【正文】 f= 成型零件工作尺寸的計(jì)算 參考《塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)》（材料的收縮率 =%）得： 型芯的徑向尺寸： lM=[ls（ 1+s） +3/4Δ ]δ z 型芯的高度尺寸計(jì)算： hM=[hs（ 1+s） +2/3Δ ]δ z 型腔的徑向尺寸計(jì)算： LM=[Ls（ 1+s） 3/4Δ ]+δ z 南昌工程學(xué)院 第 35 頁(yè) 共 38 頁(yè) 型腔的高度尺寸計(jì)算： HM=[Hs（ 1+s） 2/3Δ ]+δ z 中心距尺寸 ： LM=[Ls（ 1+s） ]177。 脫模行程大于等于 10mm。這樣退出平穩(wěn)，有效保證了塑件推出后的質(zhì)量，模具結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。利用型芯與固定板和分型面的間隙進(jìn)行排氣。 冷料穴：采用倒錐頭形拉料桿和冷料穴。 分流道：分流道取半圓形， D=6mm。流道為圓錐形，其錐度取 3176。主流道襯套的球面半徑應(yīng)比注射機(jī)的噴嘴頭球面半徑大 1~2mm，主流道小端直徑應(yīng)比注射機(jī)的噴嘴直徑大 ~1mm。另外還要考慮去除、修整進(jìn)料口方便，同時(shí)不影響塑件外表美觀、防止噴嘴端部的冷料注入型腔影響塑件質(zhì)量、注射機(jī)安裝模板的大小等等。 澆注系統(tǒng) 普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。 綜合考慮，分型面選塑件截面最大處。 （ 6） 應(yīng)合理安排塑件在型腔中的位置。 （ 4） 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 （ 2） 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊。 擬定制品成型工藝參數(shù) 注射機(jī)類型：螺桿式 預(yù)熱和干燥：溫度（℃） 80~85 時(shí)間（ h） 2~3 料筒溫度（℃）：前段： 180~200 中段： 165~180 后段： 150~170 噴嘴溫度（℃）： 170~180 模具溫度（℃）： 50~80 注射壓力（ Mpa）： 60~100 成型時(shí)間（ s）：注射時(shí)間： 20~90 高壓時(shí)間： 0~5 冷卻時(shí)間： 20~120 總周期： 50~220 螺桿轉(zhuǎn)速： 30（ r/min） 模具結(jié)構(gòu)方案及尺寸的確定 選擇制品發(fā)的分型面 分型面的形式和位置會(huì)影響到模具加工、排氣、脫模、塑件的表面質(zhì)量及工 藝操作。每次的實(shí)際需要的塑料體積為 179。 所需鎖模力： 5000*=39KN 預(yù)選注射機(jī)的型號(hào) 臥式注射機(jī)機(jī)身低，利于操作和維修；機(jī)身因重心較低，故較穩(wěn)定；成型后的制 可利用其自身自動(dòng)落下，容易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作。 一次澆注所用塑料總體積 V=+=179。 計(jì)算制品的體積、質(zhì)量及制品的正面投影面積 塑件體積： V1=179。 根據(jù)塑件所用材料和批量，成型該零件采用注射成型方法來成型。 塑件質(zhì)量沒有較高的要求，表面光度 ，內(nèi)部粗糙度為南昌工程學(xué)院 第 33 頁(yè) 共 38 頁(yè) ，成型工藝性較好。 表 1 ABS 主要技術(shù)指標(biāo) 密度 吸水率（ 24h） 收縮率 熔點(diǎn) 抗拉強(qiáng)度 抗彎強(qiáng)度 硬度 HB ~ ~ ~ 130~160 50Mpa 80Mpa 塑件的結(jié)構(gòu)、精度、質(zhì)量分析 該塑件為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)殼體零件，腔體深 ，壁厚 ，中間有一個(gè)圓形孔，整體尺寸不大不小，成型工藝性較好。 圖 1 工藝分析 原材料分析 ABS 為熱塑性塑料，化學(xué)穩(wěn)定性比較好，機(jī)械強(qiáng)度較好，有一定的耐磨性，但耐熱性較差。 3 磨平面 磨光兩大平面厚度達(dá) ，并磨四個(gè)側(cè)面，達(dá)到兩相鄰側(cè)面垂直，垂直度 4 鉗工 ① 劃線 劃出各孔和凹模洞口穿絲孔中心線 ② 鉆孔 鉆螺紋、銷釘?shù)卓缀桶寄６纯诖┙z孔 ③ 鉸孔 鉸 銷釘孔到要求 ④ 攻絲 攻螺紋絲到要求 5 熱處理 淬火 +低溫回火 使材料硬度達(dá)到 60~64HRC 6 磨平面 磨光六面消除淬火變形和氧化皮，并達(dá)到工藝所要求的尺寸 7 退磁 消除坯料殘余磁 8 線切割 割凹模洞口，并留 ~ 9 鉗工 研磨凹模洞口內(nèi)壁側(cè)面到尺寸，粗糙度 m 10 檢驗(yàn) 按圖紙檢驗(yàn) 南昌工程學(xué)院 第 32 頁(yè) 共 38 頁(yè) 第 2 章塑料成型工藝與模具制造 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 工件如下圖，材料 ABS，年產(chǎn)量 8 萬件。 其他板的尺寸（參考典型組合結(jié)構(gòu)（ ）） 凸凹模墊板： 140*460*8 凸凹模固定板： 140*140*20 卸料板： 140*140*14 空心墊板： 140*140*16 小凸模固定板： 140*140*18 小凸模墊板： 140*140*8 模架的規(guī)格 上模座的規(guī)格 140*140*40 （ ） 下模座的規(guī)格 140*140*40 （ ） 模柄的規(guī)格 A50*100 （ ） 導(dǎo)套 A28H7*90*38 （ ） 導(dǎo)柱 A28h6*200 （ ） 模具閉合高度的計(jì)算 H=40+8+58+16+16+18+8+401=203mm 校核所選壓力機(jī) 通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī) J2316能滿足要求。 （ 4） 模具剛性校核 凸 凹模尺寸較大，模具強(qiáng)度較大，所以不需要進(jìn)行模具強(qiáng)度的校核。 ）*900*1200] 條料[1*57*1200] 57件 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 加工簡(jiǎn)圖 設(shè)備 工藝裝備 0 下料 剪板機(jī)上裁板57*1200 1 落料沖孔 落料沖孔復(fù)合沖裁 J2316 落料沖孔復(fù)合模 選擇和確定模具主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸 工作零件的結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計(jì) （ 1） 凸凹模：為了便于加工凸凹模設(shè)計(jì)成直通式， 1 個(gè) M8 沉頭螺釘固定南昌工程學(xué)院 第 30 頁(yè) 共 38 頁(yè) 在墊板上，與凸凹模固定板的配合按 H7/m6. 其總長(zhǎng) L=H 固定板 +H 卸料板 +（ H 橡膠 H 預(yù)壓） =58mm； （ 2） 沖孔凸模：沖孔凸模采用臺(tái)階式，與凸模固定板的配合按 H7/m6. 其總長(zhǎng) L=H 固定板 +H 凹模 +H 空心墊板 =50mm， 小端長(zhǎng) 32mm； （ 3） 凹 模 ： 凹 模 采 用 薄 凹 模 結(jié) 構(gòu) ， 薄 凹 模 厚 度 尺 寸H=Ks=*=，取 16mm。可行 。 面積校核： 140*140 17524*6*6*=178。 卸料力為 F卸 = 橡皮高度： H自由 =H工作 /（ ~） =~28 取 30 式中 H 工作 =t+1+H 修模 =1+1+6=8 （ H 修模 取 4~7） 橡皮的面積： A=F 卸 /p=12924~6720mm178。 177。 177。 ， 30177。沖孔用分別加工法進(jìn)行計(jì)算，落料、中心尺寸用配合加工法進(jìn)行計(jì)算。 圖 4 壓力中心 確定沖裁凸模和凹模工作刃口尺寸 落料以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算，落料凸模根據(jù)凹模和最小間隙計(jì)算，也可以根據(jù)凹模實(shí)際尺寸和間隙值配做。 總的材料利用率： 15*57*828/（ 900*1200） =% 圖 3 斜排排樣圖 計(jì)算沖壓合力并預(yù)選沖床 L=（ 7π +6π +75+25+244428+11π +7π ） +=+= t=1mm ? b=450Mpa 沖壓力： F=Lt? b=（ +） *1*450=67203+15543=82746N 查《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表 311 K卸 = K推 = K 頂 = 卸料力： F卸 =K卸 *F落料 =*67203= 倒裝復(fù)合模：頂件力等于零 推件力：刃口高度為 10 n=10/1=10 F推 =K推 *F沖孔 *10=*15543*10= 沖壓合力： F合 =F+F 卸 +F推 =82746++=94655N 根據(jù)沖壓合力預(yù)選 J2316的曲柄壓力機(jī)。本題采用斜排方式設(shè)計(jì)模具。 條料寬度 B=47mm 步距 L=41mm； 材料利用率：η =828/（ 47*41） =43% 對(duì)排：取搭邊值 3mm。 該零件為角形零件，設(shè)計(jì)直排、對(duì)排、斜排三種排樣方式，如圖 ： 直排 對(duì)排 斜排 圖 2 排樣比較 查《沖 壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 ，最小搭邊值是： 工件間 、側(cè)邊 。 沖壓件的形狀簡(jiǎn)單、精度要求不高、生產(chǎn)批量為中批量，為了使得模具壽命較高，采用有導(dǎo)向、彈性卸料、下出件的模具結(jié)構(gòu)形式。下出件，上模剛性頂件。 定位方式的選擇：控制條料的送進(jìn)方向采用兩個(gè)導(dǎo)料銷，控制條料的送進(jìn)步距采用擋料 銷。 南昌工程學(xué)院 第 26 頁(yè) 共 38 頁(yè) 通過對(duì)上述三種方案的分析比較，成形該零件采用方案二復(fù)合模具成形。 方案二只需一副模具，工件的精度和生產(chǎn)效率都較高。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。采用復(fù)合模生產(chǎn)。采用單工序模生產(chǎn)。 結(jié)論：適合沖壓。整個(gè)零件的結(jié)構(gòu)工藝性好。5和 216。 圖 1 沖壓工藝性分析 材料：該零件的材料是 Q235，是普通的碳素工具鋼，板厚為 1mm，具有良好的可沖壓性能。 南昌工程學(xué)院 第 25 頁(yè) 共 38 頁(yè) 第 1 章 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求： 工件如下圖，材料為 Q235，料厚 1mm，年產(chǎn)量 8 萬件，表面不允許有明顯的劃痕。成型塑料制件的機(jī)械稱注塑模，在設(shè)計(jì)注塑模的過程中必須充分考慮到制件的形狀、大小、壁厚等因素來設(shè)計(jì)各個(gè)相對(duì)應(yīng)的部分。因此，沖壓技術(shù)對(duì)發(fā)展生產(chǎn)、增強(qiáng)效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。沖壓工藝有生產(chǎn)率高、產(chǎn)品一致性好、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、能成形復(fù)雜零件、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)今的制造業(yè)中，模具設(shè)計(jì)制造業(yè)已經(jīng)成為一個(gè)新興的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。 目 錄 前言 第 1章 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) …………………………………… 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 …………………………………………………………………… 1 沖壓工藝性分析 …………………………………………………………………… 1 工藝方案的確定 …………………………………………………………………… 1 確定模具類型及結(jié)構(gòu)形式 ………………………………………………………… 2 工藝計(jì)算 …………………………………………………………………………… 2 23 編寫沖壓工藝文件 …………………………………………………………………… 5 選擇和確定模具主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸 ……………………………………… 5 校核所選壓力機(jī) ……………………………… …………………………………… 6 編制工作零件機(jī)械加工工藝卡 …………………………………………………… 6 第 2 章 塑料成型工藝與模具制造 ……………………………… 8 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 …………………………………………………………………… 8 塑料制品工藝性分析 ……………………………………………………………… 8 成型設(shè)備的選擇與模塑工藝參數(shù)的確定 ………………………………………… 8 模具結(jié)構(gòu)方案及尺寸的確定 ……………………………………………………… 9 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 …………………………………………………… 12 編制零件機(jī)械加工工藝 ………………………………………………………… 12 第 3章 結(jié)束語(yǔ) ……………………………………………………… 13 第 4章 參考文獻(xiàn) …………………………………………………… 14 南昌工程學(xué)院 第 24 頁(yè) 共 38 頁(yè) 前 言 冷沖壓生產(chǎn)過程的主要特征是依靠沖模和沖壓設(shè)備完成加工，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)率很高，操作方便。具體任務(wù)： 擬定所指定的沖壓件、塑料件的成型工藝， 正確選擇成型設(shè)備； 合理選擇模具結(jié)構(gòu)， 正確確定模具成型零件的形狀和尺寸； 正確繪制模具裝配圖和工作零件圖； 正確確定沖模、塑模（各選一個(gè)）工作零件的工藝流程； 撰寫模具設(shè)計(jì)說明書；