【正文】 然在很早以前就制造模具和使用模具 ,但一直未形成產(chǎn)業(yè)。 20 世紀(jì) 80 年代后期開始 , 中國模具工業(yè)發(fā)展十分迅速。 綜上所述 , 我國塑料模具的質(zhì)量、技術(shù)和制造能力近年來確實(shí)發(fā)展很快 , 有些已達(dá)到或接近國際水平 , 由于我國模具制造基礎(chǔ)薄弱 , 各地發(fā)展極不平衡 , 因此總體來看 , 與國際先進(jìn)水平相比和與國內(nèi)外市場需求相比 , 差距還很大。不少廠家由于設(shè)備不配套很多工作依賴手工完成，嚴(yán)重影響了精度和質(zhì)量。 3. CAD/CAE/CAM 技術(shù)剛起步 。 我國傳統(tǒng)教育方式對(duì)模具人 才的培養(yǎng)存在不足。 , 科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)方面投入太少。 國內(nèi)外模具的 發(fā)展 趨勢 由于模具工業(yè)快速發(fā)展及上述各方面差距的存在，因此我國今后模具的發(fā)展必將大于模具工業(yè)總體發(fā)展速度。要提高我國的模具技術(shù)水平，必須在以下方面加大努力： 、大型、復(fù)雜、長壽命的模具，實(shí)現(xiàn)模具國產(chǎn)化； 2..加速模具標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、商品化生產(chǎn)； CAD／ CAM／ CAE、 RPM 等先進(jìn)模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)； ，使他們盡快掌握模具設(shè)計(jì)和制造中的先進(jìn)技術(shù)。其工藝的主要優(yōu)點(diǎn)與制件的主要要求有如下幾點(diǎn)： （一） 制件質(zhì)量高 與熱固性塑料注射或壓注成型相比，制件的收縮率較小、變形小、各項(xiàng)性能比較均勻，塑料流動(dòng)距離較短，收填料的定向影響少，制件案的尺寸變動(dòng)和變形小，故力學(xué)性能穩(wěn)定。特別適用于生產(chǎn)數(shù)量少的制件，可以降低成本。目前，市場上的剎車片按成分技術(shù)來分主要分為以下三種： （一） 石棉型剎車片：其成分 40%60%是石棉 。 。 其缺點(diǎn)是： 壓力來完成同樣的制動(dòng)效果， ，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生更大的噪音。 NAO 片其主要優(yōu)點(diǎn)是：無論在低溫或高溫都保持良好的制動(dòng)效果，減少磨損，降低噪音，延長剎車盤的使用 壽命。保護(hù)駕駛員生命安全。轎車盤式剎車片的典型結(jié)構(gòu)是由鋼背和襯片二者結(jié)合而成，鋼背在剎車片中起著支撐和增強(qiáng)作用，使剎車片能夠經(jīng)受制動(dòng)和傳動(dòng)時(shí)的沖擊力和壓力；襯片則起制動(dòng)或傳動(dòng)的功用，剎車片制動(dòng)性能的好壞主要是指襯片性 能的優(yōu)劣 【 6】 。 其中，半金屬混合物的厚度為 11mm，鋼板的厚度為 6mm，具體形體尺寸如圖。但是，半金屬摩擦片的材料成分比較復(fù)雜，不宜直接計(jì)算它的密度、比體積、壓制成型壓力、壓制成型溫度以及成型收縮率等加工過工藝參數(shù)。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 制件工藝方案的確定 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 本課題主要是對(duì) 剎車片 進(jìn)行 工藝 分析并進(jìn)行模具三維造型及二維圖的設(shè)計(jì)，從而達(dá)到提高學(xué)生的模具設(shè)計(jì)水平，提高綜合運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的知識(shí)的能力，為將來工作奠定基礎(chǔ)，積累經(jīng)驗(yàn)。由于在 小 批量的生產(chǎn)時(shí) 剎車片壓制 工藝方案的關(guān)鍵在于考慮 生產(chǎn)的成本 ， 在保持優(yōu)良性能的 情況下，使用大量價(jià)格低廉的材料，使得這些材料的價(jià)格比較便宜 。但是其缺點(diǎn)是： 凹模的 加工困難，難以實(shí)現(xiàn)，而且凹模邊緣處的毛刺等不易清除； ，由于 剎車片 的形狀原因，導(dǎo)致 取件不容易實(shí)現(xiàn) ，并且開模后擠壓邊緣上的廢料不易清除，最后 生產(chǎn)效率變低，提高了生產(chǎn)成本及生產(chǎn)周期。由于是試制新產(chǎn)品， 在一定程度上 可以縮短試制周期，降低了成本。 綜合 以上 的 分析比較，可看出在一定的生產(chǎn)批量條件下，選擇第 三 方案 較為合理。 成型塑件所需 的 總 壓力計(jì)算公式 【 7】 ： Fm=nAP （ 31） 式 中： n—— 型腔數(shù)目 A—— 單個(gè)型腔水平 投影面積（ mm2） ，對(duì)于溢式和不溢式模具，A等于塑料制件最大輪廓的水平投影面積；對(duì)于半溢式 模具， A等于加料腔的水平投影面積； P—— 壓縮成型塑件所需的 單位 成型 壓力（ Mpa） 通過 UG 軟件分析中測量面命令估算 塑料件 在 加料型腔 的投影面積為 A= 在材料為 混合物（其主要成分的酚醛樹脂） 的情況下，其單位壓力查表 ，取扁平壁厚塑件，粉末酚醛樹脂類，不預(yù)熱的單位壓力 在～ 之間， 取 P=15MPa；預(yù)熱的單位壓力在 ～ 之間，取 P=12MPa 【 7】 。 Fm預(yù) = Fm壓 = 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 Fm—— 壓縮成型塑件所需的總成型 壓力（ Mpa） 由于塑件形狀簡單，因此預(yù)壓模時(shí)，配合環(huán)高度較高，取K=；壓制模時(shí)，凸、凹模配合環(huán)不高，取 K=。如圖 33 所得塑件的周長為 C= 由于預(yù)壓模的原因，塑件的高度略高于實(shí)際尺寸，故取高度為h=14mm。 (3)壓力機(jī)的滑塊行程必須滿足壓制件的成形要求。 壓力中心的確定 Fp≥ 壓力機(jī) ： Y（ X） D45 模具底面尺寸 260mm130mm 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 壓縮模具的中心就是壓制力的合力作用點(diǎn)。本工件為對(duì)稱件，所以其壓力中心就是模具的幾何中心。在確定加壓方向 （ 1） 有利于壓力傳遞。嵌件安裝在上模 : （ 4）保證凸模的強(qiáng)度。綜合考慮各方面因素，可得剎車片的混合物成型溫度 170180oC【 9】 。 一般的酚醛塑料，壓制時(shí)間為 15min 左右 【 9】 。由于本次設(shè)計(jì)主要用于剎車片試制階段，所以壓縮 模的凸模、凹模 等 都采用 45鋼 ，要求既要 降低生產(chǎn)成本 又要有足夠的強(qiáng)度和剛度，因此 模具 上 所有材料均可由 45鋼機(jī)械加工、線切割加工、數(shù)控加工等完成 。 其中凹模上的引導(dǎo)環(huán)作用是引導(dǎo)凸模順利地進(jìn)入凹模。而凹模與凸模的配合間隙以不產(chǎn)生溢料和不擦傷模腔表壁為設(shè)計(jì)原則，可用熱固性塑料的溢邊值作為確定間隙的標(biāo)準(zhǔn)。一般 L3=35mm。 壓制模的凹、凸模的成型尺寸是根據(jù)塑件形狀及尺寸來確定的。 對(duì)成型塑件高度的凹模尺寸時(shí)，則根據(jù)塑件偏差的不同，按以下公式計(jì) 算： H=（ hgΔ /4） ??0 （ 42） 式中 H—— 成型塑件高度的凹模型腔高度尺寸（ mm）； hmin—— 塑件高度的最小尺寸（ mm）； hmax—— 塑件高度的最大尺寸（ mm）； hg—— 塑件高度的公稱尺寸（ mm）； C—— 飛邊厚度，一般取 C≈ ~（ mm）； Δ —— 塑件公差（ mm）； KP—— 塑件平均收縮率（ mm） ， 塑件是酚醛塑料一般取 Kp≈； δ —— 塑模制造公差，一般為（ 1/6~1/4） Δ （ mm）； 剎車片零件的成型尺寸如圖 41所示， 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 41剎車片零件的成型尺寸 凹模尺寸計(jì)算，按式（ 41）和（ 42）計(jì)算如下： D5 =[dmax(1+KP)XΔ ] ??0 =[5 (1+)1/2 ] ?? mm = ? mm =[dmax(1+KP)XΔ ] ??0 =[ (1+)1/2 ] 4/10 ?? = ? mm H14=（ hgΔ /4） ??0 =（ 1441 ） ? = 0? mm 加料室高度尺寸計(jì) 算 設(shè)計(jì)壓縮模時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑件的幾何形狀、塑料的品種以及加料腔的形式來確定加料室的尺寸。所以只能根據(jù) UG 軟件的分析功能來確定。 根據(jù)設(shè)計(jì)圖可以知道塑料的原料體積未知，在 AB 線以下的型腔體積可以根據(jù)預(yù)壓模的形體面積乘以高度確定，在 AB 線以上的加料腔橫斷面積也可以根據(jù) UG分析圖得知。根據(jù)體積等量原則可以計(jì)算出預(yù)壓模的制件高度 h。如圖所示圖 43； 圖 43凹模零件圖 承壓面的結(jié)構(gòu)形式 采用承壓塊作為擠壓面，擠壓部分不易損壞，并通過調(diào)節(jié)承壓塊的厚度來控制土木進(jìn)入凹模的深度，減少飛邊的厚度，承受液壓機(jī)余壓，有時(shí)還可以調(diào)節(jié)塑件高度。如下圖所示圖 44； h=14mm H=56mm 加料腔深 ：70mm 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 44圓形承壓塊 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 壓縮模的導(dǎo)向裝置相比于注射模有以下幾個(gè)特點(diǎn)： ，凸模和加料腔的配合段也能起到導(dǎo)向作用和定位作用，一般加料室上端設(shè)置有 10mm 的錐形導(dǎo)向環(huán)結(jié)構(gòu)。具體結(jié)構(gòu)如圖 45。 所以根據(jù)公式（ 46）可得凸模的最小斷面面積為 Amin≥ FP/[σ ] =120MPa / = mm2 又因?yàn)楦鶕?jù)圖 ，在 AB 線以上的加料腔橫斷面積為 mm2，凸模的斷面面積為在兩者之間，由此可見凸模的承載能力滿足材料的性能要求。因此，預(yù)壓模具結(jié)構(gòu)里并不需要加熱裝置，而壓制模里需要電加熱板來加熱整套模具，是模具達(dá)到塑料的成型溫度。 而對(duì)于壓力機(jī)的校核等因 為預(yù)壓模的壓制力比壓制模的壓制力大，所以壓力機(jī)選擇和校核就不必多此一舉了。而壓制模的設(shè)計(jì)是帶有 加料板的加料腔，凹模部分主要是防止鋼背板和定位作用。將裝配好的壓制模放到工作臺(tái)上固定好，然后安裝好電加熱棒， 壓力機(jī) 中的 油泵 通過 液壓作用 將 上模部分提 起，頂?shù)奖?加料腔 最高點(diǎn)高出的地方，此時(shí)，將 再將預(yù)壓模預(yù)壓出的預(yù)壓 塊放入加料室的底部，然后開始加熱 ； 剎車片的摩擦片受到模具傳到過來的熱量，溫度升高，混合物開始受熱固化； 壓力機(jī)上滑塊下行帶動(dòng)上模下行，在導(dǎo)板 和加料腔的引導(dǎo)環(huán) 的導(dǎo)向作用下，上模 的凸模 首先與 預(yù)壓塊 接觸，將 繼續(xù) 下壓 ， 預(yù)壓塊受熱和受壓進(jìn)一步的壓縮成型 ；上模繼續(xù)下行，壓力機(jī)上滑塊到達(dá)下死點(diǎn)， 上模部分的凸模固定板下表面與下模部分的承壓塊上表面接觸， 然后持續(xù)固定的溫度一定時(shí)間直至混合物完全固化成型，壓制 成型 結(jié)束。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我主要進(jìn)行 半金屬剎車片 模具的設(shè)計(jì)與制造，首先進(jìn)行了 剎車片的尺寸測量和精度計(jì)算 ，做好了記錄，對(duì)所設(shè)計(jì)內(nèi)容有了感性認(rèn)識(shí)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。 本人模具有以下幾個(gè)特點(diǎn) ： 帶有預(yù)壓模的 壓縮模具 方案 。 由于本人水平有限，設(shè)計(jì)時(shí)有缺陷，尚待改進(jìn)。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我初步掌握了簡單汽車 剎車片 壓制 工藝分析及 半溢式 模具設(shè)計(jì)，從中學(xué)到了新的實(shí)用知識(shí)，提高了設(shè)計(jì)能力。這就促使我加強(qiáng)模具知識(shí)與軟件學(xué)習(xí)的廣度和深度。 同時(shí)，還要感謝在大學(xué)四年間教過我的所有老師，特別是教我模具專業(yè)知識(shí)的老師，沒有他們教給我的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，我是不可能完成此次模具