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2009年品管部机械常识培训教材,编订:熊八一,1,Date:2019/12/8,目录,一,工程图面知识略谈二,机械材料与结构略谈三,冲压相关知识略谈四,注塑相关知识略谈,2,Date:2019/12/8,一、工程图面基本知识,1、工程图面组成图框(标题栏,状态栏,明细表etc)视图尺寸标注(含公差,标识)技术要求A视图一般分类:投影视图轴测图透视图B工程视图:一般采用三个视图组合(主/后左/右俯/仰六个视图对应选三,如主,左,俯)C附加/补充视图有:剖视图(全剖,半剖,阶梯剖,局部剖)旋转视图,剖面图D投影三视图基本原则:长对正,高平直,宽相等E视图投影法有两种，即第一角投影、第三角投影（视图法）第一角投影将物体从左边看，图面落在右边(相对于主视图)；第三角投影将物体从左边看，影子落于左边(相对于主视图)。,3,Date:2019/12/8,G公差指可接受的上限与下限范围。在机械制图中，公差分为尺寸公差与形位公差。形位公差分类:形状公差(可细分为形状/轮廓公差)位置公差形状公差:直线度平面度圆度圆柱度轮廓公差:线轮廓度面轮廓度,第一视角,第三视角,F尺寸标注:分类方法:绝对距离(坐标轴)标注相对距离(线性)标注基线标注连续标注,即第一角投影关系为:人物体图面第三角投影关系为:人图面物体,4,Date:2019/12/8,位置公差分类:定向、定位、跳动三类定向类:平行度、垂直度、倾斜度定位类:同轴度,对称度,位置度跳动类:圆跳动,全跳动,5,Date:2019/12/8,剖视图,第三视角全剖,第一视角半剖,6,Date:2019/12/8,投影三视图,轴测图,7,Date:2019/12/8,H表面光洁度(粗糙度)标志(钣金行业工程图面较少出现),采用不去除材料的方法获得(如锻压,铸造,粉末冶金等),采用去除材料的方法获得(车,铣,磨,抛光等),采用任意方法获得要求的表面光洁度,2、常用工程绘图软件A立体/平面:Auto-CADCAXACoredrawetc.B立体/加工:Pro-EUGMater-CAMSolidworksetc.C图面格式:.dwg,.step,prt,igsetc.,配合的三种状态:任配合的状态主要分为三类:过盈(紧)配合,过渡配合,间隙(松)配合如:,两尺寸无论处于极限尺寸上端或下端,其配合尺寸都存在间隙,无干涉现象,即为间隙配合.50.000.10与49.900.10,两尺寸分别处于极限尺寸上/下限时,其配合尺寸即可能存在间隙,也可能出现过盈现象,即为过渡配合,两尺寸无论处于极限尺寸上端或下端,其配合尺寸都存在干涉(过紧)现象,即为过盈配合.,8,Date:2019/12/8,1、五金材质的介绍,我司常用的五金材料有：电解板SECC、冷轧板SPCC、热镀锌板SGCC、铝板、不锈钢等,二、机械材料与结构略谈,9,Date:2019/12/8,续上,10,Date:2019/12/8,2、塑胶材质的介绍,我司常用的塑胶原料有：ABS、透明ABS、压克力PMMA，HIPS、PP、PVC、POM等。,11,Date:2019/12/8,常见五金件连接固定方式:螺丝锁附,拉钉铆合,孔翻边铆合,TOX铆合,销钉连接,焊接(融焊,点焊),嵌合螺丝类型:(牙型,牙径,螺距)A:公制(M5*0.75)英制(1/8-27,6-32)B:左旋(反转,搅拌轴)右旋(一般固定)C:单螺纹,双螺纹D:牙型三角,梯形,锯齿形E:防滑垫片(石棉华司,锯齿华司),垫圈F:头型六角,圆形等.拉钉类型:A:材质铝制钢制B:头型伞头沉头C:胀形拉杆残留空心拉钉双节封闭等,常见五金表面外观处理方法:铝合金:阳极,拉丝.烤漆(粉体,液体)铁材:烤漆,电镀(锌,铬,镍等),锌合金:烤漆,电镀(金,铜,铬,镍),喷砂,12,Date:2019/12/8,配合间隙处EMI防辐射方法:A,冲EMI泡点B,增加接触弹片(铍铜,SUS弹片)C,贴附导电海绵等,五金冲压件去毛边方法:A,增加压毛边工序反压B,卷圆C,压死边(拍/推平)D,震动研磨(小部件)等,钣金件常用防锈方法(铁材):A,表面电镀B,表面喷涂C,切断面涂银笔(粉)D,制成品密封保存E,包装容器内放置干燥剂F,包装容器内放置防锈纸等,钣金件氧化生锈条件:A,置于与氧气接触环境B,适当的空气湿度C,高温D,腐蚀介质等,13,Date:2019/12/8,金河田螺丝包中螺丝用途的介绍,14,Date:2019/12/8,冲压-是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。,三冲压知识略谈,弹性变形-当物体受到外力作用之后，它的形状和尺寸将发生变化即变形，变形的实质就是原子间的距离产生变化。假如作用于物体的外力去除后，由外力引起的变形随之消失，物体能完全恢复自己的原始形状和尺寸，这样的变形称为弹性变形。塑性变形-如果作用于物体的外力去除后，物体并不能完全恢复自己的原始形状和尺寸，这样的变形称为塑性变形。塑性变形和弹性变形都是在变形体不破坏的条件下进行的（即连续性不破坏）通常用塑性表示材料塑性变形能力。塑性-指固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性能力。,A.定义,15,Date:2019/12/8,金属的塑性不是固定不变的，影响它的因素很多，除了金属本身的晶格类型、化学成分和金相组织等内在因素之外，其外部因素变形方式（机械因素即应力状态与应变状态）、变形条件（物理因素即变形温度与变形速度）的影响也很大。影响金属塑性的主要因素如表1.3.1所示。,16,Date:2019/12/8,冲压加工因制件的形状、尺寸和精度的不同，所采用的工序也不同。根据材料的变形特点可将冷冲压工序分为分离工序和成形工序两类。分离工序是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到强度极限以后，使坯料发生断裂而产生分离。分离工序主要有剪裁和冲裁等。成形工序是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到屈服极限，但未达到强度极限，使坯料产生塑性变形，成为具有一定形状、尺寸与精度制件的加工工序。成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、旋压等。有关冲压工序的详细分类与特征，见表.和表.2。,B.冲压分类,17,Date:2019/12/8,18,Date:2019/12/8,19,Date:2019/12/8,20,Date:2019/12/8,21,Date:2019/12/8,C.冲压成型过程示意略图,22,Date:2019/12/8,冲压设备属锻压机械。常见冷冲压设备有机械压力机（以Jxx表示其型号）和液压机（以Yxx表示其型号）。冲压设备分类：1.机械压力机按驱动滑块机构的种类可分为曲柄式(偏心压力机,曲轴压力机)和摩擦式;2.按滑块个数可分为单动和双动;3.按床身结构形式可分为开式（C型床身）和闭式（型床身）;4.按自动化程度可分为普通压力机和高速压力机等。,D.冲压设备略谈,23,Date:2019/12/8,(1）中、小型冲压件选用开式机械压力机；(2）大、中型冲压件选用双柱闭式机械压力机；(3）导板模或要求导套不离开导柱的模具，选用偏心压力机；形模等。(4）大量生产的冲压件选用高速压力机或多工位自动压力机；(5）校平、整形和温热挤压工序选用摩擦压力机；(6）薄板冲裁、精密冲裁选用刚度高的精密压力机；(7）大型、形状复杂的拉深件选用双动或三动压力机；(8）小批量生产中的大型厚板件的成形工序，多采用液压压力机。,压力机的闭合高度-是指滑块在下止点时，滑块底面到工作台上平面（即垫板下平面）之间的距离。,模具的闭合高度-是指冲模在最低工作位置时，上模座上平面至下模座下平面之间的距离。,24,Date:2019/12/8,E.常用冲压材料冲压用材料的形状有各种规格的板料、带料和块料。板料的尺寸较大，一般用于大型零件的冲压，对于中小型零件，多数是将板料剪裁成条料后使用。带料（又称卷料）有各种规格的宽度，展开长度可达几千米，适用于大批量生产的自动送料，材料厚度很小时也是做成带料供应。块料只用于少数钢号和价钱昂贵的有色金属的冲压。冷冲压常用材料有：a.黑色金属：普通碳素结构钢、优质碳素钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、电工硅钢等。对厚度在4mm以下的轧制薄钢板，按国家标准GB/T708-1991规定，钢板的厚度精度可分为A(高级精度)，B(较高精度)，C(普通精度)级对优质碳素结构钢薄钢板，根据GB/T710-1991规定，钢板的表面质量可分为（特别高级的精整表面），（高级的精整表面），（较高的精整表面），（普通的精整表面）组；每组按拉深级别又可分为（最深拉深），（深拉深），（普通拉深）级：b.有色金属：铜及铜合金、铝及铝合金、镁合金、钛合金等。c.非金属材料：纸板、胶木板、塑料板、纤维板和云母等。,25,Date:2019/12/8,根据工艺性质分类（）冲裁模沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。（）弯曲模使板料毛坯或其他坯料沿着直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。（）拉深模是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。按（）成形模是将毛坯或半成品工件图凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。根据工序组合程度分类（）单工序模在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。（）复合模只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。（）级进模（也称连续模）在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。,F.冲压模具分类,26,Date:2019/12/8,G.冲压模具材料选用原则,27,Date:2019/12/8,模具材料的种类很多，应用也极为广泛。冲压模具所用材料主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、钢结硬质合金以及锌基合金、低熔点合金、环氧树脂、聚氨酯橡胶等。冲压模具中凸、凹模等工作零件所用的材料主要是模具钢，常用的模具钢包括碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢、高速工具钢、基体钢、硬质合金和钢结硬质合金等,28,Date:2019/12/8,29,Date:2019/12/8,30,Date:2019/12/8,31,Date:2019/12/8,H.冲压常见问题点分析及对策:毛邊:原因:a.模具刃口，衝頭損耗;b.模具間隙過大;c.模具跑單邊;改善措施:研磨刃口，更換衝頭，重新配模具間隙和調整模具。壓傷:原因:模具內的鐵屑和廢料沒有完全清除掉，導致壓傷;改善措施:a.安裝自動風槍清除掉鐵屑和模具內廢料;b.跳廢料之模具做修改。刮傷:原因:作業時產品刮到模具定位或其它地方造成刮傷;改善措施:a.模具定位做修改或降低;b.教育作業人員作業時輕拿輕放;變形:原因:a.作業動作不規範，碰撞到其它物体;b.模具脫料不順;改善措施:a.教育作業員嚴格按照SOP進行作業;b.脫料不良之模具作修改。,32,Date:2019/12/8,鉚合不良:原因:鉚合與被鉚合孔不對位，铆合抽圆边高度/直径不当改善措施:调整模具成型结构,改善设计角度不良:原因:a.模具本身存在問題;b.素材材質過硬;c.衝床速度過快;d.冲压不到位改善措施:a.修改模具;b.更換材質硬度在規定範圍內素材;c.調整恰當的衝床速度;d.调整闭模高度尺寸偏差:原因:模具定位有間隙;折弯不到位改善措施:調整模具定位;调整冲压成型闭模高度,33,Date:2019/12/8,凸台拉破:原因:a.模具存在問題;b.材質過硬;c.衝床速度過大;d.未加拉伸油;改善措施:a.修改模具;b.更換材質;c.調整衝床速度;d.按時加拉伸油。折彎斷裂:原因:a.模具間隙過小“R”角太利;b.材質硬度過高;c.沒有定時加潤滑油;改善措施:a.調整模具間隙,修整折塊“R”角;b.更換材料;c.定時加潤滑濟。,34,Date:2019/12/8,四.注塑知识略谈,注射成型又称注射模塑(即我们常说的注塑),它是利用塑料的可挤压性和可模塑性,将粒状或粉状的塑料原料从注射机的料斗送进加热的料筒,经加热熔化呈流动状态后,由柱塞或螺杆的高压推动而以很大的流速通过料筒端部的喷嘴并注入温度较低的闭合模具内.充满塑模的熔料在受压的情况下,经冷却,固化后即可保持模具型腔所赋予的形态,从而得到制品.,塑料成型是将各种形态的塑料(粉料,粒料,溶液或分散体)制成所需形样的制品或坯件的过程.塑料成型的方法很多,主要有挤出,注射(注塑),压延,模压,中空(吹塑),热成型等.,A、定义,35,Date:2019/12/8,注塑机也称注射成型机,目前主要使用的为往复螺杆式注塑机.注塑机一般主要由注射系统,合模系统,液压系统和电气控制系统四部分组成,辅助结构有加热冷却系统,润滑系统,安全保护与监测系统等.注塑机的分类目前主要依三种方式:A.按塑化方式分类:柱塞式:结构简单,物料塑化不均匀,注射压力损失大,注射速度不均匀,注射量小(一般在250cm3以下)螺杆式:目前应用最广的一种形式(厂内绝大部分都是),原料混合均匀,塑化能力强,质量稳定,注射压力损失小,压力均匀稳定,速度快,成型周期短等.B.按机器外型特征分类:立式:适合于小部件,工作稳定性较差,难于实现自动化操作;卧式:工作平稳性,目前为注塑机中用量最大种类;,B、注塑机分类,36,Date:2019/12/8,角式:优缺点介于立/卧式之间,适合于加中心部分不允许留有浇口痕迹,小注射量的塑料制品.按注塑机加工能力分类:超小型注塑机:合模力小于160kN,一次性理论注射熔料容积16000kN之间,一次性理论注射熔料容积16000cm3;,37,Date:2019/12/8,C、注塑机的规格及主要基本参数,公称注射量:是指在对空注射的条件下,注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时,注塑装置所能推出的最大熔料量(注射量一般有两种表示方法,一种以PS为标准(密度=1.05g/cm3),用射出熔料的重量(g)表示;另一种用注射出的熔料的容积(cm3)来表示.我国一般采用第二种方法)注射速率:注射速率是指单位时间内最大注射量,是单位时间内从喷嘴射出的熔料量.它等于柱塞或螺杆的截面积与其前进最高速度的乘积,单位为cm3/s合模力:也称锁模力,是指合模机构锁模后,熔料注入模腔时,模板对模具形成的最终锁紧力(其在很大程度上反映了注塑机加工制品能力的大小.,国际上趋于用注射容量/锁模力来表示注塑机的主要特征(注射容量是指注射压力为100MPa时的理论注射容量),38,Date:2019/12/8,注射压力:是指螺杆(柱塞)前移时对塑化均匀熔料施加的推力.,D、注塑机组成简介,注射系统:常用形式有柱塞式和往复螺杆式两种,主要零部件有加料装置,料筒(外部配有加热装置,一般分23个加热区),柱塞与分流梭,螺杆,喷嘴(按结构可分为直通式,锁闭式和特殊用途喷嘴三种)合模系统:(机械式,液压式,液压-机械组合式三种)主要由导柱(拉杆),固定模板,移动模板,调模装置,顶出装置(主要有机械式,液压式,气动式三种)和传动装置等部件组成.液压控制系统:主要由动力系统(电动机,油泵等),执行系统(合模油缸,整体移动油缸,注射油缸,顶出油缸等),控制系统(溢流阀,节流阀,换向阀,单向阀等),辅助系统(油箱,滤油器,蓄能器,管道,和压力表等)和工作介质五部分组成.,39,Date:2019/12/8,完整的成型工艺过程,按先后顺序包括:一.成型前的准备:A原料预处理:原材料检验着色(染色造粒法(浮染法),干混法着色,色母料着色法)干燥(干燥温度,时间和料层厚度是影响干燥效果的主要因素)B料筒清洗:直接换料,间接换料,料筒清洗剂.C预热嵌件:有利于减少嵌件周围的裂纹和保证强度.D选择脱模剂:目的是为了使成型后的制件容易从模内脱出,常用脱模剂有硬脂酸锌(聚酰胺塑料不能使用),液体石蜡(白油)和硅油等,硅油效果最好.,E、注射成型工艺过程,注射机的电气控制系统:继电器控制系统,自动控制与调节系统,温度控制与调节系统.,40,Date:2019/12/8,对于吸湿性或粘水性强的成型物料(ABS,PA,PC,PMMA,PET,聚砜(PSF),聚苯醚(PPO),应根据注射成型工艺允许的含水量要求进行适当的预热干燥.防止成型后制品出现气泡,银纹,缩孔等缺陷,同时也避免注射时发生水降解.主要干燥方法有:热风循环,红外线,真空干燥,气流干燥,沸腾干燥等,41,Date:2019/12/8,二.注射成型:加料塑化:指塑料在料筒内经加热到流动状态并具有良好的可塑性的全过程.注射充模与冷却:塑料熔体进入模腔调仙的流动可分为充模,保压补缩,倒流和浇口冻结后的冷却定型四个阶段三.制件的后处理一般方法包括热处理(退火):目的是为了消除或降低残余应力,加速二次结晶和后结晶,以提高结晶度,稳定结晶结构,从面提高结晶制品的弹性模量和硬度,降低断裂伸长率调湿处理:主要用于吸湿性强的制件,调味湿处理可使制件隔绝空气,防止氧化变色,加快吸湿平衡,使制品尺寸稳定.,42,Date:2019/12/8,F、塑料知识略谈,塑料是指以树脂为主要成分,适当加入填料,增塑剂及其他助剂(如着色剂,防老剂,阻燃剂等),在一定温度和压力下,可塑制成一定的形状,并在常温下能保持既定形状的材料及其制品.塑料的分类:a.按加热性质分类:热塑性塑料:加热变软,冷却硬化后成型,并可反复加热及成型;热固性塑料:加热或加入固化剂后随化学反应的发生固化,使形状固定不再变化,质坚不溶于溶剂之中,如再加热也不会软化和不具有可塑性,温度过高就会发生分解.酚醛塑料(电木),脲醛塑料(电玉),环氧树脂以及不饱和聚酯等即为热固性塑料.b.按原料树脂的合成途径分类:以加聚树脂为基础原料的塑料,常见有聚氯乙烯,聚烯烃,聚苯乙烯等;以缩聚树脂为基础原料的塑料,常见的有酚醛树脂等;以天然高分子化合物为原料的塑料,须经过化学加工,常见的硝化纤维素,醋酸纤维素等.,43,Date:2019/12/8,c按应用范围分类:通用塑料:产量占塑料总产量的一大半以上,包括聚氯乙烯,聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯,酚醛塑料五大通用塑料及丙烯酸塑料,氨基塑料等通用塑料;工程塑料:指性能优良,能作为工程材料或结构材料的一类塑料,如聚酰胺,聚甲醛,聚碳酸酯,聚砜各丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS共聚物或ABS)等,都具有优良的力学性能或耐热,耐腐蚀,耐磨等特性;特种塑料:又称功能塑料,指具有某种特殊功能的塑料.如用于导电,导磁,感光,防辐射,光导纤维,液晶,高分子分离膜等的塑料.一般由通用塑料或工程塑料用树脂经特殊处理或改性获得,或由专门合成的特种树脂制成.,44,Date:2019/12/8,G、塑料的性能,1.质轻,比强度高,一般密度在0.92.3g/cm3,一些增强塑料的比强度接近甚至超过钢材(材料的强度与密度的比值即比强度)；2.耐化学腐蚀性好,聚四氟乙烯的耐化学腐蚀性能最好,称为了“塑料王”,可耐用消费品“王水”等强腐蚀性电解质的腐蚀；3.电绝缘性能优异；4.减磨,耐磨性能好,大部分的塑料具有自润滑性能；5.透光及防护性能；6.易于成型加工。,H、塑料的组成,工业上用作成型的塑料有粉料,粒料,溶液和分散体等几种,一般除了聚合物外,都加有不同助剂.聚合物(树脂)-主要组成部分添加剂(助剂)-包括增塑剂,热稳定剂,光稳定性,润滑剂,偶联剂,增强剂(玻纤,碳纤等),填充剂,发泡剂,阻燃剂(有机卤素等),交联剂(固化剂),45,Date:2019/12/8,I、注塑成型工艺控制