基于MasterCAM的某汽车前照灯模具加工与仿真开题报告

《MastercamX实用教程》介绍了MastercamX在CAD/CAM等方面的功能和使用方法。主要包括MastercamX的基础知识、系统配置与运行环境的设置、绘图基础、二维图形的绘制和编辑、图形标注、三维曲面造型、创建空间曲线的方法、三维实体造型、CAM加工基础、二维铣削加工、三维曲面加工的类型及其模组的功能、多轴加工及其参数设置、车床加工基础及其类型等内容。

《机械设计》是介绍整台机器机械部分设计的基础知识，重点讨论一般尺寸和常用工作参数下的通用零件设计，包括基础设计理论和方法以及技术资料和标准应用。

总体部分是机器及零件设计的基本准则，设计计算理论，材料选择，结构要求，以及摩擦，润滑等方面。

以一般尺寸通用零件的设计为核心，论述他们的基本设计理论，掌握零件的设计原理及其一般规律，进而具有综合运用所学知识，研究改进或开发新的零件及设计简单的机械装置。

《简明机械零件设计手册》收集了最新、最常用的标准资料，编排紧凑，对于深入和扩大的内容，有引导查阅的作用。

主要内容包括常用数据，机械结构设计资料和标准，机械制图，极限形状与位置公差和表面结构，常用材料，螺纹和螺纹连接，轴毂连接，销和铆钉连接，滚动轴承，滑动轴承，联轴器、离合器，润滑与密封，齿轮传动，蜗杆传动，螺旋传动，带传动，链传动，减速器，起重零件，弹簧，常用电动机。

《机械设计课程设计》是根据全国示范性高职高专专业课开发指导委员会制订的机械设计课程设计的基本要求和全国多所高职院校历年来的教学经验编写而成的。

全书介绍了以常见的减速器为例，系统地介绍了机械传动系统的设计内容、方法和步骤，书中对课程设计中常用的标准、规范及资料以及对减速器零、部件的结构及参考图例都有详细的介绍。

本书以齿轮及其蜗杆减速器为例，按照课程设计进程需要，编写了机械设计课程设计指导书，常用设计资料，参考图例，设计题目数据。对课程设计过程中的难点都有详解。同时为了使机械设计教学过程适应现代化设计技术的发展需要，还编写了计算机辅助设计的相关内容。

阐述了计算机辅助机械设计过程中的数据处理技术和典型机械零件设计程序的编制方法及电子图绘图知识。

《基于Mastercam的汽车轴承座模具数控加工》是以某重型汽车轴承座模具的凹模加工为例,分析了该模具的加工工艺,叙述了该模具的结构特点,在UG软件中剖析了通过提取型面方法得到模具的过程,总结了将数字模型在不同软件中进行转换的技巧,详细介绍了该模具在Mastercam软件中的自动编程与仿真加工过程。实际加工证明,该模具的数控加工工艺合理,基于Mastercam软件进行加工编程的方法可行,该方法缩短了模具制造周期,确保了模具加工质量,对同类模具的数控加工具有实用参考价值。

《基于Mastercam自由曲面加工刀具路径优化》为提高自由曲面数控加工的切削效率和加工精度,对自由曲面三坐标数控加工刀具路径工艺特点进行研究。分析了在Mastercam软件内可采用的几种刀具路径规划方法及其实现的约束条件。研究了该软件内由参数线法、路径截面法和等残留高度法等三种算法生成各种刀具路径的优缺点,并根据三种算法所生成刀具路径的特点优化加工各种曲面的刀具路径。通过实例对三种算法所生成的刀具路径进行应用比较,结果表明,根据曲面形状特点合理选用及规划刀具路径,可提高刀具路径对曲面形状变化的适应性,减少残留高度,从而提高切削效率和加工质量。

《Mastercam刀具库的建立》中针对目前CAD/CAM软件中刀具库与实际生产差别较大,不能满足实际生产需要这一状况,研究了如何在Mastercam软件中创建适合实际要求的刀具库的方法,通过刀具库的建立,可以提高数控加工编程效率,对数控技术的应用起到积极促进作用。

《基于Mastercam刀具路径快速生成技巧》就如何利用Mastercam快速建立和编辑高效、高质量的刀具路径进行讨论,并在实际应用中总结出一些技巧,提高工件的编程速度与生产效率。

《基于Mastercam模具凹模的数控加工》根据某电器外壳注塑模凹模零件的结构特点,分析了其加工难点,结合Mastercam不同刀路的加工特点,提出了加工策略。实践证明,该策略优化了刀具路径,解决了加工难点,有效地保证了零件的加工精度。

《汽车前大灯透镜大型精密注塑模具设计》根据汽车前大灯透镜的结构特点和外观要求,设计了一副大型精密注塑模具。详细总结了斜向侧抽芯机构、定距分型机构,以及'垂直式水管 倾斜式水管 隔片式水井'温度控制系统和'推块 推杆'脱模系统的设计要点和经验。

《基于CATIA的汽车车灯模具设计》介绍了利用CATIA强大的自由曲面设计的功能特点,借助计算机辅助造型技术,从某型号汽车的前大灯结构设计入手,提出了一种车灯外形设计建模方法,利用CATIA V5 R14中的模块,构造车灯三维立体模型,对车灯外形建模和模具设计过程中涉及的关键技术进行分析,并利用实例提出了可行性的解决方案。

参考文献

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(1) 前大灯对汽车整体造型的影响就前大灯外观设计方面而言，其在车体中的位置是首要考虑问题。

一般而言，汽车正前方左右两侧会分别设置一个前大灯，以确保其照明效果。将前大灯设计为组合式、半封闭式、封闭式，能够使车体与车灯得到良好衔接。

(2) 通过大量的阅读文献，了解模具的加工与设计方法和流程有浇注系统设计、 侧向抽芯机构设计、温度控制系统设计、定模冷却系统设计、导向定位系统设计、脱模系统设计、模胚结构件设计、模具强度与分型面管位设计、模具排气系统设计等。

(3) 由于模具为大型模具，分型面复杂，故成型零件和模板采用一体式结构，这种结构的优点是结构紧凑，强度刚性好，模具体积小，避免了开框、配框和制造斜楔等繁琐的工序。

模具设计时还要做到以下几点：

1. 分型面顺滑无尖角，无薄钢，无线或点封胶；构建了面封胶，在分模时使用延伸，扫掠，网格等做面方法，分型根据塑件的形状构建面，车灯模具分型面要求极高，不允许构建的面起皱。构建的分型面能有效保证CNC加工精度，不需EDM清角，分型面也不容易跑毛边。车灯模具分型面光刀时需高速机，机床主轴转速保证每分钟至少20000转以上。

2. 镶件与动模的配合部分，止口根部设计了合适的工艺倒R角或避空位，简化了加工工序和减少加工工时，提高加工效率。

3. 所有非成型转角设计R角，防止应力开裂，工艺R角不小于R5，根据模具大小，尽可能设计比较大的工艺R角；模具上锐利的棱边容易造成操作人员意外受伤，模具上非参与成型或配合的棱边都要设计倒C角或R角，根据模具大小尽可能设计比较大的倒角。

4. 分型面的避空：模具分型面宽度为40mm，分型面以外的区域定动模都要避空1mm,以有效减少加工工时。分型面的避空不仅指外围分型面，也包括大面积的分型面。特别说明：模具分型面的宽度包括排气槽在内。在大面积的避空处要设计承压块，以保证模具受力均匀，避免模具长期生产跑披锋，在砰穿孔区域设计避空的同时，还要在定模或者动模设计排气孔，方便定动模合模时压缩的空气排出。

5. 分型面根据塑件形状构建，必要时对塑件进行优化处理。对于中大型模具，承压板槽尽量开通，方便CNC加工。设计分型面时尽量以简化模具加工，平整顺滑为原则，做出的分型面无薄钢，无尖角，插穿角度合理。

6. 分型面圆滑平整，UG分模时禁止出现很多碎面小面（CNC加工时易弹刀，加工精度降低），尽量用延伸面，网格面，扫掠面构建分型面，或者先延伸10-20mm封胶面，再做拉伸面与过渡面，封胶面根据注塑机吨位与模具的大小设计。

7. 分型面或者插穿孔所有插穿角度设计在7度以上，提高模具使用寿命。

8. 对于汽车中大型模具，镶件设计尽量优先从分型面装拆的方式，塑件胶位面可采取堵铜处理，镶件需两侧设计5度斜度，方便配模与装拆镶件。

(4) 阅读相关的汽车大灯的制作原理，设计符合汽车大灯的灯罩，装饰框，反光碗等零件。

(5) 通过计算，验证并且修改设计数据使得设计的零件符合设计标准。

(6) 依据相关参数，使用ug或者Mastercam的三维绘图功能进行三维建模，而用Mastercam对模具进行加工工艺分析。利用软件Mastercam对汽车前大灯进行仿真分析，对汽车大灯灯罩弧度和汽车大灯内部弧度以及led灯光线发散情况、灯罩材料受环境磨损情况分析其结果，并在保证汽车照明能力得到改善的情况下尽可能的做到经济性良好。

(7) 设计加工步骤，利用生成刀具路径,并进行加工仿真,修改并且检验是否符合需求标准。

(8) 制造生产。