使自己对这款软件印象更深刻了，既巩固了以前所学的知识也学到了很多书本上没有学到过的知识。使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有所学的理论与实践相结合起来，从理论中得出结论才能真正为啥社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

这次课程设计跟我们以后的工作性质很相似，很多机设专业的学生毕业工作后去从事技术研发，这就要求自己有一定的专业素养，并且有独立的思考能力，会熟练的利用一门或几门制图软件，这次整个三维设计均是利用UG软件制图，它运用方便，易修改，速度快，且易学好懂，不过还有很多不是太熟练的地方，这就要求我以后多加练习，更加熟练的运用此款软件，为以后找工作加些坚实的筹码。

本次的课程设计，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和理论联系实际，应用生产实际知识解决工程实际题目的能力；在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，同学们共同协作，解决了很多个人无法解决的题目；在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。

这次课程设计使我收获颇大，真切感受到ug的强大功能，作为一名机械专业的学生，我们应该熟练掌握ug的各项功能，快速制作出三维实物，还使我学到了很多的专业知识，也经历了不少艰辛，培养了我独立思考的能力，也体会到了团队的力量，与同学们一起解决难题，也锻炼了我的毅力，不怕困难不怕失败，拥有恒心去解决任何的困难，这正是以后我们工作中所需要的，对以后的学习和生活有着重要的影响。通过这次课程设计我也找到了自己在很多方面的额不足，以后认真学习各项技能，充实自己，在实践中学习，为以后走向社会打下坚实的基础。

参考文献

ug设计课程设计说明书 篇2

一、基于工作过程导向下的《UG绘图设计》课程教学设计

我们首先依据就业市场需求制定模具设计与制造专业人才培养目标, 对本课程需要达到的教学目标———即学生通过课程学习最终需要掌握的知识和能力, 进行了全面的梳理, 重新制定了大纲和教学计划。在综合了模具行业对UG软件的技能要求、未来就业的适应性、学生自身基础和接受能力等因素的基础上, 提出“紧扣专业核心、基础扎实牢固、发展空间广阔”的指导思想, 以此确定具体项目, 导入软件的知识和技能训练内容。例如, 第一个项目“虚拟拆模”, 学生通过把一个事先画好的模具三维装配实体, 按适当顺序虚拟地“拆去”零件, 并注意观察模具结构, 在模具的“拆卸”过程中掌握UG基本的视图操作和图层操作 (如图1) 。而在此项目教学之前, 学生恰好在上学期刚刚完成了真实模具的装拆和测绘实训。

此外, 我们在教学中要注意兼顾学生的个人体验, 并设法激发学习兴趣。例如, 在讲授UG软件的着色功能和物体的空间转移技能时, 我们引入了“玩转魔方”的项目 (如图2) , 让学生画一个魔方, 并按规定上色, 最后旋转魔方的格子, 打乱后重新按颜色对齐。学生们表现出了浓厚的兴趣, 由于这个项目融入了他们童年时的个人体验, 大家都非常投入, 课堂上出现了活跃的气氛, 经教师的引导, 自然开展了一场别开生面的竞赛, 最后请冠军同学为大家做演示。

为了能够将教学内容自然地“化”成一个个生动的实践项目, 我们做了大量的有益的探索, 以上的两个实例是这些探索的一部分。经过努力, 现在已初步形成了新的课程结构———以目标明确的任务为主题, 功能专题讲解为辅助;每个任务内含若干个软件功能知识点, 比较新颖, 具有启发性和趣味性, 内容强调以职业应用为主, 配合一些企业典型的、实用的项目实例;每一个任务均有相应的学习目标和知识要点, 讲解注重操作思路的训练, 对功能专题则辅以有针对性的练习。全部任务最终覆盖所有功能专题涉及的操作技能, 在课程时间序列的安排上遵循由浅入深、由易到难和由简到繁的原则, 并在整体上把握学生个人体验、一般记忆和学习规律, 对难于理解和吸收的部分进行了适当地重复和强调。

本课程教学是师生之间通过项目开展交往互动与共同发展的过程。在采用项目教学法学习过程中, 教师可以充分利用多媒体的优势, 由过去仅仅是知识的传播者, 变为问题情境的创设者, 学生进行学习探索的引导者, 形成强大的沉浸式的学习情境, 学生成为学习的主人, 在教师的协助下, 不断动手操作、探索、发现新的知识, 自主完成学习。

对UG软件学习效果采用多样化的教学评价方式。由于不同的内容评价的重点也不同, 对于规定题目完成任务的方法路线也千差万别, 各有优劣, 所以一直以来, 难以找到一个固定不变的评定标准。因此, 我们依据职业要求订立出一个基本的框架, 最终结合单一项目学生自我评价、教师评价、平时课堂表现与最后的综合项目测试评价等多种方式, 以求尽量准确反映学生的学习效果, 在课堂上利用简单明确的工作评价 (如评价表) , 对学生的学习和练习作出评价, 让每个学生都能体验到成功的乐趣。

二、课程改革已取得的效果与存在的问题

课程改革取得了明显的实效。首先, 沉闷的课堂气氛有了根本的变化, 职院学生的学习兴趣调动起来了, 能够主动提出各种问题。基于工作过程的项目式教学, 也使教师可以更自然地将自己的个人经验导入对学生的引导, 提高了教学效果。但也存在不足。要处理好以下关系, 一要处理好课程架构上局部与整体的关系。项目式教学的关键在于项目的选择。简单的项目不可能覆盖教学主题的所有重要方面, 而复杂的项目又常常超出了学生的接受能力, 增加简单的项目数量又可能破坏课时的分配, 把握好平衡是课程改革的一大难题, 有待改进。二是需要克服“专而不广”的毛病。通过观察, 我们发现学生在项目教学的情境中会出现“一叶障目”的倾向, 做某个项目可以, 需要用到的技能也都掌握了, 可是稍变一下, 需要举一反三地运用已掌握的知识和技能时, 有不少人就被难住了, 说明其知识实际上受困于做过的项目, 并未完全融会贯通成为“活”的知识, 遇到没做过的便不能应付, 这反映出职院学生的一个重要特点, 抽象思维和逻辑思维的训练不足。为此我们在课程项目的编排上注意内容上的相互配合。尽量作到新中有旧, 重要内容的多角度重复等, 另外在讲解时适当扩大外延, 启发学生跳出正在形成的僵化的视角。但扩大外延也要有度, 否则可能破坏学生已形成的正确理解, 变成无所适从、莫衷一是, 所以对我们来说, 这又是一大挑战。

问题出现并不可怕, 可怕的是面对问题畏首畏尾、停滞不前, 只有挑战困难, 不断摸索前行, 才能找出解决问题的办法, 我们相信, 通过持续不断的努力深化教学改革, 最终能够克服困难, 将我们的UG教学推进到一个更高的层次, 使更多的莘莘学子受到更好的职业教育。

摘要：文章阐述就《UG绘图设计》课程教学中教材与教法存在的问题, 紧扣就业市场的技能需求, 采用以工作过程为导向重新链接知识, 有效调动学生学习的兴趣和主动性。

关键词：UG,绘图设计,工作过程,课程改革

参考文献

[1]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].清华大学出版社, 2009.

ug设计课程设计说明书 篇3

关键词：UG NX装配技术；辅助教学；减速器

在机械零件的设计教学中，如何让学生清楚地了解机械零件装配体的内部结构及其装配关系，如何清楚了解零件的几何形状及视图理解，一直是机械零件设计教学中的重点与难点。在以往的教学中，一般采用实物和二维平面图展示的方式对学生进行讲解与演示，而实物实体的透视性不够、操作不便及二维平面图的有限性极大阻碍了教学内容的直观性。笔者结合本人近年来UG NX装配技术的应用实践，将UG NX装配技术应用到机械零件的设计教学中，辅助学生的感官认识，加深学生对教学内容的理解。笔者现采用UG NX软件为教学载体，以减速器设计为例，介绍一些教学探索。

UG NX装配技术的相关介绍

UG NX装配设计是一种虚拟装配，它将一个零件（或部件）模型引入到一个装配模型中，建立起装配模型与被引用零件（或部件）之间的引用（链接）关系，当被引用的零件（或部件）模型被修改，其装配模型也会随之修改。在设计及操作中，不需对所引用的模型进行编辑，就可以简化装配的图形表示；通过指定组件之间的约束关系，在装配中可利用配对条件进行各组件的定位，当组件模型发生改变时，能保持配对关系不变；装配导航器提供了对装配结构的图形显示操作菜单，方便对组件进行选择及大多数装配编辑及显示操作。可以创建零件在装配中的引用集控制显示选择，通过生成爆炸视图观察全部零件，可以生成装配及拆卸序列，可进行装配及干涉检查，进行相关信息查询等。

UG NX装配技术在减速器

设计教学中的具体应用

减速器设计是机械设计教学内容中一个重要且综合的环节。减速器的结构设计又是其最主要的。学生对减速器结构认识模糊，如在教学中不能充分地向学生展现典型减速器的结构及其信息，会对教学效果很不利。下面介绍应用UG NX装配技术来解决以上提到的问题。

（一）产品外形三维展现及零件设计

应用UG NX 软件可以方便的进行产品外形三维整体显示。首先将零件、部件及装配体模型建立起来，可以选择模型的着色显示及视图动态操作功能，进行直观、动态、全方位地展示产品三维外形，使学生能建立起产品外观认识，同时能方便地得到其各方位视图；可以展现零件各个细部特征，并且可以方便地修改特征及尺寸，从而得到不同的零件设计方案。如图1是某视角减速器外形三维整体显示（模型中省略部分零件），图2是某视角减速器齿轮轴三维显示。

图1 某视角减速器整体外形

图2 某视角减速器齿轮轴零件三维显示

（二）产品装配体零部件内部展现

产品装配体内部零部件的展示一向是教学中难以解决的难题。如何既能在观察内部零部件的同时又能观察到其他与其相关的零件呢？UG NX软件装配模块为此提供了强大的功能。

应用1：被观察零部件采用着色渲染显示，其他零部件采用线框显示，结合视图动态操作功能，这样可以更方便地观察内部零部件。如图3所示。

应用2：被观察零部件采用着色显示，其他零部件采用半透明显示，这样除能方便地观察内部零部件外，还能较清晰地观察到其他零部件的三维显示，更直观反映其装配结构。如图4所示。

图3 某视角线框显示时内部零件着色

图4 某视角部分零部件半透明显示

应用3：通过动态截面，动态观察着色装配体的截面。此项应用中截面可以通过滑鼠动态控制，能连续显示着色装配体的着色截面，根据操作者的需要，可观察任何位置的截面。如图5所示为某拖曳状态单截面视图。

应用4：学生在进行课程设计时，其中一项重要的内容为绘制减速器的装配图，装配图的绘制主要是通过三视图来表达的，而学生对零件之间的装配结构一般较难理解。通过UG NX软件的此功能，隐藏上箱盖部件，结合视图动态操作功能及隐藏操作功能，各零件之间装配关系可以很直观的展示出来，从而可以加深学生对这部分知识的理解。为观察到内部结构，可以通过部件剖切的方法得到局部剖切模型，这样可以在保持零部件装配位置的条件下以着色显示状态观察装配体内部结构。图6所示为部件局部剖切模型。

图5 某拖曳状态单截面视图

图6 零部件局部剖切模型

（三）装配体系展现

应用1：通过生成装配体各零件的爆炸散开视图，充分展示每个零件（部件）外形，并同时可以观察出其基本装配链关系。如图7所示是某视角大齿轮轴部件爆炸视图。

图7 某视角大齿轮轴部件爆炸视图

应用2：通过生成序列，可以动态地观察装配体装配及拆卸过程。此过程的动态感非常强，在装配时，可以让学生清晰的观察到零件逐一地装配到目标位置，且此过程是可以适时控制的，并且可以生成多个装配序列，观察不同的装配方案。拆卸过程具有同样的功能。

应用3：装配体系信息展示。可以快捷地通过装配导航器快速浏览整个减速器装配体系，包括零部件名称、数量、属性等。可以通过装配配对功能观察到每个零件与其相关的装配零件及装配关系。

（四）结构方案优化设计

在进行减速器结构设计时，零件结构与尺寸设计是否合理正确与零件装配是否成功是紧密联系的。例如，在轴系零件装配中，轴系零件轴向装配尺寸链之和与箱体两端面尺寸是相关联的，在零件结构与尺寸确定后，将各零件按照装配关系进行装配，然后进行轴系自由端与箱体端面进行干涉检查，可以检查出其是硬干涉，还是接触干涉或间隙配合，如是间隙配合可方便地检查其间隙量（也可通过视图操作直接观察其大致状态）。通过改变相关零件结构与尺寸，其修改结果可直接使装配体上零件得以更新，可在进行相关检查，直至到优化的方案。同时，可以使学生对比不同设计方案，对优秀方案加以理解与接受。

总之，在减速器设计教学过程中，通过上述多种方法，将实际结构设计过程融入到教学中，从单个零件到整个装配体，展示其结构与信息，使学生能在结构上充分理解减速器结构原理及设计基本方法，更好地提高教学效果和教学效率。

作者简介：

机床夹具设计课程设计说明书 篇4

摘要

机床夹具设计课程设计是在全部学完机械制造工艺学及机床夹具设计，并进行了生产实习的基础是进行的一个教学环节。它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课的理论和实践知识进行工艺及结构的设计，也为以后进行一次预备训练。此课程设计的目的：（1）能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。（2）培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。（3）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。

此次是对一种大批量生产的拨叉类零件进行钻孔。所设计的夹具必须保证这个通孔的各种尺寸精度，并且以最经济、最省时省力的方法来设计此套夹具。通过对定位误差的分析，确定出采用大端面小心轴定位，夹紧装置采用螺旋压板夹紧机构。

对于我本人来说，希望能通过本次课程设计学习，学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来，并应用于解决实际问题之中，从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力。

关键字:夹具设计、制图、机械

I

《 机床夹具课程设计 》说明书

目录

摘要..................................................................................................................I 1 设计任务.............................................................................................................1 2 零件的定位.........................................................................................................2

2.1 零件的工艺和精度分析.................................................................................................2

2.2 定位目的及原理.............................................................................................................2 2.3 工件定位的基本原理.....................................................................................................3 2.4 定位方案.........................................................................................................................3 2.5 定位元件的选择.............................................................................................................3 2.6 定位误差.........................................................................................................................4 零件的夹紧装置.................................................................................................5

3.1 夹紧方式的选择.............................................................................................................5 3.2 工件拆装.........................................................................................................................5 3.3 夹具体设计.....................................................................................................................6

4钻床导向装置......................................................................................................7

4.1 夹具结构形式.................................................................................................................7 4.3 导向装置.........................................................................................................................7

总

结...................................................................................................................9 参考文献...............................................................................................................10

《 机床夹具课程设计 》说明书 设计任务

对下图零件钻φ11H7的通孔这道工序进行夹具设计。能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具。

图1-1夹具设计零件图

《 机床夹具课程设计 》说明书 零件的定位

2.1 零件的工艺和精度分析

（1）零件的工艺分析：制定工艺路线的出发点，应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

工艺路线：

工序Ⅰ：铣削 铣上表面A面； 工序Ⅱ：铣削 铣下表面B面；

工序Ⅲ：钻削 钻、扩、铰φ23，钻φ6合φ11孔；（本套夹具适合于该工序）

工序Ⅳ：铣削 粗铣、半精铣12mm通槽； 工序V：检查；

（2）零件的精度分析：孔尺寸φ11H7，公差等级为7级 2.2 定位目的及原理

图2-1 工件定位图

工件在夹具中的定位问题，是夹具设计中首先要解决的主要问题，在确定定位方案后，定位基准的选择是一个关键问题，在实际生产中，由于定位基准和定位元件存在制造误差、装配误差、磨损误差等。从而使同批工件在夹具中所占据的位置不同，这种位置变化从而导致加工要素产生误差。

工件在加工前，必须首先使它在机床上相对刀具占有正确的加工位置称为定位。它包括工件在夹具中的定位，夹具在机床上的夹紧、刀具在夹具中的对刀与导引、整个工艺系统的调整等组成环节

工件的定位包括三项基本任务。

《 机床夹具课程设计 》说明书

(1)从理论上进行分析，如何使同一批工件在夹具中占据一致的正确位置。(2)

设计合理的定位方案，选择合适的定位元件。(3)

保证有足够的定位精度。2.3 工件定位的基本原理

在分析工件定位时，通常是用一个支承点限制工件的一个自由度，用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，从而使工件在家具中的位置完全确定，即六点定位原理。如图2-1所示是一个梯形且两端为圆弧的工件，欲在该工

件上钻一个通孔。为保证加工尺寸φ11H7，需要限制工件x、y、z、x、y这五个自由度，属于不完全定位。（加工的通孔）2.4 定位方案

工件定位时，作为定位基准的点和线，往往由一些具体的表面来体现，这种表面成为定位基面。定位基面（基准）的分类：

(1)主要定位基面。是限制工件三个自由度的定位基面。一般选择工件上比较大的表面作为主要定位基面。

(2)导向定位基面。是指限制工件的两个自由度的定位基面。一般选择工件上窄长的表面基面，而且两支承点距离应尽量远些。

(3)双导向定位基面。是限制工件的四个自由度的圆柱面。(4)止推定位基面。限制工件的一个移动自由度的定位基面。(5)放转动定位基面。限制一个转动自由度的定位基面。

工件的定位是通过定位基面进行的，因此定位基面的几何形状、尺寸及表面状况在很大的程度上决定着定位方法及所用定位元件选择。

(1)遵循基准重合原则，避免基准不符误差。

(2)尽量用精加工过的表面作为定位基准，以保证有足够的定位精度。(3)应使工件安装稳定，使在加工过程中切削力或夹紧力而引起的变形最小。(4)遵守基准统一原则以减少设计和制造夹具的时间和费用。(5)应使工件定位方便，夹紧可靠，便于操作，夹具结构简单。根据零件及定位元件的特点，故用定位基准为φ23H8孔的轴线和下表面。2.5 定位元件的选择

工件定位方法及其定位元件选择包括定位元件的结构、形状、尺寸及布置形式等，主要决定于工件的加工要求、工件的定位基准和外力作用状况等因素。定位元件的结构形式 1 工件以平面定位

1）平头支撑钉（A型），主要用于精基准定位；球头支撑钉（B型）与粗基准面接触良好，主要用于粗基准；齿纹支撑钉（C型）可防止工件滑动，常用于工件侧面定位。单个为定位一个自由度，三个定位三个自由度。

《 机床夹具课程设计 》说明书

2）光面支撑板（A型），结构简单，便于制造，但沉头孔不易清除干净，在一般作侧面或顶面支撑；带斜槽的支撑板（B型）切削容易清除，一般作为底面支撑。一组支撑板定位三个自由度 2 工件以圆孔定位：

基准，长定位销定位三个自由度，短定位销定位两个自由度。

2）定位心轴定位加工外圆和端面等。长心轴限制工件四个自由度，短心轴限制工件的两个自由度。

3）圆锥销是与工件孔缘接触定位，限制工件三个自由度。3工件以外圆柱表面定位

1）V型块与工件的接触面较长时限制工件的四个自由度。而与工件接触面较短时限制工件的两个自由度。

2）定位套定心精度不高，只适合精定位基面。其内孔轴线为县委基准，内孔面为限位基面

根据零件及定位元件的特点，故采用窄V型块和一组带斜槽支撑板定位。2.6 定位误差

夹具上与工件加工尺寸直接有关的且精度较高的部位，在夹具制造时常用调法来保证夹具精度。夹具的调装包括夹具各组件、元件相对于夹具体的调整装配和夹具相对于机床的调装两方面内容，其调装精度程度决定夹具最终安装误差的大小。

造成定位误差的原因有两个：一是由于定位基准和工序基准（设计基准）不重合，由此产生的基准不重合误差ΔB（或称基准不符误差）；二是由于定位付制造误差造成的定位基准与限位基准不重合，产生基准位移误差ΔY

孔φ11H7定位误差ΔD的分析

工件设计基准与定位基准重合,因此基准不重合误差ΔB=0。由于工件定位基面（外圆柱表明）的直径误差，形成了工件轴心的基准位移误差ΔY，因此基准位移误差

ΔY=

1）定位销主要用于直径在50mm一下的中小孔定位。以孔的轴线作为定位

Tdα2Sin20-(-0.05)0.03535

2Sin45因此尺寸定位误差为ΔD=ΔB+ΔY=0.035mm<1/3T=0.133mm，定位合理

《 机床夹具课程设计 》说明书 零件的夹紧装置

3.1 夹紧方式的选择

设计的过程中采用螺旋夹紧机构，因为工件是在立式钻床上进行加工，加工力及震动较大，要求夹紧装置具有足够的强度，因此需要在工件的一侧用万能调节压板夹紧，为了方便装拆工件，另一端用螺钉螺母夹紧。基本夹紧机构：

a斜锲夹紧机构

结构特点：斜楔的自锁条件与升角有关；斜楔具有改变加紧作用力方向的特点；斜楔具有增力的作用；结构简单通常用于机械夹紧或组合夹紧机构中，且工件的进度较高。

b螺旋夹紧机构

螺旋夹紧机构机构简单，制造方便，增力较大，夹紧行程不受限制，所以在手动夹紧机构中广泛应用。本次课程设计选用此夹紧方案，夹紧工件为万能调节压板。

c偏心夹紧机构 偏心夹紧机构优点是制造方便，夹紧迅速；缺点是夹紧力较小，自锁性能不好，夹紧行程教小，一边用在切削力不大，无振动的场合，且对夹紧尺寸要求较严的场合。

对装夹装置的基本要求：

① 保证定位准确可靠，不能破坏原有的定位。② 夹紧力的大小要可靠适当。

③ 在保证装夹的前提下机构力求简单，工艺性好，便于制造和维修。④ 具有良好的自锁性能。⑤ 操作方便安全省力。

设计的过程中采用螺旋夹紧机构，因为工件是在立式钻床上进行加工，加工力及震动较大，要求夹紧装置具有足够的强度，因此需要在工件的一侧用万能调节压板夹紧，为了方便装拆工件，另一端用螺钉螺母夹紧 3.2 工件拆装

V形块定位时，在另一个面上使用弹簧及螺钉连接V形块，装夹工件时，通过弹簧的压力使工件便于装卸，通过螺钉及螺母组合来夹紧，从而便于装卸工件。

在钻床上进行孔所用夹具称为钻床夹具简称钻模。钻模借助其上的钻套引导刀具和工件之间的相对位置，提高了加工精度和生产率，在成批大量生产中，已

《 机床夹具课程设计 》说明书

3.3 夹具体设计

采用铸造夹具体，其工艺性好，可铸造出各种复杂形状，具有较好的抗压强度、刚度和抗震性。夹具底面四边应凸出，使夹具体的安装基面与机床的工作面接触良好。夹具在机床工作台安装，夹具的重心应尽量低，重心越高则支撑面应越大。

《 机床夹具课程设计 》说明书

4钻床导向装置

4.1 夹具结构形式

在钻床上进行孔所用夹具称为钻床夹具简称钻模。钻模借助其上的钻套引导刀具和工件之间的相对位置，提高了加工精度和生产率，在成批大量生产中，已广泛采用钻模来进行加工。钻模的结构形式很多，按工件的结构形状，大小和钻模的结构特点，钻模可分为以下几种：固定式、回转式、移动式、翻转式、盖板式和滑柱式。

a固定式钻模，这类钻模在加工过程中固定不动，夹具体上设有安放紧固螺钉或便于夹压的部位，这类钻模主要用于立式钻床加工单孔，或在摇臂钻床上加工平行孔系。

b回转式钻模，用于加工工件上同一圆周上平行孔系或加工分布在同一圆周上的径向孔系。回转式钻模的基本形式有立轴、卧轴和倾斜轴三种。工件一次装夹中，靠钻模依次回转加工各孔，因此这类钻模必须有分度装置。回转式钻模使用方便、结构紧凑，在成批生产中广泛使用。一般为缩短夹具设计和制造周期，提高工艺装备的利用率，夹具的回转分度部分多采用标准回转工作台。

c移动式钻模，这类夹具用于钻中小型工件同一表面的多个孔。

d翻转式钻模是一种没有固定回转轴的回转钻模。在使用过程中，需要用手进行翻转，因此夹具连同工件的重量不能太重，一般限于 ≤8～10kg。主要适用于加工小型工件上分布几个方向的孔，这样可减少工件的装夹次数，提高工件上各孔之间的位置精度。

e盖板式钻模没有夹具体，只有一块钻模板，在钻模板上除了装钻套外，还有定位元件和夹紧装置。加工时，钻模板盖在工件上定位、夹紧即可。盖板式钻模的特点是定位元件、夹紧装置及钻套均设在钻模板上，钻模板在工件上装夹，因此结构简单、制造方便、成本低廉、加工孔的位置精度较高。常用于床身、箱体等大型工件上的小孔加工，对于中小批量生产，凡需钻、扩、铰后立即进行倒角、锪平面、攻丝等工步时，使用盖板式钻模也非常方便。加工小孔的盖板式钻模，因切削力矩小，可不设夹紧装置。

f滑柱式钻模是带有升降台的通用可调夹具，在生产中应用较广。滑柱式钻模的平台上可根据需要安装定位装置，钻模板上可设置钻套、夹紧元件及定位元件等。根据以上钻模各自特点，本次选用固定式钻模。4.3 导向装置

1、钻套基本类型：按钻套的结构和使用情况，可分为固定式、可换式、快换式和特殊钻套，前三种钻套均已标准化，可根据需要选用，必要时也可自行设

《 机床夹具课程设计 》说明书

计。本次选择固定式钻套。

2、钻套高度和排屑间隙：

1）.钻套高度H 钻套高度与所钻孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具刚度、工件表面形状等因素有关。钻套高度H越大，刀具的导向性越好，但刀具与钻套的摩擦越大，一般取H =(1~1.5)d。孔径小、精度要求高时，H取较大值H=1.5×7=10.5mm

2.）排屑间隙h 钻套底部与工件间的距离h称为排屑间隙。h值应适当选取，h值太小时，切屑难以自由排出，使加工表面损坏;h值太大时，会降低钻套对钻头的导向作用，影响加工精度。加工铸铁时，h =(0.3~0.7)d;加工钢时，h=(0.7~1.5)d。由于此工件材料为灰口铸铁HT200，h=(0.3~0.7)d=(2.1~4.9)

3、钻套内孔的基本尺寸及公差配合

钻套内孔（导向孔）直径的基本尺寸应为所用刀具的最大极限尺寸，并采用基轴制间隙配合。

《 机床夹具课程设计 》说明书

总

结

经过为期两周的设计，本次夹具设计已经完成。这次设计不但巩固了已学知识，也是对个人能力的一次提高，从零件分析到工艺编制到夹具设计，从设计到加工，真正从头到尾思考了一个完整零件的加工，使自己分析问题的能力得到进一步提高，设计中不但要考虑方法，也要考虑设计后用于实践的成本，以及适用性，因此设计也要和实际相联系，源于实践，处于理论，用于实践。课程设计让我学到了很多知识。书本上的东西毕竟是理论，就像切削三要素的设定，书本上查来的数据跟实际加工的是有差距的，只有不断的实践，才能证明数据的合理性，通过课程设计，也进一步提高了理论联系实际的能力，让我懂得了机械这门工科的实际意义，更加深入的了解机械制造这门课程，让我学到了学习的快乐，同时更让我认识了自身能力的欠缺与不足，在以后的学习工作中，进一步提高自己。最后，感谢老师和同学在这次设计中的给予我的帮助与指导

《 机床夹具课程设计 》说明书

参考文献

课程设计说明书 篇5

课

程

设

计

说

明

书

设计题目：

制定CA6140车床法兰盘的加工工艺

设计钻4×φ9mm孔的钻床夹具

设 计 者：金 凯 敏

学

号：040101220

班

级：A04机械（2）班

指导教师：李 静 敏

机械设计制造及其自动化系

2008年1月16日

目录

一、序言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..3

二、设计任务„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..3

三、计算生产纲领、确定生产类型„„„„„„„„„„„„„„„„..3

四、零件的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..3

1、零件的作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3

2、零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

五、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯形状„„„„„„„„„„„..4

六、工艺规程设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..4

1、定位基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

2、工件表面加工方法的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„4

3、制定工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.5

4、以工序Ⅱ为例说明确定切削用量的依据„„„„„„„„„„„.6

七、夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..7

1、设计要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.7

2、夹具设计的有关计算„„„„„„„„„„„„„„„„..„„..7

3、夹具结构设计及操作简要说明„„„„„„„„„„„„....„„7

八、参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ „..8

（一）序言

机械辅助工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼： 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。

就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。能够顺利的完成这次课程设计，首先得助于李静敏老师的悉心指导。在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题，但在通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时，也锻炼了相互之间的协同工作能力。在此，十分感谢任晓智老师的细心指导，感谢同学们的互相帮助。在以后的学习生活中，我将继续刻苦努力，不段提高自己。

本说明书主要是CA6140卧式车床上的法兰盘的有关工艺规程的设计说明,由于本本人专业能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正。

（二）零件作用及设计任务

CA6140卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。分析法兰盘的技术要求，并绘制零件图。设计零件技术机械加工工艺规程，填写工艺文件。设计零件机械加工工艺装备。设计机床专用夹具总装图中某个主要零件的零件图。

（四）零件的分析

一、零件的作用

题目给的零件是CA6140卧式车床上的法兰盘，它位于车床丝杆的末端，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。零件的Φ100外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值；外圆上钻有底部为Φ4mm上部为Φ6mm的定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。

二、零件的工艺分析

法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：

1、以Φ45外圆（中间）为中心的加工表面

这一组加工表面包括：外圆，端面及倒角；过度倒圆；内孔及其左端倒角。

2、以Φ45外圆（端）为中心的加工表面

这一组加工表面包括：端面，外圆，倒角；切槽3×2；内孔的右端倒角。

3、以4—Φ9的孔为中心加工表面

这一组加工表面包括：外圆，端面，侧面；外圆，过度圆角；4—Φ9孔和同轴的孔。

它们之间有一定的位置要求，主要是：

1）、左端面与Φ20孔中心轴的跳动度为0.05 ；

2）、右端面与Φ20孔中心轴线的跳动度为 0.05；

3）、Φ90的外圆与4—Φ9孔的圆跳动公差为 0.06。

经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。

（五）确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状

零件材料是HT200。零件年产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。

（六）工艺规程设计

一、基准的选择

定位的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。

1、粗基准的选择

因为法兰盘可归为轴类零件，执照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准），所以对于本零件可以先以法兰盘右端Φ45的外圆及Φ90的右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧Φ45外圆可同时削除五个自由度，再以Φ90的右端面定位可削除一个自由度。

2、主要就考虑基准重合问题

当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸换算。这在以后还要专门计算，此处不再计算。

二、工件表面加工方法的选择

本零件的加工面有个圆、内孔、端面、车槽等，材料为HT200。参考《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—

6、表1.4—

7、表1.4—8等，其加工方法选择如下：

1、外圆面：公差等级为IT6~IT8，表面粗糙度为 , 采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

2、Φ20内孔：公差等级为IT7~IT8，表面粗糙度为，采用钻→扩→铰→精铰的加工方法，倒角用车刀加工。

3、外圆面：公差等级为IT13~IT14，表面粗糙度为，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

4、Φ90外圆：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车—半精车—磨削。

5、Φ100外圆面：公差等级为IT11，表面粗糙度为，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

6、右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车。

7、Φ90突台右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。

8、Φ90突台左端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。

9、Φ100突台左端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。

10、槽3×2：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车。

11、Φ100突台右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。

12、Φ90突台距离轴线34mm的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗铣→精铣.13、Φ90突台距离轴线24mm的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗铣→精铣→磨削.14、4—Φ9孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为钻削。

15、Φ4的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为钻削。

16Φ6的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为钻→铰。

三、制定工艺路线

制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本，多方面考虑而制定的工艺路线为：

1、工序Ⅰ

粗车Φ100柱体左端面。

2、工序Ⅱ

钻、扩、粗铰、精铰Φ20mm孔至图样尺寸并车孔左端的倒角。

3、工序Ⅲ

粗车Φ100柱体右端面，粗车Φ90柱体左端面，半精车Φ100左、右端面、Φ90左端面，精车Φ100左端面、Φ90左端面，粗车外圆Φ45、Φ100、Φ90，半精车外圆Φ45、Φ90、Φ100、，车Φ100柱体的倒角，车Φ45柱体的过度倒圆。

4、工序Ⅳ

粗车、半精车、精车Φ90右端面，车槽3×2，粗车、半精车外圆及倒角。

5、工序Ⅴ

粗车φ45 右端面，倒角（内孔右侧），倒角（φ45 右侧）

6、工序Ⅵ

粗铣、精铣Φ90柱体的两侧面。

7、工序Ⅶ

钻Φ4孔，铰Φ6孔。

8、工序Ⅷ

钻4—Φ9孔。

9、工序Ⅸ

磨削B面，即外圆面、Φ100右端面、Φ90左端面。

10、工序Ⅹ

磨削外圆面Φ100，Φ90。

11、工序Ⅺ

刻字刻线。

12、工序Ⅻ

镀铬。

13、工序ⅩⅢ

检测入库。

四、以工序Ⅱ为例说明确定切削用量及基本工时的依据

(一)钻Φ18孔

（1）刀具选择：查《机械制造工艺设计简明手册》选用Φ18高速钢锥柄标准花钻。

（2）切削用量选择：

查《切削用量手册》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L

车床进给量取f =0.76mm/r。查《切削用量简明手册》取V =0.33m/s=19.8m/min

n =1000 V / D=1000×19.8/3.14×18=350r/min

按机床选取n =322r/m,故V = D n /1000=3.14×18×322/1000=18m/min

(3)计算基本工时：

T=（L+L1+L2）/(f×n)=(91+11+0)/(0.76×322)=0.42min。

其中L=91，L1=（D/2）×cotKr+2=11,L2=0

(二)扩Φ19.8 孔

（1）刀具选择：选用Φ19.8高速钢锥柄扩孔钻。

（2）确定切削用量：

查《切削用量简明手册》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L

车床进给量取f =0.92mm/r。扩孔时的切削速度，由《现代机械制造工艺流程设计实训教程》得公式：VC=（1/2~1/3）VC

查《切削用量简明手册》取VC =0.29m/s=17.4m/min

VC=（1/2~1/3）VC =5.8~8.7m/min

n=1000 VC/ D=1000×(5.8~8.7)/(3.14×18)=93~140r/min

按机床选取n =136r/min,故V = D n /1000=3.14×19.8×136/1000=8.5m/min

(3)计算基本工时：

T=（L+L1+L2）/(f×n)=(91+14+2)/(0.92×136)=0.86min。

其中L=91，L1=14,L2=2

(三)粗铰Φ19.94

（1）刀具选择：Φ19.94高速钢锥柄铰刀。后刀面磨钝标准为0.4~0.6，耐用度T=60min

（2）确定切削用量：

背吃刀量asp=0.07

查《切削用量简明手册》得：f=1.0~2.0mm/r，取f=1.68mm/r。

计算切削速度V=CVdoZvKV/(601mTmapXvfYv)，其中CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3,KV=(190/HB)0.125=1,则：

V=15.6×(19.94)0.2/[601－0.3×36000.3×(0.07)0.1×(1.68)0.5]

=0.14m/s=8.4m/min

n=1000×V/(d)=1000×8.4/(3.14×19.94)=134r/min

按机床选取n =132r/min

V = d n /1000=3.14×132×19.94/1000=8.26m/min

(3)计算基本工时：

T=（L+L1+L2）/(f×n)=(91+14+2)/(1.68×132)=0.48min。

其中L=91，L1=14,L2=2

(四)精铰Φ20

（1）刀具选择：Φ20高速钢锥柄机用铰刀

（2）确定切削用量：

背吃刀量asp=0.03。切削速度与粗铰，故n =132r/mmin。

由《切削用量简明手册》f=1.0~2.0mm/r,取f=1.24

VC= d n /1000=3.14×132×20／1000＝8.29r/min

(3)计算基本工时：

T=(L+L1+L2)/(f*n)

=(91+14+2)/(1.24*132)

=0.65min

其中L=91,L1=14,L2=2

(五)倒角（内孔左侧）

（１）刀具选择：用粗车Φ100外圆左端面的端面车刀。

（２）确定切削用量：

背吃刀量asp=1.0mm,手动一次走刀。

V＝30，n ＝1000*Ｖ /（d）＝1000*30／（3.14*20）=477.7r/min

由机床说明书，n=430r/min

V= d n /1000=3.14*430*20/1000=27m/min

（七）夹具设计

通过跟老师商量并指定设计第Ⅶ道工序钻4×Φ9孔的专用夹具，本夹具将用于Z525摇臂钻床。

一、设计要求

本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，面精度不是主要考虑的问题。

二、夹具设计的有关计算

定位误差分析：

1、定位元件尺寸及公差的确定：夹具的主要定位元件为一平面一短销，该定位短销的尺寸与公差规定和本零件在工作时的尺寸与公差配合，即

2、由于存在两平面配合，由于零件的表面粗糙度为，因此需要与配合平面有一粗糙度的要求为

3、钻削力的计算：

刀具选用高速钢材料

查《机床夹具设计手册》表1-2-8 得Kn=1.03、、4、夹紧力计算：

查《机床夹具设计手册》由表1-2-23

可以知道采用点接触螺旋副的当量摩擦半径为0

查表1-2-21：

2°29′

选用梯形螺纹有利于自锁 8°50′最终得：

=1120N

由于工件为垂直安装在夹具之间，所以夹紧力，所以夹具设计符合要求。

三、夹具结构设计及操作简要说明

在设计夹具进应该注意提高劳动生产率。因此，使用铰链式钻模，一次固定4个钻套，在一次装夹中可以加工4个孔。本工序是粗加工，切削力较大，但是由于钻削重要生产的轴向力指向定位面，和夹紧力方向相同，所以夹紧力不直接对消切削力。但是切削力产生颠覆力矩，应该使夹紧力主法平衡。利用钻模板夹紧Φ90突台。

装夹工件时，先翻开钻模板把工件放在夹具上，由平面上的短销定位，再把钻模板合上，转动手柄利用升降工作台来实现对工件的夹紧。这样就可以钻削了。

本夹具装配图和零件图，见附图。

（八）参考文献

1、《现代制造工艺设计方法》。段明扬主编2007年1月。广西师范大学出版社

2、《现代机械制造工艺设计实训教程》。段明扬主编 2007年1月。广西师范大学出版社

3、《机械制造工艺设计简明手册》。李益民主编1999年10月 机械工业出版社

4、《切削用量简明手册》。艾兴等编2000年3月 机械工业出版社

5、《机床夹具设计手册》。王光斗等主编2000年11月 上海科学技术出版社

6、《金属机械加工工艺人员手册》。上海科技出版社

7、《机床夹具设计原理》。龚定安等主编

8、《机械制造技术基础》。华楚生 主编2000年4月 重庆大学出版社

(责任编辑：admin)

ug设计课程设计说明书 篇6

塑件图：(模具课程设计指导-塑件图汇编：页面 P68 图例 3-18 )

塑件名称冷水壶盖材料PE-HD厚度1工件精度5

设计内容：

1、编制模塑成型工艺规程(即填写“塑件成型工艺卡”)

2、绘制塑件注射模总装图(A3图纸1张)

3、绘制该模具凸模、凹模的零件图各一套(A3图纸多张)

4、编写完善模具设计说明书(按A4打印纸装订)

目 录

一、编制塑件成型工艺卡…………………………………………………………4

二、塑件成型工艺分析与设计

1.塑件原材料特性……………………………………………………………5

2.塑件原材料成型性能………………………………………………………5

3.塑件的结构和尺寸精度、表面质量分析…………………………………5

4.塑件成型方法确定…………………………………………………………6

三、塑件成型模具设计

5.型腔的数量和布置…………………………………………………………6

6.选择注塑机型号及其参数…………………………………………………6

7.确定分型面…………………………………………………………………7

8.浇注系统选择和设计………………………………………………………9

9.成型部件的设计计算………………………………………………………10

10.侧向抽芯机构………………………………………………………………10

11.排气系统设计………………………………………………………..…..…11

12.模架的确定和标准件选择(示意图)…………..………………………11

13.温度调节系统设计…………………………………………..……………12

14.推出机构(脱模)……………………………………………..…………12

15.导向机构…………………………………………………………………..13

16.模具设计心得体会………………………………………………………..13

17.参考文献…………………………………………………………………..13

18.模具总装图和零件图…………………………………………………..…13

塑件成型工艺卡

塑 件 名 称高密度聚乙烯塑件草图

材 料 牌 号PE-HD

单 件 重 量25.9g

成型设备型号XS-ZY-1000

每 模 件 数4

成型工艺参数

材料干燥干燥设备名称烘箱

温度 /℃70~80

时间 /h1~2

成型过程料筒温度后段 /℃140~160

中段 /℃180~200

前段 /℃180~190

喷嘴 /℃150~180

模具温度 /℃30~60

时间注射 /s0~5

保压 /s15~60

冷却 /s15~60

压力注射 /MPa70~105

保压 /MPa

后 处 理温度 /℃_____

时间 /min_____

编 制日 期审 核日 期

李立.12.4刘全心2007.12.15

设计计算和说明

一、塑件成型工艺分析与设计

1.PE-HD(高密度聚乙烯)的特性

(1)化学和物理特性

PE-HD的高结晶度导致了它的高密度，抗张力强度，高温扭曲温度，粘性以及化学稳定性。PE-HD比PE-LD有更强的抗渗透性。PE-HD的抗冲击强度较低。PH-HD的特性主要由密度和分子量分布所控制。适用于注塑模的PE-HD分子量分布很窄。密度为0.91- 0.925g/cm3，该材料的流动特性很好，MFR为0.1到28之间。分子量越高，PH-LD的流动特性越差，但是有更好的抗冲击强度。PE-LD是半结晶材料，成型后收缩率较高，在1.5%到4%之间。PE-HD很容易发生环境应力开裂现象。可以通过使用很低流动特性的材料以减小内部应力，从而减轻开裂现象。PE-HD当温度高于60℃时很容易在烃类溶剂中溶解，但其抗溶解性比PE-LD还要好一些。

(2)典型应用范围

电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等。

(3)PE-HD注塑模工艺条件

干燥：如果存储恰当则无须干燥。

熔化温度：220-260℃。对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在200-250℃之间。模具温度：50-95℃。6mm以下壁厚的塑件应使用较高的模具温度，6mm以上壁厚的塑件使用较低的模具温度。塑件冷却温度应当均匀以减小收缩率的差异。对于最优的加工周期时间，冷却腔道直径应不小于8mm，并且距模具表面的距离应在1.3d之内(“d”是冷却腔道的直径)。

注射压力：70-105MPa射速度：使用高速注射。流道和浇口：流道直径在4到7.5mm之间，流道长度应尽可能短。可以使用各种类型的浇口，浇口长度不要超过0.75mm。聚乙烯成型时，在流动方向和垂直方向的收缩差异较大，注射方向的收缩率大于垂直方向的收缩率，易产生变形，并使浇口周围部位的脆性增加;成型收缩率较大，易产生缩孔;冷却速度慢，必须充分冷却，且冷却速度要均匀;质软易脱模，有浅侧凹时可强制脱模。特别适用于使用热流道模具。

2.塑件原材料成型性能

结晶料、吸湿性小

流动性极好，溢边值0.02mm左右，流动性对压力变化敏感

可能发生熔融破裂，与有机溶剂接触可发生开裂

加热时间长则发生分解、烧伤

冷却速度慢，因此必须充分冷却，宜设冷料穴，模 应有冷却系统

收缩率范围大，收缩值大、方向性明显，易变形、翘曲，结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大，应控制模温，保持冷却均匀、稳定

宜用高压注射，料温均匀，填充速度应快，保压充分

不宜用直接浇口，易增大内应力，或产生收缩不匀，方向性明显增大变形，应注意选择进料口位置，防止产生缩孔、变形

质软易脱模，塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模

3.塑件的结构和尺寸精度、表面质量分析

结构分析：从零件图上分析，此零件总体为圆形侧面有6个4mm×22MM和长方孔，模具设计时必须设置侧向分型抽芯机构，零件口部上有一个小台。

尺寸精度：该塑件的精度为7级，精度要求较低。

表面质量分析：

该零件的要求表面没有缺陷、毛刺，由于冷水壶盖经常与人的手接触较多，因此表面要求光滑，最好自然形成圆角。

4.塑件成型方法确定

综上所述，该塑件的结构比较简单，而且壁厚均匀，成型工艺性好，可以采用注射成方法生产。

二、塑件成型模具设计

5.型腔的数量和布置

该塑件的精度要求不高，属小型塑件，且形状简单，又为大批量生产，初定为一模四腔的模具形式，型腔的排列方式采用平衡性较好的H型排列，其布置方式如下图所示：为了保证塑件表面质量要求，选择点浇口成型，浇口位置安排在塑件顶部，

模具选用双分型面注射模(三板式).

6.选择注塑机型号及其参数

(1)注射量的计算：通过Pro/E建模分析，塑件的体积 为27265L，塑件的质量: 此时流道凝料的体积未知，可按塑件质量的0.6倍进行估算，所以注射量为:

(2)锁模力的计算：流道凝料(包括浇口)在分型面上的的投影面积 ，在此时还是个未知数，根据经验公式： ( 为每个塑件在分型面上的投影面积)，用 进行估算：



 式中

查塑件所需的注射压力70-105Mpa，而型腔的平均压力是注射压力的30%-65%，因塑件为薄壁塑件，且浇口为点浇口，其压力损失比较大，所以取大一些，则

(3)选择注塑机：根据上面计算的注射量和锁模力，可选用国产XS-ZY-1000螺杆式注射成型机，其有关参数如下：

标称注射量/

1000模板的最大厚度/mm700

螺杆直径/mm55模板的最小厚度/mm300

合模力/N

模板尺寸690×790

注射压力 /MPa121拉杆空间/mm650×550

注射行程/mm280合模方式液压机械

螺杆转速/(r/mm)0~47电机功率/KW22

模板最大行程/mm700定位圈尺寸/mm150

喷嘴球半径/mm18喷嘴孔直径/mm7.5

注射方式螺杆式最大成型面积/

1800

定位圈尺寸/mm150注射时间/s4

(4)射机有关参数的校核

型腔数量的校核

由注射机的额定注射量校核模具的型腔数量：

型腔数目校核合格

式中为Vj注系统凝料和飞边所需的体积

Vz为每个塑件的体积

Vg为注射机的额定注射量

注射压力的校核

注射压力校核合格

式中 K为注射压力安全系数一般为1.25-1.4

锁模力的校核

锁模力校核合格

K 为锁模力安全系数，一般取1.1―1.2

其它尺寸的校核只有待模架选定，结构尺寸确定以后才可进行。

7.确定分型面

本塑件要求外侧表面光滑，下端外沿无浇口痕迹。依据分型面的选择原则，该塑件的分型面应选如下A-A所示位置，这样凹模型腔整体加工成型，塑件外表面光滑，且容易脱模。

8.浇注系统选择和设计

(1)主流道的设计

主流道尺寸

主流道的小端直径： ;

主流道的球面半径为： ;

主流道锥角：取 ;主流道长度：取L=70mm;

主流道的大端直径：

主流道衬套的形式

由于主流道入口处与注射机喷嘴反复接触，极易损坏，对材料的要求比较高，因而主流道设计为浇口套，采用T10A，热处理为50HRC-55HRC，如上图所示：

与之相配合的定位圈的结构如下图所示：

(2)分流道的设计

分流道的布置：为了让分流道要能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使凝料熔体尽快地分配到各型腔，因此，采用如下图所示衡式分流道结构：

分流道的形状和截面尺寸：

由于聚乙烯的流动性很好，因此选用加工性能比较好的半圆形流道，查表得d=10L

分流道的表面粗糙度：

流道的表面粗糙度的Ra并不要求很低，一般为0.8―1.6,在此取1.6，如上图所示

(3)浇口的设计

由于塑件的外观表面质量要求比较高，应没有明显的烧口痕迹，因此采用点浇口查表得其尺寸如右图所示：

(4)注射行程的校核

查XS-ZY-1000注射注射行程为280，浇注系统的长度：

，成立。

9.模具成型部件的设计计算

分析塑件的结构可知根据尺寸公差可知：塑件在径向上的公差等级为MT7级(GB4458.5-84)，对于此塑料此精度为中等。分析塑件的结构可知动模部分若采用整体式结构将无法加工，所以采用组合型芯结构。

圆柱型芯

采用台肩固定的形式，其下底面用模仁将其压紧。

尺寸计算。查其尺寸公差：

由于尺寸精度为中等，故分别取制造偏差为尺寸公差1/3，磨损偏差为尺寸公差

1/6，即： 。

塑料收缩率范围为：1.5-2.0%，则平均收缩率为：

。

故型腔芯尺寸为：(设计尺寸参见零件图)

动模仁型腔

动模仁采用组合式，用螺钉将其固定在动模板上，查其尺寸公差：

腔体尺寸：

(设计尺寸参见零件图)

定模仁型腔

定模仁采用组合式，用螺钉将其固定在动模板上查其尺寸公差： 腔体尺寸：

(设计尺寸参见零件图)

滑块型芯

滑块型芯的设计 为整体式结构，总共4个，其相应的侧孔尺寸为：

10.9、侧向抽芯机构

侧向抽芯机构的选用

塑件的侧壁有6个方孔，其均垂直于脱模方向，阻碍成型后的塑件从模具脱出。因此成形时必须设置侧向分型抽芯机构，经分析本模具采用斜导柱抽芯机构。

确定抽芯距：此塑件的的侧孔深度为1mm，则S=h+(2-3)=4mm

确定斜导柱的倾角：由于此模具的抽芯距比较短因此其倾角可取小一些，取为12°。

确定斜导柱的尺寸：

，查表取整得d=18mm

经计算得 ,查表取标准斜导柱长度为100L。

11.模架的确定和标准件选择。

由前面的型腔大布置以及相互的位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合模架标准架，选用结构 形式为P4型，模架尺寸为500×560的标准模架，可符合要求。

与型腔零件有关参数的校核

型边缘距离的校核

校核合格

为模腔材料的许用应用，查Cr12MoV 的许用应力为245MPa

P为型腔的平均压力

腔底板厚度的校核

，校核合格

模具闭合高度的校核

计算模具的闭合高度为：

查XS-ZY-1000得 ，即模具满足

的安装要求。

模具的外形的校核：

本模具的外形的尺寸为： 查XS-ZY-1000注射机的`模板的最大安装尺寸为 ，故能满足模的安装要求

开模行程的校核：

模具的行程为 查XS-ZY-1000的最大开模行程为700mm>183mm,即能满足注射机的开模要求。

12.排气的系统设计

此塑件为小型逆件，可利用推杆、活动型芯与模板之间的间隙排气，其间隙为 。

13.11、温度调节系统设计

查表得聚乙烯成型时所需的模具温度为30-60℃，此设模具的温度为40℃。

冷却水的体积流量

冷却水管直径

为了使水处于湍流状态，查表得在 .

冷却水在管道内的流速

由式

大于最低流速1.10m/s，达到湍流状态，所以管道直径选用合理。

冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数

查表得f=7.22(水温为30℃时)，因此

冷却管道的总传热面积：

模具上应开设的冷却水孔数：

14.推出机构(脱模)

推出机构的形式确定：

此塑件采用顶杆推出，推杆设计在塑件的台阶处，每个塑件由8根推杆推出，在台阶处圆形均布，共32根。其结构如装配图所示。

脱模力的计算：

脱模力系数 塑料的线性膨胀系数

在脱模温度下，塑料的抗拉弹性模量 塑料的软化温度

脱模时塑件的温度 塑件的厚度

型芯脱模方向高度

脱模力的校核

查XS-ZY-1000的顶出力为 即能满足注射机的要求。

15.导向机构

导柱选用模架本身的规格，但其长度与开模行程有关，必须另行设计选择.经计算得查表取标准得到长导柱的长度取为 ，导柱的长度取为

其相关的配合见装配图所示，与之相应的导套选用模架自带规格。

16.参考文献

1.伍先明等•塑料模具设计指导•北京：国防工业出版社，•5

2.余冬蓉，程胜文•塑料成型工艺与模具设计•北京：科学出版社，

3.中国机械工程学会，中国模具设计大典编委会•中国模具设计大典。南昌：江西科学技术出版社，

17.模具设计心得体会

通过此次模具设计，使我的专业知识更加系统化，完整化。在设计中我熟练撑握了查阅有关的技术标准与规范，知到了怎样去学习和善于利用前人所积累的宝贵设计经验和资料。也锻炼了我综合考虑结构、工艺性、经济性以及标准化等的能力，巩固了过去所学的专业课程知识。已撑握了注射模具设计的基本流程，也锻炼了我的动手能力和对于工程技术的严谨性。总之，通过此次模具设计使我的专业水平更上了一层楼。

18.模具总装图和零件图：(附后工程图)结果

此塑件的成型工艺性较好

采用一模四腔点浇口浇注选用三板式结构

选用XS-ZY-1000螺杆式注射成型

分流道采用半圆形，D=10

mm

采用组合型芯结构

斜导柱的规格为

其倾角为12°

选用模架尺寸为500×560的P4型标准模架

型腔零件校核合格

模具闭合高度的校核合格

模具的外形的校核合格

开模行程的校核合格

冷水管的直径：

其所开孔数为2

采用推杆推出机构

优盘UG造型设计 篇7

随着科学技术的迅猛发展, 在我们的生活、生产中, 随时都可以看到电脑的身影, 但很多时候, 我们之间在没有网络的情况下, 想相互交通信息, 或者office一族想把公司里还没完成的工作与资料带回家里做的话, 不可以把电脑带来带去的。而且又很不方便, 于是, 优盘以它的小巧、存储量大、价格便宜、能即插即用而大受人们青睐, 且越来越受欢迎。成为了人们日常生活中, 不可或缺的电子产品。

2 新产品开发过程

2.1 概念的形成

新产品的设计主要是客户的需求和集团内新类型产品的开发, 现在的消费者除了追求产品的质量, 进一步的还要求有艺术感, 要美的享受。希望可以把随时都得用上的优盘带在身上, 所以, 可以把优盘设计成装饰品, 像钥匙挂饰、项链……于是, 我就想到了把优盘设计成钥匙挂饰。如果是挂在钥匙位的, 可以用塑料, 通过注射模成形外壳零件, 就可以了。一来是因为塑料易于成形, 二来因为有些电脑的主机接线不好, 插在上面的金属优盘会漏电。这是平时生活中的经验。所以, 用塑料可以起到绝缘的目的。

2.2 概念设计

1) 先定好理论实际数据。如这一次的优盘设计, 就得定好USB接口的形状, 以约束后面的设计合乎现实。故量出实际的USB接口尺寸, 并画出来。

2) 创建几何图形。设计一个产品, 如果完全从零开始, 是比较困难的。所以, 可以通过UG调入等比例的TIFF文档, 按照图片的外形, 进行临模。画出大致外形。也可以通过UG的草图功能, 大致画出心里面的优盘形状, 再通过约束和尺寸约束, 把形状画出来, 再根据USB接口和已画好的优盘的外形, 再新建草图, 在同一平面内, 画出盖子的草图, 也是通过UG草图本身的约束功能, 把曲线连贯起来。

3) 由轮廓线生成面或实体。a.选定轮廓线内圈, 通过UG的拉伸功能, 拉伸4mm生成实体。如图1所示。

b.选定轮廓线外圈, 通过UG的拉伸功能, 拉伸3mm生成实体。如图2所示。

4) 创建草图平面, 画出钥匙扣位。

5) 拉伸两段圆弧3mm, 并选择向优盘外壳实体方向垂直“求差”。

6) 选择直线与两圆弧相交的上半圆, 拉伸垂直“求差”优盘外壳实体, 数值选择贯穿。

7) 再选择优盘盖子, 分别向两个方向拉伸3mm。数值如图2所示, 效果如图3所示。

8) 用“求和”工具把优盘盖子的实体求和, 再把另一半的实体求和

9) 用“边倒圆”命令对实体分别倒圆。效果如图4所示:

10) 对盖子薄壳, 厚度为0.2mm;对另一边进行薄壳, 厚度为0.15mm。

11) 在“曲线”工具栏中选择“文字”工具。在“文本放置”选择优盘其中一个半面, 在“文本属性”中打上自已想加进去的文字, 如“kingstong”, 再在自己认为合适的位置, 点击一下, 放置文本。

12) 用拉伸命令, 向着优盘方向, 拉伸0.1mm, 选择“求差”。如图5所示。

13) 最后, 就是对产品进行渲染。在进行渲染前, 要对产品实体抽取面。在“特征”工具栏, 选取“抽取”命令, 再选择实体, 抽取面。抽取面之后, 就可以点击工作区右上角全屏按钮就可以对实体进行渲染了。如图6所示

3 产品材料选取

为了让优盘有一个很好的手感, 可以选择环保PVC软胶材。这样, 不仅美观, 又可以随身携带在身边, 作为生活中的一种饰物, 工作中的一种交换信息的工具。

4 总结

产品三维造型设计是整个产品设计过程中的重要环节。充分利用现代先进的CAD、UG技术, 不但可以辅助设计者完成其设计构思, 减轻劳动强度, 提高效率和精度, 改善视觉效果。要高质量地完成产品的造型, 通常是经过数次的反复, 综合利用各方面的知识和经验, 并掌握一定的造型方法和技巧。在实际操作中, 不断发现问题, 总结经验, 在实践中提高。

摘要：在科学技术迅猛发展的当今, 电脑产品随处可见, 与之相匹配的电子产品——U盘 (即优盘、闪盘) , 也应运而生, 它以它的小巧便于携带、存储容量大、价格便宜、即插即用而广受欢迎。时下的消费者除了注重产品的质量与功能外, 还注重该产品的艺术性、即这样产品给矛人们一种美的享受。用现在的话说, 就是物美价廉。当下的宠儿——优盘自然也就成为了设计者和商家关注的焦点啦。下面就详细介绍了优盘的UG造型设计。

关键词：设计,优盘,造型

参考文献

[1]郑贞平, 喻德主编.UG NC5中文版三维设计与NC加工实例精解[M].北京:机械工业出版社, 2008.

[2]高燕等编著.AutoCAD2006中文版基础教程[M].北京:机械工业出版社, 2006.

[3]翁其金主编.塑料模塑成型技术[M].北京:机械工业出版社, 2000.

ug设计课程设计说明书 篇8

关键词：UG注射模；模具设计；模具制造；计算机辅助设计；数据库开发 文献标识码：A

中图分类号：TB237 文章编号：1009-2374（2015）15-0018-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.009

1 UG注射模设计系统概述

传统的注射模具设计常存在分模面设计不合理、浇灌口位置不当、注塑压力以及注塑温度的选择不合理等问题，造成模具的填充效果不佳，模具产品出现翘曲变形或者密度不均等现象，这大大影响了模具制造的质量和成本。因此，随着科学的发展，计算机辅助技术渐渐应用到注射模具设计中来，UG注射模具设计系统就是基于计算机实现的一种模具设计方式，通过UG软件来完成模具形状、尺寸的设计，进而通过计算机辅助技术完成模具注塑过程。具体来说，UG注射模设计系统就是通过UG软件中的注射模向导（Mold Wizard）对设计模具的型芯、型腔、滑块、推杆以及嵌件等提供一定的建模工具，从而加快模具设计的便捷性和迅速性，提高模具设计的准确度。在整个设计系统运行过程中，实现了模具设计和制作的无纸化，缩短了模具产品生产的周期。

2 注塑模具CAD系统概述

注塑模具CAD技术是一种将模具制造转向高自动化的人工智能化的一种技术，具有以下一些特点：（1）生产效率高。注塑模具CAD技术中的注塑成型方法能够将一些形状较复杂的塑料产品一次成型，并且这种方式生产的塑料产品在目前塑料产品中所占的比例是比较大的；（2）可以批量生产。利用注塑模具CAD技术能够迅速将塑料的形状进行复制，并且快速成型，能够克服注塑模具外部约束多、结构复杂且多变、试探性和经验性较强的特点，进而批量生产大量的塑料产品；（3）操作性强。注塑模具CAD技术系统的功能是比较丰富的，在注塑模具的流程中涉及到多个层面，因此也比较复杂，另外其交互性比较强，因此需要操作人员掌握丰富的软件知识和广泛拓宽计算机知识领域，从而才能做出正确的操作决策。注塑模具CAD系统一般包括五个部分，如产品造型或产品图输入部分、模具总体设计方案确定部分、模具详细设计部分（包括结构和零件的设计）、模具模拟过程部分（包括强度分析、流动分析以及冷却分析的模拟）以及CAM系统的接口部分等，这些部分一般是相互独立并相互联系的，在注塑模具功能的发挥中起到至关重要的作用。注塑模具CAD技术的广泛应用给传统模具设计和制造提供了一个更为先进快捷的方式，在模具的质量和制模的周期上都有了很大的改善。另外通过该项技术还能够大幅度降低制模的成本，提高企业的管理水平，同时还让设计人员的主观能动性得到充分的发挥。

3 UG中模具设计中Mold Wizard模块分析

由上述的描述可以知道，UG注射模具设计技术主要是通过UG软件中的Mold Wizard模块对将要制作的模具进行数据库的开发，然后得到设计图形。在UG软件中，Mold Wizard模块能够根据用户企业的需求建立出与需求产品参数相关的三维模具，这些建立出来的模具是可以用来直接加工的。另外Mold Wizard模块能够对模块进行自动分模，也就是说，通过其能够自动搜索模具的分型线，并且自动生成分型面和提取公母模面，从而生成磨具的型芯与型腔。在这个过程中大大简化了设计程序，并且具有很强的逻辑性。另外，Mold Wizard模块能够定义标准件库系统，能够将直观的图形直间调入到设计的模具中去，并且可以很方便地在上面进行修改。该标准件库是一个庞大的数据库，既能将数据库内的图形数据调出利用还能往数据库中添加新的标准件数据，用户可以根据结构来自行对这些标准件进行定义。

4 UG注射模在模具设计和制造中的应用

对于UG注射模在模具设计和制造中的应用，以下以游戏机手柄上盖的注射模具来进行分析。

进行UG软件的Mold Wizard模具设计时，主要有以下流程：

4.1 产品的模型结构分析

在进行模具的设计时，首先需要对所期望的产品的模型结构进行分析，本文以游戏手柄为例，对游戏手柄的材料、外形等进行分析，判断其结构类型。

4.2 产品的加载和项目的初始化

根据上述对所期望产品的结构模型进行分析之后，就需要选择材料的种类，并对产品和项目的路径、名称以及单位进行设置，这就是产品的加载和项目的初始化过程。在这个过程中，材料的选择一般基于UG软件的数据库系统，或者直接编辑新增，然后完成模具的整个资料，形成一个加载项。

4.3 模具坐标系和收缩率的定义

通过上述将游戏手柄的材料信息进行设置处理后，就需要在软件中将该种模具的坐标系和收缩率进行定义。此坐标系属于三维坐标系，在坐标系中模具要处于零件分型面的中心线上，Z轴需要代表产品的顶出方向，这样才能保证Mold Wizard系统只能进行操作。收缩率则是根据游戏手柄材料的种类来确定。

4.4 成形工件的确定

在本例中，游戏手柄的总体形状为长方形，且有一定的弧度，因此，在形成模具时，需要在动态固定的模具中安装型芯和型腔，型芯和型腔是通过机床加工而来的，然后利用成形工具来定义模具的大小。

4.5 模腔的布局

通过成形工具的确定后，就要对模腔的布局进行确定，一般是根据产品的需求量来决定，若需要大量生产，则可以将模腔布局为一模多腔，这样就能充分利用材料，提高生产效率。

4.6 分型

模具设计的重点和难点就是分型面的建立，其目的就是让工件的分型面对工件进行分割，从而形成各个模具腔体的体积块。因此分型的过程主要包括：创建分型线、创建分型面以及创建型芯和型腔。

4.7 模架的调用

等模具的大致零件部位确立后，就需要借助模架来确立整个模型。一般来说，模架的调用来自于UG软件系统本身存储的模架库，当然也可以借助其他软件自行建立模架库。本例中的游戏手柄则需要通过KBE知识工程来建立一个特定模架，加入到模架库之后，再进行

调用。

4.8 成形

该过程主要包括模具零件的标准零件，如主流道、推杆、固定环以及浇口等，进而进行模具浇注系统的设计。浇注后，需要对成型的模具进行冷却，因此UG软件系统还需要设计出该种模具的冷却系统，设计的内容包括冷却时间、冷却材料、冷却工艺等。最后就是模具的装配过程，根据模具的三维图进行各设计木块的安装。

5 结语

UG注射模设计系统的应用是模具设计与制造的全新发展，UG软件提出的设计理念包含设计、制造、装配以及生产管理等多个层面，让塑料模具的设计与制造过程更加一体化。UG软件中的Mold Wizard模块，更是将模具设计与制作推向更加简易化、自动化、高效率化、智能化方向发展，大大节约了人力和物力成本，为模具的开发提供了更加强有力的工具支撑。

参考文献

[1] 杨佳黎，柳和生，黄兴元，等.Ug注射模设计系统在模具设计与制造中的应用[J].南昌大学学报（工科版），2010，32（2）.

[2] 钟平福.基于UG注射模的3D分模与数控加工[J].模具制造，2013，13（2）.

[3] 董海涛.基于UG注射模设计的自动分模和手动分模方法[J].模具制造，2012，（4）.

[4] 黄俊，吴海英，李建海，等.基于UG Mold Wizard的模具设计数据库开发及设计要点[J].模具工业，2014，（6）.

作者简介：刘金刚（1967-），男，山东淄博人，山东淄博火炬能源有限责任公司工程师，研究方向：机械设计与制造（铅酸蓄电池生产设备设计与制造、模具设计与制造）。