【正文】 粘膠纖維 3 13 黃銅粉 5 14 硫化鋅 5 15 芳綸纖維 1 圖 21 剎車片 產(chǎn)品圖 本制件的形狀結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，制件材料為 半金屬混合物與鋼背板之間的粘合 ，料厚 為 17mm。半金屬混合物襯片的表面精度為 8 級(jí)，模具的精度應(yīng)高于制件的精度等級(jí) 23級(jí)，因此模具的精度等級(jí)取 6級(jí)，部分零件（比如：凸模與凹模）之間的配合公差等級(jí)可以取 5 級(jí)。 該制件的形狀相對(duì)來說較為簡(jiǎn)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(qiáng)度要求較高，該工件壓縮工藝性比較好。姑且認(rèn)為成型壓力、壓縮率和比體積較大，為了實(shí)現(xiàn)制件的生產(chǎn)，宜采用預(yù)壓模將混合物先壓制成錠塊，以達(dá)到減小壓制模的成型壓力。 這種工藝方案既滿足使用性能和成型工藝的要 求，又做到結(jié)構(gòu)合理，造型美觀，便于制造。 工藝 設(shè)計(jì)方案 該制件形面較為簡(jiǎn)單，不需要多個(gè)工序方能做出復(fù)合要求的制件。 本 設(shè)計(jì)為 小 批量生產(chǎn)的 剎車片壓制 工藝方案。綜合該產(chǎn)品的形狀及工藝分析可以初步的定義幾種設(shè)計(jì)工藝方案 ，如圖 2 2 23： 圖 22 方案一 預(yù)壓模 示意圖 方案一： 帶有 加料板的 半開式 預(yù)壓模 —— 半開式壓制模 上模座板 凸模固定板 上凸模 導(dǎo)板 凹模固定板 下模座板 凹模 加料板 上模座板 凸模固定板 凸模 加料板 導(dǎo)板 圖 23 方案二 預(yù)壓模 示意圖 方案二： 帶加料板的預(yù)壓模 的半開式預(yù)壓模 —— 半開式壓制模 圖 24 方案三預(yù)壓模示意圖 方案三： 不帶加料板的半開式預(yù)壓模 —— 半開式壓制模 工藝方案的選擇 從生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)和壽命方面考慮 了 坯料 預(yù)壓 成形和 壓制成型 的 同時(shí)， 剎車片取件 ， 加工工藝性 等因素，進(jìn)行如下的分析： 方案一 ： 本方案的特點(diǎn)是模具都采用 一模一件 ，這使得模具結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單， 而且?guī)в屑恿习遄鳛榧恿鲜倚颓唬嬗谐ㄩ_式和半敞開式這兩周種模具的多數(shù)優(yōu)點(diǎn)。加料板是一個(gè)浮動(dòng)板，適用于高壓縮的塑料，且制件密實(shí)性好。 方案二 ： 與方案一相比，方案二中 的凹模進(jìn)行了改進(jìn)， ， 凹模完全是由線切割制成，更加容易實(shí)現(xiàn)模具的機(jī)械加工，加工工藝更加簡(jiǎn)單，同時(shí)，模具下壓的時(shí)候，預(yù)壓塑料因?yàn)槊軐?shí)性降低，多余的空氣會(huì)從凹模與凹模固定板的配合的間隙之間 排除，而且在開模后可以手動(dòng)取件，實(shí)現(xiàn)取件難得問題。 方案三 ：， 方案三相比于方案一和方案二而言，有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn) ： 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模具制造費(fèi)用低，制造周期短，維修方便。 制件尺寸高，模具的加料室只有凹模與凸模兩部分，在一定的程度上減少了飛邊的形成，比較容易成型尺寸精確、表面光 潔、質(zhì)量穩(wěn)定的制件。 由于無加料板，安裝嵌件比較方便 。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要 是利用 UG 三維設(shè)計(jì)技術(shù) 對(duì)方案 三 中的 壓制 模模具 進(jìn)行 三維 設(shè)計(jì) 。具體分析圖如下所示： 圖 31 實(shí)物的面積分析圖 圖 32 實(shí)物的體積分析圖 圖 33 實(shí)物的分型面周長(zhǎng)分析圖 實(shí)物分型面面： mm2 實(shí)物分型面體積： mm3 實(shí)物分型面周長(zhǎng)： 壓制成型壓力的計(jì)算 壓制成型壓力是指壓制時(shí)，壓力機(jī)通過凸模對(duì)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(jiǎn)稱成型壓力。 又因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)分為預(yù)壓模階段和壓制模階段，其中，預(yù)壓模不需要預(yù)熱，壓制階段需要預(yù)熱。 所以 預(yù)壓模階段的壓制力為 Fm預(yù) =nAP =1 15 Mpa =（ N） =（ KN） 壓制模階段的壓制力為 Fm壓 =nAP =1 12 Mpa =（ N） =（ KN） 開模力的計(jì)算 查相關(guān)資料可知 ，開模力可按下式計(jì)算 【 7】 ： FK≤ KFm （ 32） 式中： FK—— 開模力； K—— 系數(shù)，當(dāng)塑件形狀簡(jiǎn)單，凸、凹模配合環(huán)不高時(shí)取 ；配合環(huán)高時(shí)取 ；塑件形狀復(fù)雜，配合環(huán)又高時(shí)取 。 所以 預(yù)壓模階段的開模力為 FK預(yù) ≤ KFm預(yù) =44 .41KN =（ KN） 壓制模階段的開模力為 FK壓 ≤ KFm壓 = =（ KN） 脫模力的計(jì)算 壓機(jī)的頂出力 是 保證壓縮模推出機(jī)構(gòu)推出塑件的動(dòng)力，壓縮機(jī)所需要脫模力可按下式計(jì)算 【 7】 ： Ft=AcPf (33) 式中： Ft———— 塑件從模具中所需要的脫模 力（ N）； Ac———— 塑件側(cè)面積之和（ mm2 ） ； Pf———— 塑件與金屬表面的單位摩擦力，塑件以木 纖維和礦物為填料時(shí)取 MPa ，以玻璃纖維增強(qiáng)時(shí)取 。 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(zhǎng)與高的乘積來估算側(cè)面積的大小。 所以 預(yù)壓模階段的脫模力為 Ft 預(yù) =Ac Pf = 14mm =（ N） 壓制模階段的脫模力為 Ft壓 =Ac Pf = 11mm =（ N） 壓力機(jī)的選擇 壓力機(jī)型號(hào)的確定主要取決于壓制工藝的要求及塑件結(jié)構(gòu)。取K= 取預(yù)壓模和壓制模較大值計(jì)算，可得 Fp≥ Fm/K ==（ KN） (2)壓力機(jī)的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求，即： hmin≤ h≤ hmax （ 35） h=h1+h2 （ 36） hmin為壓機(jī)上、下模板之間最小距離； hmax為壓機(jī)上、下模板之間最大距離； h1 為模具閉合總高度； h2 為凹模高度； h2 為凸模臺(tái)肩高度。對(duì)于壓縮工藝，為了便于放料和取料，其行程必須大于壓縮件高度的 2— 倍； (4)為了便于安裝模具，壓力機(jī)的工作臺(tái)面尺寸應(yīng)大于模具尺寸，一般每邊至少留 15— 30mm 的臺(tái)階。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(jī)的校核 公稱壓力 450kN 大于壓制計(jì)算總壓力 ，符合要求；模具閉合狀態(tài)時(shí)的高度為 155mm，滿足壓力機(jī)裝模高度 3305≥ 155≥ 80+10 的要求；滑塊行程 250mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于壓縮深度 70mm，符合要求；模具底面尺寸 260mm 130mm，符 合要求。為了保證壓力機(jī)和模具正常平衡的工作，模具的壓力中心必須在壓力機(jī)滑塊的中心線相重合，否則會(huì)偏心沖擊，形成偏心荷，從而加速壓力機(jī)和模具導(dǎo)向部分以及凸 Fp≥ 壓力機(jī) ： Y（ X） D45 模具底面尺寸 260mm130mm 凹模的磨損。復(fù)雜形狀工件獲多凸模沖模的壓力中心可以用解析法和圖解法求的。 預(yù)壓和壓制行程計(jì)算 1）預(yù)壓壓料行程 經(jīng)測(cè)量得，理想狀態(tài)壓料行程為 56mm，加上 1020mm的余量，取壓料行程為 80mm。 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。加壓方向應(yīng)避免在加壓過程中壓力傳遞距 （ 2）便于加料。嵌件放在下模 :操作方便，利用嵌件推出塑件，在塑件上不留下任何影響外觀的推出痕跡。對(duì)于從正面或反面都可以加壓成型的塑件，應(yīng)選用簡(jiǎn)單面為加壓方向。如果模具溫度較高，會(huì)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(huì)固化周期過長(zhǎng)，固化不充分，塑件表面無光，物理性能和力學(xué)性能下降。 壓縮成型時(shí)間 壓縮成型時(shí)間：壓縮成型時(shí)，熱固性塑料要在一定的溫度和壓力下保持一定時(shí)間，才能使其充分地交聯(lián)固化。 影響時(shí)間因素主要有塑料的工藝性能，成型壓力及模具溫度。 第 4 章 壓縮?？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 壓縮模主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本壓縮 模采用單動(dòng) 壓縮 模的結(jié)構(gòu)，分 上模、下模兩 部分，按照設(shè)計(jì) 成型溫度 ：170～ 180oC 壓制 成型 時(shí)間 ： 15min 規(guī)范，工作時(shí)候 上模固定在壓力機(jī)上壓板上 ， 下模固定在壓力機(jī)下壓板上。 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(gè)型腔；當(dāng)塑料固化成型后，上下模打開，取出塑件。 預(yù)壓模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(dá) 5558HRC。 凹模一般為線切割加工。引導(dǎo)環(huán)最上部都有一段斜度，并設(shè)置有圓角 R，以便引入凸模，減少凹模與凸模之間的摩擦，避免頂出制件產(chǎn)品時(shí)擦傷表面并可延長(zhǎng)模具的使用壽命，同時(shí)還有利于排氣。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(zhǔn)確，阻止塑料溢出，順利排出氣體。這里取單邊間隙值為 。擠壓環(huán) L3的主要作用是在半溢式壓縮模中用以限制凸模下行得位置。但是由于剎車片制件是扁平狀 且壁厚高達(dá) 11mm 的塑件，因此在確定好分型面后也限制了凸模的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本套模具中的凸模表面是扁平狀，不含型芯。 確定成型零件的結(jié)構(gòu)形式與尺寸計(jì)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(shí)際需要等因素，擬采用單一型腔的結(jié)構(gòu) 。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 材料為 45鋼 ，成形 淬火、回火 處理，硬度達(dá)48～ 56HRC R=2mm α =1o L2 =10mm 單邊間隙值 ： L3=0 收縮率及收縮誤差、模具磨損；量以及制造誤差 因素有關(guān)。凹模的尺寸為 D??0 ，可按下式進(jìn)行計(jì)算： D=[dmax(1+KP)XΔ ] ??0 (41) 式中 D—— 塑件為軸時(shí)的凹模型腔尺寸（ mm）； dmax—— 塑件為軸時(shí)的最大尺寸（ mm）； KP—— 塑件平均收縮率（