Z型彎曲模和三通管塑件注射模的設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】

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常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 摘 要 本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容Z型彎曲模和三通管塑件注射模。 Z型彎曲模具設(shè)計(jì)制造V形支架的詳細(xì)過(guò)程及最優(yōu)加工方案,該套模具由比較普遍的模具。根據(jù)對(duì)形狀、尺寸、材料、公差精度等級(jí)等彎曲工藝的分析確定了彎曲工藝方案，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)批量等問(wèn)題的研究得到經(jīng)濟(jì)可行的設(shè)計(jì)方案。因此，本文設(shè)計(jì)的模具完全可以彎曲出合格零件，并符合經(jīng)濟(jì)性特點(diǎn)。 三通管，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單表面粗糙度要求不高。所選材料為ABS，ABS是非結(jié)晶聚合物，不透明、無(wú)毒、無(wú)味及微黃的墊塑性樹(shù)脂?？扇紵紵徛矣刑厥獯碳の?，密度1.02——1.20g/ cm3。ABS具有三種成分的綜合性能丙烯晴使ABS具有一定的強(qiáng)度、硬度、耐化學(xué)性、耐油性級(jí)耐熱性。丁二烯使ABS具有彈性，良好的沖擊強(qiáng)度和耐寒性。苯乙烯可使ABS具有優(yōu)良的介電性能、光澤和良好的成型加工性能。因此，ABS是一種具有堅(jiān)韌、質(zhì)硬和剛性的工程塑料。通過(guò)控制三種成分的比例可以改變ABS的性能。ABS具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性，堅(jiān)固、堅(jiān)韌、堅(jiān)硬，是重要的工程塑料，用途廣泛。設(shè)計(jì)的注射模為一出四腔的單分型注射模,即一次成型四只塑件,具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好，原材料利用率高等特點(diǎn)。由于本塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,澆注系統(tǒng)凝料修整方便，故采用單分型面注射模。 關(guān)鍵詞 生產(chǎn)率 模具壽命 精度高，質(zhì)量，利用率 目 錄 引言………………………………………………………………………4 第一篇 Z型彎曲模的設(shè)計(jì)…………………………………………… 7 第一章 彎曲工藝與彎曲模具設(shè)計(jì)………………………………………7 1.1彎曲凸、凹模圓角半徑與凹模深度…………………………………7 1.2 彎曲卸載后彎曲件的回彈……………………………………………7 1.2.1 回彈現(xiàn)象……………………………………………………………7 1.2.2 影響回彈的主要因素………………………………………………8 1.3 彎曲成形工藝設(shè)計(jì)……………………………………………………8 1.3.1減少回彈量的措施…………………………………………………9 1.3.2 彎曲力的計(jì)算………………………………………………………9 1.4彎曲模具設(shè)計(jì)…………………………………………………………10 1.4.1 彎曲模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題……………………………………10 1.4.2 彎曲模工作部分尺寸的設(shè)計(jì)………………………………………11 第二章 彎曲變形過(guò)程及變形特點(diǎn)………………………………………13 2.1彎曲變形過(guò)程…………………………………………………………13 2.2板料彎曲的塑性變形特點(diǎn)彎曲的塑性變形特點(diǎn)……………………………………………………………………………13 2.3彎曲時(shí)變形區(qū)的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)……………………………………13 第三章 設(shè)計(jì)的參數(shù)和計(jì)算……………………………………………15 3.1 彎曲?！?5 3.2 模具總體設(shè)計(jì)………………………………………………………17 3.3 模具主要零部件設(shè)計(jì)………………………………………………17 3.4 選定設(shè)備……………………………………………………………18 3.5 繪制模具總圖………………………………………………………18 3.6 卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………20 第二篇 三通管注射模的設(shè)計(jì)…………………………………………21 第一章 塑件分析…………………………………………………………21 第二章 注射機(jī)的選擇及工藝參數(shù)的校核……………………………23 第三章 模具總體方案的確定……………………………………………24 3.1分型面的確定……………………………………………………24 3.2澆注系統(tǒng)的形式…………………………………………………24 3.2.1 主澆道設(shè)計(jì)原則………………………………………………24 3.2.2 分澆道設(shè)計(jì)原則………………………………………………24 3.2.3 澆口的設(shè)計(jì)原則………………………………………………25 3.2.4 澆口位置的選擇………………………………………………25 3.3 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)……………………………………………………26 3.4 脫模機(jī)構(gòu)…………………………………………………………26 3.5溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)……………………………………………………26 3.6成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………26 3.6.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………26 3.6.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………26 第四章 成型零件工作尺寸計(jì)算…………………………………………27 結(jié)論…………………………………………………………………………28 致謝…………………………………………………………………………29 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………30 裝 訂 線 引 言 一、彎曲工藝概述 彎曲是將板料、型材、管材、或棒料等按設(shè)計(jì)要求彎成一定的角度和一定的曲率，形成所需形狀零件的沖壓工序。它屬于成形工序，是沖壓基本工序之一，在沖壓零件生產(chǎn)中應(yīng)用較普遍。 彎曲工藝是靠模具與彎曲設(shè)備完成加工的過(guò)程，一般的彎曲加工，每分鐘一臺(tái)彎曲設(shè)備可生產(chǎn)零件的數(shù)目是幾到幾十件。所以它的生產(chǎn)率高，操作簡(jiǎn)便，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。彎曲產(chǎn)品的尺寸精度是由模具保證的，質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需再經(jīng)機(jī)械加工即可使用。 因此，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。 裝 訂 線 二、彎曲模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 彎曲模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 因????? 素 注??????? 意??????? 事??????? 項(xiàng) 模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度 ? 模具結(jié)構(gòu)是否與沖件批量相適應(yīng) 模???? 架 ? 對(duì)稱(chēng)模具的模架要明顯不對(duì)稱(chēng)，以防止上、下模裝錯(cuò)位置 對(duì)稱(chēng)彎曲件 ? 對(duì)稱(chēng)彎曲件的凸模圓角和凹模圓角應(yīng)分別作成兩側(cè)相等 ? 小型的一側(cè)彎曲件，有時(shí)可用同時(shí)彎兩件變成對(duì)稱(chēng)彎曲，以防止沖件滑動(dòng)，沖件在彎后切開(kāi) 毛 坯 位 置 ? 落料斷面帶毛刺的一側(cè)，應(yīng)位于彎曲內(nèi)側(cè) 彎曲件卸下 ? U形彎曲件校正力大時(shí)，也會(huì)貼住凸模，需要卸料裝置 校正彎曲 ? 校正力集中在彎曲件圓角處，效果更好，為此對(duì)于帶頂板的U形彎曲模，其凹模內(nèi)側(cè)近底部處應(yīng)做出圓弧，圓弧尺寸與彎曲件相適應(yīng) 安全操作 ? 放入和取出工件，必須方便、安全 便于修模 ? 彈性材料的回彈只能通過(guò)試模得到準(zhǔn)確數(shù)值，因而模具結(jié)構(gòu)要使凸（凹）模便于拆卸、便于修改 提高彎曲件的精度 ? 提高彎曲件精度的工藝措施有減少回彈、防止裂紋以及克服彎曲件偏移 三、彎曲常用材料 如果彎曲件的材料具有足夠的塑性，屈強(qiáng)比小，屈服點(diǎn)與彈性模量的比值小，則有利于彎曲成形和工件質(zhì)量的提高。如軟鋼、黃銅和鋁等材料的彎曲成形性能好。而脆較大的材料，如磷青銅、鈸青銅、彈簧等，則最小相對(duì)彎曲半徑大，回彈大，不利于成形。 四、注射模概述 三通管塑件是一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單表面粗糙度要求不高的塑件。所選材料為ABS，ABS是非結(jié)晶聚合物，不透明、無(wú)毒、無(wú)味及微黃的墊塑性樹(shù)脂。可燃燒，但燃燒緩慢且有特殊刺激味，密度1.02——1.20g/ cm3。ABS具有三種成分的綜合性能丙烯晴使ABS具有一定的強(qiáng)度、硬度、耐化學(xué)性、耐油性級(jí)耐熱性。丁二烯使ABS具有彈性，良好的沖擊強(qiáng)度和耐寒性。苯乙烯可使ABS具有優(yōu)良的介電性能、光澤和良好的成型加工性能。因此，ABS是一種具有堅(jiān)韌、質(zhì)硬和剛性的工程塑料。通過(guò)控制三種成分的比例可以改變ABS的性能。ABS具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性，堅(jiān)固、堅(jiān)韌、堅(jiān)硬，是重要的工程塑料，用途廣泛。 五、注射模設(shè)計(jì)原則 1、分型面的選擇 2、澆注系統(tǒng)的形式包括： ①主澆道設(shè)計(jì)原則 ②分澆道設(shè)計(jì)原則 ③澆口位置的選擇 ④澆口的設(shè)計(jì)原則 3、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 4、脫模機(jī) 5、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 第一篇 Z形彎曲模的設(shè)計(jì) 第一章 彎曲工藝裝 訂 線 與彎曲模具設(shè)計(jì) 彎曲工藝 彎曲工藝是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有時(shí)也叫板料彎曲。彎曲不僅可以加工金屬板料，而且可以加工非金屬板料。彎曲加工時(shí)，金屬板料在模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力。當(dāng)內(nèi)力的作用達(dá)到一定程度時(shí)，板料毛坯或毛坯的某個(gè)部位便會(huì)產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件。 1.1彎曲凸、凹模圓角半徑與凹模 ? 1.凸模圓角半徑? 一般情況下，凸模圓角半徑取等于或略小于工件內(nèi)側(cè)的圓角半徑R，對(duì)于工件圓角半徑較大（R/t＞10），而且精度較高時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行回彈計(jì)算。 ? 2.凹模進(jìn)口圓角半徑? 當(dāng)凹模進(jìn)口圓角半徑過(guò)小時(shí)，彎矩的力臂減小，坯料沿凹模圓角滑進(jìn)時(shí)的阻力增大，從而增加彎曲力，并使毛坯表面擦傷。在生產(chǎn)中，可按材料厚度，決定凹模圓角半徑（表1-1）。 表1-1 凹模進(jìn)口圓角半徑RA??? （mm） 材 料 厚 度 t RA ≤2 （3～6）t ＞2～4 （2～3）t ＞4 2t ? 3.凹模深度? 凹模深度過(guò)小，毛坯兩邊自由部分太多，彎曲件回彈大，不平直。但凹模深度增大，消耗模具鋼材多，且需要壓力機(jī)有較大的工作行程。 1.2 彎曲卸載后彎曲件的回彈 1.2.1 回彈現(xiàn)象 ??? 常溫下的塑性彎曲和其它塑性變形一樣，在外力作用下產(chǎn)生的總變形由塑性變形和彈性變形兩部分組成。當(dāng)彎曲結(jié)束外力去除后，塑性變形留存下來(lái)，而彈性變形則完全消失，彎曲變形區(qū)外側(cè)因彈性恢復(fù)而縮短，內(nèi)側(cè)因彈性恢復(fù)而伸長(zhǎng)，產(chǎn)生了彎曲件的彎曲角度和彎曲半徑與模具相應(yīng)尺寸不一致的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱(chēng)為彎曲回彈（簡(jiǎn)稱(chēng)回彈）。 1.2.2 影響回彈的主要因素 一 ． 材料的力學(xué)性能 ??? 材料的屈服點(diǎn)σS愈高，彈性模量 E 愈小，彎曲變形的回彈也愈大。因?yàn)椴牧系那c(diǎn)σS愈高，材料在一定的變形程度下，其變形區(qū)斷面內(nèi)的應(yīng)力也愈大，因而引起更大的彈性變形，所以回彈值也大。而彈性模量 E 愈大，則抵抗彈性變形的能力愈強(qiáng)，所以回彈值愈小 。 二 ． 相對(duì)彎曲半徑 r / t ??? 相對(duì)彎曲半徑 r / t 愈小，則回彈值愈小 。因?yàn)橄鄬?duì)彎曲半徑 r / t 愈小，變形程度愈大，變形區(qū)總的切向變形程度增大，塑性變形在總變形中占的比例增大，而相應(yīng)彈性變形的比例則減少，從而回彈值減少 。反之，相對(duì)彎曲半徑 r / t 愈大，則回彈值愈大 。這就是曲率半徑很大的工件不易彎曲成形的原因。 三 ． 彎曲中心角α ? 彎曲中心角α愈大，表示變形區(qū)的長(zhǎng)度愈大，回彈累積值愈大，故回彈角愈大，但對(duì)曲率半徑的回彈沒(méi)有影響。 四 ． 模具間隙 ??? 彎曲模具的間隙愈大，回彈也愈大。所以板料厚度允差愈大， 回彈值愈不穩(wěn)定 。 五 ． 彎曲件形狀 ?? U 形件的 回彈由于兩邊互受牽制而小于 V 形件 。形狀復(fù)雜的彎曲件一次彎成時(shí)，由于各部分相互牽制以及彎曲件表面與模具表面之間的摩擦影響，改變了彎曲件各部分的應(yīng)力狀態(tài)（一般可以增大彎曲變形區(qū)的拉應(yīng)力），使回彈困難，因而回彈角減小。 六 ． 彎曲方式 ??? 彎曲力的大小不同使得 回彈值亦有所不同 。校正彎曲時(shí)，校正力愈大，回彈愈小，因?yàn)樾Ｕ龔澢鷷r(shí)校正力 比自由 彎曲時(shí)的彎曲力大得多，使變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)與自由彎曲時(shí)有所不同。極大的校正彎曲力迫使變形區(qū)內(nèi)側(cè)產(chǎn)生了切向拉應(yīng)變，與外側(cè)切向應(yīng)變相同，因此內(nèi)外側(cè)纖維都被拉長(zhǎng)。 卸載后，變形區(qū)內(nèi)外側(cè)都因 彈性恢復(fù)而縮短，內(nèi)側(cè)回彈方向與外側(cè)相反，內(nèi)外兩側(cè)的回彈趨勢(shì)相互抵消，產(chǎn)生了減小回彈的效果。例如V形件校正彎曲時(shí)，相對(duì)彎曲半徑r / t < 0.2 ～0.3，則角度回彈量Δα可能為零或負(fù)值。 1.3 彎曲成形工藝設(shè)計(jì) 圓角半徑 r < 0.5 t 的彎曲件 這類(lèi)彎曲件的毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度一般根據(jù)彎曲前后體積相等的原則，考慮到彎曲圓角變形區(qū)以及相鄰直邊部分的變薄等因素，采用經(jīng)過(guò)修正的公式進(jìn)行計(jì)算。 1.3.1減少回彈量的措施 彎曲加工必須要發(fā)生回彈現(xiàn)象。要完全消除回彈是極其困難的，但可以從模具設(shè)計(jì)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)等方面來(lái)減少甚至消除回彈。 模具設(shè)計(jì)中可采取補(bǔ)償法和校正法 補(bǔ)償法 預(yù)先計(jì)算或試驗(yàn)出工件彎曲后的回彈量，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，使工件的變形超過(guò)原設(shè)計(jì)的變形，是沖壓工件回彈后得到所需的形狀。在設(shè)計(jì)凸?；虬寄r(shí)可根據(jù)已確定的回彈角減少模具的角度做出補(bǔ)償（見(jiàn)圖 ）對(duì)于（見(jiàn)圖 ）所示的情況可采取兩種措施：可是凸模向內(nèi)側(cè)傾斜，形成角 ；或使凸模、凹模單邊間隙小于材料厚度，凸模將板料壓入凹模后，利用板料外側(cè)與凹模的摩擦力使板料的兩側(cè)都向內(nèi)貼緊凸模，從而實(shí)現(xiàn)回彈的補(bǔ)償。 對(duì)于r/t<5的彎曲件，可參考以上各數(shù)值用補(bǔ)償法來(lái)設(shè)計(jì)彎曲凸、凹模的角度，對(duì)于r/t>10的彎件，由于彎曲半徑比較大，回彈量大。彎曲件的圓角半徑和彎曲角均有較大的變化，彎曲凸模的圓角半徑 r凸和彎曲角α凸，可按如下公式計(jì)算， 即 1 r凸=----------------- 1/r+3σs/Et a凸=180°－r/ r凸(180°－α凸) r凸 ——凸模的圓角半徑，mm r ——彎曲件的內(nèi)圓角半徑，mm α凸 ——凸模的彎曲角度，（°） α ——彎曲件的彎曲角度，（°） σs ——彎曲件材料的屈服極限，MPa E ——彎曲件材料的彈性模量，MPa t ——彎曲件材料的厚度，mm 對(duì)于一般材料如Q215、Q235、10、20鋼，當(dāng)角度回彈量小于5°，且工件材料厚度公差較小時(shí)，可將凸模側(cè)面加工成斜面，其角α≥2°，而凹模與凸模之間的間隙值取最小料厚，以此來(lái)減少回彈量。 1.3.2 彎曲力的計(jì)算 ??? 為了選擇彎曲時(shí)所需用的壓力機(jī)和進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，需要計(jì)算確定彎曲力。影響彎曲力的因素很多，如材料的性能、工件形狀尺寸、板料厚度、彎曲方式、模具結(jié)構(gòu)等等此外，模具間隙和模具工作表面質(zhì)量也會(huì)影響彎曲力的大小。 因此，理論分析的方法很難精確計(jì)算。在生產(chǎn)實(shí)際中，通常根據(jù)板料的機(jī)械性能以及厚度、寬度，按照經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。 自由彎曲時(shí)的彎曲力 ： V形彎曲件： 式中：FV自— 沖壓行程結(jié)束時(shí)，不經(jīng)受校正時(shí)的自由彎曲力(N)； B — 彎曲件的寬度（ mm ）； t— 彎曲件的厚度（ mm ）； r — 內(nèi)圓彎曲半徑（等于 凸 模圓角半徑）（ mm ）； — 彎曲材料的抗拉強(qiáng)度（ MPa ）； K— 安全系數(shù)，一般取 1.3 。 ???從公式中可以看出，對(duì)于自由彎曲，彎曲力隨著 材料的抗拉強(qiáng)度的增加而增大，而且彎曲力和材料的寬度與厚度成正比。增大凸模圓角半徑雖然可以降低彎曲力，但是將會(huì)使彎曲件的回彈加大。 1.4 彎曲模具設(shè)計(jì) ? 1.4.1 彎曲模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題 ?? 進(jìn)行彎曲模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 一. 毛坯放置在模具上必須保證有正確可靠的定位。當(dāng)工件上有 孔而且 允許用其作為定位孔時(shí)，應(yīng)盡量利用工件上的孔定位， 若工 件上無(wú)孔但允許在毛坯上沖制工藝孔時(shí)，可以考慮在毛坯上設(shè)計(jì)出定位工藝孔。當(dāng)工件上不允許有工藝孔時(shí)，應(yīng)考慮用定位板對(duì)毛坯外形定位。同時(shí)應(yīng)設(shè)置壓料裝置壓緊毛坯以防止彎曲過(guò)程中毛坯的偏移。 二、當(dāng)采用多道工序彎曲時(shí)，各工序盡可能采用同一定位基準(zhǔn)。 三、設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)應(yīng)注意放入和取出工件的操作要安全、迅速和方便。 四、彎曲 凸 、凹模的定位要準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)要牢靠，不允許有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)、位移。 五、對(duì)于對(duì)稱(chēng)彎曲件，彎曲模的 凸 模圓角半徑和凹模圓角半徑應(yīng)保證兩側(cè)對(duì)稱(chēng)相等，以免彎曲時(shí)毛坯發(fā)生滑動(dòng)、偏移。 六、彈性材料的準(zhǔn)確回彈 值需要 通過(guò)試模對(duì) 凸 、凹模進(jìn)行修正確定，因此模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要便于拆卸。 七、由于 U 形彎曲件校正力大時(shí)會(huì)貼附 凸 模，所以在這種情況下彎曲 模需設(shè)計(jì) 卸料裝置。 八、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮當(dāng)壓力機(jī)滑塊到達(dá)下極點(diǎn)時(shí)，使工件彎曲部分在與模具相接觸的工作部分間得到校正。 九、設(shè)計(jì)制造彎曲模具時(shí)，可以先將 凸 模圓角半徑做成最小允許尺寸，以便試模后根據(jù)需要修整放大。 十、為了盡量減少工件在彎曲過(guò)程中的拉長(zhǎng)、變薄和劃傷等現(xiàn)象，彎曲模的凹模圓角半徑應(yīng)光滑， 凸 、凹模間隙要適當(dāng)，不宜過(guò)小。 十一、當(dāng)彎曲過(guò)程中有較大的水平側(cè)向力作用于模具上時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)側(cè)向力平衡擋 1.4.2 彎曲模工作部分尺寸的設(shè)計(jì) 凸 模圓角半徑 ???? 當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑 r / t 較小時(shí)，取 凸 模圓角半徑等于或略小于工件內(nèi)側(cè)的圓角半徑 r ，但不能小于材料所允許的最小彎曲半徑 r min 。若彎曲件的 r / t 小于最小相對(duì)彎曲半徑，則應(yīng)取 凸 模圓角半徑 r t > r min ，然后增加一道整形工序，使整形模的 凸 模圓角半徑 r t = r 。 當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑 r / t 較大（ r / t > 10 ），精度要求較高時(shí)，必須考慮回彈的影響，根據(jù)回彈值的大小對(duì) 凸 模圓角半徑進(jìn)行修正。 第二章 ? 彎曲變形過(guò)程及變形特點(diǎn) 2.1 彎曲變形過(guò)程 ? ??在壓力機(jī)上采用壓彎模具對(duì)板料進(jìn)行壓彎是彎曲工藝中運(yùn)用最多的方法。彎曲變形的過(guò)程一般經(jīng)歷彈性彎曲變形、彈-塑性彎曲變形、塑性彎曲變形三個(gè)階段。板料從平面彎曲成一定角度和形狀，其變形過(guò)程是圍繞著彎曲圓角區(qū)域展開(kāi)的，彎曲圓角區(qū)域?yàn)橹饕冃螀^(qū)。 ??????????????????????????????? ? ??彎曲變形程度可以用相對(duì)彎曲半徑 r/t表示，t為 板 料的厚度。 r/t越小，表明彎曲變形程度越大。一般認(rèn)為當(dāng)相對(duì)彎曲半徑r/t>200時(shí)，彎曲區(qū)材料 即開(kāi)始進(jìn)入彈-塑性彎曲階段，毛坯變形區(qū)內(nèi)（彎曲半徑發(fā)生變化的部分）料厚的內(nèi)外表面首先開(kāi)始出現(xiàn)塑性變形，隨后塑性變形向毛坯內(nèi)部擴(kuò)展。在彈-塑性彎曲變形過(guò)程中，促使材料變形的彎曲力矩逐漸增大，彎曲力臂L繼續(xù)減小，彎曲力則不斷加大。 凸模繼續(xù)下行，當(dāng)相對(duì)彎曲半徑 r/t<200時(shí)， 變形由彈 -塑性彎曲逐漸過(guò)渡到塑性變形。這時(shí)彎曲圓角變形區(qū)內(nèi)彈性變形部分所占比例已經(jīng)很小，可以忽略不計(jì)，視板料截面都已進(jìn)入塑性變形狀態(tài)。最終，B 點(diǎn)以上部分在與凸模的V形斜面接觸后被反向彎曲，再與凹模斜面逐漸靠緊，直至板料與凸 、凹模完全貼緊。 若彎曲終了時(shí)， 凸模與板料、凹模三者貼合后凸模不再下壓，稱(chēng)為自由彎曲。若凸模再下壓，對(duì)板料再增加一定的壓力，則稱(chēng)為校正彎曲,這時(shí)彎曲力將急劇上升。 校正彎曲與自由彎曲的 凸模下止點(diǎn)位置是不同的，校正彎曲使彎曲件在下止點(diǎn)受到剛性鐓壓 ，減小了工件的回彈。 2.2 板料彎曲的塑性變形特點(diǎn) ? ??為了觀察板料彎曲時(shí)的金屬流動(dòng)情況，便于分析材料的變形特點(diǎn)，可以采用在彎曲前的板料側(cè)表面設(shè)置正方形網(wǎng)格的方法。通常用機(jī)械刻線或照相腐蝕制作網(wǎng)格，然后用工具顯微鏡觀察測(cè)量彎曲前后網(wǎng)格的尺寸和形狀變化情況。 彎曲前，材料側(cè)面線條均為直線 , 組成大小一致的正方形小格，縱向網(wǎng)格線長(zhǎng)度aa =bb。彎曲后，通過(guò)觀察網(wǎng)格形狀的變化，以看出彎曲變形具有以下特點(diǎn)： 一 ． 彎曲圓角部分是彎曲變形的主要區(qū)域 ??? 可以觀察到位于彎曲圓角部分的網(wǎng)格發(fā)生了顯著的變化，原來(lái)的正方形網(wǎng)格變成了扇形。靠近圓角部分的直邊有少量變形，而其余直邊部分的網(wǎng)格仍保持原狀，沒(méi)有變形。說(shuō)明彎曲變形的區(qū)域主要發(fā)生在彎曲圓角部分。 二 ． 彎曲變形區(qū)內(nèi)的中性層 ?? 在彎曲圓角變形區(qū)內(nèi)，板料內(nèi)側(cè)（靠近 凸 模一側(cè)）的縱向網(wǎng)格線長(zhǎng)度縮短，愈靠近內(nèi)側(cè)愈短。比較彎曲前后相應(yīng)位置的網(wǎng)格線長(zhǎng)度，可以看出圓弧 為最短， 遠(yuǎn)小于彎曲前的直線長(zhǎng)度 ，說(shuō)明 內(nèi)側(cè)材料受壓縮。而板料外側(cè)（靠近凹模一側(cè)）的縱向網(wǎng)格線長(zhǎng)度伸長(zhǎng)，愈靠近外側(cè)愈長(zhǎng)。最外側(cè)的圓弧長(zhǎng)度為最長(zhǎng)，明顯大于彎曲前的直線長(zhǎng)度 ，說(shuō)明外側(cè)材料受到拉伸。 ??? 從板料彎曲外側(cè)縱向網(wǎng)格線長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)過(guò)渡到內(nèi)側(cè)長(zhǎng)度的縮短，長(zhǎng)度是逐漸改變的。由于材料的連續(xù)性，在伸長(zhǎng)和縮短兩個(gè)變形區(qū)域之間，其中必定有一層金屬纖維材料的長(zhǎng)度在彎曲前后保持不變，這一金屬層稱(chēng)為應(yīng)變中性層（見(jiàn)圖 3-3 中的 O-O 層）。 應(yīng)變中性層長(zhǎng)度的確定是今后進(jìn)行彎曲件毛坯展開(kāi)尺寸計(jì)算的重要依據(jù)。當(dāng)彎曲變形程度很小時(shí)，應(yīng)變中性層的位置基本上處于材料厚度的中心，但當(dāng)彎曲變形程度較大時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)應(yīng)變中性 層向材料內(nèi)側(cè)移動(dòng)， 變形量愈大 ，內(nèi)移量愈大 。 三 ． 變形 區(qū)材料 厚度變薄的現(xiàn)象 ? ??彎曲變形程度較大時(shí)，變形區(qū)外側(cè)材料受拉伸長(zhǎng)，使得厚度方向的材料減?。蛔冃螀^(qū)內(nèi)側(cè)材料受壓，使得厚度方向的材料增厚。由于應(yīng)變中性層位置的內(nèi)移，外側(cè)的減薄區(qū)域隨之?dāng)U大，內(nèi)側(cè)的增厚區(qū)域逐漸縮小，外側(cè)的減薄量大于內(nèi)側(cè)的增厚量，因此使彎曲變形區(qū)的材料厚度變薄。 變形程度愈大，變薄現(xiàn)象愈嚴(yán)重。變薄后的厚度 t′ =ηt,（η是 變薄系數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定， η 值總是小于 1 ）。 四 ． 變形區(qū)橫斷面的變形 ? ??板料的相對(duì)寬度 b/t （ b 是板料的寬度， t 是板料的厚度）對(duì)彎曲變形區(qū)的材料變形有很大影響。一般將相對(duì)寬度 b/t >3 的板料 稱(chēng)為寬板 ，相對(duì)寬度 b/t ≤ 3 的稱(chēng)為窄板。 ? ??窄板彎曲時(shí)，寬度方向的變形不受約束。由于彎曲變形區(qū)外側(cè)材料 受拉引起 板料寬度方向收縮，內(nèi)側(cè)材料受壓引起板料寬度方向增厚，其橫斷面形狀變成了 外窄內(nèi) 寬的扇形。變形區(qū)橫斷面形狀尺寸發(fā)生改變稱(chēng)為畸變。 ?? 寬板彎曲 時(shí)，在寬度方向的變形會(huì)受到相鄰部分材料的制約，材料不易流動(dòng)，因此其橫斷面形狀變化較小，僅在兩端會(huì)出現(xiàn)少量變形，由于相對(duì)于寬度尺寸而言數(shù)值較小，橫斷面形狀基本保持為矩形。 雖然寬板彎曲 僅存在少量畸變，但是在某些彎曲件生產(chǎn)場(chǎng)合，如鉸鏈加工制造，需要 兩個(gè)寬板彎曲 件的配合時(shí)，這種畸變可能會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量。當(dāng)彎曲 件質(zhì)量 要求高時(shí)， 上述畸變可以采取在變形部位預(yù)做圓弧切口的方法加以防止。? 2.3 彎曲時(shí)變形區(qū)的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài) ? ??板料塑性彎曲時(shí)，變形區(qū)內(nèi)的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)取決于彎曲變形程度以及彎曲毛坯的相對(duì)寬度 b/t。如圖所示，取材料的微小立方單元體表述彎曲變形區(qū)的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài), σ θ 、 ε θ表示切向 (縱向、長(zhǎng)度方向) 應(yīng)力、應(yīng)變，σ r 、 ε r 表示徑向（厚度方向）的應(yīng)力、應(yīng)變， σ b 、 ε b 表示寬度方向的應(yīng)力、應(yīng)變。從圖中可以看出， 對(duì)于寬板彎曲 或窄板彎曲，變形區(qū)的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)在切向和徑向是完全相同的，僅在寬度方向有所不同。 一. 應(yīng)力狀態(tài) ? ??在切向：外側(cè) 材料受拉 ，切向應(yīng)力 σ θ 為正；內(nèi)側(cè)材料受壓，切向應(yīng)力 σ θ 為負(fù)。 切向應(yīng)力為絕對(duì)值最大的主應(yīng)力。外側(cè)拉應(yīng)力與內(nèi)側(cè)壓應(yīng)力間的分界層稱(chēng)為應(yīng)力中性層，當(dāng)彎曲變形程度很大時(shí) 也有向內(nèi)側(cè)移動(dòng)的特性。 ?? 應(yīng)變中性層的內(nèi) 移總是 滯后于應(yīng)力中性層，這是由于應(yīng)力中性層的內(nèi)移，使外側(cè)拉應(yīng)力區(qū)域不斷向內(nèi)側(cè)壓應(yīng)力區(qū)域擴(kuò)展，原中性層內(nèi)側(cè)附近的材料層由壓縮變形轉(zhuǎn)變?yōu)槔熳冃?，從而造成了?yīng)變中性層的內(nèi)移。 ? ??在徑向：由于變形區(qū)各層金屬間的相互擠壓作用，內(nèi)側(cè)、外側(cè)同為受壓，徑向應(yīng)力 σ r 均為負(fù)值。 在 徑向壓 應(yīng)力 σ r 的作用下，切向應(yīng)力 σ θ 的分布性質(zhì)產(chǎn)生了顯著的變化，外側(cè)拉應(yīng)力的數(shù)值小于內(nèi)側(cè)區(qū)域的壓應(yīng)力。只有使拉應(yīng)力區(qū)域擴(kuò)大，壓應(yīng)力區(qū)域減小，才能重新保持彎曲時(shí)的靜力平衡條件，因此應(yīng)力中性層必將內(nèi)移 相對(duì)彎曲半徑 r/t越小，徑向壓 應(yīng)力 σ r 對(duì)應(yīng)力中性層內(nèi)移的作用越顯著。 ? ??在寬度方向：窄板彎曲時(shí)，由于材料在寬度方向的變形不受約束，因此內(nèi)、外側(cè)的應(yīng)力均接近于零。 寬板彎曲 時(shí)，在寬度方向材料流動(dòng)受阻、變形困難，結(jié)果在彎曲變形區(qū)外側(cè)產(chǎn)生阻止材料沿寬度方向收縮的拉應(yīng)力， σ b 為正，而在變形區(qū)內(nèi)側(cè)產(chǎn)生阻止材料沿寬度方向增寬的壓應(yīng)力， σ b 為負(fù)。 ? ??由于窄板彎曲 和寬板彎曲 在 板寬方向 變形的不同，所以窄板彎曲的應(yīng)力狀態(tài)是平面的， 寬板彎曲 的應(yīng)力狀態(tài)是立體的。 ???????????????????? ?二 ． 應(yīng)變狀態(tài) ? ??在切向：外側(cè)材料受拉 ，切向應(yīng)變?chǔ)纽葹檎?，?nèi)側(cè)材料受壓縮，切向應(yīng)變?chǔ)纽葹樨?fù)，切向應(yīng)變?chǔ)纽葹榻^對(duì)值最大的主應(yīng)變。 ? ? ? ? ??在徑向：根據(jù)塑性變形體積不變條件 條件 ： εθ + εr + εb = 0 ， εr 、εb 必定和最大的切向應(yīng)變?chǔ)纽确?hào)相反。因?yàn)閺澢冃螀^(qū)外側(cè)的切向主應(yīng)變?chǔ)纽葹槔瓚?yīng)變，所以外側(cè)的徑向應(yīng)變?chǔ)舝為壓應(yīng)變 ；而變形區(qū)內(nèi)側(cè)的切向主應(yīng)變?chǔ)纽葹閴簯?yīng)變 ，所以?xún)?nèi)側(cè)的徑向應(yīng)變?chǔ)?r為拉應(yīng)變。 ? ??在寬度方向：窄板彎曲時(shí)，由于材料在寬度方向上可自由變形，所以變形區(qū)外側(cè)應(yīng)變?chǔ)舃 為壓應(yīng)變 ；而變形區(qū)內(nèi)側(cè)應(yīng)變 εb 為拉應(yīng)變。寬板彎曲時(shí)， 因材料 流動(dòng)受阻，彎曲后板 寬基本不變。故內(nèi)外側(cè)沿寬度方向的應(yīng)變幾乎為零（ εb ≈ 0），僅在兩端有少量應(yīng)變。 ? ??綜上所述，可以認(rèn)為窄板彎曲的應(yīng)變狀態(tài)是立體的，而寬板彎曲的應(yīng)變狀態(tài)是平面的。????????? ? ? ??由于寬板彎曲 時(shí)，沿寬度方向上的變形區(qū)外側(cè)為拉應(yīng)力（σ b 為正）； 內(nèi)側(cè)為壓應(yīng)力 （σ b 為負(fù)），在彎曲過(guò)程中，這兩個(gè)拉壓相反的應(yīng)力在彎曲件寬度方向（即橫斷面方向）會(huì)形成力矩 MB。彎曲結(jié)束后外加力去除，在寬度方向?qū)⒁鹋c力矩 MB方向相反的彎曲形變，即弓形翹曲。對(duì)于彎曲寬度相對(duì)很大的細(xì)長(zhǎng)件或?qū)挾仍诎搴?0倍以下的彎曲件，橫斷面上的翹曲十分明 顯，應(yīng)采用工藝措施予以解決。 第三章 彎曲件的設(shè)計(jì) 3.1彎曲模 如圖3-1所示零件為Z形彎曲模件，材料為Q195，厚度t=2mm。 圖3-1Z形彎曲模件工序簡(jiǎn)圖 設(shè)計(jì)步驟： （1）分析零件的沖壓工藝性并確定工藝方案 彎曲模沒(méi)有固定的結(jié)構(gòu)型式，有可能設(shè)計(jì)得很簡(jiǎn)單，也可能設(shè)計(jì)得很復(fù)雜，這需要根據(jù)工件的材料性能、形狀、精度要求和產(chǎn)量進(jìn)行綜合分析，確定模具結(jié)構(gòu)型式。本工件的斷面是Z形彎曲模件，其表面還要翻出兩種尺寸的若干梅花形孔，確定工藝方案為彎曲一翻邊一修邊三個(gè)工序。本工序主要完成彎曲工藝，達(dá)到如圖2-10所示的燕尾形工件。 這種燕尾形一般分兩次彎成，先彎成四個(gè)直角槽形件，然后再側(cè)彎成燕尾形，這就需要兩套模具，生產(chǎn)效率低。考慮該工件的批量較大，因此應(yīng)該盡量設(shè)計(jì)一種效率較高的模具，本方案就是采用了能一次成形的轉(zhuǎn)軸式壓彎模。 （2）進(jìn)行必要的計(jì)算 1)毛坯尺寸 計(jì)算毛坯尺寸分析如圖3-2所示 圖3-2 計(jì)算毛坯尺寸分 展開(kāi)料寬度： L=l1+l2+l3+0.6t L=(28-2*2)+(5-2)+(5-2)+0.6*2mm=31.2mm 取為32mm。長(zhǎng)度尺寸為70mm。故毛坯尺寸為32mm×70mm。 2) 彎曲力計(jì)算 影響彎曲力的因素很多，若要進(jìn)行精確的計(jì)算是很復(fù)雜的，這里只是進(jìn)行 大略計(jì)算，不考慮校平。 0.6KBt σb 按公式 F=————— =30576N R+t 式中 F自為自由彎曲在沖壓行程結(jié)束時(shí)的彎曲力； B為彎曲件的寬度； t 為彎曲材料的厚度； r 為彎曲件的內(nèi)彎曲半徑； σb為材料的抗拉強(qiáng)度； K為安全系數(shù)，一般取K=1.3。 所以 F＝1.3*0.6*70*4*350/0.5+2N=30576N 3.2 模具總體設(shè)計(jì) 根據(jù)壓彎力的大小，初步考慮使用1000kN油壓機(jī)壓制，模具結(jié)構(gòu)草圖如圖2-3所示，主要由上模板、凸模、轉(zhuǎn)軸式凹模、下模板、墊板等組成。 初步計(jì)算模具閉合高度 H模 =169mm 凹模座的外廓尺寸約計(jì)為169mm×200mm。 圖2-3 模具結(jié)構(gòu)草圖 3.3要零部件的設(shè)計(jì) 圖3-4 閉合時(shí)的工件的圖形 根據(jù)彎曲件的需要設(shè)計(jì)出凸模、活動(dòng)凸模、頂壓塊和反側(cè)壓板，達(dá)到所需要的尺寸和技術(shù)要求。（圖3-4） 圖3-5定位螺釘銷(xiāo) 定位零件的設(shè)計(jì) 根據(jù)工件的厚度、長(zhǎng)度和寬度，設(shè)計(jì)出可靠的定位螺釘銷(xiāo)（圖3-5）出來(lái)，來(lái)提高工件的精度， 3.4 選定設(shè)備 該零件所需的彎曲力 F＝30576N 模具閉合高度 H模=169mm 模具外廓尺寸 169mm×200mm 某工廠有1000kN油壓機(jī)，其主要力學(xué)性能為： 公稱(chēng)壓力 1000kN 最大裝模高度 600mm 行程 500mm 臺(tái)面尺寸 600mm×2000mm 根據(jù)模具閉合高度、彎曲力；外廓尺寸等數(shù)據(jù)選定此設(shè)備是合適的。 3.5 繪制模具總圖 總圖如圖3-6所示，圖中零件名稱(chēng)見(jiàn)表3-1 表3-1 零件明細(xì)表 21 螺母 2 45# GB/T6170-86 20 夾板 2 45# 19 螺釘 1 45# GB/T70-85 18 螺釘M8 4 45# GB/T70-85 17 螺釘M10 4 45# GB/T70-85 16 銷(xiāo)釘 1 45# JB/T7649.10 15 凸模 1 T10A 14 壓塊 1 TH200 13 限位螺釘 2 45# JB/T7665.5 12 螺釘M6 2 45# GB/T170-85 11 模柄 1 Q235 JB/T7646.2 10 上模座板 1 HT200 GB/T2855. 7 9 六角螺釘 2 45# GB/T170-85 8 橡膠 3 PVC GB/T2867. 9 7 導(dǎo)套 2 20# GB/T2861. 7 6 凸模固定板 1 45# JB/T7644.1 5 活動(dòng)凸模 1 T10 4 反側(cè)壓板 2 45# 3 頂壓板 1 HT200 2 導(dǎo)注 2 20# GB/T2861.2 1 下模座板 1 HT200 GB/T2855. 6 序號(hào) 零件 數(shù)量 材料 備注 圖3-6 Z形件彎曲模 3.6膠的設(shè)計(jì)計(jì)算 項(xiàng)目 公式 結(jié)果 備注 卸料板工作行程h工 h工=h1+t+h2 6mm h 1為凸模凹進(jìn)卸料板的高度mm h 2為凸模沖載后進(jìn)入凹模的深度mm 橡膠工作行程H工 H工=h工+h修 12mm H修 為凸模修磨量，取5mm 橡膠自由高度H自由 H自由=4H工 20mm 取H 工為H自由的25% 橡膠的預(yù)壓縮量H預(yù) H預(yù)=15%H自由 2mm 一般H預(yù)=（10%-15%）H自由 每個(gè)橡膠承受的載荷F1 F1=F卸/4 選用3個(gè)圓筒性橡膠 橡膠的外徑D D=(d+1.27(F1/p))0.5 25mm d 為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，取d=13mm;p=0.5MPa 校核橡膠自由高度H自由 0.5≤H自由/D=0.54≤1.5 滿(mǎn)足要求 橡膠的安裝高度H安 H安=H自由-H預(yù) 18mm 第二篇 三通管注射模的設(shè)計(jì) 第一章 塑件分析 本人設(shè)計(jì)的塑件是一個(gè)三通管（如圖a所示），其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單表面粗糙度要求不高。所選材料為ABS，ABS是非結(jié)晶聚合物，不透明、無(wú)毒、無(wú)味及微黃的墊塑性樹(shù)脂?？扇紵?，但燃燒緩慢且有特殊刺激味，密度1.02——1.20g/ cm3。ABS具有三種成分的綜合性能丙烯晴使ABS具有一定的強(qiáng)度、硬度、耐化學(xué)性、耐油性級(jí)耐熱性。丁二烯使ABS具有彈性，良好的沖擊強(qiáng)度和耐寒性。苯乙烯可使ABS具有優(yōu)良的介電性能、光澤和良好的成型加工性能。因此，ABS是一種具有堅(jiān)韌、質(zhì)硬和剛性的工程塑料。通過(guò)控制三種成分的比例可以改變ABS的性能。ABS具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性，堅(jiān)固、堅(jiān)韌、堅(jiān)硬，是重要的工程塑料，用途廣泛。 ABS的成型特性： （1） 可用注射、擠出、壓延、吹塑、真空成型、電鍍、焊接及表面涂飾等成型加工方法。 （2） 收縮率小，可制得精密。 （3） 吸濕性較大，成型前應(yīng)干燥處理。 （4） 流動(dòng)性中等，溢邊值0.04mm，熔體粘度強(qiáng)烈，依賴(lài)于剪切速率，因此模具設(shè)計(jì)大都采用點(diǎn)澆口形式。 （5） 熔融溫度較低，熔融溫度范圍固定宜采用高料溫，高模溫和高注射壓力，有利于成型。 （6） 澆注系統(tǒng)流動(dòng)阻力要小注意澆口形式和位置應(yīng)合理，防止產(chǎn)生熔接痕或減小熔接痕數(shù)量。脫模斜度不宜過(guò)小。 圖a 此塑件雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但由于有抽芯，所以考慮用液壓缸抽芯，而用液壓缸抽芯則要考慮液壓缸的定位，在液壓缸的定位上本人考慮在動(dòng)模一側(cè)。而且再抽芯的時(shí)候要考慮抽芯距離，由于本模具采用一出四的形式，則要考慮的抽芯距離很長(zhǎng)，所以占的面積很大。但液壓缸能使抽芯更平穩(wěn)；其次此模具采用的使推管推出機(jī)構(gòu)，使得模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 由于此模具在澆口設(shè)計(jì)時(shí)采用的使點(diǎn)澆口，所以在澆口處的痕跡很小，使塑件更美觀、更光滑。其次本模具采用二次脫模機(jī)構(gòu)，所以，澆注系統(tǒng)凝料就可用自動(dòng)脫落。 第二章 注射機(jī)的選擇及工藝參數(shù)的校核 根據(jù)要求注射機(jī)的選擇類(lèi)型為XS—2Y—125。本類(lèi)型項(xiàng)目為注射量125cm3，螺桿（柱塞）直徑42mm，注射壓力為119MPa，注射行程為115mm，注射時(shí)間為6s，注射方式螺桿式，鎖模力900KH，最大成型面積320cm2，模板最大行程300mm，模板最大厚度300mm，最小200mm，拉桿空間260X1.55m，模板尺寸428X450mm，鎖模方式液壓—機(jī)械油泵流量100.12L*min-1，壓力6.5MPa，電動(dòng)機(jī)功率10KW，螺桿驅(qū)動(dòng)功率-4KW，加熱功率5WK，機(jī)器外形尺寸3.34X0.75X1.55m，機(jī)器重量3500KG，模具定位孔尺寸φ10000.054mm，噴嘴球徑SR12，噴嘴孔徑φ4mm，頂出兩側(cè)孔徑φ22mm，，孔距230mm,，中心孔徑-— 工藝參數(shù)校核： A：最大注射量的校核 Vmax≥Vs/KL 125＞22.5/0.8 B：注射壓力的校核 Pmax≥P 119＞80 C：鎖模力的校核 F≥PqA 900＞30X0.7 D：開(kāi)模行程校核 S≥H+H2+a+(5-10) 300≥33+54+ E：注射機(jī)最大開(kāi)膛行程與模厚有關(guān)的校核 Sk≥Hm+H1+H2+a+(5-10) F：推出機(jī)桿的校核 Xs-2Y-125采用兩側(cè)雙頂桿機(jī)械頂出 G：型腔數(shù)目N的確定 N1=KLWmax-Wa/Wj =0.8*60-7/10=4 第三章 模具總體方案的確定 3.1 分型面的選擇 此塑件根據(jù)以下四點(diǎn)： ①分型面應(yīng)便于塑件的脫模 ②分型面的選擇應(yīng)有利于側(cè)向分型與軸芯 ③分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量 ④分型面的選擇應(yīng)有利于防止溢料 ⑤分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 ⑥分型面的選擇應(yīng)盡量使成型零件便于加工 ⑦選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸的差異，所以此塑件選擇在圓筒直徑處且最大的截面處為分型面。見(jiàn)圖紙 a—a 3..2 澆注系統(tǒng)的形式： 注射模的澆注系統(tǒng)是指塑件熔體從注射機(jī)噴嘴進(jìn)入模具開(kāi)始列型腔為此流經(jīng)的通道。一般澆注系統(tǒng)由主澆道、分澆道、澆吸冷料穴等四部分組成。此澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本原則： ① 必須了解塑件的工藝性 ② 排氣良好 ③ 防止型芯和塑件變形 ④ 減少榕體流程及塑件耗量 ⑤ 修正方便，并保證塑件的外觀質(zhì)量 ⑥ 要求熱量及壓力損失最小。 3.2.1主澆道設(shè)計(jì)原則： ①為了便于凝料從直澆道中拔出，主澆道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角α=2o—4o對(duì)流動(dòng)性的塑件α=3o—6o內(nèi)壁表面粗糙度Ra小于0.63—1.25N m。②主澆道和分澆道結(jié)合處采用圓角過(guò)渡③在保證塑件成型良好的條件下，主澆道的長(zhǎng)度L盡量短④設(shè)置主澆道襯套。 3.2.2 分澆道設(shè)計(jì)原則：①分澆道的截面形狀尺寸②分澆道的布置形式③分澆道的斷面和長(zhǎng)度設(shè)計(jì)，應(yīng)在保證順利充模的前提下，盡量取小，尤其對(duì)小型塑件更為重要④分澆道的表面不必很光，表面粗糙度為1.63Nm即可，有利于保溫⑤當(dāng)分澆道較長(zhǎng)時(shí)，在分澆道末端應(yīng)開(kāi)設(shè)冷料穴，以容納冷料，保證塑件質(zhì)量⑥分澆道與澆口的連接處要以斜面或圓弧過(guò)度有利于熔料的流動(dòng)和填充，否則會(huì)引起反壓力，消耗動(dòng)能。詳情見(jiàn)圖b 圖b 3.2.3澆口的設(shè)計(jì)原則：交口是連接分澆道和型腔的橋梁。它具有兩個(gè)功能：第一，對(duì)塑件熔體流入型腔起控制作用；第二，當(dāng)注射壓力撤銷(xiāo)后，澆口固化，封鎖型腔，使型腔中尚未冷卻固化的塑件不會(huì)倒流，澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大，一般情況澆口采用長(zhǎng)度很短而截面很長(zhǎng)又狹窄的小澆口。 本塑件采用的是點(diǎn)澆口，其特點(diǎn)是：它是一種尺寸很小截面為圓形的直接澆口的特殊形式。開(kāi)模時(shí)，澆口可以自動(dòng)拉斷，利于自動(dòng)化操作，澆口去除后殘留痕跡小。但注射壓力損失大，收縮大。塑件易變形。澆口尺寸太小時(shí)，料流易產(chǎn)生噴射，對(duì)塑件質(zhì)量不利。適用于成型熔體粘度隨剪切速度提高而明顯降低的塑件和粘度較低塑件。對(duì)成型流動(dòng)性差及熱敏性塑件、平薄易變形及形狀復(fù)雜的塑件不利。 3.2.4 澆口位置的選擇 一般情況選擇澆口位置時(shí)，具體應(yīng)考慮如下幾個(gè)問(wèn)題： ① 澆口的尺寸及位置選擇應(yīng)避免充料流產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng) ② ②澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件斷面較厚的部位，有利于熔體流動(dòng)和補(bǔ)料 ③ ③澆口位置的選擇應(yīng)使塑料流程最短，料流變向最少 ④ ④澆口位置的選擇應(yīng)有利于型腔內(nèi)氣體的排出 ⑤ ⑤澆口位置的選擇應(yīng)減少或避免塑件的熔接痕，增加熔接牢靠度 ⑥ ⑥澆口位置的選擇應(yīng)防止料流將型芯或嵌件擠壓變形。綜上所述，本塑件澆口位置如圖(c)所示 圖c 3.3 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)： 根據(jù)動(dòng)力來(lái)源不同，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)一般可分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)和 氣動(dòng)（液壓）三大類(lèi)。本塑件采用的是液壓抽芯機(jī)構(gòu)。液壓抽芯是通過(guò)液壓缸，活塞及控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它不僅動(dòng)作平穩(wěn)，抽芯動(dòng)作與模具的開(kāi)合無(wú)關(guān)，可以加長(zhǎng)抽芯距離。而且還可通過(guò)增大液壓缸的內(nèi)徑的方法來(lái)獲得較大的抽芯力。 3.4脫模機(jī)構(gòu) 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：①塑件留在動(dòng)模②保證塑件不因推出而變形或損壞③保證塑件良好的外觀④外觀可靠。本塑件具有采用推管推出機(jī)構(gòu)的特征，推管推出機(jī)構(gòu)動(dòng)作均勻可靠，且在塑件上不留下任何推出痕跡。見(jiàn)圖（d） 由于此塑件采用的是點(diǎn)澆口，所以采用了二次脫模機(jī)構(gòu)。 圖d 3.5溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：①冷卻水孔應(yīng)盡量多，孔徑應(yīng)盡量大②冷卻水道至型腔表面的距離應(yīng)盡量相等③澆口處加強(qiáng)冷卻④降低入水與出水的溫度⑤冷卻水道要避免接近熔接痕部位⑥冷卻水道的大小要易于加工和清理。此模具所采用的冷卻系統(tǒng)為直流循環(huán)式。這種形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便。 3.6成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.6.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：凹模是成型塑件外表面的凹狀零件（包括零件的內(nèi)腔和實(shí)體兩部分）它的的結(jié)構(gòu)取決于塑件的成型需要和加工與裝配的工藝要求，通?？煞譃檎w式和組合式兩大類(lèi)。由于此塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單副偶一采用整體式凹模。此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠，不易變形，成型塑件的質(zhì)量較好。 3.6.2凸模和型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模是指在壓縮模中承受或傳遞壓機(jī)壓力，與凹模有配合段，直接接觸塑料，成型塑件表面或上下端面的零件。型芯是指在注射模中成型塑件由較大內(nèi)表面的凸?fàn)盍慵?，它又稱(chēng)主型芯。由于此塑件結(jié)構(gòu)小形狀簡(jiǎn)單所以采用整體式凸模結(jié)構(gòu)。 第四章 成型零件工作尺寸的計(jì)算 所謂工作尺寸是指在成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形的長(zhǎng)和寬），型腔的深度或型芯的高度尺寸，中心距尺寸等。 型腔和型芯工作尺寸計(jì)算 型腔徑向尺寸： Lm=L1(1+Scp)-o/2-oz/2-δc/2 =72(1+0.05)-0.52/2-0.52/6-0.52/12 =75.21mm 型芯徑向尺寸： Lm=Ls(1+Scp)+o/2+oz/2+δc/2 =18(1+0.05)+0.24/2+0.24/6+0.24/12 =19.08mm 型腔深度和型芯高度尺寸： Hm=H1(1+Scp)-o/2-oz/2 =12(1+0.05)-0.24/2-0.24/6 =12.44mm 型芯高度尺寸： Hm=Hs(1+Scp)+o/2+oz/2 =33(1+0.05)+0.4/2+0.4/6 =34.92mm 總結(jié) 裝 訂 線 幾個(gè)月的時(shí)間即將過(guò)去，在老師的耐心指導(dǎo)和同學(xué)們的大力幫助下，經(jīng)過(guò)一翻努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，基本上完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)并不是一件容易的事。設(shè)計(jì)期間，我嚴(yán)格按照老師給我們制定的進(jìn)度計(jì)劃，按時(shí)完成每一個(gè)階段的任務(wù)，最終設(shè)計(jì)出了二套模具。 由于純粹靠參考書(shū)和圖冊(cè)，我所掌握的東西顯得很渺小、很死板，所以我設(shè)計(jì)出的模具，與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中所用的相比，可能差別較大，結(jié)構(gòu)也過(guò)于簡(jiǎn)單，甚至有些細(xì)節(jié)沒(méi)有考慮到。但通過(guò)這次歷時(shí)近四個(gè)月的設(shè)計(jì)，我學(xué)到了好多新知識(shí)，一些從書(shū)本中無(wú)法學(xué)到的東西。特別是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)參觀，讓我明白了一些想象不到或憑空無(wú)法理解的現(xiàn)象、工藝。我想這對(duì)我以后的學(xué)習(xí)、工作都將打下良好的基礎(chǔ)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我對(duì)模具設(shè)計(jì)有了更深層的了解，基本上掌握了沖壓工藝的分析、沖壓方案的制定和沖壓模設(shè)計(jì)的一般方法和步驟。在此期間，我通過(guò)大量的計(jì)算機(jī)繪圖，基本掌握了Auto CAD軟件的操作技巧；通過(guò)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)，了解了Microsoft Word的基本使用方法。因此說(shuō)，畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的深化和應(yīng)用，而且還是對(duì)計(jì)算機(jī)和一些其它知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程。在今天這知識(shí)加速更新的信息時(shí)代，模具行業(yè)的發(fā)展非常迅速。通過(guò)查閱資料，我知道了我的設(shè)計(jì)與目前先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案相比較還存在較大的差距。在今后的工作和學(xué)習(xí)中，我會(huì)不斷地積累自己在模具設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，及時(shí)了解新動(dòng)向。任何一個(gè)行業(yè)都是不斷向前發(fā)展的，只有不斷的學(xué)習(xí)新的本領(lǐng)，才能夠在社會(huì)中站穩(wěn)腳。我也深信經(jīng)過(guò)不懈努力，將來(lái)我會(huì)在這方面取得一定的成績(jī)的。經(jīng)過(guò)大家的共同努力，我們的模具行業(yè)也會(huì)蒸蒸日上，步入世界先進(jìn)行列！ 裝 訂 線 本次設(shè)計(jì)期間，我一直認(rèn)認(rèn)真真地對(duì)待，積極查閱相關(guān)資料。但這畢竟是我第一次參加長(zhǎng)時(shí)間的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由于知識(shí)水平有限，沒(méi)有任何實(shí)際生產(chǎn)、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，查閱資料的水平也遠(yuǎn)不及專(zhuān)業(yè)人員，雖然我已多次校對(duì)，模具設(shè)計(jì)圖紙的繪制和說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)中仍然難免存在一些錯(cuò)誤和漏洞，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 。 裝 訂 線 致 謝裝 訂 線 首先，我要感謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，他給了我極大的幫助。雖然他的工作特別的忙，卻仍然抽出很多時(shí)間指導(dǎo)我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)，查出問(wèn)題，及時(shí)地為我們解決問(wèn)題。他將積累多年的豐富學(xué)識(shí)、經(jīng)驗(yàn)傳授給了我們。這些設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)，在很大程度上彌補(bǔ)了我們自己實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，使我們?cè)谠O(shè)計(jì)中避免了很多可能的錯(cuò)誤，少走了很多彎路，使我最終能夠順利、圓滿(mǎn)地完成自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，周?chē)瑢W(xué)也給予我不少的幫助。當(dāng)我有問(wèn)題不太明白時(shí)，他們都熱心為我提供幫助 在此，對(duì)所有幫助過(guò)我的老師和同學(xué)再次表示衷心的感謝！ 參考文獻(xiàn) 1、鼎承主編.《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 2、堯主編.《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1994 3、發(fā)越主編.《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 4、先主編.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：化工工業(yè)出版社，2001 5、 翔主編.《沖壓模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》.北京：化工工業(yè)出版社，2005 第 30 頁(yè) 共 30 頁(yè)