基于ProE的電話機(jī)底座注塑模具設(shè)計(jì)【說明書+PROE+仿真】,說明書+PROE+仿真,基于ProE的電話機(jī)底座注塑模具設(shè)計(jì)【說明書+PROE+仿真】,基于,proe,電話機(jī),底座,注塑,模具設(shè)計(jì),說明書,仿單,仿真 附錄A譯文 多材料服從的機(jī)制制造業(yè) 使用多材料造型 Regina M. Gouker Satyandra K. Gupta. Hugh A. Bruck Tobias Holzschuh 機(jī)械工程部門 馬里蘭大學(xué) 4 　服從的聯(lián)接設(shè)計(jì)和制造業(yè) 4.1　 聯(lián)合類型A （1 DOF自轉(zhuǎn)） 4.1.1　設(shè)計(jì) 當(dāng)設(shè)計(jì)師根據(jù)設(shè)計(jì)指南和制造業(yè)的基本特征規(guī)定決定幾何接口時(shí)，能確定其工作狀態(tài)開通或是關(guān)閉。因?yàn)樵诮杩谏纤锌赡艿?、不可能的選擇被聚焦，都可在圖紙上描述成三個(gè)不同類型：平的、圓柱形和復(fù)合體。這些聚焦接口是重要的，軟的材料由堅(jiān)硬材料不充分地填充，是方便擴(kuò)展和收縮的必要方式。在這個(gè)部分一些簡(jiǎn)單例子來劃分設(shè)計(jì)特征和制造方法。第一個(gè)例子是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度（DOF）。在次設(shè)計(jì)有兩種共同的方式合并到此設(shè)計(jì)系統(tǒng)里。在第一個(gè)例子中，一個(gè)長(zhǎng)方形橫斷面沿借口制約行動(dòng)，可沿Z軸小緯度轉(zhuǎn)動(dòng)，相比之下更易沿Y軸更大的轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖21中，連桿只能關(guān)于Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖21 1 DOF行動(dòng)獲得與平的接口 軸A相似的方法達(dá)到預(yù)期的運(yùn)動(dòng)要求。圖22這個(gè)方法包含一個(gè)圓柱型接口，軟材料采取一個(gè)小圓筒的形式由硬材料包圍。重要的是在這些例子中每個(gè)平借口都可以工更復(fù)雜的借口替換，只要有相同的相鄰橫截面，圖23顯示的就是這個(gè)類型的組合接口。 4.2　聯(lián)合類型B（2 DOF自轉(zhuǎn)） 4.2.1　設(shè)計(jì) 下一個(gè)示例2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。在圖24中，一個(gè)平的接口與正方形橫截面可以 圖22 1 DOF行動(dòng)獲得與一個(gè)圓柱形接口 圖23 1個(gè)DOF組合接口 圖24 2 DOF行動(dòng)獲得與一個(gè)平的接口 圖25 2 DOF行動(dòng)獲得與球狀接口 圖26 2 DOF組合接口 用于達(dá)到要求。這種幾何關(guān)系允許關(guān)于Y軸和Z軸自轉(zhuǎn)，達(dá)到限制這些軸的組合上的自轉(zhuǎn)有圖25中。一個(gè)球狀接口的交錯(cuò)法為這種轉(zhuǎn)動(dòng)使用。由于球形的幾何連桿現(xiàn)在是在Y軸和Z軸兩個(gè)軸的組合面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣，更多復(fù)雜接口可以用DOF自轉(zhuǎn)顯示出來如圖26。 4.2.2 制造方法 滑的核心或可移動(dòng)的核心制造方法，相似與在“處理概要”中顯示的方法，既與一個(gè)平借口創(chuàng)造聯(lián)接。對(duì)于一個(gè)更加復(fù)雜的接口，例如球狀接口，必須使用洞調(diào)動(dòng)方法。起初必須創(chuàng)造，然后手工或機(jī)器人轉(zhuǎn)移球形到第二個(gè)模具階段。創(chuàng)造相似圖26的零件使用洞調(diào)動(dòng)方法。為2 DOF連接以僅關(guān)于Y軸和Z軸（不是組合軸），滑的核心發(fā)法是達(dá)到這一運(yùn)動(dòng)的最宜最快揭的方法。 然而，達(dá)到自轉(zhuǎn)關(guān)于這些軸的組合，使用洞調(diào)動(dòng)方法最好。 雖然這個(gè)方法要求增加手工的操作，行動(dòng)的這個(gè)類型造成 另外的重音發(fā)生在接口。兩幾何學(xué) 連結(jié)并且化工接合處理裝貨的這個(gè)類型。 4.3 聯(lián)合類型C （3 DOF自轉(zhuǎn)） 4.3.1 設(shè)計(jì) 達(dá)到Y(jié)軸與Z軸組合的第四個(gè)方法是將一個(gè)平或者復(fù)雜的接口用一個(gè)圓斷面顯示在圖。28 這種方法可能也用于獲得第3個(gè)DOF自轉(zhuǎn) X軸是對(duì)扭轉(zhuǎn)或者扭轉(zhuǎn)力行動(dòng)的用途而被創(chuàng)造的X軸。這連接由一個(gè)圓柱型接口達(dá)到類似于第一個(gè)例子但安置了不同的環(huán)節(jié)。圓接口是沿X軸對(duì)幾何限制行動(dòng)最少的，另外它不介紹關(guān)于Y和Z軸的限制性自轉(zhuǎn)。有一個(gè)一般規(guī)則的服從機(jī)制。越大相當(dāng)數(shù)量軟材料被介入系統(tǒng)，零件越容易彎曲變形，所以更長(zhǎng)的服從部分更傾向于彎曲和轉(zhuǎn)彎更容易的較短的部分。平的接口在圖28可以被一個(gè)復(fù)雜接口替換顯示圖29。 圖28　3 DOF行動(dòng)獲得與一個(gè)圓短剖面和平的接口 圖29　復(fù)雜組合的個(gè)例子協(xié)調(diào)與圓短剖面和延長(zhǎng)的長(zhǎng)度 4.3.2 制造方法 在圖30中 ，滑的核心方法用于以一個(gè)圓橫截面創(chuàng)造平的接口，必須用調(diào)動(dòng)方法創(chuàng)造復(fù)雜的3DOF接口。這個(gè)方法的模具設(shè)計(jì)與用一個(gè)DOF組合接口的那些是相同的。 圖30 創(chuàng)造3 DOF平的接口的鑄造的方法以圓橫斷面。一個(gè)核心位置為初級(jí)。 b鑄造了部分初級(jí)和核心位置為第二階段。c發(fā)生的零件 3 DOF連接在所有特定時(shí)刻將承受多個(gè)力量，它一定能承受扭力，同時(shí)裝載所造成的張力和彎力。出于對(duì)這個(gè)聯(lián)合類型的本質(zhì)和可能的用途，建議它配置聯(lián)合幾何學(xué)和化工，這個(gè)方法與用一個(gè)DOF組合的方法是相同的。并且與化工結(jié)合，所以推薦為創(chuàng)造連接這個(gè)類型的方法是洞調(diào)動(dòng)法，使用復(fù)雜幾何為接口。 4.4 服從連接的一般設(shè)計(jì)指南 在服從連接中有沿自轉(zhuǎn)所有軸的極限轉(zhuǎn)動(dòng)。顯示的例子，假設(shè)沒有造成超出零件材料的原由彈性要求的碰撞，在沿Y和Z軸的自轉(zhuǎn)被限制，為扭轉(zhuǎn)限制在沿X軸自轉(zhuǎn)的材料強(qiáng)度范圍內(nèi)。然而，在旋轉(zhuǎn)連接中，一個(gè)小極限的自轉(zhuǎn)總視為一個(gè)小運(yùn)動(dòng)。通過轉(zhuǎn)動(dòng)獲得的運(yùn)動(dòng)直接與力臂長(zhǎng)度相關(guān)，顯示在圖31所以，小量的旋轉(zhuǎn)在結(jié)構(gòu)中可視為許多運(yùn)動(dòng)。這意味這旋轉(zhuǎn)的服從連接比平移的服從連接對(duì)設(shè)計(jì)更有用處。 圖31 配置的例子，大距離可以得到以少量轉(zhuǎn)動(dòng) 使用造型方法主要影響每個(gè)階段的重要時(shí)間特征創(chuàng)造部分。最小的操作，例如可移動(dòng)和滑的核心方法需要較少的初級(jí)硬化時(shí)刻。較少硬化的時(shí)間使第二階段在兩材料接口處更快創(chuàng)造交互連接。在另一方面要求很多操作在階段之間，例如洞調(diào)方法的操作，要求更長(zhǎng)的硬化造型階段并且使較少的物質(zhì)黏附在接口處。這個(gè)特征帶領(lǐng)我們總指導(dǎo)路線：如果在造型階段一個(gè)巨大的手工操作需要在接口處設(shè)計(jì)接口合并幾何學(xué)連接。在決定使用哪個(gè)方法之前，它對(duì)實(shí)驗(yàn)中特定材料確定交易參量是一個(gè)重要的因素。這些交易包括（a）在中期階段接口的尺寸恒定，（b）零件的整體尺寸恒定和（c）接口的力量在每個(gè)階段結(jié)束。在中間階段接口的尺寸恒定性提到多展性和靈活的初級(jí)部分，它將被操作入第二個(gè)階段，且第二階段是跳動(dòng)的。如果零件此時(shí)展性太強(qiáng)在第二材料上將因操作和壓力產(chǎn)生表面缺點(diǎn)。要測(cè)量這個(gè)參量，你必須在鑄造初級(jí)的不同間隔時(shí)間內(nèi)測(cè)量初級(jí)的幾何變形。圖32顯示在不同的間隔時(shí)間的變形例子。整體尺寸恒定性需要相當(dāng)數(shù)量幾何學(xué)集成接口。要測(cè)量尺寸恒定性必須從化工結(jié)合任意鑄造零件。 當(dāng)確定哪個(gè)模具調(diào)動(dòng)方法到用途時(shí)考慮三維因素也是重要的（a）軟、硬物質(zhì)部分的形狀（b）接口的形狀（c）每個(gè)零件的大小。例如重心方法要求小量的軟材料并且有一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的接口零件。滑的核心方法，當(dāng)零件要求相等的軟、硬材料并且有相對(duì)簡(jiǎn)單的接口時(shí)使用。對(duì)于第一個(gè)方法，一般手工操作為更加復(fù)雜的接口。表1造型方法的類型可以根據(jù)聯(lián)合接口類型使用。在以下研究中使用了重心方法和洞傳遞成型方法。 5 專題研究1：夾子 5.1 設(shè)計(jì) 第一個(gè)專題研究，夾子，展示怎么對(duì)服從的用途減少零件和裝配作業(yè)的數(shù)量。首先描述是設(shè)計(jì)零件和連接的必要環(huán)節(jié)。這部分被塑造在一個(gè)同類的三部分夾子，如圖33。第一部設(shè)計(jì)速寫完成品的幾何，然后確定力量的大小和期間的種類和他們產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)。在這個(gè)設(shè)計(jì)完成品的幾何仿造原始的設(shè)計(jì)幾何。這保證維護(hù)幾何影響的所有功能參量。這部分運(yùn)動(dòng)是為了夾子反復(fù)移動(dòng)提供了回復(fù)力，以便穩(wěn)定位置設(shè)為關(guān)閉位置。 要做這部分，1 旋轉(zhuǎn)自由度的連接在圓桶的形狀中被合并到零件的最基本的結(jié)構(gòu)里。為了連接這個(gè)類型材料被安置在一個(gè)臨界面需要相對(duì)運(yùn)動(dòng)。零件沿組合的X和Y平面，由于在Z軸上旋轉(zhuǎn)的軟材料有自身的彈性強(qiáng)度，但被壓制聚合。在這個(gè)設(shè)計(jì)中夾子獲得的壓縮力直接地與軟材料彈性有關(guān)。使用接口的這個(gè)類型，通過軟材料選擇控制相當(dāng)數(shù)量的夾緊力是非常容易服從原始的設(shè)計(jì)，當(dāng)通過簡(jiǎn)化在被重新設(shè)計(jì)的整流器裝配使用降低2/3。 圖32 不同程度接口的尺寸恒定性級(jí)間， （a）高度 被變形到（c）沒有畸變 圖33 傳統(tǒng)被鑄造的夾子的例子 5.2 制造業(yè) 當(dāng)設(shè)計(jì)引線連接，一個(gè)可移動(dòng)的核心和下落核心被選擇了，因?yàn)橛袝r(shí)這部分需要少量的軟材料，并且需要的接口是非常簡(jiǎn)單的。如圖35這部分要求兩個(gè)模具片段和一個(gè)可移動(dòng)的核心。首先模具片段與核心結(jié)合并插入適當(dāng)?shù)奈恢?。然后IE-72DC被鑄入模具。核心去除1.5H以后并且IE-60A被鑄入剩余的模腔。在10個(gè)多小時(shí)之后造型如圖36.和最后被鑄造的部分顯示在圖37去除金屬?gòu)椈伞? 5.3 分析 一旦零件被創(chuàng)造了測(cè)量機(jī)制的裝載位移將反應(yīng)設(shè)計(jì)的可行性和必要性。在每個(gè)設(shè)計(jì)中一個(gè)被裝配的夾子通過相同測(cè)試進(jìn)行核實(shí)相似性、開模反應(yīng)。通過鑄模和開模兩個(gè)階段得到夾子如圖38。要求開模力量大于服從設(shè)計(jì)約為250%，表明被裝配的鉗位有更加巨大的夾緊力。這可以歸因于兩個(gè)夾子大小上的區(qū)別，為服從的夾子選擇軟材料以區(qū)別剩下的部分。服從夾子反應(yīng)比被裝配的夾子滯后很多，這大概因?yàn)槿狈︺q鏈和金屬的限制。這些結(jié)果表明精確的控制服從夾子的機(jī)械反應(yīng)在中間裝載中將更加容易。 6 專題研究2：電動(dòng)子系統(tǒng) 6.1 設(shè)計(jì) 在第二個(gè)專題研究，電動(dòng)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)了以能仿造自由程度如圖39所有顯示了一個(gè)式樣直升機(jī)電動(dòng)子系統(tǒng)和服從的行動(dòng)范圍，電動(dòng)子系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)學(xué)上被認(rèn)為等值對(duì)模型系統(tǒng)。沒有做企圖匹配電動(dòng)子的動(dòng)力學(xué)特征。如圖40電動(dòng)子系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)、中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸和伺服板材全部在服從和模型系統(tǒng)之間保持一致。被重新設(shè)計(jì)的服從系統(tǒng)的目標(biāo)將是當(dāng)仍然維護(hù)聯(lián)合動(dòng)力學(xué)時(shí)減少零件的重量和裝配作業(yè)。如圖41是原始設(shè)計(jì)的一張分解圖 新的設(shè)計(jì)在形狀和相對(duì)大小仿造原始的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上保存功能。兩個(gè)垂直部分替換在原始模型上的二連接并控制飛行壓力角度。彎曲的服從連接替換二連接的引線連接并且控制旋翼轂角度（圖42）服從設(shè)計(jì)通過使用a在相鄰?fù)惒糠治⒂^接口與一圓橫截復(fù)合體積減少零件的數(shù)量。原始的設(shè)計(jì)包括14個(gè)被裝配的部分，新的設(shè)計(jì)包括2份：電動(dòng)子第一部分和電動(dòng)子第二部分。這些零件用一短期適合的連接。完全電動(dòng)子系統(tǒng)連接（通過連接）到伺服板材。圖44和45說明設(shè)計(jì)中獲得的相對(duì)聯(lián)合運(yùn)動(dòng)與原始的設(shè)計(jì)要求比較。 圖34 服從的夾子CAD圖畫 圖35 模具為服從的夾子 圖36 鑄造的序列為服從的夾子： 2模具容量和1個(gè)可移動(dòng)的核心是聯(lián)合的（a）， IE-72DC被射擊入模具導(dǎo)致部分（b）， 2模具容量被再結(jié)合沒有可移動(dòng)的核心（c），IE-90A被射擊入模具導(dǎo)致部分（d） 圖37鑄造了服從的夾子 圖38 力量的圖表對(duì)位移為被鑄造的服從的夾子和被裝配的夾子 圖39 短笛微電RC直升機(jī) 6.2 制造業(yè) 服從的電動(dòng)子提供需要獨(dú)特的造型挑戰(zhàn)。由于這個(gè)模具的復(fù)雜，洞調(diào)動(dòng)方法是使用最容易的可能造型方法。第一步到解決這個(gè)復(fù)雜模具將插入必要的所有必須的核心消滅咬邊。所有咬邊去除之后在模具下我們可以開始打破聯(lián)合類型。這部分，有三服從的片段。如圖46.模具可以打破下面兩個(gè)簡(jiǎn)單的洞調(diào)動(dòng)問題。第一個(gè)連接類型如圖46a與壓力模具是非常相似的用途如圖29，洞調(diào)動(dòng)方法看如圖3.這個(gè)連接是用于連接電動(dòng)子第一部分兩個(gè)地方到伺服板材。因?yàn)樗袕?fù)雜的形狀。第二連接類型，如圖46b是一個(gè)以更加 圖40 原始的直升機(jī)旋翼轂的CAD版本 圖41 原始的設(shè)計(jì)的分解圖 圖42 重新設(shè)計(jì)了服從的系統(tǒng) 形象化作為簡(jiǎn)單的壓力連接。然而，這個(gè)聯(lián)合類型可能導(dǎo)致改變和洞調(diào)動(dòng)一樣有復(fù)雜形狀組成。如圖3.二核心被插入模具去除咬邊部分，以一起連接的圓橫斷面為兩種復(fù)雜的聯(lián)合配置劃分。要減少調(diào)用操作的數(shù)量是我們?cè)O(shè)計(jì)中在堅(jiān)硬材料埋置中的唯一連接。既 圖43 再設(shè)計(jì)分解圖 然我們有使用造型方法，當(dāng)您集成復(fù)雜形狀和多個(gè)核心時(shí)我們將演示出現(xiàn)的困難。當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)模具為復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)例如看時(shí)的旋翼轂例子，部分2.它是重要排列聯(lián)接，在這種情況下他們是更容易地。例如，如果有沿模具的主要分開飛機(jī)設(shè)計(jì)零件被排列連接它將是容易的。第一步在這個(gè)對(duì)準(zhǔn)線過程中將確定模具的主要分開飛機(jī)。要完成此，考慮到最 圖44 飛行連桿自轉(zhuǎn)比較， flybar角度15°，服從的系統(tǒng)（被留下），原始的模型（正確） 圖45 旋翼轂自轉(zhuǎn)比較，服從的系統(tǒng)（被留下），原始的模型（正確） 終產(chǎn)品的模具容量是必要的。各種各樣的分開飛機(jī)可能手工然后用CAD實(shí)驗(yàn)而不是手工創(chuàng)造分開飛機(jī)使用一個(gè)自動(dòng)化的模具設(shè)計(jì)過程。例如多片斷模具設(shè)計(jì)師（MPMD）將是容易，導(dǎo)致品種可能的模具配置[16] 在主要分開飛機(jī)被選擇之后在所有可能的情況下應(yīng)該沿那架飛機(jī)排列聯(lián)接.如圖47. 直升機(jī)電動(dòng)子聯(lián)接和核心用這樣方式排列需要二架分開飛機(jī)。在核心被插入入電動(dòng)子第2部分之后，這個(gè)聯(lián)合類型能看作為一個(gè)圓橫斷面復(fù)雜組合接口。因?yàn)檫@聯(lián)接是獨(dú)特的彎曲使分開平面創(chuàng)作聯(lián)接服從的部分更加困難。如圖48. 它被看見為電動(dòng)子第二部分的功能使它難限制分開飛機(jī)的數(shù)量所需要的幾何配置。為了幫助使模具片斷減到一架線性分開飛機(jī)使用所需最小的數(shù)量。如圖49.模具數(shù)量從六個(gè)減少到四個(gè)。 為新的服從電動(dòng)子系統(tǒng)，在模具階段可以制造每個(gè)電動(dòng)子零件，進(jìn)去最初的模具階段為電動(dòng)子第一部分和第二部分，服從材料IE90A，（參見圖50）.軟材料留給硬化，直到它達(dá)到能夠足夠第二次鑄入聚合。從模具被去除5H以后為初級(jí)IE-72DC用于第二個(gè)模具階段。為這個(gè)階段軟材料被插入安全模具。模具被裝配并且第二階段是鑄入（圖47 48）。在5個(gè)小時(shí)以后伺服板材和模具階段可以同時(shí)被制造。服從的電動(dòng)子系統(tǒng)可以裝配與一短冷期適合的連接。電動(dòng)子第二部分短冷期的軸承在電動(dòng)子第一部分。完全服從的電動(dòng)子系統(tǒng)用伺服板材連接（圖51） 圖46 服從的聯(lián)接的模具 6.3 分析 這個(gè)例子是相當(dāng)復(fù)雜的，并且對(duì)位移要求習(xí)慣測(cè)試裝置創(chuàng)新性。我們使用有限基于Pro/Mechanica軟件分析機(jī)制。 圖47 模具為第二階段電動(dòng)子第1部分。 一張分解圖。b擴(kuò)展視野 圖48 模具為電動(dòng)子第2部分，分解圖第二階段 圖49 一個(gè)原始的模子設(shè)計(jì)為電動(dòng)子第2部分。 b新的模子設(shè)計(jì)用非線性分開飛機(jī) 為了更好的了解服從機(jī)制的大小和形狀之間的關(guān)系，它對(duì)應(yīng)的共同財(cái)產(chǎn)----被評(píng)估的系列模型。七個(gè)模型創(chuàng)造以維度和新的創(chuàng)造價(jià)值為每個(gè)模型，在Pro/Mechanica和一條指定的線位移的條件下測(cè)量不同的裝載力 。圖52用于模型的參量顯示和價(jià)值如表2。 在每個(gè)模型上分析動(dòng)力學(xué)以后旋轉(zhuǎn)桿偏移，自轉(zhuǎn)角度可以是堅(jiān)定的變形以各種各樣的連接。圖54顯示自轉(zhuǎn)角度怎么改變作為長(zhǎng)度直徑和新的模數(shù)的作用。我們通過手工應(yīng)用力進(jìn)行測(cè)試。 憑上述測(cè)試我們相信如果你想優(yōu)選彎曲的情況，要求最小的應(yīng)用力和大偏折應(yīng)該最大化長(zhǎng)度，并且應(yīng)該減到最小直徑和新的模數(shù)與射線的彎曲理論是一致的。如果要求它是較不敏感的生效連接，將需要一個(gè)短的服從部分與一個(gè)大直徑高彈性模量。這幾何也將對(duì)在接口處軸向載荷有好處。 圖50 a， b首先鑄造階段為電動(dòng)子第1部分。 c首先鑄造階段對(duì)電動(dòng)子第2部分 圖51完成的部分 圖3 洞傳遞成型方法。 一個(gè)模子為初級(jí)。b從初級(jí)去除部分和插入物入第二階c傾吐第二材料入剩余的洞。 d發(fā)生的零件 圖52 期望應(yīng)用的裝載概要和對(duì)應(yīng)的飛行連桿 圖54 飛行連桿測(cè)試結(jié)果力量對(duì)反映角度： 長(zhǎng)度變化了（a），直徑變化的（b），彈性模數(shù)變化的（c） 表1 接口類型對(duì)造型方法 表2 變化了用于聯(lián)合分析的參量 參考文獻(xiàn) 1.AnanthasureshGK,KotaS（1995）Designingcompliantmecha-nisms. 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