【正文】 成型壓力的計算 9 第 3 章 工藝計算及主要工藝參數的確定 6 制件工藝方案的確定 6 制件結構工藝分析 ３ 本課題的內容 ２ 本課題的內容和具體要求 brake pads。 畢業(yè)設計（論文） 題 目 半金屬剎車片模壓模設計和制造 學生姓名： 汪 俊 強 系 別： 材 料 工 程 系 專 業(yè)： 模具設計與制造 學 號： 20200330324 班 級： T933－ 3 指導教師： 楊 明 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） I I 摘 要 本課題主要是對 半金屬剎車片 的模壓模具設計的研發(fā)過程 ， 對塑件結構進行了工藝分析 ,并利用 UG 軟件完成模具三維造型及二維工程圖的設計。 press die。 １ 課題來源、目的和意義 ３ 對壓制成型工藝的特點與要求 12 開模力的計算 14 壓力中心的確定 17 壓縮模主體結構設計 17 壓膜的型腔配合形式 22 凸模的尺寸校核 24 成型零件的結構形式 26 預壓模模具的結構 27 第 6 章 總結 在這個過程中也可以加強自身對所學知識的運用以及分析問題和解決實際問題的能力、探求真理的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力并受到工程設計與科學理論結合的初步訓練等方面的能力。 國內外模具技術發(fā)展 現狀 與趨勢 國內外模具的 發(fā)展 現狀 模具作為工業(yè)生產的基礎工藝裝備 , 在汽車、能源、機械、信息、航空航天、國防工業(yè)和日常生活用品的生產中 被廣泛應用。 我國塑料模的發(fā)展極其迅速 ,30年已走過國外 90 年的歷程 , 現已具相當規(guī)模 . 塑料模的設 計技術、制造技術 CAD 技術、 CAPP(Copmuter Aided Programed Proeedure / Proeess Planning)技術已有相應的涉獵和開發(fā)應 【 2】 。由于 CAD/ CAE/ CAM 的應用 , 特別是 20 世紀 80 年代開始中國許多模具制造廠從國外引進了許多軟件 , 包括 壓制 模、級進模、塑料模、壓鑄模、橡膠模、玻璃模、擠壓模等相應軟件 , 使中國模具設計制造湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） ２ 水平有很大提高 , 也產生了較大的經濟技術和社會效益。美、日、法、瑞等國每年出口模具約占其 本國模具總產值的 1/ 3, 我國模具的出口量還不到總產值的 5%, 我國模具出口可以發(fā)展的空煎非常廣闊 【 3】 。 國內模具生產廠家，工藝條件參差不齊，差距很大。 由于中國模具標準化工作起步較晚，模具標準件生產、銷售、推廣和應用工作也比較落后，因此，模具標準件品種規(guī)格少、供應不及時、配套性差等問題長期存在，從而使模具標準件使用覆蓋率一直較低。 4. 缺乏相關人才 。 造成上述差距的原因很多 , 除了歷史上長期以來未將模具作為產品得到應有的重視以及多數國有企業(yè)機制仍不能適應市場經濟之外 , 還有下列幾個主要原因 : 1. 國家對模具工業(yè)的政策支持力度還不夠。 5. 模具材料及模具相關技術落后 【 4】 。 展望我國模具的未來，筆者以為應從提高技術水平著手，一方面發(fā)展專業(yè)模具廠的技術優(yōu)勢，使之進一步提高對 某一類模具的設計制造水平；另一方面 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） ３ 要不斷采用新技術、新工藝，提高模具產品的技術含量。 對 壓制成型工藝 的 特點與 要求 壓制成型又稱為壓塑、壓縮或者壓膠成型，主要用于成型熱固性塑件的制件，還可以成型熱固性塑性塑料制件。制造費用低，制造周期短，維修方便。剎車片的好壞直接決定著汽車剎車效果，所以它的選擇也就尤為重要 。不符合現代環(huán)保要求。 半金屬片的主要優(yōu)點是： 主要優(yōu)點在于它的溫控能力及較高的制動溫度，同石棉型的傳熱性能差與制動盤、制動鼓的冷卻能力差相比它們在剎車時幫助制動盤和制動鼓將熱量從其表面上散發(fā)出去，熱量被傳遞到制動鉗及其組件上。 （三） 無石棉有機 物 NAO 型剎車片：主要使用玻璃纖維、芳香族聚酰纖維或其它纖維（碳、陶瓷等）作為加固材料。能在任何溫度下制動自如。 由于轎車行駛速度高于一般汽車，半金屬盤式剎車片的制動摩擦面積小，這使得盤式剎車片比一般剎車片要承受更高的制動負荷，吸收更多的制動能量，經受更高的制動溫度，且要有良好的制動性能，較好的耐磨性和熱穩(wěn)定性，從而保證足夠的安全和壽命；另外，剎車片對對偶件的損傷及制動噪音要小等。 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） ５ 壓制成型工藝過程 圖 11 壓制成型工藝流程圖湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 6 第 2 章 制件結構分析及工藝方案 制件結構工藝分析 零件名稱： 剎車片 材 料： 半金屬混合物 襯片 與 鋼背 板 厚 度： 17mm 半金屬混合物 摩擦片 的 原料 成份 (%)（質量分數） 如表 所示 表 半金屬摩擦片 的 原料 成份 序號 原料名稱 質量百分比 /% 1 鋼棉 20 2 酚醛樹脂 10 3 人造石墨 10 4 超細硫酸鋇 20 5 黃銅纖維 2 6 煅燒氧化鋁粉 2 7 煅燒石油焦 5 8 超細氧化鐵粉 5 9 軟性泡沫鐵粉 5 10 硫化 銻 3 11 棕剛玉 4 12 粘膠纖維 3 13 黃銅粉 5 14 硫化鋅 5 15 芳綸纖維 1 圖 21 剎車片 產品圖 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 7 本制件的形狀結構比較簡單，制件材料為 半金屬混合物與鋼背板之間的 粘合 ，料厚為 17mm。 該制件的形狀相對來說較為簡單， 壓制 部分也比較規(guī)則 ， 從技術要求和使用條件上看，該制件精度、剛度、強度要求較高，該工 件壓縮工藝性比較好。 這種工藝方案既滿足使用性能和成型工藝的要求，又做到結構合理，造型美觀，便于制造。 本設計為 小 批量生產的 剎車片壓制 工藝方案。上模座板 凸模固定板 凸模 加料板 導板 凹模固定板 凹模墊板 凹模 上模座板 凸模固定板 凸模 導板 凹模 下模座板 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 10 加料板是一個浮動板，適用于高壓縮的塑料，且制件密實性好。 方案三 ：， 方案三相比于方案一和方案二而言，有如下幾個優(yōu)點 ： 模具結構簡單，模具制造費用低，制造周期短，維修方便。 由于無加料板，安裝嵌件比較方便 。具體分析圖如下所示： 圖 31實物的面積分析圖 圖 32實物的體積分析圖 圖 33實物的分型面周長分析圖 實物分型面面： mm2 實物分型面體積： mm3 實物分型面周長： 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 12 壓制成型壓力的計算 壓制成型壓力是指壓制時，壓力機通過凸模對塑料熔體充滿型腔和固化是在單位投影面積上施加的壓力，簡稱成型壓力。 所以 預壓模階段的壓制力為 Fm預 =nAP =1 15 Mpa =（ N） =（ KN） 壓制模階段的壓制力為 Fm壓 =nAP =1 12 Mpa =（ N） =（ KN） 開模力的計算 查相關資料可知 ，開模力可按下式計算 【 7】 ： FK≤ KFm （ 32） 式中： FK—— 開模力； K—— 系數，當塑件形狀簡單，凸、凹模配合環(huán)不高時取 ；配合環(huán)高時取 ；塑件形狀復雜，配合環(huán)又高時取 。 根據 UG的分析可知，塑件的側面積不能直接得出，可以用周長與高的乘積來估算側面積的大小。取K= 取預壓模和壓制模較大值計算，可得 Fp≥ Fm/K ==（ KN） (2)壓力機的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求，即： hmin≤ h≤ hmax （ 35） h=h1+h2 （ 36） hmin為壓機上、下模板之間最小距離； hmax為壓機上、下模板之間最大距離； h1為模具閉合總高度； h2為凹模高度； h2 為凸模臺肩高度。其主要技術參數如下： 公稱壓力： 450kN 回程壓力： 70KN 柱塞最大行程： 250mm 壓板最大距離： 330mm 壓板最小距離： 80mm 壓板尺寸 （左右前后）： 360mm 400mm 最大推出壓力： 150 kN 壓力機的校核 公稱壓力 450kN 大于壓制計算總壓力 ，符合要求；模具閉合狀態(tài)時的高度為 155mm，滿足壓力機裝模高度 3305≥ 155≥ 80+10 的要求；滑塊行程 250mm，遠遠大于壓縮深度 70mm，符合要求；模具底面尺寸 260mm 130mm，符合要求。復雜形狀工件獲多凸模沖模的壓力中心可以用解析法和圖解法求的。 塑料件在模具內加壓方向的選擇 加壓方向即凸模 的作用方向，即模具的軸線方向。嵌件放在下模 :操作方便，利用嵌件推出塑件，在塑件上不留下任何影響外觀的推出痕跡。如果模具溫度較高，會加快交聯反應，降低成型壓力，縮短成型周期，但是易發(fā)生充模困難的現象；如果模具溫度過低，則會固化周期過長，固化不充分，塑件表面無光，物理性能和力學性能下降。 影響時間因素主要有塑料的工藝性能，成型壓力及模具溫度。 開模后，將配好的塑料原料倒入凹模上端的加料室，上下模閉合，使裝于加料室和型腔中的塑料受熱受壓，成為熔融狀態(tài)并充滿整個型腔；當塑料固化成型后，上下模打開，取出塑件。 凹模一般為線切割加工。凹模上的配合環(huán)是與凸模配合的部位，其作用是保證凸模與凹模 定位準確，阻止塑料溢出，順利排出氣體。擠壓環(huán) L3 的主要作用是在半溢式壓縮模中用以限制凸模下行得位置。 材料為 45鋼 ，成形 淬火、回火 處理，硬度達48～ 56HRC R=2mm α =1o L2 =10mm 單邊間隙值 ： L3=0 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 18 確定成型零件的結構形式與尺寸計算 本模具 的主要作用是提供 剎車片生產分析的試制模具 ， 因此考慮成本和實際需要等因素，擬采用單一型腔的結構 。凹模的尺寸為 D??0 ，可按下式進行計算： D=[dmax(1+KP)XΔ ]