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基于三维软件平台的塑料模具设计
李 军 王阳合 陈治平 张苗根
(成都航空职业技术学院 四川 成都 610021)
摘 要:三维设计是塑料模具设计发展的必然趋势,三维设计形象直观、提高了设计效率和设
计水平,一个好的三维设计平台、正确的设计方法与扎实的模具专业知识相结合,可以设计出一套
合理的三维塑料模具。
关键词:塑料模具、模具CAD、三维设计、PRO/E
随着计算机硬件技未与软件技术的发展,以及
模具标准化程度的提高和数控技术的应用,模具
CAD/CAM(计算机辅助设计/计算机辅助制造)技
术正在普及,特别是三维模具CAD/CAM技术更是
得到人们的重视。在沿海等经济发达地区,模具三
维CAD技术已经相当发达。当今,塑料产品在各行
各业广泛使用,塑料模具设计的任务繁重,塑料模具
采用三维设计不仅提高了设计效率和设计水平,也
更加适合人们的设计习惯和思维方式。
一、模具三维设计是模具设计发展的必然趋势
人们在设计零件时的原始冲动是三维的,是有
颜色、材料、硬度、形状、尺寸、位置、制造工艺等关联
概念的三维实体,甚至是带有相当复杂的运动关系
的三维实体。从一个零件的二维图去构想它的三维
模型是相当困难的,甚至会产生歧义,存在不确定
性,而由零件的三维模型生成它的三维工程图则是
相对简单,也是唯一的。传统的二维模具结构设计
己越来越不适应现代化生产和集成化技术要求,模
具设计、分析、制造的三维化、无纸化要求新一代模
具软件以立体的、直观的感觉来设计模具,所采用的
三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE(计
算机辅助工程分析)分析、模具可制造性评价和数控
加工、成形过程模拟及信息的管理与共享。模具三
维设计有着很多优势:
1.形象直观,三维设计更加适应人的思维方式,
可有效地减少模具设计过程中的差错。
2.提高模具设计水平,设计人员与三维软件的
交互作用,发挥各自的长处,使模具设计方案及工艺
更加合理,借助CAE手段,可以对模具结构及模具
方案进行优化设计,比如塑件的流动性分析,可以帮
助设计人员确定浇口、模具排气、冷却方案、注射工
艺参数等。
3.模具三维设计模型为模具CAM提供基础。
许多模具零件的数控加工程序都需要以其三维模型
为基础,借助专门的软件来完成数控编程,特别是各
种曲面类型的模具型腔,它的加工就必须先有三维
模型,用软件编程驱动数控机床加工,而这种类型的
零件在塑料模具上是大量存在的。模具的三维设计
和模具零件的数控加工相结合,有效地提高了模具
加工精度和模具寿命,从而保证了模具质量。
4.提高设计效率。现在,模具的标准化程度越
来越高,特别是许多采用国外标准的模具,其标准化
率己经达到80%,而这些标准化参数都已经集成到
很多三维软件当中,比如在UG和PRO/E等软件
中集成的FUTABA、DME等模具标准,加之这些软
件提供了专门的塑料模具设计模块,它们都支持参
数化设计和变量设计,在这样平台上,可以很方便地
从事模具设计和设计的变更,与传统手工设计或
你好，我有相关论文资料（博士硕士论文、期刊论文等）可以对你提供相关帮助，需要的话请加我，761399457（QQ），谢谢。
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铣床的数控X-Y工作台设计
论文编号:JX487 有设计图，说明书字数:4871,页数:18
任务是：设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。该工作台可安装在铣床上，用于铣削加工。具体参数如下：
系统分辨率为0.01mm，最大铣刀直径Φ= 16 mm, 最大铣削宽度ae = 5 mm, 最大铣削深度ap,= 2 mm，加工材料为碳钢，工作台加工范围 200 mm×150 mm，最大移动速度为3m/min，制系统为单片机控制系统。
设计的内容包括：
1．总体方案的确定
1）确定系统组成方案（组成框图、功能、机械传动系统简图、主要设计参数，及方案分析、比较、说明）。
2．机械部分的设计
1）确定脉冲当量；2）机械部件的总体尺寸、质量、转动惯量的估算；3）传动部件、导向部件的设计、计算和选用；4）步进电动机计算、选用；5）绘制机械结构装配图。
3．数控系统的设计
1）确定数控装置方案（组成框图、功能、主要设计参数，及方案分析、比较、说明）。2）电气控制原理图设计（CPU、存储器、I/O接口电路及伺服驱动电路）。3）系统控制软件的结构设计（控制流程图）和部分功能控制软件设计（汇编程序及流程图）。
4．编写设计说明书
目录
设计目的 3
设计要求 3
1.总体方案的确定 4
1.1设计参数 4
1.2初选步进电动机和丝杠 5
1.3初定工作台尺寸 5
1.4系统组成框图 6
2.机械部分的设计 6
2.1传动系统等效转动惯量计算 6
2.2工作载荷分析及计算 7
2.3进给工作台工作载荷计算 7
2.4滚珠丝杠螺母副的选型和校核 8
2.5导轨的选型和计算 10
2.6驱动电机的选用 10
3.数控系统的设计 13
3.1硬件设计（硬件详细接线图见图纸3） 13
3.2步进电机开环伺服原理 14
3.3步进电动机的控制框图 15
3.4软件程序设计（逐点比较法直线插补） 15
4.心得体会 19
[参考书目] 20
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