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儿童玩具 叶轮 注塑 模具设计 仿真 加工 proe 机械 毕业设计 论文 a3228

资源描述：

文档包括:

说明书一份，26页，13200字左右。

任务书一份。

开题报告一份。

外文翻译一份。

实习报告一份。

课题申报表一份。

PROE三维图一套。

零件加工工艺卡片一份。

图纸共19张，如下所示

A0-总装图.dwg

A3-凸模.dwg

A3-凹模.dwg

A3-动模座板.dwg

A3-动模板.dwg

A3-垫块.dwg

A3-定模座板.dwg

A3-定模板.dwg

A3-推板.dwg

A3-推板支撑板.dwg

A3-支撑板.dwg

A3-玩具叶轮.dwg

A4-复位杆.dwg

A4-定位环.dwg

A4-导套.dwg

A4-导柱.dwg

A4-推板导套.dwg

A4-推板导柱.dwg

A4-浇口套.dwg

内容简介：

目录 . 1 （制品） . 1 . 2 套 . 2 . 3 . 3 . 4 . 4 . 5 . 5 . 6 撑板 . 6 . 7 . 7 . 8 1 （制品） 2 套 3 4 6 7 8 毕 业 设 计 模具零件三维造型卡片 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 潘 伟 班 级 B 机制 051 学 号 0511110212 指导教师 刘 道 标 完成日期 2009 年 5 月 28 日 “ 插 套 式 ” 先 复 位 机 构 的 注 塑 模 设 计郭 新 玲(陕 西 工 业 职 业 技 术 学 院 ,咸 阳 712000)摘 要 介 绍 “ 插 套 式 ” 先 复 位 机 构 的 结 构 组 成 及 其 工 作 原 理 ,并 通 过 实 例 分 析 了 这 种 先 复 位 机 构 的 具 体 应 用 。经 生 产 验 证 ,采 用 这 种 先 复 位 机 构 可 使 注 塑 模 具 结 构 简 单 、 紧 凑 ,动 作 可 靠 ,使 用 效 果 好 。关 键 词 先 复 位 机 构 注 塑 模 具 抽 芯 机 构 推 出 机 构 干 涉在 注 塑 模 设 计 中 ,当 塑 料 制 品 上 有 与 模 具 开 模方 向 不 一 致 的 侧 向 凹 槽 或 侧 孔 时 ,为 了 顺 利 脱 模 而不 损 坏 塑 料 制 品 ,模 具 结 构 上 需 要 设 计 侧 向 分 型 与抽 芯 机 构 1 。 具 有 侧 向 分 型 与 抽 芯 机 构 的 注 塑 模 ,必 须 保 证 模 具 按 “ 注 射 - 推 出 - 先 复 位 - 再 合 模 ” 的 顺 序 循 环 动 作 ,如 果 在 下 一 次 合 模 (如 图 1 )过 程 中 ,侧 型 芯 的 复 位 (回 到 成 型 位 置 )先 于推 杆 (或 推 管 )的 复 位 (回 到 不 顶 出 位 置 ) ,那 么 将 发生 推 杆 与 侧 型 芯 相 互 碰 撞 干 涉 而 使 模 具 损 坏 的 现象 1 。1 推 杆 ; 2 注 塑 件 ; 3 滑 块 ; 4 动 模 板 ; 5 锁 紧 块 ;6 定 模 座 板 ; 7 斜 导 柱 ; 8 型 芯a 成 型 ; b 合 模图 1 干 涉 现 象为 了 避 免 干 涉 现 象 ,一 方 面 可 调 整 推 杆 的 位 置和 尺 寸 ,一 般 尽 量 考 虑 推 杆 与 侧 型 芯 不 要 设 计 在 同一 平 面 内 1 - 2 ,但 这 种 方 法 常 常 受 到 模 具 结 构 (模 板尺 寸 及 注 塑 件 顶 出 高 度 )的 限 制 ;另 一 方 面 就 必 须在 模 具 结 构 中 设 计 先 复 位 机 构 1 ,以 保 证 推 杆 的 复位 先 于 侧 型 芯 的 复 位 动 作 。先 复 位 机 构 的 类 型 很 多 ,有 弹 簧 式 、 三 角 滑 块式 、 摆 杆 式 、 杠 杆 式 等 。 弹 簧 式 先 复 位 机 构 由 于 结 构简 单 ,装 配 与 更 换 较 为 方 便 ,目 前 应 用 较 普 遍 ,但 弹簧 本 身 存 在 着 疲 劳 蠕 变 性 ,从 而 产 生 时 效 变 化 和 高温 下 弹 簧 失 效 的 现 象 ,所 以 弹 簧 先 复 位 机 构 的 复 位动 作 不 可 靠 ,安 全 性 较 差 2 - 3 。 后 几 种 先 复 位 机 构由 于 结 构 复 杂 ,实 际 应 用 较 少 。 笔 者 通 过 大 量 的 实践 以 及 参 考 国 内 外 先 进 的 模 具 结 构 ,设 计 了 一 种 新型 的 “ 插 套 式 ” 先 复 位 机 构 ,这 种 机 构 在 实 际 使 用 中效 果 良 好 。1 “ 插 套 式 ” 先 复 位 机 构“ 插 套 式 ” 先 复 位 机 构 的 结 构 如 图 2所 示 。 主要 由 复 位 顶 杆 5和 复 位 顶 筒 10 (如 图 3 )构成 。 复 位 顶 杆 固 定 在 定 模 板 4上 ,复 位 顶 筒 固 定 在推 杆 固 定 板 11上 ,由 于 复 位 顶 杆 长 度 很 长 ,为 了 保证 其 运 动 精 度 ,常 常 在 动 模 板 7上 设 有 套 筒 6 (如 图3 ) ,同 时 为 了 便 于 装 配 和 调 整 ,在 复 位 顶 杆 和收 稿 日 期 : 200721222336郭 新 玲 :“ 插 套 式 ” 先 复 位 机 构 的 注 塑 模 设 计复 位 顶 筒 中 设 计 有 垫 块 3和 垫 块 9 (分 别 如 图 3 )。“ 插 套 式 ” 先 复 位 机 构 的 工 作 原 理 是 :由 于 复 位顶 杆 头 部 直 径 大 于 复 位 顶 筒 豁 口 处 内 侧 直 径 1 。 在 合 模 时 ,复 位 顶 杆 先 压 住 复 位 顶 筒 的 豁 口端 面 ,迫 使 复 位 顶 筒 与 复 位 顶 杆 同 时 运 动 ,从 而 使 推出 机 构 复 位 。 此 时 斜 导 柱 尚 未 进 入 侧 滑 块 的 斜 孔中 ,侧 滑 块 仍 保 持 在 定 位 点 位 置 上 ,但 推 杆 已 复 位 到不 与 侧 型 芯 发 生 干 涉 的 部 位 。 继 续 合 模 时 ,复 位 顶杆 受 到 进 一 步 挤 压 ,迫 使 复 位 顶 筒 豁 口 处 外 让 ,复 位顶 杆 与 复 位 顶 筒 之 间 不 再 发 生 推 力 作 用 而 顺 利 进 入复 位 顶 筒 之 内 。 此 时 斜 导 柱 才 进 入 侧 滑 块 的 斜 孔中 ,迫 使 侧 滑 块 向 内 运 动 到 成 型 位 置 (即 侧 滑 块 复位 ) ,直 到 模 具 完 全 闭 合 (见 图 2)。2 实 例 应 用2. 1 模 具 的 工 作 原 理图 4所 示 为 具 有 侧 抽 芯 机 构 的 典 型 注 塑 模 具 结构 。 由 于 侧 型 芯 与 推 杆 在 合 模 时 发 生 干 涉 现 象 ,而注 塑 件 所 需 的 推 出 距 又 较 长 ,无 法 从 模 具 结 构 尺 寸上 避 免 干 涉 现 象 ,所 以 该 模 具 必 须 设 计 先 复 位 机 构 。采 用 “ 插 套 式 ” 先 复 位 机 构 。 该 模 具 工 作 原 理 如 下 :(1)注 射 :当 模 具 完 全 闭 合 后 ,经 注 射 、 保 压 、 冷却 一 段 时 间 后 注 塑 件 成 型 。(2)开 模 :在 注 塑 机 作 用 下 ,模 具 开 启 。 由 于 开模 弹 簧 33的 作 用 ,模 具 首 先 沿 - 面 处 分 型 ,弯销 40驱 动 右 滑 块 43迫 使 右 侧 型 芯 抽 出 ,当 定 模 板7运 动 到 型 腔 中 孔 的 台 肩 与 定 距 拉 杆 30的 台 肩 相碰 时 ,由 于 定 距 拉 杆 的 限 制 ,定 模 板 不 动 ,模 具 沿 - 面 分 型 ,脱 浇 板 5使 点 浇 口 浇 注 系 统 凝 料 从 拉料 杆 4上 脱 下 ,由 于 定 距 螺 钉 36的 作 用 ,第 二 次 分型 停 止 ;动 模 继 续 向 下 运 动 ,模 具 沿 动 定 模 主 分 型 面 三 次 分 型 ,开 模 力 通 过 斜 导 柱 53作 用 于 左滑 块 50,迫 使 滑 块 在 动 模 板 的 导 滑 槽 内 侧 向 移 动 ,完 成 左 侧 型 芯 的 抽 出 ,与 此 同 时 ,注 塑 件 由 于 包 紧 小型 芯 18和 动 模 镶 块 11而 留 在 动 模 侧 ,开 模 到 一 定行 程 后 ,注 塑 机 顶 杆 推 动 推 板 22并 由 推 板 推 动 推 杆15、 16和 推 管 26使 注 塑 件 从 模 具 中 脱 出 。(3)合 模 :合 模 时 ,动 模 向 上 运 动 ,固 定 在 定 模板 上 的 复 位 顶 杆 8端 面 首 先 与 复 位 顶 筒 17端 面 接触 ,在 合 模 力 作 用 下 ,复 位 顶 筒 与 复 位 顶 杆 同 时 向 下运 动 使 推 杆 固 定 板 24复 位 ,当 推 杆 复 位 到 不 与 左 右侧 型 芯 发 生 干 涉 的 位 置 后 ,弯 销 和 斜 导 柱 才 分 别 进入 右 滑 块 和 左 滑 块 的 斜 孔 中 ,驱 动 两 侧 型 芯 而 复 位 ;随 着 合 模 动 作 的 继 续 进 行 ,在 合 模 力 的 作 用 下 复 位顶 杆 使 复 位 顶 筒 豁 口 处 发 生 弹 性 变 形 (复 位 顶 筒 的材 料 选 用 弹 簧 钢 ,结 构 如 图 3 ) ,从 而 使 复 位 顶杆 伸 到 复 位 顶 筒 的 内 孔 中 ,使 左 右 滑 块 回 到 成 型 位置 ,此 时 模 具 型 腔 才 完 全 闭 合 ,可 进 行 下 一 个 周 期 的1 定 位 圈 ; 2、 20 螺 塞 ; 3 主 流 道 衬 套 ; 4、 14 拉 料 杆 ; 5 脱 浇 板 ; 6、 13、 54 垫 块 ; 7 定 模 板 ; 8 复 位 顶 杆 ; 9 定 模 镶 块 ;10 开 闭 器 ; 11 动 模 镶 块 ; 12 套 筒 ; 15、 16 推 杆 ; 17 复 位 顶 筒 ; 18 小 型 芯 ; 19、 47 支 承 块 ; 21 动 模 座 板 ; 22 推 板 ;23 推 板 导 套 ; 24 推 杆 固 定 板 ; 25 推 板 导 柱 ; 26 推 管 ; 27 动 模 板 ; 28、 38、 46、 48、 52 螺 钉 ; 29 导 柱 ; 30 定 距 拉 杆 ;31、 34 导 套 ; 32 塑 料 件 ; 33 弹 簧 ; 35 定 模 座 板 ; 36 定 距 螺 钉 ; 37、 39 衬 套 ; 40 弯 销 ; 41 锁 紧 块 ; 42 限 位 块 ;43、 50 滑 块 ; 44、 49 耐 磨 块 ; 45 支 承 柱 ; 51 斜 楔 ; 53 斜 导 柱图 4 采 用 “ 插 套 式 ” 先 复 位 机 构 的 注 塑 模 结 构46 工 程 塑 料 应 用 2008年 ,第 36卷 ,第 3期 注 射 。2. 2 “ 插 套 式 ” 先 复 位 机 构 注 塑 模 的 结 构 特 点(1)“ 插 套 式 ” 先 复 位 机 构 一 般 设 计 在 模 具 内部 ,不 需 要 设 置 微 动 开 关 报 警 便 能 有 效 保 证 推 杆 先复 位 ,所 以 模 具 紧 凑 、 简 单 ,制 造 较 容 易 。(2)这 种 先 复 位 机 构 的 复 位 顶 杆 、 套 筒 和 复 位顶 筒 均 为 刚 性 结 构 ,在 动 作 进 行 中 没 有 弹 性 变 形 和松 弛 现 象 ,所 以 整 个 动 作 过 程 运 动 中 精 度 较 高 ,复 位机 构 寿 命 也 较 高 ,便 于 维 修 和 调 整 。(3)受 力 均 匀 ,灵 敏 度 高 ,复 位 动 作 平 稳 ,安 全可 靠 。(4)因 为 推 出 机 构 的 复 位 动 作 与 侧 抽 芯 机 构 的复 位 动 作 分 两 个 阶 段 进 行 ,丝 毫 没 有 相 互 干 涉 的 可能 性 ,协 调 性 好 。(5)结 构 通 用 性 强 ,这 种 先 复 位 机 构 作 为 大 抽拔 距 时 的 复 位 是 最 理 想 的 ,稍 加 改 造 还 可 以 作 为 二级 推 出 机 构 用 ,容 易 实 现 标 准 化 、 系 列 化 。(6)这 种 先 复 位 机 构 与 别 的 先 复 位 机 构 一 样 , 2个 或 4个 复 位 组 合 件 的 装 配 精 度 要 求 较 高 , 2个 或 4个 复 位 组 合 件 的 运 动 要 求 同 步 ,保 证 在 运 动 中 受 力均 匀 ,运 动 平 稳 。3 结 语“ 插 套 式 ” 先 复 位 机 构 由 于 结 构 简 单 、 通 用 性强 、 设 计 位 置 灵 活 ,所 以 在 注 塑 模 具 的 生 产 设 计 中 应用 广 泛 ,能 取 得 良 好 的 经 济 和 社 会 效 益 。参 考 文 献 1 翁 其 金 . 塑 料 模 塑 成 型 技 术 M . 北 京 : 机 械 工 业 出 版 社 ,2001: 191 - 214. 2 花 漫 沁 . 调 压 阀 体 注 射 模 具 先 复 位 机 构 J . 轻 工 模 具 , 1987(2) : 30 - 31. 3 姜 伯 军 . 注 射 模 顶 出 系 统 先 复 位 机 构 的 设 计 改 进 J . 模 具 制造 , 2004 (7) : 47 - S F O N L D 712000, p le of p of by by D S 机 械 迅 猛 成 长 ,配 套 业 发 展 前 景 广 阔众 所 周 知 ,中 国 塑 料 加 工 业 巨 大 的 发 展 潜 力 为 注 塑 机 产业 迅 猛 成 长 开 拓 了 广 阔 空 间 。 目 前 在 塑 料 加 工 制 品 中 , 83%采 用 了 注 射 成 型 。 近 年 来 由 于 汽 车 、 建 筑 、 医 药 等 产 业 对 注射 制 品 日 益 增 长 的 需 要 ,推 动 了 注 射 成 型 技 术 水 平 的 发 展 和提 高 。 我 国 塑 料 机 械 有 70%左 右 是 注 塑 机 。 从 美 国 、 日 本 、德 国 、 意 大 利 、 加 拿 大 等 主 要 生 产 国 来 看 ,注 塑 机 的 产 量 都 在逐 年 增 加 ,在 塑 料 机 械 中 占 的 比 例 最 大 。随 着 注 塑 机 的 发 展 及 国 际 市 场 的 不 断 扩 大 ,给 塑 机 辅 机及 周 边 设 备 的 市 场 带 来 了 更 大 的 市 场 和 更 多 的 商 机 ,以 往 ,中 国 客 户 大 都 只 注 重 加 工 设 备 的 投 资 ,而 选 购 相 对 较 为 廉 价的 辅 机 及 周 边 设 备 。 随 着 汽 车 、 移 动 电 话 、 电 子 电 器 、 食 品 饮料 包 装 、 塑 料 建 材 等 市 场 的 迅 猛 发 展 ,为 之 配 套 的 塑 料 制 品加 工 商 为 了 满 足 终 端 市 场 对 高 品 质 塑 料 产 品 的 需 求 ,开 始 选用 高 档 次 的 辅 助 设 备 配 合 生 产 。 (锐 )未 来 5年 世 界 需 求 将 继 续 快 速 增 长据 分 析 ,未 来 5年 世 界 需 求 将 继 续 快 速 增长 ,年 均 增 速 为 6. 8% ,预 计 2012年 总 需 求 将 达 到 775万 t,其 中 亚 洲 将 占 到 未 来 世 界 需 求 增 长 部 分 的 3 /4。 世 界 工 业 在 2005 2006年 经 过 高 速 发 展 之 后 ,投 资 有 所 放慢 ,自 2000年 以 来 已 增 加 了 生 产 能 力 85% ,这 期 间 由 于 供 应过 剩 和 投 资 过 快 ,致 使 行 业 效 益 下 降 和 开 工 率 下 降 。 2007年 以 来 ,由 于 受 需 求 增 长 的 刺 激 ,生 产 商 开 始 回 到 新 建 轨 道 。研 究 认 为 , 2000 2007年 世 界 年 均 增 速 达 到8. 7%。 亚 洲 是 世 界 上 最 大 的 需 求 市 场 和 生 产 地 区 ,包 括 韩国 、 日 本 和 中 国 , 2007年 东 亚 约 占 全 球 需 求 的 46% ,该 地 区产 能 约 占 全 球 47%。 由 于 需 求 快 速 增 加 也 提 高 了 行 业 装 置利 用 , 2007年 世 界 行 业 开 工 率 达 到 80%左 右 。其 中 软 包 装 约 占 需 求 的 77%。 (中 聚 网 )罗 门 哈 斯 推 出 新 一 代 研 磨 垫在 全 球 半 导 体 行 业 化 学 机 械 研 磨 ( 术 及 创 新 方面 处 于 领 先 地 位 的 罗 门 哈 斯 公 司 电 子 材 料 事 业 部近 日 宣 布 ,其 先 进 的 V 台 家 族 又 增 添 一 款 新品 V 000 垫 。这 款 研 磨 垫 可 用 于 65 存 储 及 逻 辑 芯 片 的 量 产 ,能 大 大 降 低 浅 沟 槽 隔 离 工 艺 及 层 间 绝 缘 应 用 的 缺 陷 率 。 该研 磨 垫 采 用 了 事 业 部 专 门 设 计 的 聚 合 材 料 ,适 用于 各 种 市 售 研 磨 液 ,能 显 著 降 低 研 磨 缺 陷 率 。 此 外 ,孔 隙 尺寸 及 密 度 的 优 化 设 计 也 是 此 款 新 品 的 主 要 设 计 亮 点 。 罗 门哈 斯 在 开 发 V 000时 对 聚 合 材 料 及 孔 隙 结 构 进 行了 优 化 设 计 ,大 大 提 高 了 工 艺 的 可 靠 性 ,并 可 将 现有 材 料 及 震 纹 缺 陷 率 降 低 50%。 (中 化 网 )56郭 新 玲 :“ 插 套 式 ” 先 复 位 机 构 的 注 塑 模 设 计 模 具 制 造 2 0 0 8 年 第 3 期 耐 斯 合 模 机 飞 模 好 帮 手电 话 : 0 7 6 9 - 2 2 7 0 7 0 2 9 / 7 传 真 : 0 7 6 9 - 2 2 7 0 8 2 4 0H t t p : / / w w w . n i c e m a c h i n e . n e t E - m a i l : n i c e n i c e m a c h i n e . n e 东省东莞市大朗镇高英村高英路118号电话:0769769铜及铍铜生产标准及订造模胚、模胚零配件图 5 制 品 变 形 预 补 偿 模 型4 风 扇 注 射 模 设 计风 扇 模 具 的 设 计 工 作 是 应 用 U G I I 软 件 的M o l d w i z a r d 模 块 来 完 成 的 。 当 对 预 补 偿 C A D 模 型 的 缩水 率 ( 收 缩 率 ) 设 置 好 后 , 即 可 构 造 分 模 曲 线 与 分 模 曲面 , 对 型 腔 进 行 体 积 分 割 。 选 用 M o l d w i z a r d 模 块 提 供的 标 准 模 架 , 添 加 顶 料 杆 、 定 位 环 、 主 流 道 衬 套 、 导 柱 、复 位 杆 等 标 准 件 , 再 开 设 冷 却 系 统 与 浇 注 系 统 。 完 成后 的 风 扇 注 射 模 装 配 图 如 图 6 所 示 2 。5 结 束 语利 用 收 缩 变 形 和 翘 曲 变 形 同 时 进 行 了 变 形 预 补偿 的 模 型 再 次 设 计 并 制 造 出 的 模 具 , 试 模 时 间 大 大 缩短 , 且 不 良 尺 寸 较 前 一 次 模 具 成 型 的 制 品 大 幅 减 少 。仅 经 过 两 次 小 幅 修 模 便 通 过 了 客 户 的 质 量 审 核 , 制 品合 格 率 为 9 9 . 5 % 。在 成 型 物 料 与 注 射 工 艺 条 件 都 确 定 的 情 况 下 , 变形 预 补 偿 不 失 为 降 低 注 射 制 品 变 形 的 一 种 有 效 方 法 。图 6 风 扇 注 射 模 装 配 图1 . 定 模 座 板 2 . 定 模 板 3 . 制 品 4 . 定 位 环 5 . 主 流 道 衬6 . 定 模 型 腔 镶 块 7 . 冷 却 水 道 8 . 顶 板 9 . 导 套 1 0 . 导 柱1 1 . 支 撑 块 1 2 . 复 位 杆 1 3 . 顶 杆 固 定 板 1 4 . 推 板 1 5 . 动模 座 板 1 6 . 顶 杆 1 7 . 动 模 型 芯 1 8 . 动 模 板6 参 考 文 献 1 左 大 平 等 . 关 于 P A 6 6 / G F 3 0 制 品 翘 曲 变 形 的 研 究 J . 工 程塑 料 应 用 , 2 0 0 5 , ( 1 2 ) 2 左 大 平 等 . C A D 技 术 在 风 扇 注 射 模 具 设 计 中 的 应 用 J . 模具 工 业 , 2 0 0 6 , ( 2 )双 耳 托 板 自 锁 螺 母 冷 镦 工 艺 及 模 具 设 计信 阳 航 天 标 准 件 厂 ( 河 南 信 阳 4 6 4 0 0 0 ) 王 修 保【 摘 要 】 详 细 介 绍 了 双 耳 托 板 自 锁 螺 母 冷 镦 技 术 的 特 点 。 对 双 耳 托 板 自 锁 螺 母 进 行 了 工 艺 分析 、 制 订 了 冷 镦 工 艺 路 线 、 计 算 了 毛 坯 尺 寸 等 。 根 据 实 践 经 验 总 结 了 毛 坯 的 制 备 处 理 、 冷 镦 模具 结 构 设 计 及 加 工 技 术 要 求 。关 键 词 : 双 耳 托 板 自 锁 螺 母 ; 冷 镦 工 艺 ; 模 具 结 构T e c h n o l o g y A n a l y s i s a n d D e s i g n o f C o l d - F o r g i n gD i e f o r t h e A n c h o r L o c k i n g - N u t s w i t h T w o l u g【 A b s t r a c t 】 T h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e a n c h o r L o c k i n g - n u t s w i t h t w o l u g c o l d - f o r g i n g t e c h n o l o g yw a s i n t r o d u c e d i n d e t a i l . T h e t e c h n o l o g i c a l a n a l y s i s w a s c o n d u c t e d , t h e c o l d - f o r g i n g t e c h n o l o g yw a s f o r m u l a t e d , a n d t h e b l a n k d i m e n s i o n w a s c a l c u l a t e d f o r t h e a n c h o r l o c k i n g - n u t s w i t h t w o l u g .T h e p r e p a r a t i o n t r e a t m e n t o f t h e b l a n k , t h e s t r u c t u r e d e s i g n o f t h e c o l d - f o r g i n g d i e a n d t h em a n u f a c t u r i n g t e c h n i c a l r e q u i r e m e n t s w e r e g e n e r a t e d b a s i n g o n p r a c t i c e e x p e r i e n c e .K e y w o r d s : a n c h o r l o c k i n g - n u t s w i t h t w o l u g ; c o l d - f o r g i n g t e c h n o l o g y ; d i e s t r u c t u r 言托 板 自 锁 螺 母 是 航 空 航 天 领 域 最 常 用 的 一 类 自锁 螺 母 , 具 有 重 量 轻 、 安 装 部 位 特 殊 、 使 用 方 便 等 特点 , 被 广 泛 应 用 。 锻 模 技 术 !5 8 模 具 制 造 2 0 0 8 年 第 3 期耐 斯 合 模 机 飞 模 好 帮 手电 话 : 0 7 6 9 - 2 2 7 0 7 0 2 9 / 7 传 真 : 0 7 6 9 - 2 2 7 0 8 2 4 0H t t p : / / w w w . n i c e m a c h i n e . n e t E - m a i l : n i c e n i c e m a c h i n e . n e 东省东莞市大朗镇高英村高英路128号电话:0769769莞)有限公司专利设计多功能深孔钻床、合模机、数控铣床为模具及机械行业带来更高效率由 于 双 耳 托 板 自 锁 螺 母 在 航 空 、 航 天 类 产 品 上 优先 选 择 , 因 此 需 求 量 很 大 。 但 国 内 对 该 类 托 板 自 锁 螺母 的 加 工 主 要 采 用 板 料 拉 伸 、 预 加 工 台 阶 料 或 预 加 工球 状 料 再 深 加 工 等 加 工 方 法 , 存 在 工 艺 落 后 、 产 品 质 量差 、 材 料 单 耗 高 、 劳 动 强 度 大 、 生 产 效 率 低 、 废 品 率 高 等缺 点 , 无 法 满 足 客 户 大 批 量 采 购 的 要 求 , 在 多 年 实 践 和变 革 的 基 础 上 , 我 们 成 功 实 现 了 托 板 自 锁 螺 母 及 托 板螺 钉 类 零 件 的 一 次 冷 镦 成 形 , 满 足 了 客 户 的 需 求 。2 工 艺 分 析图 1 所 示 双 耳 托 板 自 锁 螺 母 规 格 为 M 6 1 m m , 材料 为 M L 3 0 C r M n S i A 钢 。图 1 零 件 图国 内 加 工 此 类 自 锁 螺 母 主 要 采 用 的 加 工 工 艺 路线 分 为 如 下 3 种 :( 1 ) 第 1 种 为 板 料 加 工 : 备 料 - 下 料 - 冲 裁 - 滚 光 - - 拉 伸 - 退 火 - 喷 砂 - 润 滑 - 拉 伸 - 挑 裂 - 车 加工 - 切 边 - 去 毛 刺 - 攻 丝 - 收 口 ( 获 得 锁 紧 力 矩 ) - 热 处 理( 淬 火 ) - 喷 砂 - 探 伤 - 表 面 处 理 - 机 械 性 能 试 验 。此 种 工 艺 路 线 的 缺 点 是 : 工 艺 路 线 长 , 生 产 周期 长 , 批 量 生 产 能 力 有 限 ; 合 金 钢 板 材 拉 伸 困 难 , 易出 现 拉 伸 裂 纹 和 折 边 , 易 拉 伤 模 腔 , 且 需 要 良 好 的 润滑 和 多 次 拉 伸 , 成 形 困 难 ; 拉 伸 后 需 装 夹 圆 柱 部 位 ,车 加 工 台 阶 孔 , 易 装 夹 变 形 , 导 致 收 口 困 难 , 最 终 导 致锁 紧 力 矩 不 稳 定 。( 2 ) 第 2 种 为 棒 料 加 工 : 备 料 - 车 加 工 ( 车 成 台 阶轴 ) - 退 火 - 喷 砂 - 润 滑 - 正 挤 - 退 火 - 喷 砂 - 润滑 - 正 挤 - 车 加 工 ( 包 括 车 端 面 及 钻 、 扩 、 镗 螺 纹 底 孔等 ) - 切 边 - 去 毛 刺 - 攻 丝 - 收 口 ( 获 得 锁 紧 力 矩 ) - 热 处理 ( 淬 火 ) - 喷 砂 - 探 伤 - 表 面 处 理 - 机 械 性 能 试 验 。此 种 工 艺 路 线 的 缺 点 是 : 需 要 采 用 直 径 较 大 的棒 材 , 材 料 机 加 工 切 削 量 较 大 , 生 产 成 本 高 ; 成 形 困难 , 需 要 采 用 大 吨 位 机 床 设 备 , 设 备 费 用 高 ; 需 要 增加 多 道 中 间 退 火 工 序 , 生 产 成 本 高 , 生 产 周 期 长 ; 模具 损 耗 较 大 ; 金 属 流 线 不 完 整 , 托 板 螺 母 两 耳 易 折断 , 质 量 较 差 。( 3 ) 第 3 种 为 线 材 加 工 : 备 料 - 初 镦 ( 镦 球 ) - 退 火 - 喷 砂 - 润 滑 - 终 镦 ( 拍 扁 ) - 退 火 - 喷 砂 - 车 加 工 ( 包括 车 端 面 及 钻 、 扩 、 镗 螺 纹 底 孔 等 ) - 切 边 - 去 毛 刺 - 攻丝 - 收 口 ( 获 得 锁 紧 力 矩 ) - 热 处 理 ( 淬 火 ) - 喷 砂 - 探 伤 处 理 - 机 械 性 能 试 验 。此 种 工 艺 路 线 的 缺 点 是 : 工 艺 路 线 长 , 生 产 周期 长 ; 初 镦 时 , 初 镦 球 料 的 形 状 要 求 很 高 , 否 则 终 镦后 零 件 易 沿 分 模 面 开 裂 , 废 品 率 较 高 , 产 品 质 量 不 稳定 ; 机 床 的 吨 位 要 求 较 高 , 设 备 费 用 高 , 模 具 易 损坏 ; 需 要 增 加 多 道 中 间 退 火 工 序 , 生 产 成 本 高 。随 着 用 户 对 产 品 质 量 的 要 求 越 来 越 高 , 航 空 、 航天 产 品 对 产 品 质 量 的 可 靠 性 要 求 越 来 越 严 , 旧 的 生 产工 艺 越 来 越 不 适 应 新 形 势 、 高 发 展 的 要 求 。 经 过 探 索 、实 践 和 革 新 , 改 进 了 加 工 方 法 , 制 订 了 新 的 加 工 工 艺路 线 : 备 料 ( 丝 材 ) - 冷 镦 ( 三 工 位 ) - 冲 孔 - 切 边 - 攻 丝 ( 获 得 锁 紧 力 矩 ) - 热 处 理 ( 淬 火 ) - 喷 砂 - 探 伤 - 表面 处 理 - 机 械 性 能 试 验 。图 2 为 加 工 工 序 简 图 。图 2 工 序 简 图a 冷 镦 ( 工 位 : 初 镦 ; 工 位 : 终 镦 ( 拍 扁 ) ; 工 位 : 挤 孔 )b 冲 孔 c 切 边 d 攻 丝 e 收 口此 种 工 艺 路 线 的 优 点 是 :( 1 ) 在 3 工 位 冷 镦 机 上 一 次 性 镦 制 成 形 , 工 艺 路线 短 , 生 产 周 期 短 , 自 动 化 程 度 高 , 可 大 批 量 生 产 。( 2 ) 多 工 位 连 续 性 生 产 , 利 用 金 属 变 形 时 产 生 的变 形 热 , 使 金 属 软 化 , 金 属 在 较 软 的 状 态 下 成 形 , 不 需要 增 加 中 间 退 火 工 序 及 润 滑 处 理 。 锻 模 技 术 5 9 模 具 制 造 2 0 0 8 年 第 3 期 耐 斯 合 模 机 飞 模 好 帮 手电 话 : 0 7 6 9 - 2 2 7 0 7 0 2 9 / 7 传 真 : 0 7 6 9 - 2 2 7 0 8 2 4 0H t t p : / / w w w . n i c e m a c h i n e . n e t E - m a i l : n i c e n i c e m a c h i n e . n e 东省东莞市大朗镇高英村高英路118号电话:0769769铜及铍铜生产标准及订造模胚、模胚零配件( 3 ) 多 工 位 上 直 接 挤 压 沉 孔 和 冲 孔 代 替 车 加 工 螺纹 底 孔 , 生 产 效 率 高 , 尺 寸 一 致 性 高 , 产 品 质 量 稳 定 。( 4 ) 消 除 了 车 加 工 及 预 加 工 造 成 的 金 属 流 线 的 破坏 和 切 断 , 产 品 金 属 流 线 好 , 产 品 强 度 高 。( 5 ) 材 料 利 用 率 高 , 生 产 成 本 低 。( 6 ) 采 用 丝 材 盘 料 代 替 板 料 和 棒 料 加 工 , 材 料 费用 低 。( 7 ) 工 艺 灵 活 , 可 以 采 用 2 工 位 ( 双 击 冷 镦 机 ) 进行 镦 制 成 形 , 再 进 行 后 续 加 工 。( 8 ) 推 广 应 用 : 单 耳 托 板 自 锁 螺 母 类 零 件 、 角 形 托板 自 锁 螺 母 类 零 件 应 用 此 工 艺 冷 镦 成 形 。 单 耳 托 板 螺钉 类 零 件 、 双 耳 托 板 螺 钉 类 零 件 应 用 此 工 艺 在 双 击 冷镦 机 上 一 次 镦 制 成 形 。3 冷 挤 压 工 艺 的 计 算3 . 1 零 件 形 状 分 析 及 毛 坯 尺 寸 的 计 算零 件 的 形 状 由 圆 柱 体 、 圆 锥 体 及 棱 形 体 组 成 。 零件 的 体 积 : 经 计 算 机 三 维 立 体 精 确 计 算 得 6 4 9 . 5 m 毛 坯 的 外 径 : !6 . 9 5 m m 。根 据 变 形 前 后 体 积 不 变 定 律 , 计 算 出 单 件 零 件 毛坯 的 用 料 长 度 :V = ( / 4 ) h0。6 4 9 . 5 3 7 . 9 2 = 1 7 . 1 3 m m , 取 1 7 . 2 m m 。冷 镦 加 工 时 零 件 的 镦 锻 比 为 : = 2 . 4 8 。托 板 部 位 的 面 积 : 经 计 算 机 精 确 制 图 测 得 9 3 . 6 2 m 材 料 变 形 前 的 截 面 积 为 : ( / 4 ) 7 . 9 4 m 则 零 件 冷 镦 加 工 时 的 变 形 程 度 为 : = ( 。需 要 两 次 镦 锻 变 形 成 形 , 变 形 情 况 见 图 2 a 中 、 。3 . 2 零 件 冷 镦 前 的 毛 坯 制 备 处 理根 据 冷 镦 工 艺 的 要 求 , 必 须 对 毛 坯 材 料 进 行 软 化处 理 及 润 滑 处 理 。 其 工 艺 如 下 :( 1 ) 软 化 处 理 。 合 金 钢 3 0 C r M n S i A 材 料 在 供 应 状态 下 ( 非 成 品 丝 状 态 ) 强 度 较 高 , 塑 性 较 差 , 若 不 经 软化 处 理 而 直 接 进 行 拉 拔 加 工 成 成 品 丝 材 , 则 拉 拔 十 分困 难 , 材 料 易 拉 断 、 表 面 易 出 现 磷 屑 , 且 拉 拔 后 出 现 材料 坯 径 粗 细 不 均 等 。 而 且 在 冷 镦 加 工 零 件 时 , 零 件 开裂 严 重 , 不 易 成 形 。 因 此 , 一 般 要 求 成 品 丝 拉 拔 完 成 之前 ( 即 最 后 一 道 拉 拔 工 序 完 成 之 前 ) , 材 料 必 须 进 行 软化 ( 球 化 ) 退 火 处 理 。 其 软 化 退 火 处 理 工 艺 规 范 如 图 3所 示 。 软 化 退 火 处 理 后 要 求 : 硬 度 8 5 H R B 。图 3 合 金 钢 3 0 C r M n S i A 软 化 退 火 处 理 工 艺 规 范同 时 , 热 处 理 时 炉 内 必 须 通 入 氩 气 或 甲 醇 裂 解 气进 行 保 护 。 热 处 理 设 备 主 要 使 用 球 化 退 火 炉 。( 2 ) 润 滑 处 理 。 润 滑 处 理 是 冷 镦 工 艺 的 重 要 环 节 ,合 金 钢 3 0 C r M n S i A 材 料 表 面 的 润 滑 处 理 为 磷 化 、 皂化 。 润 滑 的 益 处 是 冷 镦 时 金 属 易 进 入 模 具 型 腔 , 冷 镦后 零 件 的 表 面 质 量 好 、 模 具 的 寿 命 高 。4 冷 镦 模 具 设 计( 1 ) 模 具 结 构 。根 据 双 耳 托 板 自 锁 螺 母 冷 镦 件 的 形 状 、 尺 寸 及 冷镦 工 艺 的 要 求 , 采 用 丝 ( 线 ) 材 毛 坯 在 多 工 位 冷 镦 机 上一 次 镦 制 成 形 工 艺 。 其 模 具 结 构 如 图 4 所 示 。图 4 双 耳 托 板 自 锁 螺 母 冷 镦 模 具1 . 切 料 刀 组 合 2 . 送 料 夹 钳 组 合 3 . 切 料 模 组 合 4 . 一 工 位 初 镦 凸 模组 合 5 . 一 工 位 初 镦 凹 模 组 合 6 . 二 工 位 终 镦 凸 模 组 合 7 . 二 工 位终 镦 凹 模 组 合 8 . 三 工 位 挤 压 凸 模 组 合 9 三 工 位 挤 压 凹 模 组 合模 具 由 左 右 两 部 分 组 成 , 左 半 部 分 主 要 有 : 一 工 位初 镦 凸 模 组 合 4 、 二 工 位 终 镦 凸 模 组 合 6 、 三 工 位 挤 压 凸 锻 模 技 术 6 0 模 具 制 造 2 0 0 8 年 第 3 期耐 斯 合 模 机 飞 模 好 帮 手电 话 : 0 7 6 9 - 2 2 7 0 7 0 2 9 / 7 传 真 : 0 7 6 9 - 2 2 7 0 8 2 4 0H t t p : / / w w w . n i c e m a c h i n e . n e t E - m a i l : n i c e n i c e m a c h i n e . n e 东省东莞市大朗镇高英村高英路128号电话:0769769莞)有限公司专利设计多功能深孔钻床、合模机、数控铣床为模具及机械行业带来更高效率模 组 合 8 ; 右 半 部 分 主 要 有 : 切 料 刀 组 合 1 、 送 料 夹 钳 组合 2 、 切 料 模 组 合 3 、 一 工 位 初 镦 凹 模 组 合 5 、 二 工 位 终 镦凹 模 组 合 7 、 三 工 位 挤 压 凹 模 组 合 9 。 左 半 部 分 模 具 安 装在 多 工 位 冷 镦 机 的 机 头 上 , 机 头 各 部 位 的 调 节 依 靠 操作 人 员 或 工 程 师 精 细 调 整 , 右 半 部 分 模 具 除 切 料 刀 组合 机 构 外 全 部 安 装 在 多 工 位 冷 镦 机 的 床 身 上 , 固 定 不动 , 切 料 刀 组 合 安 装 在 冷 镦 机 的 切 料 刀 机 构 上 , 与 切 料模 配 合 完 成 切 料 功 能 。 送 料 夹 钳 组 合 则 帮 助 完 成 各 工位 的 材 料 和 零 件 准 确 送 到 下 一 工 位 。 考 虑 到 一 工 位 初镦 结 束 后 , 滑 块 返 回 时 , 镦 制 件 被 初 镦 凸 模 带 走 的 可 能性 , 故 采 用 了 由 弹 簧 座 、 弹 簧 和 顶 料 杆 组 成 的 卸 料 装 置进 行 卸 料 。 考 虑 到 二 工 位 挤 压 结 束 后 , 滑 块 返 回 时 , 镦 制件 被 挤 死 在 组 合 凹 模 型 腔 内 , 而 不 能 退 出 的 可 能 性 , 采用 由 凹 模 退 料 杆 及 弹 簧 等 机 构 组 成 的 退 料 机 构 进 行退 料 。 同 样 , 考 虑 到 三 工 位 挤 孔 结 束 后 , 滑 块 返 回 时 ,镦 制 件 被 挤 在 挤 压 凸 模 上 , 而 不 能 退 出 的 可 能 性 , 采 用额 外 加 装 弹 簧 退 料 机 构 ( 图 4 中 未 表 示 出 ) 进 行 退 料 。图 4 中 左 、 右 两 部 分 模 具 之 间 是 零 件 工 位 图 , 即每 一 工 位 完 成 后 零 件 的 挤 压 形 状 。根 据 双 耳 托 板 螺 母 自 身 的 特 性 可 知 , 该 零 件 镦 制的 关 键 是 初 镦 凸 模 的 设 计 和 加 工 。 如 果 型 腔 设 计 不 合理 , 则 镦 制 完 成 后 , 无 法 达 到 成 品 设 计 要 求 ; 如 果 加 工不 合 理 , 则 镦 制 时 容 易 出 现 开 裂 、 折 叠 和 表 面 粗 糙 度值 达 不 到 要 求 等 缺 陷 。初 镦 凸 模 的 结 构 及 热 处 理 : 初 镦 凸 模 通 常 采 用 整体 式 和 组 合 式 两 种 , 其 中 整 体 式 初 镦 凸 模 选 用 钢C r 1 2 M