【正文】 外在后模仁上必須鑲四個鑲件上來碰穿前模仁，以形成電動機絕緣膠架中間部位的長方形的孔。 1. 前模仁的設(shè)計 前模仁總體上就是一長方體，底面是平的，其面積至少要能蓋住四個型腔，由于有四個型腔，模 仁受的壓力較大，據(jù)經(jīng)驗厚度需設(shè)計厚點，另外還要考慮到固定前模仁的螺絲孔的位置、運水（冷卻水道）的布置、兩個分流道孔、斜導(dǎo)柱從前模仁穿過的斜孔以及前模仁固定到前?？蛑械墓潭ㄐ问降?。設(shè)計前模仁的寬 160mm，厚 25mm，長 260mm。 最終設(shè)計結(jié)構(gòu)如下圖，上面對稱有兩條運水，因此在前?？蛏香@對應(yīng)兩條運水的四個孔，也就是說，長型的水咀穿過這四個孔，再通過螺紋牙，鎖緊到前模仁上的。 圖 (10) 2. 行位 1的設(shè)計 行位 1，即圖（ 2）中 B－ B分型面左邊部分的成型零件。 其成型的關(guān) 鍵部位的形狀如下圖虛線路徑所示，即為行位成型部分的總體截面形狀。注意其尺寸是已經(jīng)由產(chǎn)品圖放過縮水的，即產(chǎn)品圖放大（ 1+平均縮水）的倍數(shù)。 圖 (11) 整個行位截面形狀設(shè)計成下圖所示的樣子，總長 120mm，總高 39mm，由于我們設(shè)計的斜導(dǎo)柱的傾斜角α為 200，所以行位的鎖緊角α‘＝α +20～ 30＝ 200+20＝ 220。 圖 (12) 下圖是上圖從左邊方向看過去的樣子，即表達了行位長度方向的情況?？傞L為 260mm，每邊還有 5mm是導(dǎo)向用的。左邊是沙輪越程槽的放大圖，寬 2mm，深 1mm，因為與此槽相鄰的兩個面都是要磨削加工的。圖中兩個圓是運水的螺絲孔。 圖 (13) 下圖是行位中設(shè)置的冷卻水道，運水孔的直徑為Φ 6，距行位的頂面 17mm，圖中 2處地方是要用銅料堵住的，運水的接口處是 的英制內(nèi)螺紋，用來接水咀（一種標(biāo)準(zhǔn)件，用來與外界冷卻水相連接的象螺母一樣的東西），冷卻水流的路徑如圖中的箭頭所示。 圖 (14) 下面開始設(shè)計此行位上成型型腔的形狀與工作尺寸。首先設(shè)計絕緣膠架上如下圖所示的部分。下圖是該部分的尺寸圖，產(chǎn)品厚度為 ，放 了 18‰的縮水后厚度為 (1+)＝ ≈ ，一般情況下精確到小數(shù)點后兩位即‘絲’就可以了。成型型腔的工作尺寸就是產(chǎn)品圖的尺寸再乘以（ 1+平均縮水率）。這是對于產(chǎn)品圖上未注公差的尺寸而言。 圖 (15) 下圖是上圖放大（ 1+）倍后的圖形，因此型腔上的凹槽的尺寸也就跟下圖是一模一樣的。厚度方向也相應(yīng)的為 。 圖 (16) 接下來設(shè)計下圖所示的結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品圖上這部分結(jié)構(gòu)也沒有公差要求，因此只需考慮放縮水就行了。這部分結(jié)構(gòu)凸中出來的 ，在行位上的相應(yīng)位置就要凹進去。 圖 (17) 行位上這部分結(jié)構(gòu)的最終結(jié)構(gòu)如下圖： 圖 (18) 另外，行位上面定位的孔，由于定位珠是標(biāo)準(zhǔn)件，定位孔是隨著定位珠來的。其截面形狀和尺寸如下圖所示： 圖 (19) 最后，還要設(shè)計斜導(dǎo)柱孔，因為斜導(dǎo)柱是選用的標(biāo)準(zhǔn)件，直徑為φ 20，而斜導(dǎo)柱孔要比斜導(dǎo)柱單邊要大 50絲，所以直徑為φ 21，斜度為 200。 另外還要開流道，其尺寸前面已經(jīng)介紹。 最終的形狀如下圖所示。更詳細(xì)的情況請參見零件圖紙。 圖 (20) 3. 行位 2的設(shè)計 行位 2，即圖（ 2）中 C－ C分型面右邊部分的成型零件。 其成型的關(guān)鍵部位的形狀如下圖粗線路徑所示，即為行位成型部分的總體截面形狀。同樣其尺寸是已經(jīng)由產(chǎn)品圖（即圖中的粗線）放過縮水的，即產(chǎn)品圖放大（ 1+平均縮水）的倍數(shù)。 圖 (21) 其整個截面總體尺寸與鎖緊角和行位 1的相同，只有一個地方不同。 圖 (22) 長度方向的情況、運水的位置和行位 1的完全相同，這里就不再多說了。請參見圖（ 13）和圖（ 14）。 行位 2與行位 1不同的結(jié)構(gòu)如下圖雙點畫線所示，這部分結(jié)構(gòu)從產(chǎn)品圖上看也沒有公差要求，因此也只須放縮水就行了。 圖 (23) 下圖所示的結(jié)構(gòu)必須注意，由于塑件出模方向是向上，下圖中雙點畫線框中的一個長方形的孔必須以抽芯的方式形成，因此在行位 2的相應(yīng)位置上就要作出一個凹出來的長方體，并且會高出圖（ 21）中所示的成型部位的截面形狀。 圖 (24) 下圖是此部分結(jié)構(gòu)在行位上的詳細(xì)放大圖。 圖 (25) 其它方面如流道、定位孔、斜導(dǎo)柱孔等的形狀與位置尺寸和行位 1的完全一樣。最終設(shè)計的行位 2的形狀如下圖所示。 圖 (26) 4. 后模仁的設(shè)計 后模仁，即圖（ 2）中 B－ B和 C－ C分型面下面部分的成型零件。 其成型的關(guān)鍵部位的形狀如下圖粗線路徑所示，即為行位成型部分的總體截面形狀。同樣其尺寸是已經(jīng)由產(chǎn)品圖（即圖中的粗線）放過縮水的，即產(chǎn)品圖放大（ 1+平均縮水）的倍數(shù)。 圖 (27) 其整個截面總體尺寸如下圖所示，中間凸出來的是成型部位。左邊要與圖（ 12）所示的行位 1相吻合，右邊要與圖（ 22）所示的行位 2相吻合。 注意下 圖所示的結(jié)構(gòu)也可以不這樣做，即中心線左邊的部分只做到 ㎜，右邊的部分做到 ，也就是說總體長度由圖示的 132mm變成了 +=。后模板上開的框也相應(yīng)變窄。兩條運水直接做到模板上。這樣做可以節(jié)約一部分模仁材料。但是由于所有的成型零件都要經(jīng)過熱處理的，硬度達到 HRC48～ 52，而模板是沒有經(jīng)熱處理的。兩個高硬度的行位在模板上滑動，時間一長會將行位下的模板金屬磨損掉，行位便會下降，其后果不堪設(shè)想。所以后模仁兩邊要延伸出來一部分為好。這樣便能保證兩行位與后模仁長期很好 的吻合。 圖 (28) 后模仁的長度方向的情況與總體尺寸如下圖所示，其中兩條運水直徑為φ 6mm， 6 個螺絲孔為 M10用來將后模仁固定在后模框上，深度從底面上來 15mm。流道尺寸前面已論述，中間直徑為φ 6mm，兩邊為φ 4mm。 圖 (29) 下面將設(shè)計后模仁上用于成型的型腔部分。后模仁上要加工的成型型腔的部分不多。首先須在后模仁上開一長方形的通孔，用于配后模仁的鑲件上來。至于開孔的路徑在產(chǎn)品圖中的具體位置如下圖中粗虛線框所示，此虛線框的大小也就是后模仁鑲件的大小 圖 (30) 上圖的這個產(chǎn)品圖是放過縮水的。但圖中特意標(biāo)注出來的尺寸，在產(chǎn)品圖中是有公差要求的，說明這里是要與別的零件相裝配的，不能簡單的放一下縮水就行了的。在產(chǎn)品圖中此尺寸為㎜。這個尺寸為孔的尺寸，基準(zhǔn)尺寸為 13㎜，計算型腔工作尺寸時，一般取公差的上限或上下偏差值的中值再加上基準(zhǔn)尺寸后所得的值為新的基準(zhǔn)尺寸，然后再將新的基準(zhǔn)尺寸乘以（ 1+縮水）從而得到型腔的工作尺寸。在這里，我們先取此尺寸公差的上下偏差值的中值 ㎜，再加上基準(zhǔn)尺寸 13㎜得 ㎜，然后乘以（ 1+）等于 ㎜即為 后模仁上開孔尺寸或后模仁鑲件尺寸。 在后模仁上還要加工出如下圖所示膠位的型腔出來，這片膠位的位置就在后模仁上開的鑲件孔的兩邊。這部分尺寸沒有公差要求，只需將產(chǎn)品圖放縮水就行了。 圖 (31) 上述兩部分結(jié)構(gòu)設(shè)計完后，后模仁就變成了下圖所示的樣子。 圖 (32) 最后要在后模仁上設(shè)計頂針孔的大小與位置，頂針就是脫模推出機構(gòu)，即將塑件從后模上頂出。如下圖所示。圖中八支頂針上下對稱，直徑都為φ 2㎜。 圖 (33) 頂針孔在高度方向的形式與尺寸如下圖所示。圖 中高度為 40㎜的部分直徑為φ ㎜，40㎜以上的部分直徑才是φ 2㎜，用于與頂針相配合。這樣做的目的是為了減少配合的接觸面積。 圖 (34) 最終設(shè)計的形狀如下圖所示： 圖 (35) 5. 后模仁鑲件的設(shè)計 后模仁鑲件就是鑲在后模仁的鑲件孔中，再頂?shù)角澳Ｈ噬希孕纬山^緣架中間的孔的成型零件。 它的總體截面外形及尺寸前面已確定，如圖（ 30）中的粗虛線框所示。另外后模鑲件在產(chǎn)品中的形狀與位置如下圖所示，圖中的粗虛線框也就表示了鑲件在另一方向的總體截面形狀。簡單的說，塑件 哪里是空的鑲件就要到哪個位置。 圖 (36) 鑲件上的結(jié)構(gòu)基本上都是與成型有關(guān)的結(jié)構(gòu)。在鑲件上要做出如下圖中粗虛線框所示的膠位來，對稱的另外一邊也要做出同樣形狀的膠位。 圖 (37) 上述結(jié)構(gòu)設(shè)計完后鑲件就成了下圖所示的樣子。同樣必須注意，下圖中特意標(biāo)出來的尺寸，在產(chǎn)品圖上是有公差要求的，其尺寸為㎜，同樣取上下偏差的中值加上基準(zhǔn)尺寸，再乘以（ 1+）得到型腔的工作尺寸 ㎜。 圖 (38) 另外在鑲件上還要設(shè)計出以下兩圖所示的膠位的型腔。 圖 (39) 圖 (40) 最終設(shè)計的后模仁鑲件的形式如下圖所示，當(dāng)然還要做一個 M6的螺絲孔以通過螺釘固定在后?？蛏?。 圖 (41) B. 成型零件的加工工藝 此部分內(nèi)容是本畢業(yè)設(shè)計的特色所在。 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計完后，就要開始零件的下材料和加工制作等。由于此塑件電動機絕緣膠架的材料的主要成分是尼龍 66，要求有優(yōu)良的力學(xué)性能，抗沖擊強度高，良好的消音效果，較強的絕緣性能等。廠家的這種材料具有一定的腐蝕性，容易產(chǎn)生批鋒（飛邊），因此其成型零件的材料的各種性能要求相當(dāng) 好，并且必須進行熱處理，提高它們的硬度。本套模具的成型零件都采用一種牌號叫 S136H的瑞典進口模具鋼。它是一般模具鋼材中性能最好也是價格最貴的一種，一公斤要一百一十多港幣。它是一種預(yù)加硬透明耐蝕鏡面模具鋼，其主要成份和性能如下： 主要成份： 出廠狀態(tài)：淬火加回火， HRC3135 鋼材特點： 最佳之拋光性。 滲透性良好。 良好之搞腐蝕性。 此鋼材經(jīng)淬火及鏡面磨光后，其抗腐蝕性能更加可靠。 所有的成型零件的加工工藝大致可分為： a)訂材料、開料， b)熱處理前的加工， c)熱處理后的加工， d)加工型腔等幾道工序。 1. 前模仁的加工工藝 a) 訂材料、開料 由前面前模仁的結(jié)構(gòu)設(shè)計可知，前模仁就是一個長方體。其設(shè)計尺寸為 260 160 25，而訂材料時的尺寸每邊必須大約留 3㎜的余量，訂料的尺寸為 263 163 28，市場上的材料厚度尺寸是有系列的，正好有厚度為 28㎜的料。材料到了后，就要進行開料既開粗，開粗的最終尺寸仍然單邊要留 20絲的余量，因為材料熱處理后會有少量變形，余量是留 給最后精磨的，即 。開粗既用開粗的銑床銑掉材料的表層，再到平面磨床上將材料粗磨成長方體。 b) 熱處理前的加工 這里所說的熱處理，其作用就是要提高材料的硬度，即將原來的 HRC31～ 35，淬硬到HRC48～ 52。這種熱處理具體采用的是什么方式，這是熱處理廠的專利，別人不知道，據(jù)說是真空油淬，且這種熱處理后的材料變形量相當(dāng)小。反正只要告訴熱處理廠材料要求的硬度就行了，熱處理完后他們會測試材料的硬度是否達到了要求。 由于熱處理后材料的硬度達到了 HRC48～ 52，普 通的刀具再也加工不動了。因此熱處理前加工一些精度要求不高的地方，如螺絲孔、運水、流道等。 在前面圖（ 10）前模仁最終設(shè)計結(jié)構(gòu)圖中的所有結(jié)構(gòu)，包括 6個 M10的內(nèi)螺紋，兩條φ6的運水， 4個運水螺紋牙， 4個斜導(dǎo)柱孔， 2個錐形的分流道孔，這些都是熱處理前要加工的。其中的個斜導(dǎo)柱孔必須和前?？蜓b配好后，再一起鉆φ 20㎜大的斜孔，鉆好就要把斜導(dǎo)柱配進去。它們的配合必須是緊配合，絕對不能有松動，一有松動，斜導(dǎo)柱十有八九會斷。 c) 熱處理后的加工 前模仁熱處理后，只要將它精磨到數(shù)，配一下框就行了。由于 前模板上開的框在此之前已開好，所以要將熱處理后的前模仁的四周磨小，再配到前模框中去。因為前模仁是平的，所以它相對于模板的位置精度可以不要求很高。 2. 行位 1的加工工藝 a) 訂材料、開料 前面行位 1的設(shè)計尺寸為 270 120 39，所以訂料尺寸為 273 123 42，開料尺寸為 。 b) 熱處理前加工 行位熱處理前的加工不多，只鉆一下運水，攻好運水螺紋牙，鉆好斜導(dǎo)柱孔就行了。鉆運水孔時注意，由于行位有 270長，即使用加長鉆頭也不可能一次鉆通，所以必須分別從 兩頭對鉆，從而開通一條長運水。 c) 熱處理后的加工 熱處理過后就不能用一般的刀具加工了，且用刀具加工的精度低。所以只能用以下三種方式加工：一是線切割，二是打火花（即電火花加工），三是精磨。用上述三種方式加工的精度很高。模具中精度要求高的地方如分型面、成型型腔等基本上都是用的這幾種方式進行加工的。 第一步，首先要用線切割割出兩側(cè)用于行位導(dǎo)向的地方，正真要加工的地方如下圖中的粗實線所示，鉬絲的走刀路徑如下圖中虛線所示，即線走外面。粗實線的兩頭必須要將鉬絲的走刀路徑延長大約 3㎜，不然將會割出 一個錯誤的形狀出來。另外雖然我們只需要割圖中的粗實線，但畫圖時一定要畫出一個閉合回路，不然不能生成數(shù)控程序。 圖 (42) 線切割是用電腦控制的，其中用的軟件是 AUTOP 。我們在 AutoCAD 中畫好要線割