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畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 題目名稱： 摩托車后燈罩注塑模具設(shè)計(jì) 院系名稱： 機(jī)電學(xué)院 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 2011 年 04 月 實(shí)習(xí)報(bào)告 - 1 - 目錄 1 前 言 .- 2 - 2 報(bào)告內(nèi)容 .- 3 - 2.1 實(shí)習(xí)目的 .- 3 - 2.2 東莞廣澤汽車飾件有限公司實(shí)習(xí) .- 3 - 2.2.1 公司簡(jiǎn)介 .- 3 - 2.2.2 產(chǎn)品介紹 .- 4 - 2.2.3 現(xiàn)有設(shè)備 .- 5 - 3 課題調(diào)研 .- 7 - 3.1 課題分析 .- 7 - 3.2 預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 .- 9 - 3.3 設(shè)計(jì)中具體需要完成的工作 .- 9 - 3.4 課題調(diào)研總結(jié) .- 9 - 4 實(shí)習(xí)總結(jié) .- 10 - 5 參考文獻(xiàn) .- 12 - 實(shí)習(xí)報(bào)告 - 2 - 1 前 言 畢業(yè)實(shí)習(xí)是在我們正式開始畢業(yè)設(shè)計(jì)前進(jìn)行的，要求我們深入到生產(chǎn)實(shí)踐中對(duì) 生產(chǎn)制造有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。它是為了使人們各自對(duì)自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題有更深刻 的認(rèn)識(shí)，為以后做好畢業(yè)設(shè)計(jì)做好充分的準(zhǔn)備，讓我們圍繞專業(yè)及設(shè)計(jì)課題進(jìn)一步 了解與之有關(guān)的實(shí)際情況，進(jìn)行資料的收集，為解決課題任務(wù)提供必要的條件，對(duì) 此我們進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)課題調(diào)研實(shí)習(xí)。這次畢業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我大學(xué)階段最后一次實(shí) 習(xí)，通過讓我們學(xué)生深入生產(chǎn)實(shí)踐和社會(huì)實(shí)踐一線來對(duì)自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題有更加 深刻的認(rèn)識(shí)，從中了解實(shí)際工作過程和生產(chǎn)或社會(huì)需求過程，結(jié)合所學(xué)過的理論知 識(shí)，從而達(dá)到所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的目的。 此次畢業(yè)實(shí)習(xí)我主要是實(shí)地考察調(diào)研，觀察研究與課題相關(guān)的技術(shù)設(shè)備運(yùn)行情 況，并請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員介紹相關(guān)專業(yè)知識(shí)，同時(shí)像現(xiàn)場(chǎng)操作人員學(xué)習(xí)請(qǐng)教相關(guān)知識(shí)， 以便加深對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的理解，從而提高到理論的高度來研究、分析、找到解決 問題的關(guān)鍵所在。為以后的設(shè)計(jì)提供資料和積累寶貴經(jīng)驗(yàn)，避免走不必要的彎路。 我在主要考察調(diào)研了東莞廣澤汽車飾件有限公司。這些企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)制造大 量運(yùn)用到了注塑模具，其模具設(shè)計(jì)制造和運(yùn)用在其生產(chǎn)中占有相當(dāng)大的比重。這里 的模具個(gè)體龐大，與我們平時(shí)所見到的模具有著不同。雖然沒有本質(zhì)上的區(qū)別，但 它與塑料的流動(dòng)更處處相關(guān)，因?yàn)槿绻芰系牧鲃?dòng)性比較差的話，在的塑件是加工 不出來的，因此對(duì)模具設(shè)計(jì)者及加工制造人員提出了更高的要求。在現(xiàn)場(chǎng)通過觀察 研究生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中的各種模具，了解其結(jié)構(gòu)與功能，這為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題提供了良 好的參考借鑒基礎(chǔ)。 實(shí)習(xí)報(bào)告 - 3 - 2 報(bào)告內(nèi)容 2.1 實(shí)習(xí)目的 （1）通過畢業(yè)實(shí)習(xí)使理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，進(jìn)一步加深對(duì)本專業(yè)知識(shí) 的理解。 （2）通過對(duì)公司的實(shí)習(xí)對(duì)汽車飾件注塑成型有了更深的認(rèn)識(shí)。 （3）培養(yǎng)大學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐能力，為成功的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)做好充分的準(zhǔn)備。 2.2 東莞廣澤汽車飾件有限公司實(shí)習(xí) 2.2.1 公司簡(jiǎn)介 公司全稱：東莞廣澤汽車飾件有限公司 公司性質(zhì)：臺(tái)商獨(dú)資企業(yè) 注冊(cè)資本：港幣 5000 萬 投資總額：港幣 7350 萬 占地面積：85000m2 職工總數(shù)：2200 人 成立日期： 2002 年 12 月 20 質(zhì)保體系： TS16949 2004 年 7 月獲取認(rèn)證/ Certified in June 2004 ISO14001 2005 年 1 月獲取認(rèn)證/ Certified in January 2005 營(yíng)業(yè)項(xiàng)目： (1) 汽車內(nèi)飾件之曲面印刷、表面噴涂、電鍍處理、真木加工、模內(nèi) 注塑； (2) 汽車外飾件之車身同色噴涂； (3) 汽車內(nèi)飾件之貼絨、貼皮，方向盤改制； (4) 汽車裝飾件之開模、注塑； (5) 電子產(chǎn)品之表面噴涂、曲面印刷、電鍍處理。 質(zhì)量政策： 兩個(gè)執(zhí)行：1.員工教育徹底執(zhí)行 2.工廠 5S 徹底執(zhí)行 兩個(gè)要求：1. 質(zhì)量目標(biāo)達(dá)客戶要求 2.按時(shí)交貨達(dá)客戶要求 實(shí)習(xí)報(bào)告 - 4 - 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：1. 數(shù)量管控達(dá)公司標(biāo)準(zhǔn) 2.生產(chǎn)工時(shí)達(dá)公司標(biāo)準(zhǔn) 經(jīng)營(yíng)理念： 提供客戶滿意的服務(wù) 不斷提升產(chǎn)品的品質(zhì) 持續(xù)降低公司的成本 2.2.2 產(chǎn)品介紹 （1） 外飾件噴涂 圖 1 外飾件噴涂件 （2） 注塑 圖 2 注塑成型件 實(shí)習(xí)報(bào)告 - 5 - （3） 內(nèi)飾件轉(zhuǎn)印 圖 3 轉(zhuǎn)印件 2.2.3 現(xiàn)有設(shè)備 （1） 檢測(cè)設(shè)備 圖 4 檢測(cè)設(shè)備 （2） 曲面印刷設(shè)備 實(shí)習(xí)報(bào)告 - 6 - 圖 5 曲面印刷設(shè)備 （3） 注塑成型 圖 6 注塑成型設(shè)備 實(shí)習(xí)報(bào)告 - 7 - 3 課題調(diào)研 3.1 課題分析 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是摩托車后燈罩注塑模具設(shè)計(jì)。這個(gè)課題是十分實(shí)際的， 本課題給出摩托車后燈罩的塑件，要求做出生產(chǎn)此塑件的注塑模具。要完成此課題， 首先要根據(jù)塑件的外形測(cè)繪出創(chuàng)建這個(gè)塑件的 3D 所需要的各個(gè)參數(shù)。用 3D 軟件 所這個(gè)塑件做出來，并按要求把它的零件圖畫出來。最后再用 CAD 的方法把加工此 塑件的模具給做出來。 本課題的關(guān)鍵是模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)并不說你想用什么結(jié)構(gòu)就 用什么結(jié)構(gòu)的，它是一定限制的。當(dāng)然了，有時(shí)我們也可以選擇幾種結(jié)構(gòu)，然后根 據(jù)實(shí)際的需要及加工的經(jīng)濟(jì)性等，選擇一個(gè)較好的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本課題所提供的塑件 可以知道，要想把該塑件加工出來，必須有側(cè)抽，也就是必須采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。 根據(jù)我們所學(xué)的知識(shí)，抽芯機(jī)構(gòu)按動(dòng)力來源可以分為：手動(dòng)抽芯、氣動(dòng)抽芯、液壓 和機(jī)動(dòng)抽芯四種類型。抽芯機(jī)構(gòu)中比較典型的有：斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)、彎銷內(nèi)側(cè)抽芯 機(jī)構(gòu)、齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu)等。然而我們還可以采用液壓油缸的來回移動(dòng)來完成側(cè)抽， 這種方法最簡(jiǎn)單也最容易實(shí)現(xiàn)。由塑件的結(jié)構(gòu)，在完成本注塑模具的設(shè)計(jì)時(shí)，我將 要用斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)采用導(dǎo)柱和導(dǎo)套機(jī)構(gòu)導(dǎo)向，為確保動(dòng)模和定模 只按一個(gè)方向合模，采用等直徑導(dǎo)柱對(duì)稱布置，導(dǎo)柱和導(dǎo)套要有足夠的耐磨性。 本課程設(shè)計(jì)所提供的塑件，產(chǎn)品要求表面光滑，透明度要求很高，所選用的材 料 PS204 為熱塑性材料，透明度達(dá) 90%以上，密度為 1.05g/cm3，熔化溫度為 150 180，熱分解溫度為 300。 另外本課題所要解決的問題就是澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)我們所學(xué)的知識(shí)，澆注系 統(tǒng)由主流道、分流道、冷料井、澆口等組成。澆口是連接流道與型腔的一段窄狹通 道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它的形狀、尺寸和開設(shè)的位置對(duì)制品的成型質(zhì)量影 響很大。在本設(shè)計(jì)中我們采用 1 模 2 穴的平衡式分流道，有利于制件的冷卻固化時(shí) 間一致，從而提高制件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率分流道截面采用 U 型結(jié)構(gòu)，有利于機(jī)加工， 且流道內(nèi)的壓力損失較小。考慮到塑件本身對(duì)表面光滑度的要求較高，根據(jù)塑件形 狀及選用的模具結(jié)構(gòu)，澆注系統(tǒng)采用側(cè)澆口進(jìn)料，澆口位置設(shè)置在塑件底部邊緣。 對(duì)于關(guān)鍵問題，處理起來很棘手，它要求我們考慮的問題較多，要力求想出解 決關(guān)鍵問題的最佳辦法。上面已經(jīng)闡述的問題，需要相當(dāng)?shù)闹R(shí)廣度和專業(yè)深度， 實(shí)習(xí)報(bào)告 - 8 - 由于在以前的學(xué)習(xí)過程中課時(shí)比較少，沒能有效的把課堂知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐技能，此 外，課堂所學(xué)與實(shí)踐設(shè)計(jì)還有一定差距，因此現(xiàn)在準(zhǔn)備起來感覺自己所學(xué)的知識(shí)十 分有限，但還好的是我們還有一個(gè)月的假期實(shí)習(xí)，正好填補(bǔ)了這些方面的一些空缺。 但如此我們?nèi)匀恍枰喿x大量相關(guān)書籍，特別是軟件方面的書籍。對(duì)于軟件的操作 并非一日之功，所以需要大量的練習(xí)與上機(jī)操作。在此次課題研究初期，我借閱了 大量有關(guān)注塑模具設(shè)計(jì)方面的書籍，并結(jié)合課題要求有目的的進(jìn)行學(xué)習(xí)，達(dá)到學(xué)以 至用。此外更重要的是，向?qū)I(yè)老師或在實(shí)習(xí)中向工人師傅針對(duì)課題的不解之處請(qǐng) 教，從中得出一些啟示，為以后的設(shè)計(jì)制作提供資料和積累寶貴經(jīng)驗(yàn)，避免走不必 要的彎路。 3.2 預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 1) 摩托車后燈罩的工藝分析是整個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，認(rèn)真分析塑件，包括塑件概況、 塑件用的塑料概況、所選的注塑機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)、注塑機(jī)壓力與行程、注塑 成型條件等，為設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備； 2) 確定型腔的數(shù)目并選擇分型面，確定型腔布置方案； 3) 確定模具的脫模方式、澆注系統(tǒng)及項(xiàng)出機(jī)構(gòu)； 4) 確定調(diào)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、凹模和型芯的結(jié)構(gòu)和模具的排氣方式； 5) 根據(jù)相應(yīng)的公式計(jì)算成型零件的工作尺寸及決定模具型腔的側(cè)壁厚度、型腔底 板、型腔墊板、動(dòng)模板的厚度、拼塊式型腔的型腔板厚度及注塑模的閉合高度； 6) 模具總體設(shè)計(jì)及其主要零部件的設(shè)計(jì)，繪制模具草圖； 7) 考慮模具與注塑機(jī)的關(guān)系，計(jì)算最大注注塑量、鎖模力、注射壓力、模具在注 塑機(jī)上的安裝尺寸校核、開模行程校核等； 8) 繪制模具的裝配圖及其主要部件零件圖； 9) 復(fù)核圖紙。 3.3 設(shè)計(jì)中具體需要完成的工作 1)熟悉塑件的圖樣，分析塑件的工藝性，為進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算打好基礎(chǔ)。 2)合理的選擇注塑設(shè)備，確定壓力機(jī)參數(shù)。 3)確定模具的具體結(jié)構(gòu)以及模架的參數(shù)，繪制模具草圖。 4)繪制模具的裝配圖及主要零件圖。 實(shí)習(xí)報(bào)告 - 9 - 3.4 課題調(diào)研總結(jié) 本課題的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是檢驗(yàn)并鍛煉自己的綜合設(shè)計(jì)能力，為今后的設(shè)計(jì)工作 做好思想準(zhǔn)備，尤其是在注塑模具設(shè)計(jì)方面知識(shí)的綜合運(yùn)用能力的鍛煉。在今后的 工作中真正的把理論知識(shí)合理運(yùn)用到實(shí)際操作中還是需要一段時(shí)間的鍛煉的。注模 具的設(shè)計(jì)前的調(diào)研鍛煉了我的分析能力和查閱資料的能力，更重要的是從實(shí)習(xí)中得 到了對(duì)模具設(shè)計(jì)少走彎路的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)要理論知識(shí)聯(lián)系實(shí)踐。 實(shí)習(xí)報(bào)告 - 10 - 4 實(shí)習(xí)總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诖髮W(xué)校園里的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，我們?cè)趯W(xué)校里學(xué)的好與壞，將 在這里得到檢驗(yàn)。而實(shí)習(xí)是每一個(gè)大學(xué)畢業(yè)生必須擁有的一段經(jīng)歷，它使我們?cè)趯?shí) 踐中了解社會(huì)、在實(shí)踐中鞏固知識(shí)；實(shí)習(xí)又是對(duì)每一位大學(xué)畢業(yè)生專業(yè)知識(shí)的一種 檢驗(yàn)，它 讓我們學(xué)到了很多在課堂上根本就學(xué)不到的知識(shí),既開闊了視野，又增長(zhǎng) 了見識(shí)，為我們以后進(jìn)一步走向社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也是我們走向工作崗位的第 一步。 這次畢業(yè)實(shí)習(xí)的目的是讓我們圍繞專業(yè)及設(shè)計(jì)課題進(jìn)一步了解與之有關(guān)的實(shí)際 情況，進(jìn)行資料的收集，為解決課題任務(wù)提供必要的條件。實(shí)習(xí)方式主要是實(shí)地考 察，觀察研究與課題相關(guān)的技術(shù)設(shè)備運(yùn)行情況，向企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)操作人員學(xué)習(xí)請(qǐng)教相 關(guān)知識(shí)，以便形成直觀感受，從而提高到理論的高度來研究、分析、找到解決問題 的關(guān)鍵所在。此次新鄉(xiāng)實(shí)習(xí)以參觀學(xué)習(xí)為主，這也是學(xué)習(xí)的一項(xiàng)重要的環(huán)節(jié)，目的 是通過這次的參觀學(xué)習(xí)，開拓我們的視野，打開畢業(yè)設(shè)計(jì)的思路。很多的時(shí)候，就 是某些設(shè)計(jì)師看到了某些機(jī)構(gòu)什么的，他們的設(shè)計(jì)靈感才來的，所以這次的畢業(yè)實(shí) 習(xí)還是很必要的，它為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。在這次的實(shí)習(xí)中我們見到了現(xiàn) 實(shí)中的真實(shí)模具，比課本中的圖更容易理解、更直觀。以前對(duì)模具的結(jié)構(gòu)不太了解， 這方面的知識(shí)也有所缺少，然而這次實(shí)習(xí)收獲最大的就是看到了塑件的生產(chǎn)過程。 以前只是知道塑件這一名詞，但卻不太了解它是怎樣用模具加工出來的，現(xiàn)在我們 就有機(jī)會(huì)去親自看一下它的加工過程，這樣我們就可以根據(jù)自己的實(shí)際情況，有目 的的去了解畢業(yè)設(shè)計(jì)中自己所不能解決的問題，因此作用還是挺大的。 我做的畢業(yè)設(shè)計(jì)是模具，所以這次的畢業(yè)實(shí)習(xí)中，對(duì)模具方面的東西關(guān)注的多一點(diǎn)。 通過這次實(shí)習(xí)，開闊了我的視野，讓我學(xué)到了很多東西。雖然看到的東西并不 是全與自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)有直接聯(lián)系，但我依然學(xué)到了許多有用的東西，加深了我對(duì) 很多的結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，對(duì)我畢業(yè)設(shè)計(jì)還是有很大的幫助。通過本次實(shí)習(xí)，我也對(duì)機(jī)械 行業(yè)有了更深的了解，對(duì)我以后踏入本行業(yè)打下了一定的基礎(chǔ)。另外這次我們還了 解到了東莞廣澤汽車飾件的企業(yè)文化，并開始懂得企業(yè)文化對(duì)一個(gè)企業(yè)的重要作用。 一個(gè)比較好的企業(yè)文化，可以鼓舞公司的員工更好的工作，創(chuàng)造更多的價(jià)值。當(dāng)然 一個(gè)企業(yè)的管理模式?jīng)Q定著企業(yè)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，一個(gè)較好的企業(yè)管理模式可以救活 一個(gè)企業(yè)，一個(gè)落后的企業(yè)管理模式可以使一個(gè)企業(yè)走向滅亡。 實(shí)習(xí)報(bào)告 - 11 - 在現(xiàn)在的社會(huì)，知識(shí)就是力量，知識(shí)就是價(jià)值。生產(chǎn)過程中高新技術(shù)的合理利 用是保證企業(yè)不斷發(fā)展的基石。在東莞廣澤，先進(jìn)的立體化生產(chǎn)線、立體化模具倉 庫都是今后企業(yè)發(fā)展的方向，這些提高了生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度，對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì) 量減輕工人勞動(dòng)量都有著重要的意義。集中更多的技術(shù)力量在新產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)上 將大大提高公司產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。 此次實(shí)習(xí)雖已結(jié)束，時(shí)間也不長(zhǎng)，但卻有重大的意義。它使我看到了自己的不 足，又使我看到了自己的長(zhǎng)處。本來在今后不再打算設(shè)計(jì)模具，但這次的畢業(yè)實(shí)習(xí) 又讓我重新感到了模具的魅力，打算以后還要干這方面的工作?？傊@次的畢業(yè) 實(shí)習(xí)，我們學(xué)到了很多東西，達(dá)到了學(xué)校安排這次實(shí)習(xí)的目的。 實(shí)習(xí)報(bào)告 - 12 - 5 參考文獻(xiàn) 1 李力 崔江紅 肖慶和 胡紀(jì)云編著. 塑料成型模具設(shè)計(jì)與制造.北京：國(guó)防工業(yè) 出版社,2007.5 2 齊衛(wèi)東主編. 塑料模具設(shè)計(jì)與制造.北京：高等教育出版社,2004.7 3 孫鳳勤主編. 模具制造工藝與設(shè)備. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.4 4 楊峰主編. 模具設(shè)計(jì). 北京：人民郵電出版社，2003 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題目名稱： 摩托車后燈罩注塑模具設(shè)計(jì) 院系名稱： 機(jī)電 學(xué) 院 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： _ 指導(dǎo)教師: _ ______ 2011年03月 - 6 - 中原工學(xué)院開題報(bào)告 1 本課題所涉及的內(nèi)容及其研究的綜述 1.1模具行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀 模具行業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，它已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。目前，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中約占30%左右。二十一世紀(jì)世界制造加工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，對(duì)注塑產(chǎn)品與模具的設(shè)計(jì)制造提出了新的挑戰(zhàn)，產(chǎn)品需求的多樣性要求塑件設(shè)計(jì)的多品種、復(fù)雜化，市場(chǎng)的快速變化要求發(fā)展產(chǎn)品及模具的快速設(shè)計(jì)制造技術(shù)，全球性的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)要求盡可能地降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)新、精密、復(fù)雜、高附加值已成為注塑產(chǎn)品的發(fā)展方向，必須尋求高效、可靠、敏捷、柔性的注塑產(chǎn)品與模具設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)。 當(dāng)前，國(guó)內(nèi)塑料模具市場(chǎng)以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點(diǎn)為工程塑料模具。有關(guān)數(shù)據(jù)表明,目前僅汽車行業(yè)就需要各種塑料制品36萬噸；電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過1000萬臺(tái)；彩電的年產(chǎn)量已超過3000萬臺(tái)；到2010年,在建材行業(yè),塑料門窗的普及率為30％,塑料管的普及率將達(dá)到50％。這些都會(huì)導(dǎo)致對(duì)模具的需求量大幅度增長(zhǎng)。近來我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，目前已呈現(xiàn)出市場(chǎng)廣闊、產(chǎn)銷兩旺的局面。深圳周邊及珠江三角洲地區(qū)是中國(guó)塑料模具工業(yè)最為發(fā)達(dá)、科技含量最高的區(qū)域，預(yù)計(jì)有可能在10年內(nèi)發(fā)展成為世界模具生產(chǎn)中心。其次，浙江東部的余姚、寧海、黃巖溫州等地區(qū)的塑料模具工業(yè)發(fā)展也非?？?。 相當(dāng)多的發(fā)達(dá)國(guó)家塑料模具企業(yè)移師中國(guó)，是國(guó)內(nèi)塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展的重要原因之一。中國(guó)技術(shù)人才水平的提高和平均勞動(dòng)力成本低都是吸引外資的優(yōu)勢(shì)，這些是塑料模具市場(chǎng)迅速成長(zhǎng)的重要因素所在，所以中國(guó)塑模市場(chǎng)的前景一片輝煌。 1.2我國(guó)模具發(fā)展的現(xiàn)狀 雖然近幾年來，我國(guó)塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大發(fā)展，但總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，在總量供不應(yīng)求的同時(shí)，一些低檔塑料模具已供過于求，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈；一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有一些趨向于供過于求，然而精密加工設(shè)備還很少，一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的中高檔塑料模具每年仍大量進(jìn)口。許多先進(jìn)的技術(shù)如ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ技術(shù)的普及率還不高，我國(guó)塑料模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國(guó)外先進(jìn)水平相比，還存在很多方面的問題。現(xiàn)在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度為70％～80％，而我國(guó)只有30％左右。如能廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)件，將會(huì)縮短模具設(shè)計(jì)制造周期25％～40％，并可減少由于使用者自制模具件而造成的工時(shí)浪費(fèi)?，F(xiàn)在應(yīng)用模具CAD／CAM技術(shù)設(shè)計(jì)模具已較為普遍，隨著通用機(jī)械CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，塑料注射模CAD/CAM已經(jīng)不斷的深化。從上世紀(jì)60年代基于線框模型的CAD系統(tǒng)開始, 到70年代以曲面造型為核心的CAD/CAM系統(tǒng)，80年代實(shí)體造型技術(shù)的成功應(yīng)用，90年代基于特徵的參數(shù)化實(shí)體/曲面造型技術(shù)的完善，為塑料注射模采用CAD/CAE/CAM技術(shù)提供了可靠的保證。目前在國(guó)內(nèi)外巿場(chǎng)已涌現(xiàn)出一批成功應(yīng)用于塑料注射模的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)。而且通過推廣使用模具標(biāo)準(zhǔn)件，實(shí)現(xiàn)了部分資源共享，這樣就大大減少模具設(shè)計(jì)的工作量和工作時(shí)間，對(duì)于發(fā)展CAD／CAM技術(shù)、提高模具的精密度有重要意義。因此，模具成為國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品。現(xiàn)代模具是多學(xué)科知識(shí)集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)、資金與勞動(dòng)相對(duì)密集。 1.3參數(shù)化技術(shù)慨述 參數(shù)化技術(shù)是當(dāng)前CAD技術(shù)重要的研究領(lǐng)域之一，通過改動(dòng)圖形某一部分或某幾部分的尺寸，自動(dòng)完成對(duì)圖形中相關(guān)部分的改動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)尺寸對(duì)圖形的驅(qū)動(dòng)。在設(shè)計(jì)過程中，系統(tǒng)自動(dòng)地捕獲用戶的設(shè)計(jì)意圖，并把各個(gè)設(shè)計(jì)對(duì)象以及對(duì)象之間的關(guān)系記錄下來，當(dāng)用戶修改圖紙中的設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)地更新圖紙，使圖紙中反映用戶設(shè)計(jì)意圖的設(shè)計(jì)對(duì)象之間的關(guān)系依舊可以維持。參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)以其強(qiáng)有力的草圖設(shè)計(jì)、尺寸驅(qū)動(dòng)修改圖形功能，極大地改善了圖形的修改手段，提高了設(shè)計(jì)的柔性，在慨念設(shè)計(jì)、初始設(shè)計(jì)、產(chǎn)品建模及修改系列設(shè)計(jì)、多方案比較、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、實(shí)體造型、裝配、公差分析與綜合、機(jī)構(gòu)仿真、優(yōu)化設(shè)計(jì)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用，并體現(xiàn)出很高的應(yīng)用價(jià)值，能否實(shí)現(xiàn)參數(shù)化目前已成為評(píng)價(jià)CAD系統(tǒng)優(yōu)劣的重要技術(shù)指標(biāo)。 CADNGINEER 集合了零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品組合、模具開發(fā)、NC加工、鈑金件設(shè)計(jì)、鑄造件設(shè)計(jì)、自動(dòng)量測(cè)、機(jī)構(gòu)仿真、應(yīng)力分析等功能于一體。是塑料模具實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的一個(gè)必備的軟件。EMX（Expert Moldbase Extension）是CAD系統(tǒng)中的一個(gè)外掛模塊，專門用來建立各種標(biāo)準(zhǔn)模架及模具標(biāo)準(zhǔn)件和滑塊、斜銷等附件，能夠建立冷卻水管，能夠自動(dòng)產(chǎn)生模具工程圖和明細(xì)表，還可以模擬模具開模過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真和干涉檢查，并可將仿真結(jié)果輸出成視頻文件，是個(gè)功能非常強(qiáng)大且使用非常方便的模具設(shè)計(jì)工具。 本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和模架設(shè)計(jì)是利用模架設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)的。型腔和型芯設(shè)計(jì)可以在EMX里設(shè)計(jì)，也可以事先在CAD的制造模塊里完成。本設(shè)計(jì)有一部分是在EMX里完成。在模架調(diào)入之后可以根據(jù)需要添加、刪除各種模具零件。也可以修改現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)件使之滿足自身設(shè)計(jì)。完全的參數(shù)化設(shè)計(jì)，使用非常方便。 CADNGINEER參數(shù)化設(shè)計(jì)的特性： (1)．3D實(shí)體模型除了可以將用戶的設(shè)計(jì)思想以最真實(shí)的模型在計(jì)算機(jī)上表現(xiàn)出來之外，借助于系統(tǒng)參數(shù)，還可以隨時(shí)計(jì)算出產(chǎn)品的體積、面積、重心、重量、慣性大小等，可極大的減少設(shè)計(jì)人員的計(jì)算時(shí)間。 (2)．CADNGINEER可隨時(shí)由3D實(shí)體模型產(chǎn)生2D工程圖，且可自動(dòng)標(biāo)示工程圖尺寸。不論在3D還是2D圖形上作尺寸修正。其相關(guān)的2D圖形或3D實(shí)體模型均自動(dòng)修改，同時(shí)組合、制造等相關(guān)設(shè)計(jì)也會(huì)自動(dòng)修改，如此可確保數(shù)據(jù)的正確性，并避免反復(fù)修正的耗時(shí)性。 (3)．以特征作為設(shè)計(jì)的單位。可隨時(shí)對(duì)特征做合理、不違反幾何順序調(diào)整、插入、刪除、重新定義等修正動(dòng)作。 1.4 選題目的以及意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)將總結(jié)專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)技術(shù)的學(xué)習(xí)成果,鍛煉和開發(fā)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。本課題要求跟據(jù)圖紙以及任務(wù)書設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模具。該塑件為摩托車尾燈罩，它是配在摩托車上用的一種燈罩子，批量很大，為大批量生產(chǎn)。其結(jié)構(gòu)有點(diǎn)復(fù)雜，有1個(gè)側(cè)抽芯，因而該塑件的模具有一個(gè)典型結(jié)構(gòu)——側(cè)抽芯滑塊機(jī)構(gòu)。這個(gè)課題能充分體現(xiàn)專業(yè)知識(shí)，對(duì)模具設(shè)計(jì)能力有一定的鍛煉。 通過對(duì)摩托車尾燈罩的注射模具的設(shè)計(jì)，可以鞏固專業(yè)知識(shí)為以后從事本專業(yè)實(shí)際工作和研究工作奠定了重要的思想基礎(chǔ)，也同時(shí)具有一定的初步開發(fā)模具能力。另外加深了對(duì)機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用。提高了整體的設(shè)計(jì)能力。 1.4 本課題涉及內(nèi)容 塑件零件圖：如圖1-1所示 年產(chǎn)量：大批量 材料：ABS707 材料厚度：1mm 圖1-1 塑件零件圖 參考文獻(xiàn)： [1] 李力 崔江紅 肖慶和 胡紀(jì)云編著. 塑料成型模具設(shè)計(jì)與制造.北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2007.5 [2] 齊衛(wèi)東主編. 塑料模具設(shè)計(jì)與制造.北京：高等教育出版社,2004.7 [3] 孫鳳勤主編. 模具制造工藝與設(shè)備. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.4 [4] 楊峰主編. 模具設(shè)計(jì). 北京：人民郵電出版社，2003 ?2．本課題有待解決的主要關(guān)鍵問題 ??本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是摩托車后燈罩模具設(shè)計(jì)。這個(gè)課題是十分實(shí)際的，就是加油站中加油機(jī)上的摩托車后燈罩。本課題給出摩托車后燈罩的塑件，要求做出生產(chǎn)此塑件的模具。要完成此課題，首先要根據(jù)塑件的外形測(cè)繪出創(chuàng)建這個(gè)塑件的3D所需要的各個(gè)參數(shù)。用3D軟件所這個(gè)塑件做出來，并按要求把它的零件圖畫出來。最后再用CAD的方法把加工此塑件的模具給做出來。 本課題的關(guān)鍵是模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)并不說你想用什么結(jié)構(gòu)就用什么結(jié)構(gòu)的，它是一定限制的。當(dāng)然了，有時(shí)我們也可以選擇幾種結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實(shí)際的需要及加工的經(jīng)濟(jì)性等，選擇一個(gè)較好的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本課題所提供的塑件可以知道，要想把該塑件加工出來，必須有側(cè)抽，也就是必須采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。根據(jù)我們所學(xué)的知識(shí)，抽芯機(jī)構(gòu)按動(dòng)力來源可以分為：手動(dòng)抽芯、氣動(dòng)抽芯、液壓和機(jī)動(dòng)抽芯四種類型。抽芯機(jī)構(gòu)中比較典型的有：斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)、彎銷內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)、齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu)等。然而我們還可以采用液壓油缸的來回移動(dòng)來完成側(cè)抽，這種方法最簡(jiǎn)單也最容易實(shí)現(xiàn)。由塑件的結(jié)構(gòu)，在完成本注塑模具的設(shè)計(jì)時(shí)，我將要用液壓油缸及斜導(dǎo)柱滑塊機(jī)構(gòu)來分別完成兩組側(cè)抽的動(dòng)作。 本課程設(shè)計(jì)所提供的塑件，厚比較薄而且中間是空的，所以本課題在考慮模具的結(jié)構(gòu)，可以不用采用頂出機(jī)構(gòu)，而是用手動(dòng)的方式，在開模時(shí)將塑件從模具型腔中取出。這樣就可以使模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，大大減少了制造的成本。 另外本課題所要解決的問題就是澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)我們所學(xué)的知識(shí)，澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、冷料井、澆口等組成。澆口是連接流道與型腔的一段窄狹通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它的形狀、尺寸和開設(shè)的位置對(duì)制品的成型質(zhì)量影響很大。在本設(shè)計(jì)中采用矩形澆口，它從制品內(nèi)側(cè)邊緣進(jìn)料。 對(duì)于關(guān)鍵問題，處理起來很棘手，要求我們考慮的問題較多，要力求想出解決關(guān)鍵問題的最佳辦法。上面已經(jīng)闡述的問題，需要相當(dāng)?shù)闹R(shí)廣度和專業(yè)深度，由于在以前的學(xué)習(xí)過程中課時(shí)比較少，沒能有效的把課堂知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐技能，此外，課堂所學(xué)與實(shí)踐設(shè)計(jì)還有一定差距，因此現(xiàn)在準(zhǔn)備起來感覺自己所學(xué)的知識(shí)十分有限，但還好的是我們還有一個(gè)月的假期實(shí)習(xí)，正好填補(bǔ)了這些方面的一些空缺。但如此我們?nèi)匀恍枰喿x大量相關(guān)書籍，特別是軟件方面的書籍。對(duì)于軟件的操作并非一日之功，所以需要大量的練習(xí)與上機(jī)操作。在此次課題研究初期，我借閱了大量有關(guān)注塑模具設(shè)計(jì)方面的書籍，并結(jié)合課題要求有目的的進(jìn)行學(xué)習(xí)，達(dá)到學(xué)以至用。此外更重要的是，向?qū)I(yè)老師或在實(shí)習(xí)中向工人師傅針對(duì)課題的不解之處請(qǐng)教，從中得出一些啟示，為以后的設(shè)計(jì)制作提供積累寶貴經(jīng)驗(yàn)，避免走不必要的彎路。 3．對(duì)課題要求及預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 3.1 課題要求： (1)熟悉塑件的圖樣，分析塑件的工藝性，為進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算打好基礎(chǔ)。 (2)合理的選擇注塑設(shè)備，確定壓力機(jī)參數(shù)。 (3)確定模具的具體結(jié)構(gòu)以及模架的參數(shù)，繪制模具草圖。 (4)繪制模具的裝配圖及主要零件圖。 3.2 預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 1) 摩托車后燈罩的工藝分析是整個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，認(rèn)真分析塑件，包括塑件概況、塑件用的塑料概況、所選的注塑機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)、注塑機(jī)壓力與行程、注塑成型條件等，為設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備； 2) 確定型腔的數(shù)目并選擇分型面，確定型腔布置方案； 3) 確定模具的脫模方式、澆注系統(tǒng)及項(xiàng)出機(jī)構(gòu)； 4) 確定調(diào)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、凹模和型芯的結(jié)構(gòu)和模具的排氣方式； 5) 根據(jù)相應(yīng)的公式計(jì)算成型零件的工作尺寸及決定模具型腔的側(cè)壁厚度、型腔底板、型腔墊板、動(dòng)模板的厚度、拼塊式型腔的型腔板厚度及注塑模的閉合高度； 6) 模具總體設(shè)計(jì)及其主要零部件的設(shè)計(jì)，繪制模具草圖； 7) 考慮模具與注塑機(jī)的關(guān)系，計(jì)算最大注注塑量、鎖模力、注射壓力、模具在注塑機(jī)上的安裝尺寸校核、開模行程校核等； 8) 繪制模具的裝配圖及其主要部件零件圖； 9) 復(fù)核圖紙。 4．完成本課題的工作計(jì)劃及進(jìn)度安排 2.21――3.06 課題調(diào)研及畢業(yè)實(shí)習(xí) 3.07――3.13 總體方案論證及譯文 3.14――3.27 總體設(shè)計(jì) 3.28――5.15 具體零部件設(shè)計(jì) 5.23――5.25 答辯資格評(píng)審 5.31――6.01 畢業(yè)答辯 6.02――6.07 畢業(yè)設(shè)計(jì)修改 5 指導(dǎo)教師審閱意見 指導(dǎo)教師(簽字)：　　　　　　 年 月 日 6 指導(dǎo)小組意見 指導(dǎo)小組組長(zhǎng)(簽字)：　　 　　　 年 月 日 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）學(xué)學(xué) 院：機(jī)電學(xué)院院：機(jī)電學(xué)院專專 業(yè)：業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)：200700314422學(xué)生姓名：李國(guó)曾學(xué)生姓名：李國(guó)曾指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師：胡胡 敏敏摩托車后燈罩注塑模具設(shè)計(jì)摩托車后燈罩注塑模具設(shè)計(jì)第一部分第一部分 課題研究?jī)?nèi)容及意義課題研究?jī)?nèi)容及意義內(nèi)容內(nèi)容：摩托車后燈罩注塑模具設(shè)計(jì)摩托車后燈罩注塑模具設(shè)計(jì)意義意義：通過對(duì)摩托車后燈罩的注塑模通過對(duì)摩托車后燈罩的注塑模具的設(shè)計(jì)，可以鞏固專業(yè)知識(shí)為以后從事本具的設(shè)計(jì)，可以鞏固專業(yè)知識(shí)為以后從事本專業(yè)的研究工作奠定了重要的思想基礎(chǔ)；也專業(yè)的研究工作奠定了重要的思想基礎(chǔ)；也同時(shí)具有一定的初步模具開發(fā)設(shè)計(jì)能力。另同時(shí)具有一定的初步模具開發(fā)設(shè)計(jì)能力。另外加深了對(duì)機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用。提高整體外加深了對(duì)機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用。提高整體的設(shè)計(jì)能力。的設(shè)計(jì)能力。（一）（一）塑件材料和成型特點(diǎn)分析塑件材料和成型特點(diǎn)分析1、塑件的材料、塑件的材料化學(xué)名稱：聚苯乙烯（化學(xué)名稱：聚苯乙烯（PS）物理、化學(xué)性能：透光率好、無毒無物理、化學(xué)性能：透光率好、無毒無 味；具有高強(qiáng)度、耐腐蝕。味；具有高強(qiáng)度、耐腐蝕。2、成型特點(diǎn)：流動(dòng)性較好。、成型特點(diǎn)：流動(dòng)性較好。（二）（二）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及總體方案模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及總體方案確定確定模具的裝配圖2004cad模具圖紙04裝配圖1：1（A0）.dwg產(chǎn)品的塑件圖型腔確定 由于本模具所要求達(dá)到的生產(chǎn)批量為大由于本模具所要求達(dá)到的生產(chǎn)批量為大批量，再根據(jù)塑件圖的分析，本塑件可以采批量，再根據(jù)塑件圖的分析，本塑件可以采用一模兩穴，對(duì)稱分布的塑件模具成型。用一模兩穴，對(duì)稱分布的塑件模具成型。分型面選擇此模具得分型面為臺(tái)階式，如圖紅色粗實(shí)線此模具得分型面為臺(tái)階式，如圖紅色粗實(shí)線分型面分型面澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）澆口位置的選擇交口位置:在塑件底部的中間，使進(jìn)膠均勻。進(jìn)膠方式側(cè)膠口（2）主流道的設(shè)計(jì) 主流道一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，可看作是噴嘴的通道在模具中的延續(xù)，另一端與分流道相連，是帶有錐度的流動(dòng)通道。圖（a）為澆口套圖（a）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 通過對(duì)塑件的成型工藝分析，脫模機(jī)構(gòu)采用典型頂出機(jī)構(gòu)，即推桿桿頂出。推桿側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 通過對(duì)塑件圖分析，塑件側(cè)面有一個(gè)長(zhǎng)方形的孔，采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)側(cè)向抽芯。側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)示意圖此孔做側(cè)抽機(jī)構(gòu)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，此模具設(shè)計(jì)采用水冷卻，因?yàn)樗臒崛萘看蟆鳠嵯禂?shù)大、成本較低。又由于PS材料流動(dòng)性較好粘度低，模具溫度不太高所以采用水冷卻。冷卻系統(tǒng)模具效益估計(jì) 成型周期成型周期1 1模模/min/min，此模具是一模兩穴，此模具是一模兩穴2pcs/min2pcs/min，每天工作，每天工作1616個(gè)小時(shí)，月產(chǎn)量可達(dá)個(gè)小時(shí)，月產(chǎn)量可達(dá)57600pcs57600pcs。致謝致謝歡迎大家批評(píng)、指正，歡迎大家批評(píng)、指正，謝謝！謝謝！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)翻譯原文 題目名稱：摩托車后燈罩注塑模具模具設(shè)計(jì) 院系名稱： 機(jī)電學(xué)院 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 2011 年03月 - 7 - 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）譯文 Temperature is to be deduced from measurement of the EMF generated. Standard material combinations are copper-constantan (60%Cu–40%Ni), chromel (10% Cr–90%Ni)-alumel (2%Al–90%Ni-Si-Mn) and platinum–rhodium. In metal machining applications, it is possible to embed such a standard thermocouple combination in a tool but it is difficult to make it small enough not to disturb the temperature distribution to be measured. One alter-native is to embed a single standard material, such as a wire, in the tool, to make a junction with the tool material or with the chip material at the tool/chip interface. By moving the junction from place to place, a view of the temperature distribution can be built up. Another alternative is to use the tool and work materials as A and B, with their junction at the chip/tool interface. By this means, the average contact temperature can be deduced. This application is considered first, with its difficulties stemming from the presence of intermediate metals across which there may be some temperature drop. Tool–work thermocouple measurements Figure 5.14 shows a tool–work thermocouple circuit for the turning process. The hot junction is the chip/tool interface. To make a complete circuit, also including an EMF recorder, requires wires to be connected between the recorder and the tool and the recorder and the work. In the latter case, because the work is rotating, the wire must pass through some slip ring device. If the junctions A, B and C, between the work and slip ring, the slip ring and recorder wire and the tool and the recorder wire, are all at the same (cold junction) temperature, the circuit from A to C is all intermediate and has no effect on the EMF. But this is often not the case. Dry slip rings, with their rubbing interface, frequently create an EMF. The solution is to use a liquid mercury contact. If an indexable insert is used as the cutting edge, the distance from the hot junction to the cold junction C may be only 10 mm. In this case, to eliminate error due to C heating up, either the measurement time must be kept very short, or the insert must be extended in some way – for example by making the connection at C from the same material as the insert (but this is often not practical) – or the heating must be compensated. Figure 5.15 shows a cold junction compensation circuit and its principle. The single wire connection at C is replaced by a standard thermocouple pair of wires which are terminated across a potentiometer in a region where the temperature is not affected by the cutting. The connection to the EMF recorder is then taken from the potentiometer slider. The thermocouple wire materials are chosen so that the tool material has an intermediate EMF potential between them, relative to some third material, for example platinum. The slider is set at the point of interior division of the potentiometer, at the same ratio a/b as the tool material potential is intermediate between the two thermocouple materials. Copper and constantan are found suitable to span the potentials of most tool materials. Tool–work thermocouple calibration The EMF measured in cutting must be converted to temperature. Generally, the EMF temperature relation for tool–work thermocouples is non-linear. It can even vary between nominally the same tool and work materials. It is essential to calibrate the tool–work thermocouple using the same materials as in the cutting test. Figure 5.16 shows one calibration arrangement and Figure 5.17 shows its associated measurement circuit. In this arrangement, the tool–work thermocouple EMF is not measured directly. Instead, the EMF between the tool and a chromel wire is measured at the same time as that of achromel-alumel thermocouple at the same temperature. Thus, the tool–chromel EMF versus temperature characteristic is calibrated against the chromel–alumel standard. This repeated for the work–chromel combination. The tool–work EMF versus temperature relation is the difference between the tool–chromel and work–chromel relations. Figure 5.16 shows an overview of the tool or work in contact with the chromel–alumel thermocouple (detail in Figure 5.17). The contact is made at one focus of an infrared heating furnace with reflecting walls, shaped as an ellipsoid of revolution, with a 1kW halogen lamp at the other focus. The chromel–alumel thermocouple is fixed to the furnace body and the tool or work is pressed on to it by a spring. It is necessary to prepare the tool and work materials as rods in this method, but it is possible to heat the hot junction to 1000?C in about 10 s: the lengths of the rods, to avoid the need for cold junction compensation circuitry, need only be sufficient to be beyond the heat diffusion distance over this time. Example results, for a P10 carbide tool and a 0.45% plain carbon steel work, are given in Figure 5.18. Even at 1000?C the EMF is only 10mV,so a high sensitivity recorder is needed. Inserted thermocouple measurements Figure 5.19 shows two further possibilities of tool temperature measurement. In Figure 5.19(a),a small diameter hole has been bored in the tool and a fine standard thermocouple has been inserted in it. It has the advantage that a precise measurement of temperature at the bottom of the hole can be made, relying on the standard thermocouple, but a disadvantage that the hole may disturb the temperature gradients in the tool. If it is desired to measure the temperature distribution in the tool, while only boring one hole, the rake and clearance faces of the tool may be progressively ground away, to vary the position of the hole relative to the cutting edge. A finer hole may be bored if only one wire is to be inserted in it. Figure 5.19(b) shows a single wire, for example chromel, or in this case platinum, making contact with the work at the chip–tool interface. In this way, the temperature at a specified point can be measured, but it is necessary to calibrate the thermocouple, as was done with the tool–work thermocouple. 5.3.2 Radiation methods Inserted thermocouple methods require special modifications to the cutting tools. The tool–work thermocouple method only determines average contact temperatures; and cannot be used if the tool is an insulator. Thermal imaging methods, measuring the radiation from a surface, have a number of attractions, if surface temperatures are of interest. The laws of electromagnetic energy radiation from a black body are well known. The power radiated per unit area per unit wavelength W depends on the absolute temperature l T and wavelength l according to Planck’s law: = （5.5） where h (Planck’s constant) = 6.626 ×10 Js, c (speed of light) = 2.998 × 10m/s and k (Boltmann’s constant) = 1.380 ×10J/K. Equation (5.5) can be differentiated to find at what wavelength the peak power is radiated (or absorbed), or integrated to find the total power W. Wien’s displacement la and the Stefan–Boltzmann law result: (5.6) Figure 5.20 shows the characteristic radiation in accordance with these laws. Temperatures measured in industry are usually 2000K or less. Most energy is radiated in the infrared range (0.75mm to 50mm). Therefore, infrared measurement techniques are needed. Much care, however, must be taken, as real materials like cutting tools and work materials are not black bodies. The radiation from these materials is some fraction a of the black body value. a varies with surface roughness, state of oxidation and other factors. Calibration under the same conditions as cutting is necessary.