【正文】 材料韌性的增加使脆斷發(fā)生前凸模切入胚料更深，引起第二 個(gè)階段擴(kuò)異和第三個(gè)階段延遲，在電鏡照片中可以清楚地看到，剪切帶增寬，斷裂帶變窄，由于軟材料的斷裂的聲發(fā)射振幅減小，還可以注意到線(xiàn)電壓 — 位移傳感器跡線(xiàn)偏離諧運(yùn)動(dòng)較小。 打印機(jī)壓輪 38 實(shí)驗(yàn)所用模具為壓配模，凸模直徑 厘米，凸模和凹模雙邊間隙 毫米。 毫米）胚料經(jīng)過(guò)熱處理獲得不同的硬度，這樣薄的胚料只能用簡(jiǎn)單拉伸實(shí)驗(yàn)下測(cè)得的極限硬度通過(guò)轉(zhuǎn)換表?yè)Q算成 HB 硬度。 四、胚料硬度的影響 再許多可能的參數(shù)中，胚料硬度是首先要考察的。第一點(diǎn)早已提到過(guò)，圖 3 和圖 4 所表示的發(fā)射信號(hào)是特定沖床和底板的特征信號(hào)。 檢測(cè) 掃描電鏡照片可清楚地發(fā)明兩個(gè)階段的斷裂現(xiàn)象。 （ 2）彈性階段后，胚料兩邊發(fā)生塑性變形，而且開(kāi)始產(chǎn)生擠壓力類(lèi)型的塑性剪斷。這樣，從前一個(gè)窗口可觀(guān)察沖孔作業(yè)，從后一個(gè)窗口可檢測(cè)沖床循環(huán)的其余階段并探測(cè)異常情況，如零件松動(dòng)（當(dāng)從正常操作中獲得的聲發(fā)射計(jì)數(shù)上下限被預(yù)置的信號(hào)處理器后，本系統(tǒng)可探測(cè)到一個(gè)硬幣掉在墊板上并立即停止沖床運(yùn)轉(zhuǎn)）。如圖所示，最大的聲發(fā)射突發(fā)發(fā)生在凸模到達(dá)下止點(diǎn)前，并在沖完胚料后消失，這意味著，這一特別的突發(fā)信號(hào)是在實(shí)際沖孔時(shí)發(fā)生的。后者是由軸承、離合器、喂料器所發(fā)生的，是沖床的特征信號(hào)。一般壓力波信號(hào)比剪切波信號(hào)強(qiáng)，但剪切波傳感器對(duì)振動(dòng)類(lèi)的機(jī)械噪聲如軸承噪聲、喂料噪聲等相對(duì)不敏感。這一性能對(duì)分批生產(chǎn)作業(yè)是絕對(duì)必要的。這樣聲發(fā)射計(jì)數(shù)的研究便具有直接的物理意義：波動(dòng)中彈性性能量平方根的相對(duì)量度。壓力波和剪切波傳感器分別裝在墊板和底版上，可從其中任一傳感器接受聲發(fā)射信號(hào)，如放大信號(hào)的包絡(luò)線(xiàn)超過(guò)預(yù)置門(mén)檻值，其強(qiáng)度 就由電壓 /頻率轉(zhuǎn)換器作數(shù)字化處理，凸模的相對(duì)位置由裝在沖床架和滑塊間的線(xiàn)電壓一位移傳感器（ LVDT）同時(shí)測(cè)出。 本文對(duì)用于這些實(shí)驗(yàn) 的硬件在第二節(jié)中加以描述，而典型的聲發(fā)射信號(hào)的全部特征在第三節(jié)中說(shuō)明，上述的影響參數(shù)中胚料硬度和影響在第四節(jié)中描述，第五節(jié)是關(guān)于研究的概要，其實(shí)參數(shù)如胚料厚度，模具大小和模具磨損的影響將在第二部分發(fā)表。因?yàn)槁暟l(fā)生技術(shù)采用接觸式壓電晶傳感器和更多的信號(hào)處理技術(shù)各大學(xué)工業(yè)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家和工程師發(fā)展了聲發(fā)生技術(shù)，因此本文不再做詳細(xì)的討論，文獻(xiàn)中集中介紹了聲發(fā)射技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用， Lorol 最近的文章對(duì)聲發(fā)生領(lǐng)域作了全面的回顧。在政策條件下，人們認(rèn)為作為機(jī)器特征的聲信號(hào)是保持相對(duì)穩(wěn)定的，因此，信號(hào)強(qiáng)度的任何變化都可以視為異常的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 33 參考資料 馮炳亮 、 韓秦英 、 殷振海 、蔣文森編 《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》 上海出版社 由《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組編 《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社 宋王恒 主編 《塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》 航空工業(yè)出版社 田克華 主編 《互換性與測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)》 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 大連理工大學(xué)工程畫(huà)教研室 《機(jī)械制圖》 高等教育出版社 陳作模 、孫恒 主編 《機(jī)械原理》 高等教育出版社 濮良貴 、紀(jì)各剛 主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 高等教育出版社 打印機(jī)壓輪 34 聲發(fā)射 (AE)監(jiān)測(cè)沖壓 美 金 第一部分 :信號(hào)特征和胚料硬度的影響 前言 隨著高速?zèng)_壓床在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用 ,由于沖床操作時(shí)的安全可靠的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)變得益重要 ,其重要的理由用是可籍以避免 模具和機(jī)床的嚴(yán)重?fù)p壞 ,并及早發(fā)現(xiàn)異常操作條件而減少昂貴的停機(jī)時(shí)間和模具費(fèi)用 . 送料錯(cuò)誤 ,潤(rùn)滑失效 ,零件松動(dòng)和廢料堵塞等這些沖床的典型損壞形式 ,在未被覺(jué)察的情況下 ,產(chǎn)生大量的不良的產(chǎn)品并加速成工具磨損和斷裂或使機(jī)架過(guò)載，這時(shí)高速部床來(lái)說(shuō)尤為嚴(yán)重，某些損壞可用光電管，微動(dòng)開(kāi)關(guān)或由監(jiān)視儀所控制的應(yīng)變儀檢測(cè)，然而這些監(jiān)視的性能是有有限的，但聲信號(hào)分析對(duì)全過(guò)程檢測(cè)具有更大的潛力。設(shè)計(jì)不是孤立的，它是各種知識(shí)的綜合運(yùn)用，是一種知識(shí)分散重組的創(chuàng)造性活動(dòng)。 =, LI 型 Ho=(n+1)178。 = LI 型 Ho=(n+1)178。 = LI 型 Ho=(n+1)178。 。 推板的厚度 H 按下式計(jì)算： H=（ EBYQ ） 1/3 （ cm） H— 推板厚度（ cm） L— 推板間距（ cm） Q— 總脫模力（ N） E— 鋼材的彈性模量（ N/cm2）一般中碳鋼 E=179。 S≥ K1+K2+（ 5~10） K1— 制品的脫模距離 mm K2— 三板模澆道分型距離 mm 本模具的脫模尺寸為 K1=50mm,K2=80mm, 則： S=35050+80+10= 140mm 滿(mǎn)足開(kāi)模行程要求。同時(shí)校核模具的外形尺寸，使得模具從注射機(jī)拉桿間裝入。 179。 =≈ 27Mpa 2 腔的總投影面積為： 222 )2/31(2 cmmmA ?????? ? 由公式 524 F=178。 根據(jù)《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 181 頁(yè) 注射基本壓力 P=PB178。打印機(jī)壓輪 28 332 )26(4311042 mmV ?????? ? ③工件質(zhì)量 33 mmV ? gmmgvm ????? ?? 總質(zhì)量為： gVm )( 31212 ?????? ?? gmmm 312 ?????? 注射機(jī)的注射容量為 250g 則： 250179。 最大注射量的校核 ①主流道 擴(kuò)大計(jì)算按 d=6mm圓柱計(jì)算。?14176。應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)模具鋼材制造，使模具經(jīng)久耐用，要達(dá)到上述要求，就與模具的導(dǎo)向和機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)有著密切的關(guān)系。主要靠經(jīng)驗(yàn)的積累來(lái)大致確定冷卻孔數(shù)和到工作面的位置。 S2) =179。 一般注射模具從注射到型腔熔體溫度為 190℃左右。 力學(xué)性能 對(duì)于結(jié)晶性塑料，結(jié)晶度越高，制品的應(yīng)力開(kāi)裂傾向也越大。因此，必須采用合適的冷卻回路，才能使模具型腔的各個(gè)部分基礎(chǔ)上保持均勻，從而使制件各處都能同時(shí)凝固。 ②構(gòu)在完成塑料脫模以后，為了進(jìn)入下一個(gè)行程，必須回到初始位置，除了推板脫模以外，其它脫模機(jī)構(gòu)都沒(méi)有回程桿。 ⑤推桿位置痕跡須不影響塑件外觀(guān) ⑥脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)應(yīng)保持靈活、可靠，不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作。 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則 ①使塑件脫模時(shí)不發(fā)生變形。此處還有需克服機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)摩擦阻力及塑件和鋼材之間的粘附力。第二次分型將分流道及澆口用推板及彈簧推桿頂出去除。由于影響因素很多，計(jì)算脫模力比較困難。 塑件不變形損壞，要保證塑件中不變形，這是脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)達(dá)到的最基本要求。他直接與塑件接觸。 這種結(jié)構(gòu)的唯一缺點(diǎn)是在注塑件上留有進(jìn)料痕跡，但是并不影響閥桿的正常工作。圓錐頭的型芯之前，注入型腔的自由噴射材料有點(diǎn)變冷，變冷的熔料流束會(huì)側(cè)壁偏流，并迫使它達(dá)到外壁，然后在那里保持不動(dòng)，形成一個(gè)極不規(guī)則的粗糙表面。 14176。否則使注射壓力損耗或使型芯彎曲變形。 d、進(jìn)料口的位置要避免造成收縮變形。 進(jìn)料口位置的選擇 塑料流動(dòng)能量損失小 a、進(jìn)料口位置應(yīng)使填充型腔各部分流程最短，并保證充滿(mǎn)型腔。 e、在保證熔料充滿(mǎn)型腔的情況下，澆道斷面尺寸及長(zhǎng)度應(yīng)盡量取小。 c、澆道的長(zhǎng)度在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下應(yīng)盡量取短，以免模具尺寸加大，塑料流動(dòng)及填充。因?yàn)榱狭鲗恿鲃?dòng)要小一些好，但必須避免有凸起和凹入，以免分型和脫模不良。因?yàn)樾颓缓穸炔淮?，流?dòng)流動(dòng)距離過(guò)長(zhǎng)，內(nèi)應(yīng)力增大等原因，會(huì)導(dǎo)致制件出現(xiàn)缺陷。 c、有利于流動(dòng)、排氣、補(bǔ)料。 在塑料制品澆口上開(kāi)設(shè)部分選擇。 d、澆口必須用三板模切斷。 本模具采用點(diǎn)澆口，其特點(diǎn)是 a、澆口位置能較自由地選定，不受限制。限制澆口是指澆道與型腔采用一段距離很短，截面很小的澆口相連。2. 004.005.004. 0014176。 ⑥應(yīng)將熱量損失和流動(dòng)阻力作為主要矛盾進(jìn)行考慮。 ①分流道排布應(yīng)盡量平衡。 分流道 ： 單腔注射模通常不用分流道，但多腔注射?；蚬ぜ^大是必須開(kāi)設(shè)分流道由于分流道可將高溫高壓的塑料熔體流向從主流道轉(zhuǎn)換到模 腔，所以設(shè)計(jì)時(shí)不僅要求熔體通過(guò)分流道時(shí)的溫度下降和壓力下降都盡可能小，而且還要求分長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 流道能平穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個(gè)模腔。防止折射型腔影響塑料件質(zhì)量，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)間應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的各種措施。在大批量生產(chǎn)是設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到在保證成型質(zhì)量的前提下盡量縮短流程，減小端面面積，縮短填充及冷卻時(shí)間。澆注系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口是否方便。從而采用相應(yīng)的措施或留有修整 的余地。根據(jù)塑件大小、形狀設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適當(dāng)滿(mǎn)足所有塑料的成型特性的要求，以保證塑件的質(zhì)量。導(dǎo)柱與導(dǎo)柱孔的配合為 H7／ f5。導(dǎo)柱的端面為圓柱形或錐形，以便順利進(jìn)入導(dǎo)正方向孔。 對(duì)導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)要求。 ②導(dǎo)向作用。 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的這、作用有定位、導(dǎo)向和承受一定的側(cè)壓力。 σ = δ =1/3σ = Lm=[Ls+Lsξ p ?43 ] z??0 =[40+40?─ ?43 ]? =? Φ 16177。光潔度一般在 以下，以保證塑件制品表面光潔美觀(guān)，容易脫摸。它包括：凸模，凹模，型芯，鑲件，各種成型桿及成型環(huán)。而氣體被壓縮而產(chǎn)生的反壓力會(huì)降低沖模速度，影響注射周期并會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題，使熔接線(xiàn)處強(qiáng)度降低，以及不能成形。由于側(cè)向滑塊復(fù)合模時(shí)鎖緊力較小，對(duì)于投影面積較大的大型制件，可以將制件投影面積大的分型面放在動(dòng)定模板主平面上，而將投影面積較小的分型面放在側(cè)向。 d、有側(cè)凹和冊(cè)孔的制件，應(yīng)當(dāng)采用自動(dòng)側(cè)向抽芯。 型面形狀 一般的分型面是與注射機(jī)開(kāi)模方向相垂直的平面，但也有根據(jù)制品要求而設(shè)計(jì)的曲面、斜面等特殊形狀面。 型 腔的方位 一般只采用一個(gè)與注射機(jī)開(kāi)模方向相垂直的分型面，只有在特殊情況下才采用較多的分型面。注射模分別有一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)分型面的模具。設(shè)注射機(jī)最大注射量為 G(g)，單個(gè)制品重量為 W1(g)，澆注系統(tǒng)重量為 W2(g)。 普通圓柱螺旋壓縮及拉伸彈簧的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算公式見(jiàn)下表。它們的關(guān)系為： d=arctgP／ 2D? 式中彈簧的螺旋升角 ? ，對(duì)圓柱螺旋壓縮彈簧一般應(yīng)在 5186。 本模具所采用的彈簧鋼材為 65Mn— 低錳彈簧鋼。在重要場(chǎng)合，應(yīng)采用YI 型，以保證兩支承端面與彈簧軸線(xiàn)重合垂直，從而使彈簧受壓時(shí)不致傾斜。式中 U為彈簧絲的直徑。因此，全部選用圓柱螺旋壓縮彈簧。 ③儲(chǔ)存及輸出能量，如鐘表彈簧、槍閂彈簧等。 在注射壓力作用下：凹模型腔有向外變形產(chǎn)生：當(dāng)變形量大于塑料壁厚色 成型收縮率會(huì)產(chǎn)生脫模困難，因此凹模型腔進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算上必須寧可有余而不； 能不足需要的較大的安全系數(shù)、中小型模具是指 500mm 以下的模具，而大型模具是指 500mm以上模具。 加強(qiáng)筋 加強(qiáng)筋的作用是在不增加制件厚度的情況下增加制品剛度和強(qiáng)度，在制品 中應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)筋。由于本制品是圓柱形件，所以不用再另加拔模斜度。同時(shí)由于磨損大呢感原因，造成模具尺寸不斷變化。由于用戶(hù)設(shè)有提出型腔數(shù)目的要求，故根據(jù)生產(chǎn)批量并考慮成型時(shí)模具受力均衡等因素，決定采用一模兩腔，初步設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)并估算冷凝質(zhì)量約為 15g。臥式，立式，注射機(jī)單型面注射模具，主流道高在定模一側(cè)，動(dòng)模上沒(méi)有頂出裝置，以便頂出制件和流道凝料 橫向分型抽芯機(jī)構(gòu)注射模具 當(dāng)塑件有側(cè)空或側(cè)凹時(shí)，在自動(dòng)操作的模具里沒(méi)有斜導(dǎo)柱或斜滑塊等側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。許多模具頂桿，型芯及模具之間有配合間隙，具有排氣作用，故不必設(shè)置排氣槽。 頂出機(jī)構(gòu) 在開(kāi)模過(guò)程中將塑件從模具中頂出的裝置。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 導(dǎo)向部分 為確保動(dòng)模與定模準(zhǔn)確對(duì)中而設(shè)計(jì)了導(dǎo)向零件。開(kāi)模時(shí)，動(dòng)模與定模分開(kāi)，取出制件。包括與注射機(jī)最大注射量、鎖模 7)模具總體結(jié)構(gòu)和零件形狀要簡(jiǎn)單合理；模具應(yīng)具有適當(dāng)?shù)木群凸鉂嵍?、?qiáng)度和剛度， 8)易于制造和裝配。 3)通過(guò)模具設(shè)計(jì)老控制塑料在模具內(nèi)結(jié)晶取向和改善制品的內(nèi)應(yīng)力。 5．脫模斜度宜取 2℃以上。 2．吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于 0． 3％，必須充分干燥，須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。它的溢料間隙為 ~。閥桿的較大部位有 O 形密封卷的環(huán)行槽。注射模具主要用于熱塑 料制品定型。 (5) 使模具導(dǎo)柱，模板標(biāo)準(zhǔn)化。 塑料