模具设计与制造实验指导书

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1、雷代明编前言制造业是整个国民经济的基础，模具制造业发展水平的高低在很大程度上反映了一个国家制造业水平的高低。人类进入21世纪，伴随着计算机、Internet、信息化的发展，基于CAD／CAM技术并借助Internet／Intranet，制造业信息化进程正在加速。有专家预测，不远的将来，中国将成为世界最大的制造中心，这给我国的模具行业提供了前所未有的发展机遇。因此，加快高技术设备如数控加工、快速制模、特种加工在模具行业中的应用，加大新兴CAD／CAM技术在模具设计与制造中的应用比例，加速模具新结构、新工艺、新材料的研究

2、和强化模具高技术人员的培养，已成为我国模具行业再上一个新台阶的关键。模具制造是一个比较复杂的生产工艺过程，它包括模具的设计、模具材料的选择、热处理、机械加工、调试安装等过程。实验一Mastercam9.0模具加工基础一个产品试制成功后，要进行批量生产，首要程序是进行模具的设计与制造，而这个程序也是决定生产出来的产品是否符合客户、设计人员初始设想的关键因素。在CAD／CAM技术尚未广泛应用之前，模具的设计与制造皆依赖于老师傅的手艺和经验，导致模具设计与制造的差异性大，同时带来产品修改难、技术延续难等一系列问题。CAD／

3、CAM技术在模具行业中的应用，极大地提高了模具设计与制造的精度、效率和相容性。而Mastercam模具设计与制造一体化软件在我国的模具行业中拥有庞大的用户群。Mastercam9.O模具设计加工的一般流程Mastercam是一套被模具行业广泛采用的CAD／CAM系统，其强大的CAD部分足以应付任何复杂的模具设计，而CAM部分则提供完整的二轴、三轴、四轴和五轴铣削加工。利用Mastercam的CAD部分对产品建立模型后，就可以通过其CAM部分选择加工方式、加工刀具、设定加工参数、计算NC刀具路径、实体切削模拟结果等步骤

4、，在检验一切无误后，选择对应的后处理器将刀具路径转换成数控机床所能接受的NC代码，再利用DNC方式传输给CNC控制器进行加工。下面介绍Mastercam9.O模具设计加工的一般流程。1.绘制设计图利用Mastercam9.O软件的二维和三维绘图功能，依据客户要求或设计人员的构想绘制产品设计图，如图2-1所示。图2-1绘制设计图2.绘制曲面模型依据产品设计图，利用Mastercam9.O软件的三维实体或曲面功能绘制产品曲面模型，如图2-2所示。3.由曲面模型生成凹凸模依据产品曲面模型，结合产品材料特性（如收缩率），利用

5、Mastercam9.0软件三维实体或曲面编辑功能产生凹凸模，如图2-3所示。4.规划凹凸模刀具路径依据产品凹凸模，结合模具材料特性、实际生产条件等因素规划凹凸模刀具路径（包括加工方式的选择、加工刀具的选择、加工刀具参数设定、加工参数设定、工件设定等），如图2-4～图2-11所示。图2-4选择加工方式图2-5选择加工刀具图2-6设定加工刀具参数图2-7设定加工刀具参数图2-8设定加工参数图2-9设定加工参数图2-10生成加工刀具路径图2-11设定工件参数5.实体加工模拟依据规划好的凹凸模刀具路径，利用Masterca

6、m9.O的实体加工模拟功能进行实体加工模拟，及时发现存在的问题并加以改进，最大限度地降低材料消耗，提高加工效率。如图2-l2所示。图2-12实体加工模拟6.执行Post后处理产生NC程式在检验实体切削模拟结果无误后，选择对应的后处理器将刀具路径转换成数控机床所能接受的NC代码，再利用DNC方式传输给CNC控制器进行加工。后处理程式如图2-13所示。图2-13后处理程式思考题：自己设计一简单二维零件，规划好该零件的刀具路径，进行模拟加工，并将处理后的程序打印出来。注：截图（二维零件图、选择加工方式图、实体加工模拟结果图

7、）；NC代码（太长则截前后）实验二凸凹模具设计造型实例：塑料桶盖凸凹模设计与数控加工1.1桶盖凸模设计1.打开桶盖文件如图1-22.点击界面上的层别，弹出对话框3.在次数栏中输入“4”，关闭2、图层，打开第一层，确定，结果1-3所示.4.单击顶部工具栏中的俯视构图面按钮5.选择子菜单中Z命令6.选择如图9-3所示端点P11-2打开的桶盖文件1-3构图面Z深度设定7.选择绘图/矩形，绘制矩形。8.在弹出的矩形参数设定对话框中输入如图9-4所示参数，单击确定。9．系统提示选择矩形中点放置位置，选择如图1-3所示端点P1。

8、10.按ESC键结束矩形命令，单击顶部工具栏中的适度化按钮，结果如图1-5所示1-4矩形参数设定1-5生成矩形11.点击界面上的层别，弹出对话框12.在次数栏中输入“5”，关闭第1层，点击确定13.选择“绘图/曲面/修整延伸曲面到边界”，进行曲面修剪延伸14．选择“绘图/曲面/修剪/修剪到曲线”选择“连接”进行连接选择，选择如图1-6所示矩形P