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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯
題目 基于注塑磨具鋼研磨和拋光
工序的自動(dòng)化表面處理
專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 068105304
學(xué) 生 姓 名 蔡海平
指 導(dǎo) 教 師 于斐
填 表 日 期 2010 年 5 月 15 日
基于注塑模具鋼研磨和拋光工序的自動(dòng)化表面處理
摘要: 本文研究了注塑模具鋼自動(dòng)研磨與球面拋光加工工序的可能性，這種注塑模具鋼P(yáng)DS5的塑性曲面是在數(shù)控加工中心完成的。這項(xiàng)研究已經(jīng)完成了磨削刀架的設(shè)計(jì)與制造。 最佳表面研磨參數(shù)是在鋼鐵PDS5 的加工中心測(cè)定的。對(duì)于PDS5注塑模具鋼的最佳球面研磨參數(shù)是以下一系列的組合：研磨材料的磨料為粉紅氧化鋁，進(jìn)給量500毫米/分鐘，磨削深度20微米，磨削轉(zhuǎn)速為18000RPM。用優(yōu)化的參數(shù)進(jìn)行表面研磨，表面粗糙度Ra值可由大約1.60微米改善至0.35微米。 用球拋光工藝和參數(shù)優(yōu)化拋光，可以進(jìn)一步改善表面粗糙度Ra值從0.343微米至0.06微米左右。在模具內(nèi)部曲面的測(cè)試部分，用最佳參數(shù)的表面研磨、拋光，曲面表面粗糙度就可以提高約2.15微米到0 0.07微米。
關(guān)鍵詞: 自動(dòng)化表面處理，拋光，磨削加工，表面粗糙度，Taguchi方法
一、引言:
塑膠工程材料由于其重要特點(diǎn),如耐化學(xué)腐蝕性、低密度、易于制造,并已日漸取代金屬部件在工業(yè)中廣泛應(yīng)用。 注塑成型對(duì)于塑料制品是一個(gè)重要工藝。注塑模具的表面質(zhì)量是設(shè)計(jì)的本質(zhì)要求,因?yàn)樗苯佑绊懥怂苣z產(chǎn)品的外觀和性能。 加工工藝如球面研磨、拋光常用于改善表面光潔度。
研磨工具(輪子)的安裝已廣泛用于傳統(tǒng)模具的制造產(chǎn)業(yè)。自動(dòng)化表面研磨加工工具的幾何模型將在[1]中介紹。自動(dòng)化表面處理的球磨研磨工具將在[2]中得到示范和開發(fā)。 磨削速度, 磨削深度，進(jìn)給速率和砂輪尺寸、研磨材料特性（如磨料粒度大?。┦乔蛐窝心スに囍兄饕膮?shù)，如圖1（球面研磨過程示意圖）所示。注塑模具鋼的球面研磨最優(yōu)化參數(shù)目前尚未在文獻(xiàn)得到確切的依據(jù)。
近年來 ，已經(jīng)進(jìn)行了一些研究，確定了球面拋光工藝的最優(yōu)參數(shù)(圖2) （球面拋光過程示意圖）。 比如，人們發(fā)現(xiàn), 用碳化鎢球滾壓的方法可以使工件表面的塑性變形減少,從而改善表面粗糙度、表面硬度、抗疲勞強(qiáng)度[3,4,5,6]。 拋光的工藝的過程是由加工中心 [3,4]和車床〔5,6〕共同完成的。對(duì)表面粗糙度有重大影響的拋光工藝主要參數(shù)，主要是球或滾子材料，拋光力， 進(jìn)給速率,拋光速度,潤(rùn)滑、拋光率及其他因素等。注塑模具鋼P(yáng)DS5的表面拋光的參數(shù)優(yōu)化，分別結(jié)合了油脂潤(rùn)滑劑，碳化鎢球,拋光速度200毫米/分鐘,拋光力300牛， 40微米的進(jìn)給量[7]。采用最佳參數(shù)進(jìn)行表面研磨和球面拋光的深度為2.5微米。 通過拋光工藝，表面粗糙度可以改善大致為40%至90%[3-7]。
此項(xiàng)目研究的目的是，發(fā)展注塑模具鋼的球形研磨和球面拋光工序，這種注塑模具鋼的曲面實(shí)在加工中心完成的。表面光潔度的球研磨與球拋光的自動(dòng)化流程工序，如圖3所示。 我們開始自行設(shè)計(jì)和制造的球面研磨工具及加工中心的對(duì)刀裝置。利用田口正交法，確定了表面球研磨最佳參數(shù)。選擇為田口L18型矩陣實(shí)驗(yàn)相應(yīng)的四個(gè)因素和三個(gè)層次。 用最佳參數(shù)進(jìn)行表面球研磨則適用于一個(gè)曲面表面光潔度要求較高的注塑模具。 為了改善表面粗糙, 利用最佳球面拋光工藝參數(shù)，再進(jìn)行對(duì)表層打磨。
圖1.球狀研磨過程的簡(jiǎn)圖
圖2.球狀拋光過程的簡(jiǎn)圖
PDS試樣的設(shè)計(jì)與制造
選擇最佳矩陣實(shí)驗(yàn)因子
確定最佳參數(shù)
實(shí)施實(shí)驗(yàn)
分析并確定最佳因子
進(jìn)行表面拋光
應(yīng)用最佳參數(shù)加工曲面
測(cè)量試樣的表面粗糙度
球研磨和拋光裝置的設(shè)計(jì)與制造
圖3自動(dòng)球面研磨與拋光工序的流程圖
二、球研磨的設(shè)計(jì)和對(duì)準(zhǔn)裝置:
實(shí)施過程中可能出現(xiàn)的曲面的球研磨,研磨球的中心應(yīng)和加工中心的Z軸相一致。 球面研磨工具的安裝及調(diào)整裝置的設(shè)計(jì)，如圖4（球面研磨工具及其調(diào)整裝置）所示。電動(dòng)磨床展開了兩個(gè)具有可調(diào)支撐螺絲的刀架。磨床中心正好與具有輔助作用的圓錐槽線配合。 擁有磨床的球接軌,當(dāng)兩個(gè)可調(diào)支撐螺絲被收緊時(shí)，其后的對(duì)準(zhǔn)部件就可以拆除。研磨球中心坐標(biāo)偏差約為5微米, 這是衡量一個(gè)數(shù)控坐標(biāo)測(cè)量機(jī)性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。 機(jī)床的機(jī)械振動(dòng)力是被螺旋彈簧所吸收。球形研磨球和拋光工具的安裝，如圖5（a. 球面研磨工具的圖片. b.球拋光工具的圖片）所示。為使球面磨削加工和拋光加工的進(jìn)行，主軸通過球鎖機(jī)制而被鎖定。
圖4.球面研磨工具及其調(diào)整裝置
三 矩陣實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃
3.1田口正交表:
利用矩陣實(shí)驗(yàn)田口正交法，可以確定參數(shù)的有影響程度[8]. 為了配合上述球面研磨參數(shù)，該材料磨料的研磨球(直徑10毫米),進(jìn)給速率，研磨深度,在次研究中電氣磨床被假定為四個(gè)因素(參數(shù))，指定為從A到D（見表1實(shí)驗(yàn)因素和水平）。三個(gè)層次(程度)的因素涵蓋了不同的范圍特征,并用了數(shù)字1、2、3標(biāo)明。挑選三類磨料,即碳化硅(SiC),白色氧化鋁(Al2O3,WA),粉紅氧化鋁(Al2O3, PA)來研究. 這三個(gè)數(shù)值的大小取決于每個(gè)因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果。選定L18型正交矩陣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而研究四——三級(jí)因素的球形研磨過程。
3.2數(shù)據(jù)分析的界定:
工程設(shè)計(jì)問題,可以分為較小而好的類型,象征性最好類型,大而好類型，目標(biāo)取向類型等[8]。 信噪比(S/N)的比值，常作為目標(biāo)函數(shù)來優(yōu)化產(chǎn)品或者工藝設(shè)計(jì)。 被加工面的表面粗糙度值經(jīng)過適當(dāng)?shù)亟M合磨削參數(shù)，應(yīng)小于原來的未加工表面。 因此,球面研磨過程屬于工程問題中的小而好類型。這里的信噪比（S/N）,η,按下列公式定義[8]: η =?10 log （平方等于質(zhì)量特性)
=?10 log
這里，y——不同噪聲條件下所觀察的質(zhì)量特性
n——實(shí)驗(yàn)次數(shù)
從每個(gè)L18型正交實(shí)驗(yàn)得到的信噪比（S/N）數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算后，運(yùn)用差異分析技術(shù)(變異)和殲比檢驗(yàn)來測(cè)定每一個(gè)主要的因素 [8]。 優(yōu)化小而好類型的工程問題問題更是盡量使η最大而定。各級(jí)η選擇的最大化將對(duì)最終的η因素有重大影響。 最優(yōu)條件可視研磨球而待定。
圖5.a. 球面研磨工具的圖片. b.球拋光工具的圖片
四、實(shí)驗(yàn)工作和結(jié)果:
這項(xiàng)研究使用的材料是PDS5工具鋼(相當(dāng)于艾西塑膠模具)[9]， 它常用于大型注塑模具產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)汽車零件領(lǐng)域和國(guó)內(nèi)設(shè)備。 該材料的硬度約HRC33(HS46)[9]。 具體好處之一是, 由于其特殊的熱處理前處理，模具可直接用于未經(jīng)進(jìn)一步加工工序而對(duì)這一材料進(jìn)行加工。式樣的設(shè)計(jì)和制造,應(yīng)使它們可以安裝在底盤，來測(cè)量相應(yīng)的反力。 PDS5試樣的加工完畢后，裝在大底盤上在三坐標(biāo)加工中心進(jìn)行了銑削，這種加工中心是由楊*鋼鐵公司所生產(chǎn)(中壓型三號(hào)),配備了FANUC-18M公司的數(shù)控控制器(0.99型)[10]。用hommelwerket4000設(shè)備來測(cè)量前機(jī)加工前表面的粗糙度,使其可達(dá)到1.6微米。 圖6試驗(yàn)顯示了球面磨削加工工藝的設(shè)置。 一個(gè)由Renishaw公司生產(chǎn)的視頻觸摸觸發(fā)探頭，安裝在加工中心上，來測(cè)量和確定和原始式樣的協(xié)調(diào)。 數(shù)控代碼所需要的磨球路徑由PowerMILL軟件產(chǎn)。這些代碼經(jīng)過RS232串口界面，可以傳送到裝有控制器的數(shù)控加工中心上。
圖6.球面磨削加工工藝的設(shè)置
完成了L18型矩陣實(shí)驗(yàn)后，表2 （PDS5試樣光滑表層的粗糙度）總結(jié)了光滑表面的粗糙度RA值，計(jì)算了每一個(gè)L18型矩陣實(shí)驗(yàn)的信噪比（S/N）,從而用于方程1。通過表2提供的各個(gè)數(shù)值，可以得到4中不同程度因子的平均信噪比（S/N），在圖7中已用圖表顯示。
圖7.四種不同程度因子的平均信噪比
表2.PDS5試樣光滑表層的粗糙度
表3.由因素水平(dB)的平均S/N比率
球面研磨工藝的目標(biāo)，就是通過確定每一種因子的最佳優(yōu)化程度值，來使試樣光滑表層的表面粗糙度值達(dá)到最小。因?yàn)? log是一個(gè)減函數(shù)，我們應(yīng)當(dāng)使信噪比（S/N）達(dá)到最大。因此，我們能夠確定每一種因子的最優(yōu)程度使得η的值達(dá)到最大。因此基于這個(gè)點(diǎn)陣式實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)轉(zhuǎn)速應(yīng)該是18000RPM，如表4（優(yōu)化組合球面研磨參數(shù)）所示。
表4.優(yōu)化組合球面研磨參數(shù)
通過使用數(shù)據(jù)方差分析的技術(shù)和F比檢驗(yàn)方法，進(jìn)一步確定了每一種因子有什么主要的影響，從而確定了它們的影響程度(見表5信噪比和表面粗糙度)。F0.1，2，13的F比的比值是2.76，相當(dāng)于10%的影響程度。（或者置信水平為90%）這個(gè)因子的自由度是2，自由度誤差是13，根據(jù)F分布表[11]。如果F比值大于2.76，就可以認(rèn)為對(duì)表面粗糙度有顯著影響。結(jié)果，進(jìn)給量和磨削深度都對(duì)表面粗糙度有顯著影響。
表5.信噪比和表面粗糙度
為了觀察使用最優(yōu)磨削組合參數(shù)的重復(fù)性能，進(jìn)行了5種不同類別的實(shí)驗(yàn)，如表6所示。獲得被測(cè)試樣的表面粗糙度值RA大約是0.35微米。使用球研磨組合參數(shù)，可使表面粗糙度提高了78%。使用球面拋光的優(yōu)化參數(shù)，光滑表面進(jìn)一步被拋光。經(jīng)過球面拋光可獲得粗糙度RA值為0.06微米的表面。被改善了的拋光表面，可以在30×光學(xué)顯微鏡觀察下進(jìn)行觀察，如圖8.（未加工表面、光滑面和拋光面的測(cè)試樣品的顯微鏡象(30×)的比較）所示。經(jīng)過拋光工藝，工件機(jī)加工前的表面粗糙度改善了近95%。
圖8.未加工表面、光滑面和拋光面的測(cè)試樣品的顯微鏡象(30×)的比較
從田口矩陣實(shí)驗(yàn)獲得的球面研磨優(yōu)化參數(shù)，適用于曲面光滑的模具，從而改善表面的粗糙度。選擇香水瓶為一個(gè)測(cè)試載體。對(duì)于被測(cè)物體的模具數(shù)控加工中心，由PowerMILL軟件來模擬測(cè)試。經(jīng)過精銑，通過使用從田口矩陣實(shí)驗(yàn)獲得的球面研磨優(yōu)化參數(shù)，模具表面進(jìn)一步光滑。緊接著,使用打磨拋光的最佳參數(shù)，來對(duì)光滑曲面進(jìn)行拋光工藝，進(jìn)一步改善了被測(cè)物體的表面粗糙度。(見圖 9)。模具內(nèi)部的表面粗糙度用hommelwerket4000設(shè)備來測(cè)量。模具內(nèi)部的表面粗糙度RA的平均值為2.15微米，光滑表面粗糙度RA的平均值為0.45微米，拋光表面粗糙度RA的平均值為0.07微米。被測(cè)物體的光滑表面的粗糙度改善了：(2.15-0.45)/2.15=79.1%，拋光表面的粗糙度改善了：(2.15-0.07)/2.15=96.7%。
圖9.改善后的粗糙度
五、結(jié)論:
在這項(xiàng)工作中,對(duì)注塑模具的曲面進(jìn)行了自動(dòng)球面研磨與球面拋光加工，并將其工藝最佳參數(shù)成功地運(yùn)用到加工中心上。 設(shè)計(jì)和制造了球面研磨裝置(及其對(duì)準(zhǔn)組件)。通過實(shí)施田口L18型矩陣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確定了球面研磨的最佳參數(shù)。對(duì)于PDS5注塑模具鋼的最佳球面研磨參數(shù)是以下一系列的組合：材料的磨料為粉紅氧化鋁，進(jìn)給量料500毫米/分鐘，磨削深度20微米，轉(zhuǎn)速為18000RPM。通過使用最佳球面研磨參數(shù)，試樣的表面粗糙度RA值從約1.6微米提高到0.35微米。應(yīng)用最優(yōu)化表面磨削參數(shù)和最佳拋光參數(shù)，來加工模具的內(nèi)部光滑曲面，可使模具內(nèi)部的光滑表面改善79.1%，拋光表面改善96.7%。
參考文獻(xiàn)
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河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
系 部： 材料工程系
專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造
學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào):
設(shè)計(jì)(論文)題目：骨輪零件塑料成型工藝及注塑模具設(shè)計(jì)
起 迄 日 期: 2指 導(dǎo) 教 師:
發(fā)任務(wù)書日期: 2006年3月6日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書
1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的：
所示圖形為骨輪零件，材料為聚甲醛，設(shè)計(jì)一套塑料注塑模具，要求能適應(yīng)大批量生產(chǎn)。
2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：
1、了解目前國(guó)內(nèi)外注塑模具的發(fā)展現(xiàn)狀
2、分析骨輪零件的塑料注塑工藝并確定其工藝方案
3、骨輪零件的注塑模設(shè)計(jì)
4、繪制模具總裝圖，并繪制零件圖
5、骨輪零件的模具安裝與調(diào)整
6、得出設(shè)計(jì)結(jié)論
所在專業(yè)審查意見：
負(fù)責(zé)人：
2006年5月15日
系部意見：
系領(lǐng)導(dǎo)：
2006年5 月15日
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零(部)件名稱
共( )頁(yè)
第( )頁(yè)
車間
工序號(hào)
工序名稱
材料牌號(hào)
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每個(gè)毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
r·minˉ1
切削速度
m·minˉ1
進(jìn)給量
mm·rˉ1
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
機(jī)動(dòng)
輔助
設(shè) 計(jì)(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì) 簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
模具典型零件機(jī)械加工工序卡
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
論文題目：骨輪零件塑料成型工藝及注塑模具設(shè)計(jì)
系 部 材料工程系
專 業(yè)
班 級(jí)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
2006年5 月10日
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)：
專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造
設(shè)計(jì)(論文)題目： 骨輪注塑模的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師：
2006年5月8日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫1500字左右（本科生200字左右）的文獻(xiàn)綜述(包括目前該課題在國(guó)內(nèi)外的研究狀況、發(fā)展趨勢(shì)以及對(duì)本人研究課題的啟發(fā))：
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，國(guó)防建設(shè)和科學(xué)技術(shù)，交通運(yùn)輸，石油化工，機(jī)械電子，郵政通信，建筑旅游，醫(yī)療衛(wèi)生，環(huán)境保護(hù)，家用電器，教育文化，體育藝術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域，塑料制品已經(jīng)無(wú)處不在，在目光難及的人造衛(wèi)星，宇宙飛船上，塑料制品占其體積的一半，甚至塑制人體器官也離不開塑料.
“塑料模具設(shè)計(jì)”課程是該專業(yè)的一門專業(yè)課，通過“塑料模具設(shè)計(jì)”課的學(xué)習(xí)，能夠讓我們對(duì)“塑料模具設(shè)計(jì)與制造”這門課有了進(jìn)一步的了解，使我們更加清晰的知道塑料注射模的發(fā)展?jié)摿?。通過“塑料注射模畢業(yè)設(shè)計(jì)”的學(xué)習(xí)，使我了解到塑料行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)及發(fā)展前景。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，塑料注射模已經(jīng)成為制造塑料制造品的主要手段之一，且發(fā)展成為最有前景的模具之一。實(shí)際上，塑料制品是目標(biāo)，塑料注射模是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的一種手段，所以不能“孤立地為模具而只考慮模具”，應(yīng)從系統(tǒng)工程角度出發(fā)，把塑料注射模作為塑料注射成型加工系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，這樣在設(shè)計(jì)和制造塑料注射模時(shí)，就應(yīng)把這個(gè)系統(tǒng)中的其它環(huán)節(jié)作為塑料注射模設(shè)計(jì)與制造的考慮因素.
我國(guó)發(fā)展塑料工業(yè)從50年代末開始，60年代石油工業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)了塑料工業(yè)的飛速發(fā)展。70年代引進(jìn)成套設(shè)備，使聚乙烯、聚丙烯等材料的生產(chǎn)不僅產(chǎn)量增加而且質(zhì)量上了新臺(tái)階。特別是近幾年，我國(guó)的注射成型設(shè)備也可以自主開發(fā)。注射成型是塑料加工中最普遍采用的方法，該方法適合用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其它成型方法望塵莫及的。由于注射成型加工不僅常量多而且適用多種原料，能夠成批，連續(xù)地生產(chǎn)，并且具有固定的尺寸，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、高速化。因此，具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。但是，我國(guó)在成型工藝方面發(fā)展的確與國(guó)外還有著較大的差距。單就從模具標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化方面看，就有著很大的差距。目前，先進(jìn)國(guó)家象美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)化達(dá)70%，專業(yè)化達(dá)80%。而我國(guó)僅為20%和5%。至2002年，全球所生產(chǎn)的塑料制品超過1.65億噸之多.塑料已經(jīng)成為在鋼鐵，木材，水泥之后的第四大工業(yè)基礎(chǔ)材料.
塑料模有很多種，包括注射模，壓縮模，傳遞模，擠出模，中空吹塑模等多種塑料成型模具.在上述各種塑料模具中，由于注射模具具有高效，精密，可成型各種復(fù)雜制品，工藝先過等諸多其它成型模具所不及的特點(diǎn)而成為塑料制品成型工藝中最重要的并且起主導(dǎo)作用的模塑成型工藝裝備.所以在骨輪塑料模的設(shè)計(jì)中采用注塑模.主要設(shè)計(jì)的內(nèi)容有:
合理地選擇模具結(jié)構(gòu)；正確地確定模具成型零件的尺寸；設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)制造方便；充分考慮設(shè)計(jì)特色盡量減少后加工；設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)效率高，安全可靠；模具零件應(yīng)耐磨耐用;模具結(jié)構(gòu)要適應(yīng)塑料的成型特性.
1.了解了聚合物的物理性能，流動(dòng)特性，成型過程中的物理化學(xué)變化及塑料組成分類及性能；2.了解塑料成型的其本原理和工藝特點(diǎn)，正確分析成型工藝對(duì)模個(gè)的要求；3.能掌握各種成型設(shè)備對(duì)各類模具的要求；4.掌握各類成型模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法，能設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度的模具；5.具有初步分析解決成型現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問題的能力，包括具有初步分析成型缺陷產(chǎn)生的原因和提出克服的辦法；6.使之能滿足與此專業(yè)相關(guān)的企業(yè)，事業(yè)單位對(duì)就業(yè)者的要求，并為學(xué)習(xí)者的進(jìn)步發(fā)展和創(chuàng)業(yè)打下較為牢固的基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)本課程的要求是理論聯(lián)系實(shí)際在學(xué)習(xí)好，相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本設(shè)計(jì)方法的同時(shí)，還必須具備實(shí)際動(dòng)手的能力即掌握上機(jī)操作，生產(chǎn)塑料制品的基本技能和用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)塑料制品和塑料模具的技能.
本課程設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的為一骨輪塑件制品，，而且選用注塑成型的方法，一方面比較適合塑料原材料的成型性能特點(diǎn)，另一方面用注塑成型方法加工的塑料制品，不僅可以成型其制品的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，而且制品精度高，質(zhì)量好，注塑成型的生產(chǎn)率也高.通過這次設(shè)計(jì)，可以真實(shí)的感覺到不論在專業(yè)知識(shí)，還是在基礎(chǔ)知識(shí)方面，我的能力都有了很大的提高和進(jìn)步.一方面可以把平時(shí)所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通，另一方面.可以使設(shè)計(jì)出來的東西有創(chuàng)新的特點(diǎn).同時(shí)在蘇老師的身上，我還學(xué)到一種治學(xué)精神.
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 鄒繼強(qiáng). 塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì). 北京： 清華大學(xué)出版社，2005
[2] 楊占堯. 塑料注塑料模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì). 北京：清華大學(xué)出版社，2004
[3] 唐志玉. 塑料模具設(shè)計(jì)師指南. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1996
[4] 劉昌祺. 塑料模具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998
[5] 陸宇. 實(shí)用注塑模具設(shè)計(jì). 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1985
[6] 唐志玉，李德群. 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典. 江西：科學(xué)技術(shù)出版社，2003
[7] 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組. 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001
[8] 賈潤(rùn)禮，程志遠(yuǎn). 實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2004
[9] 閻亞林. 塑料模具圖冊(cè). 北京：高等教育出版社，2004
[10] N.拉奧、K.奧布賴斯. 塑料工程師設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)手冊(cè). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告
２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進(jìn)度安排等）：
（1）查閱相關(guān)資料，撰寫開題報(bào)告----2周；
（2）進(jìn)行各種工藝計(jì)算----2周；
（3）根據(jù)計(jì)算結(jié)果，繪制裝配圖，并繪制非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖----2周
（4）撰寫畢業(yè)說明書，編制加工工藝卡。----1周
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見：
1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：
本綜述具有一定的廣度，說明作者在撰寫的過程中查閱了大量的相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)目前先進(jìn)的工藝進(jìn)行了調(diào)查研究，并針對(duì)課題進(jìn)行初步分析，提出了可行的設(shè)計(jì)方案。
2．對(duì)本課題的研究思路、深度、廣度及工作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：
查閱資料充分，研究思路新穎，能達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目的。
指導(dǎo)教師：
2006年 5 月 10 日
所在專業(yè)審查意見：
負(fù)責(zé)人：
2006年 5 月 10 日
骨輪注塑模設(shè)計(jì)
摘要：針對(duì)塑料骨輪薄壁的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一副具有側(cè)抽芯功能的模具，并介紹了該模具的結(jié)構(gòu)和工作過程以及注射模的設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)要點(diǎn)和模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題，并對(duì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算作了較詳細(xì)的闡述。
根據(jù)注射模的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求，以及尺寸等各項(xiàng)因素。該注射模采用了一模一件的模具結(jié)構(gòu)和脫件板頂出裝置。根據(jù)注射模和注射機(jī)的關(guān)系選擇注射機(jī)和確定塑件的注射工藝參數(shù)。注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括分型面選擇、確定型腔的排列方式、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)和成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
該模具結(jié)構(gòu)緊湊，合理經(jīng)生產(chǎn)使用，各部分動(dòng)作準(zhǔn)確可靠，有效地解決了點(diǎn)澆口注射成型模成型薄壁制品常見的缺陷問題，塑件質(zhì)量穩(wěn)定，符合設(shè)計(jì)要求，
可以實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，而且生產(chǎn)效率高。
關(guān)鍵詞：骨輪，注射模，薄壁，側(cè)抽芯。
Abstract
In view of the plastic bone turn of thin wall characteristic, designed to have the side to pull out the core function the mold, and introduced the question which this mold structure and the work process as well as injected the mold the design proposal, the design main point and the mold designed when should pay attention, and to poured the system the design calculation to make the detailed elaboration.
According to injects the mold the structure and the design request, as well as size and so on each factor. This injection mold has used a mold mold structure and escapes a board to go against the installment. According to injects the mold and the injection machine relations choice injection machine and the determination models the injection craft parameter. Injects the mold the structural design including to divide the profile choice, the deterministic cavity arrangement way, pours the system design and takes shape the components structural design.
This mold structure compact, reasonably after production use, each part of movements accurate reliable, effectively solved a runner to inject the mold to take shape the thin wall product common flaw question, modelled a quality stably, conformed to the design requirement, might realize the mass production, moreover the production efficiency was high.
Key word
The bone wheel, injects the mold, the thin wall, the side pulls out the core。
目錄
第一章 緒論
1.1 塑料模的發(fā)展歷史…………………………………………………………1
1.2 塑料模具的類型……………………………………………………………1
1.3 課程設(shè)計(jì)的目的……………………………………………………………2
1.4 課程設(shè)計(jì)的要求……………………………………………………………2
1.5 課程設(shè)計(jì)的意義……………………………………………………………2
第二章 塑件工藝設(shè)計(jì)
2.1 塑件的工藝性分析………………………………………………………3
2.2 計(jì)算塑料的體積和質(zhì)量…………………………………………………4
2.3 塑件注塑工藝參數(shù)的確定………………………………………………4
第三章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 分型面的選擇………………………………………………………………5
3.2 確定型腔的排列方式………………………………………………………6
3.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………………………6
3.4 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………8
3.5 成型零部件的設(shè)計(jì)………………………………………………………10
第四章 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算
4.1 型腔尺寸的有關(guān)計(jì)算………………………………………………………12
4.2型芯尺寸的有關(guān)計(jì)算………………………………………………………13
4.3型腔側(cè)壁厚和底板厚度計(jì)算………………………………………………15
第五章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5.1 加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………16
5.2 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………16
5.3 冷卻時(shí)間計(jì)算……………………………………………………………16
第六章 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………17
6.2 頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………17
6.3 對(duì)合導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………17
6.4 模具閉合高度的確定………………………………………………………18
第七章 繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖
7.1繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖………………………………………19
第八章 注塑模主要零件加工工藝規(guī)程的編制
8.1注塑模主要零件加工工藝規(guī)程的編制……………………………………20
結(jié)論………………………………………………………………………………………………23
致謝………………………………………………………………………………………………24
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………………………25
插圖清單
1. 塑件零件圖1…………………………………………………………………………………3
2. 分型面選擇如圖2……………………………………………………………………………6
3. 型腔的排列方式如圖3………………………………………………………………………6
4. 澆口的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖4…………………………………………………………………………8
5. 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖5…………………………………………………………………………11
6. 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖6 ……………………………………………………………………………11
表格清單
1． 上凹?；瑝K加工工藝過程……………………………………………………………………20
2． 下固定板加工工藝過程………………………………………………………………………21
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)
學(xué)生姓名： 班級(jí): 學(xué)號(hào)：
題 目： 骨輪塑料模具設(shè)計(jì)
綜合成績(jī)：
指導(dǎo)者評(píng)語(yǔ)：
指導(dǎo)者(簽字)：
2006年 5 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)
評(píng)閱者評(píng)語(yǔ)：
評(píng)閱者(簽字)：
2006 年 5 月 日
答辯委員會(huì)（小組）評(píng)語(yǔ)：
答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)：
2006 年 5月 日
骨輪零件塑料成型工藝及注塑模具設(shè)計(jì)
第一章.緒 論
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，國(guó)防建設(shè)和科學(xué)技術(shù)，交通運(yùn)輸，石油化工，機(jī)械電子，郵政通信，建筑旅游，醫(yī)療衛(wèi)生，環(huán)境保護(hù)，家用電器，教育文化，體育藝術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域，塑料制品已經(jīng)無(wú)處不在，在目光難及的人造衛(wèi)星，宇宙飛船上，塑料制品占其體積的一半，甚至塑制人體器官也離不開塑料.
“塑料模具設(shè)計(jì)”課程是該專業(yè)的一門專業(yè)課，通過“塑料模具設(shè)計(jì)”課的學(xué)習(xí)，能夠讓我們對(duì)“塑料模具設(shè)計(jì)與制造”這門課有了進(jìn)一步的了解，使我們更加清晰的知道塑料注射模的發(fā)展?jié)摿ΑＭㄟ^“塑料注射模畢業(yè)設(shè)計(jì)”的學(xué)習(xí)，使我了解到塑料行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)及發(fā)展前景。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，塑料注射模已經(jīng)成為制造塑料制造品的主要手段之一，且發(fā)展成為最有前景的模具之一。實(shí)際上，塑料制品是目標(biāo)，塑料注射模是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的一種手段，所以不能“孤立地為模具而只考慮模具”，應(yīng)從系統(tǒng)工程角度出發(fā)，把塑料注射模作為塑料注射成型加工系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，這樣在設(shè)計(jì)和制造塑料注射模時(shí)，就應(yīng)把這個(gè)系統(tǒng)中的其它環(huán)節(jié)作為塑料注射模設(shè)計(jì)與制造的考慮因素.
1.1 塑料模的發(fā)展歷史
我國(guó)發(fā)展塑料工業(yè)從50年代末開始，60年代石油工業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)了塑料工業(yè)的飛速發(fā)展。70年代引進(jìn)成套設(shè)備，使聚乙烯、聚丙烯等材料的生產(chǎn)不僅產(chǎn)量增加而且質(zhì)量上了新臺(tái)階。特別是近幾年，我國(guó)的注射成型設(shè)備也可以自主開發(fā)。注射成型是塑料加工中最普遍采用的方法，該方法適合用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其它成型方法望塵莫及的。由于注射成型加工不僅常量多而且適用多種原料，能夠成批，連續(xù)地生產(chǎn)，并且具有固定的尺寸，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、高速化。因此，具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。但是，我國(guó)在成型工藝方面發(fā)展的確與國(guó)外還有著較大的差距。單就從模具標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化方面看，就有著很大的差距。目前，先進(jìn)國(guó)家象美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)化達(dá)70%，專業(yè)化達(dá)80%。而我國(guó)僅為20%和5%。至2002年，全球所生產(chǎn)的塑料制品超過1.65億噸之多.塑料已經(jīng)成為在鋼鐵，木材，水泥之后的第四大工業(yè)基礎(chǔ)材料.[6]
1.2 塑料模具的類型
塑料模有很多種，包括注射模，壓縮模，傳遞模，擠出模，中空吹塑模等多種塑料成型模具.在上述各種塑料模具中，由于注射模具具有高效，精密，可成型各種復(fù)雜制品，工藝先過等諸多其它成型模具所不及的特點(diǎn)而成為塑料制品成型工藝中最重要的并且起主導(dǎo)作用的模塑成型工藝裝備.所以在骨輪塑料模的設(shè)計(jì)中采用注塑模.主要設(shè)計(jì)的內(nèi)容有:合理地選擇模具結(jié)構(gòu)；正確地確定模具成型零件的尺寸；設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)制造方便；充分考慮設(shè)計(jì)特色盡量減少后加工；設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)效率高，安全可靠；模具零件應(yīng)耐磨耐用;模具結(jié)構(gòu)要適應(yīng)塑料的成型特性.[1]
1.3 課程設(shè)計(jì)的目的
1.了解了聚合物的物理性能，流動(dòng)特性，成型過程中的物理化學(xué)變化及塑料組成分類及性能；2.了解塑料成型的其本原理和工藝特點(diǎn)，正確分析成型工藝對(duì)模個(gè)的要求；3.能掌握各種成型設(shè)備對(duì)各類模具的要求；4.掌握各類成型模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法，能設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度的模具；5.具有初步分析解決成型現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問題的能力，包括具有初步分析成型缺陷產(chǎn)生的原因和提出克服的辦法；6.使之能滿足與此專業(yè)相關(guān)的企業(yè)，事業(yè)單位對(duì)就業(yè)者的要求，并為學(xué)習(xí)者的進(jìn)步發(fā)展和創(chuàng)業(yè)打下較為牢固的基礎(chǔ)。
1.4 課程設(shè)計(jì)的要求
學(xué)習(xí)本課程的要求是理論聯(lián)系實(shí)際在學(xué)習(xí)好，相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本設(shè)計(jì)方法的同時(shí)，還必須具備實(shí)際動(dòng)手的能力即掌握上機(jī)操作，生產(chǎn)塑料制品的基本技能和用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)塑料制品和塑料模具的技能.
1.5 課程設(shè)計(jì)的意義
本課程設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的為一骨輪塑件制品，，而且選用注塑成型的方法，一方面比較適合塑料原材料的成型性能特點(diǎn)，另一方面用注塑成型方法加工的塑料制品，不僅可以成型其制品的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，而且制品精度高，質(zhì)量好，注塑成型的生產(chǎn)率也高.通過這次設(shè)計(jì)，可以真實(shí)的感覺到不論在專業(yè)知識(shí)，還是在基礎(chǔ)知識(shí)方面，我的能力都有了很大的提高和進(jìn)步.一方面可以把平時(shí)所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通，另一方面.可以使設(shè)計(jì)出來的東西有創(chuàng)新的特點(diǎn).同時(shí)在蘇老師的身上，我還學(xué)到一種治學(xué)精神.
第2章 塑料工藝設(shè)計(jì)
本節(jié)根據(jù)一個(gè)塑件的模塑成型要求,綜合介紹塑件的注塑成型工藝的選擇,成型模具的設(shè)計(jì)程序,模具主要零部件的加工工藝規(guī)程的編制及模具裝配與試模的工藝方法等內(nèi)容.[3]
2.模塑工藝規(guī)程的編制
由零件圖可知：本設(shè)計(jì)的塑件是一個(gè)骨輪線架，而且本塑件所采用的材料為聚甲醛，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
圖1塑件圖
2.1塑件的工藝分析
2.1.1塑件的原材料分析。本材料采用共聚甲醛。屬于熱塑性材料。該塑料從使用性能上講有以下特點(diǎn)：
a．結(jié)晶性熔融范圍很窄。熔融或凝固速度快，結(jié)晶化速度快，料溫稍低于熔融溫度即發(fā)生結(jié)晶化，流動(dòng)性下降。
b．熱敏性強(qiáng)，極易分解，一般在240℃是發(fā)生分解，(在200℃中滯留30上也會(huì)發(fā)生分解),分解時(shí)產(chǎn)生刺激性，腐蝕性氣體。
c．流動(dòng)性中等，溢邊值為0．04左右，流動(dòng)性對(duì)溫度變化不敏感，對(duì)注射壓力變化敏感。
d．結(jié)晶度高，結(jié)晶化時(shí)體積變化大，成型收縮范圍大，收縮率大，
e．吸濕性低，水分對(duì)成型影響極小，一般可不干燥處理，但為了防止樹脂表面粘附水分，加工前可進(jìn)行干燥并起預(yù)熱作用，特別是對(duì)大面積薄壁塑件，改善塑件表面光澤有較好效果。
f．摩擦因數(shù)低，彈性高，塑件表面可帶皺紋花樣，但易產(chǎn)生表面缺陷，如毛斑，折皺，熔接痕，縮孔，凹痕等弊病。
綜合性能良好，加工方便，減摩，耐摩，耐疲勞性能優(yōu)異，制品彈性，剛性，尺寸穩(wěn)定性好，可用手尺寸要求穩(wěn)定的，配合表面要求高的零部件。[2]
2．1．2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析
a.結(jié)構(gòu)分析。從零件圖上分析，本制品為一個(gè)圓柱形。在寬度方向有一個(gè)內(nèi)側(cè)。在高度方向有一個(gè)厚度為3的翻邊。因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，該零件屬于中等復(fù)雜程度。
b.尺寸精度分析。該零件重要尺寸，如, , 等。尺寸精度為MT3（GB/T14486-1993）級(jí)。次重要尺寸，如，，， 等尺寸精度為MT4（GB/T14486-1993）級(jí)。由以上分析可見，該零件的尺寸精度中等偏上，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。
從模具的壁厚上來看，壁厚為3,而且各處都一致，均勻的壁厚有利于制件的成型。
c.表面質(zhì)量分析。本制品要求零件表面無(wú)銀絲，起泡，縮孔，折皺等現(xiàn)象，還要達(dá)到外觀光滑，聞不到刺激性的氣味。其它，沒有很高的要求，所以可以很容易實(shí)現(xiàn)。
綜上分析可以看出，注塑是在工藝參數(shù)控制的較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。
2．2 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量
計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù) ；
計(jì)算塑件的體積：（過程略）；
計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得聚甲醛的密度故塑件的質(zhì)量為：
由上面的分析可得，本模具應(yīng)用一模一腔的結(jié)構(gòu)，既考慮了注塑機(jī)的最大的注塑量和本材料的各項(xiàng)性能因素，還有結(jié)構(gòu)的尺寸因素。同時(shí)考慮其外形，注塑時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)在設(shè)備等情況，初步先用注塑機(jī)為G54-S200/400。
2．3 塑件注塑工藝參數(shù)的確定
查找相關(guān)文獻(xiàn)和參考工廠實(shí)際應(yīng)用的情況，共聚甲醛的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)孫情況作適當(dāng)調(diào)整）[5]
注塑機(jī)型： 螺桿式；
密度： 1.41～1.43；
計(jì)算收縮率： 1.2～3.0；
預(yù)熱：溫度℃： 80～100℃；
時(shí)間h： 3～5；
料筒溫度： 后段溫度：160～170℃；
中段溫度：170～180℃；
前段溫度：180～190℃；
噴嘴溫度： 170～180℃；
模具溫度： 90～120℃；（通過模溫調(diào)節(jié)液來控制）
注射壓力/MPa： 80～130；
注射速度： 50％（在盡量長(zhǎng)，工藝允許的時(shí)間內(nèi)填充）
注射時(shí)間： 20～90；
保壓時(shí)間： 0～5；
冷卻時(shí)間： 20～60；
總周期： 50～160 ；
螺桿轉(zhuǎn)速： 28r/min；
螺桿背壓/MPa： 0.6；
噴嘴孔徑： 4；
噴嘴形式：逆向倒錐形的直通式；（為了避免物料與模具接觸時(shí)發(fā)生固化堵住通道，同時(shí)也防止產(chǎn)生流涎，并能減少制品的變形）
后處理：紅外線燈，鼓風(fēng)烘箱100～110℃；
8～12h；
余料量：4；(過大容易增大注射壓力損失,并延長(zhǎng)物料受熱時(shí)間,從而收起降解)。
在成型過程中要盡量使料充分結(jié)晶，還要盡量避免料二次結(jié)晶，繼續(xù)收縮，從而影響制件的精度。 注塑時(shí)可用螺桿式和柱塞式成型，長(zhǎng)徑比18，壓縮比2～3，計(jì)量的長(zhǎng)度4～5。
第三章．注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面選擇，模具型腔數(shù)目的確定，型腔的排列方式，冷卻水道布局，澆口位置設(shè)置，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。[7]
3．1分型面的選擇
在設(shè)計(jì)中，只有選擇分型面的位置，然后才能去設(shè)計(jì)其他生產(chǎn)條件及生產(chǎn)批量所需的機(jī)械化和自動(dòng)化程度等細(xì)節(jié)方面的問題。
所以說，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)分型面的選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。所以要求選取的分型面位置不會(huì)使塑件卡在型腔無(wú)法取出，也同時(shí)要做到塑件在動(dòng)定模打開的時(shí)候，盡可能滯留在動(dòng)模一側(cè)。
由于本塑件為一個(gè)骨輪制品，總體形狀為圓柱形。表面質(zhì)量沒有其它的特殊要求，制品的形狀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱，且垂直于軸線方向，綜上考慮，選擇如圖2-2所示的分型方式既可以降低模具的復(fù)雜程度，減少模具加工難度又于成型后取出制件，故所以選擇所示的分型方式。
圖2 分型面的選擇
3．2確定型腔的排列方式
由于本塑料的形狀和尺寸決定，還同時(shí)考慮澆注系統(tǒng)，模具復(fù)雜程度，和注塑機(jī)的注射量等因素，采用一模一腔的形式. 圖3 澆口的分布
3．3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3．3．1主流道設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得G54-S200/400 型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸
噴嘴前端孔徑：4；
噴嘴前端球面半徑：18；
根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：
；
取主流道球面半徑；
取主流道的小端直徑5；
主流道截面積的大小最先影響塑料熔體的流速和充模時(shí)間，主流道出口端應(yīng)有圓角，圓角半徑約為2.0。表面粗糙度小于Ra0。63～1。25，主流道進(jìn)口端與噴嘴頭部做成凹下的球面，以便與噴嘴頭部的球面半徑匹配，否則會(huì)造成漏料，給脫下主流道帶來困難。
為了便于將凝料從主流道中撥出，將主流道設(shè)計(jì)為圓錐形，其錐角可選2～4o，經(jīng)換算得主流道大端直徑D＝7。小端直徑D=5。為使熔料順利進(jìn)入分流道，可在主流道出料端設(shè)計(jì)半徑r=5的圓弧過渡。主流道長(zhǎng)度選60。
主流道襯套設(shè)計(jì)：主流道先用B型襯套，其材料要選用優(yōu)質(zhì)鋼材（T8A），熱處理后硬度為53～57HRC。與定模的配合為H7/m6。
定位環(huán)設(shè)計(jì)：定位環(huán)秘注塑機(jī)定模固定板中心的定位孔相配合,其作用是為了使主流道與噴嘴和料筒對(duì)中.
3．3．2分流道設(shè)計(jì)
分流道的形狀及尺寸，應(yīng)根據(jù)塑件的體積，壁厚，形狀的復(fù)雜程度，注塑速率，分流道長(zhǎng)度等因素來確定。本塑件的形狀不算太復(fù)雜，熔料填充型腔比較容易。根據(jù)型腔的排列方式可知分流道的長(zhǎng)度較短，雖然理論上來講，分流道以圓形為好，但為了便于加工模具，可采用梯形分流道。分流道尺寸為：
b2=3/4b1=6,h=2/3b1=5；
選用b1=8；
分流道的分支和拐角要盡量少，要平衡或?qū)ΨQ地分布，拐角處要高分流道冷料穴。[2]
3．3．3拉料桿的設(shè)計(jì)：由于本模具采用脫件板脫模機(jī)構(gòu),所以采用端頭為球形的拉料桿,球形拉料桿的球頭和細(xì)頸部分伸到冷料井內(nèi).動(dòng),定模打開時(shí)將主流道凝料拉向動(dòng)模一側(cè),頂出行程中,脫件板將塑件從主型芯上脫下的同時(shí)也將主流道從球頭上脫下.
3．3．4澆口設(shè)計(jì)
根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用針尖澆口也就是點(diǎn)澆口比較合適，點(diǎn)澆口截面一般為圓形，其直徑選為1.5。
澆口與模腔接合處采取倒角或圓弧，以避免澆口順開模拉斷時(shí)損壞制品，同時(shí)本制品尺寸較大，可以使用多個(gè)點(diǎn)澆口進(jìn)料方式。澆口尺寸：
圖4澆口的尺寸
l=2；
D=5；
D1=5；
=4o；
c=R0。3；
d=nK=2；
3．4抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
該骨輪制品塑件有一內(nèi)側(cè)凹，并且垂直于脫模方向，阻礙成型后塑件從模具中脫出。因此，成型內(nèi)側(cè)必須做成活動(dòng)的型芯就必須要設(shè)計(jì)抽芯機(jī)構(gòu)。
本模具選用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)。
3．4．1確定抽芯距 抽芯距要保證側(cè)向瓣合模塊完全退到骨架臺(tái)肩之外才能將制品頂出脫模。
；
；
；
其中：S為設(shè)計(jì)抽芯距；
Sc為臨界抽芯距；
3．4．2斜導(dǎo)柱傾角
斜導(dǎo)柱的傾斜角是斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)主要技術(shù)數(shù)據(jù)之一，它與抽撥力和抽撥距有直接關(guān)系，一般?。?5o～25o，在本模具中選?。?0o。
的大小對(duì)斜銷的有效長(zhǎng)度,抽撥距和受力情況等起決定性作用。
3．4．3斜導(dǎo)柱的尺寸
斜導(dǎo)柱直徑的確定：斜導(dǎo)柱直徑主要受彎曲力影響。
斜導(dǎo)柱的直徑取決于抽撥力及其傾斜角度,可按設(shè)計(jì)資料的有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算,本模具經(jīng)驗(yàn)估值,取斜導(dǎo)柱的直徑為；
3．4．4斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度計(jì)算
斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度計(jì)算參考如圖。其總長(zhǎng)度與斜導(dǎo)柱直徑傾角,抽撥距,以及斜導(dǎo)柱固定板尺寸有關(guān)；
L總=L1+L2+L3+L4+L5
=D/2tan+h/cos+s/sin+d/2tan+(10～15)
=88
取D=30,
L4為斜導(dǎo)柱的有效長(zhǎng)度；
3．4．5斜導(dǎo)柱形狀
斜導(dǎo)柱頭部可以做成半球形或錐臺(tái)形,但應(yīng)注意錐臺(tái)的斜角必須大于斜導(dǎo)柱傾角,以避免工作長(zhǎng)度(L)脫離滑塊斜孔之后,斜導(dǎo)柱頭部仍有驅(qū)動(dòng)作用,為了減小斜導(dǎo)柱與滑塊斜孔之間的摩擦,可在斜導(dǎo)柱外部圓輪廓上銑出出兩個(gè)對(duì)稱平面。
3．4．6斜導(dǎo)柱的材料及安裝配合
斜導(dǎo)柱與導(dǎo)柱一樣,可用45鋼或碳素工具鋼,也可用20鋼滲碳(熱處理要求硬度55HRC。表面粗糙度Ra小于0.63～1.25。斜導(dǎo)柱與固定板之間采用過渡配合。H7/m8配合。由于斜導(dǎo)柱在模具工作過程中主要用于驅(qū)動(dòng)側(cè)向滑塊的導(dǎo)滑等問題均與斜導(dǎo)柱的安裝配合關(guān)系不大,斜導(dǎo)柱與滑塊斜孔之間可用較松的間隙配合H11/b11。[8]
3．4．7滑塊,滑槽設(shè)計(jì)
滑塊是斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)中的最重要零部件,其上安裝有側(cè)向型芯或成型鑲塊注射成型的可靠性都要由它的運(yùn)動(dòng)精度保證。
其結(jié)構(gòu)形式采用組合配合結(jié)構(gòu)。既可節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材,又可使加工方便,結(jié)構(gòu)如圖。
側(cè)向抽芯過程中,滑塊必須在滑槽內(nèi)運(yùn)動(dòng),并要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)且有一定精度,為使模具結(jié)構(gòu)緊湊,降低模具裝配的復(fù)雜程度,先用整體式結(jié)構(gòu)。
當(dāng)滑塊完成抽撥動(dòng)作后,其滑動(dòng)部分仍有全部或部分留在滑槽內(nèi)。 滑槽對(duì)滑塊的導(dǎo)滑部位采用間隙配合,特性為H8/g7。H8/h8。
3．4．8定位裝置設(shè)計(jì)和導(dǎo)滑長(zhǎng)度
定模裝置在開模過程中用來保證滑塊停留在剛剛脫離斜導(dǎo)柱的地方,不可能發(fā)生任何移動(dòng),以避免再次合模時(shí)斜導(dǎo)柱不能準(zhǔn)確地插進(jìn)滑塊的斜孔?；瑝K的定位裝置采用彈簧與臺(tái)階的組合方式。導(dǎo)滑長(zhǎng)度是根據(jù)抽芯距的長(zhǎng)度來決定的。由計(jì)算抽芯距可得導(dǎo)滑長(zhǎng)度為30.
3．4．9壓緊塊設(shè)計(jì)
壓緊塊的工作部分一般都是斜楔面,為了保證斜楔面能在合查勘時(shí)壓緊滑塊而又能在開模時(shí)又能迅速脫開。以避免壓緊塊影響斜導(dǎo)柱對(duì)滑塊的驅(qū)動(dòng)楔角’一般都比斜導(dǎo)柱傾角大一些。使模具開模時(shí),壓緊楔塊起到讓位作用。
選取23o.
3．5成型零部件設(shè)計(jì)
注塑模閉合時(shí),成型零件構(gòu)成成型塑料制品的型腔,成型零件主要包括凹模,凸模,型芯,鑲拼塊件,各種成型桿與成型環(huán)。其中。成型零件的結(jié)構(gòu),才料和熱處理的選擇以及加工工藝性,是影響模具工作壽命的主要因素。
成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),要以成型符合質(zhì)量要求的塑料制品為前提,但必須考慮金屬零件的加工性及模具制造成本。[4]
3．5．1凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
凹模是成型塑料外表面的成型零件,考慮模具加工的復(fù)雜程度,及材料的利用因素,采用鑲拼結(jié)構(gòu),有利于排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的加工,對(duì)改善工藝性有明顯好處,根據(jù)本制件分流道貌岸然與澆口的設(shè)計(jì)要求分流道均設(shè)在凹模鑲塊上，如圖所示：
圖5 凹模的結(jié)構(gòu)
3．5．2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
凸模是用來成型塑料制品的內(nèi)表面的成型零件,同時(shí)與凹模相結(jié)合構(gòu)成模具型腔?？紤]模具型腔和材料的有效利用和加工方便等因素,選用組合式凸模。其圖如下：
圖6 凸模的結(jié)構(gòu)
3．5．3成型零部件的材料選擇
要求機(jī)械加工性能良好,拋光性能良好,耐磨性能和抗疲勞性能良好。而且具有耐腐蝕性能。綜上考慮選P20。
第四章．模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算
成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)要考慮制品的尺寸公差,所成型塑料的收縮率,溢料飛邊厚度,塑料制品脫模,模具制造的加工條件及可達(dá)到的水平等因素,采用平均尺寸,平均收縮率,平均制造公差和平均磨損量。[2]
查表得到POM的收縮率為1.2%～3.0%,同時(shí)考慮到工廠的現(xiàn)在設(shè)備和條件,模具制造公差.
Scp=(1.2+3.0)%/2=2.1%。
查表得聚甲醛的一般尺寸公差等級(jí)為MT4。
176IT5=0.92； 114IT4=0.50；60IT4=0.32m；3IT4=0.12；
4．1型腔的計(jì)算
徑向尺寸176：
LM=(Ls+lsScp%-3/4)；
=1/3=1/3×0.92≈0。31；
=(176+176×2.1%-3/4×0.92)
=175
徑向尺寸114：
LM=(Ls+lsScp%-3/4)；
=1/3=1/3×0.50≈0.17；
=(114+114×2.1%-3/4×0.50)
=113.9
式中：LM------凹模徑向公稱尺寸()；
Ls----制品徑向公稱尺寸()；
Scp---塑料平均收縮率(%)；
---制品公差；
---模具制造公差；
深度尺寸60：
HM=(Hs+HsScp%-3/4)；
=1/3=1/3×0.32≈0.106；
=(60+60×2.1%-3/4×0.32)
=59.9
深度尺寸40：
HM=(Hs+HsScp%-3/4)；
=1/3=1/3×0.4≈0.13；
=(40+40×2.1%-3/4×0.4)；
=39.8
深度尺寸3：
HM=(Hs+HsScp%-3/4)；
=1/3=1/3×0.12=0.04；
=(3+3×2.1%-3/4×0.12)
=2.92
式中：HM------凹模徑向公稱尺寸()；
Hs----制品徑向公稱尺寸()；
Scp---塑料平均收縮率(%)；
----制品公差；
--模具制造公差；
4．2型芯的尺寸計(jì)算
徑向尺寸：
LM=(Ls+lsScp%-3/4)；
=1/3=1/3×0.35≈0.117
=(170+170×2.1%-3/4×0.35)
=170
徑向尺寸：
LM=(Ls+lsScp%-3/4)；
=1/3=1/3×0.3=0.1
=(108+108×2.1%-3/4×0.3)
=108
式中：LM------凹模徑向公稱尺寸()；
Ls----制品徑向公稱尺寸()；
Scp---塑料平均收縮率(%)；
---制品公差；
---模具制造公差；
深度尺寸60：
HM=(Hs+HsScp%+2/3)；
=1/3=1/3×0.32≈0.106
=(60+60×2.1%+2/3×0.32)
=60.3
深度尺寸17：IT4=0。28
HM=(Hs+HsScp%+2/3)；
=1/3=1/3×0.28≈0.093
=(17+17×2.1%+2/3×0.28)
=17.2
式中：HM------凹模徑向公稱尺寸()；
Hs----制品徑向公稱尺寸()；
Scp---塑料平均收縮率(%)；
---制品公差；
---模具制造公差；
4.3型腔側(cè)壁厚和底板厚度計(jì)算
4.3.1凹模鑲塊型腔側(cè)壁厚度計(jì)算
由于本模具采用的是組合式圓形型腔,為了避免因強(qiáng)度不夠產(chǎn)生變形,甚至開裂損壞,同時(shí)還要避免因剛度不足產(chǎn)生撓曲變形,才能脫?；虍a(chǎn)生大量飛邊溢料,從而降低制品精度.本制品的尺寸較大,所以按剛度條件計(jì)算：
S=R-r=31
式中: P—成型壓力(模腔壓力)；
R—型腔外圓半徑；
r—型腔內(nèi)圓半徑；
--泊松比；
E—鋼材的彈性模量；
[]-型腔允許變形量；
第五章.模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計(jì)算
注塑模溫對(duì)于塑料熔體的充模流動(dòng)。固定成型,生產(chǎn)效率以及制品形狀和尺寸精度都有重要影響。若模溫過低,則會(huì)影響塑料的流動(dòng)性,產(chǎn)生較大的流動(dòng)剪切力,使塑件內(nèi)應(yīng)力較大,還會(huì)出現(xiàn)冷流痕,銀絲,注不滿等缺陷。
5．1加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)：由于聚甲醛需要使用轉(zhuǎn)高的模溫,而且塑件的要求在80℃以上,所以要選用加熱裝置。本模具采用的加熱方式選用為加熱板中插入電熱棒加熱。
由表查得,加熱棒d1=20。允許偏差0.12。蓋板直徑14.5,槽深3,長(zhǎng)度200。
5．2冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)： ?冷卻系統(tǒng)是否需要可做如下設(shè)計(jì)計(jì)算：
設(shè)定平均工作溫度為80℃,用20℃常溫水作為模具冷卻介質(zhì),出口溫度為30℃,產(chǎn)量為0.26kg/h。
(1) 求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量Q3,查得聚甲醛單位熱流量為41。9×10
Q3=WQ2=0.26×41.9×10=10.89×10J/kg
(2) 求冷卻水的體積流量V
V=
=
=0.4310m
由體積流量V查表可知所需的冷卻水管直徑非常小。
由上述計(jì)算可知,因?yàn)槟＞呙糠昼娝璧睦鋮s水體積流量很小,所以可以不設(shè)冷卻系統(tǒng),依靠空冷的方式冷卻模具即可。
第六章.其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6．1排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：在塑料熔體填充注射模腔的過程中,模腔內(nèi)除了原有空氣外,還有塑料含有水分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣。[2]
塑料局部過熱分解產(chǎn)生的低分子,揮發(fā)性氣體,塑料助劑揮發(fā)所產(chǎn)生的氣體,如不將其排出模具外,將會(huì)影響制件質(zhì)量,所以在模具中開設(shè)排氣槽,
排氣槽可以做成彎曲狀,其截面由細(xì)到粗逐漸加大,這樣可以降低塑料熔體從排氣槽溢出時(shí)的動(dòng)能還能降低塑料熔體溢出時(shí)的流速以防發(fā)生事故。盡量開在塑料熔體最后才能填充的板腔部位如流道的終端。還在盡量設(shè)在分型面上,可以使排氣槽溢出的塑料飛邊隨制品一起脫模。
通常開設(shè)的位置,在試模以后才能確定下來,主要尺寸為：
排氣槽深度為0.01～0.03；
寬度為1.5～6；
6．2頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：頂出脫模機(jī)構(gòu)是注射模的重要功能之工,它由一系列頂出零件和輔助零件組成,可以具有不同的頂出動(dòng)作。同時(shí)要保證,制品留在動(dòng)模一側(cè),方便手動(dòng)取出或自重脫落,還有不因頂出而損壞制品。頂出機(jī)構(gòu)還要簡(jiǎn)單,不應(yīng)增加模具復(fù)雜程度。頂出零件要有足夠的強(qiáng)度,剛度和硬度。
分析本塑件,由于制品底面積較大,而且不允許有頂出痕跡,所以選用推板頂出脫模機(jī)構(gòu),主要特點(diǎn)是頂出脫模力大而均勻,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),不需要設(shè)置復(fù)位裝置。
所選用的推桿的形式和尺寸為:(GB/T4196.1-1984)。
由于本塑料的特點(diǎn),采用二次頂出,即二次分型,以方便取出凝料.所以在定模座板和定模板之間增加一個(gè)限位塊,也就是一個(gè)限位拉桿.其尺寸為。
6．3.對(duì)合導(dǎo)向機(jī)構(gòu)：對(duì)合導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能是保證動(dòng)。定模部分能夠準(zhǔn)確對(duì)合。使分別加工在動(dòng)模和定模上的成型表面在模具閉合形成形狀和尺寸準(zhǔn)確的腔體。從而保證塑件形狀,壁厚和尺寸準(zhǔn)確。避免發(fā)生碰撞和干涉。[2]
本模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu),由于成型制件的主型芯多裝在動(dòng)模一側(cè),所以把導(dǎo)柱和主型芯安裝在同一側(cè),合模時(shí)可起保護(hù)作用。同時(shí)本導(dǎo)向機(jī)構(gòu)具有定位準(zhǔn)確,導(dǎo)向精確,并具有足夠的剛度,強(qiáng)度及耐磨性。
導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)采用有肩導(dǎo)柱I型；導(dǎo)柱10025(I)GB/T-20鋼 4169。5-1984；
導(dǎo)套尺寸： 30(I)-20鋼GB/T 4169。02-1984；帶肩導(dǎo)套安裝需要墊板。裝入模板復(fù)以墊板即可。
6．4.模具閉合高度的確定： 模具的閉合高度主要是由定模座板,動(dòng)模座板,推件板,墊板,型芯固定板,型腔固定板等幾塊模板組成,同時(shí)，考慮到制件尺寸較大，所以選用355系列的模架，所選用的尺寸如下：[2]
定模座板： 35545025；
動(dòng)模座板： 35545025；
墊塊： 3556380；(GB/T4169.6-1984)
推件板： 35540010；
固定板： 35540020；
型腔固定板： 35540060；
動(dòng)模固定板： 35540020；
支承板： 35540015；
因而模具的閉合高度：
H=25+25+80+10+20+60+20+15=255
本模具的外形尺寸為355450255。G54-S200/400型注塑機(jī)模板的最大安裝尺寸為532634。故能滿足模具的安裝要求。[1]
由上述計(jì)算模具的閉合高度H=255, G54-S200/400型注塑機(jī)所允許模具的最小厚度Hmin=165,最大厚度Hmax=406,即模具滿足該安裝條件。
Hmin≤ H ≤Hmax
經(jīng)查資料G54-S200/400型注塑機(jī)的最大開模行程S=260,滿足塑件頂出要求。
S≥H1 + H2 +(5～10) ,
=67+60+10
=137
此外,由于側(cè)分型抽芯距較短,不會(huì)過大增加開模距離,注塑機(jī)的開模行程足夠。
經(jīng)驗(yàn)證。 G54-S200/400型注塑機(jī)能滿足使用要求,所以可以采用。
第七章 繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖
本模具的總裝圖如圖所示.非標(biāo)零件圖如圖所示.
本模具的工作原理：模具安裝在注塑機(jī)上，定模部分固定在注塑機(jī)的定模板上，動(dòng)模固定在注塑機(jī)的動(dòng)模板上。合模后，注塑機(jī)通過噴嘴將熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)保壓，冷卻后塑件成型。注塑完成，模具打開，動(dòng)模部分隨動(dòng)模板一起運(yùn)動(dòng)漸漸將第一個(gè)分型面打開，凝料被拉出流道板外。與此同時(shí)在斜導(dǎo)柱的作用下，側(cè)型芯逐漸脫離塑件，做側(cè)向運(yùn)動(dòng)。開模到一定距離，限位拉桿起作用，從第二個(gè)分型面分型，斜導(dǎo)柱完成側(cè)向抽芯動(dòng)作，當(dāng)分型面打開到150時(shí)，動(dòng)模部分停止運(yùn)動(dòng)，在注塑機(jī)頂出裝置作用下，推動(dòng)推桿運(yùn)動(dòng)將塑件頂出。合模時(shí)，隨著分型面的閉合側(cè)型芯滑塊復(fù)位至型腔，同時(shí)復(fù)位桿對(duì)推桿進(jìn)行復(fù)位。
第八章 注塑模主要零件加工工藝規(guī)程的編制
在此僅對(duì)凹?；瑝K，型芯固定板的加工工藝進(jìn)行分析。
（1）上凹模滑塊。上凹?；瑝K加工工藝過程見表1-1
表1-1 上凹?；瑝K的加工工藝過程
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
下料
2
鍛料
鍛到尺寸
3
熱處理
退火到28~35HRC
4
刨磨
刨六面到尺寸
5
平磨
磨六面尺寸，并保證上，下平面四面垂直度0.02/100。
6
銑削
以上底面為基準(zhǔn)銑型腔，長(zhǎng)寬要分別達(dá)到圖給尺寸。深度達(dá)到20。
7
鉗工
修銼兩個(gè)臺(tái)階兩端R10和R1。
8
熱處理
淬火到要求
9
平磨
磨尺寸到,磨到,保證各面垂直, 垂直度0.02/100.
10
鉗工
將本件壓入上固定板
11
平磨
與上固定板配磨,使本件與上固定板下下齊平,且使型腔深度
12
鉗工
研型腔到Ra0.1.
（2）下固定板
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
下料
切割鋼板至尺寸
2
刨削
刨六個(gè)面至尺寸
3
熱處理
調(diào)質(zhì)處理到20~25HRC
4
平磨
磨六個(gè)面至尺寸,保證上下平面和側(cè)面垂直, 垂直度0.01/100
5
鉗工
劃線以上平面為基準(zhǔn),劃各中心孔線;以及斜導(dǎo)槽中心線線;鉆穿孔線;
6
鉗工
與下墊板配合加工,同時(shí)鉆的光孔,
7
銑削
模具組合件鉆鏜斜銷孔到所要求尺寸.
結(jié) 論
塑料模具產(chǎn)業(yè)近年來在我國(guó)發(fā)展很快，隨之而來的是日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，加入WTO后，外資模具廠家進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，要在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，發(fā)展模具標(biāo)準(zhǔn)件、實(shí)施模具的專業(yè)化生產(chǎn)至關(guān)重要。
發(fā)展模具標(biāo)準(zhǔn)件對(duì)縮短模具設(shè)計(jì)制造周期、降低模具生產(chǎn)成本、提高模具質(zhì)量都具有十分重要的意義，如果能夠?qū)崿F(xiàn)模具標(biāo)準(zhǔn)件的專業(yè)化生產(chǎn)和商品化供應(yīng)，將能極大地促進(jìn)我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度為70％～80％，而我國(guó)只有30％左右。 如能廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)件，將會(huì)縮短模具設(shè)計(jì)制造周期25％～40％，并可減少由于使用者自制模具件而造成的工時(shí)浪費(fèi)。應(yīng)用模具CAD／CAM技術(shù)設(shè)計(jì)模具已較為普遍，推廣使用模具標(biāo)準(zhǔn)件，能夠?qū)崿F(xiàn)部分資源共享，這會(huì)大大減少模具設(shè)計(jì)的工作量和工作時(shí)間，對(duì)于發(fā)展CAD／CAM技術(shù)、提高模具的精密度有重要意義。
以往的模具即使只損壞了一個(gè)部件，也將無(wú)法使用。由于不是標(biāo)準(zhǔn)件，市場(chǎng)上很難有相應(yīng)產(chǎn)品，要到生產(chǎn)廠家去更換部件，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而如果采用標(biāo)準(zhǔn)件，則可以很方便的維修、更換，這將大大提高模具的使用壽命。[4]
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的塑料制品為一骨輪塑件，現(xiàn)在的塑料發(fā)展是相當(dāng)?shù)目?，已?jīng)成為在鋼鐵、本材、水泥之后的第四大工業(yè)基礎(chǔ)材料，而且在某一方面還由于自己的特點(diǎn)代替金屬等材料.制件的主要特點(diǎn)是質(zhì)量較輕，但卻有良好的電絕緣性能和耐腐蝕性能.同時(shí)所選用的成型方法為注射成型，因?yàn)樵诟咚侔l(fā)展中，注射模具有高效、精密、可成型各種復(fù)雜制品，工藝先進(jìn)等諸多其它成型模具所不及的特點(diǎn)而成為塑料制品成型工藝中最重要的并且起主導(dǎo)作用的模塑成型工藝裝備.在高速度的發(fā)展中，注射模又將其它成型模具的優(yōu)點(diǎn)吸納，融合和發(fā)展，形成了更加完善、更加優(yōu)越也更加先進(jìn)的一種新的成型技術(shù)。本次設(shè)計(jì)中由于制件有側(cè)凹，所以采用了斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，相對(duì)來說，增加了模具加工的復(fù)雜程度，但原則上還是本著加工和制造為主要來進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡量減少能增加模具復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零部件.
同時(shí)，制品表面相對(duì)而言較大，為避免在點(diǎn)澆口附近的剪切速率過高，易造成分子高度定向，增加局部應(yīng)力.甚至開裂現(xiàn)象；而當(dāng)排氣不良時(shí)，也易造成澆口部位塑料燒焦，在塑料件品上產(chǎn)生黑色條斑及黑點(diǎn)，所以設(shè)計(jì)時(shí)采用了多點(diǎn)澆口，即在成型制品的表面上設(shè)計(jì)4個(gè)對(duì)稱分布的澆口。以分布應(yīng)力，緩解集中。
通過這次設(shè)計(jì)，我自己可以感覺的到，不論在專業(yè)知識(shí)，還是在基礎(chǔ)知識(shí)方面，我的能力都有了很大的提高和進(jìn)步，一方面可以把一時(shí)所掌握的知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通；另一方面，可以使設(shè)計(jì)出來的東西有創(chuàng)新的特點(diǎn)，同時(shí)，在蘇老師的指導(dǎo)和批評(píng)下，我還學(xué)會(huì)了一種一絲不茍的求學(xué)精神，那是致學(xué)的精神。在設(shè)計(jì)中 我達(dá)到課程所要求的：即在學(xué)習(xí)好相關(guān)的基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)知識(shí)和基本設(shè)計(jì)方法的同時(shí)，還具備了實(shí)際動(dòng)手的能力即掌握上機(jī)操作、生產(chǎn)塑料制品的基本技能和用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)塑料制品和塑料模具的技能。
雖然設(shè)計(jì)中經(jīng)過了仔細(xì)的計(jì)算和驗(yàn)證，仍然會(huì)有不足之處，希望老師能給予批評(píng)和指正。
謝 辭
在蘇老師的指導(dǎo)和監(jiān)督下,終于完成了這次設(shè)計(jì) . 雖然設(shè)計(jì)成果已經(jīng)畫上了完滿句號(hào)。但是,他以淵博的軟硬件知識(shí)給我很多無(wú)私的幫助和指導(dǎo)；他認(rèn)真實(shí)干的科研精神給了我很多啟發(fā)；他誠(chéng)實(shí)直爽的性格給我留下了美好的印象。他那嚴(yán)于治學(xué)的態(tài)度和認(rèn)真細(xì)致的精神將成為我以后的人生歷練中的一個(gè)榜樣。希望老師能在以后的工作中創(chuàng)造出更多的科研成果,培育出更多的桃李.
感謝本專業(yè)同學(xué)楊天柱,蘇獻(xiàn)超等同學(xué)對(duì)于我設(shè)計(jì)中給予大量的幫助,是他們給予我信心和力量.
感謝家人給予我三年以來默默無(wú)聞的支持,是他們給予生活的力量.
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 鄒繼強(qiáng). 塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì). 北京： 清華大學(xué)出版社，2005
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[3] 唐志玉. 塑料模具設(shè)計(jì)師指南. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1996
[4] 劉昌祺. 塑料模具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998
[5] 陸宇. 實(shí)用注塑模具設(shè)計(jì). 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1985
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[8] 賈潤(rùn)禮，程志遠(yuǎn). 實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2004
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