【正文】 的重要標志 ,在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開發(fā)能力 , 決定著一個國家制造業(yè)的國際競爭力 【 1】 。同時， 掌握 汽車 半金屬剎車片 的工藝優(yōu)化及模具設(shè)計的流程、工藝重要參數(shù)選擇及優(yōu)化，并加深對計算機輔助繪圖軟件的了解以及加強查閱運用資料、手冊的等主要方面能力的訓(xùn)練。 17 確定成型零件的結(jié)構(gòu)形式與尺寸計算 13 壓力機的校核 6 制件工藝方案的確定 6 制件結(jié)構(gòu)工藝分析 ３ 本課題的內(nèi)容 ２ 本課題的內(nèi)容和具體要求 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 半金屬剎車片模壓模設(shè)計和制造 學(xué)生姓名： 汪 俊 強 系 別： 材 料 工 程 系 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 學(xué) 號： 20200330324 班 級： T933－ 3 指導(dǎo)教師： 楊 明 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)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(shè)計的研發(fā)過程 ， 對塑件結(jié)構(gòu)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(shè)計。 ３ 對壓制成型工藝的特點與要求 12 開模力的計算 17 壓膜的型腔配合形式 22 凸模的尺寸校核 27 第 6 章 總結(jié) 在這個過程中也可以加強自身對所學(xué)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(shè)計與科學(xué)理論結(jié)合的初步訓(xùn)練等方面的能力。 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(xiàn)已具相當(dāng)規(guī)模 . 塑料模的設(shè) 計技術(shù)、制造技術(shù) CAD 技術(shù)、 CAPP(Copmuter Aided Programed Proeedure / Proeess Planning)技術(shù)已有相應(yīng)的涉獵和開發(fā)應(yīng) 【 2】 。美、日、法、瑞等國每年出口模具約占其 本國模具總產(chǎn)值的 1/ 3, 我國模具的出口量還不到總產(chǎn)值的 5%, 我國模具出口可以發(fā)展的空煎非常廣闊 【 3】 。 由于中國模具標準化工作起步較晚，模具標準件生產(chǎn)、銷售、推廣和應(yīng)用工作也比較落后，因此，模具標準件品種規(guī)格少、供應(yīng)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。 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(chǎn)品得到應(yīng)有的重視以及多數(shù)國有企業(yè)機制仍不能適應(yīng)市場經(jīng)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。 展望我國模具的未來，筆者以為應(yīng)從提高技術(shù)水平著手，一方面發(fā)展專業(yè)模具廠的技術(shù)優(yōu)勢，使之進一步提高對 某一類模具的設(shè)計制造水平；另一方面 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） ３ 要不斷采用新技術(shù)、新工藝，提高模具產(chǎn)品的技術(shù)含量。制造費用低，制造周期短，維修方便。不符合現(xiàn)代環(huán)保要求。 （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。 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(jīng)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。 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(shù)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。 本設(shè)計為 小 批量生產(chǎn)的 剎車片壓制 工藝方案。 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(jié)構(gòu)簡單，模具制造費用低，制造周期短，維修方便。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(xué)院畢業(yè)設(shè)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。 根據(jù) UG的分析可知，塑件的側(cè)面積不能直接得出，可以用周長與高的乘積來估算側(cè)面積的大小。其主要技術(shù)參數(shù)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。 塑料件在模具內(nèi)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。如果模具溫度較高，會加快交聯(lián)反應(yīng)，降低成型壓力，縮短成型周期，但是易發(fā)生充模困難的現(xiàn)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(xué)性能下降。 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(dāng)塑料固化成型后，上下模打開，取出塑件。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。 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(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 確定成型零件的結(jié)構(gòu)形式與尺寸計算 本模具 的主要作用是提供 剎車片生產(chǎn)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(jié)構(gòu) 。 由于本產(chǎn)品的密度和體積比并不可知，而且不能根據(jù)密度來確定其體積。 圖 42預(yù)壓模的型腔面積和制件面積 由于預(yù)壓模所生產(chǎn)出來的制件體積比實際制件的體積大，因此按照預(yù)壓模的制件體積是剎車片最終體積的 倍。本模具的承壓面形式根據(jù)承壓面積和安裝位置等各方面因素 采取圓形的承壓塊、單面安裝的形式，組裝后承壓塊的厚度應(yīng)一致，材料為 45 鋼，硬度為 2232HRC。凸模縱向的總壓力近似于壓制力，所以取 FP=。 下面介紹壓制模的設(shè)計主要介紹與預(yù)壓模不同的設(shè)計要點，而凸模、凹模的尺寸計算等都與預(yù)壓模的尺寸近似或者相等，在這里就不贅述了。 壓制模模具的結(jié)構(gòu) 本模具為 壓制 模，主要零件有凸模、凹模、 加料板 等，其結(jié)構(gòu)如圖 53 和 54所示 : 圖 53 模具總裝配爆炸圖 圖 54 AA剖視圖 壓制 模的工作過程 工作初開始時， 將模具的上模部分打開，將加料板也 從 下模部分打開，在凹模里嵌湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 入剎車片鋼背板，再將加料板安裝在凹模上固定好，然后合模。通過 UG 的使用 ，鍛煉了我對軟件應(yīng)用的熟練程度，同時也讓我看到了 UG 和 CAD 的不同點和相互互補的地方，區(qū)分開了二者的優(yōu)劣，為以后進一步學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。接著主要計算了工序件 壓制 力、 脫模力 、 開模 力，最后對模具進行總體 設(shè)計，然后對模具的工作 過程進行了介紹。我相信這次畢業(yè)設(shè)計對我以后的模具設(shè)計工作大有裨益。 其次要感謝我的同學(xué) 對我無私的幫助，特別是在軟件的使用方面，正因為如此我才能順利的完成設(shè)計 。汽車 剎車片 具有表面質(zhì)量高，剛性好，輪廓尺寸大，形狀復(fù)雜等特點，要求經(jīng)過 預(yù)壓 ， 壓制兩 道工序 、 工藝流程等。 用 半溢式壓縮模 的方式，這樣 減少了原料體積的嚴格計算和測量， 且進料均勻， 飛邊 在制件垂直面 ， 有利于清除飛邊 。 停止加熱和 停止壓力機工作，從工作臺上取下 壓制 模，從下模部分松開螺釘，手動取出預(yù)壓塊，然后進入下一次工作。對于凸模的校核，因為壓制模的凸模比預(yù)壓模的凸模斷面面積大，而長度確比預(yù)壓模的還要小，根據(jù)（ 45）、（ 46）、（ 47）的公式可以輕易得知凸模的選用完全符合力學(xué)上的要求。 【 11】 ： Lmax≤ 135 （ 47） 式中 Lmax—— 凸模彎曲極限長度， mm； [σ ]=120MPa FP= Amin≥ mm2 pFJ湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 FP—— 凸 ?？v向總壓力， N； J—— 凸模最小橫截面的軸慣性距， mm4； 通過查資料得均質(zhì)物體的軸慣性矩公式為 【 12】 ： J=∫ y2dA = 16507808 mm4 從而得 Lmax≤ 135 =135 = 凸模的長度為 76mm，遠小于彎曲極限長度，符合要求。 ，可在大型殼體塑料件中心設(shè)置中心導(dǎo)柱。 將體積和面積代入 V =Sh 得 = h 得 h= K0 ??? A VVH SL湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 取實際預(yù)壓模的制件高度為 h=14mm。從圖 可知剎車片的體積為 。因此，壓制模凹、凸模的成型尺寸主要與塑件的形狀、尺寸公差、塑件的收縮率及收縮誤差、模具磨損；量以及制造誤差因素有關(guān)。這里取單邊間隙值為 。 預(yù)壓模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 壓膜的型腔配合形式 本套模具 上 模和下模 以及加料室的配合關(guān)系 采用 半溢式壓縮模配合形式 ，材料為 45鋼 ，成形 淬火、 回火 處理，硬度達 5558HRC。 壓縮成型時間 壓縮成型時間：壓縮成型時，熱固性塑料要在一定的溫度和壓力下保持一定時間，才能使 其充分地交聯(lián)固化。加壓方向應(yīng)避免在加壓過程中壓力傳遞距