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塑料
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设计
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塑料桌椅注塑模设计,塑料,桌椅,注塑,设计
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陕 西 航 空 职 业 技 术 学 院工 序 卡 片工序名称铣工工序号30第7页共11页类别零(组)件号零(组)件名称材 料45机 床硬 度夹 具工 步刀 具工步号内 容刀 具量 具1按左图尺寸加工各孔,立铣刀游标卡尺保证各孔加工精度附注:尺寸如图所示学生指导教师 陕 西 航 空 职 业 技 术 学 院工 序 卡 片工序名称热处理工序号40第 8页共11 页类别零(组)件号零(组)件名称材 料45机 床硬 度夹 具工 步刀 具工步号内 容刀 具量 具1调制处理后硬度达4550HRC附注:学生指导教师陕 西 航 空 职 业 技 术 学 院工 序 卡 片工序名称磨平面工序号50第10页共11 页类别零(组)件号零(组)件名称材 料45机 床硬 度夹 具见下图工 步刀 具工步号内 容刀 具量 具1磨削个平面达技术要求游标卡尺学生指导教师陕 西 航 空 职 业 技 术 学 院工 序 卡 片工序名称检验工序号50第11页共11页类别零(组)件号零(组)件名称材 料45机 床硬 度夹 具工 步刀 具工步号内 容刀 具量 具1检验各平面及各孔达技术要求附注: 学生指导教师陕 西 航 空 职 业 技 术 学 院工 序 卡 片工序名称下 料工序号0第 1 页共11页类别零(组)件号零(组)件名称材 料模锻机 床硬 度夹 具工 步刀 具工步号内 容刀 具量 具1游标卡尺附注:检验毛坯的牌号学生指导教师陕 西 航 空 职 业 技 术 学 院工 序 卡 片工序名称热处理工序号10第 3 页共 11页类别零(组)件号零(组)件名称材 料45机 床硬 度43HRC夹 具工 步刀 具工步号内 容刀 具量 具1退火附注:保证退火硬度达3645HRC学 生指导教师陕 西 航 空 职 业 技 术 学 院工 序 卡 片工序名称铣六方工序号15第 4 页共 11页类别零(组)件号零(组)件名称材 料45机 床硬 度夹 具工 步刀 具工步号内 容刀 具量 具1粗铣A、B面,半精铣A面面铣刀角度尺游标卡尺2粗铣C、D面,半精铣C面面铣刀角度尺游标卡尺3粗铣E、F面,半精铣E面面铣刀角度尺游标卡尺附注:保证各平面的平行度和垂直度学生指导教师陕 西 航 空 职 业 技 术 学 院工 序 卡 片工序名称磨平面工序号20第 5 页共 11 页类别零(组)件号零(组)件名称型芯固定板材 料45机 床硬 度夹 具工 步刀 具工步号内 容刀 具量 具1磨平面(精基准加工面)游标卡尺3附注:保证各平面的垂直度学 生指导教师陕 西 航 空 职 业 技 术 学 院工 序 卡 片工序名称钳工划线工序号25第 6 页共11页类别零(组)件号零(组)件名称材 料45机 床硬 度40HRC夹 具方箱工 步刀 具工步号内 容刀 具量 具1按草图划各孔的位置线游标卡尺附注:尺寸如图所示学生指导教师 陕 西 航 空 职 业 技 术 学 院工 序 卡 片工序名称钳工精修工序号40第 9页共 11页类别零(组)件号零(组)件名称材 料45机 床硬 度夹 具工 步刀 具工步号内 容刀 具量 具1研磨各型孔达设计要求附注:学生指导教师陕 西 航 空 职 业 技 术 学 院工 序 卡 片工序名称锻造工序号5第 2 页共11页类别零(组)件号零(组)件名称材 料45机 床硬 度夹 具工 步刀 具工步号内 容刀 具量 具1锻造后的料长如图所示游标卡尺附注:学生指导教师陕 西 航 空 职 业 技 术 学 院工 艺 路 线 表第 1页共 1页产品型号零(组)件号零(组)件名称材 料45毛坯种类模锻工序号工 序 名 称机 床夹 具备注机床类别型 号0备 料5锻 造10热处理15铣六方铣床专用铣夹具20磨平面磨床25钳工划线方箱30铣工铣床35热处理40磨平面45钳工修整50检验目 录前 言1绪论2一、塑料的工艺分析7塑料材料特征7注塑模工艺条件8塑件的尺寸与公差9型腔分布11塑件的表面质量11二、注射机的选择12分型面的设计:12三、浇注系统的选择13浇注系统13浇注系统的设计原则133、流道的设计14四、模具的推出与导向机构设计191、模具的推出机构192、导向机构设计193、导套的结构和技术要求204、推出方式的确定20五、成形零件的设计21(1)成型零部件结构21(2)成型零部件工作尺寸计算22(3)成型设备的选用24(4)确定温度调节系统结构:27六、模架的选择27(1)、模架结构的选择27(2)模架安装尺寸校核28七、安装与调试29(1)模具的安装试模29(2)试模31(3)检验32参 考 文 献33前 言伴随着现代化工业发展的需要,塑料制品在工农业和日常生活中等各个领域的应用越来越广泛,质量要求也越来越高,在现如今的塑件生产过程中,模具设计的高质量化,先进模具制造设备的出现,完善的加工工艺,优质的模具材料和现代化成型设备以及计算机辅助设计,计算机辅助制造的出现,为生产优质塑件提供了重要的条件。通过几年的学习,理论结合实践,为培养学生的理解分析能力、学生编制塑件成型工艺规程的能力、学生设计和编制加工工艺的能力、培养学生综合应用专业理论知识分析问题解决问题的能力和严谨、科学的工作态度为目的,积极的促进学生综合运用塑料模具设计与制造的专业知识、系统的进行塑料模具设计与制造,通过对塑件成型工艺编制、塑料模设计、非标准模具零件的加工工艺设计的全过程,为今后走向工作上岗奠定了坚实基础。绪论塑料工业是新兴的工业,是随着石油工业的发展应运而生的。目前塑料制件几乎已经进入一切工业部门以及人民日常生活的各个领域。塑料工业又是一个飞速发展的工业领域。世界塑料工业从20世纪30年代前后开始研制到目前的塑料产品系列化,生产工艺自动化,连续化以及不断开拓功能塑料新领域。它经历了初创阶段(30年代以前),发展阶段(30年代),飞跃发展阶段(50至60年代)和稳定增长阶段(70年代至今)等这样几个阶段。塑料作为一种新的工程材料,其不断被开发与应用,加之成型工艺的不断成熟,完善与发展,极大的促进了塑料成型方法的研究与应用和塑料成型模具的开发与制造。随着工业塑料制件和日用塑料制件的品种和塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物,在一定温度和压力下,塑料具有可塑性,可以利用模具将其成型为具有一定几何形状和尺寸精度的塑料制件。塑料制件之所以能够在工业生产中得到广泛应用,是由于它们本身具有的一系列特殊优点所决定的。塑料谜底小,质量轻。这就是“以塑代钢”的明显优点所在。塑料的比强度高,绝缘性能好,介电损耗低,所以塑料是现代电工行业和电器行业中不可缺少的原材料。塑料的化学稳定性最高,减磨耐磨性能好。此外,塑料的减振和隔音性能也很好。许多塑料还具有透光性能和绝热性能以及防水,防透气和防辐射等特殊性能。因此,塑料已成为各行各业中不可缺少的一种重要材料。需求量的日益增加,这些产品的更新换代的周期愈来愈短。因此对塑料的品种,产量和质量都提出了越来越高的要求。塑料模具设计任务书系别:机械工程系 专业:模具设计与制造班级:05222 姓名:杨改设计题目:餐桌椅注塑模设计内容:编写注塑模设计说明书一份绘制总装配图和零件图编写工艺卡片产品材料:FRPP产品数量:较大批量生产注射机有关参数如下:额定注射量:4000螺杆直径: 130mm注射压力: 106Mpa注射行程: 370mm锁模力: 10000KN最大成形面积: 3800最大开合模行程:1900mm模具最大厚度: 1000mm模具最小厚度: 700mm一、塑料的工艺分析塑料材料特征聚丙烯无色、无味、无毒。外观似聚乙烯,密度仅为0.900.91%/。它不吸水,光泽号,易着色。是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0以上时非常脆,因此许多商业的PP材料是加入1-4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度(100)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150。由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常,采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1-40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料,共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为1.8-2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而,它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在呶孪氯跃哂锌寡趸浴?使用FRPP注塑成形塑件制品时,由于其熔体黏度较高,所需的注射成形压力较高,因此塑料对型芯包紧力较大,故塑件应采用较大的脱模斜度。另外熔体黏度较高,使用FRPP制品易产生熔接痕,所以模具设计时应注意尽量减少系统对料流的阻力。FRPP易吸水,成形加工前应进行干燥处理。在正常的成形条件下,FRPP制品的尺寸稳定性较好。典型用途汽车工业(主要使用含金属添加剂的PP:挡泥板、通风管、风扇等),器械(洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等),日用消费品(草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等)。注塑模工艺条件干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理。熔化温度:220-275,注意不要超过275。模具温度:40-80,建议使用50。结晶程度主要由模具温度决定。注射压力:可大到1800bar。料筒温度 后段 150170中段 165180前段 180200喷嘴温度 170180模具温度 5080注射压力 60100Mpa成形时间 注射时间 2090s 保压时间05s冷却时间 20150s注射速度:通常,使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷,那么应使用较高温度下的低速注塑。流道和浇口:对于冷流道,典型的流道直径范围是4-7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1-1.5mm,但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口,最小的浇口深度应为壁厚的一半;最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。塑件的尺寸与公差 塑件的尺寸塑件的尺寸太小受制于以下因素a、取决于用户的使用要求b、受制于塑件的使用要求c、受制与塑件的熔体在流动充填过程中所受道的结构阻力塑件尺寸公差的标准a、影响塑件尺寸精度的因素主要有:塑件材料的收缩及波动b、塑件的结构复杂程度c、模具因素(含模具制造、模具磨损及寿命、模具装配、模具的和模及模具设计不合理带来的误差因素)d、成形工艺因素(模塑成型下的温度,压力P,时间t的取向,结晶成型数控和精度等)e、成型设备的控制精度等。其中塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造的误差,题中未标注公差我们按未标注公差的尺寸需用值群取MT5.型腔数目的确定方法a、根据经济性b、根据锁模力c、根据塑件的精度d、根据注射量由上可知,对于该塑件我们应用一模一腔进行注塑。型腔分布单型腔模具有塑件在动模部分,定模部分及同时在动模和定模中的结构。塑件在单型腔模具中的位置如图:则上图为该塑件的留模位置型腔模具,塑料成形的生产率高,成本低,但是塑料的精度低,工艺参数难以控制,模具结构复杂,模具制造成本低,周期长。塑件的表面质量塑件的表面质量包括塑件的缺陷,表面光泽与表面粗糙度,其与模具塑件成形工艺,塑料80种,模具成形件的表面粗糙度,模具的磨损程度相关。模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值的要低1-2级。塑件的表面粗糙度可以参照塑件表面粗糙度标准不同加工方法和不同材料所能达到的表面粗糙度选取,一般取Ra值为1.6-0.2um。二、注射机的选择注射机的塑料注射成形的所有设备,注射机按其外形可以分为立式,卧式,直角式三种。据估算V塑=2850制品的正面投影面积S=3567根据以上数据选用XS-2Y-4000螺杆式注射机分型面的设计:分型面的选择即要保证塑件质量要求又要便于脱模,本塑件的的分型面选择在骨架的上端面和各个带槽面。因为上端面为非工作表面,其表面质量的好坏不会影响到塑件的使用性能。塑件的大部分外表面是光滑的,仅在侧向抽芯处留有分型面痕迹,同时会使侧向抽芯容易,而且脱模也方便。这样侧滑块机构可以独立进行加工,使模具的加工难度降低,因此选择塑件大端面为水平分型面。a、分型面应选择在塑件的外形最大轮廓处b、便于塑件顺利脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边c、保证塑件的精度要求d、满足塑件的外形质量要求e、便于模具的加工制造f、对于成形面积的影响g、对于排气效果的影响h、对于侧向抽芯的影响由此,对于塑件应根据上述可以将分型面选择于塑件外形的最大轮廓处,便于塑件顺利脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边。三、浇注系统的选择浇注系统浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。包括主流道、分流道,浇口和冷料穴。浇注系统的设计原则a) 了解塑件的成形性能b) 尽量避免或减少产生熔接痕c) 有利于型腔中气体的排出d) 防止型芯的变形或嵌入的位移e) 尽量用较短的流程充满型腔f) 流动距离比较校核对于大型或薄壁塑件制件,塑料熔体有可能因其流动距离过长或流动阻力太大而不能充满整个型腔。3、流道的设计(1)主浇道设计主流道是一端与注射机喷嘴相接触,可看作是喷嘴的通道在模具中的延续。另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道,形状结构如图:a) 主流道设计圆为锥形,锥角为26,流道壁表面粗糙度取Ra=0.63um,是加工时应沿轴向抛光。b) 主流道一端凹坑面球面半径R2比注射机喷嘴半径R大12,球面凹坑深度35,主流道开始端入口直径d比注射机喷嘴直径大0.51mm,一般d=2.55mm。c) 主流道末端圆必须过渡,圆角半径r=13mm。d) 主流道长度L以小于60mm为佳,最长不宜超过95mm。e) 主流道常开设在可拆卸的主流道衬套上,其材料常用T8A,热处理淬后硬度为5357HRC。(2)主流道衬套的固定因为采用的有托唧咀,所以用定位配合定在模具的面板上,定位圈为标准件。(3)主流道的尺寸在卧式或立式注射机上使用的模具中,主流道垂直于分型面,由于主流道要与高温熔剂注射机喷嘴反复接触,所以只在小批量生产时,主流道在注射模上直接加工,大部分注射模中,主流道通常设计成可拆卸,可更换主流道浇口套。为了让主流道浇口凝料能从浇口套顺利拔出,主流道设计圆为锥形,锥角为26直径d比注射机喷嘴直径大0.51mm,由于小端前面是球面,其深度内35.注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合.因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大12,流道的表面粗糙度取Ra=0.08um。(4)主流道的表面精度由于主流道于民间接触的外层塑料迅速冷却,只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想,因而主流道的内表面粗糙度取Ra并不要求低,一般为0.08um左右即可,有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定,从而与中心部位的塑料熔体之间产生一定的速度差,以保证熔体流动时有适宜的剪切速率和剪切热。(5)浇口设计:浇口亦称进料口,是连续分流道与型腔的通道,除直接浇口外,它是浇注系统中截面最小的部分,但却是浇注系统的关键部分,浇口的位置,形状尺寸对塑件性能和质量的影响很大。a、 浇口的选用它是流道系统与型腔之间的通道,这里我采用侧浇口。此浇口一般开设在分型面上,该浇口广泛使用在多型腔单分型面注射模上,但对于该塑件我采用侧浇口,侧浇口的形式为:b、 浇口位置的选用模具设计时,浇口的位置尺寸要求比较严格,初步试模后还需进一步修改浇口尺寸,无论采用何种浇口,其开设位置对于塑件成形及质量影响很大,总之瑶使塑件具有良好的性能和外表,;一定瑶认真考虑浇口位置的选择,通常要考虑以下几项原则:1) 尽量缩短流动距离2) 浇口应开设在塑件壁厚最大处3) 必须尽量减少熔接痕4) 应有利于型腔中气体的排出5) 考虑分子定向影响6) 避免产生喷射和蠕动7) 浇口处避免弯曲和受冲击8) 注意对外观质量的影响C、浇注系统的平衡适当的开设排气槽,可以大大降低注射压力,注射时间,保压时间以及锁模压力。对于中小型塑件的注射模具应广泛使用一模多腔的形式,设计应尽量保证在塑件形状及模具结构允许的情况下,应经从主流道到各个型腔后分流道设计成长相等,形状及截面面积相同的形式,否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及工艺条件达到一致,这就是浇注系统的平衡,即从主流道到各个型腔后分流道设计长度相等,形状截面尺寸相同。1) 排气的设计当塑料熔体充填型腔时,必须有顺序的排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热分解而产生的气体;若不及时的排出气体塑件会因填充不足而出现气泡或表面轮廓不清。一般模具采用间隙配合进行排气,也可以在分型面上开设排气槽进行排气。根据实际情况并考虑成本,故本模具采用间隙排气较为合适。排气槽主要有两点:一是在注射熔融物料时,排除模腔内的空气二是排除物料在加热过程中产生的各种气体四、模具的推出与导向机构设计1、模具的推出机构由于塑件形状为较大的且壁厚较薄,使用推杆推出容易留下推出痕迹,不宜采用,但对于此塑件由于型腔为一模一腔,所以采用推块推出使塑件顺利脱模。2、导向机构设计导向机构中,导柱应用比较普通的,主要零部件导柱和导套导柱的结构形式其结构要求:导柱导向部分的长度应比型芯端面高出8-12mm,以免出现导柱未进入导套,二型芯先进入型腔情况导柱前端应做成锥台形或半圆形,使导柱顺利加热导套导柱应具有硬而耐磨的表面,和坚韧而不易打断的内芯,因此采用20钢导柱应合理均匀分布在模具分型面四周导柱固定端与模板之间一般采用H7/M6或H7/K6,过渡配合,导柱的导向部分通常采用H7/F或H8/F的间隙配合3、导套的结构和技术要求为了导柱顺利脱模,导套前应倒圆角直导套用H7/r过渡配合镶入模板,为了导套镶入的牢固性,防止开模导套被拉出来,可以用止动螺钉紧固。4、推出方式的确定由于塑件形状较为简单,而且壁厚比较薄,使用推杆推出机构容易在塑件上留下推出痕迹,不宜采用。所以选用推件板推出机构来完成塑件的推出。推件板推出机构又称顶板顶出机构,他有一块与型芯按一定配合精度相配合的模板和推杆所组成。这种推出机构简单,运动平稳,且推出力大,顶出力也均匀。塑件在推出时所受到的变形比较小,推出也比较可靠。为了减少推出过程中推件板和型芯的摩擦,应在推件板和型芯间留有0.200.25mm的间隙(原则上应不摩擦型芯),并采用35的锥面配合,其锥度起到辅位定位作用,防止推件板偏心而引起溢料。 推出机构工作时,推件板除了与型芯作配合外,还依靠推杆进行支撑与导向。这种推出机构结构紧凑,推板在推出过程中也不会掉下。推件板和型芯的配合精度为H7/f7H8/f7的配合。五、成形零件的设计模具中决定塑件几何尺寸和形状的零件成为型零件,包括凹模、型芯、镶块、成形杆和成形环等成型零件工作时,直接与塑件接触,或者熔体高压,料流的冲刷,脱模使与塑件件发生摩擦,因此成型零件要求有正确的几何尺寸形状,较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度。此外,成形零件换要求结构合理,有较高的强度,刚度及较好的耐磨性能。在设计成形零件使,因根据塑件和塑件的结构及使用要求,确定型腔的总体结构,选择分型面和浇口位置。确定脱模方式,排气部位等,然后根据成型结构设计。计算成型零件的工件尺寸,对关键的成形零件进行强度和刚度校核。(1)成型零部件结构型腔结构由于该塑件带有侧抽芯机构,因而选择侧壁镶拼式型腔,它主要用于成型中小型零件,而且是多型腔的模具这种结构加工效率高,拆装方便,可以保证各型腔尺寸一致。型芯结构根据塑件结构可知其型芯分为主型芯和侧型芯,其结构形式为组合则其结构。(2)成型零部件工作尺寸计算成形零件工作尺寸指直接用来构成塑件型面的尺寸。 &计算成形零部件工作尺寸需考虑的要素 塑件的收缩率波动;模具成形零件的制造误差;模具成形零件的磨损;模具安装配合的误差;塑件的总误差;考虑塑件尺寸和精度的原则。取PS204的平均收缩率为0.7塑件未注公差按照ps204六 级公差值选取,塑件尺寸如塑件图所示。a型腔径向尺寸模具最大磨损量取塑件公差的l6,模具的制造公差为, =3,取x=0.75则工件精度IT11IT13 b型腔深度尺寸模具最大磨损量取塑件公差的16;模具的制造公差 =3,取x=0.5 (1) (2) C型心径向尺寸模具最大磨损量取塑件公差的16;模具的制造公差 =3,取x=0.75(1)(2) d型心高度尺寸模具最大磨损量取塑件公差的l6;模具的制造公差 =3:取x=0.5 (3)成型设备的选用由于该模具所用注射机最大注射量Gmax=Cgp=0.931.0598.33=96.02,故由表28中选用xs-zy-125型号式注塑机,其有关参数如下:额定注射量/cm 125螺杆直径/mm 42注射压力/ MPa 120注射行程/mm 115注射方式 螺杆式锁模力/ KN 900最大成型面积/ cm 320最大开合模行程/mm 300模具最大厚度/mm 300模具最小厚度/mm 200喷嘴圆弧半径/ mm 12喷嘴孔直径 /mm 4动定模固定板尺寸/mmmm 428458拉杆空间/ mmmm 260290合模方式 液压机械液压泵 流量/(L/min) 100 压力/(MPa) 6.5机器外形尺寸/ mmmmmm 33407501550注:Gmax为可注塑的最大注塑量 C料筒温度下塑料的体积膨胀的校正系数,对于结晶形的塑料,c0.85;对于非结晶形的塑料,c0.93; P所用塑料在常温下的密度; g注射机的公称注射容量。 注塑压力的校核:注射机的公称注射压力要大于成型的压力,即 P1P2 式中 P1注射机的最大注射压力; P2塑件成形所需的实际注射压力。 1)塑料的流动性好,形状简单,壁厚较大,P270Mpa; 2)黏度较低,形状精度要求一般,P2=70100 Mpa; 3)中高黏度的塑料,P2=100140 Mpa; 4)塑件黏度较高,壁薄或不均匀,流程长,精度要求较高,P2=140180 Mpa; 5)高精度塑件,P2=230250 Mpa;a. 喷嘴尺寸注塑机的喷嘴头部的球面半径r1应与模具主流道始端的球面半径r2吻合,以免高压熔体从狭缝处溢出。r2一般应比r1大12 mm,否则主流道内塑料凝料无法脱出。b. 最大、最小模厚在模具设计时应使模具的总厚度位于注射机安装模具的最大厚度和最小厚度的之间。同时应该校核模具的外形尺寸,使得模具能从注射机拉杆之间装入。c. 开模行程和顶出机构的校核注射机的开模行程是有限制的,塑件从模具中取出是所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离,否则塑件无法从模具中去取出。开模距离一般可分为两种情况:一是当注塑机采用液压机联合作用的锁模机构时,最大开模行程由连杆机构的最大行程决定,并不是模具的厚度影响,即注射机的开模行程与模具的厚度无关;二是当注射机采用液压机械联合作用的琐模机构时,最大开模行程由连杆机构的最大行程决定,并受模具的厚度影响,即注射机的开模行程与模具的厚度有关。d.锁模力的校核由于高压塑料熔体充满型腔时,会产生一个沿注射机轴向的很大推力,这个力应小于注射机的公称锁模力,否则将产生溢料现象,即: F锁PA分 式中 F锁注射机公称锁模力; P注射时型腔的压力,它与塑料品种和塑件有关; A分塑件和浇注系统在分型面上的垂直投影面积之和。(4)确定温度调节系统结构:模具的温度调节系统主要由塑料种类、模具的大小、塑件的物理化学性能、外观和尺寸精度都对模具的调节有影响。在设置温度调节系统后有时会给注塑生产带来一些问题,例如,采用冷水调节模具温度时,大气中水分凝结在模具型腔的表面,影响塑件表面质量,而采用加热措施后,模内一些间隙配合的零件可能由于膨胀而使间隙减小或消失,从而造成卡死或无法工作。在本模具上由于骨架大端面积较大必须设置冷却系统六、模架的选择(1)、模架结构的选择冷却回路的设计应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成型塑件所传导的热量,使模具成形表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内,并且要做到使冷却介质在回路系统内流动畅通,无滞留部位。模架的结构如图6.1所示图6.1 模架结构(2)模架安装尺寸校核模具外形尺寸长为长392mm,宽242mm,高223mm,小于注塑机拉杆间距和最大模具厚度,可以方便的安装在住宿机上。七、安装与调试(1)模具的安装试模试模是模具中的一个重要环节,试模中的修改、补充和和调整是对于模具设计的补充。 试模前的准备试模前要对模具及试模用的设备进行检验。模具的闭合高度,安装与注射机各个配合尺寸、推出形式、开模距、模具工作要求等要符合所选设备的技术条件。检查模具各滑动零件配合间隙适当,无卡住及紧涩现象。活动要灵活、可靠,起止位置的定位要正确。各镶嵌件、紧固件要牢固,无松动现象。各种水管接头、阀门、附件、备件要齐全。对于试模设备也要进行全面检查,即对设备的油路、水路、电路、机械运动部位、各操纵件和显示信号要检查、调整,使之处于正常运转状态。模具的安装及调试模具的安装是指将模具从制造地点运至注射机所在地,并安装在指定注射机的全过程。模具安装在注射机上要注意以下几方面:1)模具的安装方位要满足设计图样的要求。2)模具中有侧向滑动结构时,尽量使其运动方向为水平方向。3)当模具长度与宽度尺寸相差较大时,应尽可能使较长的边与水平方向平行。4)模具带有液压油路接头,气路接头,热流道元件接线板时,尽可能放在非操作一侧,以免操作不方便。模具在注射机上的固定多采用螺钉,压板的形式,如图4.1所示。一般每侧48块压板,对称布置。图7.1 模具的固定1压板; 2螺钉; 3模具; 4注射机模面模具安装于注射机上之后,要进行空循环调整。其目的在于检验模具上各运动机构是否可靠、灵活,定位装置是否能够有效作用。要注意以下方面:1)合模后分型面不得有间隙,要有足够的合模力。、2)活动型芯、推出及导向部位运动及滑动要平稳、无干涉现象,定位要正确可靠。3)开模时,推出要平稳,保证将塑件及浇注系统凝料推出模具。4)冷却水要畅通,不漏水,阀门控制正常。(2)试模模具安装调试后既可以进行试模1) 加入原料原料的品种、规格、牌号应符合产品图样中的要求,成形性能应符合相关标准的规定。原料一般要预先进行干燥。2) 调整设备按照工艺条件要求调整注射压力、注射速度、注射量、成形时间、成形温度等工艺参数。3) 试模将模具安装在注射机上,选用合格的原料,根据推荐的工艺参数调整好注射机,采用手动操作。开始注射时,首先采用低压、低温和较长的时间条件下成形。如果型腔未充满,则增加注射时的压力。在提高压力无效时,可以适当提高温度条件。试模注射器出样件。试模过程中容易产生的缺陷及原因可参考表10-9。试模过程中,应进行详细记录,将结果填入试模记录卡,并保留试模的样件。(3)检验通过试模可以检验出模具结构是否合理;所提供的样件是否符合用户的要求;模具能否完成批量生产。针对试模中发现的问题,对模具进行修改、调整、再试模,使模具和生产出的样件满足客户的要求,试模合格的模具,应清理干净,涂防锈油入库保存。 参 考 文 献1. 齐卫东. 塑料模具设计与制造. 北京:高等教育出版社,20042. 阎亚林. 塑料模具图册 北京:高等教育出版社,20043. 甑瑞麟. 模具制造实训教程 北京 :机械工业出版社,2006 4. 屈华昌. 塑料成形工艺与模具设计 北京: 高等教育出版社,20015. 付丽. 实用模具技术手册. 北京:机械工业出版社, 2002绪 论金工实习是一门实践基础课,是机械类各专业学生学习工程材料及机械制造基础等课程必不可少的先修课,是非机类有关专业教学计划中重要的实践教学环节。它对于培养我们的动手能力有很大的意义。而且可以使我们了解传统的机械制造工艺和现代机械制造技术。作为模具设计与制造专业的一名学生,学好理论知识固然重要,但动手能力也是至关重要,现在的很多大学生,特别是来自城市的同学,平时自己动手的机会少,动手的能力差,很难适应以后社会对全面人才的需求。而金工实习课程为我们这些理工科的学生带来了实际锻炼的机会,让我们走出课堂,在各种各样的工件和机器的车间里,自己动手,亲身体验,这些对我们的帮助是巨大的。感谢学校为我们提供这样的机会,同时也感谢辛苦带领和指导我们学习的老师们。 再一次穿上军服的我们,成为实习分院里的一道亮丽的风景,还记得第一次,我们带者好奇而兴奋的心情,向着群峰实习基地进发,想象着自己亲手完成工件加工的快乐。然而,时间过的真快,转眼间,短暂的8周实习已经结束了,在当蓝领的日子里,我们有过艰辛,有过畏惧,但我们收获更多的是快乐和宝贵的动手经验。和老师,同学们聚集在车间里的那种亲切,那种体验,将是我人生里永恒的回忆。在实习期间,我先后参加了钳工,铣工,车工,锻压,热表处理中我学到了很多宝贵的东西,它让我学到了书本上学不到的东西,增强自己的动手能力第一章 钳工 钳工是在一间单独的实习车间进行,我们面对的是3个庞大的工作台,上面安装了许多台虎钳,用来夹各种工件。左面上摆放着各种各样的工具,包括:手锤、手锯、各种锉刀、丝锥、板牙、以及划线工具等。袁师傅给我们介绍了金工实习各种知识,由于工作时间的原因,老师今天只要求我们做最基本的锯和磨,我对这些还是比较感兴趣的,不过真正能够掌握它,还是要付出自己长久的努力。在实习中,我们知道了钳工的主要内容为刮研、钻孔、攻套丝、锯割、锉削、装配、划线;了解了锉刀的构造、分类、选用、锉削姿势、锉削方法和质量的检测。第一天,上午师傅先给我们看了有关这方面的影碟,让我们在思想上有这方面的意识,有点印象学起东西来就比较容易入门。看完录影后,大家就直接去了车间,我第一次进车间,有点兴奋,对车间里的什么东西都感到新鲜,虽然有的工具以前就有接触,比如锤子,直尺等,但要利用这些工具亲手做出东西来,可以说是第一次,所以感受肯定比以前不同了。第一节 钳工实习报告一 实习目的:1、简单了解钳工的工作原理及其工作方式; 2、学会正确的钳工使用方法,并能正确加工一些简单工件。二 钳工安全技术操作规程:1锉削时,不能用手摸工作表面,以免打滑受伤,更不能用嘴吹铁屑,以免飞入眼睛受伤。2不要擅自使用砂轮机,如要使用,可在老师指导下操作,人要站在侧边,工作必须夹牢,用力不能过猛。3钻孔时,严禁戴手套,工件必须夹牢。4实习时,工具要摆放整齐,实习后要整理好工具、量具、并搞好工作卫生。三 钳工理论:1钳工:手持工具对金属进行切削加工的操作。2操作范围:划线、锯割、锉削、錾削、钻孔、攻丝、套扣等。3应用范围:(1)清理毛坯、在毛坯上或半成品上划线。(2) 加工单个零件或小批量零件。(3)加工精密零件(如样板、摸具等)。(4)设备安装,调试,维修。四 几种工具的操作示意图 切削加工机械装配和修理作业中的手工作业因常在钳工台上用虎钳夹持工件操作而得名。钳工作业主要包括錾切(图1 錾切 锉削(图2 锉削 锯切(图3 手锯切 划线钻削铰削攻丝和套丝(见螺纹加工)刮削研磨矫正弯曲和铆接等。钳工是机械制造中最古老的金属加工技术五 工艺例如:六角螺母加工工艺(序号 内容 工具)工序工序名称内容 刀具量具1下料 2512mm锯弓钢尺2锉削锉二端面、尺寸到9mmm平锉钢尺3划线划六方钢尺、圆规、样冲、鎯头、划针4锉削锉六方并300角平锉游标卡尺5钻孔钻8.5府孔,扩12孔口麻花钻 8.5 12各一支,台钻6攻丝带攻M 10螺纹绞杠、丝锥(M10)六 实习结果:应该说这次的实习结果不慎令我满意。因为之前的准备工作都因为最后的打磨稍微有点失误而功亏一篑。怎奈和时间有限,纵然想冲头再来,却已经为时已晚。只好留此遗憾。第二节 钳工心得体会从安全教育,动作要领和工具的使用到拿起锉刀的实际操作,这无疑是一个理论与实际的过渡。有些东西是要自己去摸索的,有些东西是要从理论中去发现用于实际。从开始的打磨平面,就让我学到了要想做好一件事并不是那么的简单,要用实际去证实它。眼见的不一定真实(平面看上去很平,但经过测光就能发现它的不足);这让我想到了学校为什么要我们来这里实习,是要我们懂得学习的可贵,学习和打磨平面一样要有一丝不苟的精神才能做到最好,同时还要让我们认识到动手的重要性。只是一味的学习理论,那也是远远不够的,没有实际的体验,发现不了自己的动手能力,这都需要理论与实际相结合。更需要头脑和双手的配合。经过这次钳工实习,我在这方面学到很多的东西。对“钳工“这一新的名词有了更进一步的了解,钳工的含义:手持工具对金属进行切削加工的操作。在这之前,我的确是对钳工没有一个定性的概念,只知是指那个方面,可是就是说不清楚,到现在总算是弄明白了。还有就是,我不光真正意义上的把这个“钳工”二字的含义弄清外,还学到很多这方面的技术,就说这次钳工实习的内容是做一个六角螺母吧,真可谓是不要以为看似它很简单,可是当你真正意义上去做时,你就会发现做它的艰辛了从平面打磨到划线、打点;从修整形状到钻孔;从铰孔到攻螺纹,每一步让我学到的东西是别人拿不走的。 从这里我知道了,什么是钳工,知道了钳工的方要内容是为划线、錾削、锉削、研磨、钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹等等。了解了锉刀的构造;分类、选用、锉削姿势、锉削方法和质量的检测。 钳工实习锻炼了我们,提高了我们的整体综合素质,使我们不但对钳工的实习的重要意义有了深刻的认识,而且提高了我们的实践动手能力,使我们更好的将理论与实际相结合。巩固了我们所学的知识,同时让我们学到了老师的敬业精神。老师不厌其烦的给我们查找操作足的错误。我们还发扬了团结互助的精神,促进了同学们之间的友谊。 在实习过程中我们取得了劳力成果-精美的螺母。看着这精美的工件竞是我亲手磨制成,这种自豪感、成就感是难以用语言表达的。没有想到当初那么大的东西现在变成了一个精美的工件是一下一下磨出来的,这也是就人们说的“只要功夫深,铁杵也能磨成针”吧! 这一周的实习是短暂和辛苦的,但是我学到的东西是保贵的,让我体会到了做一个工人的辛苦与快乐,同时也巩固了自己的知识,这一切都给我留下了美好的回忆。第二章 车工第一节 概述车工是机械加工中最常用的工种,无论是在成批大量生产,还是在单件小批生产以及机械维修等方面,车削加工都占有非常重要的地位。车削加工所用的刀具有:车刀、镗刀、钻头、铰刀、滚花刀以及成形刀等。车削加工时,工件的旋转运动为主的运动、刀具相对工件的横向或纵向移动为进给运动。接下来我们接触的工种是车工。车工是在车床上利用工件的旋转和刀具的移动来加工各种回转体的表面,包括:内外圆锥面、内外螺纹、端面、沟槽等,车工所用的刀具有:车刀、镗刀、钻头等,车销加工时,工件的旋转运动为主的运动,刀具相对工件的横向或纵向移动为进给运动。 面对着庞大的车床,我们除了好奇外,对它十分的陌生,老师给我们细心的讲解车床的各个部件的名称和操作细则,我们逐渐熟悉车头,进给箱,走刀箱,托盘等主要部件的控制,张师傅要求我们先不开动车床,重点进行纵横向手动进给练习。要求达到进退动作准确、自如,且要做到进给动作缓慢、均匀、连续。到一定程度后可开车练习,每项操作都进行到我们熟悉为止,接下来,张师傅要求我们做自动走刀车外圆,每次车的直径为20 mm,那么刀具只能前进10mm,并要熟练掌握操作顺序:先将托盘对准工件调零,退刀调节刀具要前进10mm,开车,待走刀前进到3/4时,改为手动走刀到精确位置,退刀停车。经过几次的训练,我们已经熟悉了本项操作。一安装刀具应该注意的是:1)刀尖对准尾座顶尖,确保刀尖与车轴线等高。刀杆应该与工作轴线垂直。2)刀头伸出长度小于刀具厚度的两倍,防止车削时振动。3)刀具应该垫好、放正、夹牢。4)装好工件和刀具后,检查加工极限位置是否干涉、碰撞。5)拆卸刀具和切削加工时,切记先锁紧方刀架。二车削加工车端面的时候,应当检查车刀、方刀架及床鞍锁紧在床身上,用小滑板调整背吃刀量,以免端面出现外凸内凹的情况。由于在端面上,由外至中心直径逐渐减小,切削速度也逐渐减小,粗糙度值较大。所以最好由中心向外切削。最后,便是将工件进行切断了。切断工件一般要注意的是:1)工件一般装夹于卡盘上,切断处尽量靠近卡盘2)安装时,刀尖与工件轴心线等高,经免切断处剩有凸台,切断刀伸出刀架的长度应该尽量的短,3)尽量减小滑板各活动部分间隙,提高刀架刚性,使工件的变形和振动减小。4)手动进给要缓慢均匀,切削速度要低。总之车工是在车床上利用工件的旋转和刀具的移动来加工各种回转体的表面,包括:内外圆锥面、内外螺纹、端面、沟槽等,车工所用的刀具有:车刀、镗刀、钻头等,车销加工时,工件的旋转运动为主的运动,刀具相对工件的横向或纵向移动为进给运动。第二节 车工实习报告一、实习目的:1、简单了解车床的工作原理及其工作方式; 2、学会正确的车床使用方法,并能正确使用一种工件加工方式。二、车工理论知识1、车工:操作车床,在车床上加工机械产品的工人。2、什么是车削:利用工件的旋转运动和刀具的进给运动力,改变工件毛坯尺寸的大小和形状的一种冷加工车削方法。3、 车床的型号标准注释及说明C W 6 1 40车床特性:万能 变通车床组型别代号 表示最大加工直径的1/10表普通车床型4、 车床的组成部分:主轴箱、挂轮箱、走入箱、拖板箱、刀架、尾架、拖板(大、中,小)三杆(丝、光。操纵)、床身、附件。5、 车床的维护和保养:润滑油 ,检查机床是否完好 ,防砸 ,打扫卫生 ,关闭电源。三 工件序号名称加工内容刀具量具1车外圆 车300.5 90度的外圆车刀游标卡尺2车台阶(画线定位)车290度外圆车刀游标卡尺3车圆弧车r105和r135圆弧成型车刀4整形 用锉刀整形 锉刀、砂布四 实习内容: 1基本知识: 车削加工的原理与加工范围以及特点。(1) 普通车床的基本结构、种类和用途。(2) 车刀种类、结构与作用、车刀的简单刃磨方法以及安装。(3) 车削外圆、端面、沟槽、螺纹、锥面的方法。(4) 工件的安装方法、车床主要附件的作用。(5) 车削用量的概念及选择。(6) 常用量具的正确使用方法,尺寸的检验。(7) 车削的一般工艺知识。(8) 车工安全技术。2基本技能:(1) 正确独立操作车床、安装和使用常用刀具。(2) 外圆端面、沟槽、螺纹和锥面等车削加工。(3) 独立完成作业件。四实习结果: 车工的实习时间相对充裕了许多,因为安排了两天的时间来实习车工。我们加工的零件也有两个,一个是一个阶梯圆柱体,另一个是小型手把。除此而外,我们利用剩余的时间还各自都极尽想象力的加工一些小玩意,比如葫芦,烟灰缸等等。第三节 车工心得体会车工是我实习的第二个工种,也是我练习时间最长,自我感觉掌握程度最好的一个工种。老师们似乎很轻松,因为他们除了简单的介绍了一下车床的使用方法以外基本上就是在做自己的工作,偶尔出来帮忙看看我们的练习进度。再就是我们谁要是一个不小心把车刀给磨坏了,需要老师帮忙出来磨一下刀具。除此而外,基本上都是我们自己在探索在瞎摸在尽情的折腾。也不能说这样的折腾没有效果,毕竟我们都做出了那么多玲珑小巧又可爱的小玩意。这不能不说是我们的一个小成功,因为没有差强人意的技术,这种小玩意即使做出来也不好看。因此,车床上的工作,最讲究的是一个脑力劳动。我们学习的又是普通车床,一切的操作都是人为的控制,要想做出精美的工艺来,非有娴熟的技术和缜密的安排难以达到要求。它需要你再拿到一个需要加工零件的零件图时,不仅仅懂得安排先处理那块,后处理那里,还必须懂得在处理的时候两手、大脑、身体各个部位都要全身心地协调配合起来。真可谓是“牵一发而动全身”。而且,车床的工作当中注意事项相当的繁杂,更需要你有耐心有恒心有毅力。第三章 锻造 实习锻工,说俗一点就是打铁。自从最初的冶铁以来,锻工这项工艺就在逐渐完善。看是一项很简单的操作但是其复杂程度很高的,虽然工具越来越先进,但是其丰富的文化积淀仍让我们对它小看不得。锻工虽然跟打铁差不多但比家里打铁的先进多了,加热有自动控温电炉,锻造有空气锤。那锤如果轧在身上可就粉身碎骨了。第一节 锻造实习报告一 淬火和锻造的有关技术苑师傅给我们讲淬火和锻造的有关技术。真是太复杂了,还要掌握温度、时间等。我听的很认真,但是因为我们是非转业的所以有些内容我们根本就没听说过。通过师傅讲解我了解到很多关于锻造的知识,比如:常见的锻造方法有自由锻、胎模椴和模锻。并且了解了它们的定义和应用范围。首先是自由锻的特点,工具简单,操作灵活,但锻件精度低,生产效率不高,只适用于单件、小批生产。1自由锻的设备:(1)加热设备(2)机锻设备(3)手锻设备2自由锻工序:(1)基本工序有:镦粗、拔长、冲孔、弯曲、错移、扭曲和切割等(2)辅助工序如:压钳口、局部拔长等(3)修理工序如校正、滚圆等 (4)实习件的锻造。3模锻:分为锤上模锻和压力机上模锻。由于锤上模锻和压力机上模锻不同,制作模具时要求不同。这一点师傅还举了一个例子,锻打时模具的角度要大一些,不能按书本上的照抄。第二节 锻造实习心得体会这又一次让我深刻体会到实践的重要性。讲了它们各自的特点和应用范围后,还讲了工作不慎容易造成的缺陷。对于缺陷我们锻造的工件在所难免。在我们开始亲自实习时,指导教师先给我们讲了一大堆金属材料的成分、结构特点以及获得不同的材料需要加热和冷却的方法等,让我们切实地了解了身边的铁具性能,大大丰富了我们的知识面。当把钢材料加热到1100度左右一段时间后便可开始进行锻造,我们使用的锤是80千克的空气锤 ,开启后,缓慢提起锤头,另一同伴把烧得发白的铁块用火钳夹牢后放在工作台上,控制进垂轻重使铁块在垂下前后左右进给,当铁块变成暗红色后停止锤炼,其中在翻转铁块时应提起锤头。当然在锻造过程中关键就在火候的控制,锤炼的掌控,以及冷却的方法,能否把三者恰到好处地处理决定着能否锻出高质量的材料,否则就会有锻造缺陷。这里把人类的科技文明得到充分体现,因此锻造确不是一种简单的体力活。第四章 热处理热处理是我做的第四个工种。 热处理的原理大概是:钢的热处理是将钢在固态下通过加热、保温、冷却的方法,使钢的组织结构发生变化,从而获得所需性能的工艺方法。热处理工艺可用温度-时间为坐标的曲线图来表示。 在机械制造中,热处理具有很重要的地位。例如:钻头、锯条、冲模,必须有高的硬度和耐磨性方能保持锋利,达到加工金属的目的。因此,除了选用合适的材料外,还必须进行热处理,才能达到上述要求。此外,热处理还可以改善坯料的工艺性能,如改善材料的切削加工性,使切削省力,刀具磨损小,且工件表面质量高。 第一节 热处理实习报告一、金属热处理的相关知识点金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热、保温、冷却,通过改变金属材料表面或内部的组织结构来控制其性能的工艺方法。1 金属组织 金属:具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小,富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体(即晶体)。2 合金:一种金属元素与另外一种或几种元素,通过熔化或其他方法结合而成的具有金属特性的物质。3 相:合金中同一化学成分、同一聚集状态,并以界面相互分开的各个均匀组成部分。4 固溶体:是一个(或几个)组元的原子(化合物)溶入另一个组元的晶格中,而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体,固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。5 固溶强化:由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点,使晶格发生畸变,使固溶体硬度和强度升高,这种现象叫固溶强化现象。 金属化合物:合金的组元间以一定比例发生相互作用儿生成的一种新相,通常能以化学式表示其组成。6机械混合物:由两种相或两种以上的相机械的混合在一起而得到的多相集合体。 7铁素体:碳在a-Fe(体心立方结构的铁)中的间隙固溶体。 8奥氏体:碳在g-Fe(面心立方结构的铁)中的间隙固溶体。渗碳体:9碳和铁形成的稳定化合物(Fe3c)。 10珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物(F+Fe3c 含碳0.77%)11 温莱氏体:渗碳体和奥氏体组成的机械混合物(含碳4.3%) 金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。早在商代,就已经有了再结晶退火的金箔饰物。公元前770前222年,中国人在生产实践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而 变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。公元前六世纪,钢铁兵器逐渐被采用,为了提高钢的硬度,淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟,其显微组织中都有马氏体存在,说明是经过淬火的。随着淬火技术的发展,人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。、四、热处理工艺表面淬火、退火工艺、正火工艺 (一)表面淬火1、 钢的表面淬火有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下,它的表面层承受着比心部更高的应力。在受摩擦的场合,表面层还不断地被磨损,因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求,只有表面强化才能满足上述要求。由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点,因此在生产中应用极为广泛。根据供热方式不同,表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。2、 感应加热表面淬火感应加热就是利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热。感应加热表面淬火与普通淬火比具有如下优点:(1)热源在工件表层,加热速度快,热效率高(2)工件因不是整体加热,变形小(3)工件加热时间短,表面氧化脱碳量少(4)工件表面硬度高,缺口敏感性小,冲击韧性、疲劳强度以及耐磨性等均有很大提高。有利于发挥材料地潜力,节约材料消耗,提高零件使用寿命(5)设备紧凑,使用方便,劳动条件好(6)便于机械化和自动化(7)不仅用在表面淬火还可用在穿透加热与化学热处理等。3 感应加热的基本原理将工件放在感应器中,当感应器中通过交变电流时,在感应器周围产生与电流频率相同的交变磁场,在工件中相应地产生了感应电动势,在工件表面形成感应电流,即涡流。这种涡流在工件的电阻的作用下,电能转化为热能,使工件表面温度达到淬火加热温度,可实现表面淬火。4 感应表面淬火后的性能(1)表面硬度:经高、中频感应加热表面淬火的工件,其表面硬度往往比普通淬火高 23 个单位(HRC)。(2.耐磨性:高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。这主要是由于淬硬层马氏体晶粒细小,碳化物弥散度高,以及硬度比较高,表面的高的压应力等综合的结果。(3)疲劳强度:高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高,缺口敏感性下降。对同样材料的工件,硬化层深度在一定范围内,随硬化层深度增加而疲劳强度增加,但硬化层深度过深时表层是压应力,因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降,并使工件脆性增加。一般硬化层深(1020)D。较为合适,其中D。为工件的有效直径。4 退火工艺退火是将金属和合金加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体;共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。总之退火组织是接近平衡状态的组织。(1) 退火的目的降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工。细化晶粒,消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷,均匀钢的组织和成分,改善钢的性能或为以后的热处理作组织准备。消除钢中的内应力,以防止变形和开裂。(2)退火工艺的种类均匀化退火(扩散退火)均匀化退火是为了减少金属铸锭、铸件或锻坯的化学成分的偏析和组织的不均匀性,将其加热到高温,长时间保持,然后进行缓慢冷却,以化学成分和组织均匀化为目的的退火工艺。均匀化退火的加热温度一般为Ac3+(150200),即10501150,保温时间一般为1015h,以保证扩散充分进行,大道消除或减少成分或组织不均匀的目的。由于扩散退火的加热温度高,时间长,晶粒粗大,为此,扩散退火后再进行完全退火或正火,使组织重新细化。完全退火完全退火主要用于亚共析钢,一般是中碳钢及低、中碳合金结构钢锻件、铸件及热轧型材,有时也用于它们的焊接构件。完全退火不适用于过共析钢,因为过共析钢完全退火需加热到Acm以上,在缓慢冷却时,渗碳体会沿奥氏体晶界析出,呈网状分布,导致材料脆性增大,给最终热处理留下隐患。完全退火的加热温度碳钢一般为Ac3+(3050);合金钢为Ac3+(50070);保温时间则要依据钢材的种类、工件的尺寸、装炉量、所选用的设备型号等多种因素确定。为了保证过冷奥氏体完全进行珠光体转变,完全退火的冷却必须是缓慢的,随炉冷却到500左右出炉空冷。不完全退火不完全退火是将铁碳合金加热到Ac1Ac3之间温度,达到不完全奥氏体化,随之缓慢冷却的退火工艺。 不完全退火主要适用于中、高碳钢和低合金钢锻轧件等,其目的是细化组织和降低硬度,加热温度为Ac1+(4060),保温后缓慢冷却。等温退火等温退火是将钢件或毛坯件加热到高于Ac3(或Ac1)温度,保持适当时间后,较快地冷却到珠光体温度区间地某一温度并等温保持,使奥氏体转变为珠光体型组织,然后在空气中冷却的退火工艺。等温退火工艺应用于中碳合金钢和低合金钢,其目的是细化组织和降低硬度。亚共析钢加热温度为Ac3+(3050),过共析钢加热温度为Ac3+(2040),保持一定时间,随炉冷至稍低于Ar3温度进行等温转变,然后出炉空冷。等温退火组织与硬度比完全退火更为均匀。球化退火球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火工艺。将钢加热到Ac1以上2030,保温一段时间,然后缓慢冷却,得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。球化退火主要适用于共析钢和过共析钢,如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。这些钢经轧制、锻造后空冷,所得组织是片层状珠光体与网状渗碳体,这种组织硬而脆,不仅难以切削加工,且在以后淬火过程中也容易变形和开裂。而经球化退火得到的是球状珠光体组织,其中的渗碳体呈球状颗粒,弥散分布在铁素体基体上,和片状珠光体相比,不但硬度低,便于切削加工,而且在淬火加热时,奥氏体晶粒不易长大,冷却时工件变形和开裂倾向小。另外对于一些需要改善冷塑性变形(如冲压、冷镦等)的亚共析钢有时也可采用球化退火。球化退火加热温度为Ac1+(2040)或Acm-(2030),保温后等温冷却或直接缓慢冷却。在球化退火时奥氏化是“不完全”的,只是片状珠光体转变成奥氏体,及少量过剩碳化物溶解。因此,它不可能消除网状碳化物,如过共析钢有网状碳化物存在,则在球化退火前须先进行正火,将其消除,才能保证球化退火正常进行。球化退火工艺方法很多,最常用的两种工艺是普通球化退火和等温球化退火。普通球化退火是将钢加热到Ac1以上2030,保温适当时间,然后随炉缓慢冷却,冷到500左右出炉空冷。等温球化退火是与普通球化退火工艺同样的加热保温后,随炉冷却到略低于Ar1的温度进行等温,等温时间为其加热保温时间的1.5倍。等温后随炉冷至500左右出炉空冷。和普通球化退火相比,球化退火不仅可缩短周期,而且可使球化组织均匀,并能严格地控制退火后的硬度。再结晶退火(中间退火)再结晶退火是经冷形变后的金属加热到再结晶温度以上,保持适当时间,使形变晶粒重新结晶成均匀的等轴晶粒,以消除形变强化和残余应力的热处理工艺。去应力退火应力退火是为了消除由于塑性形变加工、焊接等而造成的以及铸件内存在的残余应力而进行的退火工艺。锻造、铸造、焊接以及切削加工后的工件内部存在内应力,如不及时消除,将使工件在加工和使用过程中发生变形,影响工件精度。采用去应力退火消除加工过程中产生的内应力十分重要。去应力退火的加热温度低于相变温度A1,因此,在整个热处理过程中不发生组织转变。内应力主要是通过工件在保温和缓冷过程中消除的。为了使工件内应力消除得更彻底,在加热时应控制加热温度。一般是低温进炉,然后以100/h左右得加热速度加热到规定温度。焊接件得加热温度应略高于600。保温时间视情况而定,通常为24h。铸件去应力退火的保温时间取上限,冷却速度控制在(2050)/h,冷至300以下才能出炉空冷。5 正火工艺正火工艺是将钢件加热到Ac3(或Acm)以上3050,保温适当的时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺。把钢件加热到Ac3以上100150的正火则称为高温正火。对于中、低碳钢的铸、锻件正火的主要目的是细化组织。与退火相比,正火后珠光体片层较细、铁素体晶粒也比较细小,因而强度和硬度较高。正火工艺比较简便,有利于采用锻造余热正火,可节省能源和缩短生产周期。正火工艺与操作不当也产生组织缺陷,与退火相似,补救方法基本相同。第二节 热处理实习心得体会我们首先学习了热处理的一些理论知识,然后来到实习点,第一个房子是热 处理工序的实验地方,放置着四台加热炉,还有硬度计量仪。在这里我们完成了正火,淬火,等工序。接下来的第二个课室里我们在反光显微镜下观察了钢的表面结构,增加了对Fe的了解。最后也是我们最为闪亮的一个实验是根据金属与旋转的砂轮摩擦产生的火花来判断金属的种类。小心翼翼的操作下,耀眼的火花飞跃着为我们的金工实习画上永不磨灭的句号。 第五章 铣工 用铣刀对工件进行铣削加工的机床 。多用来铣削各种平面、沟槽、轮齿、 螺纹 、花键轴以及比较复杂的型面。效率较刨床高。在机械制造和维修工厂广泛应用。 最早的铣床是1818年美国的E.惠特尼创制的卧式铣床。1862年,为了铣削麻花钻头的螺旋槽,国的J.R.布朗创制了第一台万能铣床。1884年左右出现了龙门铣床。20世纪20年代出现了半自动铣床。1950年以后,随着数控技术、计算机技术以及其他科学技术的发展,铣床的加工精度、效率和自动化程度逐步提高,加工范围也得到了扩大。 铣床的类型很多。按布局形式和适用范围主要分为:升降台
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