关 键 词：

手柄形 多孔 手柄冲压工艺与模具设计【手柄形 多孔】【含cad图纸+文档全套资料 手柄 冲压 工艺 模具设计 多孔 cad 图纸 文档 全套 资料

资源描述：

喜欢这套资料就充值下载吧。。。资源目录里展示的都可在线预览哦。。。下载后都有，，请放心下载，，文件全都包含在内，，【有疑问咨询QQ:1064457796 或 1304139763】

内容简介：

河南机电高等专科学校学生毕业设计中期检查表学生姓名东方明学 号111304120指导教师原国森选题情况课题名称手柄冲压工艺与模具设计难易程度偏难适中偏易工作量较大合理较小符合规范化的要求任务书有无开题报告有无外文翻译质量优良中差学习态度、出勤情况好一般差工作进度快按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况优良中差中期成绩评定：所在专业意见： 负责人： 年 月 日河南机电高等专科学校毕业设计任务书系 部： 材料工程系 专 业： 模具设计与制造 学生姓名: 东 方 明 学 号: 111304120 设计(论文)题目： 手柄冲压工艺与模具设计 起 迄 日 期:2013年 11 月 2日 2014年4月16日指 导 教 师: 原 国 森 2013年 11月 2日毕 业 设 计 任 务 书1本毕业设计课题来源及应达到的目的：该课题来源于生产实际。本毕业设计题目主要是对手柄冲压成形工艺的设计。目的主要是锻炼学生的设计模具的能力，并培养学生理论联系实际的能力，在完成毕业设计的过程中熟悉并了解模具的设计过程与步骤，在设计的过程中学会查手册和工艺计算2本毕业设计课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：工作要求：（1）制件工艺性分析与方案的确定;(2)编写设计说明书一份；（3）绘制模具装配图及至少五张模具零件图； （4）编写主要零件的机械加工工艺过程卡。所在专业审查意见：负责人： 年 月 日系部意见：系领导： 年 月 日机 械 加 工 工 序 卡工序名称车端面.外圆工序号01零件名称冲孔凸模零件号00-10零件重量同时加工零件数1材 料毛 坯牌 号硬 度种 类重 量Cr1248-52HRC锻 件设 备夹 具名 称辅 助工 具名 称型 号车床安 装工 步安装及工步说明刀 具量 具走 刀长 度走 刀次 数切 削 深 度进给量主 轴转 速切 削速 度基 本工 时一次3车端面，车外圆车刀游标卡尺设 计 者东方明指 导 教 师原国森共 1 页第 1 页机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 零件号零 件 名 称00-09冲孔凸模工序号工 序 名 称设 备夹 具刀 具量 具工 时名 称型 号名 称规 格名 称规 格名 称规 格1下料锯床钢尺2锻造锻床锻锤钢尺3热处理（退火）加热炉4车削车床车刀游标卡尺5热处理（淬火、回火）电热炉火钳6磨外轮廓磨床砂轮千分尺7检验编制 东方明 校对 审核 批准 河南机电高等专科学校毕业设计说明书毕业设计题目：手柄冲压工艺与模具设计系 部 材料工程系 专 业 模具设计与制造班 级 模具111班 学生姓名 东 方 明 学 号 111304120 指导教师 原 国 森 2014年 4 月 10 日机 械 加 工 工 序 卡 工序名称粗铣六面工序号02零件名称落料凹模零件号零件重量同时加工零件数1材 料毛 坯牌 号硬 度种 类重 量CrWMn58-63HRC锻 件设 备夹 具名 称辅 助工 具名 称型 号铣床镗床虎钳垫块安 装工 步安装及工步说明刀 具量 具走 刀长 度走 刀次 数切 削 深 度进给量主 轴转 速切 削速 度基 本工 时二次2铣上、下平面30面铣刀游标卡尺0.2mm200/ min2000r/min二次2铣四周面10立铣刀游标卡尺0.5mm60/ min2000r/min一次1镗孔镗刀游标卡尺0.5mm200/ min2000r/min一次4钻孔、攻丝游标卡尺设 计 者东方明指 导 教 师原国森共 1 页第 1 页 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 模具号零件号零 件 名 称落料凹模牌 号硬 度Cr1258-63HRC工序号工 序 名 称设 备夹 具刀 具量 具工 时名 称型 号名 称规 格名 称规 格名 称规 格01下料02锻造达尺寸260 mm260 mm50mm蒸汽锤直尺03粗铣六面达尺寸220mm200 mm40mm立式铣床虎钳30面铣刀, 10立铣刀游标卡尺04磨上下表面及一直角面平面磨床磁力夹具、精密平口钳砂轮游标卡尺，刀口尺05钳工划线去毛刺做螺纹孔立式钻床虎钳钻头、铰刀、丝锥高度尺、游标卡尺06热处理（淬火、回火）保证硬度58-62HRC热处理炉硬度仪，游标卡尺07磨削上下面及一直角面平面磨床磁力夹具、精密平口钳砂轮游标卡尺，刀口尺08线切割各个型孔留余量0.02mm线切割慢走丝机床复式支撑0.2mm黄铜丝千分表，游标卡尺09钳工研磨各型孔达尺寸要求游标卡尺10检验游标卡尺编制 东方明 校对 审核 批准 河南机电高等专科学校毕业设计评语学生姓名：东方明 班级: 模具111班 学号： 111304120 题 目： 手柄冲压工艺与模具设计 综合成绩： 指导者评语：东方明同学基本上能按照任务书要求完成的手柄冲压工艺与模具设计，工作量饱满，模具结构一般可行，说明书基本上符合规范性要求。装配图和零件图存在一些细节错误，建议评定成绩为及格，可以提交答辩。 指导者(签字)： 年 月 日毕业设计评语评阅者评语： 评阅者(签字)： 年 月 日答辩委员会（小组）评语：毕业设计说明书格式比较规范，内容完整。模具设计图纸结构较合理，绘图比较规范。绘图表达有少许错误，技术要求不规范。评定该生毕业成绩为中。 答辩委员会（小组）负责人(签字)： 年 月 日盖塑料成型工艺及模具设计1 绪 论模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等。 近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大近年来许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件。 日本的模具产能约占全球的40%，居世界第一位，每年向国外出口大量模具。模具行业在美国工业总产值中所占的比重呈现出不断下降的态势，但是美国模具在全球模具的高端产品仍然占据着重要地位。德国拥有世界领先的汽车、船舶等制造技术，受上游行业需求影响，德国模具在世界上具有较为重要的地位。所以在许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低； 1.1塑料与塑料模具概述 1.1.1塑料的优缺点 塑料是以树脂为主要成分的高分子材料，它在一定的温度和压力条件下具有流动性，可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸，并在成型固化后保持其既得形状不发生变化。组成：聚合物合成树脂（40%100%）。辅助材料：增塑剂 填充剂 稳定剂 润滑剂 着色剂 发泡剂 增强材料除了上述助剂外，塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等。辅助材料作用：改善材料的使用性能与加工性能，节约树脂材料（贵）。 作为日常用品，塑料的用途已经广为人知，但由于它们的一些特殊优点，塑料在工业中的应用也已经非常普遍，主要有以下几个方面： 1 密度小、质量轻 2 比强度高 3、绝缘性能好、介电损耗低 4 化学稳定性高 5 减摩、耐磨性能好 6 减振、隔音性能好 塑料的缺点： 1耐热性差，高温下强度下降； 2有的塑料燃烧时，释放处刺激性、腐蚀性等有害气体； 3导热差，膨胀系数大，高温下易变形； 4在日光、大气、高温作用下产生老化； 5有的塑料制品，机械强度低。从精度方面讲，塑料制品的使用范围也受到一定限制。换句话说就是，如果采用成型加工的方法生产塑料制品，要达到某一精度所遇到的加工难度要比金属制品成形时来得大。因此，在目前的塑料成型加工行业中，塑料制品的精度（即公差等级）有其自己单独的标准。 1.2塑料的组成 塑料是以聚合物为主体，添加各种助剂的多组分材料。根据不同的功能，塑料所用的助剂可分为：增塑剂、稳定剂、润滑剂、填充剂、增强剂、交联剂、着色剂、发泡剂等。 1.3塑料的分类 根据合成树脂在受热后所表现的性能不同来划分，一般分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。常见的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABS、有机玻璃(聚甲基丙烯酸酯)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)(尼龙)、聚碳酸酯(PC)、苯乙烯丙烯腈(SAN)等。常见的热固性塑料有酚醛树脂、环氧树脂(EP)、氨基树脂、醋酸树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯、聚氨基甲酸酯(PUR)等。若按塑料的用途分类，又可分为通用塑料和工程塑料两大类。 1.4塑料制品与塑料模具 1.4.1塑料制品 塑料制品就是塑料用各种不同的模具和各种不同的成型工艺制造出来的，具有一定形状，一定使用功能和一定使用价值的产品。到目前为止，塑料已经成为在钢铁、木材、水泥之后的第四大工业基础材料。 1.4.2塑料模具 塑料模具是一种用于压塑、挤塑、注射、吹塑和低发泡成型的组合式塑料模具，它主要包括由凹模组合基板、凹模组件和凹模组合卡板组成的具有可变型腔的凹模，由凸模组合基板、凸模组件、凸模组合卡板、型腔截断组件和侧截组合板组成的具有可变型芯的凸模。模具凸、凹模及辅助成型系统的协调变化。可加工不同形状、不同尺寸的系列塑件。塑料模具包括：注射模（也称注塑模）、压缩模、传递模、挤出模 中空吹塑模、真空成型模、压缩空气成型模、旋转成型模、发泡成型模、空气辅助成型模、水辅助成型模等多种塑料成型模具。 在上述各种塑料模具中，由于注射模具有高效精密、可成型各种复杂制品，工艺先进等诸多其它成型模具所不及的特点，而成为塑料制品成型工艺中最重要的并且起主导作用的是模塑成型工艺装备。 1.5 塑料的注塑成型 注塑成型的简单过程为：将粒状或粉状塑料经注塑机的料斗加到加热的料筒内，塑料受热熔融，在注塑机的螺杆或活塞的压力推动下，经喷嘴进入模具型腔，塑料充满型腔，经冷却硬化定型，脱模后而得到具有一定形状的塑件。 塑料的成型方法有注塑、挤压、吹塑、发泡膨胀、压缩、压延、热成型等，其中应用最广泛的是压延、挤压和注塑成型三种。2 塑料的工艺分析2.1原材料的分析2.1.1材料的综合性能1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好。 2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理。 3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 4、流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。 用途：适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件。 2.1.2材料的成型特性 1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时。2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度。3、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。 4、如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。 ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PS，SAN，BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。 ABS工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。 ABS工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。2.2 塑件的结构分析从零件图上分析，该零件整体尺寸782612,外部形状为一个长方形，上面是个高为1的凸台，侧面有2个为33通孔和一个R3的半圆，壁厚为2mm，有侧抽芯机构，该零件属于中等复杂程度。如下图所示：图1 塑件2.3表面质量分析该零件的表面除要求没有缺陷、飞边，表面粗糙度Ra1.6,除此没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。2.4尺寸精度分析该零件没有什么特别重要的尺寸，查表，塑件ABS的未注公差为尺寸MT5，查表得零件尺寸如：78、26、12、74、18、6、R3、2。3 塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注射机及确定型腔数，查表（模具设计指导），查得ABS塑料的密度为1.02-1.05g/cm,取中间值=1.03g/cm经计算塑件的体积为:V16016mm， 故塑件的质量为W=V=1.0316016=16.5(g)。4 注射工艺参数的确定4.1温度4.1.1料筒的温度因该零件采用的塑料是ABS，是由丙稀晴、丁二稀、苯乙稀共聚而成的非结晶高聚物，料筒末端温度应控制在它的粘流温度以上，料筒温度应控制在粘流温度与分解温度之间。料筒温度：后段150-170 中断165-180 前段180-2004.1.2喷嘴温度喷嘴温度通常比料筒的温度低，以防止熔体在直通式喷嘴上可能发生的“流涎”现象，但喷嘴温度也不能太低，不然可能发生塑料凝固将喷嘴堵死，初步确定适当的温度，通过对熔体的“对空注射”进行检查，在对喷嘴温度进行调整。喷嘴温度：170-1804.1.3模具温度零件用ABS材料，属于非结晶高聚物，ABS开温时黏度增高，该零件壁厚较薄，模具温度应偏低。模具温度：50-804.2压力注射压力的大小取决于塑料品种、注射机的类型、模具结构、塑料的壁厚和流程。注射压力：60-100Mpa4.3时间成型周期包括注射时间、保压时间、冷却时间、在整个成型周期中，注射时间和冷却时间最重要，对塑件的质量决定性作用。注射时间：20-90s保压时间：0-5s冷却时间：20-120s总周期：50-220s4.4.注塑机的初步选择由此考虑塑件大批量生产，以及以上的从温度、压力、时间方面考虑，查表附录D（塑料成型工艺与模具设计）初步选用注射机XS-ZY-250。注射机XS-ZY-250参数：额定注射量：250mm最大成型面积：320cm柱塞直径：50mm注射压力：130Mpa锁模力：1800KN喷嘴圆弧半径：12mm喷嘴孔径：4mm最大开模行程：350mm模具最大厚度：350mm模具最少厚度：250mm5 成型零件的计算5.1型芯、型腔尺寸的计算查表可知，查得ABS塑料的收缩率q=0.3%0.8%，故平均收缩率为q=S+S=（0.3+0.8）%/2=0.55%， (5-1)考虑到工厂模具制造的条件，模具制造公差取z=/3。5.1.1型腔有关尺寸的计算 径向尺寸L=L(1+k)-(3/4)= 74(1+0.0055)-(3/4)0.86=73.76 (5-2)L=L(1+k)-(3/4)= 78(1+0.0055)-(3/4)0.86=77.78 (5-3)深度尺寸H=H(1+k)-(2/3)= 12(1+0.0055)-(2/3)0.50=11.77 (5-4)5.1.2型芯有关尺寸的计算径向尺寸l=l(1+k)+(3/4) = 70（1+0.0055）+（3/4）0.86=71.03 (5-5)深度尺寸h=h(1+k)+ (2/3)= 10(1+0.0055)+( 2/3) 0.50=10.43 (5-6)5.2侧壁及底板厚度计算型腔底板厚度t经验数据查表得：t=(0.1-0.11)b (5-7)t=0.1126=2.86mm (5-8)单型腔侧壁厚t=0.20t+17(型腔压力P49MPa) 所以t=0.2012+17=19.4mm。由于模具采用的是一模二腔的设计方案，属于多型腔模具，多型腔模具的型腔与型腔之间的壁厚tc,由此可知，tc9.7mm。6 结构设计6.1分型面的选择在模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。通常有以下原则：分型面的选择有利于脱模：分型面应取在塑件尺寸的最大处，而且应使塑件留在动模部分，由于推出机构通常设置在动模的一侧，将型芯留在动模，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模，有利于脱模。分型面的选择应有利于保证素件的外观质量和精度要求。分型面的选择应有利于成型塑件的加工制造。分型面应有利于侧向抽芯机构。分型面选择如下图所示：图2 分型面选择6.2确定型腔的排列方式本塑件在注射时采用一模八件，既模具需要八个型腔，综合考虑浇注系统，料流长度等因素，模具的的型腔排列方式应采用如下图所示，这种排列方式的最大优点是熔料进入型腔后到另一端的料流流程较短，相对于ABS塑料流动性不好，可以在较短的时间内成型。型腔的排列如下图所示采用一模八腔的模具结构。图3 型腔布局6.3浇注系统的设计普通浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料井组成。浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要的部分，设计时必须按如下原则：1、适应塑料的工艺性2、排气良好3、流程要短4、避免料流直冲型芯或嵌件5、休整方便、保证塑件的外观质量6、防止塑件变形7、浇注系统在分型面上的投影面积应尽量小，容积也应尽量小，这样可以减少塑料的耗量，又可以减少所需锁模力。8、浇注系统的位置应尽量与模具的轴线对称，浇注系统与型腔的布置应尽量减少模具的尺寸。根据浇注系统的设计原则，对其进行设计。6.3.1主流道的设计根据模具设计手册查的XS-ZY-125型注射机喷嘴的有关尺寸为喷嘴前端孔径：do=4，喷嘴前端球面半径为：Ro=12。根据模具主流道与喷嘴R=Ro+(12)mm及d= do+(0.51)mm,取主流道球面半径R=13mm,孔径d=4.5mm。为了便于将凝料从主流道种拔出，可将主流道设计成圆锥形其斜度为2o6o，经换算主流道大端直径D=8.5，为了使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径为r=5mm的圆弧过渡。6.3.2分流道的设计分流道的形状及尺寸，应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射率、分流道的长度等因素来确定。由于该塑件的形状简单，熔料填充比较容易，根据有上图1-2型腔的排列方式可知分流道的还算比较短，为了加工容易起见，选用截面形状为半圆分流道，查表可知，ABS塑料的分流道直径，取D=6mm。6.3.3浇口设计根据塑件的成性要求及型腔的排列方式，选用侧浇口较为理想。通常，侧浇口的厚度为0.51.5mm，宽度为1.55.0mm,浇口长度为1.52.5mm。所以，初选尺寸为1mm3mm1.5mm，试模时进行修正。图4 浇口图5 浇口套6.4成型零件的设计6.4.1型腔的结构设计模具采用一模八件的结构形式，考虑加工的难易程度、材料的价值利用等因素，凹模采用整体凹模，其结构如下图所示：图6 型腔6.4.2型芯的结构设计凸模主要是与凹模结构构成模具型腔的，凸模采用嵌入式结构如图所示：图7 型芯6.5推出机构与侧抽芯的设计根据塑件的形状分析可知，塑件的侧向分型距离较短，所以可以采用内抽芯机构，根据所学知识分析可得可以采用顶杆进行内抽芯，采用这种方法的好处在于在顶出制件的同时进行侧抽芯，不仅方便而且大大简化了模具结构，节约了制造成本。结构如下图所示：图8 推出机构6.6加热或冷却有关计算本模具在注射成型时不要求太高的模温，所以在模具上可不设加热系统。由于模具的平均工作温度为60，用常温20的水作为模具冷却介质，其出口温度为40，产量为0.26Kg/h。塑件在硬化时每小时释放的热量为Q,查表得到ABS的单位热流量为410J/Kg，即Q=WQ=0.26410 =1.0410J/Kg。 (6-1)所以冷却水的流量V由式3-65得：V=0.6110m/min。 (6-2)由上计算可知，因为模具每分钟所需要的冷却水体积流量较少，故可不设冷却系统，依靠空冷的方式冷却模具即可。6.7闭合高度的计算根据选定标准模架,A2030-40X30X70 GB/T 12555-2006,如下图所示图9 模具总装图由此可知定模板A=40mm,动模板B=30mm垫板厚度C=70mm。所以模具的闭合高度:H=H+H+H+H+H+H=25+40+30+35+70+25=225(mm)。 (6-3)6.8注射机有关参数的校核本模具的外形尺寸为400mm280mm225mm,XS-ZY-250型注射机允许模具的最小厚度为H=250mm,最大厚度H=350mm,即模具满足HHH的安装条件。查表XS-ZY-250型注射机的最大开模行程S=350mm,满足条件的出件要求:SH+H+（510）=10+11+10=31(mm) (6-4)注射量：注射机的最大注射量M=V=2501.03g=257.5g (6-5)(注：V代表注射机的最大注射量，代表塑料ABS的密度)M0.8M，M=16.58g0.8257.5g (6-6)锁模力：由于注射压力P为60100MPa, P= PK=1300.7=91MPa，APF，即202891=184KN1800KN。(注：K代表压力损耗系数，取值在0.30.7之间；A代表塑件的投影面积；P代表注射压力；P代表熔体单位面积压力)。经验证: XS-ZY-250型注射机能够满足使用要求，故可以采用。7 模具工作原理与特点7.1模具的工作原理模具安装在注射机上，定模部分固定在注射机的定模板上，动模固定在注射机的动模板上。合模后，注射机通过喷嘴将熔料经流道注入型腔，经保压，冷却后塑件成型。开模时动模部分随动板一起运动渐渐将分型面打开，塑件留在了动模上，当分型面打开到68mm时，动模运动停止，在注射机顶出装置作用下，推杆运动将塑件顶出，同时侧型芯于制件分离。模具再进行闭合，完成一次注射模的工作。7.2模具设计的特点本模具采用的是一模八腔，适用于大批量、成批的生产，模具利用顶杆充当侧型芯将塑件推出，简化了模具结构。由于凸、凹模的精度较高，生产的产品精度较高，没有飞边产生。8总结大学三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来