❶ 大家知道模具冲压加工方法分类有哪些吗
冲压主要是按工艺分类,可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁,其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离,同时保证分离断面的质量要求(表1)。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形,制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中,常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉伸、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲,分离工序(冲裁)是使用模具分离材料的一种基本冲压工序,它可以直接制成平板零件或为其他冲压工序如弯曲、拉深、成形等准备毛坯,也可以在已成形的冲压件上进行切口、修边等。冲裁广泛用于汽车、家用电器、电子、仪器仪表、机械、铁道、通信、化工、轻工、纺织以及航空航天等工业部门。冲裁加工约占整个冲压加工工序的50%~60%。成形工序弯曲:将金属板材、管件和型材弯成一定角度、曲率和形状的塑性成型方法。弯曲是冲压件生产中广泛采用的主要工序之一。金属材料的弯曲实质上是一个弹塑性变形过程,在卸载后,工件会产生方向的弹性恢复变形,称回弹。回弹影响工件的精度,是弯曲工艺必须考虑的技术关键。拉深:拉深也称拉延或压延,是利用模具使冲裁后得到的平板坯料变成开口的空心零件的冲压加工方法。用拉深工艺可以制成筒形、阶梯形、锥形、球形、盒形和其他不规则形状的薄壁零件。如果与其他冲压成形工艺配合,还可制造形状极为复杂的零件。在冲压生产中,拉深件的种类很多。由于其几何形状特点不同,变形区的位置、变形的性质、变形的分布以及坯料各部位的应力状态和分布规律有着相当大的、甚至是本质的差别。所以工艺参数、工序数目与顺序的确定方法及模具设计原则与方法都不一样。各种拉深件按变形力学的特点可分为直壁回转体(圆筒形件)、直壁非回转体(盒形体)、曲面回转体(曲面形状零件)和曲面非回转体等四种类型。拉形是通过拉形模对板料施加拉力,使板料产生不均匀拉应力和拉伸应变,随之板料与拉形模贴合面逐渐扩展,直至与拉形模型面完全贴合。拉形的适用对象主要是制造材料具有一定塑性,表面积大,曲度变化缓和而光滑,质量要求高(外形准确、光滑流线、质量稳定)的双曲度蒙皮。拉形由于所用工艺装备和设备比较简单,故成本较低,灵活性大;但材料利用率和生产率较低。旋压是一种金属回转加工工艺。在加工过程中,坯料随旋压模主动旋转或旋压头绕坯料与旋压模主动旋转,旋压头相对芯模和坯料作进给运动,使坯料产生连续局部变形而获得所需空心回转体零件。整形是利用既定的磨具形状对产品的外形进行二次修整。主要体现在压平面、弹脚等。针对部分材料存在弹性,无法保证一次成型品质时,采用的再次加工。胀形是利用模具使板料拉伸变薄局部表面积增大以获得零件的加工方法。常用的有起伏成形,圆柱形(或管形)毛坯的胀形及平板毛坯的拉张成形等。胀形可采用不同的方法来实现,如刚模胀形、橡皮胀形和液压胀形等。
❷ 有关模具制图方面的资料
模具是生产各种工业产品的重要工艺装备,随着塑料工业的迅速发展,以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用,产品对模具的要求也越来越高,传统的模具设计方法已无法适应当今的要求. 与传统的模具设计相比,计算机辅助工程(CAE)技术无论是在提高生产率、保证产品质量方面,还是在降低成本、减轻劳动强度方面,都具有极大的优越性。美国MOLDFLOW上市公司是专业从事注塑成型CAE软件和咨询公司,自1976年发行了世界上第一套流动分析软件以来,一直主导塑料成型CAE软件市场。MOLDFLOW一直致力于帮助注塑厂商提高其产品设计和生产质量,MOLDFLOW的技术和服务提高了注塑产品的质量,缩短了开发周期,也降低了生产成本,MOLDFLOW已成为世界注塑CAE的技术领袖。利用CAE技术,可以在模具加工前,在计算机上对整个注塑成型过程进行模拟分析,准确预测熔体的填充、保压和冷却情况,以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况,以便设计者能尽早发现问题并及时进行修改,而不是等到试模后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方 法的一次突破,而且在减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等方面,都有着重大的技术、经济意义。塑料模具的设计不但要采用CAD技术,而且还要采用CAE技术,这是发展的必然趋势。 21世纪,塑料工业以以前所未有的速度高速发展。塑料,在各个领域、各个行业乃至国民经济中已拥有举足轻重的不可替代的地位。模具是工业生产的重要工艺装备。由于用模具加工成形零部件,具有生产高效、质量好、节约原材料和能源、成本低等一系列优点,已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。模具制造是一个生产周期要求紧迫,技术手段要求较高的复杂生产过程。总之,模具具有结构复杂、型面复杂、精度要求高、使用的材料硬度高、制造周期短等特点。应用数控加工进行模具的制造可以大幅提高加工精度,减少人工操作,提高加工效率,缩短模具制造周期。同时,模具的数控加工具有一定典型性,并比普通产品的数控加工有更高的要求。在模具的加工中,各种数控加工均有用到,应用最多的是数控铣及加工中心,数控线切割加工与数控电火花加工在模具数控加工中的应用也非常普遍,线切割主要应用在各种直壁的模具加工,如冲压加工中的凹凸模,注塑模中的镶块、滑块,电火花加 工用的电极等。对于硬度很高的模具零件,采用机加工办法无法加工,大多采用电火花加工,另外对于模具型腔的尖角、深腔部位、窄槽等也使用电火花加工。而数控车床主要用于加工模具杆类标准件,以及回转体的模具型腔或型芯,如瓶体、盆类的注塑模具,轴类、盘类零件的锻模。在模具加工中,数控钻床的应用也可以起到提高加工精度和缩短加工周期的作用。模具应用广泛,现代制造业中的产品构件成形加工,几乎都需要使用模具来完成。因此,凡制造业发达的国家,模具市场均极为广阔;凡模具发达国家,制造业也必定很发达和繁荣,也必定拥有国内、国外两个市场。所以,模具产业是国家高新技术产业的重要组成部分,是重要的、宝贵的技术资源。优化模具系统结构设计和型件的CAD/CAE/CAM,并使之趋于智能化,提高型件成形加工工艺和模具标准化水平,提高模具制造精度与质量,降低型件表面研磨、抛光作业量和制造周期;研究、应用针对各种类模具型件所采用的高性能、易切削的专用材料,以提高模具使用性能;为适应市场多样化和新产品试制,应用快速原型制造技术和快速制模技术,以快速制造成型冲模、塑料注射模或压铸模等,应当是未来5~20年的模具生产技术的发展趋势。 一 塑件的工艺分析 1.1 塑件的成形工艺性分析塑件名称:产品材料:ABS(抗冲) 塑件质量: 1.3g 塑件要求:MT8级 零件图塑件材料特性 ABS是在聚苯乙烯分子中 导入了丙烯腈 、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物,也可称为改性聚苯乙烯,具有比聚苯乙烯更好的使用和工艺性能。ABS是一种常用的具有良好的综合力学性能的工程材料。ABS塑料为无定形料,一般不透明。ABS无毒、无味,成形塑件的表面具有较好的光泽。ABS具有良好的机械强度,特别是抗冲击强度。ABS还具有一定的耐磨性、耐旱性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电性能。ABS的缺点是耐热性不高,并且耐气候性较差,在紫外线作用下易变硬发脆。 塑件材料成形性能 ABS易吸水,使成形塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。为此,成型加工前应进行干燥处理;在正常的成型条件下,壁厚、熔料温度对收缩率影响极小;要求塑件精度较高时,模具温度可控制在50—60oc ,要求塑件光泽和耐热,应控制在60-80oc;ABS 比热容低,塑化效率高,凝固也快,故成形周期短,ABS的表观黏度对剪切速率的依赖性很强,因此模具设计中大都采用点浇口形式。 1.2 塑件的成形工艺参数确定查有关手册得到ABS(抗冲)塑件的成形工艺参数:密度 1.01—1.04g/cm3 收缩率 0.3%—0.8% 预热温度 80oc—85oc,预热时间2—3h 料筒温度 后段150oc—170oc 中段165oc—180oc 前段180oc—200oc 喷嘴温度 170oc—180oc 模具温度 50oc—80oc 注射压力 60—100MPa 成型时间 注射时间20—90s 保压时间0—5s 冷却时间20—150s 二 注射模的结构设计注射模的结构设计主要包括:分型面的选择、模具行腔数目的确定及型腔的排列、浇注系统设计、型心、型腔结构的设计、推件 方式、侧抽心机构设计、模具零件设计等内容。模具的基本结构 塑件采用注射成型法生产。为保证塑件表面质量,使用点浇口成型,因此模具应为双分型面注射模(三开式)。 我们采用标准模架:100×L/A2 型腔布置型腔分为单型腔和多型腔,多型腔又有平衡式排布、非平衡式排布两种。在这里我们选择但型腔,因塑件体积质量较小,形状相对比较复杂,生产批量不大的特点,综合考虑,所以采用一模一腔注射模具。考虑到塑件的两侧均有内凹圆孔,须侧向抽心,采用一模一腔,这样模具尺寸较小,制造加工方便,节省材料。确定分型面影响选取分型面的因素很多,比如分型面应选在塑件的最大轮廓处;分型面的选取应有利于塑件的留模方式,便于塑件的顺利脱出 塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求,本实例中塑件的分型面有两种选择。方案1 如图所示 此方案的分型面在工件的对称中心处,因塑件表面质量要求较高,影响其表面质量,侧抽心行程相对大,不容易达到侧抽心的目的。此方案不可行。 方案2 如图所示 此分型面在底部,对塑件的外观影响不 大,侧抽心行程不大,比较容易达到侧抽目 的,此方案可行。关于塑件的分型面我们还有多种方案,由于那些方案不是很理想,为了节省时间,我们不作介绍了。 (4) 浇注系统的设计原则:浇口位置应尽量选择在分型面上,以便于模具加工及使用时浇口的清理;浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致,并使其流程为最短;浇口的位置应保证塑料流入型腔时,对着型腔中宽敞、壁厚位置,以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔时直冲型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能尽快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件变形;尽量避免使制件产生熔接痕,或使其熔接痕产生在之间不重要的位置;浇口位置及其塑料流入方向,应使塑料在流入型腔时,能沿着型腔平行方向均匀的流入,并有利于型腔内气体的排出; 1.主流道设计。根据手册查得XS-ZS-22型注射机喷嘴的有关尺寸。喷嘴球半径:R0=12mm 喷嘴口直径:d0=∮2mm 根据模具主流道与喷嘴的关系:R=R0+(1~2)mm,d=d0+1.5mm 取主流道球面半径:R=14mm 取主流道小端直径:d=3.5mm 为了便于将凝料从主流道中拔出,将主流道设计成圆锥形,其锥度为10~30。经换算得主流道大端直径D=6mm。 (2)浇口套设计见下图: 主流道浇口套的设计,主流浇口套取T8A,热处理淬火硬取55HRC。浇口套及其固定形式如图所示 浇口套预定模固定板的连接形式为螺钉连接。配合为h7/m6。 (5) 推件方式的选择 根据塑件的形状特点, 模具型腔在定模部分,型心在动模部分。其推出机构可采用推杆推出机构、推件板推出机构。由于分型面有台阶,为了便于加工,降低模具成本,我们采用推杆推出机构,推杆推出机构结构简单,推出平稳可靠,虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹,但塑件底部装配后使用时 不影响外观,设立三个推杆平衡布置,既达到了推出塑件的目的,又降低了加工成本。注:推杆推出塑件,推杆的前端应比型腔或型心平面高出0.1-0.2mm (6) 侧抽心机构的设计 改塑件上有内凹结构,并且两边对称,它垂直于脱模方向,阻碍成型后塑件从模具中脱出。因此,我们在这里给它设计侧向抽心,把塑件两端的内凹结构做成活动的滑块形式的侧型心,即侧抽心。我们选用滑块导滑的斜滑块分型抽心机构。(7) 模具排气槽的设计当塑料熔体充填型腔时,必须顺序地排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热而产生的气体。如果气体不能被顺利排出,塑料会由于填充不足而出现气泡、接缝或表面轮廓不清等缺陷,甚至气体受压而产生高温,使塑料焦化。特别是对大型塑件、容器类和精密塑件,排气槽将对它们的品质带来很大的影响,对于在高速成行中排气槽的作用更为重要。我们的塑件并不是很大,而且不属于深型腔类零件,因此本方案设计在分型面之间、推杆预模板之间及活动型芯与模板之间的配合间隙进行排气,间隙值取0.04㎜。 (8) 冷却系统的确定 冷却水回路布置的基本原则: a) 冷却水道应尽量多,b) 截面尺寸应尽量大; c) 冷却水道离模具型腔表面的距离应适当; d) 适当布置水道的出入口; e) 冷却水道应畅通无阻; f) 冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位; 由以上原则我们可以确定冷却水道的布置情况,以及冷却水道的截面积。三 工艺计算 1、注射压力的确定由塑料的要求可知:此塑料的材料为ABS,ABS的表观黏度和剪切速率的依赖性很强,因此模具设计中大都采用点浇口形式。由《塑料模具设计与制造》表1-3可查得:ABS塑料的注射压力为70—90MPa 2、锁模力的确定由于熔体塑料是在高温上充满型腔,一定会对注射机的轴向产生很大的后推力,因此需要对模具加有一定的锁模力,否则就会产生溢料、飞边、塑件形状发生改变等缺陷,造成不应有的损失。型腔内的塑料容体的压力可由:P=KPO计算,K为压力损耗系数,一般可取:0.2—0.4。 所以:P=(0.2—0.4)×(70—90)=14—36Mpa 取P为35Mpa,A为分形面上的投影面积。则FO 远远大于Pa=35×118.256=4138.96N 3、注射量的确定 经测量计算塑件的体积为1.29cm3 模具设计时,必须使得塑件在一个注射成型周期所需塑料容体的容量或质量在注射机额定容量的80%以内,并且由表可查得ABS塑料的密度为1.01—1.04g/cm3所以估算质量为m=ρv=1.01×1.29=1.3g 保证塑件良好质量前提的条件下,主流道L应尽量短,否则将多 流道凝料,并且压力损失会显著提高,通常主流道凝料长度由模板厚度确定,一般应L≤60mm,可取L=50mm。估算凝料的容积: 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 所以可初步确定注塑机额定注射量为3025mm3 额定注射量质量为3.9g 四、选择注射设备 注射机规格的确定主要是根据塑件制品的大小及生产批量以及现有的设备特点来确定。 1、 根据注射机额定注射量为3.9g,可由《塑料模具设计与制造》中表2-8选择确定注射机型号为:XS-ZS-22 2、校核注射压力注射机的注射压力为75、115Mpa,我们所选的塑料的注射压力在70-90Mpa之间, 70-90 Mpa <75-115 Mpa得结论:可行。 3、校核注射机的锁模力 由以上计算可知:注射机的锁模力为:250000N>4138.96N符合要求,因此可选用XS-ZS-22 五、模具设计计算 1、模具成型零件的尺寸计算及确定成型零件:直接与塑料接触,并决定塑件形状和尺寸精度的零件,也即构成型腔的零件。型芯、凹模,它们是模具的主要零件。 模腔尺寸的计算: (1)、型腔的径向尺寸确定:按平均值计算,塑件的平均收缩率S为0.6% 7级精度 模具最大磨损量取塑件公差的1/6;模具的制造公差£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)、型芯的径向尺寸: 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)斜导柱侧抽芯机构的设计与计算 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: 斜导柱倾斜角( )斜导柱倾角是侧抽心机构的主要技术数据之一,它与塑件成型后能否顺利取出以及推出力、推出距离有直接关系。本模具为安全起见,选择 =22 30 锥台斜角 ( ) =25 与抽芯距对应的开模距 H=s*cot =5.43*cot 22.5 =2.414㎜脱模力(Ft) Ft=Fc=63.08N 弯曲力(Fw)Fw=Ft∕cos =63.08∕cos22.5 =68.57N 开模力 (Fk) Fk=Ft*tan =63.08*tan22.5 =26.13N ④: 斜导柱工作长度计算 (L) L=S*(cos ∕sin ) =5.43*cos22.5 ∕sin22.5 =29.5㎜ 六 模具有关参数校核(1)模具闭合高度的确定和校核 1.模具闭合高度的确定。根据标准模架各模板尺寸及模具设计 的其他尺寸:定模座板H定=16mm 2.定模板H=18mm 动模板H.=23mm 支撑板H支=15mm 垫块?H垫=40mm 动模座板H动=16mm 模具闭合高度: H闭=H定 + H + H.+ H支 + H垫 + H动 =16+18+23+15+40+16 =128mm 模具安装部分的校核 该模具的外形尺寸为160mm×100mm,XS-ZS-22型注射机模板最大安装尺寸为250×350,故能满足模具安装要求。 由于XS-ZS-22型注射机所允许模具的最小厚度为60mm,最大厚度为180mm,故满足模具安装要求。模具开模行程校核 由于塑件小,抽心距小,故满足要求。(本注射机最大开合模行程为160mm)七 模具材料的选择及热处理的确定塑料注射模具结构比较复杂,组成一套模具具有各种各样的零件,各个零件在模具中所处的位置、作用不同,对材料的性能要求就有所不同。所以选择优质、合理的材料,是生产高质量模具的保证。塑料模具用材料的要求有:要有良好的机械加工性能;具有足够的表面硬度和耐磨性;具有足够的强度和韧性;具有良好的抛光性;具有 良好的热处理性;具有良好的热处理性;具有良好的耐腐蚀性和表面加工性等特点。在这里我们查手册得下表: 模具零件 使用要求 模具材料 热处理 说明 成形零布件 强度高、耐磨性好热处理变形小、有时还要求耐腐蚀 5GrMnMo、5GrNiMo、 3GrW8V 淬火、中温回火 ≥46HRC 用于成型温度高、成型压力大的模具 T8、T8A T10 T10A T12 淬火 低温回火 ≥55HRC 用于制品形状简单,尺寸不大的模具 38GrMoAlA 调制 氮化 ≥55HRC 用于耐磨性要求高并能防止热咬合的活动成型零件 45、50、55、40Gr、42GrMo 调制、表面淬火 ≥55HRC 用于制品批量生产的热塑性塑料成型模具 10、15、20、12GrNi2 渗碳、淬火 ≥55HRC 容易切削加工或采用塑性加工方法制作小型模具 铍铜 导热性优良、耐磨性好、可铸造成形 锌基合金、铝合金 用于制品试制或中小批量生产中的成形零件 球墨铸铁 正火或退火 正火≥200HBS 用于大型模具 主流道衬套 耐磨性好、有时要求耐腐蚀 40、50、55 表面淬火 ≥55HRC 推杆、拉料杆等 一定的强度和耐磨性 T8A T8 T10 淬火、低温回火 ≥55HRC 导柱、导套 表面耐磨、有韧性、抗弯曲不易折断 20、20Mn2B 渗碳、淬火 ≥55HRC T8A\T10A 表面淬火 ≥55HRC 45 调制、表面淬火、低温回火 ≥55HRC 黄铜H62\青铜合金 用于导套 成形零部件 强度高、耐磨性好、热处理变形小 9Mn2V 淬火低温回火 ≥55HRC 用于制品生产批量大,强度、耐磨性要求高的模具 Gr12MoV 淬火中温回火 ≥55HRC 同上,但热处理变形小、抛光性好 各种模板、推板、固定板、模座等 一定的强度和刚度 45、50、40Gr 调制 ≥200 HBS 结构钢Q235 球墨铸铁 用于大型模具 HT200 仅用于模座 八 注射模主要零件的加工要求及工艺编制 8.1注射模主要零件的加工要求 8.1.1毛坯锻造技术要求 为了节省原材料和加工工时,提高生产效率,模具毛坯采用自由锻造的方式,同时,通过锻造使材料组织细密,碳化物分布和流线分布合理,从而改善热处理性能,提高模具使用寿命。另外,为了保证锻造的硬度,消除锻造应力,软化锻件,以便于以后的机械加工,坯料还应该在锻件成型后,进行调制(淬火+高温回火)处理。 8.1.2平面加工平面加工就是对模具中的各个零件的端面和侧面的加工。加工过程分为粗加工、半精加工、精加工。由于此模具属于小型的模具,所以,粗加工可采用刨或铣削加工,左后可利用精铣或精磨进行精加工。 8.1.3型腔的加工型腔的加工方法根据加工条件和工艺方法可分为三种:通用机床加工型腔(车、铣、刨、磨、钻)。专用机床加工(仿形铣、CNC机床、加工中心等)。此塑料件对其表面质量要求较高,但零件的型腔不是很复杂,通用机床以及数控机床可以加工出其型腔。考虑以上情况,此模具型腔 可以数控铣为主要加工方法,采用Cimatron E进行编程后处理。 8.1.4 模具零件加工技术要求 零 件 名 称 加 工 零 件 条 件 要 求 动定模板 厚度 平行度 300:0.002以内 基准面 垂直度 300:0.02以内 导柱孔 孔径公差 H7 导柱孔 孔距公差 0.02mm 垂直度 100:0.02以内 导柱 压入部分直径 精磨 K6 滑动部分直径 精磨 F7 直线度 无弯曲变形 100:0.02以内 硬度 淬火、回火 55HRC以上 导套 外径 磨削加工 K6 内径 磨削加工 H7 内外径关系 同轴度 0.01mm 硬度 淬火、回火 55HRC以上 塑料注射模具制造过程的基本要求(1)要保证模具质量(2)要保证模具的使用寿命(3)要保证模具的制造周期(4)要保证模具成本低廉(5)要不断提高加工工艺水平(6)要保证良好的劳动条件 模具的制造工艺过程要保证操作工人有良好的劳动条件,防止粉尘、躁音、有害气体等污染源产生。 8.2 塑料注射模具工艺编制(1)模具图样设计了解所要生产的制件、了解所生产制品的批量、了解生产塑料制件所有设备。 下面各主要零件的加工,我们使用Cimation E来完成。型腔的加工工艺过程序号 工序名称 工序内容 0 备料 棒料 1 锻造 14*32*14 2 热处理 退火 3 铣 铣台阶及平面 4 铣 腔体 5 抛光 平面 说明: 此件在加工时,应先加工两侧的圆孔,然后再进行型腔腔体的加工,否则刚刚加工好的平面就会被夹具夹伤,在分型面处留下痕迹,对将来模具的寿命和塑件的质量有着一定的不良影响,所以我们应在热处理之后进行圆孔加工,然后重新装夹工件进行铣削。 型心的加工工艺过程 序号 工序 内容 0 煅 缎制成14*32*10 1 热处理 退火 2 铣 整个型心 3 热处理 淬火、回火 4 化学热处理 镀铬抛光 零件图 序号 工序名称 工序简要说明 1 下料锻造 10110120 2 调制 HRC26~29 3 刨 10010019/11 4 磨 10010018/10.5 5 精铣基准面 10010020 6 铣槽 1610010 7 铣槽 32.222013.57 8 钻、铣孔 5、 8、 12 2、定模座板零件图如下图: 零件名称 定模座板 编号 003 件数 1 零件图 序号 工序名称 工序简要说明 1 下料锻造 161×101×17 2 调制 HRC26~29 3 精铣基准面 160×100×16 4 配钻所有孔 20 14 8 12 工件 名称 数 量 材料 名称 定模座板 1 45 序号 工序名称 工艺简要说明 1 下料 2 铣 3 磨 4 精铣基准面 5 配钻所有孔 工件 名称 数 量 材料 名称 垫块 2 45 序号 工序名称 工艺简要说明 1 下料 2 铣 3 精铣基准面 4 配钻所有孔 工件 名称 数 量 材料 名称 动模座板 1 45 序号 工序名称 工艺简要说明 1 下料 2 铣 3 精铣基准面 4 配钻所有孔 工件 名称 数 量 材料 名称 支撑板 1 45 序号 工序名称 工艺简要说明 1 下料 2 淬火 3 铣 4 精铣基准面 5 铣型腔 半边留0.03mm抛光量,铣分流道 6 型腔抛光 型腔 7 配钻所有孔 九 模具的总装 9.1 模具的技术要求为了保证模具的制件质量就必须到达一定的制造技术要求,GT/T4170规定了塑料注射模具零件技术条件,HB2198规定了塑料、橡胶模具技术条件。标准规定了塑料模具的零件加工和装配的技术要求,以及模具的材料、验收、包装、运输、保管的基本规定。 模架装配精度要求 模具组装后的精度 浇口板上平面对地板下平面的平行度 300:0.05 导柱导套轴线对模板的垂直度 100:0.02 固定结合面间隙 不要有 分型面闭和时的贴和间隙 0.03mm 致谢本论文是在庞继伟老师、尚新娟老师、的悉心指导下完成的。庞老师对模具设计方面有着渊博的知识,在庞老师孜孜不倦的指导下使我们在整个设计过程中学到了许多在课本上无法学到的知识。庞老师对模具设计软件的了解更是我们学习的榜样。我们不仅学会对模具进行造型,还学会了CimatronE6和 Pro/e 对模具进行设计分模、数控加工等。而尚老师则在数控编程方面有着很深的研究教会了我们好多的知识。 老师严谨的治学态度,渊博的知识,敏锐的洞察力,和孜孜不倦的教导使我们受益匪浅。有了这几位老师的细心帮助,我少出很多的错误,少走很多的弯路。并且在这段期间我和老师们多了很多的接触,使我们建立了十分友好的师生情义。这使我感到我们既是师生关系,又是知心的朋友。老师们不仅在学业上给了我帮助,还在生活上给与我鼓励,在此论文完成之际,我谨向辛苦教导我的老师表示崇高的敬意和衷心的感谢。最后,向所有曾在学习、生活和工作等各方面给与我关心、支持、和帮助的辅导员、老师、同学和朋友表示我衷心的感谢! 主要参考书目《塑料模具设计与制造》 高等教育出版社 2004 齐卫东 主编 《塑料成型工艺与模具设计》 机械工业出版社 2001屈华昌 主编《型腔模具设计与制造》 化学工业出版社 2003章飞主编《模具设计指导》 机械工业出版社 2003史铁梁 主编 《塑料模具技术手册》机械工业出版社(《塑料模具技术手册》编委会编) 《塑料模具设计》 中国科学技术出版社 (马金骏 编著) 《塑料注射模具设计实用手册》 航空工业出版社 (宋玉恒 主编) 《数字化模具制造技术》 化学工业出版社 (许鹤峰 闫光荣 编著) 《塑料模具手册》 机械工业出版社 (《塑料模具设计手册》 编写组) (厂名) 注射成型工艺卡片 资料编号 007 车间 共1 页 第 1页 零件名称 材料牌号 ABS 设备型号 装配图片 材料定额 每模件数 一件 零件图号 单位质量 g 共装号 材料干燥 料桶温度 模具温度 时间 压力 后处理 温度 时间定额 时间 检验 编制 校对 审
❸ 锥度缩管机工作原理
锥度缩管机工作原理:
锥度缩管机油泵在电机驱动下,输出液压油,推动扣压油缸内的柱塞向前运动,使柱塞、前缸盖上的两个内锥套推动具有对称锥面的模座径向收缩,实现模块对胶管的扣压。当收缩量达到标尺调定值时,扣压自动停止,电磁换向阀换向后,液压油进入两个开模油缸,推动扣压柱塞反向运动,模座在弹簧作用下带动模块复原。
锥度缩管机是在常态下对管件端面进行扩管及缩管,由集成控制的触控显示荧屏控制的液压全自动管端加工机械,更换模具可对管件进行扩管、缩管、鼓包、镦筋等管端加工成型,可根据用户需要自由决定采用手动、点动或自动的加工形式。
锥度缩管机由油箱、床身、滑块、主油缸、模具芯杆(选用)、限位油缸、压紧油缸、夹紧模具及轴向定位油缸、轴向定位角铁等主要零件组成。通过在主油缸回路上设置管式节流阀,从而可以调节主油缸的工作速度;压紧油缸回路上设置叠加式液控单向阀,从而保证了模具夹紧过程中不松动;移位油缸、限位油缸、轴向定位油缸回路上均设置了叠加式双向节流阀,可调整上述油缸的双向运动速度。其中移位油缸和限位油缸配合使用转换工位,从而使工位转换方便和精确,确保管件加工质量。锥度缩管机被广泛运用于管件接插、汽车油管、风管、水管、空调管等连接部位的加工成型,是理想的管端成型加工设备,加工形状包括:凸、凹节,长扁,正方,拓斜,V形,开口肘,平口肘等。
❹ TPU模具设计
PU注塑成型工艺及模具设计原理
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TPU模塑成型工艺有多种方法:包括有注塑、吹塑、压缩成型、挤出成型等,其中以注塑最为常用。注塑的功能是将TPU加工成所要求的制件,分成预塑、注射和机出三个阶段的不连续过程。注射击机分柱塞式和螺杆式两种,推荐使用螺杆式注射机,因为它有提供均匀的速度、塑化和熔融。 1、 注射机的设计 注射机料筒衬以铜铝合金,螺杆镀铬防止磨损。螺杆长径比L/D=16~20为好,至少15;压缩比2.5/1~3.0/1。给料段长度0.5L,压缩段0.3L,计量段0.2L。应将止逆环装在靠近螺杆顶端的地方,防止反流并保持最大压力。 加工TPU宜用自流喷嘴,出口为倒锥形,喷嘴口径4mm以上,小于主流道套环入口0.68mm,喷嘴应装有可控加热带以防止材料凝固。 从经济角度考虑,注射量应为额定量的40%~80%。螺杆转速20~50r/min。 2、 模具设计 模具设计就注意以下几点: (1)模塑TPU制件的收缩率 收缩受原料的硬度、制件的厚度、形状、成型温度和模具温度等模塑条件的影响。通常收缩率范围为0.005~0.020cm/cm。例如,100×10×2mm的长方形试片,在长度方向浇口,流动方向上收缩,硬度75A比60D大2~3倍。TPU硬度、制作厚度对收缩率的影响见图1。可见TPU硬度在78A~90A之间时,制件收缩率随厚度增加而下降;硬度在95A~74D时制件收缩率随厚度增加而略有增加。 (2)流道和冷料穴 主流道是模具中连接注射机喷嘴至分流道或型腔的一段通道,直径应向内扩大,呈2o以上的角度,以便于流道赘物脱模。分流道是多槽模中连接主流道和各个型腔的通道,在塑模上的排列应呈对称和等距分布。流道可为圆形、半圆形、长方形,直径以6~9mm为宜。流道表面必须像模腔一样抛光,以减少流动阻力,并提供较快的充模速度。 冷料穴是设在主流道末端的一个空穴,用以捕集喷嘴端部两次注射之间所产生的冷料,从而防止分流道或浇口堵塞。冷料混入型腔,制品容易产生内应力。冷料穴直径8~10mm,深度约6mm。
(3)浇口和排气口 浇口是接通主流道或分流道与型腔的通道。其截面积通常小于流道,是流道系统中最小的部分,长度宜短。浇口形状为矩形或圆形,尺寸随制品厚度增中,制品厚度4mm以下,直径1mm;厚度4~8mm,直径1.4mm;厚度8mm以上,直径为2.0~2.7mm。浇口位置一般选在制品最厚的而又不影响外观和使用的地方,与模具壁成直角,以防止缩孔,避免旋纹。 排气品是在模具中开设的一种槽形出气口,用以防止进入模具的熔料卷入气体,将型腔的气体排出模具。否则将会使制品带有气孔、熔接不良、充模不满,甚至因空气受压缩产生高温而将制品烧伤,制件产生内应力等。排气口可设在型腔内熔料流动的尽头或在塑模分型面上,为0.15mm深、6mm宽的浇槽。 必须注意模具温度尽量控制均匀,以免制件翘曲和扭变。 3 模塑条件 TPU最重要的模塑条件是影响塑化流动和冷却的温度、压力和时间。这些参数将影响TPU制件的外观和性能。良好的加工条件应能获得均匀的白色至米色的制件。 (1)温度 模塑TPU过程需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度。前两种温度主要影响TPU的塑化和流动,后一种温度影响TPU的流动和冷却。 a.料筒温度 料筒温度的选择与TPU的硬度有关。硬度高的TPU熔融温度高,料筒末端的最高温度亦高。加工TPU所用料筒温度范围是177~232℃。料筒温度的分布一般是从料斗一侧(后端)至喷嘴(前端)止,逐渐升高,以使TPU温度平稳地上升达到均匀塑化的目的。 b.喷嘴温度 喷嘴温度通常略低于料筒的最高温度,以防止熔料在直通式喷嘴可能发生的流涎现象。如果为杜绝流涎而采用自锁式的喷嘴,则喷嘴温度亦可控制在料筒的最高温度范围内。 c.模具温度 模具温度对TPU制品内在性能和表观质量影响很大。它的高低决定于TPU的结晶性和制品的尺寸等许多因素。模具温度通常通过恒温的冷却介质如水来控制,TPU硬度高,结晶度高,模具温度亦高。例如Texin,硬度480A,模具温度20~30℃;硬度591A,模具温度30~50℃;硬度355D,模具温度40~65℃。TPU制品模具温度一般在10~60℃。模具温度低,熔料过早冻结而产生流线,并且不利于球晶的增长,使制品结晶度低,会出现后期结晶过程,从而引起制品的后收缩和性能的变化。 b.压力 注塑过程是压力包括塑化压力(背压)和注射压力。螺杆后退时,其顶部熔料所受到的压力即为背压,通过溢流阀来调节。增加背压会提高熔体温度,减低塑化速度,使熔体温度均匀,色料混合均匀,并排出熔体气体,但会延长成型周期。TPU的背压通常在0。3~4MPa。 注射压力是螺杆顶部对TPU所施的压力,它的作用是克服TPU从料筒流向型腔的流动阻
力,给熔料充模的速率,并对熔料压实。TPU流动阻力和充模速率与熔料粘度密切相关,而熔料粘度又与TPU硬度和熔料温度直接相关,即熔料粘度不仅决定于温度和压力,还决定于TPU硬度和形变速率。剪切速率越高粘度越低;剪切速率不变,TPU硬度越高粘度越大。 在剪切速率不变的条件下,粘度随温度增加而下降,但在高剪切速率下,粘度受温度的影响不像低剪切速率那样大。TPU的注射压力一般为20~110MPa。保压压力大约为注射压力的一半,背压应在1。4MPa以下,以使TPU塑化均匀。 c.时间 完成一次注射过程所需的时间称为成型周期。成型周期包括充模时间、保压时间、冷却时间和其他时间(开模、脱模、闭模等),直接影响劳动生产率和设备利用率。TPU的成型周期通常决定于硬度、制件厚度和构型,TPU硬度高周期短,塑件厚周期长,塑件构型复杂周期长,成型周期还与模具温度有关。TPU成型周期一般在20~60s之间。 d.注射速度 注射速度主要决定于TPU制品的构型。端面厚的制品需要较低的注射速度,端面薄则注射速度较快。 e.螺杆转速 加工TPU制品通常需要低剪切速率,因而以较低的螺杆转速为宜。TPU的螺杆转速一般为20~80r/min,则优选20~40r/min。 (4)停机处理 由于TPU高温下延长时间可能发生降解,故在关机后,应该用PS、PE、丙烯酸酯类塑料或ABS清洗;停机超过1小时,应该关闭加热。 (5)制品后处理 TPU由于在料筒内塑化不均匀或在模腔内冷却速率不同,常会产生不均匀的结晶、取向和收缩,因此致使制品存在内应力,这在厚壁制品或带有金属嵌件的制品中更为突出。存在内应力的制品在贮存和使用中常会发生力学性能下降,表面有银纹甚至变形开裂。生产中解决这些问题的方法是对制品进行退火处理。退火温度视TPU制品的硬度而定,硬度高的制品退火温度亦较高,硬度低温度亦低;温度过高可能使制品发生翘曲或变形,过低达不到消除内应力的目的。TPU的退火宜用低温长时间,硬度较低的制品室温放置数周即可达到最佳性能。硬度在邵尔A85以下退火80℃×20h,A85以上者100℃×20h即可。退火可在
热风烘箱中进行,注意放置位置不要局部过热而使制品变形。 退火不仅可以消除内应力,还可提高力学性能。由于TPU是两相形态,TPU热加工期间发生相的混合,在迅速冷却时,由于TPU粘度高,相分离很慢,必须有足够的时间使其分离,形成微区,从而获得最佳性能。
(6)镶嵌注塑 为了满足装配和使用强度的需要,TPU制件内需嵌入金属嵌件。金属嵌件先放入模具内的预定位置,然后注射成一个整体的制品。有嵌件的TPU制品由于金属嵌件与TPU热性能和收缩率差别较大,导致嵌件与TPU粘接不牢。解决的办法是对金属嵌件进行预热处理,因为预热后嵌件减少了熔料的温度差,从而在注射过程中可使嵌件周围的熔料冷却较慢,收缩比较均匀,发生一定的热料补缩作用,防止嵌件周围产生过大的内应力。TPU镶嵌成型比较容易,嵌物形状不受限制,只要在嵌件脱脂后,将其在200~230℃加热处理1。5~2min,剥离强度可达6~9kg/25mm。欲获得更牢的粘接,可在嵌件上涂粘合剂,然后于120℃加热,再行注射。此外,应该注意所用的TPU不能含润滑剂。 (7)回收料的再利用 在TPU加工过程中,主流道、分流道、不合格的制品等废料,可以回收再利用。从实验结果看,100%回收料不掺合新料,力学性能下降也不太严重,完全可以利用,但为保持物理力学性能和注射条件在最佳水平,推荐回收料比例在25%~30%为好。应该注意的是回收料与新料的品种规格最好相同,已污染的或已退火的回收料避免使用,回收料不要贮存太久,最好马上造粒,干燥使用。回收料的熔融粘度一般要下降,成型条件要进行调整。
❺ 线切割的快走丝怎么割复合模具的凹凸模共用
凹凸即公母共用是常用的,一般复合模具都是公母共用,还有一些稍大的单冲落料模具也是这样做的,这样省材料省线割费用。
我们就拿一套复合模冲1.0MM的铁材来打比方,母模实数割,公(凸凹模)单边负0.04至负0.06,怎样才能做到呢?就是用锥度来做的,你自己在AUTOP里面模拟一下,先画出模板的高度做成一条线再偏移0.2-0.04=0.16,再分别连接两条线的上下点,绘出一条斜线了,查询那条线的角度,就是你要割的锥度了,一般是小于0.5度的。注意了这个倒锥哦。
如果你板是正放的话,公里面的冲孔要放大单边0.04至0.06并割正锥。以前我也做过线割,不过那是01年的事,那时个对于公母模共用也会晕。所以就用心专过,所以现在还记得,除了公母模共用还有内外脱公用,这个要做台阶来控制间隙,外脱可以松点没关系,内脱要做到比母模单边小0.01~0.025之间。
再说一下快走丝割圆孔的问题,就拿常用的0.18钼丝来说吧,0.18+0.03火花位=0.21/2单边=0.105,这样算出来就是打0.105的间隙,经验告诉我们,其实要打到0.095割出来圆孔才能滑配。
割方孔可以打0.1以上说的是快走丝,慢走丝有专门的人编辑的,在这就不多讲了。在此忠告:不要以为网络是万能,自己要多用心专,网上是很难碰到我这样的人的,会这么大方把自己的经验都说出来,中国人很保守,要不然也不会这么穷了,进过外资厂或台资厂你就知道,厂方是希望我们多交流技术的。