切削中心機完成模具實體製造,並使用公母模組合灌料做出 模具為...

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I 本研究以手機座製造為例,專題內容、以及現在中小型製造業較多使用 電腦輔助設計製圖與電腦輔助製造軟體完成製出成品。將利用 SolidWorks 行實體設計,再搭配 IMOLD for SolidWorks 的附加程式完成模具設計,最後 完整的模具模型配合 PowerMILL 定義刀具參數、切削模擬轉入刀具程式碼後 直接傳輸進 CAN 切削中心機完成模具實體製造,並使用公母模組合灌料做出 產品實體成品。 模具為製造業不可或缺的重要產品,舉凡傳統的工業產品及高科技產品, 都需要藉由模具,才能快速精準與自動化大量生產。模具產業特性為產品差 異化大、技術成次高及客戶穩定性強。國內模具業早期發展以塑膠製品、家 電產品所需模具為重心,隨後台灣汽車零組件外銷成長,大量轉往以汽車鈑 金零件等運輸工具類模具為主,如今資訊電子業發達,模具業也隨之轉型, 漸以通訊電子等 3C 產業以及機械產業模具為主,產品未來則以精密模具為研 發重點。

Transcript of 切削中心機完成模具實體製造,並使用公母模組合灌料做出 模具為...

  • I

    摘 要

    本研究以手機座製造為例,專題內容、以及現在中小型製造業較多使用

    電腦輔助設計製圖與電腦輔助製造軟體完成製出成品。將利用 SolidWorks 進

    行實體設計,再搭配 IMOLD for SolidWorks 的附加程式完成模具設計,最後

    完整的模具模型配合 PowerMILL 定義刀具參數、切削模擬轉入刀具程式碼後

    直接傳輸進 CAN 切削中心機完成模具實體製造,並使用公母模組合灌料做出

    產品實體成品。

    模具為製造業不可或缺的重要產品,舉凡傳統的工業產品及高科技產品,

    都需要藉由模具,才能快速精準與自動化大量生產。模具產業特性為產品差

    異化大、技術成次高及客戶穩定性強。國內模具業早期發展以塑膠製品、家

    電產品所需模具為重心,隨後台灣汽車零組件外銷成長,大量轉往以汽車鈑

    金零件等運輸工具類模具為主,如今資訊電子業發達,模具業也隨之轉型,

    漸以通訊電子等 3C 產業以及機械產業模具為主,產品未來則以精密模具為研

    發重點。

  • II

    致 謝

    首先感謝佘海豐教授從 SolidWorks 零件繪製、IMOLD for SolidWorks 的

    模具設計到POWER MILL的模具加工的細心指導,讓我們能完成這次的專題。

    在電腦方面完成後準備到實體加工部分,我們的兩名組員陳聖哲跟劉奕呈修

    了多軸工具機應用技術這門課,準備把我們的專題作品給加工出來,兩名組

    員從不會到能把實體加工出來這都要感謝郭武彰老師的細心指導,以及殷強

    學長的幫忙,指導我們上機才能讓我們的專題作品給加工出來,感謝這兩位

    老師的指導以及殷強學長的幫忙組員們的努力讓我們能完成這次專題作品。

  • III

    目 錄

    摘 要 ......................................................................................................................... I 

    致 謝 ........................................................................................................................ II 

    目 錄 ...................................................................................................................... III 

    圖目錄 ...................................................................................................................... V 

    表目錄 ...................................................................................................................... X 

    第 1 章 緒論 ............................................................................................................. 1 

    1.1 前言 ................................................................................................................ 1 

    1.2 研究動機 ........................................................................................................ 1 

    1.3 模具結構 ........................................................................................................ 1 

    1.4 研究目的 ........................................................................................................ 2 

    1.5 研究架構流程 ................................................................................................ 2 

    1.6 時間進度管制 ................................................................................................ 4 

    1.7 工作分配 ........................................................................................................ 5 

    第 2 章 SOLIDWORKS 零件繪製 ........................................................................ 6 

    2.1 前言 ................................................................................................................ 6 

    2.2 零件繪製步驟 ................................................................................................ 6 

    第 3 章 MOLD FOR SOLIDWORKS 模具設計 ............................................... 11 

    3.1 前言 .............................................................................................................. 11 

    3.2 模具製作程序 .............................................................................................. 11 

    3.2.1 澆注設計 ............................................................................................... 20 

    3.3 添加標準件 .................................................................................................. 32 

    3.3.1 添加定位環 ........................................................................................... 32 

    3.3.2 添加澆口 ............................................................................................... 33 

    3.4 完成模具設計 .............................................................................................. 35 

    第 4 章 POWERMILL 刀路設計 ....................................................................... 38 

    4.1 前言 .............................................................................................................. 38 

    4.2 POWERMILL 刀路設計步驟 ........................................................................... 38 

  • IV

    4.2.1 本體模型加工步驟 ............................................................................... 38 

    4.3 公模加工步驟 .............................................................................................. 48 

    4.4 母模加工步驟 .............................................................................................. 60 

    4.5 公母模之六面體銑削 .................................................................................. 74 

    第 5 章 結論與建議 ............................................................................................... 81 

    5.1 結論 .............................................................................................................. 81 

    5.2 建議 .............................................................................................................. 81 

    參考文獻 ................................................................................................................. 83 

  • V

    圖目錄

    圖 1-1 計畫進度管制圖 ........................................................................................... 4 

    圖 2-1 零件圖 ........................................................................................................... 6 

    圖 2-2 零件特徵 ....................................................................................................... 7 

    圖 2-3 零件草圖 ....................................................................................................... 7 

    圖 2-4 零件特徵 ....................................................................................................... 8 

    圖 2-5 零件草圖 ....................................................................................................... 8 

    圖 2-6 零件特徵 ....................................................................................................... 9 

    圖 3-1 導出零件 ..................................................................................................... 11 

    圖 3-2 手機座 3D 圖 .............................................................................................. 12 

    圖 3-3 附件選擇 ..................................................................................................... 12 

    圖 3-4 專案控管 ..................................................................................................... 13 

    圖 3-5 分模線 ......................................................................................................... 14 

    圖 3-6 分模面 ......................................................................................................... 14 

    圖 3-7 面補孔 ......................................................................................................... 15 

    圖 3-8 擴展曲面 ..................................................................................................... 16 

    圖 3-9 插入公母模 ................................................................................................. 17 

    圖 3-10 複製面 ....................................................................................................... 17 

    圖 3-11 新增排列 ................................................................................................... 18 

    圖 3-12 新增澆注口 ............................................................................................... 19 

    圖 3-13 澆口模型 ................................................................................................... 19 

    圖 3-14 新增澆道 ................................................................................................... 20 

    圖 3-15 模座 ........................................................................................................... 21 

    圖 3-16 對話框 ....................................................................................................... 22 

    圖 3-17 特徵管理界面 ........................................................................................... 22 

    圖 3-18 新增螺絲 ................................................................................................... 23 

    圖 3-19 頂出機構設計 ........................................................................................... 24 

    圖 3-20 “選擇要作業的組合件"對話框 ........................................................... 25 

  • VI

    圖 3-21 新增頂針 ................................................................................................... 25 

    圖 3-22 選取選項欄 ............................................................................................... 26 

    圖 3-23 頂針尺寸示意圖 ....................................................................................... 26 

    圖 3-24 模型 ........................................................................................................... 27 

    圖 3-25“裁剪頂針"屬性管理器 ........................................................................ 27 

    圖 3-26 建立水道 ................................................................................................... 28 

    圖 3-27 智慧畫點 ................................................................................................... 28 

    圖 3-28 建立水道 ................................................................................................... 29 

    圖 3-29 “鑽孔"屬性管理器 ............................................................................... 30 

    圖 3-30 打開冷卻通路 ........................................................................................... 31 

    圖 3-31 “延伸"屬性管理器 ............................................................................... 31 

    圖 3-32 過鑽與延伸結果 ....................................................................................... 32 

    圖 3-33 定義尺寸 ................................................................................................... 32 

    圖 3-34 澆口模型 ................................................................................................... 33 

    圖 3-35 新增附件 ................................................................................................... 34 

    圖 3-36 澆口套的參數設置 ................................................................................... 34 

    圖 3-37 修改標準件 ............................................................................................... 35 

    圖 3-38 修改澆口套的長度 ................................................................................... 35 

    圖 3-39 自動除料 ................................................................................................... 36 

    圖 3-40 提示對話框 ............................................................................................... 36 

    圖 3-41 警告對話框 ............................................................................................... 36 

    圖 3-42 模型完成品 ............................................................................................... 37 

    圖 4-1 導出對話框 ................................................................................................. 38 

    圖 4-2 端洗刀刀具參數設定 ................................................................................. 39 

    圖 4-3 設定端洗刀刀桿參數 ................................................................................. 39 

    圖 4-4 設定夾頭參數 ............................................................................................. 40 

    圖 4-5 設定第一刀模型粗加工參數 ..................................................................... 40 

    圖 4-6 選用先前設定好的端洗刀 ......................................................................... 41 

    圖 4-7 設定適合的材料大小 ................................................................................. 41 

  • VII

    圖 4-8 設定加工參數(主軸轉速、進給率) .......................................................... 42 

    圖 4-9 刀具路徑模擬顯示 ..................................................................................... 42 

    圖 4-10 設定第二刀餘料加工 ............................................................................... 43 

    圖 4-11 選用球刀 ................................................................................................... 43 

    圖 4-12 模型餘料加工參數設定 ........................................................................... 44 

    圖 4-13 設定提刀高度以防機台損壞 ................................................................... 44 

    圖 4-14 設定加工參數(主軸轉速、進給率) ........................................................ 45 

    圖 4-15 設定加工參數(主軸轉速、進給率) ........................................................ 45 

    圖 4-16 第三刀精加工參數設定 ........................................................................... 46 

    圖 4-17 設定提刀高度 ........................................................................................... 46 

    圖 4-18 設定加工參數(主軸轉速、進給率) ........................................................ 47 

    圖 4-19 設定加工參數(主軸轉速、進給率) ........................................................ 47 

    圖 4-20 經加工刀具路徑模擬 ............................................................................... 48 

    圖 4-21 設定模型軸向 ........................................................................................... 48 

    圖 4-22 設定端洗刀參數 ....................................................................................... 49 

    圖 4-23 設定刀桿 ................................................................................................... 49 

    圖 4-24 設定夾頭形狀參數 ................................................................................... 50 

    圖 4-25 設定第二支長頸端銑刀 ........................................................................... 50 

    圖 4-26 設定長頸端洗刀刀桿 ............................................................................... 51 

    圖 4-27 設定夾頭參數 ........................................................................................... 51 

    圖 4-28 刀具上機示意圖 ....................................................................................... 52 

    圖 4-29 設定長頸球刀參數 ................................................................................... 52 

    圖 4-30 設定刀桿 ................................................................................................... 53 

    圖 4-31 設定夾頭參數 ........................................................................................... 53 

    圖 4-32 第一刀模型粗加工參數設定 ................................................................... 54 

    圖 4-33 設定提刀高度防止撞刀 ........................................................................... 54 

    圖 4-34 設定加工參數(主軸轉速、進給率) ........................................................ 55 

    圖 4-35 第二刀模型餘料加工參數設定 ............................................................... 55 

    圖 4-36 設定殘料模型 ........................................................................................... 56 

  • VIII

    圖 4-37 第三刀平行投影加工 ............................................................................... 56 

    圖 4-38 設定提刀高度 ........................................................................................... 57 

    圖 4-39 設定加工參數(主軸轉速、進給率) ........................................................ 57 

    圖 4-40 第四刀等高加工參數設定 ....................................................................... 58 

    圖 4-41 設定提刀高度防止撞刀 ........................................................................... 58 

    圖 4-42 設定加工參數(主軸轉速、進給率) ........................................................ 59 

    圖 4-43 外型粗加工刀路模擬 ............................................................................... 59 

    圖 4-44 設定模型軸向 ........................................................................................... 60 

    圖 4-45 設定端洗刀參數 ....................................................................................... 60 

    圖 4-46 設定刀桿參數 ........................................................................................... 61 

    圖 4-47 設定夾頭參數 ........................................................................................... 61 

    圖 4-48 設定長頸端洗刀 ....................................................................................... 62 

    圖 4-49 設定刀桿外型 ........................................................................................... 62 

    圖 4-50 設定夾頭參數 ........................................................................................... 63 

    圖 4-51 上機示意圖 ............................................................................................... 63 

    圖 4-52 設定球刀參數 ........................................................................................... 64 

    圖 4-53 設定刀桿外型參數 ................................................................................... 64 

    圖 4-54 設定夾頭參數 ........................................................................................... 65 

    圖 4-55 第一刀模型粗加工參數設定 ................................................................... 65 

    圖 4-56 設定提刀高度 ........................................................................................... 66 

    圖 4-57 設定加工參數(主軸轉速、進給率) ........................................................ 66 

    圖 4-58 刀具路徑模擬 ........................................................................................... 67 

    圖 4-59 第二刀模型餘料粗加工參數設定 ........................................................... 67 

    圖 4-60 設定提刀高度 ........................................................................................... 68 

    圖 4-61 設定加工參數(主軸轉速、進給率) ........................................................ 68 

    圖 4-62 刀具路徑模擬圖 ....................................................................................... 69 

    圖 4-63 第三刀平行投影精加工參數設定 ........................................................... 69 

    圖 4-64 設定提刀高度 ........................................................................................... 70 

    圖 4-65 設定加工參數(主軸轉速、進給率) ........................................................ 70 

  • IX

    圖 4-66 刀具路徑模擬圖 ....................................................................................... 71 

    圖 4-67 第四刀平行投影精加工參數設定 ........................................................... 71 

    圖 4-68 設定加工參數(主軸轉速、進給率) ........................................................ 72 

    圖 4-69 第五刀等高精加工參數設定 ................................................................... 72 

    圖 4-70 設定加工參數(主軸轉速、進給率) ........................................................ 73 

    圖 4-71 刀具路徑模擬圖 ....................................................................................... 73 

    圖 4-72 公模粗銑 ................................................................................................... 74 

    圖 4-73 精銑 ........................................................................................................... 74 

    圖 4-74 精加工完成品 ........................................................................................... 75 

    圖 4-75 修邊圖 ....................................................................................................... 75 

    圖 4-76 母模粗加工 ............................................................................................... 76 

    圖 4-77 斷刀 ........................................................................................................... 76 

    圖 4-78 精加工 ....................................................................................................... 77 

    圖 4-79 完成品 ....................................................................................................... 77 

    圖 4-80 完成品 ....................................................................................................... 78 

    圖 4-81 側視圖 ....................................................................................................... 78 

    圖 4-82 側視圖 ....................................................................................................... 79 

    圖 4-83 後側視圖 ................................................................................................... 79 

    圖 4-84 俯瞰圖 ....................................................................................................... 80 

  • X

    表目錄

    表 1.2 工作分配圖………………………………………………………………….5

    表 3.1 水路方向………………………………………………………………..….39

  • 1

    第1章 緒論

    1.1 前言

    模具製造在台灣有許多的製造工廠,表面上發展不錯,但多數模具製造

    商規模都不大,現在面臨著技術升級與產業自動化,工資高漲,另外模具發

    展越來越趨向模具技術、加工技術、模型化以下詳細描述:

    1. 模具技術高度化,由於不斷地要求提升被加工品的品質、低成本化,

    因此未來模具技術必須因應高精度化與細微化、高循環、難加工材等

    問題。

    2. 加工技術的高度化,盡力縮短從下單到交貨過程中花費在製品開始生

    產之前的時間,就必須縮短模具的製作時間,而若要縮減時間,則必

    須高精度化以提高鋼材的製造時間。

    3. 模型化,追求成形加工品模型化,使製品的完成形狀能夠具體化,是

    模具製造業者與下游廠商共同認知有效降低成品的方法,因此其重要

    性也越來越提升。

    1.2 研究動機

    本研究的研究對象是常使用手機的人,研究的目的是為全面且深入的如

    何從中使這些人能更便利的使用手機,我們想研究出如何使常使用手機的人

    不在只能當個低頭族,長時間的使用手機造成的肩頸酸痛如何能避免是我們

    這次研究的主要目的。

    1.3 模具結構

    模具的結構主要是支持熔爐的塑料能順利進入模穴內冷卻凝固後,將成

    型品頂出脫離模具,並準備下一個生產行程。整個模具設計與製造就是以流

    道系統、模穴及頂出脫模部分為主,並配合模具結構完成。其基本構造包括

    心型模板零件、導引零件、頂出零件、導料零件及特殊與固定用零件等,其

    各部分功能如下所述:

    1. 心型模板零件:分為公模與母模,公模通常是成凸出的形狀,完成成

  • 2

    型品的內表面部分,母模是成內凹的形狀,完成成型品的外表部分

    2. 導引零件:使模具固定側模板與可動側模板在分開與閉合的運動時能

    準確導引至定位

    3. 頂出零件:將完成後的成型品或澆道部分,使頂出脫離模具,以便獲

    得成型品

    4. 導料零件:用於導引塑膠進入模具內,並利於模具安裝在塑膠生產機

    械上

    特殊及固定用零件:固定用零件系指將各種模具零件結合與定位的零件

    外模具隨著成品的不同與特殊需求,還需要一些特殊零件加以配合,已完成

    如分型、清角及側壁孔的成型效果

    1.4 研究目的

    本專題係針對手機座與其塑膠射出成形模具的設計與製作進行研製。手

    機座是針對大眾在家或是外出要放置手機充電、看影片的使用,經由研究消

    費心理學,了解目前的流行趨勢,設計其外型與結構,進而完成其塑膠射出

    成形模具的設計與製作。

    本專題將設計與生產合併,設計使用的 3D 軟體為 SolidWorks2012 版、

    IMOLD for SolidWorks、PowerMILL,生產的機械是以 CNC 工具機為主,利

    用 CN 工具機加工手機座模具,所以設計並不能天馬行空的亂想,而是必須考

    慮生產的加工方法、刀具、精密度……等等。

    想要將產品以塑膠或金屬材料進行製品化時。首先要做的是就是製作模

    具,透過模具來模塑產品的外型形狀,模具應用的範圍很廣,例如一般的日

    常用品、3C 產品、汽車零件等,皆可使用模具來生產製作,是現今產業界不

    可或缺的工具。

    1.5 研究架構流程

    由於 CAD/CAE/CAM 技術日新月異,以電腦輔助設計(CAD)將成行品之

    形狀尺寸繪製成 3D 立體形狀,透過電腦 3D 立體圖可以做各種 CAE 分析(應

    力分析模流分析等等)及模擬展示,免去 2D 圖面溝通之方式,達到溝通便利

    之目的。再透過 CAM 工具機加工製作,提高模具的精確度及品質。

  • 3

    先行用 SolidWorks 設計手機座的造型,然後再使用 IMOLD for SolidWorks

    設計軟體設計模具模型,模具設計完成後匯入 PowerMILLCAM 控制軟體研究

    加工流程,最後把刀路匯入進 CNC 工具機內,開始加工!

  • 4

    1.6 時間進度管制

    此專題的執行期限預定為 10 個月執行期間將工作歸類為 1.資料收集及研

    究 2.討論製作方法 3.工作分配 4.結構初步設計 5. 模具設計 6. 製作專題計畫書

    7.模具設計和刀路設計 8. 製作出模具本體 9. 製造出成品 10. 結案報告撰寫與

    製作等項。依照規劃進度時間內完成所有工作,其時程規劃如下圖所示,表

    內預定進度為完成進度為。

    2014 年

    月次

    工作項目

    1 月

    2 月

    3月

    4月

    第 5 月

    第 6 月

    1.資料收集及研究

    2.討論製作方法

    3.工作分配

    4.結構初步設計

    5.模具設計

    6.製作專題計畫書

    預定進度累計百分

    比 10% 20% 30% 40% 50% 60%

    2016 年

    預定進度 實際進度

    圖 1-1 計畫進度管制圖

    月次

    工作項目

    第 7 月

    第 8 月

    9 月

    10月

    5月

    6月

    7月

    8月

    9月

    第 10 月

    第 11 月

    第 12 月

    7.模具設計和刀路設計

    8.製作出模具本體 9.製造出成品 10.結案報告撰寫與製作 預定進度累計百分

    比 70% 80% 90% 100

    %

  • 5

    1.7 工作分配

    表 1-1 工作分配圖

    PowerMIL 刀路設計 劉庭彰 BA101006

    計劃書製作 林聖凱 BA101028

    機台操作 劉奕呈 BA101052

    陳聖哲 BA101044

    SolidWorks 製作 劉庭彰 BA101006

    圖片製作 林聖凱 BA101028

    相關資料蒐尋 林聖凱 BA101028

    產品製作 陳聖哲 BA101044

    劉奕呈 BA101052

    劉庭彰 BA101006

    林聖凱 BA101028

  • 6

    第2章 Solidworks 零件繪製

    2.1 前言

    這次設計的模具是以能放置手機的底座,我們使用了 SolidWorks 軟體來

    繪製草圖,產生特徵,設計出一個完整的零件圖

    2.2 零件繪製步驟

    開啟 SolidWorks 後,以上基準面為基準繪製草圖,完成如圖 2-1 之圖型

    與尺寸。

    圖 2-1 零件圖

  • 7

    以伸長填料 指令與參數,完成圖 2-2 之特徵。

    圖 2-2 零件特徵

    以原本伸長特徵為基準繪製草圖,完成如圖 2-3 之圖型與尺寸。

    圖 2-3 零件草圖

  • 8

    以伸長填料 指令與參數,完成圖 2-4 之特徵。

    圖 2-4 零件特徵

    以右側視圖為基準繪製草圖,完成如圖 2-5 之圖型與尺寸。

    圖 2-5 零件草圖

  • 9

    以伸長填料 指令伸長至某一面,完成圖 3-6 之特徵。

    圖 2-6 零件特徵

    把圖 3-7 中點選到的地方特徵圓角

    圖 2-7 特徵圓角

  • 10

    把圖 3-8 中點選到的地方特徵圓角完成零件圖

    圖 2-8 特徵圓角

  • 11

    第3章 MOLD for SolidWorks 模具設計

    3.1 前言

    根據目前我們目前學到的設計課程,我們決定採用 MOLD for SolidWorks

    作為模具設計的軟體,依我們目前學到的 MOLD for SolidWorks 的知識,再把

    一些不懂得問題請教老師,以完成這次的作品。

    3.2 模具製作程序

    啟動 IMOD for SolidWorks 軟體,開啟專題零件檔,如圖 4-1 所示。

    圖 3-1 導出零件

  • 12

    圖 3-2 手機座 3D 圖

    在 IMOLD 工具欄中單擊 (準備工作)按鈕,彈出如圖 4-2 所示的“導出

    零件"對話框,選取「專題」零件檔,單擊“開啟舊檔"按鈕,調出產品模

    型,同時彈出如圖 4-3 所示的“導出"屬性管理器。

    圖 3-3 附件選擇

    在“導出"屬性管理器的“輸出"選項欄的導出檔案名稱輸入框中自動

    生成導出零件的零件名稱;在“原點"選項欄中,點選“零件範圍中心"單

    選鈕,其它參數設置不變,單擊「確定 」按鈕,進行產品模型的複製。

  • 13

    將當前文件儲存並關閉,檔案名稱預設為“專題 導出件.SLDPRT",它

    是原產品模型零件經過坐標調整後的複製零件,並且和原模型儲存在同一個

    文件目錄下。在“專案控管"對話框的“選項"選項組的“流水號"輸入框

    中輸入流水號`1-",可以看到,組合件結構中的公母模組合件、母模、公模

    名稱的前面都自動添加了流水號“ 1-";在“單位"選項組中點選

    “Millimeter"單選鈕,確定設計專案使用的單位

    圖 3-4 專案控管

    建分模線

    (1) 開啟設計專案後,在 IMOLD 工具欄中單擊 (建立公/母模)按鈕,彈

    出下

    (2) 拉菜單。單擊“分模線"命令,彈出“分模線"屬性管理器。

    (3) 在“操作"選項欄中單擊“自動搜尋"按鈕,IMOLD 自動搜尋外部

    分模線和內部分模線,其結果如圖 3-10 所示。

    (4) 完成設置後,單擊 (確定)按鈕。

  • 14

    圖 3-5 分模線

    圖 3-6 分模面

    建立分模面

    (1) 在 IMOLD 工具欄中單擊 (建立公/母模)按鈕,彈出下拉菜單。單擊

  • 15

    “分模面"命令,彈出“分模面"屬性管理器。

    (2) 因為預先定義了分模線,在“操作"選項欄中顯示了“簡易搜尋"複

    選框,勾選該複選框,如圖 3-11 所示。這樣預先定義的分模線會輔助

    分模面的搜尋過程。

    (3) 單擊“搜尋"按鈕,完成公模和母模表面的搜尋後,系統會將產品模

    型上已經找出并確定的表面渲染為公模和母模表面的顏色。

    圖 3-7 面補孔

    修補模型

    (1) 在 IMOLD 工具欄中單擊 (建立公/母模)按鈕,彈出下拉菜單。單擊

    “工具"→“填補面"命令,彈出“面補孔"屬性管理器。

    (2) 在“方法"選項欄中點選“自動填補"單選鈕,對產品模型進行修

    補。

    (3) 單擊 (確定)按鈕,IMOLD 為模型的上平面自動修補了一個平面填

    充面,如圖 4-7 所示。

    建立公模/母模

    (1) 在 IMOLD 工具欄中單擊 (建立公/母模)按鈕,彈出下拉菜單,單擊

    “插入公模/母模"命令,彈出“插入公/母模"屬性管理器。

    (2) 在“參考的原點"選項欄的下拉列表框中選擇“組合件原點";在

    “插入型式"選項欄中,點選“矩形"單選鈕;在“參數"選項欄中,

  • 16

    接受 IMOLD 自動加載的尺寸。展開“放置位置"選項欄,勾選“對

    稱 X 軸"複選框和"對稱 Y 軸"複選框。

    (3) 單擊 (確定)按鈕,IMOLD 為模型建立了的公模/母模。

    圖 3-8 擴展曲面

    建立放射面

    (1) 在 IMOLD 工具欄中單擊 (建立公/母模)按鈕,彈出下拉菜單。單擊

    “工具"“放射面"命令,彈出“擴展曲面"屬性管理器。

    (2) 在“方法"選項欄中,點選“放射面"單選鈕。在 (距離)輸入框中

    輸入規則表面的距離值為“80";在“分模線工具"選項欄中確定要

    延展的曲面。因為分模線已經定義“自動搜尋"按鈕,找到需要延展

    的邊線即可,全部分模線被選中後顯示在“參數"選項欄的選擇器

    中。

    (3) 單擊 (確定)按鈕,IMOLD 為模型建立

  • 17

    圖 3-9 插入公母模

    建立公模/母模

    (1) 在 IMOLD 工具欄中單擊 (建立公/母模)按鈕,彈出下拉菜單,單擊

    “插入公模/母模"命令,彈出“插入公/母模"屬性管理器。

    (2) 在“參考的原點"選項欄的下拉列表框中選擇“組合件原點";在

    “插入型式"選項欄中,點選“矩形"單選鈕;在“參數"選項欄中,

    接受 IMOLD 自動加載的尺寸。展開“放置位置"選項欄,勾選“對

    稱 X 軸"複選框和"對稱 Y 軸"複選框。

    (3) 單擊 (確定)按鈕,IMOLD 為模型建立如圖 4-7 所示

    圖 3-10 複製面

    複製曲面

    (1) 在 IMOLD 工具欄中單擊 (建立公/母模)按鈕,彈出下拉菜單。單擊

  • 18

    “複製面"命令,彈出“複製面"屬性管理器。

    (2) 在“目的地"選項欄中點選“母模"單選鈕;在“選擇面"選項欄中

    勾選“縫織"複選框;在“選取功能"選項欄中,根据需要對複製的

    不同對象進行勾選,這里勾選“母模面"、“填補面"、“擴展面"

    複選框。

    (3) 完成設置後,單擊 (確定)按鈕,複製的母模曲面

    圖 3-11 新增排列

    布局設計

    (1) 在 IMOLD工具欄中單擊 (排列設計)按鈕,彈出“新增排列"命令,

    彈出如圖 6-1 所不的“新增排列"屬性管理器。

    (2) 在“型式“下拉列表框中選擇“平均分佈";在“排列方向"下拉列

    表框中選擇“垂直";在“數量"下拉列表框中選擇“2 穴",其它

    參數為系統預設設置。

    (3) 完成設置後,單擊 (確定)按鈕進行布局設計

  • 19

    圖 3-12 新增澆注口

    圖 3-13 澆口模型

  • 20

    3.2.1 澆注設計

    添加澆口

    (1) 在 IMOLD 工具欄中單擊 (澆注設計)按鈕,彈出快捷菜單。單擊“澆

    注設計"→“新增澆注口"命令,彈出如圖 4-8 所示的“新增澆注口"

    屬性管理器。

    (2) 在“位置"選項欄中,選擇澆注口的定位點。單擊“建新點"按鈕,

    彈出“智慧畫點"對話框,輔助進行點的建立,這裡選擇如圖 4-9 所

    示的邊線中點。

    (3) 在“澆注口型式"選項欄的下拉列表框中選擇“扇形澆口",同時勾

    選“複製到所有母模"複選框;在“參數"選項欄中,參數設置如圖

    4-10 所示;在“位置"選項欄中,選擇建立的智慧畫點的澆口位置,

    點選“母模側"單選鈕,在“方向"這項欄的輸入框中輸入

    “90.00"。

    (4) 完成設置後,單擊 (確定)按鈕,進行布局處理

    圖 3-14 新增澆道

  • 21

    添加模座

    (1) 在 IMOLD 工具欄中單擊 (模座設計)按鈕,彈出下拉菜單。單擊“新

    增模座"命令,彈出 “建立模座"屬性管理器。

    (2) 在“選取模座"選項欄的“供應商"下拉列表框中選擇“DME";在

    “單位"下拉列表框中選擇“Metric";在“型式"下拉列表框中選

    擇“Type B";在“尺寸"列表框中選擇“N4045"模座;勾選“定

    義板厚"複選框,單擊“板厚資訊"按鈕,彈出“編輯厚度"對話框,

    參數設置。單擊“產生"按鈕,完成厚度的設置。

    圖 3-15 模座

    清除多餘元件

    (1) 在 IMOLD 工具欄中單擊 (模座設計)按鈕,彈出下拉菜單。單擊“模

    座設計"→“肅清"命令,提示對話框。

  • 22

    圖 3-16 對話框

    (2) 該對話框提示用戶是否需要刪除零厚度的模板及模座中無用的組件,

    單擊“是"按鈕,系統自動清除它們。

    建立螺絲草圖

    (1) 在 IMOLD 工具欄中單擊 (特徵管理器)按鈕,進入模具特徵管理界

    面,該界面顯示了模具特徵的各個組成部分,如圖 4-11 所示,打開

    “1-專題衍生件母模"文件。

    (2) 在母模零件的上視圖中,繪制如圖 3-18 所示的矩形草圖,各個邊框

    离母模邊緣的距離為 25 mm。在 IMOLD 工具欄中單擊 1 (項目儲存)

    按鈕,彈出下拉菜單。單擊“儲存項目"命令,儲存設置。

    圖 3-17 特徵管理界面

    加入母模模塊上的螺釘

    (1) 在 IMOLD 工具欄中單擊 (智慧螺絲)按鈕,彈出下拉菜單。單擊“新

    增螺絲"命令,彈出“新增螺絲"屬性管理器。

  • 23

    (2) 在“選取螺絲"選項欄的“單位"下拉列表框中選擇“Metric";在

    “型式"下拉列表框中選擇“SHC_mm";在“標準尺寸"下拉列表

    框中選擇標準螺釘的直徑為“8";在“標準長度"下拉列表框中指

    定長度(這里不指定長度,在建立槽腔時系統將使用最小標準尺寸的

    長度數值);在“沉頭孔深度"輸入框中輸入從放置面到螺釘孔的距

    離為“9",如圖 3-18 所示。

    (3) 在“定義位置"選項欄中,定模頂板作為定位平面,箭頭指示螺釘固

    定的方向。

    (4) 勾選“選取草圖"複選框,展開“選擇草圖"選項欄,選擇上步中包

    含了螺釘位置點的草圖,從而將草圖中的所有點作為位置點來加入螺

    釘。

    (5) 展開“最後料板"選項欄,選擇母模鑲塊作為螺釘建立的終止零件,

    勾選“複製到所有公/母模組件"複選框,系統會自動計算螺釘的長

    度。

    (6) 單擊 (確定)按鈕,加入螺釘。

    圖 3-18 新增螺絲

  • 24

    加入公模模塊上的螺釘

    (1) 重複上述步驟,添加公模的固定螺釘。在“標準尺寸"下拉列表框中

    選擇"12";在“沉頭孔深度"輸入框中輸入“13"。在“定義位置"

    選項欄中,指定圖 3-20 中的 B 板的底面作為定位平面;勾選“選擇

    草圖"複選框,展開“選擇草圖"選項欄,展開“最後料板"選項欄,

    選擇公模鑲塊作為螺釘建立的終止零件。

    (2) 單擊 (確定)按鈕,加入螺釘。

    圖 3-19 頂出機構設計

    設置工作裝配

    在 IMOLD 工具欄中單擊 (頂針設計)按鈕,彈出下拉菜單。單擊“新增頂

    針"命令, “選擇要作業的組合件"對話框,選擇需要新增頂針的

    組合件的名稱,單擊“確定"按鈕,進入工作文件。

  • 25

    圖 3-20 “選擇要作業的組合件"對話框

    設置頂針參數

    (1) 進入工作文件後,系統彈出如圖 3-21 所示的“新增頂針"屬性管理

    器。在“頂針檔名"選項欄的輸入框中輸入頂針名稱為“1-頂針"。

    (2) 在“選取"選項欄的“供應商"下拉列表框中選擇“DME";在“單

    位"下拉列表框中選擇“Metric;在“型式"下拉列表框中選擇“A

    型頂針";在“定位類型"下拉列表框中選擇“無鍵";在“d1"下

    拉列表框中選擇“8";在“緊配孔深度“輸入框中輸入“20"。單

    擊“圖示"按鈕,彈出頂針尺寸示意圖對話框。

    圖 3-21 新增頂針

  • 26

    圖 3-22 選取選項欄

    圖 3-23 頂針尺寸示意圖

    定義頂針位置

    (1) 在“設定頂針位置"選項欄中,單擊“建新點"按鈕,彈出“智慧畫

    點"對話框。在“定位點"選擇器中,選擇 4 個智能點。

    (2) 在“頂針所在平面"選項欄的選擇器中,選擇頂針零件的放置平面,

    預設情況下,該平面是“頂板平面(ER1)"。

    (3) 完成參數的設置後,單擊 (確定)按鈕,新增頂針。

  • 27

    圖 3-24 模型

    裁剪頂針

    (1) 在 IMOLD 工具欄中單擊 (頂針設計)按鈕,彈出下拉菜單。單擊“修

    剪頂針"命令,彈出“修剪頂針"屬性管理器。

    (2) 在“選擇"選項欄中點選“所有頂針"單選鈕;在“修剪方式"選項

    欄中點選“實體修剪"單選鈕;在“操作"選項欄中點選“修剪"單

    選鈕。

    (3) 完成參數的設置後,單擊 (確定)按鈕。

    圖 3-25“裁剪頂針"屬性管理器

  • 28

    定義水路入口

    在 IMOLD 工具欄中單擊 (調溫設計)按鈕,彈出下拉菜單。單擊“建立

    水路"命令,彈出如圖 11-1 所示的“建立水道"屬性管理器。

    圖 3-26 建立水道

    “建立水路"屬性管理器

    (2) 在“水道入口"選項欄中,單擊“建新點"按鈕,“智慧畫點"對話

    框。使用“智慧畫點"工具所示的模座上選擇一點(-52, -325, 48)

    作為水道入口點。

    圖 3-27 智慧畫點

  • 29

    定義水路的方向和長度

    (1) 在“水道入口"選項欄的選擇器中,選擇剛才建立的入口點。

    (2) 在“方向"選項欄的下拉列表框中選擇“沿組件 XYZ";在“長度"

    選項欄的輸入框中輸入一個數值來確定回路的長度。單擊“建立"按

    鈕,顯示一條線作為參考,這時可以對長度值進行修改。單擊“後退"

    按鈕,可以取消當前的回路設置。列出了水路的長度和方向參數

    表 3.1 水路的方向和長度

    步驟 方向 是否反轉方向 長度/mm 1 X 否 100 2 Y 否 100 3 X 否 200 4 Y 是 300 5 X 是 200 6 Y 否 100

    定義水路出口

    在“水道出口"選項欄的選擇器中,選擇圖 11-6 中建立的水道出口點。

    在“直徑"選項欄的輸入框中,為新建立的回路輸入直徑大小為“8.00"。

    圖 3-28 建立水道

    設置水路出口參數

    完成水路設計完成參數的設置後,單擊 (確定)按鈕,加入冷卻水路。

    3.2.2 增加延長孔和過鑽

    增加延長孔

  • 30

    (1) 在 IMOLD 工具欄中單擊 (調溫設計)按鈕,彈出下拉菜單。單擊“鑽

    孔"命令。 “鑽孔"屬性管理器。

    (2) 在“鑽孔面"選項欄的選擇器中,選擇需要將回路延伸到的零件表面,

    通常是公模和母模模塊的側面或底面;在“選取水道"選項欄的選擇

    器中,在繪圖區單擊靠近延伸面一端的回路,以選擇這條需要延伸的

    路段。

    (3) 設置完成後,單擊 (確定)按鈕,增加延長孔。

    (4) 單擊菜單欄中的“文件"→“儲存所有"命令,儲存全部的文件。

    圖 3-29 “鑽孔"屬性管理器

    建立過鑽

    (1) 在 IMOLD 特徵管理器中,打開冷卻通路文件“1-水管 l"。

    (2) 在 IMOLD 工具欄中單擊 (調溫設計)按鈕,彈出下拉菜單。單擊“延

    伸"命令, “延伸"屬性管理器。在“選取水道"選項欄的選擇器

    中,選擇要進行過鑽的水路;在“參數"選項欄的輸入框中輸入過鑽

    的長度值。

    (3) 設置完成後,單擊 (確定)按鈕。

    (4) 在 IMOLD 工具欄中單擊 (儲存)按鈕,彈出下拉菜單。單擊“專案

    儲存"命令,儲存當前的設置。

  • 31

    圖 3-30 打開冷卻通路

    圖 3-31 “延伸"屬性管理器

  • 32

    圖 3-32 過鑽與延伸結果

    3.3 添加標準件

    3.3.1 添加定位環

    (1) 在 IMOLD 工具欄中單擊 (標準零件庫)按鈕,彈出下拉菜單。單擊

    “新增標準件"命令, “新增附件"屬性管理器。

    (2) 在“選取方式"選項欄中點選“從目錄選取"單選鈕;在“選擇資料

    庫"選項欄中,點選“標準資料庫"單選鈕;在“選取附件"選項欄

    中,設置“供應商"為“DME“,“單位"為“Metric",“型式"

    為“一般",“附件"為“定位圈R6012"(這里選擇D=60的定位環),

    其它參數為系統預設設置。

    (3) 完成參數的設置後,單擊 (確定)按鈕,加入標準件,添加的定位環。

    圖 3-33 定義尺寸

  • 33

    圖 3-34 澆口模型

    3.3.2 添加澆口

    (1) 在 IMOLD 工具欄中單擊 (標準零件庫)按鈕,彈出下拉菜單。單擊

    “新增標準件"命令, “新增附件"屬性管理器。

    (2) 在“選取方式"選項欄中點選“從目錄選取"單選鈕;在“選擇資料

    庫"選項欄中點選“標準資料庫"單選鈕;在“選取附件"選項欄中,

    設置“供應商"為“DME",“單位"為“Metric",“型式"為

    “一般",“零件"為“澆口套";在“定義尺寸"選項欄中,澆口

    套的參數設置,其它參數為系統預設設置。

    (3) 完成參數的設置後,選擇模座的上端面和端面的中心點分別作為澆口

    套的放置面以及位置點,單擊 (確定)按鈕,加入澆口套,放置結果。

    可以看到,添加的澆口套底部并沒有同先前添加的分流道連接,需要

    進行改動設計。

  • 34

    圖 3-35 新增附件

    圖 3-36 澆口套的參數設置

    (4) 在 lMOLD 工具欄中單擊 (標準零件庫)按鈕,彈出下拉菜單。單擊

    “修改標準件"命令“修改附件"屬性管理器。

    (5) 選擇剛才建立的澆口套 “修改附件"屬性管理器。在“變更"選項

    欄中,點選“自訂尺寸"單選鈕;在“參數"選項欄的列表框中,修

  • 35

    改澆口套的長度“L=105",其它參數為系統預設設置。

    (6) 完成參數的設置後,單擊 (確定)按鈕,完成澆口套的修改。

    圖 3-37 修改標準件

    圖 3-38 修改澆口套的長度

    3.4 完成模具設計

    在 IMOLD 工具欄中單擊 (IMOLD 工具)按鈕,彈出下拉菜單。單擊“除

    料管理員自動"命令, “自動除料"屬性管理器。在“除料型式"選項欄中

    勾選所有複選框,單擊 (確定)按鈕,提示切槽將消耗很長時間。單擊“確

    定"按鈕,選擇除料型式後,系統自動進行切槽處理。

  • 36

    圖 3-39 自動除料

    圖 3-40 提示對話框

    圖 3-41 警告對話框

  • 37

    圖 3-42 模型完成品

  • 38

    第4章 Powermill 刀路設計

    4.1 前言

    本次專題以銑削公、母模為主,首先以 SolidWorks 繪製零件圖以 IMOD for

    SolidWorks 設計公母模,最後用 Powermill 計算出刀路,而模具材料則選用壓

    克力塑料,以完成這次的專題。

    4.2 Powermill 刀路設計步驟

    啟動 SolidWorks 軟體,開啟導出件_母模,儲存完成後如圖 5-1 所示

    圖 4-1 導出對話框

    4.2.1 本體模型加工步驟

    刀具設置

    在本專題中共使用 3 把刀具,端銑刀、圓鼻刀、球刀並且採用投影、平

    行銑削、等高加工、餘料加工、模型粗加工等加工方式,以下用圖加上文字

    說明:

  • 39

    設定刀具

    在左邊工具列點選刀具單擊滑鼠右鍵,點選產生刀具“端銑刀",跳出

    端銑刀參數欄設定“刀尖"“刀桿"“夾頭"之參數如圖 4-2~4 所示。

    圖 4-2 端洗刀刀具參數設定

    圖 4-3 設定端洗刀刀桿參數

  • 40

    圖 4-4 設定夾頭參數

    模型粗加工

    點選左邊工具列刀具路徑,單擊滑鼠右鍵選取建立路徑。彈出“工法選

    單"選取 3D 粗加工“模型粗加工"。模型粗加工:展開“模型粗加工"選項

    欄切削方向輪廓,區域都選取“雙向",公差直 0.05 ,預留量 0.5,刀間距

    5.0,每層下刀量選取“自動"數值 5.0 如圖 4-5 所示。

    (1)

    圖 4-5 設定第一刀模型粗加工參數

  • 41

    刀具:展開“刀具"選項欄選取端銑刀如圖 4-6 所示。

    圖 4-6 選用先前設定好的端洗刀

    素材:展開“素材"選項欄點選計算如圖 4-7 所示。

    圖 4-7 設定適合的材料大小

  • 42

    進給率選單:展開“進給率選單"選項欄。點選右上角圖示“ ”彈出進給

    率選單參數。切削速度 75.0 進給量/每刃 0.26,選取接受如圖 4-8 所示。

    圖 4-8 設定加工參數(主軸轉速、進給率)

    粗加工模擬完成圖

    圖 4-9 刀具路徑模擬顯示

  • 43

    模型餘料加工

    左邊工具列點選殘料模型 ,單擊滑鼠右鍵選取“建立殘料模型" 素

    材:展開“素材"選項欄點選計算如圖 4-10 所示。

    圖 4-10 設定第二刀餘料加工

    刀具:展開“刀具"選項欄選取球刀如圖 4-34 所示。

    圖 4-11 選用球刀

  • 44

    模型餘料加工

    展開“模型粗加工"選項欄切削方向輪廓,區域都選取“雙向",公差

    直 0.05,預留量 0.3,刀間距 5.0,每層下刀量選取“自動"數值 5.0 餘料加工

    打勾如圖 4-12 所示。

    圖 4-12 模型餘料加工參數設定

    提刀高度:展開“提刀高度"選項欄,點選計算圖如 4-13 所示。

    圖 4-13 設定提刀高度以防機台損壞

  • 45

    進給率選單:展開“進給率選單"選項欄。點選右上角圖示“ "彈

    出進給率選單參數。切削速度 80.0 進給量/每刃 0.18,選取接受如圖 4-14~15

    所示。

    圖 4-14 設定加工參數(主軸轉速、進給率)

    圖 4-15 設定加工參數(主軸轉速、進給率)

  • 46

    最佳化等高加工

    點選左邊工具列刀具路徑,單擊滑鼠右鍵選取建立路徑彈出“工法選單"

    選取 3D 粗加工“等高加工"圖如 4-16 所示。

    圖 4-16 第三刀精加工參數設定

    提刀高度:展開“提刀高度"選項欄,點選計算圖如 4-17 所示。

    圖 4-17 設定提刀高度

  • 47

    進給率選單:展開“進給率選單"選項欄。點選右上角圖示“ ”彈出

    進給率選單參數。切削速度 80.0 進給量/每刃 0.18,選取接受如圖 4-18~19 所

    示。

    圖 4-18 設定加工參數(主軸轉速、進給率)

    圖 4-19 設定加工參數(主軸轉速、進給率)

  • 48

    等高加工完成圖

    圖 4-20 精加工刀具路徑模擬

    4.3 公模加工步驟

    啟動軟體,開啟導出件公模 IGS 檔,。開啟模型後把模型全部框起來,

    單擊滑鼠右鍵選取“法線方向調整一致”,如圖 4-21。

    圖 4-21 設定模型軸向

  • 49

    設定刀具

    端銑刀:左邊工具列點選刀具單擊滑鼠右鍵,點選產生刀具“端銑刀”。

    跳出端銑刀參數欄設定“刀尖”“刀桿”“夾頭”之參數如圖 4-22,4-23,4-24

    所示

    圖 4-22 設定端洗刀參數

    圖 4-23 設定刀桿

  • 50

    圖 4-24 設定夾頭形狀參數

    端銑刀

    左邊工具列點選刀具單擊滑鼠右鍵,點選產生刀具“端銑刀”。跳出端銑

    刀參數欄設定“刀尖”“刀桿”“夾頭”之參數如圖 4-25,4-26,4-27 所示。

    圖 4-25 設定第二支長頸端銑刀

  • 51

    圖 4-26 設定長頸端洗刀刀桿

    圖 4-27 設定夾頭參數

  • 52

    刀具完成圖

    圖 4-28 刀具上機示意圖

    球刀:左邊工具列點選刀具單擊滑鼠右鍵,點選產生刀具“球刀”。跳出

    端銑刀參數欄設定“刀尖”“刀桿”“夾頭”之參數如圖 4-29,4-30,4-31 所示。

    圖 4-29 設定長頸球刀參數

  • 53

    圖 4-30 設定刀桿

    圖 4-31 設定夾頭參數

  • 54

    模型粗加工

    點選左邊工具列刀具路徑,單擊滑鼠右鍵選取建立路徑。彈出“工法選

    單"選取 3D 粗加工“模型粗加工"。模型粗加工:展開“模型粗加工"選項

    欄切削方向輪廓,區域都選取“雙向",公差直 0.05 ,預留量 1.0,刀間距

    5.0。

    圖 4-32 第一刀模型粗加工參數設定

    提刀高度:展開“提刀高度"選項欄,點選計算圖如 4-33 所示。

    圖 4-33 設定提刀高度防止撞刀

  • 55

    進給率選單:展開“進給率選單"選項欄。點選右上角圖示“ "彈

    出進給率選單參數。切削速度 80.0 進給量/每刃 0.18,選取接受如圖 4-34 所

    示。

    圖 4-34 設定加工參數(主軸轉速、進給率)

    模型餘料加工

    左邊工具列點選殘料模型 ,單擊滑鼠右鍵選取“建立殘料模型" 模型

    餘料加工:展開“模型餘料加工"選項欄切削方向輪廓,區域都選取“順銑",

    公差直 0.03 ,預留量 0.3,刀間距 5.0 如圖 4-35 所示。

    圖 4-35 第二刀模型餘料加工參數設定

  • 56

    展開“模型餘料加工"選取“餘料加工",殘料少於 0.1,正重疊距離 0.2

    如圖 4-36 所示。

    圖 4-36 設定殘料模型

    平行投影加工

    點選左邊工具列刀具路徑,單擊滑鼠右鍵選取建立路徑。彈出“工法選

    單"選取精加工“平行投影加工"展開“平行投影加工"公差 0.02,預留量

    5.0 如圖 4-37 所示。

    圖 4-37 第三刀平行投影加工

  • 57

    提刀高度:展開“提刀高度"選項欄,點選計算圖如 4-38 所示。

    圖 4-38 設定提刀高度

    進給率選單:展開“進給率選單"選項欄。點選右上角圖示“ "彈

    出進給率選單參數。切削速度 80.0 進給量/每刃 0.18,選取接受如圖 4-39 所

    示。

    圖 4-39 設定加工參數(主軸轉速、進給率)

  • 58

    等高加工

    點選左邊工具列刀具路徑,單擊滑鼠右鍵選取建立路徑。彈出“工法選

    單"選取精加工“等高加工"展開“等高加工"公差 0.02,預留量 0.0 如圖

    4-40 所示。

    圖 4-40 第四刀等高加工參數設定

    提刀高度:展開“提刀高度"選項欄,點選計算圖如 4-41 所示。

    圖 4-41 設定提刀高度防止撞刀

  • 59

    進給率選單:展開“進給率選單"選項欄。點選右上角圖示“ "彈

    出進給率選單參數。切削速度 80.0 進給量/每刃 0.18,選取接受如圖 4-42 所

    示。

    圖 4-42 設定加工參數(主軸轉速、進給率)

    粗加工路徑模擬完成圖。

    圖 4-43 外型粗加工刀路模擬

  • 60

    4.4 母模加工步驟

    啟動軟體,開啟導出件母模 IGS 檔,。開啟模型後把模型全部框起來,

    單擊滑鼠右鍵選取“法線方向調整一致”,如圖 4-44。

    圖 4-44 設定模型軸向

    設定刀具

    端銑刀:左邊工具列點選刀具單擊滑鼠右鍵,點選產生刀具“端銑刀”。

    跳出端銑刀參數欄設定“刀尖”“刀桿”“夾頭”之參數如圖 4-45,4-46,4-47

    所示。

    圖 4-45 設定端洗刀參數

  • 61

    圖 4-46 設定刀桿參數

    圖 4-47 設定夾頭參數

  • 62

    端銑刀:左邊工具列點選刀具單擊滑鼠右鍵,點選產生刀具“端銑刀”。

    跳出端銑刀參數欄設定“刀尖”“刀桿”“夾頭”之參數如圖 4-48,4-49,4-50

    所示。

    圖 4-48 設定長頸端洗刀

    圖 4-49 設定刀桿外型

  • 63

    圖 4-50 設定夾頭參數

    刀具完成圖。

    圖 4-51 上機示意圖

  • 64

    球刀:左邊工具列點選刀具單擊滑鼠右鍵,點選產生刀具“球刀”。跳出

    端銑刀參數欄設定“刀尖”“刀桿”“夾頭”之參數如圖 4-52,4-53,4-54 所示。

    圖 4-52 設定球刀參數

    圖 4-53 設定刀桿外型參數

  • 65

    圖 4-54 設定夾頭參數

    點選左邊工具列刀具路徑,單擊滑鼠右鍵選取建立路徑。彈出“工法選

    單"選取 3D 粗加工“模型粗加工"。模型粗加工:展開“模型粗加工"選項

    欄切削方向輪廓,區域都選取“雙向",公差直 0.05 ,預留量 1.0,刀間距

    5.0 圖 4-55 所示。

    圖 4-55 第一刀模型粗加工參數設定

  • 66

    提刀高度:展開“提刀高度"選項欄,點選計算圖如 4-56 所示。

    圖 4-56 設定提刀高度

    進給率選單:展開“進給率選單"選項欄。點選右上角圖示“ "彈

    出進給率選單參數。切削速度 80.0 進給量/每刃 0.18,選取接受如圖 4-57 所

    示。

    圖 4-57 設定加工參數(主軸轉速、進給率)

  • 67

    路徑模擬完成圖 4-58 所示。

    圖 4-58 刀具路徑模擬

    模型餘料加工

    左邊工具列點選殘料模型 ,單擊滑鼠右鍵選取“建立殘料模型" 模型

    餘料加工:展開“模型餘料加工"選項欄切削方向輪廓,區域都選取“順銑",

    公差直 0.03 ,預留量 0.3,刀間距 5.0 如圖 4-59 所示。

    圖 4-59 第二刀模型餘料粗加工參數設定

  • 68

    提刀高度:展開“提刀高度"選項欄,點選計算圖如 4-33 所示。

    圖 4-60 設定提刀高度

    進給率選單:展開“進給率選單"選項欄。點選右上角圖示“ "彈

    出進給率選單參數。切削速度 80.0 進給量/每刃 0.18,選取接受如圖 4-34 所

    示。

    圖 4-61 設定加工參數(主軸轉速、進給率)

  • 69

    路徑完成圖 4-62 所示。

    圖 4-62 刀具路徑模擬圖

    平行投影加工

    選左邊工具列刀具路徑,單擊滑鼠右鍵選取建立路徑。彈出“工法選單"

    選取精加工“平行投影加工"展開“平行投影加工"公差 0.02,預留量 5.0 如

    圖 4-63 所示。

    圖 4-63 第三刀平行投影精加工參數設定

  • 70

    提刀高度:展開“提刀高度"選項欄,點選計算圖如 4-64 所示。

    圖 4-64 設定提刀高度

    進給率選單:展開“進給率選單"選項欄。點選右上角圖示“ "彈

    出進給率選單參數。切削速度 80.0 進給量/每刃 0.18,選取接受如圖 4-65 所

    示。

    圖 4-65 設定加工參數(主軸轉速、進給率)

  • 71

    刀徑模擬完成圖 4-66 所示。

    圖 4-66 刀具路徑模擬圖

    平行投影加工

    點選左邊工具列刀具路徑,單擊滑鼠右鍵選取建立路徑。彈出“工法選

    單"選取精加工“平行投影加工"展開“平行投影加工"公差 0.02,預留量

    5.0 如圖 4-67 所示。

    圖 4-67 第四刀平行投影精加工參數設定

  • 72

    進給率選單:展開“進給率選單"選項欄。點選右上角圖示“ "彈

    出進給率選單參數。切削速度 80.0 進給量/每刃 0.18,選取接受如圖 4-68 所

    示。

    圖 4-68 設定加工參數(主軸轉速、進給率)

    等高加工

    點選左邊工具列刀具路徑,單擊滑鼠右鍵選取建立路徑。彈出“工法選

    單"選取精加工“等高加工"展開“等高加工"公差 0.02,預留量 0.0 如圖

    4-69 所示。

    圖 4-69 第五刀等高精加工參數設定

  • 73

    進給率選單:展開“進給率選單"選項欄。點選右上角圖示“ "彈

    出進給率選單參數。切削速度 80.0 進給量/每刃 0.18,選取接受如圖 4-70 所

    示。

    圖 4-70 設定加工參數(主軸轉速、進給率)

    路徑模擬完成圖 4-71 所示。

    圖 4-71 刀具路徑模擬圖

  • 74

    4.5 公母模之六面體銑削

    材料採購時已選用以加工過之六面體壓克力,校正球刀,校正完畢

    後開始進行銑削一開始我們先進行粗銑後再進行精銑作為最後加工

    圖 4-72 公模粗銑

    圖 4-73 精銑

  • 75

    圖 4-74 精加工完成品

    圖 4-75 修邊圖

  • 76

    圖 4-76 母模粗加工

    圖 4-77 斷刀

  • 77

    圖 4-78 精加工

    圖 4-79 完成品

  • 78

    圖 4-80 完成品

    公母模結合

    圖 4-81 側視圖

  • 79

    圖 4-82 側視圖

    圖 4-83 後側視圖

  • 80

    圖 4-84 俯瞰圖

  • 81

    第5章 結論與建議

    5.1 結論

    嘗試解決問題,過程中遇到非常多的問題,但每當遇到瓶頸,團隊就會

    提出並互相討論找出答案,才使我們的作品得已順利成功,而這當中也學習

    到了許多寶貴知識這次射出成型的製作,從中我們學到了再射出成型時必要

    的四個重點,分別是速度、壓力、溫度及時間,因為我們的成品肉過後,在

    射出成型壓力要大且速度要慢,如果塑料射出速度太快裡面會堆積不必要的

    空氣,如果塑料射出成型過程中,模具的溫度不足會產生紋路,而我們也得

    知了使用模溫機的話可以解決紋路的問題使用 PP塑料的成品至於水中時會浮

    於水面上,且此塑料的耐衝較差,光澤也沒 ABS 塑料好,而尼龍塑料射出成

    型後會和 PP 塑料一樣黏於母模上每一種塑料皆有優缺點,經過研究討論後以

    ABS 的塑料為佳

    加工部分一開始遇到設計圖加工上有很大的困難,和負責設計的同學有

    蠻多次的討論與讓步,經由不斷的討論與測試才有今天的成品,最後選用壓

    克力做為製作模具模型的媒材,刀具上的選用採用鋁用洗刀,在刀具選用上

    也跟刀具廠商有許多的討論,因為模具最深處達 28mm 最後選用較經濟的長

    柄球刀,在製作時遇到較大的困難是模具最窄小處只有 4mm,刀具上選用剛

    好尺寸的R2球刀,完全沒有失誤的空間,在加工時最遇到挫折的就是斷刀了,

    依正常夾持刀具的常規是刀具露出夾頭為刀具的直徑 3 倍應有 12mm 露出夾

    頭做铣削,但為節省經費刀具露出夾頭有刀具直徑 9 倍之多,造成铣削時無

    法使用 100%的速度,且刀具夾持不夠確實,在母模铣削時,在平行投影精加

    工底部平面時因為程式錯誤導致斷刀(如附圖 5.1.1),修改程式後重新加工依舊

    卡住斷刀,因為刀具損耗超過能負擔的範圍,以致底部平面粗糙度不佳(如附

    圖 5.1.2),母模底部跟公模相較刀痕明顯粗糙,但模具需要不斷的試做修改才

    會更加完美。

    5.2 建議

    在製作的過程中,從設計到最後的實做部分,都是靠團隊完成的,也讓

  • 82

    我們了解到,不管是在哪一個環節,都必須先按照步驟規劃好,就像小組一

    開始卡到繪圖軟體的問題,後來詢問了老師以及學長,從而解答我們的疑惑

    跟技術上的缺失並且適時地提供我們幫助及指導才得以完成這次的作品.

    專題的完成,並不是靠一個人的力量完成,不僅要每個成員的配合外,

    互相幫忙也是十分重要,雖然途中也因工想法不同而起爭執,不過因為了解

    彼此都只是為了能夠讓專題發揮的更好,最後還是找到了平衡並達成共識解

    決問題,而這也讓我們徹底了解團隊合作的重要性,唯有大家合作,才能完

    成這次的專題報告

  • 83

    參考文獻

    1. 台中精機 http://www.or.com.tw/

    2. 維基百科 http://zh.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:%E9%A6%96%E9%A1%B5

    3. 詹福賜,模具設計:理論與實務,全華圖書,2009

    4. 顏智偉,塑膠模具設計與機構設計,全華圖書,2008

    5. 林滿盈,塑膠成型品設計與模具製作,2010

    6. 陳俊鴻,SolidWorks 2016:基礎篇

    7. IMOLD 塑膠模具設計 http://www.swtc.com/cht/product.tw

    8. 韓思明,PowerMILL 10.0 數控編程基本功特訓