❶ 大家知道模具沖壓加工方法分類有哪些嗎
沖壓主要是按工藝分類,可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁,其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離,同時保證分離斷面的質量要求(表1)。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發生塑性變形,製成所需形狀和尺寸的工件。在實際生產中,常常是多種工序綜合應用於一個工件。沖裁、彎曲、剪切、拉伸、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖,分離工序(沖裁)是使用模具分離材料的一種基本沖壓工序,它可以直接製成平板零件或為其他沖壓工序如彎曲、拉深、成形等准備毛坯,也可以在已成形的沖壓件上進行切口、修邊等。沖裁廣泛用於汽車、家用電器、電子、儀器儀表、機械、鐵道、通信、化工、輕工、紡織以及航空航天等工業部門。沖裁加工約占整個沖壓加工工序的50%~60%。成形工序彎曲:將金屬板材、管件和型材彎成一定角度、曲率和形狀的塑性成型方法。彎曲是沖壓件生產中廣泛採用的主要工序之一。金屬材料的彎曲實質上是一個彈塑性變形過程,在卸載後,工件會產生方向的彈性恢復變形,稱回彈。回彈影響工件的精度,是彎曲工藝必須考慮的技術關鍵。拉深:拉深也稱拉延或壓延,是利用模具使沖裁後得到的平板坯料變成開口的空心零件的沖壓加工方法。用拉深工藝可以製成筒形、階梯形、錐形、球形、盒形和其他不規則形狀的薄壁零件。如果與其他沖壓成形工藝配合,還可製造形狀極為復雜的零件。在沖壓生產中,拉深件的種類很多。由於其幾何形狀特點不同,變形區的位置、變形的性質、變形的分布以及坯料各部位的應力狀態和分布規律有著相當大的、甚至是本質的差別。所以工藝參數、工序數目與順序的確定方法及模具設計原則與方法都不一樣。各種拉深件按變形力學的特點可分為直壁回轉體(圓筒形件)、直壁非回轉體(盒形體)、曲面回轉體(曲面形狀零件)和曲面非回轉體等四種類型。拉形是通過拉形模對板料施加拉力,使板料產生不均勻拉應力和拉伸應變,隨之板料與拉形模貼合面逐漸擴展,直至與拉形模型面完全貼合。拉形的適用對象主要是製造材料具有一定塑性,表面積大,曲度變化緩和而光滑,質量要求高(外形准確、光滑流線、質量穩定)的雙曲度蒙皮。拉形由於所用工藝裝備和設備比較簡單,故成本較低,靈活性大;但材料利用率和生產率較低。旋壓是一種金屬回轉加工工藝。在加工過程中,坯料隨旋壓模主動旋轉或旋壓頭繞坯料與旋壓模主動旋轉,旋壓頭相對芯模和坯料作進給運動,使坯料產生連續局部變形而獲得所需空心回轉體零件。整形是利用既定的磨具形狀對產品的外形進行二次修整。主要體現在壓平面、彈腳等。針對部分材料存在彈性,無法保證一次成型品質時,採用的再次加工。脹形是利用模具使板料拉伸變薄局部表面積增大以獲得零件的加工方法。常用的有起伏成形,圓柱形(或管形)毛坯的脹形及平板毛坯的拉張成形等。脹形可採用不同的方法來實現,如剛模脹形、橡皮脹形和液壓脹形等。
❷ 有關模具制圖方面的資料
模具是生產各種工業產品的重要工藝裝備,隨著塑料工業的迅速發展,以及塑料製品在航空、航天、電子、機械、船舶和汽車等工業部門的推廣應用,產品對模具的要求也越來越高,傳統的模具設計方法已無法適應當今的要求. 與傳統的模具設計相比,計算機輔助工程(CAE)技術無論是在提高生產率、保證產品質量方面,還是在降低成本、減輕勞動強度方面,都具有極大的優越性。美國MOLDFLOW上市公司是專業從事注塑成型CAE軟體和咨詢公司,自1976年發行了世界上第一套流動分析軟體以來,一直主導塑料成型CAE軟體市場。MOLDFLOW一直致力於幫助注塑廠商提高其產品設計和生產質量,MOLDFLOW的技術和服務提高了注塑產品的質量,縮短了開發周期,也降低了生產成本,MOLDFLOW已成為世界注塑CAE的技術領袖。利用CAE技術,可以在模具加工前,在計算機上對整個注塑成型過程進行模擬分析,准確預測熔體的填充、保壓和冷卻情況,以及製品中的應力分布、分子和纖維取向分布、製品的收縮和翹曲變形等情況,以便設計者能盡早發現問題並及時進行修改,而不是等到試模後再返修模具。這不僅是對傳統模具設計方 法的一次突破,而且在減少甚至避免模具返修報廢、提高製品質量和降低成本等方面,都有著重大的技術、經濟意義。塑料模具的設計不但要採用CAD技術,而且還要採用CAE技術,這是發展的必然趨勢。 21世紀,塑料工業以以前所未有的速度高速發展。塑料,在各個領域、各個行業乃至國民經濟中已擁有舉足輕重的不可替代的地位。模具是工業生產的重要工藝裝備。由於用模具加工成形零部件,具有生產高效、質量好、節約原材料和能源、成本低等一系列優點,已成為當代工業生產的重要手段和工藝發展方向。模具製造是一個生產周期要求緊迫,技術手段要求較高的復雜生產過程。總之,模具具有結構復雜、型面復雜、精度要求高、使用的材料硬度高、製造周期短等特點。應用數控加工進行模具的製造可以大幅提高加工精度,減少人工操作,提高加工效率,縮短模具製造周期。同時,模具的數控加工具有一定典型性,並比普通產品的數控加工有更高的要求。在模具的加工中,各種數控加工均有用到,應用最多的是數控銑及加工中心,數控線切割加工與數控電火花加工在模具數控加工中的應用也非常普遍,線切割主要應用在各種直壁的模具加工,如沖壓加工中的凹凸模,注塑模中的鑲塊、滑塊,電火花加 工用的電極等。對於硬度很高的模具零件,採用機加工辦法無法加工,大多採用電火花加工,另外對於模具型腔的尖角、深腔部位、窄槽等也使用電火花加工。而數控車床主要用於加工模具桿類標准件,以及回轉體的模具型腔或型芯,如瓶體、盆類的注塑模具,軸類、盤類零件的鍛模。在模具加工中,數控鑽床的應用也可以起到提高加工精度和縮短加工周期的作用。模具應用廣泛,現代製造業中的產品構件成形加工,幾乎都需要使用模具來完成。因此,凡製造業發達的國家,模具市場均極為廣闊;凡模具發達國家,製造業也必定很發達和繁榮,也必定擁有國內、國外兩個市場。所以,模具產業是國家高新技術產業的重要組成部分,是重要的、寶貴的技術資源。優化模具系統結構設計和型件的CAD/CAE/CAM,並使之趨於智能化,提高型件成形加工工藝和模具標准化水平,提高模具製造精度與質量,降低型件表面研磨、拋光作業量和製造周期;研究、應用針對各種類模具型件所採用的高性能、易切削的專用材料,以提高模具使用性能;為適應市場多樣化和新產品試制,應用快速原型製造技術和快速制模技術,以快速製造成型沖模、塑料注射模或壓鑄模等,應當是未來5~20年的模具生產技術的發展趨勢。 一 塑件的工藝分析 1.1 塑件的成形工藝性分析塑件名稱:產品材料:ABS(抗沖) 塑件質量: 1.3g 塑件要求:MT8級 零件圖塑件材料特性 ABS是在聚苯乙烯分子中 導入了丙烯腈 、丁二烯等異種單體後成為的改性共聚物,也可稱為改性聚苯乙烯,具有比聚苯乙烯更好的使用和工藝性能。ABS是一種常用的具有良好的綜合力學性能的工程材料。ABS塑料為無定形料,一般不透明。ABS無毒、無味,成形塑件的表面具有較好的光澤。ABS具有良好的機械強度,特別是抗沖擊強度。ABS還具有一定的耐磨性、耐旱性、耐油性、耐水性、化學穩定性和電性能。ABS的缺點是耐熱性不高,並且耐氣候性較差,在紫外線作用下易變硬發脆。 塑件材料成形性能 ABS易吸水,使成形塑件表面出現斑痕、雲紋等缺陷。為此,成型加工前應進行乾燥處理;在正常的成型條件下,壁厚、熔料溫度對收縮率影響極小;要求塑件精度較高時,模具溫度可控制在50—60oc ,要求塑件光澤和耐熱,應控制在60-80oc;ABS 比熱容低,塑化效率高,凝固也快,故成形周期短,ABS的表觀黏度對剪切速率的依賴性很強,因此模具設計中大都採用點澆口形式。 1.2 塑件的成形工藝參數確定查有關手冊得到ABS(抗沖)塑件的成形工藝參數:密度 1.01—1.04g/cm3 收縮率 0.3%—0.8% 預熱溫度 80oc—85oc,預熱時間2—3h 料筒溫度 後段150oc—170oc 中段165oc—180oc 前段180oc—200oc 噴嘴溫度 170oc—180oc 模具溫度 50oc—80oc 注射壓力 60—100MPa 成型時間 注射時間20—90s 保壓時間0—5s 冷卻時間20—150s 二 注射模的結構設計注射模的結構設計主要包括:分型面的選擇、模具行腔數目的確定及型腔的排列、澆注系統設計、型心、型腔結構的設計、推件 方式、側抽心機構設計、模具零件設計等內容。模具的基本結構 塑件採用注射成型法生產。為保證塑件表面質量,使用點澆口成型,因此模具應為雙分型面注射模(三開式)。 我們採用標准模架:100×L/A2 型腔布置型腔分為單型腔和多型腔,多型腔又有平衡式排布、非平衡式排布兩種。在這里我們選擇但型腔,因塑件體積質量較小,形狀相對比較復雜,生產批量不大的特點,綜合考慮,所以採用一模一腔注射模具。考慮到塑件的兩側均有內凹圓孔,須側向抽心,採用一模一腔,這樣模具尺寸較小,製造加工方便,節省材料。確定分型面影響選取分型面的因素很多,比如分型面應選在塑件的最大輪廓處;分型面的選取應有利於塑件的留模方式,便於塑件的順利脫出 塑件分型面的選擇應保證塑件的質量要求,本實例中塑件的分型面有兩種選擇。方案1 如圖所示 此方案的分型面在工件的對稱中心處,因塑件表面質量要求較高,影響其表面質量,側抽心行程相對大,不容易達到側抽心的目的。此方案不可行。 方案2 如圖所示 此分型面在底部,對塑件的外觀影響不 大,側抽心行程不大,比較容易達到側抽目 的,此方案可行。關於塑件的分型面我們還有多種方案,由於那些方案不是很理想,為了節省時間,我們不作介紹了。 (4) 澆注系統的設計原則:澆口位置應盡量選擇在分型面上,以便於模具加工及使用時澆口的清理;澆口位置距型腔各個部位的距離應盡量一致,並使其流程為最短;澆口的位置應保證塑料流入型腔時,對著型腔中寬敞、壁厚位置,以便於塑料的流入;避免塑料在流入型腔時直沖型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能盡快的流入到型腔各部位,並避免型芯或嵌件變形;盡量避免使製件產生熔接痕,或使其熔接痕產生在之間不重要的位置;澆口位置及其塑料流入方向,應使塑料在流入型腔時,能沿著型腔平行方向均勻的流入,並有利於型腔內氣體的排出; 1.主流道設計。根據手冊查得XS-ZS-22型注射機噴嘴的有關尺寸。噴嘴球半徑:R0=12mm 噴嘴口直徑:d0=∮2mm 根據模具主流道與噴嘴的關系:R=R0+(1~2)mm,d=d0+1.5mm 取主流道球面半徑:R=14mm 取主流道小端直徑:d=3.5mm 為了便於將凝料從主流道中拔出,將主流道設計成圓錐形,其錐度為10~30。經換算得主流道大端直徑D=6mm。 (2)澆口套設計見下圖: 主流道澆口套的設計,主流澆口套取T8A,熱處理淬火硬取55HRC。澆口套及其固定形式如圖所示 澆口套預定模固定板的連接形式為螺釘連接。配合為h7/m6。 (5) 推件方式的選擇 根據塑件的形狀特點, 模具型腔在定模部分,型心在動模部分。其推出機構可採用推桿推出機構、推件板推出機構。由於分型面有台階,為了便於加工,降低模具成本,我們採用推桿推出機構,推桿推出機構結構簡單,推出平穩可靠,雖然推出時會在塑件上留下頂出痕跡,但塑件底部裝配後使用時 不影響外觀,設立三個推桿平衡布置,既達到了推出塑件的目的,又降低了加工成本。註:推桿推出塑件,推桿的前端應比型腔或型心平面高出0.1-0.2mm (6) 側抽心機構的設計 改塑件上有內凹結構,並且兩邊對稱,它垂直於脫模方向,阻礙成型後塑件從模具中脫出。因此,我們在這里給它設計側向抽心,把塑件兩端的內凹結構做成活動的滑塊形式的側型心,即側抽心。我們選用滑塊導滑的斜滑塊分型抽心機構。(7) 模具排氣槽的設計當塑料熔體充填型腔時,必須順序地排出型腔及澆注系統內的空氣及塑料受熱而產生的氣體。如果氣體不能被順利排出,塑料會由於填充不足而出現氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺陷,甚至氣體受壓而產生高溫,使塑料焦化。特別是對大型塑件、容器類和精密塑件,排氣槽將對它們的品質帶來很大的影響,對於在高速成行中排氣槽的作用更為重要。我們的塑件並不是很大,而且不屬於深型腔類零件,因此本方案設計在分型面之間、推桿預模板之間及活動型芯與模板之間的配合間隙進行排氣,間隙值取0.04㎜。 (8) 冷卻系統的確定 冷卻水迴路布置的基本原則: a) 冷卻水道應盡量多,b) 截面尺寸應盡量大; c) 冷卻水道離模具型腔表面的距離應適當; d) 適當布置水道的出入口; e) 冷卻水道應暢通無阻; f) 冷卻水道的布置應避開塑件易產生熔接痕的部位; 由以上原則我們可以確定冷卻水道的布置情況,以及冷卻水道的截面積。三 工藝計算 1、注射壓力的確定由塑料的要求可知:此塑料的材料為ABS,ABS的表觀黏度和剪切速率的依賴性很強,因此模具設計中大都採用點澆口形式。由《塑料模具設計與製造》表1-3可查得:ABS塑料的注射壓力為70—90MPa 2、鎖模力的確定由於熔體塑料是在高溫上充滿型腔,一定會對注射機的軸向產生很大的後推力,因此需要對模具加有一定的鎖模力,否則就會產生溢料、飛邊、塑件形狀發生改變等缺陷,造成不應有的損失。型腔內的塑料容體的壓力可由:P=KPO計算,K為壓力損耗系數,一般可取:0.2—0.4。 所以:P=(0.2—0.4)×(70—90)=14—36Mpa 取P為35Mpa,A為分形面上的投影面積。則FO 遠遠大於Pa=35×118.256=4138.96N 3、注射量的確定 經測量計算塑件的體積為1.29cm3 模具設計時,必須使得塑件在一個注射成型周期所需塑料容體的容量或質量在注射機額定容量的80%以內,並且由表可查得ABS塑料的密度為1.01—1.04g/cm3所以估算質量為m=ρv=1.01×1.29=1.3g 保證塑件良好質量前提的條件下,主流道L應盡量短,否則將多 流道凝料,並且壓力損失會顯著提高,通常主流道凝料長度由模板厚度確定,一般應L≤60mm,可取L=50mm。估算凝料的容積: V凝=1/3∏(sin1/2 L2)L=0.33×3.14×0.0087×50=1.13cm3 M凝=1130*1.01=1.1g 所以: V=1.29+1.13cm3=2.42cm3=2420mm3 m=2420/0.8=3025mm3 mg=m/0.8=3.9g 所以可初步確定注塑機額定注射量為3025mm3 額定注射量質量為3.9g 四、選擇注射設備 注射機規格的確定主要是根據塑件製品的大小及生產批量以及現有的設備特點來確定。 1、 根據注射機額定注射量為3.9g,可由《塑料模具設計與製造》中表2-8選擇確定注射機型號為:XS-ZS-22 2、校核注射壓力注射機的注射壓力為75、115Mpa,我們所選的塑料的注射壓力在70-90Mpa之間, 70-90 Mpa <75-115 Mpa得結論:可行。 3、校核注射機的鎖模力 由以上計算可知:注射機的鎖模力為:250000N>4138.96N符合要求,因此可選用XS-ZS-22 五、模具設計計算 1、模具成型零件的尺寸計算及確定成型零件:直接與塑料接觸,並決定塑件形狀和尺寸精度的零件,也即構成型腔的零件。型芯、凹模,它們是模具的主要零件。 模腔尺寸的計算: (1)、型腔的徑向尺寸確定:按平均值計算,塑件的平均收縮率S為0.6% 7級精度 模具最大磨損量取塑件公差的1/6;模具的製造公差£z=△/3取x=0.75。 LM1 5.98O+0.48 →6.26O-0.48 (LM1)o+£z=〔(1+s)Ls1-X△〕o+£z =〔(1+0.006)×0.26-0.75×0.48〕0+0.18 =5.930+0.16 ②LM2 48O+0.48 →5.28O-0.48 (LM2)o+£z=〔(1+S) ×5.28-0.75×0.48〕o+£z =4.950+0.16 ③LM3 5.15O+0.48 →5.63O-0.48 (LM3)o+£z=〔(1+S) ×5.63-0.75×0.48〕o+£z =5.300+0.16 ④LM4 1O+0.48 →1.38O-0.38 (LM4)o+£z=〔(1+S) ×1.38-0.75×0.38〕o+£z =1.100+0.12 ⑤LM5 18.89O+0.88→19.77O-0.88 (LM5)o+£z=〔(1+S) ×19.77-0.75×0.88〕o+£z =19.230+0.29 ⑥LM6 0.96O+0.38→1.34O-0.38 (LM6)o+£z=〔(1+S) ×1.34-0.75×0.38〕o+£z =1.060+0.12 ⑦LM7 ∮2O+0.38 →∮2.38O-0.38 (LM7)o+£z=〔(1+S) ×2.38-0.75×0.38〕o+£z =2.100+0.12 ⑧LM8 ∮6.1O+0.58 →∮6.68O-0.38 (LM7)o+£z=〔(1+S) ×6.68-0.75×0.38〕o+£z =6.290+0.19 ⑨LM9 ∮0.77→1.05 (LM9) =〔(1+S)*1.05-0.75*0.38〕 =0.86 o+0.13 ⑩LM10 10.5 →11.18 (LM10) =〔(1+S)*11.18-0.75*0.68〕 =10.74 (2)、型芯高度尺寸 ① H 4.7 →5.18 HM1 =〔(1+S)*5.18-0.75*0.48〕 =〔(1+0.006)*4.7+0.5*0.48〕 =4.97 ② H 8.9 →9.48 HM2 =〔(1+S)*9.48-0.75*0.58〕 =〔(1+0.006)*8.9+0.5*0.58〕 = 9.25 (3)、型芯的徑向尺寸: ① LM1=5.98 →5.98 LM1 =〔(1+s)*Ls+x△〕 =〔(1+0.006)*5.98+0.75*0.48〕 = 6.37 ② LM2=2.12 →2.12 LM2 =〔(1+s)*Ls+X△〕 =〔(1+0.006)*2.12+0.75*0.38〕 =2.42 (4)、型腔的深度尺寸 ① H m1 0.77 →1.15 Hm1 =〔(1+s)Hs1-x 〕 =〔(1+0.006)*1.15-0.5*0.38〕 =0.97 Hm2 10.5 →11.18 Hm1 =〔(1+s)Hs2-x 〕 =〔(1+0.006)*11.18-0.5*0.68〕 =10.9 (5)斜導柱側抽芯機構的設計與計算 ①: 抽芯距(S) S=S1+(2→3)㎜ = +(2→3)㎜ = +(2→3)㎜ =2.93+2.5㎜ =5.43㎜ ②: 抽芯力 (Fc) Fc=chp( cos -sin ) =〔2*3.14*(3.1+1)∕2*10 〕*3.5*10 *1*10 *(0.15*cos30 -sin30 ) =60.38N ③: 斜導柱傾斜角( )斜導柱傾角是側抽心機構的主要技術數據之一,它與塑件成型後能否順利取出以及推出力、推出距離有直接關系。本模具為安全起見,選擇 =22 30 錐台斜角 ( ) =25 與抽芯距對應的開模距 H=s*cot =5.43*cot 22.5 =2.414㎜脫模力(Ft) Ft=Fc=63.08N 彎曲力(Fw)Fw=Ft∕cos =63.08∕cos22.5 =68.57N 開模力 (Fk) Fk=Ft*tan =63.08*tan22.5 =26.13N ④: 斜導柱工作長度計算 (L) L=S*(cos ∕sin ) =5.43*cos22.5 ∕sin22.5 =29.5㎜ 六 模具有關參數校核(1)模具閉合高度的確定和校核 1.模具閉合高度的確定。根據標准模架各模板尺寸及模具設計 的其他尺寸:定模座板H定=16mm 2.定模板H=18mm 動模板H.=23mm 支撐板H支=15mm 墊塊?H墊=40mm 動模座板H動=16mm 模具閉合高度: H閉=H定 + H + H.+ H支 + H墊 + H動 =16+18+23+15+40+16 =128mm 模具安裝部分的校核 該模具的外形尺寸為160mm×100mm,XS-ZS-22型注射機模板最大安裝尺寸為250×350,故能滿足模具安裝要求。 由於XS-ZS-22型注射機所允許模具的最小厚度為60mm,最大厚度為180mm,故滿足模具安裝要求。模具開模行程校核 由於塑件小,抽心距小,故滿足要求。(本注射機最大開合模行程為160mm)七 模具材料的選擇及熱處理的確定塑料注射模具結構比較復雜,組成一套模具具有各種各樣的零件,各個零件在模具中所處的位置、作用不同,對材料的性能要求就有所不同。所以選擇優質、合理的材料,是生產高質量模具的保證。塑料模具用材料的要求有:要有良好的機械加工性能;具有足夠的表面硬度和耐磨性;具有足夠的強度和韌性;具有良好的拋光性;具有 良好的熱處理性;具有良好的熱處理性;具有良好的耐腐蝕性和表面加工性等特點。在這里我們查手冊得下表: 模具零件 使用要求 模具材料 熱處理 說明 成形零布件 強度高、耐磨性好熱處理變形小、有時還要求耐腐蝕 5GrMnMo、5GrNiMo、 3GrW8V 淬火、中溫回火 ≥46HRC 用於成型溫度高、成型壓力大的模具 T8、T8A T10 T10A T12 淬火 低溫回火 ≥55HRC 用於製品形狀簡單,尺寸不大的模具 38GrMoAlA 調制 氮化 ≥55HRC 用於耐磨性要求高並能防止熱咬合的活動成型零件 45、50、55、40Gr、42GrMo 調制、表面淬火 ≥55HRC 用於製品批量生產的熱塑性塑料成型模具 10、15、20、12GrNi2 滲碳、淬火 ≥55HRC 容易切削加工或採用塑性加工方法製作小型模具 鈹銅 導熱性優良、耐磨性好、可鑄造成形 鋅基合金、鋁合金 用於製品試制或中小批量生產中的成形零件 球墨鑄鐵 正火或退火 正火≥200HBS 用於大型模具 主流道襯套 耐磨性好、有時要求耐腐蝕 40、50、55 表面淬火 ≥55HRC 推桿、拉料桿等 一定的強度和耐磨性 T8A T8 T10 淬火、低溫回火 ≥55HRC 導柱、導套 表面耐磨、有韌性、抗彎曲不易折斷 20、20Mn2B 滲碳、淬火 ≥55HRC T8A\T10A 表面淬火 ≥55HRC 45 調制、表面淬火、低溫回火 ≥55HRC 黃銅H62\青銅合金 用於導套 成形零部件 強度高、耐磨性好、熱處理變形小 9Mn2V 淬火低溫回火 ≥55HRC 用於製品生產批量大,強度、耐磨性要求高的模具 Gr12MoV 淬火中溫回火 ≥55HRC 同上,但熱處理變形小、拋光性好 各種模板、推板、固定板、模座等 一定的強度和剛度 45、50、40Gr 調制 ≥200 HBS 結構鋼Q235 球墨鑄鐵 用於大型模具 HT200 僅用於模座 八 注射模主要零件的加工要求及工藝編制 8.1注射模主要零件的加工要求 8.1.1毛坯鍛造技術要求 為了節省原材料和加工工時,提高生產效率,模具毛坯採用自由鍛造的方式,同時,通過鍛造使材料組織細密,碳化物分布和流線分布合理,從而改善熱處理性能,提高模具使用壽命。另外,為了保證鍛造的硬度,消除鍛造應力,軟化鍛件,以便於以後的機械加工,坯料還應該在鍛件成型後,進行調制(淬火+高溫回火)處理。 8.1.2平面加工平面加工就是對模具中的各個零件的端面和側面的加工。加工過程分為粗加工、半精加工、精加工。由於此模具屬於小型的模具,所以,粗加工可採用刨或銑削加工,左後可利用精銑或精磨進行精加工。 8.1.3型腔的加工型腔的加工方法根據加工條件和工藝方法可分為三種:通用機床加工型腔(車、銑、刨、磨、鑽)。專用機床加工(仿形銑、CNC機床、加工中心等)。此塑料件對其表面質量要求較高,但零件的型腔不是很復雜,通用機床以及數控機床可以加工出其型腔。考慮以上情況,此模具型腔 可以數控銑為主要加工方法,採用Cimatron E進行編程後處理。 8.1.4 模具零件加工技術要求 零 件 名 稱 加 工 零 件 條 件 要 求 動定模板 厚度 平行度 300:0.002以內 基準面 垂直度 300:0.02以內 導柱孔 孔徑公差 H7 導柱孔 孔距公差 0.02mm 垂直度 100:0.02以內 導柱 壓入部分直徑 精磨 K6 滑動部分直徑 精磨 F7 直線度 無彎曲變形 100:0.02以內 硬度 淬火、回火 55HRC以上 導套 外徑 磨削加工 K6 內徑 磨削加工 H7 內外徑關系 同軸度 0.01mm 硬度 淬火、回火 55HRC以上 塑料注射模具製造過程的基本要求(1)要保證模具質量(2)要保證模具的使用壽命(3)要保證模具的製造周期(4)要保證模具成本低廉(5)要不斷提高加工工藝水平(6)要保證良好的勞動條件 模具的製造工藝過程要保證操作工人有良好的勞動條件,防止粉塵、躁音、有害氣體等污染源產生。 8.2 塑料注射模具工藝編制(1)模具圖樣設計了解所要生產的製件、了解所生產製品的批量、了解生產塑料製件所有設備。 下面各主要零件的加工,我們使用Cimation E來完成。型腔的加工工藝過程序號 工序名稱 工序內容 0 備料 棒料 1 鍛造 14*32*14 2 熱處理 退火 3 銑 銑台階及平面 4 銑 腔體 5 拋光 平面 說明: 此件在加工時,應先加工兩側的圓孔,然後再進行型腔腔體的加工,否則剛剛加工好的平面就會被夾具夾傷,在分型面處留下痕跡,對將來模具的壽命和塑件的質量有著一定的不良影響,所以我們應在熱處理之後進行圓孔加工,然後重新裝夾工件進行銑削。 型心的加工工藝過程 序號 工序 內容 0 煅 緞製成14*32*10 1 熱處理 退火 2 銑 整個型心 3 熱處理 淬火、回火 4 化學熱處理 鍍鉻拋光 零件圖 序號 工序名稱 工序簡要說明 1 下料鍛造 10110120 2 調制 HRC26~29 3 刨 10010019/11 4 磨 10010018/10.5 5 精銑基準面 10010020 6 銑槽 1610010 7 銑槽 32.222013.57 8 鑽、銑孔 5、 8、 12 2、定模座板零件圖如下圖: 零件名稱 定模座板 編號 003 件數 1 零件圖 序號 工序名稱 工序簡要說明 1 下料鍛造 161×101×17 2 調制 HRC26~29 3 精銑基準面 160×100×16 4 配鑽所有孔 20 14 8 12 工件 名稱 數 量 材料 名稱 定模座板 1 45 序號 工序名稱 工藝簡要說明 1 下料 2 銑 3 磨 4 精銑基準面 5 配鑽所有孔 工件 名稱 數 量 材料 名稱 墊塊 2 45 序號 工序名稱 工藝簡要說明 1 下料 2 銑 3 精銑基準面 4 配鑽所有孔 工件 名稱 數 量 材料 名稱 動模座板 1 45 序號 工序名稱 工藝簡要說明 1 下料 2 銑 3 精銑基準面 4 配鑽所有孔 工件 名稱 數 量 材料 名稱 支撐板 1 45 序號 工序名稱 工藝簡要說明 1 下料 2 淬火 3 銑 4 精銑基準面 5 銑型腔 半邊留0.03mm拋光量,銑分流道 6 型腔拋光 型腔 7 配鑽所有孔 九 模具的總裝 9.1 模具的技術要求為了保證模具的製件質量就必須到達一定的製造技術要求,GT/T4170規定了塑料注射模具零件技術條件,HB2198規定了塑料、橡膠模具技術條件。標准規定了塑料模具的零件加工和裝配的技術要求,以及模具的材料、驗收、包裝、運輸、保管的基本規定。 模架裝配精度要求 模具組裝後的精度 澆口板上平面對地板下平面的平行度 300:0.05 導柱導套軸線對模板的垂直度 100:0.02 固定結合面間隙 不要有 分型面閉和時的貼和間隙 0.03mm 致謝本論文是在龐繼偉老師、尚新娟老師、的悉心指導下完成的。龐老師對模具設計方面有著淵博的知識,在龐老師孜孜不倦的指導下使我們在整個設計過程中學到了許多在課本上無法學到的知識。龐老師對模具設計軟體的了解更是我們學習的榜樣。我們不僅學會對模具進行造型,還學會了CimatronE6和 Pro/e 對模具進行設計分模、數控加工等。而尚老師則在數控編程方面有著很深的研究教會了我們好多的知識。 老師嚴謹的治學態度,淵博的知識,敏銳的洞察力,和孜孜不倦的教導使我們受益匪淺。有了這幾位老師的細心幫助,我少出很多的錯誤,少走很多的彎路。並且在這段期間我和老師們多了很多的接觸,使我們建立了十分友好的師生情義。這使我感到我們既是師生關系,又是知心的朋友。老師們不僅在學業上給了我幫助,還在生活上給與我鼓勵,在此論文完成之際,我謹向辛苦教導我的老師表示崇高的敬意和衷心的感謝。最後,向所有曾在學習、生活和工作等各方面給與我關心、支持、和幫助的輔導員、老師、同學和朋友表示我衷心的感謝! 主要參考書目《塑料模具設計與製造》 高等教育出版社 2004 齊衛東 主編 《塑料成型工藝與模具設計》 機械工業出版社 2001屈華昌 主編《型腔模具設計與製造》 化學工業出版社 2003章飛主編《模具設計指導》 機械工業出版社 2003史鐵梁 主編 《塑料模具技術手冊》機械工業出版社(《塑料模具技術手冊》編委會編) 《塑料模具設計》 中國科學技術出版社 (馬金駿 編著) 《塑料注射模具設計實用手冊》 航空工業出版社 (宋玉恆 主編) 《數字化模具製造技術》 化學工業出版社 (許鶴峰 閆光榮 編著) 《塑料模具手冊》 機械工業出版社 (《塑料模具設計手冊》 編寫組) (廠名) 注射成型工藝卡片 資料編號 007 車間 共1 頁 第 1頁 零件名稱 材料牌號 ABS 設備型號 裝配圖片 材料定額 每模件數 一件 零件圖號 單位質量 g 共裝號 材料乾燥 料桶溫度 模具溫度 時間 壓力 後處理 溫度 時間定額 時間 檢驗 編制 校對 審
❸ 錐度縮管機工作原理
錐度縮管機工作原理:
錐度縮管機油泵在電機驅動下,輸出液壓油,推動扣壓油缸內的柱塞向前運動,使柱塞、前缸蓋上的兩個內錐套推動具有對稱錐面的模座徑向收縮,實現模塊對膠管的扣壓。當收縮量達到標尺調定值時,扣壓自動停止,電磁換向閥換向後,液壓油進入兩個開模油缸,推動扣壓柱塞反向運動,模座在彈簧作用下帶動模塊復原。
錐度縮管機是在常態下對管件端面進行擴管及縮管,由集成控制的觸控顯示熒屏控制的液壓全自動管端加工機械,更換模具可對管件進行擴管、縮管、鼓包、鐓筋等管端加工成型,可根據用戶需要自由決定採用手動、點動或自動的加工形式。
錐度縮管機由油箱、床身、滑塊、主油缸、模具芯桿(選用)、限位油缸、壓緊油缸、夾緊模具及軸向定位油缸、軸向定位角鐵等主要零件組成。通過在主油缸迴路上設置管式節流閥,從而可以調節主油缸的工作速度;壓緊油缸迴路上設置疊加式液控單向閥,從而保證了模具夾緊過程中不松動;移位油缸、限位油缸、軸向定位油缸迴路上均設置了疊加式雙向節流閥,可調整上述油缸的雙向運動速度。其中移位油缸和限位油缸配合使用轉換工位,從而使工位轉換方便和精確,確保管件加工質量。錐度縮管機被廣泛運用於管件接插、汽車油管、風管、水管、空調管等連接部位的加工成型,是理想的管端成型加工設備,加工形狀包括:凸、凹節,長扁,正方,拓斜,V形,開口肘,平口肘等。
❹ TPU模具設計
PU注塑成型工藝及模具設計原理
編輯
TPU模塑成型工藝有多種方法:包括有注塑、吹塑、壓縮成型、擠出成型等,其中以注塑最為常用。注塑的功能是將TPU加工成所要求的製件,分成預塑、注射和機出三個階段的不連續過程。注射擊機分柱塞式和螺桿式兩種,推薦使用螺桿式注射機,因為它有提供均勻的速度、塑化和熔融。 1、 注射機的設計 注射機料筒襯以銅鋁合金,螺桿鍍鉻防止磨損。螺桿長徑比L/D=16~20為好,至少15;壓縮比2.5/1~3.0/1。給料段長度0.5L,壓縮段0.3L,計量段0.2L。應將止逆環裝在靠近螺桿頂端的地方,防止反流並保持最大壓力。 加工TPU宜用自流噴嘴,出口為倒錐形,噴嘴口徑4mm以上,小於主流道套環入口0.68mm,噴嘴應裝有可控加熱帶以防止材料凝固。 從經濟角度考慮,注射量應為額定量的40%~80%。螺桿轉速20~50r/min。 2、 模具設計 模具設計就注意以下幾點: (1)模塑TPU製件的收縮率 收縮受原料的硬度、製件的厚度、形狀、成型溫度和模具溫度等模塑條件的影響。通常收縮率范圍為0.005~0.020cm/cm。例如,100×10×2mm的長方形試片,在長度方向澆口,流動方向上收縮,硬度75A比60D大2~3倍。TPU硬度、製作厚度對收縮率的影響見圖1。可見TPU硬度在78A~90A之間時,製件收縮率隨厚度增加而下降;硬度在95A~74D時製件收縮率隨厚度增加而略有增加。 (2)流道和冷料穴 主流道是模具中連接注射機噴嘴至分流道或型腔的一段通道,直徑應向內擴大,呈2o以上的角度,以便於流道贅物脫模。分流道是多槽模中連接主流道和各個型腔的通道,在塑模上的排列應呈對稱和等距分布。流道可為圓形、半圓形、長方形,直徑以6~9mm為宜。流道表面必須像模腔一樣拋光,以減少流動阻力,並提供較快的充模速度。 冷料穴是設在主流道末端的一個空穴,用以捕集噴嘴端部兩次注射之間所產生的冷料,從而防止分流道或澆口堵塞。冷料混入型腔,製品容易產生內應力。冷料穴直徑8~10mm,深度約6mm。
(3)澆口和排氣口 澆口是接通主流道或分流道與型腔的通道。其截面積通常小於流道,是流道系統中最小的部分,長度宜短。澆口形狀為矩形或圓形,尺寸隨製品厚度增中,製品厚度4mm以下,直徑1mm;厚度4~8mm,直徑1.4mm;厚度8mm以上,直徑為2.0~2.7mm。澆口位置一般選在製品最厚的而又不影響外觀和使用的地方,與模具壁成直角,以防止縮孔,避免旋紋。 排氣品是在模具中開設的一種槽形出氣口,用以防止進入模具的熔料捲入氣體,將型腔的氣體排出模具。否則將會使製品帶有氣孔、熔接不良、充模不滿,甚至因空氣受壓縮產生高溫而將製品燒傷,製件產生內應力等。排氣口可設在型腔內熔料流動的盡頭或在塑模分型面上,為0.15mm深、6mm寬的澆槽。 必須注意模具溫度盡量控制均勻,以免製件翹曲和扭變。 3 模塑條件 TPU最重要的模塑條件是影響塑化流動和冷卻的溫度、壓力和時間。這些參數將影響TPU製件的外觀和性能。良好的加工條件應能獲得均勻的白色至米色的製件。 (1)溫度 模塑TPU過程需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度。前兩種溫度主要影響TPU的塑化和流動,後一種溫度影響TPU的流動和冷卻。 a.料筒溫度 料筒溫度的選擇與TPU的硬度有關。硬度高的TPU熔融溫度高,料筒末端的最高溫度亦高。加工TPU所用料筒溫度范圍是177~232℃。料筒溫度的分布一般是從料斗一側(後端)至噴嘴(前端)止,逐漸升高,以使TPU溫度平穩地上升達到均勻塑化的目的。 b.噴嘴溫度 噴嘴溫度通常略低於料筒的最高溫度,以防止熔料在直通式噴嘴可能發生的流涎現象。如果為杜絕流涎而採用自鎖式的噴嘴,則噴嘴溫度亦可控制在料筒的最高溫度范圍內。 c.模具溫度 模具溫度對TPU製品內在性能和表觀質量影響很大。它的高低決定於TPU的結晶性和製品的尺寸等許多因素。模具溫度通常通過恆溫的冷卻介質如水來控制,TPU硬度高,結晶度高,模具溫度亦高。例如Texin,硬度480A,模具溫度20~30℃;硬度591A,模具溫度30~50℃;硬度355D,模具溫度40~65℃。TPU製品模具溫度一般在10~60℃。模具溫度低,熔料過早凍結而產生流線,並且不利於球晶的增長,使製品結晶度低,會出現後期結晶過程,從而引起製品的後收縮和性能的變化。 b.壓力 注塑過程是壓力包括塑化壓力(背壓)和注射壓力。螺桿後退時,其頂部熔料所受到的壓力即為背壓,通過溢流閥來調節。增加背壓會提高熔體溫度,減低塑化速度,使熔體溫度均勻,色料混合均勻,並排出熔體氣體,但會延長成型周期。TPU的背壓通常在0。3~4MPa。 注射壓力是螺桿頂部對TPU所施的壓力,它的作用是克服TPU從料筒流向型腔的流動阻
力,給熔料充模的速率,並對熔料壓實。TPU流動阻力和充模速率與熔料粘度密切相關,而熔料粘度又與TPU硬度和熔料溫度直接相關,即熔料粘度不僅決定於溫度和壓力,還決定於TPU硬度和形變速率。剪切速率越高粘度越低;剪切速率不變,TPU硬度越高粘度越大。 在剪切速率不變的條件下,粘度隨溫度增加而下降,但在高剪切速率下,粘度受溫度的影響不像低剪切速率那樣大。TPU的注射壓力一般為20~110MPa。保壓壓力大約為注射壓力的一半,背壓應在1。4MPa以下,以使TPU塑化均勻。 c.時間 完成一次注射過程所需的時間稱為成型周期。成型周期包括充模時間、保壓時間、冷卻時間和其他時間(開模、脫模、閉模等),直接影響勞動生產率和設備利用率。TPU的成型周期通常決定於硬度、製件厚度和構型,TPU硬度高周期短,塑件厚周期長,塑件構型復雜周期長,成型周期還與模具溫度有關。TPU成型周期一般在20~60s之間。 d.注射速度 注射速度主要決定於TPU製品的構型。端面厚的製品需要較低的注射速度,端面薄則注射速度較快。 e.螺桿轉速 加工TPU製品通常需要低剪切速率,因而以較低的螺桿轉速為宜。TPU的螺桿轉速一般為20~80r/min,則優選20~40r/min。 (4)停機處理 由於TPU高溫下延長時間可能發生降解,故在關機後,應該用PS、PE、丙烯酸酯類塑料或ABS清洗;停機超過1小時,應該關閉加熱。 (5)製品後處理 TPU由於在料筒內塑化不均勻或在模腔內冷卻速率不同,常會產生不均勻的結晶、取向和收縮,因此致使製品存在內應力,這在厚壁製品或帶有金屬嵌件的製品中更為突出。存在內應力的製品在貯存和使用中常會發生力學性能下降,表面有銀紋甚至變形開裂。生產中解決這些問題的方法是對製品進行退火處理。退火溫度視TPU製品的硬度而定,硬度高的製品退火溫度亦較高,硬度低溫度亦低;溫度過高可能使製品發生翹曲或變形,過低達不到消除內應力的目的。TPU的退火宜用低溫長時間,硬度較低的製品室溫放置數周即可達到最佳性能。硬度在邵爾A85以下退火80℃×20h,A85以上者100℃×20h即可。退火可在
熱風烘箱中進行,注意放置位置不要局部過熱而使製品變形。 退火不僅可以消除內應力,還可提高力學性能。由於TPU是兩相形態,TPU熱加工期間發生相的混合,在迅速冷卻時,由於TPU粘度高,相分離很慢,必須有足夠的時間使其分離,形成微區,從而獲得最佳性能。
(6)鑲嵌注塑 為了滿足裝配和使用強度的需要,TPU製件內需嵌入金屬嵌件。金屬嵌件先放入模具內的預定位置,然後注射成一個整體的製品。有嵌件的TPU製品由於金屬嵌件與TPU熱性能和收縮率差別較大,導致嵌件與TPU粘接不牢。解決的辦法是對金屬嵌件進行預熱處理,因為預熱後嵌件減少了熔料的溫度差,從而在注射過程中可使嵌件周圍的熔料冷卻較慢,收縮比較均勻,發生一定的熱料補縮作用,防止嵌件周圍產生過大的內應力。TPU鑲嵌成型比較容易,嵌物形狀不受限制,只要在嵌件脫脂後,將其在200~230℃加熱處理1。5~2min,剝離強度可達6~9kg/25mm。欲獲得更牢的粘接,可在嵌件上塗粘合劑,然後於120℃加熱,再行注射。此外,應該注意所用的TPU不能含潤滑劑。 (7)回收料的再利用 在TPU加工過程中,主流道、分流道、不合格的製品等廢料,可以回收再利用。從實驗結果看,100%回收料不摻合新料,力學性能下降也不太嚴重,完全可以利用,但為保持物理力學性能和注射條件在最佳水平,推薦回收料比例在25%~30%為好。應該注意的是回收料與新料的品種規格最好相同,已污染的或已退火的回收料避免使用,回收料不要貯存太久,最好馬上造粒,乾燥使用。回收料的熔融粘度一般要下降,成型條件要進行調整。
❺ 線切割的快走絲怎麼割復合模具的凹凸模共用
凹凸即公母共用是常用的,一般復合模具都是公母共用,還有一些稍大的單沖落料模具也是這樣做的,這樣省材料省線割費用。
我們就拿一套復合模沖1.0MM的鐵材來打比方,母模實數割,公(凸凹模)單邊負0.04至負0.06,怎樣才能做到呢?就是用錐度來做的,你自己在AUTOP裡面模擬一下,先畫出模板的高度做成一條線再偏移0.2-0.04=0.16,再分別連接兩條線的上下點,繪出一條斜線了,查詢那條線的角度,就是你要割的錐度了,一般是小於0.5度的。注意了這個倒錐哦。
如果你板是正放的話,公裡面的沖孔要放大單邊0.04至0.06並割正錐。以前我也做過線割,不過那是01年的事,那時個對於公母模共用也會暈。所以就用心專過,所以現在還記得,除了公母模共用還有內外脫公用,這個要做台階來控制間隙,外脫可以松點沒關系,內脫要做到比母模單邊小0.01~0.025之間。
再說一下快走絲割圓孔的問題,就拿常用的0.18鉬絲來說吧,0.18+0.03火花位=0.21/2單邊=0.105,這樣算出來就是打0.105的間隙,經驗告訴我們,其實要打到0.095割出來圓孔才能滑配。
割方孔可以打0.1以上說的是快走絲,慢走絲有專門的人編輯的,在這就不多講了。在此忠告:不要以為網路是萬能,自己要多用心專,網上是很難碰到我這樣的人的,會這么大方把自己的經驗都說出來,中國人很保守,要不然也不會這么窮了,進過外資廠或台資廠你就知道,廠方是希望我們多交流技術的。