《模具寿命与材料》实验报告

《模具寿命与材料》实验教学大纲实验名称：模具设计实验学时：实验学时10实验教学指导书和参考书1．刘晋春主编,《特种加工》.机械工业出版社，19992．王桂萍,邱以云,《塑料模具的设计与制造问答》.机械工业出版社，19963．震德注塑机培训教材实验一注塑模具拆装(2学时)1、目的要求：.了解注塑模的类型、结构、工作原理以及零件的名称和作用。.了解注塑模各零件之间的装配关系及装配过程。.学会使用各类工具，提高学生动手能力。2、方法原理：每一付模具都分成两大部分,即定模部分和动模部分.成型时动模与定模闭合构成型腔和浇注系统,开模时动模与定模分离取出塑件.定模部分：安装在注塑机的固定板上,闭模后注塑机料筒里的熔融塑料在高压作用下通过喷嘴和浇注系统进入模具型腔.动模部分：安装在注塑机的移动模板上,随着动模机一起运动完成模具的开闭.塑件定型后一般要求其留在动模上,开模时借助设在动模上的推出装置,可以实现塑件的脱模或自动坠落.3、主要实验仪器及材料：中小型注塑用模具8套。手锤、木锤、螺丝刀、活动扳手及内六角扳手若干。4、掌握要点：按用途，塑料模的基本结构零件可分为两大类o成形零件它是决定塑件尺寸和形状的关侵零件。结构零件塑料摸中除成形零件以外的其他零件。5、实验内容：.在教师指导下，了解注塑模的类型和总体结构；.拆卸注塑模，详细了解注塑模每个零件的名称、结构和作用；.重新装配模具，进一步熟悉注塑模结构、工作原理及装配过程；.按比例给出你所拆装的注塑模的结构草图。实验二注塑成型加工(2学时)1、目的要求：.了解注塑加工的原理、特点和应用。.了解注塑机的结构和保养常识。.了解注塑机的操作。2、方法原理：注塑成型原理将塑料颗粒定量加入到注塑机的料筒内,通过料筒的传热,以及螺杆转动时产生的剪切摩擦作用使塑料逐步熔化呈粘流状态熔体,然后在柱塞或螺杆的高压推挤下,以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注入到温度较低的闭合模具的型腔中.由于模具的冷却作用,使模腔内的熔融塑料逐渐凝固并定型,最后开启模具便可以从模腔中推出具有一定形状和尺寸的注塑件.3、主要实验仪器及材料：震德注塑机CJ80M3V(1台)4、掌握要点：注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是实现和保证成型制品质量的前提，而为满足成型的要求，注射必须保证有足够的压力和速度。同时，由于注射压力很高，相应地在模腔中产生很高的压力，因此必须有足够大的合模力。由此可见，注射装置和合模装置是注塑机的关键部件。5、实验内容：.讲解注塑机的结构、原理、特点和应用。.注塑机的注射参数设定、调整。.操作注塑机，进行手动、半自动、自动加工。实验(三)模具拆装(2学时)一、实验目的了解冲模的基本结构和工作原理。认识和掌握每个零部件的名称、安装位置及其在结构中的作用。通过模具拆装，加深理解每个零件的设计基准和制造基准。熟悉冲模各零件之间的装配关系、拆装顺序及整个装配过程。二、实验装备及工具实验装备无定位柱销的小型冲裁模、小型压弯模及拉深模等不同的冲模若干套。拆装钳工台及橡皮垫。实验工具手锤、木锤、螺丝刀、活动扳手、内六角扳手及防锈油等。三、实验步骤及操作实验步骤在教师指导下，了解冲模类型和总体结构。按照顺序拆卸模具，记住每个零部件的名称、形状、安装位置及装配关系。重新装配模具，进一步掌握模具的基本结构、装配顺序及装配过程。按比例绘出所拆卸冲模的结构草图。具体实验操作拆卸模具卸除模柄；分离上、下模，注意不能划伤导柱和导套；将上模部分翻转90o置放在橡皮垫上，注意不能划伤凸模工作表面；卸除退料板螺钉，取下弹簧和退料板；松开凸模固定板螺钉，卸除凸模固定板，将凸模倒置在橡皮垫上；导套卸除与否，视具体情况而定；卸除档料销；将下模部分翻转90o,注意不能划伤凹模刃口和导柱工作表面；卸除凹模。装配模具按照工作状态将下模板平放在钳工台的橡皮垫上，用干布和压缩空气清理上表面；装凹模，在对角方向上紧固螺钉；装入档料销；按照工作状态相反的方向将上模板平放在钳工台的橡皮垫上，用干布赫压缩空气清理表面；按划线或原销孔位置摆正凸模，套上凸模固定板，对角拧紧螺钉；将弹簧置入弹簧槽内，把退料板套在凸模凸模上，注意不能划伤凸模工作表面；在对角方向上拧紧螺钉，需要调换对角逐件拧紧，直到凸模露出压料板表面0.5~lmm为止；在下模板四角放置四块限位块，高度应保证凸模进入凹模口0.5~lmm；倒转上模部分，在上、下模板平行的情况下，首先对准导柱和导套，使上模部分缓慢下降，直到凸模进入凹模口0.5~lmm为止；装入模柄，拧紧螺钉；对凸、凹模刃口部分涂覆防锈油，清理钳工台，把工具放入工具箱内，打扫卫生。四、实验报告要求按比例绘出所拆装模具结构图，并标出模具各个零件的名称。简述所拆装模具的拆装过程及有关注意事项。五、思考题装配冲裁模时，用怎样的办法能保证凸模与凹模口沿周间隙均匀？上、下模合模时为什么要先置放限位块？真正装配冲裁模时，各个零部件靠什么定位？模具拆卸实验中，为什么不拆装导柱和导套？实验(四)冲模安装调试(2学时)一、实验目的了解冲模在压力机上安装、调试的过程和方法。学会并掌握凸、凹模刃口间隙的调节技术。二、实验设备及用具500kN开式曲柄压力机无导向冲模一套。手锤、木锤、扳手、与待冲板料厚度相等的纸板或塑料板等。试样板坯若干。三、实验方法及步骤由实验指导教师讲解压力机的结构和工作过程，检查设备是否运转正常。清理压力机工作台面，将冲模置放在工作台上，尽可能位于滑块中心位置。如果上、下模原来是分开的，则先将下模置于工作台面，其上加一块铁板，然后将上模部分置于铁板之上。打开压力机曲柄连杆锁母，将连杆调至最短位置。用手转动压力机大飞轮，使滑块缓慢下行，同时在前后左右方向上移动上模，使模柄中心对准压力机滑块模柄孔中心(注意不应损伤上模刃口部分)。再次调节增大压力机曲柄连杆连接长度，在滑块缓慢下行过程中使模柄逐渐进入滑块模柄孔内。继续微调使滑块下行，确认滑块下表面与上模板上表面接触时，将模柄锁紧在滑块上。这一过程，对于初学者可利用垫纸的方法，反复调试。用手反向转动压力机大飞轮，使滑块上行，取出垫铁。调整下模位置，再次正向转动压力机大飞轮，使滑块缓慢下行至凸模刃口下表面进入凹模孔内0.5~1mm时停止。前后左右观察凸、凹模刃口间隙是否均匀，反复利用木锤轻击下模直到目视确认间隙均匀为止，之后，利用压板将下模紧固在压力机下工作台上。紧固过程中，不应使下模发生水平方向移动，必须对角紧固，而且不应一次性将螺钉锁死，而应逐个逐渐锁紧。搬动压力机大飞轮，利用纸板或塑料板进行试冲，观察冲裁断面切断状态，判断凸、凹模间隙是否均匀。如果出现卷边现象，对于初学者，应记住位置，再次搬动大飞轮，使凸模重新进入凹模孔内，略微松开紧固螺钉后，利用木锤轻击下模。反复调试，直到凸、凹模四周间隙均匀为止，并将压板螺钉紧死。试调整成功后，清除模具和压力机工作台面上的工具和杂物。将待冲板料正确置于下模上，用手或撬杠搬动压力机大飞轮，利用其转动惯量进行首次试冲。观察金属板料冲裁断面质量，如果沿断面周方向上的圆角带、光亮带、撕裂带和毛刺分布不均匀，则需重复上述调试，直到目视确认获得较好冲裁断面质量为止。试冲完毕后，将压力机曲柄连杆的连接长度调整至最佳位置，并锁进锁母，以防工作中凸模刃口进入凹模孔内深度发生变化。启动压力机，进行冲裁加工，并观察分析冲裁件断面质量。冲裁实验结束后，按照安装倒序拆卸模具，对凸、凹模工作表面涂油以防锈蚀。实验完毕，清理现场。四、实验报告要求1.简述实验原理及方法。2.叙述模具拆卸过程，并分析每一步骤的必要性。对于冲模安装调试的全过程或某一环节，有什么具体改进的建议或意见。五、思考题1.说明模具的闭合高度与曲柄压力机的闭合高度及其连杆调节量之间的关系。2.如何判断凸、凹模沿周间隙是否均匀？为什么在冲模装配和安装调试中要使用木锤？简述下模压板螺钉的正确紧固方法，为什么要这样做？冲裁模调试时，通常使凸模刃口下表面进入凹模孔内的深度应为多少？为什么？对于有导向装置的冲裁模，其调试方法有什么不同，为什么？冲裁模调试实验中，为什么利用纸板或软板料进行试冲？实验(五)金属管材回转牵引弯曲成形实验(2学时)一、实验目的(1)熟悉金属管材回转牵引弯曲方法，以及手动弯管机的基本结构和使用方法。(2)了解管材弯曲变形过程。实验分析管材弯曲成形后产生回弹的主要原因及其影响因素，加深理解金属塑性变形的实质及其与弹性变形的区别。认识和理解弯管横截面畸变的产生原因，思考如何控制和防止弯管横截面畸变。认识和理解弯管外凸侧壁厚减薄、内凹侧壁厚增厚的变形实质。二、实验设备、模具与测试工具实验设备及模具

(1)如图5-1所示简易手动弯管机。图5-1简易手动弯管机(2)旋转弯模如图5-2所示。图5-2旋转弯模实验测试工具角度尺、千分尺、游标卡尺等。三、实验条件及步骤实验条件(1)压模夹紧力应适当，夹紧力过大，导致管材横截面扁平化变形；夹紧力过小，弯曲时管材与压模凹槽之间产生相对滑动。(2)弯曲速度应保持平稳一致。由于简易弯管机没设地脚固定，因此，弯曲时应防止床身移动。外径超过(p10的管材弯曲时，需2人配合操作。实验步骤按照计划检查实验用管材圆度、平直度及壁厚均匀度，测量管材外径、壁厚，并标号记录。根据实验顺序安装旋转弯模和压模，利用垫片调整旋转弯模和拉弯模高度，严格保证两凹槽中心轴线重合。装入管材试样，调整夹紧螺钉，保证夹紧力适度。根据工作台刻度，将管材弯曲至预定角度e后卸载，测量并记录弯曲瞬时回弹角度?e；在管材弯曲变形区域内确定5点，测量并记录弯管外径最大和最小外径。将检测后的弯管静止置放，待大约2周后再次测量并记录弯曲滞后回弹量；之后，利用线切割、铣削或手锯将弯管沿平行于弯曲平面的中心面剖分，测量并记录弯管外凸侧和内凹侧管壁厚度。按照实验计划，更换旋转弯模和拉弯模，进行管径递增的弯曲实验。弯曲实验结束后，将弯模和压模工作表面涂油，以防锈蚀。清理工作现场。四、实验内容及原理实验内容掌握管材回转牵引弯曲的操作方法，了解管材弯曲成形过程及其变形规律性。检测管材弯曲卸载后发生的瞬时回弹角e，及其静止一段时间以后发生的滞后回弹角e。根据弯管外径的变化，判断弯管横截面形状变化程度，计算弯管横截面扁平化变形后的长、短轴变化率。将弯管剖分后，检测弯曲外凸侧和内凹侧壁厚变化量，计算弯管最大壁厚减薄率和最大壁厚增厚率，进一步认识和理解管材弯曲的变形实质。五、实验报告要求1.简述实验原理及方法。简要说明弯曲回弹的产生原因，根据实验测得管材弯曲卸载后的回弹角?e，绘制不同材料、不同相对弯曲半径R/dO(R为管材弯曲半径)及相对管壁厚to/do条件下，？e与弯曲成形角e的关系曲线，并分析管材的材料性能和弯曲变形条件对?e的影响。根据实验测试结果，分别绘制Qch、、(pd及Q随相对弯曲半径R/dO、相对管壁厚tO/dO和弯曲成形角e的变化曲线，并进行相应的分析。分析弯管外凸侧壁厚变薄和内凹侧壁厚增厚