前言模具，是以特定的結(jié)構(gòu)形式通過一定方式使材料成型的一種工業(yè)產(chǎn)品，同時(shí)也是能成批生產(chǎn)出具有一定形狀和尺寸要求的工業(yè)產(chǎn)品零部件的一種生產(chǎn)工具。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高一致性、高生產(chǎn)率是任何其它加工方法所不能比擬的。模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力。所以模具又有“工業(yè)之母”的榮譽(yù)稱號(hào)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，模具行業(yè)已經(jīng)成為國(guó)家工業(yè)的重要組成部分，沒有高水平的模具也就沒有高水平的工業(yè)產(chǎn)品，因此其技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家制作業(yè)水平及產(chǎn)品開發(fā)能力高低的重要標(biāo)志，是一個(gè)國(guó)家科技實(shí)力的體現(xiàn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中占有非常重要的地位。在西方先進(jìn)工業(yè)國(guó)家，模具界已深刻認(rèn)識(shí)到應(yīng)用CAE技術(shù)是縮短模具生產(chǎn)周期的重要途徑之一，材料成形過程模擬技術(shù)已逐漸成為模具工業(yè)設(shè)計(jì)過程的規(guī)范，國(guó)外模具界廣泛使用的一批商品化CAE軟件，如塑料注射成形的模擬軟件MOLDFLOW（美國(guó)和澳大利亞）、用于鑄造過程的模擬軟件MAGMA（德國(guó)）和PROCAST（美國(guó)）、用于汽車覆蓋件成形的模擬軟件LS-DYNA3D（美國(guó)）和AUTOFORM（德國(guó)）發(fā)揮著越來越重要的作用1。在我國(guó)，工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。在這種情況下，用戶對(duì)模具制造的要求是交貨期短、精度高、質(zhì)理好、價(jià)格低。因此，模具工業(yè)的發(fā)展的趨勢(shì)是非常明顯的。模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。因此模具CAD/CAE/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程，能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識(shí)。本次設(shè)計(jì)就是通過利用Pro/ENGEER軟件進(jìn)行電話的模具設(shè)計(jì)，通過電腦軟件縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期的靈活運(yùn)用。1模具設(shè)計(jì)的概述本章在于對(duì)傳統(tǒng)的模具產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分析，研究其特點(diǎn)并指出所具有的局限性，進(jìn)一步研究了模具虛擬設(shè)計(jì)產(chǎn)生的背景、模具虛擬設(shè)計(jì)的定義作用，從而體現(xiàn)出模具虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)在現(xiàn)今信息技術(shù)飛速發(fā)展的形式下的積極作用。1.1模具定義及作用1.1.1模具的概念模具是壓力加工或其他成型工藝中,使材料（金屬或非金屬）變形成產(chǎn)品（成品或半成品）的成形工藝裝備。1.1.2模具的作用模具在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的作用主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：1）在塑料、陶瓷、粉末冶金、鍛造和壓鑄等行業(yè)應(yīng)用得非常廣泛。2）模具采用壓力加工產(chǎn)品，因此廣泛應(yīng)用于要求無切削的領(lǐng)域。3）模具制造業(yè)同時(shí)也反映了一個(gè)國(guó)家的制造技術(shù)水平。1.2模具設(shè)計(jì)過程1.2.1收集、分析、消化原始資料2收集整理有關(guān)制件設(shè)計(jì)、成型工藝、成型設(shè)備、機(jī)械加工及特殊加工的資料，以備設(shè)計(jì)模具時(shí)使用。1）消化塑料制件圖，了解制件的用途，分析塑料制件的工藝性，尺寸精度等技術(shù)要求。2）消化工藝資料，分析工藝任務(wù)書所提出的成型方法、設(shè)備型號(hào)、材料規(guī)格、模具結(jié)構(gòu)類型等要求是否恰當(dāng)，能否落實(shí)。3）確定成型方法：采用直壓法、鑄壓法還是注射法。4）選擇成型設(shè)備：要初步估計(jì)模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機(jī)上安裝和使用。5）具體結(jié)構(gòu)方案：a）確定模具類型：如壓制模（敞開式、半閉合式、閉合式）、鑄壓模、注射模等。b）確定模具類型的主要結(jié)構(gòu)。選擇理想的模具結(jié)構(gòu)在于確定必需的成型設(shè)備，理想的型腔數(shù)，在絕對(duì)可靠的條件下不進(jìn)行其他機(jī)械加工，那么工序圖就與制件圖完全相同。在工序圖下面最好標(biāo)出制件編號(hào)、名稱、材料、材料收縮率、繪圖比例等。通常就把工序圖畫在模具總裝圖上。繪制總裝圖盡量采用1：1的比例，先由型腔開始繪制，主視圖與其它視圖同時(shí)畫出。1.2.4模具總裝圖應(yīng)包括以下內(nèi)容：1）模具成型部分結(jié)構(gòu)。2）澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。3）分型面及分模取件方式。4）外形結(jié)構(gòu)及所有連接件，定位、導(dǎo)向件的位置。5）標(biāo)注型腔高度尺寸（不強(qiáng)求，根據(jù)需要）及模具總體尺寸。6）輔助工具（取件卸模工具，校正工具等）。7）按順序?qū)⑷苛慵蛱?hào)編出，并且填寫明細(xì)表。8）標(biāo)注技術(shù)要求和使用說明。1.2.5模具總裝圖的技術(shù)要求內(nèi)容：1）對(duì)于模具某些系統(tǒng)的性能要求。例如對(duì)頂出系統(tǒng)、滑塊抽芯結(jié)構(gòu)的裝配要求。2）對(duì)模具裝配工藝的要求。例如模具裝配后分型面的貼合面的貼合間隙應(yīng)不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求，并指出由裝配決定的尺寸和對(duì)該尺寸的要求。3）模具使用，裝拆方法。4）防氧化處理、模具編號(hào)、刻字、標(biāo)記、油封、保管等要求。5）有關(guān)試模及檢驗(yàn)方面的要求。1.2.6繪制全部零件圖由模具總裝圖拆畫零件圖的順序應(yīng)為：先內(nèi)后外，先復(fù)雜后簡(jiǎn)單，先成型零件，后結(jié)構(gòu)零件。1）圖形要求：一定要按比例畫，允許放大或縮小。視圖選擇合理，投影正確，布置得當(dāng)。為了使加工專利號(hào)易看懂、便于裝配，圖形盡可能與總裝圖一致，圖形要清晰。2）標(biāo)注尺寸要求統(tǒng)一、集中、有序、完整。標(biāo)注尺寸的順序?yàn)椋合葮?biāo)主要零件尺寸和出模斜度，再標(biāo)注配合尺寸，然后標(biāo)注全部尺寸。在非主要零件圖上先標(biāo)注配合尺寸，后標(biāo)注全部尺寸。3）表面粗糙度。把應(yīng)用最多的一種粗糙度標(biāo)于圖紙右上角，如標(biāo)注“其余3.2”。其它粗糙度符號(hào)在零件各表面分別標(biāo)出。4）其它內(nèi)容，例如零件名稱、模具圖號(hào)、材料牌號(hào)、熱處理和硬度要求，表面處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術(shù)說明等都要正確填寫。1.2.7校對(duì)、審圖、描圖、送曬1）自我校對(duì)的內(nèi)容是：A）模具及其零件與塑件圖紙的關(guān)系：模具及模具零件的材質(zhì)、硬度、尺寸精度，結(jié)構(gòu)等是否符合塑件圖紙的要求。B）塑料制件方面：塑料料流的流動(dòng)、縮孔、熔接痕、裂口，脫模斜度等是否影響塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面質(zhì)量等方面的要求。圖案設(shè)計(jì)有無不足，加工是否簡(jiǎn)單，成型材料的收縮率選用是否正確。C）成型設(shè)備方面：注射量、注射壓力、鎖模力夠不夠，模具的安裝、塑料制件的南芯、脫模有無問題，注射機(jī)的噴嘴與澆口套是否正確地接觸。D）模具結(jié)構(gòu)方面：a）分型面位置及精加工精度是否滿足需要，會(huì)不會(huì)發(fā)生溢料，開模后是否能保證塑料制件留在有頂出裝置的模具一邊。b）脫模方式是否正確，推桿、推桿的大小、位置、數(shù)量是否合適，推板會(huì)不會(huì)被型芯卡