小家电产品三维造型设计与加工仿真(附件)【字数：9209】
摘 要吹风机是人们熟知的设备，不管是工作中还是生活中，或多或少人们都会使用到。本产品的外壳的材料是塑料所以可以用模具制造中的注射成型加工出来。而对于模具的制造，机械加工依然是制造模具的首选方法。在机械加工中，首先要考虑的是外型设计，必须满足顾客的要求。其次才是加工工艺和加工过程。在加工工艺的选择中，要符合产品的加工，尽可能的把成本降到最低，加工效率尽可能高。加工可用软件模拟仿真，方便了加工的进行与调整。用软件模拟要先把产品做出建模，在使用软件自带的仿真程序进行加工模拟。加工仿真完成后只需要通过后处理就可以得到能直接在数控机床上运行的加工程序文件。
Keywords：Plastic；Injection Molding；Cavity； Machine； 目 录
绪论 1
第一章 产品的外型 3
1.1外形设计 3
1.2外观要求 3
1.3外型建模 3
第二章 塑件材料 6
2.1塑件材料的选择 6
2.2塑件材料的材料工艺性 6
2.3塑件的结构工艺性 6
2.4分模面 7
第三章 模具的机械加工工艺 8
3.1机械加工工艺概述 8
3.2凹模的加工工艺 8
3.3凸模的加工工艺 9
第四章 凹模的仿真加工 11
第五章 凸模的仿真加工 14
结束语 17
致 谢 18
参考文献 19
绪论
吹风机是人们熟知的设备，不管是工作中还是生活中，或多或少人们都会使用到。吹风机的工作原理也十分简单：其风叶由电动机驱动开始旋转，使空气从进风口进入通过风叶再由前嘴吹出。一般在风筒内还设有电热丝，当电热丝通电发热，通过电热丝的气流就会被加热，从而吹出热风。反之断开电源，则是冷风。由于这种简单的原理，在需要烘干和整形的场合，吹风机是不二的选择。在工业制造中，会需要调节风速大小，所以会将进风口设计为可调节截面大小的来控制风速。家用的多为塑料材料，其重量轻，虽绝缘性好但不耐高温，易老化。
模具是制造的工艺装备，原理是把材料放入装备，使之按照规定的方向移动，最后充 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
满型腔形成所需的形体。用模具制造的产品成本会变低，而且相较其他加工其加工的效率也是数一数二的，正因为有这些明显的优点，模具在制造业中被广泛运用。一个国家模具技术的好坏一定程度上决定了在这个国家的工业发展水平，模具在制造中地位之高，使得每个国家对模具这方面的技术都很重视。我国也不例外，我们国家的模具技术之高，使用范围之广，全球也只有几个国家能超过我们。
模具的类型有：冲模、锻模、塑料模、压铸模、橡胶模、陶瓷模等。由于吹风机的外壳材料为塑料，则选择塑料模。塑料模使塑料成型的工业装备。塑料模占模具总数的三分之一，而且有上升的趋势。塑料膜主要包括压塑模、挤塑模、注射模，此外还有挤出成型模、泡沫塑料的发泡成型模、吹塑等。本产品可选择注射成型进行加工。注射成型是先把料筒内被加热的塑料在注射机螺杆或柱塞的推动下，经喷嘴和模具浇注系统进入模具型腔，经保压、冷却、硬化定型后，从模具中取出成型的塑件[1]。
制造模具一般选用机械加工，至今机械加工在模具制造中的优先选择度高的让人害怕，几乎所以的模具都或多或少的经过机械加工完成，有可能是大量的型腔加工，或是对外部轮廓的修正，不论怎么样都是需要机械加工的。机械加工对相对简单的模具可以直接完成，当模具零件形状复杂时，按照粗加工半精加工精加工残料加工的顺序来完成加工。而三轴或多轴联动的数控机床可以在解决传统机床不能加工大量曲面型腔的问题[2]。
数控加工成为模具制造的重点，它只需要导入程序就可以按照程序中已经给定的参数和走刀路径自主的加工，由于没有了人为的影响，其加工的精度也得到了很大的改善。曲面对于普通机床来说是一个可怕的噩梦，但数控机床因为程序的稳定性可以很好的完成加工[3]。
数控编程方法包括手工编程以及计算机辅助编程，这里主要使用的是计算机辅助编程[4]。计算机辅助编程的步骤有：零件的几何建模；加工方案与加工参数的合理选择；刀具轨迹的生成；数控加工仿真；后置处理。刀具生成时要考虑刀具轨迹能否满足无干涉、无碰撞、轨迹光滑、切削加工负荷平稳、编程质量高等要求。同时，刀具轨迹生成还应满足通用性好、稳定性好、编程效率高、程序量小等条件。
模具软件经过这些年的发展，其功能越来越强大，里面的功能模块更多更全面，从产品的建模开始到加工最后进行装配这一系列的过程都可以在软件中操作，而且得益于软件使用统一的数据库，在软件中产品的所以参数都能被共享[5]。这样就大大的提高了效率，不需要重复做出几张同样的图分别给不同的操作了。节约了设计师大量的时间。同时他们可以利用节约的时间改进产品的设计，而产品的改进由于数据库的存在也变得十分简单。牵一发而动全身，虽然改变了一个参数，但其他操作的数据也会随之而改变。因为大大的提高了工作效率，这种软件在企业中被广泛使用，现在在企业公司中使用最多的软件有PRO/E、UG和CATIA等。
UG是EDS公司的产品，现今以发展成为世界一流的集成化机械CAD/CAME/CAM软件，并被选定为计算机辅助设计、分析和制造的标准。UG有完善的设计系统，软件功能模块多，功能强大。而且其建立在为客户提供多极化、集成化、企业级的包括软件产品与服务在内的MCAD解决方案的基础上，这些解决方案可以提高设计效率，降低成本，并减少进入市场的时间。我国的模具和数控行业都在使用UG，尤其在中国的大部分工业发达地区，很多企业都使用UG进行设计、编程和加工。
第一章 产品的外型
1.1外形设计
本次设计的吹风机为家用吹风机，与工业吹风机不同，在设计中以实用为主。也要对美观进行考虑，若没有考虑美观，在市场竞争中会遭受挫折。在外型上风筒采用流线体设计，一方面这种设计有利用空气流通，能减少流通中的阻力，提高风速。另一方面流线体的外观显的圆滑，这种外观符合大多数人的选择。在风筒的进风口做一个收口设计，虽然会减少空气的进入量，但是进来的空气速度会加快。在相同的风扇转速下，能拥有更高的风速。同理在出风口也是同样的设计，也是为了提高风速。由于没有设计可变化的进风口，所以尽量提高风速，以满足客户需求。这种设计的优势是可尽量减小其体积，在家用中可以减少占用空间，方便收纳和整理。小的体积也能减少重量，在需要外出时，更加便于携带。不管是什么电器，在设计上都逐渐向更小和更高的集成发展，所以市场上小巧精致的设计更符合人们现在的需求。本产品的使用者为全年龄段，所以要考虑老人和孩子的使用。我们尽量减小风筒部分的重量，使其在被儿童使用时不会因为重心靠上而脱手甩出。其次虽然本产品大多为曲面，但为了防止儿童使用时发生意外，我们把其他的棱角都做倒圆角处理。这种设计就算发生意外这种圆角也可以减少对儿童或是产品的二次伤害。在风嘴的设计上我们采用弧线，这样可以使吹出风的范围变大，覆盖面更广。而在手柄的设计上采用纺锤形，这种设计是为了用户在使用时能够握牢，不论谁使用都能很好的控制。另外这种设计也方便按钮的操作，因为在设计上我们会把操作按钮集中在手柄的部分。大体设计就是这样，其具体尺寸会应实际加工做出调整。
Keywords：Plastic；Injection Molding；Cavity； Machine； 目 录
绪论 1
第一章 产品的外型 3
1.1外形设计 3
1.2外观要求 3
1.3外型建模 3
第二章 塑件材料 6
2.1塑件材料的选择 6
2.2塑件材料的材料工艺性 6
2.3塑件的结构工艺性 6
2.4分模面 7
第三章 模具的机械加工工艺 8
3.1机械加工工艺概述 8
3.2凹模的加工工艺 8
3.3凸模的加工工艺 9
第四章 凹模的仿真加工 11
第五章 凸模的仿真加工 14
结束语 17
致 谢 18
参考文献 19
绪论
吹风机是人们熟知的设备，不管是工作中还是生活中，或多或少人们都会使用到。吹风机的工作原理也十分简单：其风叶由电动机驱动开始旋转，使空气从进风口进入通过风叶再由前嘴吹出。一般在风筒内还设有电热丝，当电热丝通电发热，通过电热丝的气流就会被加热，从而吹出热风。反之断开电源，则是冷风。由于这种简单的原理，在需要烘干和整形的场合，吹风机是不二的选择。在工业制造中，会需要调节风速大小，所以会将进风口设计为可调节截面大小的来控制风速。家用的多为塑料材料，其重量轻，虽绝缘性好但不耐高温，易老化。
模具是制造的工艺装备，原理是把材料放入装备，使之按照规定的方向移动，最后充 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
满型腔形成所需的形体。用模具制造的产品成本会变低，而且相较其他加工其加工的效率也是数一数二的，正因为有这些明显的优点，模具在制造业中被广泛运用。一个国家模具技术的好坏一定程度上决定了在这个国家的工业发展水平，模具在制造中地位之高，使得每个国家对模具这方面的技术都很重视。我国也不例外，我们国家的模具技术之高，使用范围之广，全球也只有几个国家能超过我们。
模具的类型有：冲模、锻模、塑料模、压铸模、橡胶模、陶瓷模等。由于吹风机的外壳材料为塑料，则选择塑料模。塑料模使塑料成型的工业装备。塑料模占模具总数的三分之一，而且有上升的趋势。塑料膜主要包括压塑模、挤塑模、注射模，此外还有挤出成型模、泡沫塑料的发泡成型模、吹塑等。本产品可选择注射成型进行加工。注射成型是先把料筒内被加热的塑料在注射机螺杆或柱塞的推动下，经喷嘴和模具浇注系统进入模具型腔，经保压、冷却、硬化定型后，从模具中取出成型的塑件[1]。
制造模具一般选用机械加工，至今机械加工在模具制造中的优先选择度高的让人害怕，几乎所以的模具都或多或少的经过机械加工完成，有可能是大量的型腔加工，或是对外部轮廓的修正，不论怎么样都是需要机械加工的。机械加工对相对简单的模具可以直接完成，当模具零件形状复杂时，按照粗加工半精加工精加工残料加工的顺序来完成加工。而三轴或多轴联动的数控机床可以在解决传统机床不能加工大量曲面型腔的问题[2]。
数控加工成为模具制造的重点，它只需要导入程序就可以按照程序中已经给定的参数和走刀路径自主的加工，由于没有了人为的影响，其加工的精度也得到了很大的改善。曲面对于普通机床来说是一个可怕的噩梦，但数控机床因为程序的稳定性可以很好的完成加工[3]。
数控编程方法包括手工编程以及计算机辅助编程，这里主要使用的是计算机辅助编程[4]。计算机辅助编程的步骤有：零件的几何建模；加工方案与加工参数的合理选择；刀具轨迹的生成；数控加工仿真；后置处理。刀具生成时要考虑刀具轨迹能否满足无干涉、无碰撞、轨迹光滑、切削加工负荷平稳、编程质量高等要求。同时，刀具轨迹生成还应满足通用性好、稳定性好、编程效率高、程序量小等条件。
模具软件经过这些年的发展，其功能越来越强大，里面的功能模块更多更全面，从产品的建模开始到加工最后进行装配这一系列的过程都可以在软件中操作，而且得益于软件使用统一的数据库，在软件中产品的所以参数都能被共享[5]。这样就大大的提高了效率，不需要重复做出几张同样的图分别给不同的操作了。节约了设计师大量的时间。同时他们可以利用节约的时间改进产品的设计，而产品的改进由于数据库的存在也变得十分简单。牵一发而动全身，虽然改变了一个参数，但其他操作的数据也会随之而改变。因为大大的提高了工作效率，这种软件在企业中被广泛使用，现在在企业公司中使用最多的软件有PRO/E、UG和CATIA等。
UG是EDS公司的产品，现今以发展成为世界一流的集成化机械CAD/CAME/CAM软件，并被选定为计算机辅助设计、分析和制造的标准。UG有完善的设计系统，软件功能模块多，功能强大。而且其建立在为客户提供多极化、集成化、企业级的包括软件产品与服务在内的MCAD解决方案的基础上，这些解决方案可以提高设计效率，降低成本，并减少进入市场的时间。我国的模具和数控行业都在使用UG，尤其在中国的大部分工业发达地区，很多企业都使用UG进行设计、编程和加工。
第一章 产品的外型
1.1外形设计
本次设计的吹风机为家用吹风机，与工业吹风机不同，在设计中以实用为主。也要对美观进行考虑，若没有考虑美观，在市场竞争中会遭受挫折。在外型上风筒采用流线体设计，一方面这种设计有利用空气流通，能减少流通中的阻力，提高风速。另一方面流线体的外观显的圆滑，这种外观符合大多数人的选择。在风筒的进风口做一个收口设计，虽然会减少空气的进入量，但是进来的空气速度会加快。在相同的风扇转速下，能拥有更高的风速。同理在出风口也是同样的设计，也是为了提高风速。由于没有设计可变化的进风口，所以尽量提高风速，以满足客户需求。这种设计的优势是可尽量减小其体积，在家用中可以减少占用空间，方便收纳和整理。小的体积也能减少重量，在需要外出时，更加便于携带。不管是什么电器，在设计上都逐渐向更小和更高的集成发展，所以市场上小巧精致的设计更符合人们现在的需求。本产品的使用者为全年龄段，所以要考虑老人和孩子的使用。我们尽量减小风筒部分的重量，使其在被儿童使用时不会因为重心靠上而脱手甩出。其次虽然本产品大多为曲面，但为了防止儿童使用时发生意外，我们把其他的棱角都做倒圆角处理。这种设计就算发生意外这种圆角也可以减少对儿童或是产品的二次伤害。在风嘴的设计上我们采用弧线，这样可以使吹出风的范围变大，覆盖面更广。而在手柄的设计上采用纺锤形，这种设计是为了用户在使用时能够握牢，不论谁使用都能很好的控制。另外这种设计也方便按钮的操作，因为在设计上我们会把操作按钮集中在手柄的部分。大体设计就是这样，其具体尺寸会应实际加工做出调整。
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