模具基礎(chǔ)整本書課件完整版電子教案(最新)

1、模具基礎(chǔ)第1章 冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求：1掌握冷沖壓加工的方法及特點(diǎn)；2掌握沖裁、彎曲、拉深基本沖壓工藝設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)的基本思路和方法；3了解脹形、翻邊、縮口、校形等成形工序的成形原理、成形方法及模具；4能夠確定中等復(fù)雜程度的沖壓工藝方案和設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度的沖壓模具。1.1 冷沖壓加工概述1.1.1 冷沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用1冷沖壓的概念沖壓：室溫下壓力機(jī)材料分離或塑性變形模具沖壓生產(chǎn)場(chǎng)景2冷沖壓的特點(diǎn)及應(yīng)用 可加工薄壁、復(fù)雜零件 低耗、高效、低成本 “一模一樣”、質(zhì)量穩(wěn)定、高一致性 板材有良好的沖壓成形性能 模具成本高 所以，沖壓加工適宜 生產(chǎn)。 批量1.1.2 冷沖壓基本工序及

2、模具1冷沖壓基本工序分類冷沖壓可分為五個(gè)基本工序：1）沖裁 沿封閉或敞開(kāi)的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的沖壓工序。如落料、沖孔、切斷、切口、切邊、剖切等。2）彎曲 將金屬材料沿一定的彎曲線彎成一定角度和形狀的沖壓工序。3）拉深 拉深是把一定形狀的平板毛坯或空心件通過(guò)拉深模制成各種空心零件的沖壓工序。4）成形 用各種不同性質(zhì)的局部變形來(lái)改變毛坯或沖壓件形狀的沖壓工序。5）體積沖壓 將金屬材料體積重新分布的沖壓工序。2冷沖壓模具的分類按工序性質(zhì)分類 分為沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模等。按模具工序組合程度分類 分為單工序模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模。 單工序模 一般只有一對(duì)凸、凹模，在壓力機(jī)的一次行程中，只完成一道

3、沖壓工序的模具。 復(fù)合模 只有一個(gè)工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上工序的模具。 級(jí)進(jìn)模 在坯料的送進(jìn)方向上，具有兩個(gè)或更多的工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上工序的模具。按模具的導(dǎo)向形式分類 分為無(wú)導(dǎo)向模和有導(dǎo)向的導(dǎo)板模和導(dǎo)柱模。 1.1.3 冷沖壓設(shè)備的選用1壓力機(jī)類型的選擇1）中、小型沖壓件 選用開(kāi)式機(jī)械壓力機(jī)。2）大、中型沖壓件 選用雙柱閉式機(jī)械壓力機(jī)。3）導(dǎo)板?；蛞髮?dǎo)套不離開(kāi)導(dǎo)柱的模具 選用偏心壓力機(jī)。4）大量生產(chǎn)的沖壓件 選用高速壓力機(jī)或多工位自動(dòng)壓力機(jī)。5）校直、整形和溫?zé)釘D壓工序 選用摩擦壓力機(jī)。6）薄板沖裁、精密沖裁

4、 選用剛度高的精密壓力機(jī)。7）大型、形狀復(fù)雜的拉深件 選用雙動(dòng)或三動(dòng)拉深壓力機(jī)。8）小批量生產(chǎn)中的大型厚板件的成形工序 多采用液壓機(jī)。2壓力機(jī)規(guī)格的選擇 1）公稱壓力 2）滑塊行程長(zhǎng)度 3）行程次數(shù) 4）工作臺(tái)面尺寸 5）滑塊模柄孔尺寸6）閉合高度 7）電動(dòng)機(jī)功率的選擇 模具基礎(chǔ)1.2 沖裁工藝及模具設(shè)計(jì)1.2.1 沖裁模分類及其結(jié)構(gòu)組成1沖裁模分類 沖裁是沖壓工藝的最基本工序之一。在沖壓加工中應(yīng)用極廣。它既可以直接沖出成品零件，也可以作為彎曲、拉深和擠壓等其它工序的坯料，還可以在已成形的工件上進(jìn)行再加工（如切邊、切口、沖孔等工序）。1）按工序性質(zhì)分類 可分為落料模、沖孔模、切斷模、切邊模、切

5、舌模、剖切模、整修模、精沖模等。2）按工序組合程度分類 可分為單工序模（俗稱簡(jiǎn)單模）、級(jí)進(jìn)模（俗稱連續(xù)模）、復(fù)合模三種：3）按沖模有無(wú)導(dǎo)向裝置和導(dǎo)向方法分類 可分為無(wú)導(dǎo)向的開(kāi)式模和有導(dǎo)向的導(dǎo)板模、導(dǎo)柱模。4）按送料、出件及排除廢料的自動(dòng)化程度分類 可分為手動(dòng)模、半自動(dòng)模和自動(dòng)模。2沖裁模的結(jié)構(gòu)組成工藝零件 直接參與完成沖壓工藝過(guò)程，并和坯料直接發(fā)生作用。結(jié)構(gòu)零件 不直接參與完成沖壓工藝過(guò)程，也不和坯料直接發(fā)生作用，只對(duì)模具完成工藝過(guò)程起保證作用或?qū)δ＞叩墓δ芷鹜晟谱饔谩?.2.2 沖裁模典型結(jié)構(gòu)及主要零部件設(shè)計(jì)1沖裁模典型結(jié)構(gòu)分析單工序模具導(dǎo)正銷定距級(jí)進(jìn)模具側(cè)刃定距級(jí)進(jìn)模具復(fù)合模（倒裝式）復(fù)合

6、模（正裝式）2主要零部件的設(shè)計(jì)與選用1）工作零件（1）凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）工作零件（1）凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2主要零部件的設(shè)計(jì)與選用1）工作零件（1）凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（2）凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（刃口類型)（2）凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（外形尺寸）凹模厚度 H =Kb（15mm）凹模壁厚 c（1.52） H （3040mm）式中 b沖裁件的最大外形尺寸K系數(shù)（3）凸凹模在復(fù)合模中，必定有一個(gè)凸凹模。凸凹模的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚決定于沖裁件的尺寸。從強(qiáng)度考慮，壁厚受最小值限制。凸凹模的最小壁厚與沖模結(jié)構(gòu)有關(guān)，對(duì)于正裝復(fù)合模，由于凸凹模安裝于上模，孔內(nèi)不會(huì)積存廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；對(duì)于倒裝復(fù)合模，因?yàn)榭變?nèi)會(huì)積存廢

7、料，所以最小壁厚要大些。 （1）導(dǎo)料板、導(dǎo)料銷 2）定位零件（2）擋料銷 （3）側(cè)刃 （4）導(dǎo)正銷 （5）定位板和定位銷 （1）卸料裝置 3）卸料裝置與出件裝置彈性卸料裝置 剛性卸料裝置 （2）出件裝置 彈性出件裝置 剛性出件裝置 4）模架 通常模架是由上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套四個(gè)部分組成，一般標(biāo)準(zhǔn)模架不包括模柄。模架是整副模具的骨架，它是連接沖模主要零件的載體。模具的全部零件都固定在它的上面，并承受沖壓過(guò)程的全部載荷。模架的上模座和下模座分別與沖壓設(shè)備的滑塊和工作臺(tái)固定。上、下模間的精確位置，由導(dǎo)柱，導(dǎo)套的導(dǎo)向來(lái)實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)柱（套）5）模柄中小型模具都是通過(guò)模柄固定在壓力機(jī)滑塊上的。旋入式模柄

8、是通過(guò)螺紋與上模座連接，并加螺絲防松，主要用于中、小型有導(dǎo)柱的模具上。壓人式模柄與上模座孔以H7/h6配合并加銷釘以防轉(zhuǎn)動(dòng)，主要用于上模座較厚而又沒(méi)有開(kāi)設(shè)推板孔或上模比較重的場(chǎng)合。凸緣模柄是用34個(gè)螺釘緊固于上模座，主要用于大型模具或上模座中開(kāi)設(shè)推板孔的中、小型模具。 1沖裁件質(zhì)量沖裁件質(zhì)量是指斷面質(zhì)量、尺寸精度和形狀誤差。 1.2.3 沖裁件質(zhì)量與沖裁模間隙沖裁件的斷面質(zhì)量包括塌角帶、光亮帶、斷裂帶和毛刺四個(gè)方面 沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實(shí)際尺寸與公稱尺寸之差。 2. 沖裁模間隙 指沖裁模中凹模刃口橫向尺寸DA與凸模刃口橫向尺寸dT的差值。沖裁間隙對(duì)斷面質(zhì)量的影響：間隙小，出現(xiàn)二次剪裂，

9、產(chǎn)生第二光亮帶間隙大，出現(xiàn)二次拉裂，產(chǎn)生二個(gè)斜度3間隙值的確定 在沖壓實(shí)際生產(chǎn)中，主要根據(jù)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度和模具壽命這三個(gè)因素綜合考慮，給間隙規(guī)定一個(gè)范圍值?？紤]到在生產(chǎn)過(guò)程中的磨損使間隙變大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)應(yīng)采用最小合理間隙 Zmin1.理論法確定法2.經(jīng)驗(yàn)確定法 查表1.2.4 沖裁工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性1）沖裁件的形狀應(yīng)盡可能的簡(jiǎn)單、對(duì)稱2）沖裁件上應(yīng)避免有過(guò)長(zhǎng)的懸壁和狹槽3）沖裁件上的孔與孔、孔與邊緣間的距離不能太小4）沖裁件的外形或內(nèi)孔的轉(zhuǎn)角處，應(yīng)避免尖角。5）為了防止沖裁時(shí)凸模折斷，沖孔的尺寸不能太小 。2凸、凹模刃口尺寸確定 沖裁件尺寸精度主要決定于凸模

10、和凹模的刃口尺寸精度，模具的合理間隙的數(shù)值也必須靠凸模和凹模刃口來(lái)保證。因此，正確確定凸模、凹模刃口尺寸及其公差，是設(shè)計(jì)沖裁模的主要任務(wù)之一。 按凸模與凹模圖樣分別加工法磨損系數(shù)（2）沖孔（3）孔心距=L （1）落料 為了保證可能的初始間隙不超過(guò)Zmax，即 凸、凹模的制造公差，可按制件公差的1/4選取?；蛉?+ZminZmax，選取必須滿足以下條件： 沖制圖示零件，材料為Q235鋼，料厚t=0.5mm。計(jì)算沖裁凸、凹模刃口尺寸及公差。已知 例解：由圖可知，該零件屬于無(wú)特殊要求的一般沖孔、落料。 外形和180.09由沖孔同時(shí)獲得。由落料獲得，則磨損系數(shù)查得：，x = 0.75；凸、凹模制造偏差

11、，取，x = 0.5；沖孔：孔距尺寸：=L =180.12520.09 = (180.023)mm落料：凸模與凹模配作加工法 配作法就是先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個(gè)基準(zhǔn)件（凸模或凹模），然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。 特點(diǎn)：的條件，并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。模具的間隙由配制保證，工藝比較簡(jiǎn)單，不必校核計(jì)算原則（1）根據(jù)磨損后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口尺寸類型：磨損后變大，變小還是不變。（2）根據(jù)尺寸類型，采用不同計(jì)算公式。磨損后變大的尺寸，采用分開(kāi)加工時(shí)的落料凹模尺寸計(jì)算公式。磨損后變小的尺寸，采用分開(kāi)加工時(shí)的沖孔凸模尺寸計(jì)算公式。磨損后不變的尺寸，采用分開(kāi)

12、加工時(shí)的孔心距尺寸計(jì)算公式。（3）刃口制造偏差可按工件相應(yīng)部位公差值的1/4來(lái)選取。對(duì)于刃口尺寸磨損后無(wú)變化的制造偏差值可取工件相應(yīng)部位公差值的1/8并冠以（）。如圖所示的落料件，其中例題d = 220.14mm板料厚度t=1mm，材料為10號(hào)鋼。試計(jì)算沖裁件的凸模、凹模刃口尺寸及制造公差。 例題解：該沖裁件屬落料件，選凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，只需要計(jì)算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實(shí)際尺寸按間隙要求配作。 落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下：第一類尺寸：磨損后增大的尺寸 由表查得：尺寸80mm，x = 0.5；尺寸15 mm，x = 1；其余尺寸均x = 0.75。 第三類尺寸：磨損后基本

13、不變的尺寸 第二類尺寸：磨損后減小的尺寸 落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是79.79mm，39.75mm，34.75mm，22.07mm，14.94mm，不必標(biāo)注公差，但要在技術(shù)條件中注明：凸模實(shí)際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值落料凸、凹模尺寸 a) 落料凹模尺寸 b) 落料凸模尺寸 落料凹模、凸模的尺寸如圖3排樣 沖裁件在板料、帶料或條料上的布置方法稱為排樣。合理的排樣是降低成本和保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。1）搭邊 排樣中相鄰兩個(gè)零件之間的余料或零件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。2）排樣的基本

14、原則 （1）材料利用率；（2）合理排樣方法使操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低且安全；（3）模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)；（4）保證沖件質(zhì)量和沖件對(duì)板料纖維方向的要求。3）排樣的方法 a）有廢料排樣 b）少?gòu)U料排樣 c）無(wú)廢料排樣 4）送料步距 條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距（簡(jiǎn)稱步距或進(jìn)距）。每個(gè)步距沖出一個(gè)零件，也可以沖出幾個(gè)零件。送料步距的大小應(yīng)為條料上兩個(gè)對(duì)應(yīng)沖裁件的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離。 計(jì)算公式為:式中 D 平行與送料方向的沖裁件寬度 沖裁件之間搭邊值5）條料寬度計(jì)算 條料寬度的確定原則是： 最小條料寬度要保證沖裁時(shí)零件周邊有足夠的搭邊值，最大條料寬度要能在沖裁時(shí)順利地在導(dǎo)料板之間送進(jìn)，并與導(dǎo)料板之

15、間有一定的間隙。 有側(cè)壓裝置時(shí): 無(wú)側(cè)壓裝置時(shí): 6）材料利用率計(jì)算 常用方法是：一個(gè)步距內(nèi)制件的實(shí)際面積與所需板料面積之比的百分率，一般用表示： 式中 A在送料方向，排樣圖中相鄰兩個(gè)制件對(duì)應(yīng)顛的距離（mm）B條料寬度（mm）F一個(gè)步距內(nèi)制件的實(shí)際面積（mm2）F0一個(gè)步距所需毛坯面積（mm2）4沖壓力及壓力中心的計(jì)算沖壓力是指沖裁力、卸料力、推件力和頂件力的總稱。式中 F 沖裁力（N）；材料抗剪強(qiáng)度（MPa）； L沖裁件周邊長(zhǎng)度（mm）； t材料厚度（mm）； K系數(shù)，一般取K=1.3； 材料抗拉強(qiáng)度（MPa）。卸料力、推件力和頂件力的計(jì)算 式中 h凹模直壁洞口的高度t板料厚度n積存在凹模內(nèi)

16、的沖件數(shù)K卸、K推、K頂分別為卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 3）壓力中心計(jì)算 沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為模具的壓力中心。模具的壓力中心應(yīng)該通過(guò)壓力機(jī)滑塊的中心線。 對(duì)于有模柄的沖模來(lái)說(shuō)，須使壓力中心通過(guò)模柄的中心線。否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理間隙得不到保證，從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。 4沖壓力及壓力中心的計(jì)算沖壓力是指沖裁力、卸料力、推件力和頂件力的總稱。式中 F 沖裁力（N）；材料抗剪強(qiáng)度（MPa）； L沖裁件周邊長(zhǎng)度（mm）； t材料厚度（mm）； K系數(shù)，一般取K=1.3； 材料抗拉強(qiáng)度（MPa）。5壓力機(jī)公稱壓力的確

17、定 沖裁時(shí)，壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖壓力（F總），F(xiàn)總為沖裁力和沖裁力同時(shí)發(fā)生的卸料力、推薦力或頂件力的總和。根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)分別對(duì)待： 當(dāng)模具結(jié)構(gòu)采用彈壓卸料裝置和下出件方式時(shí)： F總=FF推F卸當(dāng)模具結(jié)構(gòu)采用彈壓卸料裝置和上出件方式時(shí)： F總=FF卸F頂當(dāng)模具結(jié)構(gòu)采用剛性卸料裝置和下出件方式時(shí)： F總=FF推1沖裁工藝方案的確定1）工藝方案確定的原則1.2.5 沖裁工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型選擇（1）保證沖裁件質(zhì)量（2）經(jīng)濟(jì)性原則（3）安全性原則 2）設(shè)計(jì)舉例（1）分析零件的沖壓工藝性（2）確定沖壓工藝方案 2模具結(jié)構(gòu)類型的選擇 在已確定的沖裁方案的基礎(chǔ)上考慮模具結(jié)構(gòu)類型。沖裁模常見(jiàn)

18、類型分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模。確定模具類型時(shí)，要根據(jù)沖裁精度要求、生產(chǎn)批量、模具加工能力等條件來(lái)選擇。模具基礎(chǔ)1.3 彎曲工藝及彎曲模設(shè)計(jì)1.3.1 彎曲件回彈及彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性1彎曲件回彈 在材料彎曲變形結(jié)束，去除外力作用，由于彈性恢復(fù)，使彎曲件的角度和彎曲半徑都與模具的形狀尺寸不一致，這種現(xiàn)象稱為回彈。2控制回彈的措施1）改進(jìn)零件的設(shè)計(jì)2）從工藝上采取措施用校正彎曲代替自由彎曲3）從模具結(jié)構(gòu)上采取措施 3彎曲時(shí)的偏移1）偏移現(xiàn)象的產(chǎn)生2）克服偏移的措施 （1）采用壓料裝置， （2）利用坯料上的孔或先沖出工藝孔 （3）將不對(duì)稱形狀的彎曲件組合成對(duì)稱彎曲件彎曲 （4）模具制造準(zhǔn)確，間隙調(diào)

19、整一致。4彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性1）最小彎曲半徑2）彎曲件孔邊距3）彎曲件的直邊高度4）增添工藝孔、槽或缺口5）加添連接帶6）切口彎曲件的形狀7）彎曲件的尺寸公差 1.3.2 彎曲件坯料展開(kāi)尺寸及彎曲力計(jì)算1彎曲件坯料展開(kāi)尺寸計(jì)算 =rxt 式中 R 零件的內(nèi)彎曲半徑；T 板料厚度；X 中性層位移系數(shù)。2彎曲力計(jì)算1）自由彎曲的彎曲力計(jì)算2）校正彎曲時(shí)的彎曲力計(jì)算式中 校正彎曲力（N）；A 校正部分的投影面積（mm2）；P 單位校正力（MPa），3）壓力機(jī)公稱壓力的確定彎曲式壓力及的選擇原則是：壓力機(jī)的噸位必須大于彎曲是所有工藝力之和。如彎曲力、頂料力、壓料力等。自由彎曲時(shí)壓力機(jī)的壓力必須大于自由

20、彎曲力；校正彎曲時(shí)壓力機(jī)的壓力必須大于自由彎曲力和校正彎曲力之和。但有時(shí)校正彎曲力比自由彎曲力大得多，故可根據(jù)實(shí)際情況將自由彎曲力忽略不計(jì)。1.3.3 彎曲模典型結(jié)構(gòu)及彎曲模工作部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1彎曲模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1）坯料放置在模具上應(yīng)保證可靠的定位。2）在壓彎的過(guò)程中，應(yīng)防止坯料的滑動(dòng)。3）為了減小回彈，在沖程結(jié)束時(shí)應(yīng)使零件在模具中得到校正。4）彎曲模的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮到制造與維修中減小回彈的可能。5）坯料放人到模具上和壓彎后從模具中取出零件要方便。2常見(jiàn)彎曲模結(jié)構(gòu)單工序V形件彎曲模 2常見(jiàn)彎曲模結(jié)構(gòu)U形件彎曲模 2常見(jiàn)彎曲模結(jié)構(gòu)四角形件彎曲模 2常見(jiàn)彎曲模結(jié)構(gòu)圓形件彎曲模 2）級(jí)進(jìn)模 沖孔、切斷、彎

21、曲級(jí)進(jìn)模 3）復(fù)合模 復(fù)合彎曲模 4）通用彎曲模 多次V形彎曲 3彎曲模工作部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定1）模具圓角半徑的確定（1）凸模圓角半徑（2）凹模圓角半徑（3）凹模深度 2）模具間隙Z2t maxCt=tCt式中 Z2彎曲模凸、凹模單邊間隙； t工件材料厚度； 材料厚度的正偏差； C間隙系數(shù)， 3）U形件彎曲凸、凹模橫向尺寸及公差（1）尺寸標(biāo)注在外形上的彎曲件凹模尺寸為： 凸模尺寸為：（2）尺寸標(biāo)注在內(nèi)形上的彎曲件凸模尺寸為： 凹模尺寸為：模具基礎(chǔ)1.4 拉深工藝及拉深模設(shè)計(jì)1.4.1 拉深工藝概述1拉深工藝性質(zhì)及分類1）圓筒形零件指直壁旋轉(zhuǎn)體；2）曲面形零件指曲面旋轉(zhuǎn)體；3）盒形零件指直壁非旋

22、轉(zhuǎn)體；4）非旋轉(zhuǎn)體曲面形狀零件指各種不規(guī)則的復(fù)雜形狀零件。2拉深變形過(guò)程拉深工藝過(guò)程 拉深網(wǎng)格試驗(yàn) 拉深件筒壁厚度和硬度的變化 3.拉深工序要解決的主要工藝問(wèn)題起皺與拉裂 1）起皺從材料力學(xué)理論中已經(jīng)知道，無(wú)論材料或板料，壓縮變形都有一個(gè)壓縮失穩(wěn)的問(wèn)題。在前面已經(jīng)分析到，拉深變形區(qū)受最大切向壓應(yīng)力作用，有最大切向壓縮變形，這種壓縮變形過(guò)大，就會(huì)產(chǎn)生失穩(wěn)。2）起皺的判斷 在分析拉深件的成形工藝時(shí)，必須判斷該沖件在拉深過(guò)程中是否會(huì)發(fā)生起皺，如果不起皺，則可以采用不用壓邊圈的模具。否則，應(yīng)該采用帶壓邊裝置的模具。 3）防皺措施 （1）剛性壓邊圈 （2）彈性壓邊圈 4）拉裂和突耳1.4.2 拉深工藝計(jì)

23、算1旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸計(jì)算 拉深件坯料尺寸一般是以拉深件尺寸為基礎(chǔ)，按體積不變?cè)瓌t和相似原則進(jìn)行計(jì)算。體積不變?cè)瓌t，即對(duì)不變薄拉深，利用拉深前坯料的面積與拉深件面積相等的關(guān)系求得；相似原則利用拉深前坯料的形狀與拉深件橫截面形狀相似求得。 坯料直徑為： 2拉深系數(shù)計(jì)算拉深件變形程度的大小，可以用拉深件的高度與直徑的比值（相對(duì)高度）來(lái)表示 第一次拉深系數(shù) 以后各次拉深系數(shù) 總拉深系數(shù)為個(gè)次拉深系數(shù)的乘積 3拉深次數(shù)的確定1）推算法 根據(jù)已知條件，由表查得各次拉深的m，然后依次計(jì)算出各次拉深工序件的直徑，即 d1=m1D，d2=m2d1，dn=mndn-1，直到dnd。即當(dāng)計(jì)算所得直徑小于或等于工

24、件直徑d時(shí)，計(jì)算的次數(shù)即為拉深次數(shù)。2）查表法 在生產(chǎn)實(shí)際中也可采用查表法，即根據(jù)工件的相對(duì)高度h/d和坯料的相對(duì)厚度t/D，直接由表查得拉深次數(shù)。4圓筒形件各次工序尺寸的計(jì)算1）工序件直徑 從前面的介紹中已知，各次工序件直徑可根據(jù)各次的拉深系數(shù)算同。即 d1=m1D d2=m2d1 d3=m3d2 dn=mndn-1 式中 d1、d2、d3dn各次工序件直徑（mm）； m 1、m2、m3m n各次拉深系數(shù)； D坯料直徑（mm）。2）工序件的拉深高度式中 h1、h2、h3hn工序件各次拉深高度（mm）；D坯料直徑（mm）；d1、d2、d3dn各次拉深后直徑（mm）；r1、r2、r3rn各次拉深

25、后底部圓角半徑（mm）；5拉深力的計(jì)算第一次拉深力第二次拉深力式中 d1、d2分別為第1次、第2次拉深后沖件的直徑或凸模直徑（mm）； t坯料厚度（mm）； 材料的抗拉強(qiáng)度（MPa）；K1、K2系數(shù)，b=320450MPa）。6壓邊力的計(jì)算筒形件第一次拉深 任何形狀拉深件 筒形件以后各次拉深 7壓力機(jī)公稱壓力的選擇對(duì)于單動(dòng)壓力機(jī) FF拉+F壓對(duì)于雙動(dòng)壓力機(jī) F1F拉，F(xiàn)2F壓在實(shí)際生產(chǎn)中可以按下式來(lái)確定壓立即的公稱壓力：淺拉深 F（1.61.8）（F拉+F壓）深拉深 F（1.82.0）（F拉+F壓）式中 F壓力機(jī)的公稱壓力； F1內(nèi)滑塊公稱壓力； F2外滑塊公稱壓力； F拉拉深力； F壓壓邊力

26、；8拉深功與功率計(jì)算拉深功W（J）按下式計(jì)算： 拉深力-行程圖 1.4.3 拉深模工作部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定1拉深模凸、凹模圓角半徑的確定1）凹模圓角半徑R凹2）凸模圓角半徑R凸R凸=（0.71.0）R凹2拉深模的間隙1）不用壓邊圈時(shí)，考慮起皺可能性，其間隙?。?Z=（11.1）tmax 式中 Z單邊間隙值，末次拉深或精密拉深件取小值，中間拉深件取大值； tmax材料厚度的上限值。2）用壓邊圈時(shí)，其間隙按表選取。3）對(duì)于精密要求較高的拉深件，為了減小拉深后的回彈，降低零件的表面粗糙度，常采用負(fù)間隙拉深，其間隙值?。篫=（0.90.95）t。3拉深凸模和凹模工作部分的尺寸及其制造公差當(dāng)工件要求外形尺

27、寸時(shí)凹模尺寸：凸模尺寸： 當(dāng)工件要求內(nèi)形尺寸時(shí):凸模尺寸：凹模尺寸：4拉深凸模和凹模的結(jié)構(gòu)1）不用壓邊圈的拉深凸模和凹模2）用壓邊圈的拉深凸模和凹模1.4.4 拉深模典型結(jié)構(gòu)1首次拉深模 1）無(wú)壓邊裝置的簡(jiǎn)單拉深模2）有壓邊裝置的拉深模2以后各次拉深模有壓邊裝置的以后各次拉深模 無(wú)壓邊裝置的以后各次拉深模 3落料拉深復(fù)合模落料拉深復(fù)合模 4帶料連續(xù)拉深及其模具帶料連續(xù)拉深模 1.4.5 其它形狀零件的拉深特點(diǎn)1帶凸緣筒形件的拉深特點(diǎn)1）帶凸緣筒形件拉深方法2階梯形零件的拉深特點(diǎn)階梯形零件階梯形零件的多次拉深法 模具基礎(chǔ)1.5 其他沖壓成形方法1.5.1 校形1校平 用各種不同性質(zhì)的局部變形來(lái)改

28、變毛坯（或由沖裁、彎曲、拉深等方法制得的半成品）的形狀和尺寸的沖壓工序稱為成形 。 校平通常是在沖裁工序后進(jìn)行的。由于沖裁后制件產(chǎn)生彎曲，特別是無(wú)壓料裝置的連續(xù)模沖裁所得的制件更不平整。對(duì)于平直度要求比較高的零件便需要進(jìn)行校平。2整形 整形一般用于彎曲、拉深或其它成形工序之后。經(jīng)過(guò)這些工序的加工，制件已基本成形，但可能圓角半徑還太大，或是某些形狀和尺寸還沒(méi)有達(dá)到零件的要求。 校平和整形工序具有以下特點(diǎn)：1）變形量都很小只是在局部部位成形。2）校平和整形后制件的精度比較高。因而模具的精度相應(yīng)地也要求比較高3）所用設(shè)備最好為精壓機(jī)。 1.5.2 翻邊1內(nèi)孔翻邊 內(nèi)孔翻邊的變形程度以翻邊首孔徑d與翻

29、邊后孔徑D的比值K來(lái)表示。 2外緣翻邊 外凸的外緣翻邊變形程度內(nèi)凹的外緣邊變形程度3翻邊模的結(jié)構(gòu)舉例1.5.3 縮口縮口變形程度用縮口系數(shù)m表示： 縮口是將先拉深好的圓筒形件或管件坯料通地縮口模具使其口部直徑縮小的一種成形工序。 式中 d縮口后的直徑； D縮口前的直徑。1.5.4 脹形 脹形是通過(guò)模具利用壓力使空心件或管狀坯料由內(nèi)向外擴(kuò)張的成形方法，以脹出所需的凸起曲面，它是與縮口相對(duì)應(yīng)的成形工序。脹形系數(shù)K表示脹形變形程度： 式中 dmax脹形后的最大直徑（mm）；d0坯料原來(lái)的直徑（mm） 1.5.5 起伏成形 起伏成形是依靠材料的局部拉伸，使毛坯或工件的形狀而形成局部的下凹或凸起的沖壓工

30、序。它實(shí)質(zhì)上是一種局部脹形的沖壓工藝。2階梯形零件的拉深特點(diǎn)階梯形零件階梯形零件的多次拉深法 模具基礎(chǔ)第2章 塑料注射成型工藝及注射模設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求：1.解塑料的組成與分類，掌握塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝要求。2.解注塑工藝過(guò)程和注塑模具的分類方法及注塑模具與注塑機(jī)的關(guān)系。3.掌握注塑模具的澆注系統(tǒng)、成型零件、分型機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)方法。4.初步掌握注射模具設(shè)計(jì)程序，能夠設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度注塑模具。2.1 塑料注塑成型工藝 2.1.1 塑料及其注射成型工藝性能1. 塑料及其分類塑料：合成樹(shù)脂（40%80%）+ 添加劑樹(shù)脂分為天然樹(shù)脂和合成樹(shù)脂兩大類。天然樹(shù)脂是指由自然界中動(dòng)植物分

31、泌物所得的無(wú)定形有機(jī)物質(zhì)，如松香、琥珀等。合成樹(shù)脂是指由簡(jiǎn)單有機(jī)物經(jīng)化學(xué)合成或某些天然產(chǎn)物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)而得到的樹(shù)脂產(chǎn)物 。 添加劑有填充劑、增塑劑、穩(wěn)定劑等，目的是為了改善樹(shù)脂性能 。 塑料的分類（1）熱塑性和熱固性（2）非結(jié)晶、半結(jié)晶和結(jié)晶（3）通用、工程和增強(qiáng)（4）注射、擠出和吹塑2、塑料的特點(diǎn)及應(yīng)用（1）輕巧美觀（2）電氣絕緣（3）熱物理性能（4）力學(xué)性能（5）減震消音（6）減摩耐磨（7）防腐耐蝕（8）透光及其他防護(hù)性能此外，塑料還有絕熱性、可電鍍性、可焊接性；其中不少塑料還具有防水、防潮、防輻射等優(yōu)異特性。1）塑料特點(diǎn)2）塑料制品 塑料制品一般可以分為塑件、塑料型材和其他塑料制品3、塑料

32、的成型工藝性能（1）收縮性（2）流動(dòng)性（3）結(jié)晶性（4）吸濕性（5）熱敏性（6）應(yīng)力開(kāi)裂（7）熔體破裂（8）比體積和壓縮率（9）固化速度吸附水份的傾向冷卻固化形成一定晶相結(jié)構(gòu)受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)變色、分解受力（內(nèi)應(yīng)力、外應(yīng)力）而破損一種擠出成型質(zhì)量缺陷確定加料質(zhì)量的依據(jù)線性結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化體型結(jié)構(gòu)的過(guò)程冷卻后尺寸縮小反映塑料充滿模腔的能力2.1.2 塑料制件的工藝性1、塑件的結(jié)構(gòu)（1）形狀（2）脫模斜度（3）壁厚（4）加強(qiáng)筋（5）圓角（6）孔（7）支撐面（8）標(biāo)記與圖文0.5均勻圓弧過(guò)度2、塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量1）影響塑件的尺寸因素2）尺寸公差3）塑件的表面質(zhì)量模具基礎(chǔ)2.2 注射模設(shè)計(jì) 2.2.1 注射

33、模的構(gòu)成及分類（1）成型零件（2）澆注系統(tǒng)（3）結(jié)構(gòu)零件（4）側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)（5）推出機(jī)構(gòu)（6）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)（7）排氣系統(tǒng)13；1421；3；4；5；6；7；1211；8；915排氣槽1、注射模的典型結(jié)構(gòu)1）單分型面注射模（兩板模）2、注射模的分類分型面相關(guān)概念：流道凝料2）雙分型面注射模（三板模）定距拉板相關(guān)概念：限位釘斜導(dǎo)柱相關(guān)概念：楔緊塊側(cè)型芯3）帶側(cè)向分型的注射模注射模的典型結(jié)構(gòu)注射模的分類注射模的典型結(jié)構(gòu)成型零件澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)零件側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)推出機(jī)構(gòu)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)排氣系統(tǒng)單分型面注射模（兩板模）雙分型面注射模（三板模）帶側(cè)向分型的注射模1）注射量的校核 注射量是指注射機(jī)進(jìn)行一次

34、注射成型所能注射出熔料的最大容積，它決定了一臺(tái)注射機(jī)所能成型塑件的最大體積。一臺(tái)注射機(jī)的最大注射量受注射成型工藝條件的影響而有一定的波動(dòng)，因而在實(shí)際生產(chǎn)中常用公稱注射量或理論注射量來(lái)間接表示注射機(jī)的加工能力。 式中 注射機(jī)最大公稱注射量（cm3）； 注射機(jī)理論注射量（cm3）； 射出系數(shù)，受注射成型工藝條件的影響，實(shí)際生產(chǎn)中常取0709。 3、注射設(shè)備的選用2）合模力的校核 合模力是指在注射成型時(shí)注射機(jī)合模裝置對(duì)模具施加的夾緊力，它在一定程度上決定了注射機(jī)所能成型的塑件在分型面上的最大投影面積。 注射機(jī)的合模力應(yīng)大于模腔內(nèi)塑料熔體的壓力產(chǎn)生的脹開(kāi)模具的力，即： 式中 合模力（N）；模腔內(nèi)熔體的

35、壓強(qiáng)（MPa），一般取注射壓力的1323；所有塑件及澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積之和。3）開(kāi)模行程校核 式中： 塑件脫模距離（mm） 塑件的高度（mm） 取出澆注系統(tǒng)凝料必須的長(zhǎng)度1、塑件在模具中的成型位置1）型腔數(shù)量及排列方式 模具根據(jù)型腔數(shù)量可分為單型腔模具和多型腔模具兩種。模具型腔的數(shù)量是根據(jù)注射機(jī)的最大注射量、合模力以及產(chǎn)品的精度要求及生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性來(lái)確定的。2）型腔數(shù)的確定 在設(shè)計(jì)時(shí)，先確定注射機(jī)的型號(hào)，再根據(jù)所選用的注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格及塑件的技術(shù)要求，計(jì)算出選取的型腔數(shù)目；也有根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先確定型腔數(shù)目，然后根據(jù)生產(chǎn)條件，如注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)規(guī)格等進(jìn)行計(jì)算 2.2.2 成型零件的設(shè)計(jì)3）型

36、腔的排列方式 模具型腔在模板上的排列方式 通常有圓形排列、H形排列、直線排列及復(fù)合排列等，型腔排列總體特征是對(duì)稱。3）分型面的選擇分型面：模具上取出塑件和（或）澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱分型面。分型面選擇原則 ：分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處，這是最根本的原則。分型面的選擇應(yīng)考慮有利于塑件的脫模。分型面的選擇要保證塑件的精度要求。分型面的選擇還應(yīng)考慮模具的側(cè)向抽拔距。分型面利于模具型腔內(nèi)氣體的排出。分型面應(yīng)使模具零件易于加工，減小模具加工難度，使模具加工藝簡(jiǎn)單。 2、成型零件的設(shè)計(jì)1）成形零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注射模具的成形零件構(gòu)成型腔的模具零件，包括凹模、型芯、成形桿等。凹模用以形成塑件的

37、外表面，型芯用以形成塑件的內(nèi)表面，成形桿用以形成塑件的局部細(xì)節(jié)。(1）凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整體式型腔整體嵌入式型腔組合式凹模鑲拼式凹模(2）型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 整體型芯 鑲嵌式型芯組合式型芯成型孔的型芯成型零件5成型零件塑件2）成形零件的工作尺寸設(shè)計(jì)合模 開(kāi)模型芯塑件凹模凹模徑向尺寸型芯徑向尺寸塑件高度尺寸型芯高度尺寸塑件徑向尺寸凹模深度尺寸塑件徑向尺寸塑件深度尺寸凹模型芯塑件塑件收縮率例：一塑料件最大收縮率0.8%，最小收縮率0.4%，那么該塑料件平均收縮率就是0.6%。平均收縮率最大收縮率最小收縮率影響因素：塑件材料；塑件結(jié)構(gòu)；模具結(jié)構(gòu)；成型工藝條件計(jì)算原則： 1）為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，規(guī)定塑件上凡是孔類尺寸

38、均以其最小尺寸作為基本尺寸，偏差為正；凡是軸類尺寸均以其最大尺寸作為基本尺寸，偏差為負(fù)。 2）若塑件上原有公差標(biāo)注方法與上述原則不符，則應(yīng)按以上規(guī)定進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 3）規(guī)定凹模的最小尺寸為基本尺寸，偏差為正值；型芯的最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值。計(jì)算公式：凹模徑向尺寸計(jì)算塑件徑向尺寸型芯徑向尺寸計(jì)算塑件徑向尺寸修正系數(shù)，通常取3/4 凹模深度尺寸計(jì)算塑件高度尺寸型芯高度尺寸計(jì)算塑件深度尺寸塑件公差值平均收縮率修正系數(shù)，通常取2/3制造公差，一般取/32.2.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴接觸處到型腔為止的塑料熔體的流動(dòng)通道,作用是輸送流體同時(shí)傳遞壓力。定義：塑料熔體的流動(dòng)通道

39、作用：輸送流體；傳遞壓力組成：主流道；分流道；澆口；冷料穴1、主流道： 注射機(jī)噴嘴與模具接觸的部位起到分流道為止的一段通道。與注射機(jī)的噴嘴在同一軸線上，熔體在主流道中不改變流動(dòng)方向。主流道是熔融塑料最先經(jīng)過(guò)的流道，所以它的大小直接影響熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間。2、分流道： 主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通道，通常開(kāi)設(shè)在分型面上，是澆注系統(tǒng)的核心，設(shè)計(jì)難度最大。分流道的作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個(gè)型腔。3、澆口： 是分流道與型腔之間最狹窄部分，也是澆注系統(tǒng)最短小部分。 澆口作用： 1）熔體加速，形成理想的流動(dòng)狀態(tài)而充滿型腔 ； 2）便于注射成型后塑件與澆口分離澆

40、口的常見(jiàn)類型1、普通澆口2、點(diǎn)澆口尺寸很小截面為圓形的澆口。開(kāi)模時(shí)澆口可以自動(dòng)拉斷，利于自動(dòng)化操作，澆口除去后痕跡小。采用雙分型面模具3、潛伏式澆口 由點(diǎn)澆口演變而來(lái)。其進(jìn)料部分通過(guò)隧道可放在塑件的內(nèi)表面、側(cè)表面或表面看不見(jiàn)的肋、柱上，比點(diǎn)澆口的塑件表面質(zhì)量更好。這種澆口及流道的中心線與塑件頂出方向有一定的角度，靠頂出時(shí)的剪切力的作用，使塑件與澆注系統(tǒng)分離。4、直澆口融料直接經(jīng)澆口進(jìn)入模腔，壓力損失小，充模容易；澆口難去除5、圓環(huán)形澆口主要用于成形圓管件6、扇形澆口 是普通口的變異形式之一，澆口沿進(jìn)料方向逐漸變寬，厚度逐漸變薄形式： a）Z字形 b）倒錐形 c）球形 d）菌形4、冷料穴： 注射

41、成型是周期性的，在間歇時(shí)間內(nèi)，噴嘴處有冷料產(chǎn)生，為防止在下一次注射成型時(shí)把冷料帶進(jìn)型腔而影響塑件質(zhì)量，一般在主流道或分流道的末端開(kāi)設(shè)冷料穴。 2.2.4 結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)1. 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 合模導(dǎo)向裝置是保證動(dòng)模與定模或上模與下模合模時(shí)正確定位和導(dǎo)向的裝置。合模導(dǎo)向裝置主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位。導(dǎo)柱導(dǎo)向裝置的主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。 2. 模架的設(shè)計(jì) 注塑模架現(xiàn)已標(biāo)準(zhǔn)化系列化了，一些標(biāo)準(zhǔn)模架生產(chǎn)廠還提供了CAD零件數(shù)據(jù)庫(kù)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)可直接選用即可。2.2.5 側(cè)向分型與抽芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料制品側(cè)壁帶有與開(kāi)模方向不同的通孔、凹槽、凸臺(tái)，阻礙制品直接從模具內(nèi)推出時(shí)，必須將用于成型孔，凹槽及凸

42、臺(tái)的成型零件做成活動(dòng)的結(jié)構(gòu)，稱為活動(dòng)型芯。完成活動(dòng)型芯抽出和復(fù)位的機(jī)構(gòu)叫做側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。斜導(dǎo)柱分型機(jī)構(gòu)工作原理 ： 在開(kāi)模力或推出力的作用下，斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)側(cè)型芯或側(cè)向成型滑塊完成側(cè)向抽芯或側(cè)向分型的動(dòng)作。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作可靠、制造方便。應(yīng)用： 塑件上有側(cè)孔、側(cè)凹的場(chǎng)合結(jié)構(gòu)組成： 斜導(dǎo)柱 側(cè)滑塊 導(dǎo)滑槽 楔緊塊 滑塊定位裝置斜導(dǎo)柱1、 斜導(dǎo)柱材料： T8、T10、45鋼 熱處理：HRC552、 斜導(dǎo)柱傾斜角 斜導(dǎo)柱的傾斜角a：（斜導(dǎo)柱與開(kāi)合模方向的夾角）12 a22 最大不超過(guò)25 斜導(dǎo)柱傾斜角a：與抽芯距和斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度有關(guān)，決定斜導(dǎo)柱的受力情況。側(cè)滑塊 側(cè)滑塊在側(cè)向分型抽芯和復(fù)位過(guò)程中

43、，要沿一定方向平穩(wěn)往復(fù)移動(dòng)側(cè)滑塊與側(cè)型芯的聯(lián)接方式導(dǎo)滑槽滑塊定位裝置 滑塊在抽芯后的終止位置必須定位準(zhǔn)確，以便再次合模時(shí)斜導(dǎo)柱能準(zhǔn)確地插進(jìn)滑塊的斜孔楔緊塊 注射成型時(shí)，型腔內(nèi)的熔融塑料以很高的成型壓力作用在側(cè)型芯上，從而使側(cè)滑塊后退產(chǎn)生位移，側(cè)滑塊的后移將力作用到斜導(dǎo)柱上，導(dǎo)致斜導(dǎo)柱產(chǎn)生彎曲變形，因此必須要設(shè)置鎖緊裝置鎖緊側(cè)滑塊。1、推出機(jī)構(gòu)的組成推出機(jī)構(gòu)：推出部件復(fù)位部件導(dǎo)向部件2.2.6 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2、推出機(jī)構(gòu)的分類機(jī)動(dòng)推出、液壓推出、手動(dòng)推出1、機(jī)動(dòng)推出：利用開(kāi)模動(dòng)作，由注射機(jī)的推出機(jī)構(gòu)，將塑件從動(dòng)模部分推出2、液壓（氣動(dòng)）推出：用液壓（氣）缸的頂桿(活塞桿)推動(dòng)推出機(jī)構(gòu)將塑件從動(dòng)模

44、部分推出；3、手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)：由人工操作的推出機(jī)構(gòu)推出塑件模內(nèi)手工推出：常用于塑件滯留在定模一側(cè)的情況模外手工推出按動(dòng)力來(lái)源分類簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)：推桿、推管和推件板推出機(jī)構(gòu)；復(fù)雜推出機(jī)構(gòu)：定模推出機(jī)構(gòu)、二次推出機(jī)構(gòu)按推出元件的類別分類推桿推出、推管推出、推件板推出、推塊推出按模具的結(jié)構(gòu)特征分類推桿推出1、單推出機(jī)構(gòu)二、常見(jiàn)的推出機(jī)構(gòu) 推桿推出機(jī)構(gòu)是推出機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單、動(dòng)作最可靠、最常見(jiàn)結(jié)構(gòu)形式。但因推桿和塑件接觸面小，易引起應(yīng)力集中，可能損害塑件或使塑件變形。因此，選擇推桿及推桿排列位置非常重要。2、推桿的固定與配合(2)推桿的配合 一般直徑為d的推桿，在推桿固定板上的孔 應(yīng)為d+l mm； 推桿臺(tái)階

45、部分的直徑常為d十5 mm； 推桿固定板上的臺(tái)階孔為d+6 mm。 (1)推桿的固定 （3）推桿與推桿孔的配合：H8f7H8f8間隙配合 推桿直徑大、塑料流動(dòng)性差，取H8f8，反之采用H8f7。 推桿與推桿孔的配合長(zhǎng)度： 當(dāng)d5 mm時(shí)，配合長(zhǎng)度可取(23)d。 推桿工作端配合部分的粗糙度Ra一般取0. 8 m。(4) 推桿的材料與熱處理要求 推桿的材料：T8A、T10A， 硬度為5054 HRC， 自制推桿65Mn彈簧鋼，硬度為4650 HRC 3、推桿的設(shè)計(jì)要點(diǎn)1）推桿直徑不宜過(guò)細(xì)，一般為0.812，以保證足夠的強(qiáng)度。 3以下的推桿，應(yīng)作成兩段，即推桿下部分加粗以增加強(qiáng)度2）推桿的端面在裝

46、配后應(yīng)比型腔或鑲件的平面高0.05 0.1，以免影響塑件以后的使用。3）推桿應(yīng)設(shè)置在推件阻力大的地方，盡量使推出的塑件受力均勻，但不應(yīng)和型芯距離過(guò)近，以免影響強(qiáng)度。4）在確保塑件質(zhì)量與順利脫模的前提下，推桿的數(shù)量不宜過(guò)多，以簡(jiǎn)化模具和減少對(duì)塑件表面質(zhì)量的影響。5）避免推桿與側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)發(fā)生沖突。4、推桿的布置1）推桿的位置應(yīng)選擇在脫模阻力最大的地方 2）推桿位置選擇應(yīng)保證塑件推出時(shí)受力均勻 3）推桿位置選擇時(shí)應(yīng)注意塑件的強(qiáng)度和剛度 推桿位置盡可能地選擇在塑件的壁厚和凸緣等處，尤其是薄壁塑件，否則很容易使塑件變形甚至損壞。4）推桿位置的選擇還應(yīng)考慮推桿本身的剛性 當(dāng)細(xì)長(zhǎng)推桿受到較大脫模力時(shí)，推桿就

47、會(huì)失穩(wěn)變形，必須增大推桿的直徑或增加推桿的數(shù)量。 推管推出 推管是一種空心的推桿，它適于環(huán)形、筒形塑件或塑件上帶有孔的凸臺(tái)部分的推出。由于推管整個(gè)周邊接觸塑件，故推出塑件的力量均勻，塑件不易變形，也不會(huì)留下明顯的推出痕跡。推件板推出 推件板推出機(jī)構(gòu)是由一塊與凸模按一定配合精度的模板和推桿（亦可起復(fù)位桿的作用）所組成，隨著推出機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作，推桿推動(dòng)推件板，推件板從塑料制件的端面將其從型芯上推出，因此，推出板的作用面積大，推出平穩(wěn)，塑件上沒(méi)有推出痕跡。適用于深腔、薄壁和不允許有推桿痕跡的塑件。但當(dāng)型芯周邊外形較復(fù)雜時(shí)，推件板型孔加工較困難。推塊（活動(dòng)鑲件）推出 某些塑件因結(jié)構(gòu)原因不宜采用前述推出機(jī)

48、構(gòu)，則可利用活動(dòng)鑲件或凹模板將塑件推出?；顒?dòng)鑲件就是活動(dòng)的成型零件。聯(lián)合推出 有些塑件在模具設(shè)計(jì)時(shí)，往往不能采用上述單一的簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)，否則塑件就會(huì)變形或損壞，因此，要采用兩種或兩種以上的推出形式，這種推出機(jī)構(gòu)稱為多元綜合推出機(jī)構(gòu)（聯(lián)合推出機(jī)構(gòu)）推桿與推管聯(lián)合推出推管與推件板聯(lián)合推出復(fù)位零件1）復(fù)位桿 復(fù)位桿的頂面與動(dòng)模分型面平齊2）推桿的兼用形式 3）彈簧復(fù)位導(dǎo)向零件 推出機(jī)構(gòu)在注射模工作時(shí)，每開(kāi)合模一次，就往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，除了推桿和復(fù)位桿的滑動(dòng)配合以外，其余部分均處于浮動(dòng)狀態(tài)。推桿固定板與推桿的重量不應(yīng)作用在推桿上，而應(yīng)該由導(dǎo)向零件來(lái)支承，對(duì)于大中型注射模尤其如此。 常見(jiàn)的導(dǎo)向零件通常有推板

49、導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套組成，簡(jiǎn)單的小模具也可由推板導(dǎo)柱直接與推桿固定板上的孔組成，對(duì)于型腔簡(jiǎn)單、推桿數(shù)量少得小模具，還可以利用復(fù)位桿作為推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向。2.2.7 模具加熱與冷卻裝置的設(shè)計(jì)1. 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1）冷卻通道設(shè)計(jì)的基本原則2）常見(jiàn)冷卻通道的形式 2. 加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1）電熱絲直接加熱 2）電熱圈加熱 3）電熱棒加熱 模具基礎(chǔ)2.3 注射模設(shè)計(jì)實(shí)例 2.3.1 注射模設(shè)計(jì)程序 1 .接受任務(wù)書 2 .收集、分析、消化原始資料 3. 確定具體結(jié)構(gòu)方案 4. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)繪制模具總裝圖及零件圖5. 校對(duì)、審圖、描圖、送曬 6. 試模及修模 7. 整理資料進(jìn)行歸檔 2.3.2 注射模設(shè)計(jì)實(shí)例 零

50、件圖 2.3.2 注射模設(shè)計(jì)實(shí)例 -模具圖模具基礎(chǔ)第3章 模具的生產(chǎn)和加工 學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求：1了解模具的生產(chǎn)過(guò)程及工藝特點(diǎn)；2掌握模具的機(jī)械加工、電加工和數(shù)控加工的基本方法；3掌握模具常用的光整加工方法；4能夠確定典型模具零件的加工工藝過(guò)程。3.1 概 述 3.1.1 模具的生產(chǎn)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 1. 模具生產(chǎn)過(guò)程 是指將用戶提供的產(chǎn)品信息，制件的技術(shù)信息，通過(guò)結(jié)構(gòu)分析、工藝性分析，設(shè)計(jì)成模具；并基于此，將原材料經(jīng)過(guò)加工、裝配，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂惺褂眯阅艿某尚凸ぞ叩娜^(guò)程。六個(gè)階段1）模具方案策劃 2）模具結(jié)構(gòu)技術(shù)設(shè)計(jì)3）生產(chǎn)準(zhǔn)備4）模具成型件加工 5）裝配與試模6）驗(yàn)收與試用 2模具的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1）

51、模具精度2）模具制造周期3）模具生產(chǎn)成本 4）模具壽命 模具精度、模具制造周期、成本控制和模具壽命四個(gè)方面它們之間是互相影響和互相制約的，而且影響因素也是多方面的。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中要根據(jù)產(chǎn)品零件和客觀需要綜合平衡，抓住主要矛盾，求得最佳的經(jīng)濟(jì)效益，滿足生產(chǎn)的需要。3.1.2 模具制造工藝過(guò)程 模具制造工藝過(guò)程，是模具生產(chǎn)過(guò)程的主要部分，即從生產(chǎn)準(zhǔn)備、模具成型件加工、裝配與試模到驗(yàn)收、試用合格之前，共五個(gè)階段。2模具零件及加工工藝1）標(biāo)準(zhǔn)、通用零件 2）成型件 1. 模具制造工藝過(guò)程 3模具成型件制造工藝與加工工序 1）成型件制造工藝及其加工工藝類型 （1）粗加工工序 （2）精加工工序 （3）精

52、飾加工工序（1）數(shù)控成形銑削工藝 （2）電火花成形加工工藝 （3）數(shù)控、精密坐標(biāo)孔系加工工藝。（4）數(shù)控、精密電火花線切割工藝（5）精密成形磨削工藝 （6）成型模型腔的擠壓成形工藝 2）模具成型件的加工工序 3模具成型件制造工藝與加工工序 1）成型件制造工藝及其加工工藝類型 （1）粗加工工序 （2）精加工工序 （3）精飾加工工序（1）數(shù)控成形銑削工藝 （2）電火花成形加工工藝 （3）數(shù)控、精密坐標(biāo)孔系加工工藝。（4）數(shù)控、精密電火花線切割工藝（5）精密成形磨削工藝 （6）成型模型腔的擠壓成形工藝 2）模具成型件的加工工序 模具基礎(chǔ)3.2 模具表面的機(jī)械加工 3.2.1 圓柱面加工 選擇合適的表

53、面加工方法，是模具造工藝中首先要解決的問(wèn)題。在實(shí)際生產(chǎn)中，需綜合考慮各種因素來(lái)確定最終工藝路線。 一般采用的工藝路線為： 毛坯準(zhǔn)備粗加工半精加工熱處理磨削加工研磨和拋光加工檢驗(yàn)。 3.2.2 平面加工 一般采用的工藝路線為： 粗加工（刨或銑）半精加工熱處理平面磨削研磨。 3.2.3 孔加工 1、一般孔的加工方法2、深孔的加工1）鉆孔2）擴(kuò)孔3）鉸孔4）鏜孔5）內(nèi)圓磨削3、精密孔加工3.2.4 孔系的加工 1、單件孔系的加工2、相關(guān)孔系的加工1）劃線加工 2）找正法加工 3）普通機(jī)床利用進(jìn)給計(jì)算加工 4）坐標(biāo)鏜床加工1）同加工法2）配加工法3）坐標(biāo)磨削法4）雙軸鏜床加工法模具基礎(chǔ)3.3 模具成形

54、表面的電火花加工 電火花加工是利用電腐蝕作用原理，對(duì)金屬工件進(jìn)行加工的一種工藝方法，它既可以加工一般材料的工件，也可以加工用傳統(tǒng)的切削方法難于加工的各種高熔點(diǎn)、高硬度、高強(qiáng)度、高韌性的金屬材料及精度要求高的工件，特別適合模具零件的加工。 1) 定義工件 脈沖電源 工具電極 工作液 建立在“電蝕現(xiàn)象”基礎(chǔ)上，在一定介質(zhì)中，通過(guò)工具電極和工件之間脈沖放電的電蝕作用，對(duì)工件表面進(jìn)行尺寸加工。3.3.1 電火花加工原理及特點(diǎn) 2) 組成1.電加工基本原理 3) 基本條件(1)脈沖電源（提供瞬間脈沖放電、直流）uTtTiTo0UiTi:脈沖寬度（ms）To:脈沖間隔（ms）T:脈沖周期（ms）Ui:峰值

55、電壓脈沖信號(hào)：瞬間突然變化,作用時(shí)間極短的電壓或電流稱為脈沖信號(hào).交流電可以嗎？(2)放電能量電流密度：105106A/cm2（足夠大）足以使金屬局部熔化和氣化，否則只能是表面發(fā)熱(3)放電間隙（適中）必須有專門調(diào)節(jié)裝置，以維持正常放電間隙間隙過(guò)大：極間電壓不能擊穿介質(zhì)，火花放電不能產(chǎn)生間隙過(guò)?。喝菀仔纬啥搪?，火花放電不能產(chǎn)生(4)液體介質(zhì)作用：（1）利于產(chǎn)生脈沖性火花放電（2）排出電蝕產(chǎn)物（3）對(duì)電極表面冷卻（絕緣）常用：煤油、皂化液、去離子水切削液的作用？1）脈沖電源及其參數(shù)調(diào)節(jié)與控制裝置。2）電加工過(guò)程的數(shù)字伺服控制和精密、靈敏的傳動(dòng)機(jī)械。3）電加工介質(zhì)（工作液）供給、過(guò)濾和儲(chǔ)存裝置。4

56、）裝夾工具電極與工件的夾具。 2.電火花加工工藝系統(tǒng) 1）電火花加工工藝精度較高 2）電火花加工為不接觸加工 3）采取數(shù)字化自適應(yīng)控制 4）電火花成形加工與機(jī)械加工相比，加工效率較低 3.電火花加工工藝特點(diǎn)與應(yīng)用1）電火花成形加工方式（1）仿形法 （2）展成法 3.3.2 電火花成形加工 1. 電火花成形加工方式及機(jī)床2）電火花成形加工機(jī)床1）電加工工藝參數(shù)調(diào)節(jié)與選擇（1）放電間隙與加工斜度（2）電規(guī)準(zhǔn)調(diào)節(jié)與選擇（3）工具電極損耗 2.電火花成形加工工藝2）工具電極設(shè)計(jì)（1）常用電極材料（2）常用工具電極結(jié)構(gòu)形式 （3）工具電極尺寸設(shè)計(jì) （4）工具電極制造 3.3.3 電火花線切割 1. 電火

57、花線切割加工原理與特點(diǎn) a）切割工件圖形 b）加工示意圖1工作臺(tái) 2夾具 3工件 4脈沖電源 5電極絲 6導(dǎo)輪 7絲架 8工作液箱 9貯絲筒 2.電火花線切割工藝2）工件定位與夾緊 （1）懸臂式裝夾法 （2）垂直雙刃口裝夾法 （3）橋式裝夾法 （4）V形裝夾具裝夾法 （5）板式裝夾法 （6）分度裝夾法1）工藝條件與工藝參數(shù)選擇（1）工藝參數(shù)的選擇（2）工作液的選用 3.電火花線切割機(jī)床 1）電火花線切割機(jī)床分類（控制方式）（1）數(shù)控線切割機(jī)床 （2）靠模仿形控制線切割機(jī)床 (3)光電跟蹤控制線切割機(jī)床 (4)直線進(jìn)給控制線切割機(jī)床 2）線切割機(jī)床規(guī)格與性能 4.電火花線切割模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1）采

58、用線切割加工工藝時(shí)，凸摸和凹摸可采用整體式結(jié)構(gòu)。2）線切割加工的凸模為直通型，凸模固定板也可采用線切割加工。3）由于一般數(shù)控線切割機(jī)不帶切割斜度的裝置，因此切割出的凹模型孔為直通型。4）線切割模具的凹角和尖角尺寸應(yīng)符合線切割加工的特點(diǎn)。 模具基礎(chǔ)3.4 模具的數(shù)控加工與編程 數(shù)控是數(shù)字控制的簡(jiǎn)稱，即用數(shù)字信息表示機(jī)床或刀具的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，將這些數(shù)字信息送入計(jì)算機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制機(jī)床，使被加工零件和刀具之間產(chǎn)生符合要求的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的加工。 1)手工編程 2)自動(dòng)編程1)自動(dòng)化程度高2)適應(yīng)性強(qiáng)3)加工質(zhì)量穩(wěn)定、精度高4)生產(chǎn)效率高5)易形成網(wǎng)絡(luò)控制3.4.1 數(shù)控加工的基本概念 2、程

59、序編制的方法及其選擇1、 數(shù)控加工的優(yōu)點(diǎn)1)刀具相對(duì)于零件運(yùn)動(dòng)的原則 2)標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)(機(jī)床坐標(biāo))系的規(guī)定(1)機(jī)床坐標(biāo)系(2)運(yùn)動(dòng)方向(3)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)(4)機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)(5)附加坐標(biāo)(6)零件的運(yùn)動(dòng) 3、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)及運(yùn)動(dòng)方向1）零件選樣合理件的分析2）零件工藝性分析1）數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)2）數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容 3.4.2 數(shù)控加工的工藝處理 2、 數(shù)控加工的工藝分析1、數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)和內(nèi)容1）工序的劃分2）零件定位、裝夾方法和夾具的選擇3、數(shù)控加工工藝規(guī)程的制定 1）對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)的確定2）點(diǎn)位控制加工路線的確定4、加工路線的確定1)平面類零件 2)變斜角類零件3)曲面

60、類(立體類)零件 3.4.3 數(shù)控銑床加工 2銑刀幾何尺寸的選擇1. 加工零件類型 3加工路線的確定 加工中心是數(shù)控機(jī)床的代表,是高新技術(shù)集成度高的典型機(jī)電一體化機(jī)械加工設(shè)備。加工中心與銑床有很多相同之處.它們都可以實(shí)現(xiàn)銑、鏜、鉆、擴(kuò)和鉸等加工。不同的是加工中心有一個(gè)能容納多把刀具的刀庫(kù)，加工過(guò)程中可以自動(dòng)換刀。同時(shí)加工中心的功能更強(qiáng)，操作更方便，加工效率更高，更適合于復(fù)雜型面的加工 。3.4.4 加工中心 2、加工中心的主要優(yōu)點(diǎn) 1、加工中心的分類 模具基礎(chǔ)3.5 模具的光整加工與表面處理 光整加工是以降低零件表面粗糙度，提高表面形狀精度和增加表面光澤為主要目的的研磨和拋光加工，統(tǒng)稱為光整加