【正文】 [4]劉守勇， 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具。第2版。北京：機(jī)械工業(yè)出版社。2005。 [5] 孟少龍，機(jī)械加工工藝手冊第1卷[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991。[6] 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》修訂組，金屬機(jī)械加工工藝人員手冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979。[7] 王先逵，機(jī)械加工工藝手冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990。[8]刑長生，機(jī)械制造工藝學(xué)。北京：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1992 [9] 傅水根，機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)。北京：清華大學(xué)[10] 周永強(qiáng)，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2002。 [11] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987。[12] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。[13]李益民，機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994[14] 李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。[15] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測量[M]，中國計(jì)量出版社，2000：919。[16] 王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000。致 謝首先，我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師鄭培文老師。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，他給予了我學(xué)術(shù)和指導(dǎo)性的意見。我萬分的感謝他給我的寶貴的指導(dǎo)意見和鼓勵(lì)。同時(shí)，我深深感謝我們各科的任課老師等。在他們的課堂上，我受益匪淺，得到了不少對我論文有幫助的知識和想法。最后，很感謝閱讀這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的人們。感謝您們抽出寶貴的時(shí)間來閱讀這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。外語文獻(xiàn)翻譯翻譯: 稱職的模具設(shè)計(jì)師必須具有豐富的模具制造方面的知識，因?yàn)槟＞吒鞑考脑O(shè)計(jì)依賴于生產(chǎn)這些不部件時(shí)所采用的制造方法。 本章主要針對沒有任何機(jī)加工知識和其他模具制造技術(shù)的初學(xué)者，介紹模具制造的基本知識。全面且淺顯的介紹這部分知識與本文具有同等重要的意義。然而，我們希望論述設(shè)計(jì)方面的著作，能夠強(qiáng)調(diào)模具制造的重要性，把他作為一門科學(xué)來論述，并且激勵(lì)初學(xué)者更加深入更加全面的研究這一領(lǐng)域。大多數(shù)模具時(shí)利用進(jìn)過現(xiàn)代技術(shù)改裝的傳統(tǒng)機(jī)床加工制造的。從這種角度，模具分為兩部分:1 型腔和型芯，2模具其他部分。后者通常作為模具的支撐部件。 加工型腔和型芯；最重要的工作，因?yàn)檫@兩部分決定塑件的形狀及表面質(zhì)量。加工型腔和型芯的工作依據(jù)他們的形狀進(jìn)一步劃分為簡單和復(fù)雜兩種形式，例如，制造圓形或直角的型腔和型芯要比制造電話機(jī)手柄的型腔和信息的難度大得多。形狀簡單的模具零件常在車床和磨床機(jī)床上加工，而復(fù)雜部件則需要使用仿形加工。 制造支撐部件并不向制造型腔和型芯那么的重要，但是，為使模具在不需要許多鉗工工作的基礎(chǔ)上順利裝配，確保各部件的制造精度也是非常重要的。 雖然目前支撐件一般在傳統(tǒng)機(jī)床上制造。但是型腔和型芯，特別使型腔可以由其他技術(shù)制造，例如熔模鑄造，電解發(fā)精煉，冷擠壓制模法，壓力鑄造及電火花加工。機(jī)床 所有機(jī)床的用途都是去除金屬，但是每種機(jī)床去除金屬的形式各不同。例如，有的機(jī)床（車床）。有的機(jī)床（銑床）則是以刀具回轉(zhuǎn)，工件進(jìn)給的方式去除金屬。 選擇哪種機(jī)床加工工件，很大程度上取決于（工件的）加工要求。但是由于機(jī)床具有多種加工方式，選擇機(jī)床時(shí)可能存在多種選擇。但是不能認(rèn)為這些機(jī)床的加工方式僅限于所列出的方式。 現(xiàn)代加工中應(yīng)用的機(jī)床有如下幾種：1． 車床，用于車削和螺紋加工等。2． 外圓磨床，用來加工表面精度較高的圓柱件。3． 牛頭刨床，用來將鋼胚和鋼板加工成所需的厚度，并使這些鋼板”長寬尺寸見方“4． 平面磨床，用來生產(chǎn)高精度平面。5． 銑床，用來加工狹槽，凹陷，鉆孔以及花鍵等，能夠快速去除金屬（的余料）6． 仿形銑床，能夠精確再現(xiàn)復(fù)雜型腔和型芯的形狀。當(dāng)然，除上面所述的主要機(jī)床外，還有一些附屬設(shè)備，（如果沒有這些設(shè)備）機(jī)加工裝備將不完善。（這些設(shè)備）包括電鋸，鉆床，工具磨，硬化和拋光。 鑄造由于普遍砂型鑄造方法獲得的鑄件質(zhì)量差，表面或表層下有孔眼類缺陷，并不適合于制造鋼制凸凹模。并且這種加工所需的費(fèi)用包括焊補(bǔ)，機(jī)加工和拋光，也使其變得不經(jīng)濟(jì)。然而肖氏熔模鑄造卻沒有砂型鑄造的這些缺點(diǎn)，因此適用于專業(yè)的模具生產(chǎn)，模具制造者將所需要的模具零件的樣品提供給熔模鑄造公司，由于最終鑄件將精確的再現(xiàn)所提供樣品（的一、形狀和尺寸），因此，鑄件必須具有（與樣品）相似的尺寸公差和良好的表面光潔度。(IN/IN)，樣件應(yīng)該制作的稍大一些。電解法精煉 電解法精煉時(shí)一種通過精確復(fù)制所給出的樣模來加工型腔和型芯的電化削方法。樣?？捎靡子诩庸さ牟牧现谱?，其形狀時(shí)所需求的共軛件（的形狀）。也就是說，凸模樣模用來復(fù)制凹模，而凹模樣模用來復(fù)制凸模。通常，加工凸模樣模容易得多。因此，這種方法絕大多數(shù)用來加工形狀復(fù)雜的型腔。冷擠壓制模法 冷擠壓是指在相當(dāng)大的壓力作用下把（淬硬鋼）凸模擠壓壓入相對較軟的剛材胚料的一種加工工藝。 擠壓工藝在生產(chǎn)（那些）由傳統(tǒng)機(jī)床制模比較困難的凹模時(shí)具有（一定）優(yōu)勢。壓力鑄造 因?yàn)殁斻~具有一些優(yōu)良的特性，所以越來越多地被應(yīng)用在模具結(jié)構(gòu)上。鈹銅良好的導(dǎo)熱性和合理的硬度（布氏硬度約為250）尤其適用于（制造）某些類型的型腔和型芯，以及其他模具零件，例如熱流道系統(tǒng)的二級噴嘴。 良好的傳熱性意味著當(dāng)使用鈹銅 制造的型腔或型芯時(shí)，容融材料的熱量會(huì)很快從模腔中傳走，熱量傳遞速度高于相應(yīng)的鋼質(zhì)型腔和型芯，這就縮短了塑料生產(chǎn)周期。 鈹銅可以使用機(jī)床加工，常規(guī)的機(jī)床（加工方法）即可。并且可以采用冷擠壓，熱擠壓和壓力鑄造（等加工工藝）。由于采用冷，熱擠壓工藝加工的鈹銅（件）易于硬化，導(dǎo)致應(yīng)力集中，因此，于擠壓工藝相比，最后這種工藝方法（壓力鑄造）具有一定的優(yōu)點(diǎn)。 壓力鑄造（也被稱液體擠壓）主要用于生產(chǎn)型腔，但是也能用于生產(chǎn)型芯。由字面意思可知，這是一種鑄造和擠出技術(shù)相結(jié)合的工藝過程。 電火花加工這是一種近來才發(fā)展起來的模具制造方法。嚴(yán)格的說，這應(yīng)屬于機(jī)床裝備的范疇，但是，用于其工作原理由別于所有其他機(jī)床，所以這種技術(shù)還應(yīng)該單獨(dú)討論。 電火花加工是指通過電極放電來加工剛件或其他金屬材料的工藝方法。電火花的放電位置時(shí)固定的，而被加工金屬材料時(shí)在一定時(shí)間內(nèi)以很小的去除率遂漸加工完成的。鉗工裝配 不論采取何種機(jī)床和工藝來加工各種模具零件，每種零件的精加工以及將這些零件裝配成模具都離不開鉗工。由于工具的完備程度不同，鉗工用以精加工忽然裝配模具零件的工藝方法時(shí)不同的，所以，不可能為此建立一套工作標(biāo)準(zhǔn)，因此，我們將只討論（鉗工工藝）這個(gè)問題的一般性方法，而不深入（討論）細(xì)節(jié)問題。我們將就一個(gè)簡單的模具加工（過程）來考察其中鉗工工藝的各個(gè)步驟。鋼的可機(jī)加工性因?yàn)殇撌亲钪匾墓こ滩牧现唬ㄕ绲?章所示），所以他們的可機(jī)加工性已經(jīng)被廣泛地研究過。通過宗教鉛和硫磺，鋼的可機(jī)加工性已經(jīng)大大地提高了。從而得到了所謂的易切削鋼。二次硫化鋼和二次磷化鋼 硫在鋼中形成硫化錳夾雜物（第二相粒子），這些夾雜物在第一剪切區(qū)引起應(yīng)力。其結(jié)果是使切屑容易斷開而變小，從而改善了可加工性。這些夾雜物的大小、形狀、分布和集中程度顯著的影響可加工性?；瘜W(xué)元素如碲和硒，其化學(xué)性質(zhì)與硫類似，在二次硫化鋼中起夾雜物改性作用。鋼中的磷有兩個(gè)主要的影響。它加強(qiáng)鐵素體，增加硬度。越硬的鋼，形成更好的切屑形成和表面光潔性。需要注意的是軟鋼不適合用于有積屑瘤形成和很差的表面光潔性的機(jī)器。第二個(gè)影響是增加的硬度引起短切屑而不是不斷的細(xì)長的切屑的形成，因此提高可加工性。含鉛的鋼 鋼中高含量的鉛在硫化錳夾雜物尖端析出。在非二次硫化鋼中，鉛呈細(xì)小而分散的顆粒。鉛在鐵、銅、鋁和它們的合金中是不能溶解的。因?yàn)樗牡涂辜魪?qiáng)度。因此，鉛充當(dāng)固體潤滑劑并且在切削時(shí)，被涂在刀具和切屑的接口處。這一特性已經(jīng)被在機(jī)加工鉛鋼時(shí)，在切屑的刀具面表面有高濃度的鉛的存在所證實(shí)。當(dāng)溫度足夠高時(shí)—例如，在高的切削速度和進(jìn)刀速度下—鉛在刀具前直接熔化，并且充當(dāng)液體潤滑劑。除了這個(gè)作用，鉛降低第一剪切區(qū)中的剪應(yīng)力，減小切削力和功率消耗。鉛能用于各種鋼號，例如10XX，11XX，12XX，41XX等等。鉛鋼被第二和第三數(shù)碼中的字母L所識別（例如，10L45）。（需要注意的是在不銹鋼中，字母L的相同用法指的是低碳，提高它們的耐蝕性的條件）。然而，因?yàn)殂U是有名的毒素和污染物，因此在鋼的使用中存在著嚴(yán)重的環(huán)境隱患（在鋼產(chǎn)品中每年大約有4500噸的鉛消耗）。結(jié)果，對于估算鋼中含鉛量的使用存在一個(gè)持續(xù)的趨勢。鉍和錫現(xiàn)正作為鋼中的鉛最可能的替代物而被人們所研究。脫氧鈣鋼 一個(gè)重要的發(fā)展是脫氧鈣鋼，在脫氧鈣鋼中矽酸鈣鹽中的氧化物片的形成。這些片狀，依次減小第二剪切區(qū)中的力量，降低刀具和切屑接口處的摩擦和磨損。溫度也相應(yīng)地降低。結(jié)果，這些鋼產(chǎn)生更小的月牙洼磨損，特別是在高切削速度時(shí)更是如此。不銹鋼 奧氏體鋼通常很難機(jī)加工。振動(dòng)能成為一個(gè)問題，需要有高硬度的機(jī)床。然而，鐵素體不銹鋼有很好的可機(jī)加工性。馬氏體鋼易磨蝕，易于形成積屑瘤，并且要求刀具材料有高的熱硬度和耐月牙洼磨損性。經(jīng)沉淀硬化的不銹鋼強(qiáng)度高、磨蝕性強(qiáng)，因此要求刀具材料硬而耐磨。鋼中其它元素在可機(jī)加工性方面的影響 鋼中鋁和矽的存在總是有害的，因?yàn)檫@些元素結(jié)合氧會(huì)生成氧化鋁和矽酸鹽，而氧化鋁和矽酸鹽硬且具有磨蝕性。這些化合物增加刀具磨損，降低可機(jī)加工性。因此生產(chǎn)和使用凈化鋼非常必要。根據(jù)它們的構(gòu)成，碳和錳鋼在鋼的可機(jī)加工性方面有不同的影響。低碳素鋼（%的碳）通過形成一個(gè)積屑瘤能生成很差的表面光潔性。盡管鑄鋼的可機(jī)加工性和鍛鋼的大致相同，但鑄鋼具有更大的磨蝕性。刀具和模具鋼很難用于機(jī)加工，他們通常再煅燒后再機(jī)加工。大多數(shù)鋼的可機(jī)加工性在冷加工后都有所提高，冷加工能使材料變硬并且減少積屑瘤的形成。其它合金元素，例如鎳、鉻、鉗和釩，能提高鋼的特性，減小可機(jī)加工性。硼的影響可以忽視。氣態(tài)元素比如氫和氮在鋼的特性方面能有特別的有害影響。氧已經(jīng)被證明了在硫化錳夾雜物的縱橫比方面有很強(qiáng)的影響。越高的含氧量，就產(chǎn)生越低的縱橫比和越高的可機(jī)加工性。選擇各種元素以改善可加工性，我們應(yīng)該考慮到這些元素對已加工零件在使用中的性能和強(qiáng)度的不利影響。例如，當(dāng)溫度升高時(shí)，鋁會(huì)使鋼變脆（液體—金屬脆化，熱脆化，），盡管其在室溫下對力學(xué)性能沒有影響。因?yàn)榱蚧F的構(gòu)成，硫能嚴(yán)重的減少鋼的熱加工性，除非有足夠的錳來防止這種結(jié)構(gòu)的形成。在室溫下，二次磷化鋼的機(jī)械性能依賴于變形的硫化錳夾雜物的定位（各向異性）。二次磷化鋼具有更小的延展性，被單獨(dú)生成來提高機(jī)加工性。型腔和型芯 模具的型腔和型芯分別形成塑料內(nèi)部和外部形狀，型腔（形狀）決定了塑件形狀，接下來我們簡要說明選擇哪種方式把型腔和型芯安裝在模具中。這些方式可以歸屬為兩大類，即整體式和襄拼式（結(jié)構(gòu)）。另一種組成型腔的方式為加入拼塊或滑塊。 整體式型腔和型芯板當(dāng)型腔或型芯由一塊大的鋼板或剛快加工而成，或者鑄成一體，不需要使用支撐件而形成一塊模板時(shí)，就構(gòu)成整體式型腔或型芯板。這種設(shè)計(jì)因具由強(qiáng)度高，尺寸小和成本低的特性，而主要應(yīng)用在單型腔模具中。整體式型腔和型芯一般不用在多型腔模具中，因?yàn)椋ǘ嘈颓荒＞撸┰O(shè)計(jì)時(shí)必須考慮一些其他因素，例如安裝組合鑲件等。 在模具制造的眾多方法中，用于加工整體型腔或型芯板的方法主要由兩種：（1）使用傳統(tǒng)機(jī)床對粗鍛鋼材胚料直接加工；（2）利用精準(zhǔn)得的熔模鑄造技術(shù)將胚料加工成型腔和型芯。用于制造型腔和型芯的胚料經(jīng)常特殊工藝的處理。通常，%的鎳鉻鉬合金剛（BS 970835 M30） 時(shí)產(chǎn)生整體式模板的指定材料，這時(shí)采用直接的機(jī)加方式。精確的熔模鑄造常常用來加工高鉻剛。鑲拼式型腔和型芯 對于成型部位復(fù)雜的模具和多腔模具，也像整體式模具那樣用一塊鋼材加工型腔和型芯并不容易。（如果采用整體式結(jié)構(gòu)）加工順序和操作過程將變的非常復(fù)雜，成本也高，因此鑲拼式裝配方式替代了整體式。 鑲拼式型腔式用小鋼塊加工而成。加工后的小鋼塊作為鑲件，形成公模（型芯）部分的稱為型芯切件，相反的，形成母模（型腔）部分的稱為型腔切件。然后，把這些鑲件牢固的安裝在被稱為墊板的孔中，墊板由實(shí)芯鋼板或鋼塊加工而成。這些安裝孔有的是由墊板的局部凹陷形成，有的是在墊板直接加工而成。在后一種方式中，墊板后部還要增加一塊模板，起加固作用，確保鑲件安裝到位。整體是和鑲拼是的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) 整體式和鑲拼式結(jié)構(gòu)均有優(yōu)點(diǎn)，這取決于塑件在、尺寸和形狀，、 模具的復(fù)雜程度、所需的是單腔模具還是多腔模具，以及模具的制造成本等，通常，塑件的（形狀、尺寸）等特性確定后，采用哪種形式的型腔和型芯就已經(jīng)確定。 在不同的章節(jié)中，（我們）已經(jīng)討論過型腔和型芯的安裝方式所涉及的問題，例如成本等。但是，為使讀者在處理特殊問題時(shí)更容易知道重點(diǎn)所在，（我們）將用一定的章節(jié)再次討論每種結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)的對比。 毫無疑問，對于單型腔模具，無論式簡單還是復(fù)雜，整體式型腔式是首選方式。這樣，模具的強(qiáng)度高，體積小，成本低，而冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)卻比鑲拼式模具的簡單、方便。設(shè)計(jì)式需要常記于心的是，適當(dāng)?shù)檬褂描偧梢院喕＞咝颓坏募庸ぶ圃祀y度。 對于多腔模具，選擇哪種方式不是很明顯。大多數(shù)多腔模具采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)加工簡單，裝配容易，模具成本低，這是影響選擇哪種結(jié)構(gòu)形式的最重要因素。 一種非常簡單且具有很多優(yōu)點(diǎn)的設(shè)計(jì)式采用一種形式設(shè)計(jì)模板，而采用別一種形式設(shè)計(jì)模具的其他部分。例如，采用箱形組件設(shè)計(jì)多腔模具。型腔板設(shè)計(jì)撐小型整體式模板，滿足模具高強(qiáng)度的要求，型芯板則設(shè)計(jì)成鑲拼式，可以簡化模板加工過程，并且能根據(jù)模具需要進(jìn)行調(diào)整。附