液壓管路三通管接頭的注塑模具設(shè)計【側(cè)抽芯一模兩腔優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含17張CAD圖紙帶任務(wù)書+開題報告+外文翻譯】-zsmj29

液壓管路三通管接頭的注塑模具設(shè)計【側(cè)抽芯一模兩腔】

摘  要

　　塑料注射模具是成型塑料的一種重要工藝裝備，通過對液壓管路三通塑料模具設(shè)計,能夠全面的了解塑料模具設(shè)計的基本原則、方法.并能較為熟練的使用Proe4.0、AUTOCAD軟件進行塑料模具設(shè)計,提高自己的繪圖能力。為今后從事設(shè)計工作打下了堅實的基礎(chǔ)。

　　隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，塑料制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日常生活和軍事等各個領(lǐng)域的應(yīng)用范圍越來越廣，質(zhì)量要求也越來越高，中國已經(jīng)成為全球最大的塑料市場之一，塑料制品產(chǎn)量全球第二。為了做到高質(zhì)、高效、低成本，從而提高市場占有率，注塑模具的開發(fā)、設(shè)計、加工與CAD/CAE/CAM技術(shù)相結(jié)合具有重大意義。

本次主要設(shè)計是對液壓管路三通注射模的設(shè)計, 重點對塑件的成型原理、原料選用和注射技術(shù)進行分析。通過根據(jù)形狀、尺寸、精度及表面質(zhì)量要求的分析結(jié)果，確定所需的模塑成型方案，制品的后加工、分型面的選擇、型腔的數(shù)目和排列、成型零件的結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)等。

關(guān)鍵詞：注塑模；模具結(jié)構(gòu)；側(cè)型芯；工藝方案

Abstract

Plastic injection mold is an important technological equipment of plastic forming, based on the hydraulic piping tee plastic mold design, can fully understand the basic principles, methods of plastic mold design. And can be used more skilled Proe4.0, AUTOCAD software for plastic mold design, improve their ability to draw. Engaged in the design for the future work laid a solid foundation.

With the needs of the development of modern industry, plastic products in industry, agriculture, military and other fields of daily life and the application scope is more and more wide, the quality requirements also more and more high, China has become one of the world's largest plastics market, plastic products production in the world's second. In order to achieve high quality, high efficiency, low cost, and improve the market share, injection mold development, design, processing combined with CAD/CAE/CAM technology is of great significance.

The main design is the design of injection mold hydraulic piping tee, focus on the forming principle of plastic parts, raw materials selection and injection technology were analyzed. By according to the shape, size, precision and surface quality requirement analysis, to determine the required molding solutions, products after processing, the choice of the parting surface, cavity number and arrangement, the structure of molding parts, pouring system, etc.

Key words: injection mold; The mold structure; The side core; The processing plan

目    錄

前言 1

1  研究概況 1

1.1國外研究現(xiàn)狀1

1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀1

2  塑件制品分析 2

2.1 明確制品設(shè)計要求 2

2.2 明確制品批量 3

2.3 材料選擇及性能 3

2.3.1 材料選擇 3

2.4 成型設(shè)備 4

2.5 拔模斜度 4

2.6 計算制品的體積和質(zhì)量 5

2.6.1表面質(zhì)量的分析 5

2.6.2塑件的體積重量 5

3  注射機及成型方案的確定 6

3.1 注射機的確定 6

3.2 成型方案的確定 6

3.2.1 成型設(shè)備的選擇 6

3.2.2成型的特點 7

3.2.3成型的原理 7

3.2.4成型過程 7

4  型腔數(shù)的確定及分型面的選擇 9

4.1 型腔數(shù)的確定 9

4.2 分型面的選擇 10

4.2.1 分型面的主要選擇原則 10

4.3 確定型腔的排列方式 11

4.4 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 11

5  成型零部件的設(shè)計與計算 13

5.1 凸模設(shè)計 13

5.2 凹模的設(shè)計 13

5.3 成型零件工作尺寸的計算 14

5.3.1 模腔工作尺寸的計算 14

6  澆注系統(tǒng)的設(shè)計 13

6.1 主流道設(shè)計 16

6.2分主流道的設(shè)計 16

6.3 澆口的設(shè)計 17

6.4 平衡進料 17

6.5冷料穴設(shè)計 18

7  排氣與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 13

7.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計的原則 18

7.2 冷卻水路的計算 19

7.3 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 20

8  頂出與抽芯機構(gòu)的設(shè)計 20

8.1 推桿復(fù)位裝置 20

8.2 抽芯機構(gòu)的選擇 21

8.3 抽芯距的計算 21

8.4斜導(dǎo)柱抽芯的設(shè)計 21

8.5滑塊的設(shè)計 23

8.5側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)三維效果圖如下所示： 23

9  導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 24

9.1 導(dǎo)向、定位機構(gòu)的主要功能 24

9.2導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 24

9.2.1 導(dǎo)柱的設(shè)計 24

10  注塑機與模具各參數(shù)的校核 25

10.1 工藝參數(shù)的校核 25

10.2 模具安裝尺寸的校核 26

10.2.1 噴嘴的校核 26

10.2.2 定位圈尺寸的校核 26

10.2.3 模具外形尺寸的校核 26

10.2.4 模具厚度的校核 26

10.2.5 安裝參數(shù)的校核 26

10.3 開模行程的校核 27

11  模具安裝和試模 27

12  主要成型零件加工工藝 28

13  結(jié)論 30

謝  辭 32

參考文獻 33

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三通管接頭的注塑模具設(shè)計【側(cè)抽芯液壓管路】任務(wù)書.doc

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滑塊.dwg

滑塊固定塊.dwg

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第 1 頁 共 22 頁 一個描述電鑄鎳殼在注塑模具的應(yīng)用的技術(shù)研究 —— 摘要： 在過去幾年中快速成型技術(shù)及快速模具已被廣泛開發(fā)利用 . 在本文中 ,使用電芯作為核心程序?qū)λ芰献⑸淠＞叻治?. 通過差分系統(tǒng)快速成型制造外殼模型 . 主要目的是分析電鑄鎳殼力學(xué)特征、 研究相關(guān)金相組織 ,硬度 ,內(nèi)部壓力等不同方面，由這些特征參數(shù)以 生產(chǎn)電鑄設(shè)備的外殼 . 最后一個核心是檢驗注塑模具 . 關(guān)鍵詞：電鍍；電鑄；微觀結(jié)構(gòu)；鎳 1. 引言 現(xiàn)代工業(yè)遇到很大的挑戰(zhàn)，其中最重要的是怎么樣提供更好的產(chǎn)品給消費者 ,更多種類和更新?lián)Q代問題 . 因此 ,現(xiàn)代工業(yè)必定產(chǎn)生更多的競爭性 . 毫無疑問 ,結(jié)合時間變量和質(zhì)量變量并不容易 ,因為他們經(jīng)常彼此互為條件 ; 先進的生產(chǎn)系統(tǒng)將允許該組合以更加有效可行的方式進行，例如 ,如果是觀測注塑系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變、 我們得出的結(jié)論是 ,事實上 一個新產(chǎn)品在市場上具有較好的質(zhì)量它需要越來越少的時間 快速模具制造技術(shù)是在這一領(lǐng)域 , 中可 以改善設(shè)計和制造注入部分的技術(shù)進步 . 快速模具制造技術(shù)基本上是一個中小型系列的收集程序，在很短的時間內(nèi)在可接受的精度水平基礎(chǔ)上讓我們獲得模具的塑料部件。其應(yīng)用不僅在更加廣闊而且生產(chǎn)也不斷增多。 本文包括了很廣泛的研究路線 ,在這些研究路線中我們可以嘗試去學(xué)習(xí)，定義，分析，測試，提出在工業(yè)水平方面的可行性，從核心的注塑模具制造獲取電鑄 鎳殼，同時作為一個初始模型的原型在一個 不得不說的是 ,先進的電鑄技術(shù)應(yīng)用在無數(shù)的行業(yè)，但這一研究工作調(diào)查到什么程度 ,并根據(jù)這些參數(shù) ,使用這種 技術(shù)生產(chǎn)快速模具在技術(shù)上是可行的 . 都產(chǎn)生一個準(zhǔn)確的，系統(tǒng)化使用的方法以及建議的工作方法 . 2 制造過程的注塑模具 薄鎳外殼的核心是電鑄 ,獲得一個充滿 屬樹脂的一體化的核心板塊模具 (圖 1)允許直接制造注射型多用標(biāo)本，因為它們確定了新英格蘭大學(xué)英文國際表卓華組織 3167 標(biāo)準(zhǔn)。這樣做的目的是確定力學(xué)性能的材料收集代表行業(yè)。 第 2 頁 共 22 頁 該階段取得的核心 [4]，根據(jù)這一方法研究了這項工作 ,有如下 : a,用 頻分多路系統(tǒng) ). 所用材料將是一個 事先涂有導(dǎo)電涂料 (必須有導(dǎo)電 ). 有兩個腔的注塑模具、 其中一個是電核心和其他直接加工的移動版 . 因此 ,在同一工藝條件下，同時注入兩個標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)制造，獲得相同的工作。 3 獲得電殼 :設(shè)備 電鍍是電解質(zhì)時電流的化學(xué)變化 ,電解所形成的直流電有兩個電極，陽極和陰極。當(dāng)電流流經(jīng)電路，在離子溶液中轉(zhuǎn)化為原子。 電鍍液用于這項工作是由氨基磺酸鎳 400 毫升 /升 ,氯化鎳 (10 克 /升 )、硼酸(50 克 /升 ),0 毫升 /升 ), 毫升 /升 ). 選擇這種組合主要原因是我們考慮注塑模具程序是玻璃纖維 . 氨基磺酸鎳讓我們獲得可以接受的內(nèi)部壓力 (測試不同工藝條件結(jié)果 ,而不是最佳工藝條件約 2 兆帕最高為50 兆帕 ). 不過 ,這種內(nèi)部壓力是由 生物和甲醛水溶液使用的 這種添加劑也增加了殼的阻力 . 一種可生物降解水溶液表使用劑 氯化鎳 ,有利于解決金屬統(tǒng)一分布在陰極，提高導(dǎo)電性的問題。硼酸作為 該設(shè) 備用于制造殼的測試如下： ● 聚丙烯 :600 毫米× 400毫米× 500毫米的尺寸 ● 三聚四氟乙烯電阻器 ,每一個有 800W ● 具有機械攪拌系統(tǒng)的陰極 ●循環(huán)和過濾系統(tǒng)用的泵和聚丙烯過濾器。 ● 充電整流器 . 最大強度在連續(xù) 50個 至 16伏 ● 籃鈦鎳陽極 (鎳硫回合電解鎳 )純度 99%以上 ● 氣體注入系統(tǒng) 一旦電流密度 ( 1,溫度 (35 至 55℃ )和 已經(jīng)確定，執(zhí)行參數(shù)以及測試的進程部分不可改變。 4 獲得硬度 電殼硬度的測試一直保持在相當(dāng)高的很穩(wěn)定的結(jié)果。如圖 2，可以看到 ：電流密度值 2A/度值介于 540到 580高壓， +溫度為45 攝氏度，如果 少到 溫度為 55 攝氏度，硬度為 520 以上，高壓低于 許其經(jīng)營更加廣泛，然而，這種 是一定的取決于其他因素，如內(nèi)部壓力，因為他可能的變異。 改變 ，電流密度和溫度等，另一方面，傳統(tǒng)的硬度氨基磺酸鎳承受的高壓在 200低于取得的一個實驗結(jié)果的電壓。對于一個注塑模具，硬度可以接受的起點 300高壓這是必須考慮 的，注塑模具中最常見的材料，有改善鋼（ 290 高壓），整體淬火（ 520壓）， 鐵（ 760，以這樣一種方式，可以看到，注塑模具硬度水平的鎳是殼內(nèi)的高范圍的材料。因為這是一個負責(zé)內(nèi)部壓力的塑料注射液，這種方式與環(huán)氧樹脂灌漿將遵循它，相反對低韌性的殼補償，這就是為什么它是必定盡可能的外殼厚度均勻， 第 3 頁 共 22 頁 并沒有重要的原因，如 腐蝕。 5 金相組織 為了分析金相結(jié)構(gòu)、電流密度、溫度主要變化 . 在正面橫向部分（垂直沉積）對樣品進行了分析，為了方便地封裝在樹脂，拋光。銘刻，在不同階段的混合乙酸和硝酸。該時刻間隔 15,25,40,50之后再次拋光 , 為了在金相顯微鏡下觀察奧林巴斯 0X 必須要說的是，這一條規(guī)定顯示了圖片之后的評論，用于制造該模型的殼在大利亞統(tǒng)計局）鞏固和解決了該階層。后來在每一個層，擠出的模具都留下一個大約 米直徑橫向和縱向的線程。因此，在表面可以看到細線表面頭部的機器。這些西路將作為參考信息解決鎳的重復(fù)性問題。重復(fù)性的模型將作為一個基本要素來評估注塑模具的表面紋理。 表 1測試系列： 表 1. 檢驗系列 系列 度 (℃ ) 電流密度 A/ 5 5 5 5 3說明該系列第一時刻表面的樣本 它顯示了流道起點的頻率復(fù)用機，這就是說，又一個很好的重復(fù)性。它不能仍然要注意四舍五入結(jié)構(gòu)。在圖 4 系列 2，經(jīng)過第二次，可以看到一條線的流道的方式與以前的相比不太清楚。在圖 5系列 3雖然第二次時刻開始出現(xiàn)圓形晶結(jié)果是非常困難的。此外，最黑暗的部分表明時刻不足的進程和組成。 第 4 頁 共 22 頁 這種現(xiàn)象表明，在低電流密度和高溫條件下工作，得到更小的晶粒尺寸 和殼重現(xiàn)性好，就是所需要的足夠的應(yīng)用程序。 第 5 頁 共 22 頁 如果分析橫向平面進行的沉積，可以在所有測試樣品和條件增長的結(jié)構(gòu)層（圖 6），犧牲一個低延展性取得令人滿意的高機械阻力，最重要的是添加劑的使用情況，氨基磺酸鎳液的添加劑通常創(chuàng)建一個纖維和非層狀結(jié)果 [9]于該層結(jié)構(gòu)的決定因素是這種結(jié)構(gòu)的應(yīng)力減速器（ 另一方面，她也是測試的層狀結(jié)構(gòu)不同厚度中的電流密度 . 6 內(nèi)部壓力 殼的一個主要特點是應(yīng)該有其應(yīng)用，如插入時要有一個低水平的內(nèi)部壓力。測試不同的溫度很電流密度，所采取的措施取決于陰極彎曲張力計法。 160毫米長 ， 米厚）。金屬沉積只有在控制了機械拉伸力（拉深或壓應(yīng)力），才能計算內(nèi)部壓力。彈性的角度來看，斯托尼模型應(yīng)用，假定鎳基質(zhì)厚度，對部分鋼材產(chǎn)生足夠?。?3微米）的影響。在所有測試情況下，一個能夠接受的應(yīng)用程序在內(nèi)部壓力在 50兆帕的極端條件下和 2兆帕的最佳條件下產(chǎn)生。得出的結(jié)論是，內(nèi)部壓力在不同的工作條件和參數(shù)沒有明顯的變化條件下。 7 校驗注塑模具 試驗已進行了各種代表性熱塑性材料如聚丙烯、高密度聚乙烯和 并進行了注射部件性能的分析，如尺寸，重量，阻力，剛度和柔性。對殼的力學(xué)性能進行 了拉伸破壞性測試和分析。大約 500個注射液在其余的條件下，進行了更多的檢驗 總體而言 , 為分析一種材料，重要的是注意到行為標(biāo)本中的核心和那些加工腔之間的差異。然而在分析光彈注入標(biāo)本（圖 7）有人注意到不同的國家之間張力存在兩種不同的類型的標(biāo)本，是由于不同的模腔熱傳遞和剛度。這種差異解釋了柔性的變化更加突出的部分晶體材料，如聚乙烯和聚酰胺 6. 第 6 頁 共 22 頁 有人注意到一個較低的柔性標(biāo)本在的高密度聚乙烯分析測試管在鎳核心的情況下，量化 30%左右。如尼龍 6這個值也接近 50%。 8 結(jié)論 經(jīng)過連續(xù)的測試，注塑模具在不同條件下檢查的氨基磺酸鎳液使用添加劑。這就是說塑性好，硬度好和摩擦力好的層狀結(jié)構(gòu)，已取得的力學(xué)性能是 可以接受的。借鞋缺陷的鎳殼將部分取代環(huán)氧樹脂為核心的注塑模具，使注入的一系列中型塑料零部件達到可接受的質(zhì)量的水平。 外 文 出 處 : [1] of J. 110 (2001), 186– 196. [2] . of J. 111 (2001), 286– 294. [3] J. A. A 6, 14 1996. [4] M. et en la de de 84 (2002), p. 557. [5] et 1989). [6] E. de 2000 (. [7] A. 1989). [8] A. 1989). [9] J. 1993). [10] 1994. (. 3). 第 8 頁 共 22 頁 表面處理如何延長模具運行周期 作 者 名 史蒂芬 國 籍 美國 原文出處 006 摘 要 現(xiàn)今對于成型塑料及如何獲得所操作的貴重機床的最好性能，已經(jīng)有了極多的了解。該指南就模具涂層提供了重要的提示和信息。閱讀后，你應(yīng)該對使用何種涂層有助于獲得滿足自己及用戶要求的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，無論是選擇傳統(tǒng)還是最先進的涂層。畢竟，這些模具是你的投資，它們需要保護，以獲得高的成型制品的使用期。 關(guān)鍵詞 ：模具涂層 預(yù)防性維護（ 效益 鎳鈷 鉆石鉻 鎳 硬鉻 聚四氟乙烯 鎳氮化硼 電鍍鎳 紋理 涂料的關(guān)鍵作用 在向你介紹涂料在當(dāng)今市場上廣泛應(yīng)用前， 你要注意到涂層的作用在模具預(yù)防性維護（ 面起了相當(dāng)有效的作用。 模具預(yù)防性維護技術(shù)在保護你的模具和投資起著關(guān)鍵的作用，因為它節(jié)省了你的時間和金錢。一旦在模具涂層方面投資以改善模具的性能，模具預(yù)防性維修技術(shù)總是一個很好的選擇來保障你獲得最大的效益。這種技術(shù)是應(yīng)該應(yīng)用在每家生產(chǎn)單位的。 也請記得沒有什么涂料可以永久使用，一個表面磨損的模具上生產(chǎn)出的標(biāo)準(zhǔn)零件也是無法贏得客戶信任和保障自己利益的，但模具預(yù)防性維修技術(shù)是個使用到位時最具成本效益的方法，它可以告訴工作人員在生產(chǎn)過程中涂層的磨損狀況。各種涂層是不同 的，它有助于讓員工了解涂層何時出現(xiàn)惡化，尤其是在高速運轉(zhuǎn)強磨損情況下比如出現(xiàn)鍍層穿孔的情況。 例如模具硬鉻鍍層穿孔周圍出現(xiàn)磨損是表示你需要對模具維護的一個跡象，你怎么區(qū)分有沒有磨損？因為硬鉻涂層要比普通鋼硬大概 20 個洛氏硬度，因此裸露的鋼基磨損的速度比有涂層的鋼快，造成表面細微或者明顯的邊界。 而鍍鎳層會使模具表面形成幾乎均勻的一種羽化效果，使其更加難以辨認磨損區(qū)域。唯一較明顯的差異是色彩，因為當(dāng)鎳層磨損，它產(chǎn)生了關(guān)于鋼鐵的陰影或光環(huán)效應(yīng)。之前再沒有其他明顯的跡象，而且出現(xiàn)這種情況的鋼，相比那些有鎳鍍層的無 光澤的鋼還顯得更加亮。 這些了解使在涂層磨損前對模具的維護成為 劃的一個重要方面。如果錯過重要的模具磨損信息，就意味著將來更多的高昂的維修費用和額外的拋光費用。 第 9 頁 共 22 頁 測量磨損 一種被推薦的測量涂層磨損程度的工具便是電子測厚儀，它使用磁渦流相結(jié)合，以準(zhǔn)確測量表面厚度。當(dāng)一種新模具首次到你工廠時，花時間去測量表面厚度，特別是在高耐磨區(qū)常使用這個專門的工具。當(dāng)運行新模具進行生產(chǎn)時，也要偶爾停下來重新測量這些區(qū)域。當(dāng)你確定鍍層已經(jīng)磨損到臨界水平，把模具取出并送去維修。 零件計數(shù)法 一定要記錄下測厚儀附帶的測量方法 ，并使用這些說明為該工具制定出一系列維修方法。相比起它零件計數(shù)，安裝在模具上的周期計數(shù)器，使工程師記錄下磨損程度，從而使 件的有效性加倍。零件計數(shù)是一種用來確定維修需求的好方法，特別是高容量成型項目。 從第一次運行模具，在它準(zhǔn)備進行第一次維修工作前，保證件的計數(shù)的準(zhǔn)確性。以此作為在下次維修的時間的依據(jù)。因此您知道大約何時模具將準(zhǔn)備進行翻新工程，您可以提前安排與您的鍍層供應(yīng)商的交易。這不僅給了他足夠的時間來安排您的模具維護，而且在這段時間內(nèi)還允許您優(yōu)化的模具和機器。 涂料挑戰(zhàn) 即使在今天，還有些人對使用 各種涂層，有時是很貴的涂層，能延長刀具的壽命或提高模具的性能的效果提出質(zhì)疑。對于一些人，對硬鉻或鍍鎳的嘗試或結(jié)果都是為了想要實現(xiàn)那些目標(biāo)。但是眾所周知，今天的工程塑料材料在注塑模具成型的都是粗制品。 模具維修面臨的挑戰(zhàn)超出玻璃和礦物填料，包括稻殼，木纖維，金屬粉末，阻燃劑和其他添加劑，更不用提樹脂了。此外，除氣和水分酸度往往伴隨著模具的磨損，越是昂貴的工具，越是要付出更大的代價。 此外，越來越多的復(fù)雜的模具設(shè)計都要涉及到更薄，更復(fù)雜的流動通道，更頻繁的移動核心。這些情況又都促使了更多的模具涂料品種的發(fā)展 ，用以提高模具工作的時間。 新的涂料科學(xué) 如果你使玻璃填充材料成型高度精密的部件，你可能認為使用硬鉻鍍層是一個典型且可靠的方法來從耐腐蝕和耐磨損方面保護模具。但是硬鉻不容易均勻的覆蓋如肋骨肋板等部位。而采用一個新的解決方案 —— 鎳鈷合金涂層，就可以克服這種局限性。 鎳鈷 鎳鈷合金替代硬鉻具有很高的經(jīng)濟性。因為使用硬鉻，需要一個符合陽極結(jié)構(gòu)，才能完成模具的涂層。模具越重要的細節(jié)部位，就需要花費越多的時間建立 第 10 頁 共 22 頁 陽極結(jié)構(gòu)，加工成本變得越高。而鎳鈷合金不需要陽極，由于它的化學(xué)性能好，能更均勻覆蓋細節(jié)部位。 鈷有 更好的耐磨性，硬度為 60硬鉻低 10否值得付出額外的代價一獲得硬鉻良好的磨損保護。所以不得不考慮在模具下接受加工的材料。什么是玻璃的百分比？耐磨損是比耐磨更受關(guān)注？ 鉆石鉻。 硬鉻和鎳鈷合金涂層提供了兩種很好的耐磨損性的解決方案，但在更磨損條件下，更新的產(chǎn)品鉆石鉻將能提供出色的保護。 它的 5，是鉻與分散的納米尺寸的球形顆粒金剛石復(fù)合材料涂層。由于鉆石的硬度是無與倫比的，因此這種涂層也提供相當(dāng)高保護。雖然羅克韋爾評級顯示鉆石鉻優(yōu)于氮化鈦（ 層，且它不會有損于待鍍工具維數(shù) 的完整性。所不同的是它只能在 130右應(yīng)用，而氮化鈦（ 層可以在 800 鉆石鉻可以鍍在硬鉻，熱處理鋼，氮化鋼和其他基本材料，如鋁，鈹銅，黃銅和不銹鋼。推薦的用途包括型芯，型腔，滑塊，推管，及旋轉(zhuǎn)的或無螺紋的型芯。它的抗擦傷性能使它做滑動型腔和型芯具有優(yōu)勢。 鉆石鉻也非常剝離，也對基礎(chǔ)材料沒有不利影響，在維修的時候鉆石鉻鍍層節(jié)省了時間和金錢。錫鍍層同樣也可以剝離，但它需要多達數(shù)天時間以過氧化氫反應(yīng)為基礎(chǔ)的方法剝離。而鉆石鉻鍍層可在幾分鐘內(nèi)與苛性堿溶液電解而分離。 此外 ，鉆石鉻做鍍層時可將厚度控制在 寸和 20 英寸之間。錫一般只應(yīng)用在厚度為一英寸的百萬分之一的薄鍍層。鉆石鉻可鍍復(fù)雜的細節(jié)部位，而錫在鍍這些部位時有局限性。錫潤滑性好，對鋼而言，摩擦系數(shù)是 鉆石鉻的摩擦系數(shù)是 約是鉻錫的三倍。 鎳氮化硼 當(dāng)模具商談到特殊的涂層，這種涂層能提供出色的釋放性能，高耐磨性，耐熱性，耐腐蝕，含有氮硼化物粒子的鎳氮化硼也是一種考慮的材料。 鎳氮化硼相對于鋼來說摩擦系數(shù)相當(dāng)?shù)?，?外硬度達到 54經(jīng)過加熱處理后，它的硬度可以高達 67是它 獨有的特性。鎳氮化硼可以鍍在任何摩擦系數(shù) 185容易剝離，而且又不損害被鍍的材料。盡管它比聚四氟乙烯鎳大約貴百分之二十，但是它能鍍摩擦系數(shù)高達 1250基材，并遠遠超過了最高限度為 500 而且采用鎳氮化硼鍍層是一種自催化過程，它不需要陽極，因此節(jié)省大量的時間和降低了成本。此外，它也不會影響了模具的熱傳導(dǎo)性。應(yīng)用在無螺紋的型芯合模，這一點對縮短生產(chǎn)周期很有必要。 第 11 頁 共 22 頁 深加強肋，型芯，粗糙表面和粘性聚合物這些需要潤滑以有好的釋放性，采用鎳 釋放性能和提高樹脂的流動性，因為它的摩擦系數(shù)僅僅相當(dāng)于鋼的 縮短百分之 4 甚至百分之八 8 倍的生產(chǎn)周期。 同時需要指出的，施用高潤滑性的純 模具，只有短期的利益。因為聚四氟乙烯在本身沒有硬度，所以不會持久。在鎳鍍層單位體積分散著百分之二十五的聚四氟乙烯，會使它擁有 補充腐蝕和磨損保護。 傳統(tǒng)與創(chuàng)新 盡管新涂層技術(shù)提供了很好的前景，但我們不能拋棄以往的可靠鍍層，例如像硬鉻或鍍鎳層。毫無疑問，他們?nèi)匀挥衅溆猛尽? 硬鉻 例如，硬鉻材料最大的好處是具有高達 72的洛氏硬度，并且可 以再在 130它以純凈物的形式應(yīng)用，它可以使你的工具達到任意的 硬鉻是生產(chǎn)斷路器類模具非常好的選擇，因為他們使用的材料含有高達百分之四十的玻璃類材質(zhì)。為了提高耐腐蝕性及預(yù)防在孔及周邊模具的損壞，經(jīng)常在鍍厚度為 推薦進行鉆石含量高的拋光，從而增加保護。 它的缺點是成本問題，因為鍍鉻是在有陽極結(jié)構(gòu)的有限區(qū)域進行的。假如您的模具有復(fù)雜的細節(jié)部位，它可能需要額外的結(jié)構(gòu)構(gòu)建電鍍陽極，從而增加了周期和費用。另一個缺點便是鉻對環(huán)境的影響，鉻是一種致癌 物。一些公司試圖開發(fā)更好，更清潔的替代品，但到目前為止從模具角度看，還沒有什么材料能和硬鉻的好處相媲美。 化學(xué)鍍鎳 像硬鉻，鍍鎳已成功用于多年來，特別是保護模具，如 ?？梢钥吹竭@種樹脂產(chǎn)生橙色的生銹，正好腐蝕著眼前沒有保護措施的模具。產(chǎn)品成型為電子和醫(yī)療行業(yè)，由這種材料成型的制件，用于電子和醫(yī)療行業(yè)，往往無法容忍任何氧化副產(chǎn)物的存在。 鍍鎳有極強的抗氧化性作用，因為它在 使在有細節(jié)部位的致密區(qū)域，硬度為 50，可以提供理想的防腐蝕保護。在鍍層厚度方面它能做到非常準(zhǔn)確，在 此被用在較大的螺紋型芯，嵌件或尺寸要求精確的型腔。它也應(yīng)用在整個模具底座，澆套，帶有銷釘?shù)陌搴椭鶢钪挝?，保持低的維修率，無生銹的運作狀態(tài)。 第 12 頁 共 22 頁 了解你的模具成品 在確定使用什么涂層時，如果需要的話，模具成品也必須考慮到，因為如前所述，實際上某些成品可能更加需要模具涂層，某些組合工作狀況非常好，改善潤滑性和釋放性。 石，紙，石材，爆炸型。每一種都使模具呈現(xiàn)不同 的表面，有的表面像鏡子一樣光潔，有的是粗糙的紋理。每一種都再分為三個級別。 鉆石飾面有非常低的平均粗糙度，因此它是最完美，可靠的。表面平整沒有高低脊。例如，鋼鐵的紙飾面級別平均粗糙度為 2和鉆石飾面 A 別比起來是相當(dāng)粗糙，后者級別的粗糙度非常低，基本上是 或者更低。粗糙的幾乎是無法估量的。 但是在成型應(yīng)用時，許多塑料件像膠水那樣有粘性，成型無瑕疵且光滑的制件，這種粘性導(dǎo)致成型平滑的表面受到損害。一個很好的例子就是在一個拋光的直通型芯來成型材料為聚苯乙烯的制件，細條紋和阻力線和會出現(xiàn)在聚苯 乙烯的制件上。這個是可以用在型芯鍍鉻來解決的，這種鍍層產(chǎn)生了有微裂紋的表面。使用聚四氟乙烯灌注到這些裂紋里面，然后在一次完成了 個方法可以解決 95% 類似的問題。 薄壁成型應(yīng)用時，比如那些應(yīng)用爆炸型能夠破壞了鉆石 無瑕疵的表面，這種表面被磨光后，只留下一些用肉眼看不到得點。這種制品再加上鎳 酚醛樹脂及其他熱固性材料都要求在進行好的拋光，并且在鉆石標(biāo)準(zhǔn)的表面下成型。與像鉻或鉆石鉻這樣的硬且有保護作用的鍍層結(jié)合，會加固模具表面和提高釋放性。 這個時候局 部地使用聚四氟乙烯涂層好處很小，因為它不會保持長久。聚四氟乙烯適用于面積較大且有較光滑成型面的模具。成型熱固性模型便要求這樣的成型面，而聚四氟乙烯附著力有限，因此很不適應(yīng)成型熱固性產(chǎn)品。 紋理和釋放性 今 車儀表板，地板，傳呼機手機外殼，電腦部件等等。為了獲得有紋理的有足夠潤滑性的表面，模具上鍍層是必不可少的。 紋理表面需要保護。紋理的峰段是第一個受磨損的模具細節(jié)部位，很有必要周期性的用表面光度計測量紋理谷底深度及峰高。模具涂層有助于降低維修率和減少重修紋理表面完整性的次數(shù)。 如 果鉆石飾面在釋放性上問題，尤其是當(dāng)使用諸如成型硅橡膠，軟質(zhì) 塑性彈性體和一些軟聚丙烯材料成型紋理時，爆破磨光可能解決這個問題。這些 第 13 頁 共 22 頁 產(chǎn)品往往是拋光的表面，然而采用光爆破表面會改善釋放性。添加鎳涂 會得到更好的釋放性。 和鎳鈷涂層一樣，硬鉻和化學(xué)鍍鎳都助于保護紋理表面。與硬鉻相比，化學(xué)鍍鎳鈷涂層分布均勻，這使它成為帶有肋及凸臺結(jié)構(gòu)的模具的理想選擇。也比較容易依附在深肋板等復(fù)雜結(jié)構(gòu)上面，并且它結(jié)合了鈷的防腐蝕保護作用和化學(xué)鍍鎳潤滑的性質(zhì)。 總結(jié) 如果你在找提高模具性能的方法，表面處理和 模具的合適組合，延長兩者之間的防護性維修的生產(chǎn)周期，會帶來額外的效益。您的涂層供應(yīng)商會是寶貴的資源，他能教會你的員工如何將使用的的涂層隨時間推移耐磨，以及如何減少停機時間，降低成本。 第 14 頁 共 22 頁 基于注塑模具鋼研磨和拋光工序的自動化表面處理 摘要 本 文 研究 了 注塑模具鋼自動研磨與球面拋光加工工序 的 可能性 ，這種 注塑模具鋼 性 曲面 是在 數(shù)控加工中心 完成的。 這項研究已經(jīng)完成了磨削刀架的 設(shè)計 與 制造 。 最佳表面研磨參數(shù) 是在 鋼鐵 加工中心測定 的。 對于 的最佳球面研磨參數(shù)是以下一系列的組合：研磨 材料的磨料 為 粉紅氧化鋁 ，進給量 500 毫米 /分鐘 ， 磨削深度 20 微米，磨削轉(zhuǎn)速為 18000用優(yōu)化 的 參數(shù) 進行 表面研磨 ， 表面粗糙度 由大約 用球拋光 工藝和 參數(shù)優(yōu)化拋光 ， 可以進一步改善表面粗糙度 在 模具 內(nèi)部 曲面的測試部分 ， 用最佳參數(shù) 的 表面研磨、拋光 ，曲面表面粗糙度就可以提高約 關(guān)鍵詞 : 自動化表面處理 拋光 磨削加工 表面粗糙度 田口方法 一、引言 塑膠工程材料由于其重要特點 ,如耐化學(xué)腐蝕性、低密度、易于制造 ,并已日漸取代金屬部件 在 工業(yè) 中廣泛 應(yīng)用 。 注塑成型 對于 塑料制品 是 一個重要 工藝。注塑模具的表面質(zhì)量是 設(shè)計 的本質(zhì)要求 ,因為它直接影響了塑膠產(chǎn)品的外觀 和性能。 加工工 藝 如 球面 研磨、拋光常用 于 改善表面光潔度 。 研磨工具 (輪子 )的安裝已廣泛用于傳統(tǒng)模具 的制造 產(chǎn)業(yè) 。 自動化表面研磨加工工具 的 幾何模型 將 介紹 。 自動化表面處理 的球磨 研磨工具 將得到 示范 和 開發(fā) 。 磨 削速度 , 磨 削 深度 ，進給速率和 砂輪 尺寸 、研磨材料特性 （ 如磨料粒度 大小）是球形研磨 工藝 中 主要的 參數(shù) ，如圖 1（ 球面研磨過程示意圖 ） 所示。 注塑模具鋼的球面研磨 最 優(yōu)化參數(shù) 目前 尚未在文獻 得到確切的 依據(jù) 。 第 15 頁 共 22 頁 圖 1 球面研磨過程示意圖 近年來 ， 已 經(jīng) 進行了一些研究 ， 確定 了 球 面 拋光工藝 的 最優(yōu)參數(shù) (圖 2) （ 球面 拋光過程示意圖 ）。 比如 ，人們 發(fā)現(xiàn) , 用碳化鎢球滾 壓的方法可以使 工件表面的 塑性變形減少 ,從而改善表面粗糙度、表面硬度、抗疲勞 強度。 拋光的 工藝 的過程 是由 加工中心 和 車床 共同完成的。對 表面粗糙度有重大影響 的 拋光 工藝 主要參數(shù)，主要是 球或滾子材料 ， 拋光 力， 進給速率 ,拋光速度 ,潤滑、拋光 率及其他因素等。 注塑模具鋼 面拋光的參數(shù)優(yōu)化 ， 分別結(jié)合 了 油脂潤滑劑 ，碳化鎢球 ,拋光速度 200毫米 /分鐘 ,拋光力 300牛， 40微米 的進給量。 采用最佳參數(shù) 進行表面研磨和球面拋光的深度 為 米 。 通過拋光 工藝， 表面粗糙度可以 改善大致為 40％ 至 90％。 步距 研磨高度 球磨研磨 進給速度 工作臺 進給 研磨球 工作臺 研磨深度 研磨表面 第 16 頁 共 22 頁 圖 2 球 面 拋光過程示意圖 此項 目 研究的目的是 ， 發(fā)展 注塑 模具 鋼的 球形研磨 和 球面拋光工序 ，這種 注塑模具 鋼的 曲面 實在 加工中心完成 的。 表面光潔度 的 球研磨與球拋光 的 自動化流程工序 ，如圖 3所示。 我們開始自行設(shè)計和制造的球面研磨工具及加工中心 的對 刀 裝置 。 利用田口正交法 ， 確定了表面 球研磨最佳參數(shù) 。 選擇 為 田口 四個因素和三個層次 。 用 最佳參數(shù)進行表面球研磨則適用于一個曲面表面光潔度 要求較高的 注塑模具 。 為 了 改善表面粗糙 , 利用最佳球 面 拋光工藝 參 數(shù)，再進行對表層 打磨 。 圖 3自動球面研磨 與 拋光工序 的 流程圖 二、球研磨的設(shè)計和對準(zhǔn)裝置 實施過程中可能出現(xiàn)的曲面 的 球研磨 ,研磨球 的中心應(yīng)和 加工中心 的 一致。 球面研磨工具的安裝及調(diào)整裝置 的 設(shè)計 ，如 圖 4（ 球 面 研磨工具及其調(diào)整裝置 ） 所示 。 電動磨床展開 了 兩個 具有 可調(diào)支撐螺 絲 的 刀架 。 磨床 中心正好與樣的設(shè)計與制造 選擇最佳矩陣實驗因子 確定最佳參數(shù) 實施實驗 分析并確定最佳因子 進行表面拋光 應(yīng)用最佳參數(shù)加工曲面 測量試樣的表面粗糙 度 球研磨和拋光裝置的設(shè) 計與制造 第 17 頁 共 22 頁 具有輔助作用 的圓錐槽線配合 。 擁有磨床 的 球接軌 ,當(dāng) 兩個可調(diào)支撐螺絲被收緊時，其后的 對準(zhǔn)部件 就 可以拆除 。研磨 球中心坐標(biāo)偏差約 為 5微米 , 這是衡量一個數(shù)控坐標(biāo)測量機 性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。 機床的 機械振動 力 是 被 螺旋彈簧 所 吸收 。球形研磨球 和 拋光工具 的安裝，如圖 5（ a. 球面研磨工具的圖片 . 圖片 ） 所示 。為使 球面磨削加工和拋光加工 的進行， 主軸 通過 球鎖機制 而被鎖 定。 圖 4 球 面 研磨工具及其調(diào)整裝置 模柄 彈簧 工具可調(diào)支撐 緊固螺釘 磨球 自動研磨 磨球組件 第 18 頁 共 22 頁 圖 5 a. 球面研磨工具的圖片 . 圖片 三、矩陣實驗的規(guī)劃 口正交表 利用矩陣實驗田口正交 法，可以 確定參數(shù) 的有影響程度。 為了配合上述球面研磨參數(shù) ， 該材料磨料 的研磨 球 (直徑 10 毫米 ),進給速率， 研磨 深度 ,在次研究中 電氣磨床被 假定為 四個因素 ， 指定為 從 A 到 D（見表 1 實驗因素和水平 ）。三個層次的因素 涵蓋了不同的范圍特征 ,并用 了數(shù)字 1、 2、 3 標(biāo)明。 挑選三類磨料 ,即碳化硅 ,白色氧化鋁 ,粉紅氧化鋁 來 研究 . 這 三個數(shù)值的 大小取決于 每個因素 實驗結(jié)果。 選定 進而研究 四 —— 三級因素的球形研磨過程 。 表 1實驗因素和水平 因素 水平 1 2 3 A. 碳化 硅 白色氧化鋁 粉紅氧化鋁 B. 50 100 200 μm） 20 50 80 D. 12000 18000 24000 據(jù)分析的界定 工程設(shè)計問題 ,可以分為較小 而好的 類型 ,象征性最好類型 ,大 而好 類型 ， 目標(biāo) 取向 類型等 。 信噪比 (S/N)的 比值 ，常 作為目標(biāo)函數(shù) 來 優(yōu)化產(chǎn)品或 者 工藝設(shè)計 。 被加工面的 表面粗糙度值經(jīng) 過 適當(dāng) 地 組合磨削參數(shù) ， 應(yīng)小于原來的 未加工 表面 。 因此 ,球面研磨過程 屬于工程問題中的 小 而好類型。這里的 信噪比 （ S/N） ,η,按下列公式定義 : 第 19 頁 共 22 頁 η =?10 平方等于質(zhì)量特性 =?10 ????? ??ni （ 1） 這里， — 不同噪聲條件下 所 觀察 的 質(zhì)量特性 n— — 實驗 次數(shù) 從每 個 到的 信噪比 （ S/N） 數(shù)據(jù) ，經(jīng) 計算 后， 運用差異分析技術(shù) (變異 )和 殲比檢驗 來測定 每一個 主要的 因素 。 優(yōu)化 小而好類型的工程問題 問題更是盡量 使 η 最大而 定 。 各級 η 選擇 的 最大化將 對最終的 η 因素有重大影響 。 最優(yōu)條件可 視 研磨球 而 待定 。 四、實驗工作和結(jié)果 這項研究使用的材料是 相當(dāng)于艾西塑膠模具 )， 它 常用 于 大型注塑模具產(chǎn)品在國內(nèi)汽車零件 領(lǐng)域和國內(nèi)設(shè)備。 該材料的硬度約 具體好處之一是 , 由于 其 特殊的熱處理前處理 ， 模具可直接用于未經(jīng)進一步加工工序 而對 這一材料 進行 加工 。式樣 的設(shè)計和制造 ,應(yīng) 使 它 們可以安裝在底盤 ，來測 量相應(yīng)的反力。 畢 后 ， 裝在大底盤 上在 三 坐標(biāo) 加工 中心進行了銑 削，這種加工中心是由 鋼鐵公司 所生產(chǎn) (中壓型三號 ),配備 了 數(shù)控控制器 (。 用 備 來 測量前 機 加工 前 表面的 粗糙度 ,使其 可達到 圖 6試驗 顯示了 球面磨削加工 工藝的 設(shè)置 。 一個由 產(chǎn)的 視頻觸摸觸發(fā)探頭 ，安裝在 加工中心 上，來 測量 和 確定和原 始式樣的 協(xié)調(diào) 。 數(shù)控代碼所需要的磨球路徑 由 這些代碼經(jīng) 過 可以傳送到 裝有 控制器的數(shù)控加工中心 上。 圖 6 加工中心 數(shù)控機床 電腦 第 20 頁 共 22 頁 完成 了 陣實驗后， 表 2 （ 樣 光滑 表 層的 粗糙度 ） 總結(jié)了 光滑 表面 的 粗糙度 ， 計算 了每一個 矩陣實驗的信噪比（ S/N） ,從而 用于方程（ 1）。通過表 2提供的各個數(shù)值，可以得到四種不同程度因素的平均信噪比（ S/N），在圖 7 中已用圖表顯示。 表 2 滑 表 層的 粗糙度 實驗 序號 A B C D ? ? ? ?2 ? ? S/N(η( ? 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1 3 3 3 2 1 2 3 2 2 3 1 2 3 1 2 3 1 3 2 3 2 1 3 3 3 2 1 0 1 1 2 2 1 1 2 3 3 2 1 3 1 1 3 2 1 1 3 4 2 2 2 1 5 2 3 3 2 6 3 1 3 1 7 3 2 1 2 8 3 3 2 3 7 控制影響因素 信噪比 控制因素 第 21 頁 共 22 頁 圖 8 被測物體表面粗糙度 球面研磨工藝的目標(biāo)，就是通過確定每一種因子的最佳 優(yōu)化程度值，來使試樣光滑表層的表面粗糙度值達到最小。因為 ? 們應(yīng)當(dāng)使 信噪比（ S/N）達到最大。因此，我們能夠確定每一種因子的最優(yōu)程度使得 η 的值達到最大。因此基于這個點陣式實驗的最優(yōu)轉(zhuǎn)速應(yīng)該是 18000如表 3（ 優(yōu)化組合球面研磨參數(shù) ） 所示。 表 3 優(yōu)化組合球面研磨參數(shù) 因素 水平 白色氧化鋁 50mm/0μ m 18000田口矩陣實驗 獲得的球面研磨優(yōu)化參數(shù)，適用于曲面光滑的模具，從而改善表面的粗糙度。選擇 香水瓶為一個測試載體 。對于被測物體的模具數(shù) 控加工中心，由 模擬測試 。經(jīng)過精銑，通過使用從 田口矩陣實驗 獲得的球面研磨優(yōu)化參數(shù)，模具表面進一步光滑。 緊接著 ,使用 打磨拋光的最佳參數(shù) ，來對光滑曲面進行拋光工藝，進一步改善了被測物體的表面粗糙度。 (見圖 9)。模具 內(nèi)部的 表面粗糙度 用 備 來測量。 模具 內(nèi)部的 表面粗糙度 米，光滑表面 粗糙度 光表面 粗糙度 測物體的光滑表面的粗糙度改善了：(拋光 表面的粗糙度改善了：( 拋光表面 m 內(nèi)部表面 m 光滑表面 m 第 22 頁 共 22 頁 五、 結(jié)論 在這項工作中 ,對 注塑模具的曲面 進行了 自動球 面 研磨與球面拋光加工 ，并將其工藝 最佳參數(shù)成功 地運用到 加工中心 上。 設(shè)計和制造了 球 面 研磨 裝置 (及其 對準(zhǔn)組件 )。通過實施 田口 矩陣進行實驗 ，確定了球面研磨的最佳參數(shù)。對于塑模具鋼 的最佳球面研磨參數(shù)是以下一系列的組合： 材料的磨料 為 粉紅氧化鋁 ，進給量 料 500 毫米 /分鐘 ， 磨削深度 20 微米，轉(zhuǎn)速為 18000過使用最佳球面研磨參數(shù)， 試樣 的 表面粗糙度 應(yīng)用最優(yōu)化表面磨削參數(shù)和最佳拋光參數(shù)，來加工模具的內(nèi)部光滑曲面，可使模具內(nèi)部的光滑表面改善 ，拋光表面改善