饮料瓶中空吹塑模具设计与关键零件制造.docx

大连民族学院本科毕业设计（论文）饮料瓶中空吹塑模具设计与关键零件制造Mould design and key parts manufacturing of Pop bottlesfor blow molding学院（系）：机电信息工程学院专 业：机械设计及其自动化学生姓名：李满生学 号： 2007022508指导教师：胡红英评阅教师：完成日期：大连民族学院现代模具业，具有“不衰亡工业之称”。模具是以特定的结构形式通过一定的方式，使材料称为制品的工业产品。模具工业已经成为现代制造业的基础工业,现代的产品生产制造有80%以上靠模具来完成；模具的设计和制造水平直接关系到整个制造业的水平和后续发展。本设计主要应用Pro/Engineer软件的制造模块进行中空吹塑饮料瓶模具进行结构设计,再应用UG NX软件对模具型腔零件进行数控加工自动编程和加工仿真。主要采用的步骤为：首先应用Pro/Engineer进行饮料瓶零件建模，接着对饮料瓶进行模具设计和模具结构设计，再将设计出的模具生成工程图文件，最后应用UG NX的UG/CAM模块对型腔零件进行数控加工工艺规划化和自动编程并进行加工仿真，生成数控机床代码。此设计简单实用，程序清晰易懂。关键词:模具业；模具设计;模具制造;Pro/Engineer ； UG NXMould design and key parts manufacturing of Pop bottlesfor blow moldingAbstractModern mold industry, which has a name of Hno decay industrial. Mouldstructure form industrial products, through a special certain ways of making materialwhich is called products .The mold industry has become the foundation of modemmanufacture industry. More than 80 percent of modern products are manufactured bymold. The design and manufacture level of mold industry have a vital influence on thewhole manufacture industry and its developmentMy design mainly uses the manufacture mold of Pro/Engineer to complete theconstruction design of center spatial blow molding and makes use of the UGNX tocomplete the automotive program of numeral control processing and simulationprocessing. The design process is: First I use the Pro/Engineer to complete the moldingof beverage bottle. Then I do the molding design and molding construction design ofbeverage bottle and turn the mold into engineering plat document. At last, I use themodule of UGNX to carry on the craft planning and automotive program on cavitycomponents and complete the simulation processing. Through the process of the wholedesign I can get the code of numeral control machine tooL This design is simple,practical, and program is transparent oKey words: matrix； mold design ； mold manufacture； Pro/Engineer； UGNX摘 要AbstractI目 录II1 绪论01.1 设计背景与意义01.1.1 塑料类制品的应用0LL2中空类塑料制品的应用0LL3模具设计01.2 本文的设计任务12中空吹塑饮料瓶模具设计22. 1软件简介22. 1. 1 Pro/E软件简介22.1.2 Pro/E软件在模具设计中的应用22. 2模具设计与制造的一般流程32.3 中空吹塑模工艺42. 4模具材料的选择52.5 用Pro/ENGINEER软件进行模具设计52. 5.1分模流程简介52. 5.2瓶样的CAD设计52. 5.3饮料瓶模具设计82. 5.4模具结构设计122.6模具的工程图文件162. 6. 1 Pro/E的工程图功能简介163. 6.2利用Pro/E生成的工程图和B0M表173型腔零件数控加工204. 1软件介绍203. 1. 1 UG NX软件简介203. 1.2UG NX加工模块简介203.2数控加工基本知识213.2. 1刀具的选择213. 2.2走刀方式和切削方式223.2 . 3切削参数的控制233.3 型腔零件数控加工自动编程与仿真243. 3.1零件数控加工的流程243. 3. 2模具型腔零件分析263. 3. 3零件数控加工工艺规划263. 3. 4型腔零件的数控加工自动编程283.3.5加工文件的后处理，CNC程序的生成35息 结38参考文献39附录40致谢411.1 设计背景与意义1.1.1 塑料类制品的应用众所周知，塑料是当今世界各国国民经济各个部门及人们生活领域中广泛使用的一种新型结构材料。据调查，近几年来，塑料制品在我国的应用情况大致如下所示：有10%的建筑材料工业;包装工业占的比例为25%；电器、电子信息工业占的比例高达10%；占2%的是汽车及其他交通工业；有15%d的是农业；轻工业（含日用品、服装、鞋、玩具、游戏机、体育用品等）所占的比重高达27%；机械工业（含医疗器械）2%,其他的还有9%的比重。估计在今后几年，塑料制品在建筑材料工业、包装工业、特别是汽车工业、电器、电子、通信工业、农业中的农膜节能、节水、排灌、滴灌、微灌设备中使用的比重将会有很大的提高。1.1.2 中空类塑料制品的应用50年代后期，随着高密度聚乙烯的诞生和吹塑成型机的发展，吹塑技术得到了广泛应用。中空容器的体积可达数千升，有的生产已采用了计算机控制。适用于吹塑的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯等，所得到的中空容器广泛用作工业包装容器。越来越多的塑料瓶代替了玻璃瓶，而且形状更美观，款式也非常多，用途也相当广泛，如:洗洁精瓶、药瓶、汽油瓶、蒸储水瓶等中空吹塑产品的造型越来越复杂，特别是由各种自由曲线、曲面组成的流线形外形,如果采用手绘或二维软件进行产品设计或模具设计，是没办法设计出产品和模具结构的。1.1.3 模具设计（1）模具在工业生产中的应用随着全球经济一体化进程的不断加快，世界各国对建筑材料、电子通信等诸多领域的塑料制品需求量正在逐年增加，这为模具工业的发展奠定了坚实的基础1。据资料显示，全世界模具年产值约为650亿美元，模具工业的发展已超越了近年来快速发展的新兴产业一一电子工业。近年来我国模具也发展特别快，目前塑料模具在整个行业中约有达到30%左右的比重，目前，国内模具塑料市场，以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具,我国国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越的的要求。，仅汽车行业将需要各种塑料制品约36万吨，电冰箱、洗衣间等的年产量均超过1000万台。彩电的年产量将达到3000万台，这些都将提高模具的需求量。（2）现代模具设计现代模具设计一般为将客户拿出的图纸或计算机文件资料送入电脑，使用CAD/CAE进行相应设计并做模拟实验得出所需要的计算机文件，在这个设计过程中系统可进行图纸处理。设计完成的模具零部件可使用电脑系统的实体成型功能把它显示出来以利于观察设计的正确性和可能性，在被优化处理之后还可用系统功能进行强度、模温、塑料流动状态等有关测试。如果发现设计有误可以修改设计。模具CAD/CAE/CAM技术是改造传统模具生产方式的关键技术能明显降低模具设计与制造周期、减少生产成本、提高产品质量，它使技术人员能借助干计算机对产品、模具结构、成形（型）工艺数控加工及成本等进行相应的设计和优化。1.2 本文的设计任务基于本设计课题：中空吹塑模具设计及关键零件制造,本论文主要内容包括以下几占J、八1对饮料瓶零件进行分析，设计出饮料瓶的三维模型，为模具设计做准备；2 了解中空吹塑模具的结构特点；3应用Pro/Engineer进行模具设计和模具结构设计；4 了解模具数控加工的流程和方法；5应用UG NX进行模具型腔零件的数控加工自动编程并生成数控程序和进行加工仿真。2中空吹塑饮料瓶模具设计2.1软件简介2. 1. 1 Pro/E软件简介Pro/E （Pro/Engineer操作软件，以下简称Pro/E）是美国参数技术公司（ParametricTechnology Corporation,简称PTC）的重要产品。在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM软件之一3。Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、镀金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用4。2.1.2 Pro/E软件在模具设计中的应用Pro/E软件采用面向对象的统一数据库和参数化造型技术，具备概念设计、基础设计和详细设计的功能，为模具的集成制造提供了优良的平台。Pro/E模具设计模块与Pro/ENGINEER-Foundation一起，为塑料模、压铸模和冲模设计人员提供了快速创建和修改完整模具零部件的功能5。模具设计选项具有易用、自动化功能强大，用于设计和校验冲模、注塑模和压铸模的性能，从而缩短其开发时间,并提高成品质量。它能帮助模具设计人员和制造工程师，创建复杂曲面、精密公差、以及所需的模具嵌件等其它特征，以确保其冲、注塑模和压铸模能够高效地制造出精确的零件。它能让注塑模具设计人员创建、修改和分析模具构件，并在模具设计变化时，快速更新它们。其注塑模设计功能能让模具设计工程师轻松的完成以下的工作：根据产品零件图，顺利创建型腔、镶件以及其他零件。根据要求绘制各种类型草图。利用草图和厚度检测功能，对零件进行评估。直接将产品零件图形作为参考，创建模具型腔（动模、定模）的几何图形。对各向同性和各向异性进行收缩补偿