冷冲模课程设计指导书

精品文档 1欢迎下载 模具设计与制造专业模具设计与制造专业 模具设计指导书模具设计指导书 编制 模具教研室 陕西国防工业职业技术学院模具教研室 精品文档 2欢迎下载 第一部分第一部分 冷冲压工艺及模具设计指导书冷冲压工艺及模具设计指导书 3 一 设计的目的 3 二 冷冲压工艺与模具设计的内容与步骤 3 一 冷冲压工艺的设计步骤 3 1 原始资料的准备 3 2 冲压件工艺性分析 4 3 工艺方案的确定 4 4 工艺计算 4 二 冷冲模设计步骤 5 1 模具种类 结构形式 定位方式 送料方向 卸料 出件方式的确定 5 2 凸 凹模刃口制造尺寸及偏差的设计 6 3 凸 凹模刃口合理间隙值的确定 6 4 排样图上压力中心的计算 6 5 凸 凹模结构形状和尺寸 固定方式和配合性质的设计 6 6 模具非标零件的结构 形状 尺寸的设计 7 7 各零件材料选择和热处理要求 7 8 模具闭合高度的设计 7 9 模架类型的选择 7 10 绘制模具总装图和零件图 7 11 编写设计说明书 8 12 设计实例 9 第二部分第二部分 塑料成型工艺及模具设计指导书塑料成型工艺及模具设计指导书 17 第一节 设计模具应注意的问题 17 一 合理选择模具结构 17 二 正确确定模具成型零件的尺寸 17 三 设计的模具应便于制造 17 四 模具设计时 应充分考虑塑件的结构特点 尽量减少后加工 18 五 设计的模具应满足生产率的要求且使用安全 18 六 模具成型零件工作表面应有一定的耐磨性 结构零件尽量选用标准件 18 七 根据塑料的成型特性设计模具 18 第二节 塑料模设计程序 21 一 明确设计任务 23 二 收集分析原始资料 23 三 确定成型方法 24 四 拟定模具总体方案并绘制模具草图 24 五 交指导老师审阅后绘制模具总图 25 六 绘制模具总图 25 七 校对与审核 26 八 编写设计说明 27 第三节 设计实例 28 精品文档 3欢迎下载 一 分析塑件图 28 二 确定成型方法 28 三 总装图绘制 29 四 本模具特点 29 第三部分第三部分 模具制模具制造造工艺学设计指导书工艺学设计指导书 31 第一节课程设计的目的和任务 31 一 目的 31 二 任务 31 第二节工艺规程制订步骤 31 一 加工工艺规程的制订步骤 31 二 装配工艺规程的制订步骤 32 第三节说明书的编写 32 第四节实例分析 33 一 工艺规程的编制 33 二 热固性塑料移动压模装配实例 34 1 装配要求 37 2 装配步骤 37 第四部分第四部分 模具模具 CADCAD 设计指导书设计指导书 41 一 设计的目的 41 二 模具设计界面及零件分模基本步骤 41 2 1 模具设计界面及零件分模基本步骤 41 2 2 分模零件的处理 49 2 3 模具布局及收缩 55 2 4 分型面设计 60 2 5 模具分割及抽取 64 2 6 浇注与冷却系统设计 68 2 7 模具的整体设计 71 精品文档 4欢迎下载 第一部分第一部分 冷冲压工艺及模具设计指导书冷冲压工艺及模具设计指导书 一 设计的目的 冷冲压工艺与模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课 技术基础课和专业课的基础后 所设置的一个重要的实践性教学环节 其目的是 1 综合运用本专业所学的理论知识和实践技能 进行一次冲压工艺和模 具设计工作的实际训练 2 巩固与拓宽 冷冲压工艺与模具设计 等所学的内容 掌握设计方法 和步骤 3 掌握工艺和模具设计的基本技能与技巧 如计算 绘图 查阅设计资 料和手册 熟悉标准和规范 二 冷冲压工艺与模具设计的内容与步骤 一 冷冲压工艺的设计步骤 一 冷冲压工艺的设计步骤 冷冲压工艺规程的编制 是指对一个冲压零件成形过程用图文并茂的方式 以文件的形式将其规定下来 作为生产的法规 其步骤如下 1 1 原始资料的准备 原始资料的准备 1 设计前应预先准备好设计资料 手册 图册 绘图用具 图纸 说 明书用纸 2 认真研究任务书及指导书 分析设计题 目的原始图样 零件的工 作条件 明确设计要求及内容 3 熟悉各种可采用的模具结构形式及其优缺点 精品文档 5欢迎下载 2 2 冲压件工艺性分析 冲压件工艺性分析 根据题目设计要求 分析生产经济性和冲压工艺性 生产经济性是指冲压 件用冲压生产方法的可行性 工艺性是指冲压件从结构 形状 尺寸精度 表 面质量 机械性能 物理性能 电性能等方面对冲压加工的适应性 根据冲压 成形规律 确定冲压件工序性质 数目及顺序 根据生产批量 冲压设备 模 具加工条件等多方面因素 确定冲压工序的组合程度和所用冲模类型 在此基 础上 拟定出各种可能的不同工艺方案 切记 在编制工艺过程中 冲压件的 某些使用要求与冲压工艺性要求相悖者 应与零件设计者或指导教师取得联系 采取相应的加以措施解决 3 3 工艺方案的确定 工艺方案的确定 在工艺性分析基础上 一般来说都可以拟定出几个不同的但可以能够实现 的工艺方案 设计者再可根据材料的利用率 操作的方便性和安全性进行分析 对比 在所有诸多工艺方案中选出其中一个经济合理的工艺方案 一个冲压件 的冲压工艺方案 只有更合理的 没有最合理 4 4 工艺计算 工艺计算 1 确定板料 条料的规格 要求 并计算材料利用率 2 确定辅助工序及规范 3 确定各工序所用检验量具 4 确定各工序所用冲压设备和非冲压设备 5 填写工艺过程卡和工序过程卡并装订成册 精品文档 6欢迎下载 二 冷冲模设计步骤 二 冷冲模设计步骤 在冲压工艺确定后 冲模设计内容有 模具种类 结构形式 定位方式 送料方向 卸料 出件方式的确定 凸 凹模刃口制造尺寸及偏差的设计 凸 凹模刃口合理间隙值的确定 排样图上压力中心的计算 凸 凹模结构形状和 尺寸 固定方式和配合性质的设计 模具非标零件的结构 形状 尺寸的设计 各零件材料选择和热处理要求 模具闭合高度的设计 模架类型的选择 1 1 模具种类 结构形式 定位方式 送料方向 卸料 出件方式 模具种类 结构形式 定位方式 送料方向 卸料 出件方式 的确定的确定 1 模具种类 结构形式的确定 冷冲模类型通常按工序组合程度划分 但每一类型中 都有较多种类模具 如单工序冲裁模就包括有无导向单工序冲裁模 导板导向单工序冲裁模 导柱 导套导向冲裁模 级进模却包括有导板导向固定挡料销定距级进模 导板导向 固定挡料销和导正销双定距级进模 侧刃定距级进模和侧刃 导正销双定距级 进模 复合模则包括有正装式和倒装式 如若工艺规定某道工序采用单工序冲 裁模 设计者应根据工序要求 板料厚度等因素确定本道工序是采用无导向单 工序冲裁模 导板导向单工序冲裁模 还是导柱导套导向单工序冲裁模 2 定位方式 送料方向 卸料 出件方式的确定 由于冲压所用原材料的特殊性 多为板料 条料 带料和单个工序件 所以对坯料在冲模中的定位就分为两类 1 对板 条 带料类坯料的定位 板 条 带料类坯料在模具中定位 一个是对板 条 带料在送料方向上 的定位 称送进导向 另一个是对送料方向上送进距离的控制 称送料定距 完成送进导向定位的元件有导料板 导料销 侧压装置 完成送料定距定位的 元件有挡料销 侧刃 导正销等 精品文档 7欢迎下载 2 对单个工序件的定位 对单个工序件的定位虽然只有两类 定位销和定位板 但需要注意 应根 据工件的大小和设计者的经验 选定定位板的结构和定位部分结构尺寸 3 出件 卸料 顶件方式的确定 出件 卸料 顶件方式有刚性卸料和弹压卸料 有上出件和下出件 选择 时应根据材料的厚度和冲件的质量要求进行确定 2 2 凸 凹模刃口制造尺寸及偏差的设计 凸 凹模刃口制造尺寸及偏差的设计 凸 凹模刃口制造尺寸及偏差的设计方法 这里不再赘述 需要强调的是 对于零件图中未注偏差尺寸制造偏差的确定 通常按 IT14 级给出 并按入体 方向标注 3 3 凸 凹模刃口合理间隙值的确定 凸 凹模刃口合理间隙值的确定 凸 凹模刃口间隙值的大小 影响着冲裁件的质量 冲模的寿命 卸 推 顶料力的大小 但从影响的情况来看 没有一个间隙值使上述众多因素都处于 最佳状态 凸 凹模刃口合理间隙值的选用 在生产中多采用经验数据 但选 取的原则是在满足冲件质量前提下 尽量做到使模具寿命较长 故制造时取最 小间隙值为佳 4 4 排样图上压力中心的计算 排样图上压力中心的计算 建议在计算机上用作图法求解 其优点是既简便 迅速 准确 5 5 凸 凹模结构形状和尺寸 固定方式和配合性质的设计 凸 凹模结构形状和尺寸 固定方式和配合性质的设计 1 一般凹模多采用板式 其外形尺寸可根据公式计算确定 但需要注 精品文档 8欢迎下载 意 此值是最小值 应适当增大 固定方式为圆柱销定位 圆柱头内六角螺钉 或沉头螺钉紧固 2 凸模长度的确定 a 采用刚性卸料装置时 L h1 h2 h3 h 5 10 b 采用弹压卸料装置时 L h1 h2 弹性元件预压后的高度 h 5 10 3 凸模的固定方法很多 通常阶梯式凸模用台阶固定法 直通式凸模 度采用吊装式固定法 与凸模固定板的配合性质为 m6 或 n6 6 6 模具非标零件的结构 形状 尺寸的设计 模具非标零件的结构 形状 尺寸的设计 7 7 各零件材料选择和热处理要求 各零件材料选择和热处理要求 参照教材或有关设计手册 8 8 模具闭合高度的设计 模具闭合高度的设计 应满足公式 Hmax 5 Hm Hmin 10 9 9 模架类型的选择 模架类型的选择 以冲裁件精度为依据 精度低时多选后侧导柱模架 精度较高时多选对角 导柱模架或中间导柱模架 精度高时多选四角导柱模架或滚动导柱模架 1010 绘制模具总装图和零件图 绘制模具总装图和零件图 1 总装图的绘制 冲模设计应先绘制总装图 绘制总装图应采用模具图纸的习惯绘制方法 精品文档 9欢迎下载 初学者绘图比例最好为 1 1 主视图主要反映模具的结构 各零件的连接方 式 配合性性质 俯视图主要反映各零件的轮廓形状和尺寸及紧固件的位置 必要时可加局部剖反映部分结构 总装图的右上角应绘制工序坯件图和工序件图 右下角应完整填写标题栏 明细表 所设计模具的技术要求 所选用压力 机的规格型号 在主视图上标出模具的闭合高度 2 零件图的绘制 模具主要零件图的主视图应以模具工作位置为主 尺寸标注应以压力中心 为第一设计基准 尺寸应标注完整 工作表面粗糙度应不低于 Ra0 8 形位公 差的标注应考虑模具制造工艺 材料 热处理 有关技术要求要合理 完整 1111 编写设计说明书 编写设计说明书 完成设计全部工作后 应将其全部工作依先后顺序编写成设计说明书 要 求字迹工整 语言简炼 文字通顺 说明书应以 16 开纸或专用说明书纸书写 四周留有边框 说明书封面应写明设计题目 说明书开始应有前言或序言 说 明设计题目的选题意义 还可谈谈设计的收获及体会 说明书还应包括以下内 容 1 目录 2 简述设计的任务与要求 3 冲件的工艺分析 4 工艺方案的制定及分析比较 5 排样设计及材料利用率计算 进行排样与模具结构及生产率 操作 安全和经济性分析 然后确定排样方案 画出排样图 6 填写工艺规程卡 7 编写冲模主要零制造工艺过程卡 精品文档 10欢迎下载 1212 设计实例 设计实例 实例一 图示冲件 材料 08 钢 料厚 t 1 大批量生产 试确定其冲 压工艺方案 并画出模具结构图 设计过程 1 1 冲压件工艺性分析 冲压件工艺性分析 由图可知 该零件结构形状简单 尺 寸 80 和 26 无公差要求可按 IT14 级给出 并按入体方向标注后为 其 52 0 26 74 0 80 余尺寸虽然有要求 但经查标准公差数值 表可知 均为 IT11 12 级 故适宜冲压 2 2 工艺方案的确定 工艺方案的确定 该零件仅用落料工序即可完成 但因为结构形状的特点先设计排样方案见 图 1 2 图 1 1 零件图 三种排样方案的比较 1 三种排样方案均可获得满足零件图质量要求的冲件 2 各方案材料的利用率计算如下 板料规格 L B t 1200 800 1 零件面积 A 64 26 26 30 24 40 3404 排样方案 1 若沿板料尺寸 1200 剪料 可剪条数 n1 1200 85 35 14 每条可冲零件数 n2 800 65 5 12 精品文档 11欢迎下载 故 整张板料可冲零件数为 n n1 n2 14 12 168 材料利用率 6 59 8001200 34041214 8001200 21 Ann 若沿板料尺寸 800 剪料 可剪条数 n1 800 85 35 9 每条可冲零件数 n2 1200 65 5 18 故 整张板料可冲零件数为 n n1 n2 9 18 162 材料利用率 4 57 8001200 3404189 8001200 21 Ann 排样方案 2 若沿板料尺寸 1200 剪成条料 可剪条数 n1 1200 113 7 10 每条可冲零件数 n2 2 800 69 22 故 整张板料可冲零件数为 n n1 n2 10 22 220 材料利用率 78 8001200 34042210 8001200 21 Ann 若沿板料尺寸 800 剪成条料 可剪条数 n1 800 113 7 7 每条可冲零件数 n2 2 1200 69 34 故 整张板料可冲零件数为 n n1 n2 7 34 3 238 材料利用率 4 84 8001200 3404347 8001200 21 Ann 精品文档 12欢迎下载 排样方案 3 若沿板料尺寸 1200 剪成条料 可剪条数 n1 1200 85 35 14 每条可冲零件数 n2 2 800 131 12 故 整张板料可冲零件数为 n n1 n2 14 12 168 材料利用率 6 59 8001200 34041214 8001200 21 Ann 若沿板料尺寸 800 剪成条料 图 1 2 排样图 精品文档 13欢迎下载 可剪条数 n1 800 85 35 9 每条可冲零件数 n2 2 1200 131 18 故 整张板料可冲零件数为 n n1 n2 9 18 162 材料利用率 4 57 8001200 3404189 8001200 21 Ann 由上述计算表明 排样方案 2 较为合理 故选排样方案 2 作为设计模具依 据 3 凸 凹模刃口制造尺寸及偏差 的设计 该零件是非圆形截面 故凸 凹模 刃口制造尺寸及偏差的设计应按配作法 又因是落料工序 基准件 凹模刃 口制造尺寸及偏差设计如下 磨损规律 见图 1 3 凹模磨损引起零件尺寸变大的 L1 A L1max x 4 40 0 75 0 25 0 25 4 39 813 0 063 L5 A L1max x 4 64 1 0 19 0 19 4 63 810 0 048 L6 A L1max x 4 80 0 5 0 74 0 74 4 79 630 0 185 凹模磨损引起零件尺寸变小的 L3 b L1min x 4 30 0 75 0 21 0 21 4 30 158 0 053 L4 b L1min x 4 26 0 5 0 52 0 52 4 26 260 0 130 图 1 3 基准件磨损规律 精品文档 14欢迎下载 凹模磨损零件尺寸无变化的 L3 c L3 中 0 125 54 0 125 0 74 54 0 093 4 图解压力中心 见图 1 4 5 凹模轮廓尺寸的计算 凹模厚度 H凹 H凹 ks 0 2 109 21 8 其中 s 109 t 1 时 k 0 15 0 2 取 H 凹 25 凹模宽度 B B s 2 5 4 0 H凹 109 4 25 209 凹模长度 L L s1 2s2 184 5 2 42 268 5 其中 s1 184 5 s2 42 查表 3 26 得 6 凸模固定板厚度 h1 h1 0 6 0 8 H 凹 20 7 刚性卸料板厚度 h2 图 1 4 图解压力中心 精品文档 15欢迎下载 h2 0 7 1 0 H 凹 20 8 导料板的厚度 h3 h3 8 查表 3 28 9 凸模长度 L L h1 h2 h3 h 20 20 8 5 10 58 取 L 60 10 选模架 模架 A280 250 200 240I GB2851 1 81ZG45 11 绘制模具总装图 12 绘制零件图 精品文档 16欢迎下载 13 编制凸模 凹模制造工艺 过程卡 精品文档 17欢迎下载 凸模 1 下料 保证尺寸 80 80 2 锻 保证尺寸 85 70 66 3 退火 4 铣 保证尺寸 81 2 65 2 61 5 钳 划螺孔中心线 6 钳 打孔 攻螺纹 M8 并保证深度尺寸 7 淬火 保证 58 62HRC 8 磨 上下两端面 保证尺寸 64 按凹模型孔实际制造尺寸 磨轮廓 面 保证与凹模型孔最小双面间隙值为 Zmin 0 1 尺寸 9 电加工 线切割切槽 30 14 保证与凹模型孔配合处实际制造的最 小双面间隙值为 Zmin 0 1 10 检验 11 入库 凹模 1 下料 保证尺寸 150 132 2 锻 保证尺寸 285 255 32 3 退火 4 铣六个面 保证尺寸 280 250 26 5 5 钳 划螺孔中心线 圆柱销孔中心线和穿丝孔中心线 6 钳 打孔 攻螺纹 M10 打圆柱销孔 20 打穿丝孔 10 7 淬火 保证 58 62HRC 8 钳 镶圆柱孔嵌件 9 磨 上下两端面 保证尺寸 25 10 电加工 线切割凹模型孔刀尺寸 11 检验 12 入库 精品文档 18欢迎下载 第二部分第二部分 塑料成型工艺及模具设计指导书塑料成型工艺及模具设计指导书 第一节第一节 设计模具应注意的问题设计模具应注意的问题 设计模具时 值得讨论和注意的问题很多 现在就其应特别注意的问题简 述如下 一 合理选择模具结构一 合理选择模具结构 根据塑件图样及技术要求 研究和选择适当的成型方法及成型设备 结合 工厂的机械加工能力 提出模具的结构设计方案 并经充分讨论 以便设计出 结构简单合理的模具 能够成型出符合质量要求的塑件 且模具操作方便 安 全 取件顺利可靠 对工艺性较差的塑件 可以根据模具设计和加工的需要 向有关人员提出修改塑件图的建议 但不能擅自改动塑件图 二 正确确定模具成型零件的尺寸二 正确确定模具成型零件的尺寸 模具成型零件的尺寸和表面粗糙度 对塑件的成型质量影响极大 必须特 别注意 计算成型零件尺寸时 一般采用平均收缩率 平均制造公差和平均磨 损量 极限收缩率 极限制造公差和极限磨损量的计算方法主要用于高精度的 塑件 精品文档 19欢迎下载 三 设计的模具应便于制造三 设计的模具应便于制造 设计模具时 应尽量使所设计的模具制造容易 成本低 特别对那些比较 复杂的成型模具 零件应考虑采用一般机械加工方法还是采用特种加工方法 加工后如何进行装配 这些问题在设计模具时一定要认真研究和解决 同时还 需考虑试模后具有足够的修模余量 四 模具设计时 四 模具设计时 应充分考虑塑件的结构特点 尽量减少应充分考虑塑件的结构特点 尽量减少 后加工后加工 在允许的范围内 尽可能地由模具成型出塑件上的孔 槽 凸 凹等部位 避免塑件在成型后再用其它加工方法加工这些部位 五 设计的模具应满足生产率的要求且使用安全五 设计的模具应满足生产率的要求且使用安全 设计的模具应适合塑料的工艺特性 脱模装置 侧向抽芯装置等要安全可 靠 不引起塑件的变形 破裂 切除浇口 浇道容易 六 模具成型零件工作表面应有一定的耐磨性 结构零件尽量选用标准件 六 模具成型零件工作表面应有一定的耐磨性 结构零件尽量选用标准件 顶杆等销轴类零件 在工作条件下易卡住 弯曲 折断 占模具故障的绝大 部分 因此 在设计模具时应写明这些零件的材料 加工方法及热处理要求等 七 根据塑料的成型特性设计模具七 根据塑料的成型特性设计模具 模具设计时 除了考虑塑料能满足使用要求 力学性能 电气性能 耐热 性 耐化学性 耐候性 外 还应充分掌握塑料的成型工艺性 以便使所设计 的模具能成型出优质塑件 各种塑料的成型特性及设计模具时应注意的问题见 精品文档 20欢迎下载 表一 表一 各类塑料在模具设计时的注意事项 塑料名称成型特性设计模具时的注意事项 聚乙烯 结晶型 1 收缩大 易变形 2 冷却时间长 成型效率不高 3 塑件上有浅侧凹 也能强行 脱模 4 模具温度对成型收缩率影响 大 收缩稳定性差 5 若有带留树脂 易发生烧伤 1 浇注系统要能使树脂快速充型 2 要有使塑件均匀冷却的冷却系统 3 采用螺杆注塑机 4 收缩率 料流方向 2 75 垂直料流方 向 2 0 5 注意防变形措施 聚丙烯 结晶型 1 成型性能良好 2 易变形翘曲 3 有铰链特 4 尺寸稳定性好 成型后的 24h 内尺寸不变 1 内有铰链特性 注意浇口位置设计 2 收缩率为 1 3 1 7 3 防止缩孔 变形 聚烯胺 尼龙 1 粘度低 流动性好 易产生 溢流 飞边 2 收缩稳定性差 3 熔融温度下较硬 易损伤注 射机螺杆或模具 1 防止溢流 2 要提高结晶化程度 应注意模具温度的 控制 3 设计推出结构时 防止由于塑件受力引 起其尺寸不稳定 4 成型收缩率为 1 5 2 5 聚甲醛 结晶型 1 易分解 流动性差 2 进料口易出现料流痕 3 易变形 缩孔 4 不待完全硬化即可取件 1 注阻力要小 浇口设计要防止熔接痕和 产生气孔 2 用螺杆注射机 3 意成型工艺中的塑化温度与模具温度 的控制 4 收缩率在 0 5 下 氟化氯乙 烯 氟塑料结 晶型 1 粘度大 应高压成型 2 易变色 1 分流道和浇口设计充分注意其流动性 很差 2 防止成型时变色 3 模具要求表面处理 模具材料的抗蚀性 能要好 4 收缩率取 0 5 AS 非结晶型 1 流动性 成型性能好 2 不易溢料 3 易产生裂纹 1 要有全理的推出机构和脱模机构 防止 产生裂纹 2 脱模斜度要大 1 度以上 3 收缩率取 0 5 ABS 非结晶型 1 流动性较差 2 塑件性能稳定 1 流道截面浇口截面可偏大 也可在试模 时逐渐扩大 精品文档 21欢迎下载 3 易产生熔接痕 浇口处外观不 良 4 宜用高温高压注射可得高精度 塑件 2 注意浇口位置 防止产生熔接痕 3 在高温高压成型时脱模斜度取 2 度以 上 4 收缩率取 0 5 聚甲基丙 烯酯 1 流动性差 易造成充型不足 易产生料流痕 缩孔易分解 2 透明性好 塑件用于光学上决 不允许混有其他杂物 1 合理设计浇注系统 便于充型 2 脱模斜度尽可能大 不超出图样要求 3 成型工艺制订时 格控制温与模温 以 防分解 4 收缩率取 0 35 聚氯乙烯 硬质非结 晶型 1 热稳定性差 成型温度范围很 窄 2 流动性差 3 腐蚀性强 4 塑件外观差 1 合理设计浇注系统 阻力要小 2 严格控制成型温度 料筒 喷嘴 模具 3 模具在进行表面热处理 镀铬 4 收缩率取 0 7 聚碳酸脂 非结晶型 1 流动性差 粘度大 宜高温高 压成型 不易溢料 2 易产生残余应力 甚至裂纹 3 质硬 易损伤模具 4 具有良好的使用性能 机械强 度 耐热 耐燃烧 耐侯性无毒 1 合理设计浇注系统 尽可能用直接浇口 使流动阻力小 2 塑料要预热干燥 3 辟免金属嵌件 4 脱模斜宜大 2 以上 5 收缩率取 0 6 丁酸 醋酸 纤维素 醋酸纤维 素 1 流动性 成型性能好 2 尺寸不易保证 3 外观较好 1 塑料需预热干燥 2 手缩率 醋酸纤维素取 0 5 丁酸 醋 酸纤维索取 0 4 精品文档 22欢迎下载 第二节第二节 塑料模设计程序塑料模设计程序 理解 明确设计任务 书 收集 分析原始资料 收集 分析原始资料 收集 分析原始资料 收集 分析原始资料 收集 分析原始资料 根据任务书 工艺卡确定成型方式 并进行必要的工艺计算 决定分型面及 加压面 压缩 成型 流道 浇口形式 模 具基本结构 分析具体结构 的工艺性 防 止塑件废品采 取的措施尽量 选用标准件 选用成型设 备 并考虑 其他辅助工 具的选用与 设计 校核模具与 相应设备的 有关参数 最后确定所 选的方案 绘制草图 确定最佳方案 交指导老师或有关人员审批 绘制模具总图 制定总 技术要求 填写标题栏 绘制模具零件工作图 确定 其材料 热处理等技术要求 最终校对 审图签 名 编写说明书装订成 册 答辩 然后作进一步修 改 精品文档 23欢迎下载 一 明确设计任务一 明确设计任务 模具设计任务书是由塑件工艺员 教师 根据成型塑件的要求提出 该任务 书的内容包括塑件图样 应注明塑料代号及透明度 技术要求和生产数量 还 有可能提供塑件的样品 模具设计人员要以成型塑件图和模具设计任务书为依 据设计模具 二 收集分析原始资料二 收集分析原始资料 收集整理有关塑件使用 结构设计的要求 成型工艺 成型设备以及本单 位的机械加工和特种加工的设备 以便设计模具时使用 1 分析研究塑件图 分析研究塑件图 了解塑什用途及塑什的结构工艺性 尺寸精度 技术要 求等 如使用性能 塑件表面要求 颜色及透明度 塑件的几何结构 斜度 嵌件等是否合理 熔接痕 缩孔等缺陷的允许程度 有否有涂装 电镀 胶接 钻孔等后加一 估计成型公差是否低于塑件要求 根据塑料品种分析其物理 化学性能和成型工艺性 成型工艺参数等 2 了解和分析工艺资料 分析任务所提出的成型方法 设备型号 材料规格 模具结构类型等要求 是否恰当 成型材料应以满足塑件的强度要求为前提 需具有好的流动性 均匀性 各向同向性 热稳定性 根据塑件的用途 成型材料应满足染色 镀 金属的条件 具有装饰性能和必要的弹性 塑性 透明性 反射性 胶接性 焊接性等要求 3 熟悉工厂实际情况 在工厂进行设计时 主要了解成型设备的技术参数 便于进行有关的参数校核 要熟悉模具制 造车间的制模能力 标准及设计参考资料等 不使所设计的模具脱离生产实际 精品文档 24欢迎下载 三 确定成型方法三 确定成型方法 由设计任务书可知采用压缩模塑成型法还是注射模塑成型法 从而作必要 的工艺计算 如加热 冷却 成型零件的有关尺寸计算等 四 拟定模具总体方案并绘制模具草图四 拟定模具总体方案并绘制模具草图 拟定模具总体方案时 根据设计任务书要求首先确定模具类型 然后考虑 型腔布置 分型面的设置 浇注系统 脱模和设备的选取 1 确定模具的基本结构 1 确定模具类型 若为压缩成型 压缩模选用移动式 半固定式还是 固 定式 是单腔还是多型腔 采用溢式 半溢式还是不溢式 加料腔是敞开式 半封闭式还是封闭式等 若为注射成型 注射模采用单分型面还是多分型面 是否需要侧向分型抽芯 考虑在卧式机 立式机还是角式机上安装等 2 确定模具类型的主要结构 在绝对可靠的条件下使模具本身的工作满 足塑件的几何形状 表面粗糙度和尺寸精度的要求 结构尽量选用标准模架 结构力求简单 生产率高 模具寿命合适 成本低 2 保证塑件质量 1 合理布置型腔位置及数量 根据塑件结构特点 尺寸精度 批量大小 制模难易程度以及压机或注射机的能力来确定型腔数目和排列方式 2 合理确定分型面 分型面的选择关系到模具成败 分型面的位置要有 利于成型 脱模 安放嵌件 排气 有利于模具的加工和提高塑件的质量 3 确定浇注系统和排气 引气系统 要有利料流充型 防止熔接痕和凝 料堆积 4 选择合理的推出机构及抽芯方式 5 确定冷却和加热方式 合理设计冷却系统和加热系统 3 绘制模具草图 精品文档 25欢迎下载 1 草图绘制时 一般用 1 1 的比例 以便发现问题 2 在多种方法中选样最佳方案 3 草图绘制后 根据模具选择成型设备 对安装尺寸及其它有关参数进行校核 如注射机的注射量 锁模力 开模 行程及喷嘴和定位圈等 压缩模用的液压机的公称压力 封闭高度 行程和顶 出部分的有关数据 另外 压缩模是否还要设计卸模架等 五 交指导老师审阅后绘制模具总图五 交指导老师审阅后绘制模具总图 六 绘制模具总图六 绘制模具总图 按国家制制图标准绘图 国标未规定的可结合工厂习惯画法 成型后只要 去除毛刺 不进行其它机械加工 总装图的右上方画塑件图 否则就画工序图 且应该在该图上表明 工艺尺寸 字样 塑件图或一序图应该先画 然后画总 装图 绘制工序图时 要标出塑件图号 名称 材料 材料收缩率及图纸比例等 1 总装图的绘制 绘制总装图尽量采用 1 1 的比例 先由型腔开始绘制 主视图与其它视 图同时画出 模具总装图上应明确表达清楚以下列内容 1 成型部分结构 2 浇注系统 排 引气系统结构 3 分型面及脱模取件方式 4 模具外形结构及所有连接件 定位件 导向件的位置 5 辅助工具 取件卸模 校止等工具 6 标注型腔 模具总体尺寸及运动件的极限尺寸位置等 7 零件编出序号 填写零件明细表 精品文档 26欢迎下载 8 标注技术要求和使用说明书 其内容包括 模具有关部分的装配要求 模具的装配工艺要求 分型面的贴合间隙不大于 0 05mm 模具上 下平面 的平行度等 模具的使用和装拆方法 所使用压机 或注射机 的型号 模具防 腐处理 模具编号 标记和字符 密封 保管等以及有关试模和检验方面等要 求 2 绘制全部零件的零件图 根据模具总装图 先内后外 先复杂后简单 先成型零件后结构件的原则 绘制零件图 1 零件图也需按国家制图标准绘制 零件图应与总装图一致 2 尺寸标注要注意基准 尺寸要集中 完整 特别是主要零件的尺寸和 脱模斜度及配合尺寸等 3 零件图上的表面粗糙度的标注方法应按国家机械制图标准的要求标注 4 其它内容 填写零件图标题栏及一些必要的技术要求 如热处理 装 配后的机械加工 表面处理等 七 校对与审核七 校对与审核 首先自我校对 然后相互检查 最后交教师批阅 自我校对内容包括 1 模具及模具零件与塑件图的关系 模具零件的材质 硬度 尺寸精度及模具结构等是否符合塑件图要求 2 塑件方面 塑料料流的流向 缩孔 熔接痕 脱模斜度是否与原设计相符 成型材料 的收缩率是否选用恰当 3 成型设备与模具的关系 注射模的注射量 注射压力 锁模力以及模具强度是否足够 抽芯有否干 涉 模内干涉 模外与机床干涉 压缩模与压机的连接形式及与脱模机构的联 精品文档 27欢迎下载 系和脱模架 4 模具结构方面 1 分型面位置是否选择恰当 有否溢料 开模后塑件应留在有推出装置 的一边 如注射模的塑件一般留在动模 2 脱模方式 推杆 推管大小及位置 数量是否合适 推板是否会被卡 住或擦伤塑件 3 模具温度的调节 加热器的功率和数量 冷却介质的流动路线 位置 大小和数量是否合适 4 具有侧凹和侧孔的抽芯机构有否干涉 5 浇注 排 引气系统是否合理 5 设计图样 1 装配图上各模具零件是否表达清楚 各视图有无矛盾 投影是否正确 有否遗漏 2 零件图上零件的结构件艺性 尺寸精度和表面粗糙度是否合理 热处 理 表面处理 及表面精加工 等是否表达清楚 修模或修磨余量 装配后的补充加工等均应 说明 3 计算成型零件的工作尺寸 6 校核辅助工具的主要工作尺寸 八 编写设计说明八 编写设计说明 1 说明书目录 2 制件图样及设计任务书 3 塑件的工艺分析 包括尺寸 公差 表面质鼙和结构形式等方面 4 模具总体方案拟定过程 包括塑件成型工艺的制订 模具结构类刑及 成型设备的选择 总体方案的分析比较 精品文档 28欢迎下载 5 设备有关工艺参数的校核 6 重要数据的计算过程 7 填写塑件成型工艺卡 8 对本设计进行技术经济分析 9 其它需要说明的内容 收获和体会 10 参考资料索引 第三节第三节 设计实例设计实例 塑件如下图 1 所示 年产量 56 万只 一 分析塑件图一 分析塑件图 1 该塑件结构简单 尺寸精度低 无特殊的要求 全部表面为 Ra 1 6 m 2 材料为聚乙烯 低压 热塑料性塑料 成型性能好 吸水性小 成型时 不易分解 精品文档 29欢迎下载 二 确定成型方法二 确定成型方法 根据前述的聚乙稀成型性能 用注射模塑成型方法 采用单型腔注射模 否则模具结构不紧凑 分流道长度太长 模具制造复 杂 且成 型工艺稳定性难以控制 分型面选择 可选碗口作分型面 由丁聚乙烯的流动性好 且为了不破坏 外观 所以 选用点浇口 浇口设置在碗的底部 这样不影响其外观 为此 该模具应进行两次分行 本塑件是壳型 脱模时吸附在型芯 根据塑件的结构特点 其底部为平底 故可设置组合型心 注塑时利用其组合间隙排气 脱模时 可避免吸附引起的 脱模困难 为了缩短成型周期 提高生产率 保证塑件的质量 动 定摸均开 设冷却通道 三 总装图绘制三 总装图绘制 如图 2 所示 四 本模具特点四 本模具特点 1 结构特点 动模导柱用带阻力钢球 11 开模时 定模 12 首先与定模板 8 分开 然后 型芯 带着塑件与定模 12 分开 然后推出塑件 其点浇口直径选用 R0 9mm 定模 12 的移动距离由销 17 和限位板 19 来控制 定模 12 的移动是由有钢球 11 和小弹簧 10 的作用 2 制造工艺特点 1 精加工要用样板 2 最终需要抛光 3 为防止型芯与顶件器的间隙部分漏水 配合间隙部分严格控制 但工作 精品文档 30欢迎下载 过程中不能卡死 为此 在型芯与动模的 贴合面部分增设密封环 1 20 推杆 2 密封环 3 螺钉 4 顶件器 5 导柱 6 镶件 7 动模导柱 8 定模板 9 螺塞 10 小弹簧 11 钢球 12 定模 13 型芯 14 动模 15 推板 16 动模板 17 销 18 六角螺钉 19 限位板 20 内六角螺钉 22 垫板 精品文档 31欢迎下载 第三部分第三部分 模具制造工艺设计指导书模具制造工艺设计指导书 第一节课程设计的目的和任务第一节课程设计的目的和任务 一 目的一 目的 模具制造工艺学 课程设计是该课程的一个实践性教学环节 为了使学生全面 系统 深入地掌握模具制造工艺学的基础理论 能够综合应用已学过课程的基础理论和 实践知识 能够独立编制模具工作零件工艺规程和对一般复杂程度的冷冲模编制装配工 艺规程 培养学生调查 研究 查找资料 分析计算等方面的能力 二 任务二 任务 1 设计课程的课题可选择一副具有 20 30 种零件数量的复合冲裁模 以侧向分型 或斜导柱式注射模为适宜 2 编写一对冷冲模的凸 凹模零件或一对塑料模的成型零件的加工工艺 并编制成 形 零件工艺卡片 包括电火花线切割 成形磨削或成形电极等 3 绘制一副模具模架或相似零件的加工工艺规程 4 编制冷冲模或塑料模的装配工艺 第二节工艺规程制订步骤第二节工艺规程制订步骤 一 加工工艺规程的制订步骤一 加工工艺规程的制订步骤 1 在制订工艺规程前 应详细分析零件图 技术条件 结构特点以及该零件在模具中 的作用等 2 确定坯料的制造方法 3 初拟工艺路线 注意粗 精基准选择 确定热处理工序 划分加工阶段 有时可 以 拟定几个工艺方案进行分析比较 选择其中较为合理的方案 在拟定工艺过程中 应正 确选 择设备及工 夹 量具 4 根据工艺路线确定各加工阶段的工序尺寸及公差 确定坯料的尺寸 5 根据坯料的材料及硬度计算或查表确定切削用量 精品文档 32欢迎下载 6 填写机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片 工序卡上绘制的工序图可适当 缩 小 或放大 工序图可以简化 但必须画出轮廓线 被加工表面及定位 夹紧部位 被 加工 表面必须用粗实线或其它不同颜色的线条表示 定位用 符号表示 其中 3 表示被限制的自由度数 辅助支承用 符号表示 夹紧力及方向用 符号表示 工序图上表示的零件位置必须是本工序零件在机床上的加工位置 二 装配工艺规程的制订步骤二 装配工艺规程的制订步骤 1 研究分析被装配模具图样和装配时应满足的技术要求 2 对装配尺寸链分析与计算 进一步确定保证产品精度的装配方法 3 对模具结构进行装配工艺性分析 明确各种零部件的装配关系 4 确定各工序中的装配质量要求 确定检测项目 检测方法和工具 5 选择和确定所需装配工具 夹具和设备 如要设计装配专用工装 则应拟定设计 任 务书 6 试模 第三节说明书的编写第三节说明书的编写 编写说明书是设计工作的一个重要组成部分 它是培养学生分析 总结 归纳和表 达能 力的重要方面 自课程设计开始 学生即应将所设计的内容和计算记入说明书草稿本内 设 计终了时 再将草稿本内容整理归纳后 编写正式说明书 说明书的内容不是一般性的描述或现象的罗列 而应该表达自己的设计思想和宗旨 有主次地阐述理由 分析各方案的特点 从而确定最佳方案 对重要表面的工艺方案 定位 夹 紧作详细说明 说明书中应有如下内容 1 目录 2 设计任务书 3 需加工的模具零件图和模具装配图 4 模具零件坯料的制造方法和验收条件 5 加工工艺过程说明 对零件的结构工艺性 技术条件等进行分析的过程 其中 包 括基 准的选择 工艺路线方案的比较 分析和确定 加工设备的选择 刀具 夹具的选择等 等 精品文档 33欢迎下载 6 加工余量的确定 工序间尺寸的计算 7 对技术经济性和对整个设计的结论作出评价和分析 8 课程设计所用的参考资料 第四节实例分析第四节实例分析 如图 4 7 1 所示为低速转子模图样 试按图样要求编制其工艺规程 一 工艺规程的编制一 工艺规程的编制 根据图示结构 对其进行综合分析 其加工工艺过程见表 4 7 1 表 4 7 1 低速转子凸凹模的加工工艺过程 工序号工序名称工 序 内 容设备 1 备料锯床 2 锻造锻出坯料 并去锻造应力空气锤 3 车 车右端面 车尺寸77 1mm 为80mm 车85mm 调头 车左端面 车150mm 钻镗75mm 深 12mm 车床 4 磨磨两端面 保证平行平面磨床 5 钻 镗 钻 镗 8 2 06mm 4 3 06mm 按凸模实际尺 寸加间隙达到尺寸要求 钻 镗mm 4 01 0 0 2 mm 达到尺寸要求 016 0 0 10 坐标镗床 6 车 找正外圆 车77 1mm 留磨削余量 车床 7 钳工划线 钻 攻 4 M10mm 螺纹孔钻床 8 热处理淬火达 60 62HRC 并消除淬火应力 9 磨磨削两端面 保证平行平面磨床 10 磨 磨150mm 磨75mm 深 12mm 磨185mm 磨出即 可 以 4 3 06mm 为基准找正 同轴度小于 0 005mm 磨77 1mm 按凹模实际尺寸减间隙 外圆磨床 内圆磨床 精品文档 34欢迎下载 0 03mm 公差为 0 0lmm 11 线切割数控线切 割机床 12 磨 以77 1mm 外圆找正 磨内孔43 87mm 02 0 0 13 检验检验 电刻标记 上防锈油待装配 按表 4 7 1 工序 11 线切割内容如下 1 按图样要求 根据各副模具特点采用不同的计算方法来进行编程 类似这样 的模具用人工或自动编程 2 加工条件 电极丝选用0 15 0 16mm 的钼丝 走丝速度为 9 10m s 空载电压为 75V 加工电流为 2A 短路电流为 2 5A 工作液用植物皂化液 3 起动机床自动切割成形 二 热固性塑料移动压模装配实例二 热固性塑料移动压模装配实例 如图 4 7 2 所示为热固性塑料移动式压缩模 精品文档 35欢迎下载 图 4 7 1 低速转子模 Cr12 精品文档 36欢迎下载 精品文档 37欢迎下载 图 4 7 2 热固性塑料移动式压模 1 一上模型芯 2 一嵌件螺钉 3 一凹模 4 一铆钉 5 一螺纹型芯 6 一导柱 7 9 一型 芯拼块 8 一下模型芯 10 14 一支承板 11 一下模固定板 12 一导柱 13 一上模固定板 1 1 装配要求 装配要求 1 模具上下平面的平行度偏差不大于 O 05mm 2 A 面与 B 面必须同时接触 3 保证尺寸 6 05 0 03mm 2 2 装配步骤 装配步骤 1 修制凹模 图 4 7 3 图 4 7 3 凹模加工要求 1 凹模修整前的情况 四周加工完毕 上下两平面留有修磨余量 型腔内表面 留有修配余量 加料腔留有精修量 斜度已铣去 2 用淬硬后的压印冲头压印后 修锉型腔部分 使冲头与型腔紧密配合 间隙 为 0 02mm 然后再由钳工锉出型腔及角部斜度 最后用锉刀精修型腔配合面达到要求尺 寸 注意保持和加料腔的对称度 型腔留研磨余量 3 精修加料腔的配合面和斜度 4 按划线钻 铰导柱孔 5 测量加料腔的实际深度 换算嵌件螺杆孔的位置 以 A 面为基准镗制安装嵌 精品文档 38欢迎下载 件螺杆的孔 镗孔后进行精铰 6 外形锐边倒圆角 7 热处理 8 研光型腔工作部分 2 修整固定板的固定孔 1 上模固定板 13 用上模型芯 1 压印 下模固定板 11 用压印冲头压印 用锉刀 机修整固定孔至配合尺寸 2 修制斜度和压入口圆角 3 将型芯压入固定板 1 将上型芯压入固定板 13 2 将下模型芯 8 及型芯拼块 7 9 压入固定板 11 4 按型芯与固定板装配后的实际高度修磨凹模 A 面和 C 面 涂色检查使上 下型芯相接触 并使上型芯和加料腔台肩相接触 5 在固定板上复钻并铰制导柱孔 1 将凹模与上型芯配合 两者之间插入垫片 使四周间隙均匀 然后复钻出固 定板的导柱孔 图 4 7 4 拆开后铰孔并锪台肩沉孔 2 与上述方法相同 钻铰下固定板导柱孔 精品文档 39欢迎下载 图 4 7 4 在上固定板上复钻导柱孔 6 将导钉压入固定板 7 将固定板底面磨平 图 4 7 5 图 4 7 5 型芯 导柱和固定板装配后磨平 8 型芯和凹模镀铬及研光 1 将在前工序中已全部加工完成并经热处理的凹模 3 上模型芯 1 下模型芯 8 及型芯 拼块 7 9 的工作表面进行镀铬 型芯及型芯拼块应自固定板内拆下 2 将镀铬研光至 R0 1m 以下 9 支承板与固定板铆合 磨平 1 将上模型芯 1 装入固定板 13 盖上支承板 14 铆合 2 将下模型芯 8 和型芯拼块 7 9 组合后装入下模固定板 11 盖上支承板 10 铆 合 磨平 精品文档 40欢迎下载 第四部分第四部分 模具模具 CADCAD 设计指导书设计指导书 一 设计的目的一 设计的目的 模具 CAD 设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课 技术基础 课和专业课的基础后 所设置的一个重要的实践性教学环节 其目的是 1 综合运用本专业所学的理论知识和实践技能 利用 Pro E 进行模具设 计工作的实际训练 2 巩固与拓宽 模具 CAD 等所学的内容 掌握设计方法和步骤 二 模具设计界面及零件分模基本步骤二 模具设计界面及零件分模基本步骤 模具设计模块 Pro MOLDESIGN 是 Pro E 基于其装配的可选模块 模块提供 了零件的分模设计 产生构成型腔的凸凹模 滑块等各零件 进行浇注 冷却 顶出系统设计 利用 Moldbase Library 配置合适的模架 完成整副模具的全 三维设计 如利用 Pro E 选配的 插件模块 将分模后型腔系统装入模架 中 利用其零件库 能更快捷的进行模具全参数设计 并自动产生二维工程图 和 BOM 表 本章主要讲述零件分模的方法及技巧 2 12 1 模具设计界面及零件分模基本步骤模具设计界面及零件分模基本步骤 现以一简单零件为例 介绍分模的各流程 1 新建一文件 输入文件名如 exe 1 模板可事先定制 如图 1 所示 精品文档 41欢迎下载 图 1 2 按确定后 进入工作界面 如图 2 所示 可发现右侧多了一排图标 是分模的快捷键 左