2393 齒輪注塑模具

2393 齒輪注塑模具,齒輪,注塑,模具 大 學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）題 目：塑料齒輪模具設(shè)計院 （系）： 專 業(yè)： 班 級： 學(xué)生姓名： 導(dǎo)師姓名： 職稱： 起止時間： 前言我第二次走進(jìn)模具設(shè)計的課堂，我第二次完成了自己的設(shè)計，理論與實踐找到了一個結(jié)合點。一個月時間匆匆而過，我將告別大學(xué)的生活，它成了我大學(xué)生活中美好的回憶。自己動了腦動了手才意識到什么缺乏什么需要什么，知識在不斷更新，社會在不斷前進(jìn)，制造業(yè)中的模具設(shè)計與制造走在社會的前沿。現(xiàn)作為大學(xué)即將畢業(yè)很快就要投身社會的我來說，應(yīng)熟練自己的專業(yè)軟件,撐握模具制造與設(shè)計的理論知識，更重要的是理論與實踐相結(jié)合。本說明書主要介紹了我這一模具題目的設(shè)計思想過程，從畫零件圖到 PRO/E 分模到選用注塑機(jī)，到校核計算，到模具制造工藝等，從各方面敘述本人所設(shè)計的模具制品的整個思想過程。特別是此次設(shè)計我基本上都是用 PRO/E 完成的，利用此軟件畫產(chǎn)品圖、模板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、分模、出工程圖、模流分析等。通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我們能夠?qū)⑷晁鶎W(xué)的知識進(jìn)行歸納總結(jié)，我覺得自己的模具專業(yè)知識與 PROE 水平有了更大的提高。目錄前言-------------------------------------------------------------------3一、塑件分析-----------------------------------------------------5二、塑料材料的成型特性與工藝參數(shù)---------------------------------51、選擇材料-------------------------------------------------52、POM 的注塑工藝參數(shù)---------------------------------------------------------- 63、注射機(jī)的選擇--------------------------------------------------------------------6三、模具設(shè)計1、標(biāo)準(zhǔn)模架的選用-------------------------------------------82、確定型腔數(shù)目及型腔布置方案------------------------------103、澆口套設(shè)計----------------------------------------------104、分流道與澆口的設(shè)計--------------------------------------115、澆口位置的選擇--------------------------------------------------------------- 126、導(dǎo)柱導(dǎo)套設(shè)計與加工---------------------------------------------------------137、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計--------------------------------------------------------------- 13四、加工要求---------------------------------------------------141、型腔加工工藝過程----------------------------------------142、凸模固定板加工工藝--------------------------------------15五、裝配要求---------------------------------------------------16六、綜合要求---------------------------------------------------16七、零件工藝路線----------------------------------------------16中 文 摘 要文中對塑料齒輪的技術(shù)要求和工藝結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，確定了工藝方案及模具形式，通過對塑料齒輪的相關(guān)數(shù)據(jù)分析和計算，并根據(jù)分析結(jié)果選注塑機(jī)和注塑工藝，從而確定塑料齒輪注塑設(shè)計思路、方案以及擬定模具結(jié)構(gòu)形式，詳細(xì)的敘述了型腔數(shù)目的確定、分型面位置的確定、澆注系統(tǒng)的設(shè)計，抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計、排氣系統(tǒng)的設(shè)計以及模具成型零件凸模、凹模、型芯和定模座板、動模座板、推桿、固定板、支撐板以及斜導(dǎo)柱滑塊等的設(shè)計，重要零件的工藝參數(shù)與計算，運(yùn)用 PRO/E、Auto CAD 軟件進(jìn)行注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算并繪制出模具總裝圖以及部分非標(biāo)準(zhǔn)圖形。從而得出完整的理論設(shè)計結(jié)果。關(guān)鍵詞：塑料齒輪；注塑模具；結(jié)構(gòu)設(shè)計 一、塑件分析圖 1－1結(jié)構(gòu)特點：該塑件大體，殼體外部有光潔度要求，不能留痕跡，所以澆口不能設(shè)在外部，固使用潛伏式二次澆口。產(chǎn)品的精度要求不高，從成本上考慮，可以采用一模兩腔，單分型面的模架（大水口模架） 。材料采用 POM（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物） ，無毒、無味，呈微黃色，成型的塑料件有較好的光澤。二、 塑料材料的成型特性與工藝參數(shù)POM （Polyoxymethylene）聚甲醛 聚甲醛(POM) 聚甲醛學(xué)名聚氧化聚甲醛（簡稱 POM）又稱賽鋼、特鋼。它是以甲醛等為原料聚合所得。POM-H（聚甲醛均聚物） ，POM-K（聚甲醛共聚物）是高密度、高結(jié)晶度的熱塑性工程塑料。具有良好的物理、機(jī)械和化學(xué)性能，尤其是有優(yōu)異的耐摩擦性能。 聚甲醛是一種沒有側(cè)鏈，高密度，高結(jié)晶性的線性聚合物，具有優(yōu)異的綜合性能。 聚甲醛是一種表面光滑，有光澤的硬而致密的材料，淡黃或白色，可在-40- 100°C 溫度范圍內(nèi)長期使用。它的耐磨性和自潤滑性也比絕大多數(shù)工程塑料優(yōu)越，又有良好的耐油，耐過氧化物性能。很不耐酸，不耐強(qiáng)堿和不耐紫外線的輻射。物理性質(zhì)聚甲醛的拉伸強(qiáng)度達(dá) 70MPa，吸水性小，尺寸穩(wěn)定，有光澤，這些性能都比尼龍好，聚甲醛為高度結(jié)晶的樹脂，在熱塑性樹脂中是最堅韌的。具抗熱強(qiáng)度，彎曲強(qiáng)度，耐疲勞性強(qiáng)度均高，耐磨性和電性能優(yōu)良。 聚甲醛的性能： 性能 數(shù)值 比重 1.43 熔點 175°C 伸強(qiáng)度（屈服）70MPa 伸長率（屈服）15% （斷裂）15% 沖擊強(qiáng)度（無缺口）108KJ/m2 （帶缺口）7.6KJ/m2應(yīng)用范圍POM 屬結(jié)晶性塑料，熔點明顯，一旦達(dá)到熔點，熔體粘度迅速下降。當(dāng)溫度超過一定限度或熔體受熱時間過長，會引起分解。 POM 具有較好的綜合性能，在熱塑性塑料中是最堅硬的，是塑料材料中力學(xué)性能最接近金屬的品種之一，其抗張強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、耐疲勞強(qiáng)度，耐磨性和電性都十分優(yōu)良，可在-40 度--100 度之間長期使用。化學(xué)性質(zhì)按分子鏈結(jié)構(gòu)不同，聚甲醛可分為均聚甲醛和共聚甲醛，前者密度、結(jié)晶度、熔點都高，但是熱穩(wěn)定性差，加工溫度窄（10 度） ，對酸堿的穩(wěn)定性略低；后者密度、結(jié)晶度、熔點較低，但熱穩(wěn)定性好，不易分解，加工溫度寬（50 度）　　不足之處在于：由受強(qiáng)酸腐蝕，耐侯差，粘合性差，熱分解與軟化溫度接近，限氧指數(shù)小。它們廣泛用于汽車工業(yè)，電子電器，機(jī)械設(shè)備等。還可以做水龍頭、框窗、洗漱盆。 POM 物性表： 密度 g /cm3 1.39吸水率 % 0.2連續(xù)使用溫度 ℃ —50--110屈服抗拉強(qiáng)度 MPa 63屈服拉應(yīng)變 % 10極限抗拉強(qiáng)度 MPa極限拉應(yīng)變 % 31抗沖擊韌度 Kj/㎡缺口沖擊韌度 Kj/㎡ 6洛氏硬度 MPa 135邵氏硬度 MPa 85抗彎強(qiáng)度 MPa彈性模量 MPa 2600軟化溫度 ℃ 150熱變形溫度HDT℃ 155熱線膨脹系數(shù) 1.1熱導(dǎo)率 W/(m×K) 031摩擦系數(shù) 0.35POM 具有很低的摩擦系數(shù)和很好的幾何穩(wěn)定性，特別適合于制作齒輪和軸承。由于它還具有耐高溫特性，因此還用于管道器件（管道閥門、泵殼體） ，草坪設(shè)備等。 POM 產(chǎn)品工藝條件干燥處理：如果材料儲存在干燥環(huán)境中，通常不需要干燥處理。 熔化溫度：均聚物材料為 190~230℃；共聚物材料為 190~210℃。 模具溫度：80~105℃。為了減小成型后收縮率可選用高一些的模具溫度。 注射壓力：700~1200bar 注射速度：中等或偏高的注射速度。 流道和澆口：可以使用任何類型的澆口。如果使用隧道形澆口，則最好使用較短的類型。對于均聚物材料建議使用熱注嘴流道。對于共聚物材料既可使用內(nèi)部的熱流道也可使用外部熱流道。 POM 聚甲醛的化學(xué)和物理特性: POM 是一種堅韌有彈性的材料，即使在低溫下仍有很好的抗蠕變特性、幾何穩(wěn)定性和抗沖擊特性。 POM 既有均聚物材料也有共聚物材料。均聚物材料具有很好的延展強(qiáng)度、抗疲勞強(qiáng)度，但不易于加工。共聚物材料有很好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性并且易于加工。 無論均聚物材料還是共聚物材料，都是結(jié)晶性材料并且不易吸收水分。POM 的高結(jié)晶程度導(dǎo)致它有相當(dāng)高的收縮率，可高達(dá)到 2%~3.5%。對于各種不同的增 強(qiáng)型材料有不同的收縮率。我國的發(fā)展現(xiàn)狀聚甲醛（POM）是一種性能優(yōu)良的工程塑料，在國外有“奪鋼” 、 “超鋼”之稱。POM 具有類似金屬的硬度、強(qiáng)度 POM 和鋼性，在很寬的溫度和濕度范圍內(nèi)都具有很好的自潤滑性、良好的耐疲勞性，并富于彈性， 此外它還有較好的耐化學(xué)品性。POM 以低于其他許多工程塑料的成本，正在替代一些傳統(tǒng)上被金屬所占領(lǐng)的市場，如替代鋅、黃銅、鋁和鋼制作許多部件，自問世 以來，POM 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子電氣、機(jī)械、儀表、日用輕工、汽車、建材、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。在很多新領(lǐng)域的應(yīng)用，如醫(yī)療技術(shù)、運(yùn)動器械等方面，POM 也表現(xiàn)出 較好的增長態(tài)勢。 應(yīng)用消費(fèi)持續(xù)增長 POM 用在那些對潤滑性、耐磨損性、剛性和尺寸穩(wěn)定性要求比較嚴(yán)格的滑動和滾動的機(jī)械部件上，性能尤為優(yōu)越，因此主要用于工業(yè)機(jī)械、汽車、電子電氣、管件和灌溉用品等方面。近年中國 POM 市場增長迅速，2002 年我國 POM市場表觀消費(fèi)量為 13．657 萬噸，1990～2002 年 POM 市場表觀消費(fèi)量年均增長率為 11．7%。預(yù)計 2005 年中國 POM 市場表觀消費(fèi)量為 16．8 萬噸，2000～2005 年 POM 市場表觀消費(fèi)量年均增長率將達(dá)到 10．3%。到 2010 年，中國 POM 市場表觀消 費(fèi)量將增加到 19．7 萬噸，2005～2010 年 POM 市場表觀消費(fèi)量年均增長率將達(dá)到 3．2%。 支持中國 POM 市場迅速發(fā)展的主要因素有：國民經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展使五大工程塑料之一的 POM 應(yīng)用 市場不斷擴(kuò)大，用量不斷增加；中國 POM 生產(chǎn)原料價廉易得，POM 生產(chǎn)和貿(mào)易利潤豐厚；POM 應(yīng)用領(lǐng)域不斷出現(xiàn)新突破，如改性材料的研究開發(fā)等。鑒于我國 市場需求的穩(wěn)步增長，近期內(nèi) POM 的價格將繼續(xù)保持穩(wěn)中有升的趨勢。 技術(shù)差距不容忽視 POM 盡管中國 POM 的市場需求不斷攀升，但由于中國對 POM 的研制開發(fā)相對較晚，中國內(nèi) POM 的生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)量以及品種、質(zhì)量始終不能滿足市場的需求。中國 POM 生產(chǎn)與其它國先進(jìn)水平相比，仍存在原料單耗高、裝置規(guī)模小、質(zhì)量不穩(wěn)定、品種牌號少等問題。例如，杜邦公司均聚工藝 POM 的甲醛（37%）噸單耗為 2．56 噸，還有報道為 3．08 噸，而中國生產(chǎn) POM 的甲醛噸單耗為 5～6 噸，雖然經(jīng)過改進(jìn)有所下降，但差距仍然較大。 產(chǎn)能增長不足需求 中國 POM 行業(yè)連續(xù)多年生產(chǎn)能力和產(chǎn)量都較低，生產(chǎn)能力和產(chǎn)量仍然不能滿足市場的需求。 2002 年中國 POM 生產(chǎn)廠家僅有 3 家，其中只有云天化集團(tuán)公司的 POM 生產(chǎn)裝置為萬噸級（現(xiàn)已擴(kuò)能為 2 萬噸/年） 。2002 年中國 POM 生產(chǎn)能力為 1．28 萬噸/年，產(chǎn)量約為 1 萬噸。1966～2002 年中國 POM 生產(chǎn)能力年均增長率為 16．7%，產(chǎn)量年均增長率為 18．8%，可見擴(kuò)大國內(nèi) POM 廠 家的生產(chǎn)能力勢在必行。預(yù)計 2005 年中國 POM 生產(chǎn)廠家將達(dá)到 6 家，總生產(chǎn)能力將可達(dá) 13 萬噸/年；預(yù)計 2010 年中國 POM 生產(chǎn)能力為 19 萬噸 /年，2005～2010 年P(guān)OM 生產(chǎn)能力年均增長率將達(dá)到 7．9%。 POM 造成中國 POM 產(chǎn)能增長不能滿足市場需求的原因是：其它國 POM 市場增長較快，而中國 POM 生產(chǎn)的基礎(chǔ)比較薄弱；另外 POM 是資金和技術(shù)密集型的材料類化工產(chǎn)品，中國巨大的市場引起了國外大公司的關(guān)注，其它國公司一直想以其產(chǎn)品占據(jù)我國市 場，不愿轉(zhuǎn)讓技術(shù)，使中國 POM 的技術(shù)水平提高緩慢，不能滿足用戶需求；再有就是長期以來，中國經(jīng)濟(jì)體制和企業(yè)經(jīng)營機(jī)制不符合市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律，企業(yè)不能及時獲得足夠的資金投入，制約了 POM 生產(chǎn)的發(fā)展3、注射機(jī)的選擇1、注塑模的最大開模行程：≥S=H +H +5~10mmSMA12≥35+138+10=183mm=S -H ≥ H +H +5~10mmMASK12S ≥H +H +H +5~10mm=120+183=203 mm式中： —注射機(jī)最大開模行程（mm）MAMASH —推出距離（脫模距離） （mm）1H —包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（mm）2S —注射機(jī)動模固定板和定模固定板的最大距離（mm）KH —模具厚度（mm）M所以注射機(jī)最大的開模距：183mm2、鎖模力：鎖模力不小于總注射壓強(qiáng)的 1.5 倍,即F=1.5P.A x0.1F=1.5x80x380x0.1=4560kN式中：F—注射機(jī)的所需鎖模力（KN）P—塑料熔體對型腔的成型壓力（MP ） ，其大小是一般的a注射壓力的 80%。A—型腔(包括澆注系統(tǒng))的投影面積（cm ）23、充滿型腔所需的塑料質(zhì)量：m= ??m=1.06x204=216.24g式中：m—成型工件(包括澆注系統(tǒng))的塑料質(zhì)量(g)。 —POM 的塑料密度(g/cm )。?3V—成型工件(包括澆注系統(tǒng))的塑料體積（cm ） 。34、注射機(jī)的最大注射量是其允許最大注射量（額定注射量）的 80%，所以工件的注射量：M=m/80%=216.24÷80/100=273g式中：M—注射機(jī)允許的最大注射量（g）m—成型工件(包括澆注系統(tǒng))的塑料質(zhì)量(g)綜上計算，我選用上海塑料機(jī)械廠的注射機(jī)，型號為：D430其參數(shù)如下：名稱 數(shù)據(jù)額定注射量 1390g螺桿直徑 82mm模具厚度 Max 770mmMin 380mm鎖模力 4740kn注射壓力 151MPa頂出力 86KN頂出行程 210mm模板最大開距 1480mm模板行程 710mm三、 模具設(shè)計1、 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用:標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計能提高效益，縮短生產(chǎn)周期。根據(jù)型腔的布局等因素選用標(biāo)準(zhǔn)模架為:大水口模架 板 尺寸（ mm）T 510×500×25A 450×500×85B 450×500×65C 78×500×100E 290×500×16F 290×500×20L 510×500×25 模具爆炸圖2、確定型腔數(shù)目及型腔布置方案：型腔數(shù)量主要設(shè)計依據(jù)：（1）制品重量與注射機(jī)最大注射量。（2）制品投影面積與注射機(jī)的鎖模力。（3）模具外形尺寸與注射機(jī)安裝模具的有效面積。(即注射機(jī)拉桿內(nèi)間距)（4）制品精度。(數(shù)量提高，塑件精度相應(yīng)降低，根據(jù)經(jīng)驗數(shù)值，每增加一個型腔， 塑件尺寸精度降低 4％～8％)（5）側(cè)抽芯及其處理方法。（6）制品的生產(chǎn)批量。(月批量或年批量)（7）經(jīng)濟(jì)效益。 （每一模的生產(chǎn)值）型腔數(shù)量的確定：要點：既要保證最佳的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性，技術(shù)上又要充分保證產(chǎn)品的質(zhì)量，也就是應(yīng)保證塑料件最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。⑴塑料制作的批量和交貨周期方面：該塑件(收音機(jī)后蓋)是中批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，交貨周期要短，使用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件。⑵質(zhì)量控制要求方面：該塑件不屬于高精度生產(chǎn)要求的產(chǎn)品，精度要求不高采用多型腔有較高的生產(chǎn)效率。⑶塑料品種和其他方面：該塑件所用塑料為 POM 工程塑料，流動性能好. 經(jīng)過以上分析和本人經(jīng)驗所得，總結(jié)出：采用一模二腔是最佳形式，具有最佳的經(jīng)濟(jì)性。如圖 1－1 所示3、澆口套設(shè)計:主流道部分在成型過程中,其小端入口處與注射機(jī)噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔要冷熱交替地反復(fù)接觸，屬易損件，對材料的要求較高，因而模具的主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套式，以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。此澆口套采用碳素工具鋼 T8A 加工，熱處理要求淬火53~57HRC。其應(yīng)設(shè)置在模具的對稱中心位置上，并盡可能保證與相聯(lián)接的注射機(jī)噴嘴為同一軸心線。 為了便于流道凝料從主流道襯套中拔出，主流道設(shè)計成圓錐形 。一般錐角取 2°~ 4°粗糙度 Ra≤0.63 與噴嘴對接處設(shè)計成半球形凹坑，球半徑略大于噴嘴頭半經(jīng)?？紤]到本模具主流道比較長,主流道的圓錐孔采用1:50 錐度,加工時采用 1:50 的鉸刀加工出來,加工方便,也不會導(dǎo)致主流道過大。4、分流道與澆口的設(shè)計：分流道的截面形狀有圓形、半圓形、梯形、U 形、正方形、正六邊形等。從增大傳熱面積考慮，截面最好采用正方形；從減少散熱面積考慮，截面最好采用圓形；從壓力損失上考慮，截面亦最好采用圓形。實驗證明，對多數(shù)塑料來說，分流道在 5～6mm 以下時，對流動性影響較大，但直徑在 8mm 以上時，對流動性的影響不大。常用塑料的分流道直徑可參考表塑料品種 分流道直徑/mm 塑料品種 分流道直徑/mmPOM、 AS聚甲醛丙烯酸酯耐沖擊丙烯酸脂尼龍 6聚酸碳酯4.8～9.53.2～9.58.0～9.58.0～12.71.6～9.54.8～9.5聚丙烯聚乙烯聚苯醚聚苯乙烯聚氯乙烯4.8～9.51.6～9.56.4～9.53.2～9.53.2～9.5表（4－2）分流道的表面不要求很光滑，粗糙度一般達(dá) Ra3.2～1.6 即可，因為分流道的表面稍不光滑就能使熔料的冷卻皮層固定，有利于保溫。分流道有時只開設(shè)在動模或定模部分，有時則動模、定模都能開設(shè)分流道，這取決于模具結(jié)構(gòu)、塑料特性及加工能力。動定模都開設(shè)分流道時，對塑料流動有利，多用于流動性較差的塑料，但要求模具加工精度較高，對中性強(qiáng)。一般的分流道多設(shè)在模具的一邊。有時要加設(shè)分流道拉料桿或頂出桿，以便流道料的脫模。分流道的布局取決于型腔的布局，型腔于分流道的布置原則是排列緊湊，縮小模具尺寸，分流道的長度應(yīng)盡量短，鎖模力應(yīng)力求平衡，布置形式應(yīng)力求平衡進(jìn)料。 （但也有非平衡式進(jìn)料的）根據(jù)以上的結(jié)果，考慮到型腔的布局、澆口的位置，本模具分流道的設(shè)計見圖 1-3。采用半圓形截面分流道，平衡進(jìn)料。由于塑料 POM 的流動性中等，分流道的直徑取 8mm。5、澆口位置的選擇應(yīng)遵循以下原則：（1） 、澆口位置距型腔各個部位的距離應(yīng)盡量一致，并使起流程最短。（2） 、澆口的位置應(yīng)保證塑料流入型腔時，對著型腔中寬暢、厚壁部位，以便塑料順利地流入。（3） 、避免塑料在流入型腔時直沖型腔壁、型心或鑲件，使塑料能盡快流入到型腔各部位，并避免型心或嵌件變形。（4）盡量避免使制品產(chǎn)生熔接痕,或使其熔接痕產(chǎn)生在制品不需要的部位。（5） 、澆口位置及其流入方向，應(yīng)使塑料在流入型腔時，能沿著型腔平行方向均勻地流入，并有利于型腔內(nèi)氣體排出。（6） 、澆口位置應(yīng)在制品最易清除的部位，同時，盡可能不影響制品的外觀。6、導(dǎo)柱導(dǎo)套設(shè)計與加工：孔徑與導(dǎo)柱相配，一般采用 H7/h6，為了保證導(dǎo)向作用，要求導(dǎo)柱.導(dǎo)套 的配合間隙小于凹、凸模之間的間隙。外徑與上模座相配，采用 H7/r6 過盈配合，另一端則與道套滑動配合。為了保證精度,加工時除了使導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合符合徹寸精度要求外，還應(yīng)滿足配合表面間的同軸度。為了使導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合表面硬而耐磨而中心部分具有良好韌性，用 T10A，表面耐磨.有韌性.抗彎曲。不易折斷。熱處理要求：表面淬火，低溫回火HRC≥55HRC。導(dǎo)柱在熱處理后修復(fù)中心孔，最后進(jìn)行磨削時，可利用兩端中心孔進(jìn)行裝夾，并.應(yīng)在一次裝夾中將道柱的兩個外圓磨出，以保證兩表面間的同軸度。道套磨削加工時，以達(dá)到同軸度要求。用這方法加工時，夾持力不宜過大，以免內(nèi)孔變形?；蛘呤窍饶?nèi)圓，再一內(nèi)圓定位，用定尖頂頂住芯軸磨外圓。這種加工方法不僅可以保證同軸度，且能防止在運(yùn)動中將配合面劃傷。因此，全部精磨后，必須用油石將圓弧處磨圓滑，消除磨削后在圓弧出現(xiàn)的棱帶。 7、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計：推出機(jī)構(gòu)主要由推出零件、推出零件固定板和推板、推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位零部件組成。根據(jù)本模具形狀的結(jié)構(gòu)特點，本模具宜采用圓形推桿推出機(jī)構(gòu)。如圖 1－9。其特點是：推桿位置的自由度大，推桿的截面形狀可根據(jù)塑件的推出情況而定，可以設(shè)計成圓形、矩形等。其中圓形推桿因其容易加工和容易達(dá)到推桿和模板或型芯上推桿孔的配合精度，另外圓形推桿不具有減少運(yùn)動阻力、防止卡死現(xiàn)象，損壞后便于更換等優(yōu)點。頂桿與頂桿孔的配合采用間隙配合。頂桿材料采用 T8A 經(jīng)淬火處理后達(dá)HRC 50 以上。四、加工要求1）模具分型面及組合件的結(jié)合面應(yīng)很好貼合，局部間隙不大于 0.02mm2）模具成型表面的內(nèi)外銳角、尖邊、圖樣上未注明圓角時允許不大于0.3mm 圓角（分型面及結(jié)合面除外） 。當(dāng)不允許有圓角時。應(yīng)在圖樣上注明。3）圖樣中未注明公差的一般尺寸其極限偏差按 GB1804，其孔按 H13，軸按 h13，長度按 Js14。4）模具中各承壓板（模板）的兩承壓面的平行度公差按 GB1184 附錄一的5 級。5）導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔對模板平面的垂直度公差按 GB1184 附錄一的 4 級。導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間的配合按 H7/f7。6）模具中安裝鏍釘（鏍栓）之螺紋孔及其通孔的位置公差不大于 2mm，或相應(yīng)各孔配作。7）導(dǎo)柱(直導(dǎo)柱、臺肩導(dǎo)柱)其配合部位的大徑與小徑的同軸度公差 t 按GB1184 附錄一的 5 級。8）導(dǎo)套（直導(dǎo)套、帶頭導(dǎo)套）外圓與內(nèi)孔的同軸度公差 t 按 GB1184 附錄一的 5 級。9）主流道襯套的中心錐孔應(yīng)研磨拋光，不得有影響脫澆口的各種缺陷。型腔加工工藝過程工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工序簡圖1 備料 鍛造毛坯成平行六面體，保證各面留有足夠的加工余量。2 銑削加工 銑六面，各面留 0.6 的磨削余量3 鉗工劃線 劃出型腔的外輪廓，并留有 2mm 的數(shù)控銑余量。 鉗工臺4 銑削加工 粗銑型腔，盡量使各型面所留余量均勻。 立式銑床5 數(shù)控銑加工編制數(shù)控帶（或計算機(jī)編程）并進(jìn)行必要的檢驗；工件的定位和裝夾；確定程序原點；機(jī)床的調(diào)整（檢查機(jī)床主軸和導(dǎo)軌潤滑是否正常、設(shè)定刀具半徑補(bǔ)償值、F1 進(jìn)給速度） ；試運(yùn)轉(zhuǎn)；切削加工（分粗、半精和精加工） ，精加工后留0.02～0.04mm 的拋光余量；數(shù)控銑床6 鉗工劃線劃型腔內(nèi)鑲件固定孔的輪廓線，并留有 1mm 左右的電火花加工余量，力求余量均勻。 鉗工臺7 銑削加工 按所劃輪廓線粗銑鑲件固定孔（電火花的預(yù)孔加工） 立式銑床8 熱處理 淬火并回火 HRC58～62。9 鉗工加工 磨光型腔底面和定位所需的基準(zhǔn)面，除銹并去磁。 鉗工臺10 電火花加工電極（粗、精電極）的制造；工件的定位，電極的找正、定位；電規(guī)準(zhǔn)（粗、中、精規(guī)準(zhǔn)）的選擇及轉(zhuǎn)換。電火花機(jī)床11 磨削加工 磨削各平面達(dá)圖紙要求。 平面磨床12 鉗工加工 拋光并倒邊角。 鉗工臺13 檢驗凸模固定板加工工藝工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工序簡圖1 鉗工劃線劃凸模固定凹槽輪廓線，各邊留 1mm 數(shù)控銑余量；劃抽芯機(jī)構(gòu)導(dǎo)滑槽輪廓線。鉗工臺2 銑削加工粗銑凸模固定凹槽；銑抽芯機(jī)構(gòu)導(dǎo)滑部分，留 0.6 磨削余量；用 T 型槽銑刀銑 T 型槽達(dá)圖紙要求。立式銑床3 數(shù)控銑加工 粗銑、精銑凸模固定凹槽（所選銑刀要能銑出凹槽四周的圓角部分） 數(shù)控銑床。4 電火花加工 加工分流道和潛伏式澆口 電火花機(jī)床5 磨削平面 磨抽芯機(jī)構(gòu)導(dǎo)滑槽部分，并留 0.2 的精磨余量。 萬能工具磨 床6 鉗工劃線 劃導(dǎo)滑槽各邊上的螺釘孔中心線，限位孔中心線。 鉗工臺7 鉆孔 鉆螺釘孔并攻絲，鉆斜導(dǎo)柱孔及限位銷孔達(dá)圖紙要求。 立式銑床8 磨削加工 磨削抽芯機(jī)構(gòu)導(dǎo)滑槽部分達(dá)圖紙要求。 萬能工具磨 床9 檢驗五、裝配要求：1、頂出制品的推桿的端面與所在的相應(yīng)型面保持持平，允許推桿端面高出型面不大于 0.1mm。2、注射模的復(fù)位桿，其端面應(yīng)與模具分型面持平，允許底于分型面不大于0.03 mm。3、型心.凸模.鑲件等，其尾部高度尺寸未注明公差時，其端面應(yīng)在裝配后與其配合的零件齊平。4、制品同一表面的成型腔分布在上、下模或兩模時，裝配后沿分型面的錯邊不大于 0.05mm，并其組合尺寸不超過型腔允許的極限尺寸。5、凸模與凹模裝配后的配合間隙，應(yīng)保持周圍均勻。6、需保持同軸的兩個以上零件，其同軸度必須保證裝配要求，使個配合零件能順利裝卸，活動自如。7、模具導(dǎo)向件的導(dǎo)向部分，裝配后保證滑動靈活，無卡滯現(xiàn)象。模具中兩次分型用的拉桿.拉板裝配后，各工作面應(yīng)在同一平面內(nèi)，允許其極限偏差為±0.1mm。8、模具裝配后，兩安裝平面應(yīng)保持平，其平行度公差按 GB1184 附錄—的 6 級。六、綜合要求1、模具、模架及其零件的工件表面，不應(yīng)有碰傷、凹痕、裂紋、毛刺、銹蝕等缺陷。2、經(jīng)熱處理后的零件，硬度應(yīng)均勻，不允許有脫碳、軟點、氧化斑點及裂紋等缺陷。熱處理后應(yīng)清除氧化皮，臟物油污。3、配通用模架模具，裝配后兩側(cè)面應(yīng)進(jìn)行同時磨削加工，以保證模具能順利裝入模架。4、模具的冷卻水道應(yīng)保證暢通。七、模具裝配圖設(shè)計：參考文獻(xiàn)[1]伍先明,王群等.塑料模具設(shè)計指導(dǎo)[M].北京:國防工業(yè)出版社,2008[2]申開智.塑料成型模具[M]. 北京:中國輕工業(yè)出版社,2002[3]陳孝康，陳炎嗣，周興隆.實用模具技術(shù)手冊[M]. 北京:中國輕工業(yè)出版社,2005[4]周炳堯等.模具設(shè)計與制造簡明手冊[M]. 上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,2006[5]徐學(xué)林等.互換性與技術(shù)測量[M]. 湖南:湖南大學(xué)出版社,2006[6]歐麥嘉 周澤宇.現(xiàn)代注塑[M]. 北京:電子工業(yè)出版社，2008[7]王群 鄭衛(wèi)鑫.UG NX3.0 注塑模具設(shè)計實例教程[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006[8]陳萬林等.實用塑料注射模設(shè)計與制造[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002[9]周靜卿等.機(jī)械制圖與計算機(jī)繪圖[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2004[10]張維合.注塑模具設(shè)計實用教程[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007[11] 于體.注射模具設(shè)計技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002 [12]鐘志雄.塑料注射成型技術(shù)[M].廣東:廣東科技出版社,2004[13] 唐志玉.塑料模具設(shè)計師指南[M]. 北京:國防工業(yè)出版社,2006 [14]史鐵梁.模具設(shè)計指導(dǎo)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003[15] 楊俊秋.淺談塑料模具畢業(yè)設(shè)計[J].模具制造,2005 [16]閻亞林.塑料模具圖冊[M].北京:高等教育出版社,2004[17]屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M]. 北京:高等教育出版社,2001[18] 宋玉恒.塑料注射模具設(shè)計實用手冊[M].北京:航空工業(yè)出版社,1994設(shè)計心得體會經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我進(jìn)一步了解注射塑料模具的設(shè)計過程，使得在書本和課堂上學(xué)到的知識能與實踐相結(jié)合，加強(qiáng)了我的模具設(shè)計知識，我對模具設(shè)計生產(chǎn)生更濃厚的興趣，使個人的模具設(shè)計的能力得到綜合運(yùn)用，做到設(shè)計理論論據(jù)充分，設(shè)計方案力求合理。增強(qiáng)對模具設(shè)計的獨(dú)立工作能力,以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和正確的設(shè)計思想完成設(shè)計，為今后的學(xué)習(xí)和工作打好基礎(chǔ)。我運(yùn)用模具設(shè)計與制造的知識完成本次設(shè)計，訓(xùn)練繪圖看圖的基本功，學(xué)會繪制標(biāo)準(zhǔn)工程圖，熟練應(yīng)用 PRO/E、CAD 設(shè)計軟件。使個人熟練應(yīng)用參考資料，設(shè)計手冊，設(shè)計應(yīng)規(guī)范化，掌握國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和部頒發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。但從這次畢業(yè)設(shè)計中我同時意識到自己知識的缺乏，還未達(dá)到成熟的設(shè)計水平，思索將來，在這充滿挑戰(zhàn)、充滿競爭的社會中，我要更加努力學(xué)習(xí)來迎接挑戰(zhàn)，挑戰(zhàn)自我、戰(zhàn)勝自我、跨越自我。第 1 頁 共 26 頁目 錄目 錄 ................................................1前 言 ................................................2第一章 定模座板工作零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 .................5第一節(jié) 熟悉和分析定模座板制定工藝規(guī)程的主要依據(jù) .5第二節(jié) 定模座板零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 .............7第二章 設(shè)備與工藝裝備的選擇 ..........................10第一節(jié) 設(shè)備的確定 ..............................10第二節(jié) 機(jī)床的選用 ..............................13第三章 確定毛坯的類型及其制造加工方法 ................14第四章 擬定定模座板工藝路線 ..........................16第五章 確定定模座板工序的加工余量 ....................20第一節(jié) 確定定模座板加工余量的方法 .............20第二節(jié) 確定主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法 .......21第三節(jié) 檢驗 ...................................22第六章 確定定模座板工序的切削用量和時間定額 ..........22第七章 定模座板加工的技術(shù)文件 ........................23第八章 參考文獻(xiàn) ......................................252前 言本工藝規(guī)程主要將學(xué)生學(xué)到的理論與實際相結(jié)合，突出模具設(shè)計基礎(chǔ)的結(jié)合運(yùn)用，以提供更準(zhǔn)確，實用，方便的計算方法，正確掌握并運(yùn)用塑模工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀和尺寸的綜合應(yīng)用，提高自我的模具設(shè)計與制造能力的綜合應(yīng)用。在以后的生產(chǎn)生活中，研究和推廣新工藝，新技術(shù)提高模具在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，并進(jìn)一步提高模具技術(shù)水平。塑料制件之所以能夠在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，是由于它們本身具有的一系列特殊優(yōu)點所決定的。塑料謎底小，質(zhì)量輕。這就是“以塑代鋼”的明顯優(yōu)點所在。塑料的比強(qiáng)度高，絕緣性能好，介電損耗低，所以塑料是現(xiàn)代電工行業(yè)和電器行業(yè)中不可缺少的原材料。塑料的化學(xué)穩(wěn)定性最高，減磨耐磨性能好。此外，塑料的減振和隔音性能也很好。許多塑料還具有透光性能和絕熱性能以及防水，防透氣和防輻射等特殊性能。因此，塑料已成為各行各業(yè)中不可缺少的一種重要材料。需求量的日益增加，這些產(chǎn)品的更新?lián)Q代的周期愈來愈短。因此對塑料的品種，產(chǎn)量和質(zhì)量都提出了越來越高的要求。因此，本工藝規(guī)程課程設(shè)計說明書具有以下的優(yōu)點：一、本工藝規(guī)程課程設(shè)計說明書本課程設(shè)計計算說明書結(jié)合了塑料模具圖冊的若干圖列，并突出性和實用性的對每一幅模具進(jìn)行詳細(xì)的對比分析與學(xué)習(xí)，然后再結(jié)合相應(yīng)的實踐知識進(jìn)行的設(shè)計計算。3二、本工藝規(guī)程設(shè)計說明書本課程設(shè)計計算說明書主要闡述了塑料注射模具注射成形的整個設(shè)計計算過程，以及每一個組成部的設(shè)計計算，同時較為嚴(yán)密合理的進(jìn)行相應(yīng)的校核與驗證。三、本工藝規(guī)程課程設(shè)計說明書本課程設(shè)計計算說明書同時也結(jié)合了模具設(shè)計與制造專業(yè)所學(xué)的所有知識，比如塑料模具設(shè)計與制造、機(jī)械制圖，公差與測量技術(shù)、模具工藝與工裝等專業(yè)課的知識。所有的這知識儲備均體現(xiàn)了本課程設(shè)計計算說明書依據(jù)與合理性。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展需要塑料制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、以及日常生活等各個領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣，質(zhì)量要求也越來越高。在塑料制品的生產(chǎn)中高質(zhì)量的模具設(shè)計、先進(jìn)的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代化成形設(shè)備等都已成為成形優(yōu)質(zhì)塑件的重前提條件。因此，本工藝規(guī)程課程設(shè)計說明書本課程設(shè)計計算說明說書具有以下的不足之處：一、由于初步接觸塑料模具設(shè)計與制造知識以及共進(jìn)入機(jī)械行業(yè)，因此對塑料模成型以及成型工藝了得比較浮淺，設(shè)計時困難比較大，設(shè)計也夠準(zhǔn)確。為此本課程設(shè)計計算說明說書也有待進(jìn)一步改進(jìn)。二、社會實踐經(jīng)驗缺乏，在設(shè)計時有這方面原因從而忽略了很多因素，為此設(shè)計計算中也有許多不嚴(yán)密之處。本課程設(shè)計主要將學(xué)生學(xué)到的理論與實際醒結(jié)合，突出模具設(shè)計基礎(chǔ)的結(jié)合運(yùn)用，以提供更準(zhǔn)確，實用，方便的計算方法，4正確掌握并運(yùn)用沖壓工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀和尺寸的綜合應(yīng)用，提高自我的模具設(shè)計與制造能力的綜合應(yīng)用。在以后的生產(chǎn)生活中，研究和推廣新工藝，新技術(shù)提高模具在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，并進(jìn)一步提高模具技術(shù)水平。實踐證明，理論聯(lián)系實際的學(xué)習(xí)才是最有效的學(xué)習(xí)方法。因此本設(shè)計計算說明書結(jié)合了塑料模具圖冊、塑料模具設(shè)計與制造、機(jī)械制圖，公差與測量技術(shù)、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)等專業(yè)課知識，再結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗而設(shè)計的。從而充分體現(xiàn)了所學(xué)的專業(yè)知識實際生產(chǎn)的應(yīng)用。5第一章 定模座板工作零件結(jié)構(gòu)工藝性分析第一節(jié) 熟悉和分析定模座板制定工藝規(guī)程的主要依據(jù)一 、熟悉和分析定模座板制定工藝規(guī)程的主要依據(jù)，確定零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型，進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析。1、定模座板制訂工藝規(guī)程的主要依據(jù)（既原始資料） 。1〉產(chǎn)品的裝配圖樣和零件圖樣（見圖附頁）2〉產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)3〉產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和資料，它包括毛坯的生產(chǎn)條件或協(xié)作關(guān)系，工藝裝備及專用設(shè)備的制造能力，有關(guān)機(jī)械加工車間的設(shè)備和工藝裝備的條件，技術(shù)工人的水平以及各 種工藝資料和標(biāo)準(zhǔn)等。 4〉外國內(nèi)產(chǎn)品的有關(guān)工藝資料等。2 原始資料1）零件圖樣如設(shè)計任務(wù)書所示的零件圖及尺寸。 （見下圖）6零件圖2）生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和進(jìn)度計劃，計劃期常定為一年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)也稱年產(chǎn)量。該零件是組成滑輪注塑摸的一個結(jié)構(gòu)零件，一副模具只需要一個此零件即可，所以初步擬訂其生產(chǎn)綱領(lǐng)為 100 件。3）生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型是企業(yè)（或車間，工段，班組，工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，一般分為大量生產(chǎn)，成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品及零件的特征或工作地每月?lián)?fù)的工序7數(shù)，查文獻(xiàn)[1]表 1—3 生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，確定該零件的生產(chǎn)類型為單件小批量生產(chǎn)。4）生產(chǎn)組織形式 生產(chǎn)類型不同，零件和產(chǎn)品的生產(chǎn)組織形式，采用的技術(shù)措施和達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果也會不同，因為該零件是單件小批量生產(chǎn)，所以其生產(chǎn)組織形式查文獻(xiàn)[1]表 1-5 的各種生產(chǎn)類型的二、定模座板的工藝特征有其生產(chǎn)組織形式1 零件的互換性：有修配法，鉗工修配，缺乏互換性。毛坯的制造方法與加工余量，木模手工造型或自由鍛造毛坯精度低，加工余量大。2 機(jī)床設(shè)備及其布置形式：通用機(jī)床，按機(jī)類別采用機(jī)群式布置。3 工藝裝備：大多采用通用夾具，標(biāo)準(zhǔn)附件，通用刀具和萬能量具，標(biāo)準(zhǔn)附件，通用刀具和萬能量具，靠劃線和試切法達(dá)到精度要求。4 對工人的技術(shù)要求：需技術(shù)水平較高的工人。5 工藝文件：有工藝路線卡和關(guān)鏈工序工序卡。6 成本：較高。結(jié)合上述分析對現(xiàn)有條件作出合理的調(diào)整使得該零件的加工更能體現(xiàn)“質(zhì)優(yōu)價廉” 。8第二節(jié) 定模座板零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析一、定模座板零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析熟悉定模座板零件圖，了解零件的性能，用途，工作條件及其所在模具中的作用。1）定模座板零件的性能：具有較高的強(qiáng)度，硬度和韌性，適用于小型復(fù)雜的塑料模具。2）定模座板零件的用途：固定模具零件，并與它發(fā)生直接聯(lián)系用的零件，在模具打開時帶動成型零部件向下移動，確保塑件與成型機(jī)構(gòu)的分離，保證模具的順利打開和合模。3） 定模座板工作條件：安裝在滑輪注塑模的定模座板上，與其他零部件結(jié)合使用，適合滑輪注塑模的工作條件。4）定模座板零件在模具中的作用：該零件在模具中與導(dǎo)滑板，凹模劃塊和彎銷等配合成滑輪的注塑成型機(jī)構(gòu)，起固定和定位作用。二、了解定模座板零件的材料及其力學(xué)性能1 定模座板材料該零件材料為 45 鋼，它是碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較高的強(qiáng)度和硬度，耐磨性好且熱處理變形小，制品一般用于淬，適用于制品批量生產(chǎn)的熱塑性塑料的成型模具零件。1 材料的力學(xué)性能查文獻(xiàn)[3] 表 7-5 優(yōu)質(zhì)碳素鋼牌號，成分及性能（GB699—88）可知 45 鋼的力學(xué)性能為：9бb/MPa бs/MPa δs× 100 Ψ×100 Ak/J≥600 ≥355 ≥16 ≥40 ≥39推薦的熱處理溫度正火：830℃淬火： 840℃回火： 600℃硬度： 未處理：229HBS退火鋼：197HBS分析：45 鋼在退火，正火及調(diào)質(zhì)狀態(tài)下的力學(xué)性能為：狀態(tài) бb /MPa б5×100 AK/J HBS退火 650～700 15～20 32～48 ～180正火 700～800 15～20 40～64 163～220調(diào)質(zhì) 750～850 20～25 64～96 210～250正火后鋼的強(qiáng)度，硬度，硬度，韌性都比退火后的高，且塑件也好，操作方便，生產(chǎn)周期短，能量耗費(fèi)少，則在條件允許下，應(yīng)優(yōu)先考慮，采用正火處理，可作為零件的預(yù)先熱處理。調(diào)質(zhì)處理后鋼的強(qiáng)度較高，而且塑件與韌性更顯著高于正火狀態(tài)，其硬度較低，便于切削加工，并能獲得較低的表面粗造度值，故也可作為表面淬火和化學(xué)熱處理前改善鋼件原始組織狀態(tài)的預(yù)先熱處理。三、分析選擇該定模座板的熱處理為調(diào)質(zhì)。101 定模座板結(jié)構(gòu)形狀分析該零件從形體上分析其總體結(jié)構(gòu)為六面體，上表面有 2-Φ15的型芯孔，并且側(cè)面有 4-M30 螺釘孔，2-Φ21 導(dǎo)柱孔擴(kuò)孔為Φ30。因此其結(jié)構(gòu)形狀較為簡單，屬于加工成形。故其結(jié)構(gòu)形狀工藝性合理。2 定模座板尺寸該零件的外形尺寸為 180mm×300mm×25mm，且一部分孔的加工可在與其配合的零件加工時保證，因而該零件的加工尺寸較小，減化了加工工序，降低了加工難度，可保證加工質(zhì)量。故其尺寸工藝性較為合理。3 定模座板精度為了滿足塑件尺寸精度和表面粗造度的要求，根據(jù)塑件精度等級（精度等級為 IT4～I(xiàn)T5 級）確定模具制造精度為IT6～I(xiàn)T7 級。4 定模座板熱處理為了消除毛坯在加工后的缺陷，改善其工藝性能，且為后續(xù)工序作出組織準(zhǔn)備和提高工件的使用性能及使用壽命采用調(diào)質(zhì)方式進(jìn)行熱處理。綜合上述分析可知該零件的加工較容易，可采用先進(jìn)的，高效率的工藝方法進(jìn)行加工制造，但使其加工成本較高，為了降低其加工成本，可適當(dāng)調(diào)整加工設(shè)備采用一般工藝方法進(jìn)行加工11第二章 設(shè)備與工藝裝備的選擇第一節(jié) 設(shè)備的確定一、設(shè)備確定因為該零件采用組織集中工序，所以選擇通用設(shè)備，即：C41—250 型空氣錘，加熱爐，銑床，刨床，磨床，鉆床，鉸床，坐標(biāo)磨床等。二、工藝裝備的選擇1 夾具的選擇單件小批量生產(chǎn)首先采用各種通用夾具，也可采用組合夾具，結(jié)合實際生產(chǎn)條件可知該零件選擇四爪卡盤，虎鉗，畫線平臺，平行夾頭，火鉗和組合夾具等。2 刀具的選擇一般優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具根據(jù)該零件的工藝性及實際條件確定其刀具為：剪板機(jī)，平面刨刀，圓柱銑刀；端面銑刀，平行砂輪，劃針，樣沖，立銑刀，鉆頭，絲錐，擴(kuò)刀，砂輪等。3 量具的選擇依據(jù)量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)，則該零件應(yīng)優(yōu)先采用通用量具，即：鋼尺、游標(biāo)卡尺、直角尺、內(nèi)卡鉗、百分表。三、擬訂工藝路線綜合上述分析最終擬訂兩條工藝路線如下：工藝路線一：12工序號 工序名稱0 備料5 鍛造10 退火15 銑（刨）平面20 磨平面25 鉗工劃線30 銑工35 熱處理30 鉗工精修45 磨削50 檢 驗55 入 庫工藝路線二：工序號 工序名稱0 備料5 鍛造10 退火15 銑（刨）平面20 磨平面加工精基準(zhǔn)面25 鉗工劃線30 銑工1335 熱處理40 鉗工精修45 磨削50 檢驗四、工藝路線方案的比較與分析以上兩種工藝路線方案想比較，第二種方案有以下幾個優(yōu)點：1. 工序內(nèi)容簡單，工序連接緊密，有利于組織流水生產(chǎn)。第一種方案中工序之間相互脫節(jié)，造成加工困難，另一面，這樣增加時間，生產(chǎn)率降低，不夠經(jīng)濟(jì)。2. 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇將直接影響加工精度的高低，同樣作為定位基準(zhǔn)的部位加工質(zhì)量的好壞也影響的定位的準(zhǔn)確性和加工質(zhì)量，使安裝誤差和定位誤差增大，從而對加工精度有很大影響，零件上的各個表面間的位置精度，是通過一系列工序加工后獲得的，這些工序的順序和原始尺寸的大小，標(biāo)注方式和零件圖上的要求直接有關(guān)，第一種方案中，工序 45 不找正直接加工，易使工件偏斜，位置精度不準(zhǔn)確，給下面的工序的位置精度，定位基準(zhǔn)帶來一定困難。第二方案中工序之間的采用互為基準(zhǔn)原則的，其作用是加工時的余量均勻，并使加工后的表面位置度較高，能順利加工。14第二節(jié) 機(jī)床的選用一、機(jī)床的選用機(jī)床的選用，主要考慮零件加工的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)該充分運(yùn)用現(xiàn)有設(shè)備，不增加零件的成本。第一套方案中，較多的使用了專用機(jī)床，第二套方案中可使用普通機(jī)床。降低了加工成本，但是精度不能滿足。另外在機(jī)床的選擇上，也必須考慮以下因素：①機(jī)床的工作精度和工序的加工精度相適應(yīng)②機(jī)床的工作尺寸應(yīng)和工件的輪廓尺寸或夾具的尺寸相適應(yīng)③機(jī)床的功率與剛度的性質(zhì)相適應(yīng)，另外，機(jī)床的加工用量范圍應(yīng)和工件要求的合理切削用量相適應(yīng)④刀具的選擇刀具的耐用度問題也的批量生產(chǎn)中的重要問題，刀具耐用度的提高，不僅可以節(jié)約輔助工作時間，又可降低刀具的費(fèi)用。合理選擇刀具的提高刀具耐用度的關(guān)鍵。第二套方案中，工序 30鉆，擴(kuò) φ20 孔深 19±0.2 采用兩把車刀，分別采用合適的幾何角度和材料來完成粗，精加工，這樣大大減少了刀具的磨損。二、工藝路線方案確定經(jīng)過多方面的分析，第二套工藝路線方案從安排工序依據(jù)的原則，定位基準(zhǔn)的選擇，加工經(jīng)濟(jì)性和刀具的耐用度等方面均比第一套合理，因此用第二套工藝路線作為加工方案。15第三章 確定毛坯的類型及其制造加工方法一、定模座板毛坯的形狀和特征毛坯的形狀和特征，在很大程度上決定著模具制造過程中工序的多少，機(jī)械加工的難易程度，材料的大小及模具的質(zhì)量與壽命。毛坯類型有鑄，鍛，壓制，沖壓，焊接，型材和板材等。二、定模座板毛坯的形狀和特征分析鍛造后，工件的力學(xué)性能比鑄件好，使零件材料內(nèi)部組織細(xì)密，碳化物分布和流線分布合理，從而提高模具的質(zhì)量和使用壽命，鑄造能夠生產(chǎn)形狀復(fù)雜的毛坯，適應(yīng)性廣，能節(jié)省金屬材料和機(jī)械加工的工作量且成本較低，但鑄造生產(chǎn)存在著工序復(fù)雜，鑄件的力學(xué)性能低于鍛件，勞動條件較差；沖壓的生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn)機(jī)械與自動化生產(chǎn)，制品的尺寸精確，互換性好，節(jié)約金屬，操作方便，但是模具制造復(fù)雜成本較高，適用于大量生產(chǎn)，焊接可節(jié)省材料與工時，減輕結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，焊接接頭的致密性好，可以制造密封容器，以及雙金屬結(jié)構(gòu)件，生產(chǎn)效率高，便于機(jī)械化，自動化生產(chǎn)，但由于焊接的過程是局部加熱與冷卻的過程，容易產(chǎn)生焊接應(yīng)力，變形及焊接缺陷，有些金屬的焊接要求比較復(fù)雜的工藝措施才能保證焊接質(zhì)量。經(jīng)分析并結(jié)合該零件工藝分析可確定其毛坯為鍛件（即鍛坯）。16毛坯圖第四章 擬定定模座板工藝路線一確定工藝路線原則1.制定工藝路線的依據(jù)應(yīng)使零件的各尺寸精度，位置精度，表面粗糙度和各向技術(shù)要求能得到保證，在一定生產(chǎn)條件下以最快的速度，最少的工作量和最低的成本，安全可靠的加工出符合零件的工作擬定工藝路線一般應(yīng)遵循工藝過程劃分加工階段的原則。當(dāng)加工質(zhì)量要求不高，工件的剛性足夠，毛坯質(zhì)量高，加工余量小時可以不劃分加工階段。在數(shù)控機(jī)床上加工零件以及某些運(yùn)輸，裝夾困難的重型零件，也不劃分加工階段，而在一次裝夾下完成全部表面的粗，17精加工，對重型零件可在粗加工之后將夾具松開以消除加緊變形，然后再用較小的夾緊力重新夾緊，進(jìn)行精加工，以利于保證重型零件的加工質(zhì)量，對于精度要求高的重型零件，仍需劃分加工階段，并適時進(jìn)行時效處理消除內(nèi)應(yīng)力。該零件的表面質(zhì)量要求較高，且需多次裝夾，所以其工藝路線需劃分加工階段完成。2 制定定模座板工藝規(guī)程時應(yīng)注意的問題1)技術(shù)的先進(jìn)性2)經(jīng)濟(jì)上的合理性3)使用上的安全性由于該零件生產(chǎn)綱領(lǐng)確定了成批生產(chǎn)，因此采用工序集中原則使，用普通3 定模座板加工順序由以下原則確定機(jī)床配以專用夾具，可降低生產(chǎn)成本，以獲得好的經(jīng)濟(jì)效益加工順序由以下原則確定：先粗加工，后精加工，先加工基準(zhǔn)面，后加工其他面，先加工主要面，后加工次要面，后加工孔，并且應(yīng)遵基準(zhǔn)重合原則，基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，自為基準(zhǔn)原則，互為基準(zhǔn)原則。1)擬定工藝路線一般應(yīng)遵循工藝過程劃分加工階段的原則 當(dāng)加工質(zhì)量要求不高，工件的剛性足夠，毛坯質(zhì)量高，加工余量小時可以不劃分加工階段。在數(shù)控機(jī)床上加工零件以及某些運(yùn)輸，裝夾困難的重型零件，也不劃分加工階段，而在一次裝夾下完成全部表面的粗，精加工，對重型零件可在粗加工之后將夾具松開以消除加緊變形，然后再用較小的夾緊力重新夾緊，進(jìn)18行精加工，以利于保證重型零件的加工質(zhì)量，對于精度要求高的重型零件，仍需劃分加工階段，并適時進(jìn)行時效處理消除內(nèi)應(yīng)力。該零件的表面質(zhì)量要求較高，且需多次裝夾，所以其工藝路線需劃分加工階段完成。2) 定模座板面加工方法的選擇當(dāng)模具零件的表面加工精度要求較高時，可根據(jù)不同工藝方法所能達(dá)到的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度等因素。首先確定被加工表面的最終加工方法，然后再選定最終加工方法，然后再選定最終加工方法之前的一系列準(zhǔn)備工序的加工方法和順序，以便通過逐次加工達(dá)到設(shè)計要求。二、定模座板平面加工方法確定各表面的加工方法選擇加工方法時常常根據(jù)經(jīng)驗或查表法來確定，在根據(jù)實際情況或通過工藝是試驗進(jìn)行修改。依據(jù)各表面加工要求和各加工 要求和各個加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度查文獻(xiàn)[1]表 1—11 孔的加工方法和表 1-12 平面加工方法確定各表面的加工方法如下要求和各個加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度查文獻(xiàn)[1]表 1—11 孔的加工方法和表 1-12 平面加工方法確定各表面的加工方法如下：通過零件分析可分為以下幾部分。①：2 個 φ21 和 2 個 φ30 的階梯孔。銑——半精銑——精銑；②：4 個 M30 的螺紋孔，銑——半精銑——精銑；③：2 個 φ9 和 2 個 φ15 的階梯孔。銑——半精銑——精銑；19三、零件的外輪廓表面零件的外輪廓表面： 粗銑——半精銑——磨削。1 定模座板工藝階段的劃分工藝路線按工序性質(zhì)一般分為粗加工階段，半精加工階段和精加工階段。對于那些加工精度和表面質(zhì)量要求特別高的表面在工藝過程中還應(yīng)安排光整加工階段。具體的工藝階段劃分祥見該零件的工藝規(guī)程卡片中各工序的介紹。2 定模座板工序的劃分根據(jù)所選定的表面加工方法和各加工階段中表面的加工要求，可以將同一階段中各表面的加工組合成不同的工序，在劃分工序時可以采用工序集中或分散的原則。由于模具加工精度要求高，且多屬于單件或小批量生產(chǎn)，為了簡化生產(chǎn)組織工作，則多采用組織集中劃分工序3 加工順序的安排四、定模座板加工工序的安排1 定模座板切削加工的安排模具零件的被加工表面切削加工應(yīng)遵循① 先粗后精；② 先基準(zhǔn)后其他③ 先主要后次要20④ 先平面后內(nèi)孔⑤內(nèi)外交叉，具體祥見加工工藝規(guī)程路線表卡片。2 定模座板熱處理工序的安排熱處理工序在工藝路線中的安排，主要取決于零件熱處理的目的為了改善金屬組織和便于加工則必須使該零件在粗加工前安排調(diào)質(zhì)熱處理。為了提高零件硬度和耐磨性，則必須在該零件光整的工序前安排淬火熱處理。3 定模座板輔助工序的安排為了保證該零件質(zhì)量和及時去除廢品，防止工時浪費(fèi)，并使責(zé)任分明，則必須在該零件重要工序加工前后和零件加工結(jié)束安排檢驗工序。綜合上述分析：該零件機(jī)械加工的順序是：加工精基準(zhǔn)面——粗加工主要面——精加工主要面——光整加工主要面。第五章 確定定模座板工序的加工余量第一節(jié) 確定定模座板加工余量的方法一、常用加工余量的方法確定加工余量的方法有三種：查表法、分析計算法、經(jīng)驗估計法。1 查表法是根據(jù)個工廠的生產(chǎn)實踐和試驗研究積累的數(shù)據(jù)，先制成各種表格，再匯集成手冊確定加工余量是查閱這些手冊，再結(jié)21合工廠的實際情況進(jìn)行適當(dāng)修改后確定。經(jīng)驗估計法是根據(jù)實際經(jīng)驗確定加工余量。一般情況下，為防止因余量過小而產(chǎn)生廢品，經(jīng)驗估計的數(shù)值總是偏大。因此其法常用于單件小批量生產(chǎn)。2 分析計算法是根據(jù)確定加工余量的相關(guān)公式和一定的試驗資料，對影響加工余量的各項因素進(jìn)行分析，并計算確定加工余量。這種方法比較合理，但必須有比較全面和可靠的試驗資料。因此當(dāng)前只在材料十分貴重以及軍工生產(chǎn)或少數(shù)大量生產(chǎn)的工廠中采用。3 模具加工中常用經(jīng)驗估計法確定加工余量。則該零件的加工余量確定，由查表法和經(jīng)驗估計法結(jié)合確定。其相關(guān)加工余量查文獻(xiàn)［6］表 8－27 有平面第一次粗加工余量為：1.5mm～2.5mm; 表 8－28 有平面粗刨后精銑加工余量為：0.7mm～0.9 mm; 表8－29 有銑平面的加工余量為；1.2mm;表 8－30 有磨平面的加工余量為 0.3mm;表 8－31 有銑及磨平面的厚度公差為：粗銑（IT12～I(xiàn)T13） ，－0.21mm～0.33mm；半精銑－0.13mm （IT11） ，精磨（IT8～ IT9） ，－ 0.033 mm～－0.062mm；表 8－33 有凹模的加工余量及公差為：寬度余量①粗銑后半精銑 4.0mm；②半精銑后磨 1.0mm；寬度公差 ①粗銑（IT12 ～I(xiàn)T13）+0.35mm～+0.54mm , ②半精銑（IT11）+0.22mm；表 8－34 研磨平面的加工余量為：0.024mm ～0.030mm;表 8－35 磨孔和鉸孔的加工余量為：磨孔時，粗：0.2mm, 精 0.1mm, 熱處理（粗）0.5mm ,熱處理（半精） 0.4 mm；鉸孔時 0.15mm. 22二、確定定模座板加工余量綜上分析本模具采用經(jīng)驗估計法確定加工余量。第二節(jié) 確定主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法1 零件圖中未注公差尺寸的極限偏差按 GB／T1804－2000《公差與配合 未注公差尺寸的極限偏差》 。 2 零件圖中未注形為公差按 GB／T1184－1996《形狀和位置公差 未注公差的規(guī)定》 ，其中直線度、平面度、同軸度的公差等級均按 C 級。3 板類零件的棱邊均須倒鈍。4 零件圖中螺紋的基本尺寸按 GB196－1981《普通螺紋基本尺寸（直徑 1～600mm） 》 的規(guī)定，其偏差按 GB197－1981《普通螺紋公差與配合》 （直徑 1～355mm ）的 3 級。5 零件圖中砂輪越程槽的尺寸按 JB／T3－1959《砂輪越程槽》的規(guī)定。6 零件材料允許代用，但代用材料的機(jī)械性能不得低于規(guī)定材料的要求。7 零件表面經(jīng)目測不允許有銹斑裂紋，夾雜物、凹坑氧化斑點和影響使用的劃痕等缺陷。8 零件的材料和熱處理硬度按 GB／T699－1999《模具設(shè)計指導(dǎo) 模具成型零件材料及硬度》的規(guī)定選取。9 模具零件的幾何形狀、尺寸精度、表面粗糙度等應(yīng)符合圖樣要23求。10 如對零件有其他技術(shù)要求，可依據(jù)實際條件協(xié)調(diào)決定。第三節(jié) 檢驗一、 檢驗方法：1 利用卡鉗和鋼尺配合使用測量零件孔的具體數(shù)據(jù)，保證零件表面質(zhì)量。2 利用游標(biāo)卡尺直接測量工件的內(nèi)表面、外表面和深度，確保其個表面精度。3 利用分厘卡尺測量孔外徑、內(nèi)徑、深度、螺紋孔的尺寸精度。4 利用百分表檢驗工件的形狀誤差、位置誤差和安裝工件與刀具時的精密找正，其測量精度為 0.01 mm。第六章 確定定模座板工序的切削用量和時間定額因為該零件為單件小批量生產(chǎn)，所以在工藝文件上一般不規(guī)定切削用量，而由工作者根據(jù)實際情況自行決定。一、時間定額時間定額是在一定的生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時間合理的時間定額能調(diào)動生產(chǎn)者的積極性，促進(jìn)生產(chǎn)者技術(shù)水平的提高。制定時間定額應(yīng)注意調(diào)查研究，有效利用生產(chǎn)設(shè)備和工具，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。二、時間定額計算24時間定額計算公式為：T c=Ta+Tb+Ts+Tr+Te／n 在大量生產(chǎn)中，由于 n 的數(shù)值很大，即 Te／n=0,可忽略不計。式中： Tc：該零件的時間定額。 T b ：基本時間 。 Ta : 輔助時間。 Ts: 布置工作地時間。 Tr： 休息與生理需要時間。 Te: 準(zhǔn)備與終結(jié)時間。N： 生產(chǎn)批量（個） 。具體數(shù)值可查閱相關(guān)資料代入上式計算即可確定出確切時間定額時間。第七章 定模座板加工的技術(shù)文件一、進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇最佳方案。因為該零件屬單件小批量生產(chǎn)，所以對其可不進(jìn)行技術(shù)分析。依據(jù)現(xiàn)有條件及工人工作經(jīng)驗做適當(dāng)調(diào)整即可。二、填寫工藝文件。因為該零件屬單件小批量生產(chǎn)，所以一般只填寫機(jī)械加工工藝過程卡片。根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求該零件還需填寫機(jī)械加工工序卡片。機(jī)械加工工藝過程卡片以工序為單位簡要說明產(chǎn)品活 或零25件、部件加工（裝配）過程，它以工序為單位列出了零件加工的工藝路線， （包括毛坯，機(jī)械加工和熱處理等） 。機(jī)械加工工序卡片具有工藝簡圖，和該工序的每個工步的加工（或裝配）內(nèi)容，工藝參數(shù)，操作要求以及所用設(shè)備和工藝裝備等具體見該零件的工藝文件。三、定模座板加工工藝規(guī)程見下工藝卡片第八章 參考文獻(xiàn)⒈ 鄭修本主編，機(jī)械制造工藝學(xué)，北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1999-5.2. 張龍勛主編，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書及習(xí)題.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1999—11。3. 王運(yùn)炎. 葉尚川主編，機(jī)械工程材料.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2000-5.2 版.4. 王孝達(dá)主編，金屬工藝學(xué).北京.高等教育出版社.1997.5. 侯維芝.樣金風(fēng)主編.北京高等教育出版社.2005—7.6. 張耀良主編，機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊.北京.航空工業(yè)出版社出版.1987—12 第 2 版.7. 李永增主編，金工實習(xí).北京.高等教育出版社.1995.8. 史鐵梁主編，模具設(shè)計指導(dǎo).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2003-8.26