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

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

液壓管路三通管接頭的注塑模具設計【側抽芯一模兩腔】

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計,能夠全面的了解塑料模具設計的基本原則、方法.并能較為熟練的使用Proe4.0、AUTOCAD軟件進行塑料模具設計,提高自己的繪圖能力。為今后從事設計工作打下了堅實的基礎。

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

本次主要設計是對液壓管路三通注射模的設計, 重點對塑件的成型原理、原料選用和注射技術進行分析。通過根據(jù)形狀、尺寸、精度及表面質量要求的分析結果，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、成型零件的結構、澆注系統(tǒng)等。

關鍵詞：注塑模；模具結構；側型芯；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國內研究現(xiàn)狀1

2  塑件制品分析 2

2.1 明確制品設計要求 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 成型設備 4

2.5 拔模斜度 4

2.6 計算制品的體積和質量 5

2.6.1表面質量的分析 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 標準模架的選用 11

5  成型零部件的設計與計算 13

5.1 凸模設計 13

5.2 凹模的設計 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)的設計 13

6.1 主流道設計 16

6.2分主流道的設計 16

6.3 澆口的設計 17

6.4 平衡進料 17

6.5冷料穴設計 18

7  排氣與冷卻系統(tǒng)的設計 13

7.1 冷卻系統(tǒng)設計的原則 18

7.2 冷卻水路的計算 19

7.3 排氣系統(tǒng)的設計 20

8  頂出與抽芯機構的設計 20

8.1 推桿復位裝置 20

8.2 抽芯機構的選擇 21

8.3 抽芯距的計算 21

8.4斜導柱抽芯的設計 21

8.5滑塊的設計 23

8.5側向分型與抽芯機構三維效果圖如下所示： 23

9  導向機構的設計 24

9.1 導向、定位機構的主要功能 24

9.2導向機構的設計 24

9.2.1 導柱的設計 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  結論 30

謝  辭 32

參考文獻 33

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三通管接頭塑件.dwg

三通管接頭的注塑模具設計【側抽芯液壓管路】任務書.doc

側抽芯液壓管路三通管接頭注塑模具設計開題報告.doc

動模座板.dwg

型腔.dwg

型腔固定板.dwg

型芯.dwg

型芯固定板.dwg

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外文翻譯譯文.doc

契緊塊.dwg

定位環(huán).dwg

定模座板.dwg

推桿固定板.dwg

推桿支撐板.dwg

支承釘.dwg

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斜導柱.dwg

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滑塊.dwg

滑塊固定塊.dwg

滑塊鑲件.dwg

裝配圖.dwg

一、畢業(yè)設計（論文）的內容 1、查找相關的資料并閱讀消化，明確側抽芯液壓管路三通管接頭注塑模具設計要求，分析該塑料制品成型工藝及其可能性和經濟性等因素，對零件圖紙進行結構和工藝分析，設計成型工藝； 2、掌握成型設備的技術規(guī)范，進行模具結構設計及模具設計的有關計算； 3、模具總體尺寸的設計與結構草圖的繪制，模具結構總裝圖和零件工作圖的設計繪制； 4、編制主要零件的制造工藝。 二、畢業(yè)設計（論文）的要求與數(shù)據(jù) 1、側抽芯液壓管路三通管接頭形狀特點確定其注塑模的方案設計； 2、該塑料制品的設計難點是抽芯機構的設計 ； 3、確定其使用的材料為 料； 4、制品的具體尺寸請測繪出圖； 5、塑件成型時無變形，注出的制件表面光滑，無氣泡和其它缺陷，無飛邊或少飛邊。 三 、畢業(yè)設計（論文）應完成的工作 1、完成注塑模的總體方案設計，完成 開題報告。 2、進行模具結構設計并選用標準件，完成零件間的配給選用及相關的設計計算。 3、用 紙繪制裝配圖，采用 件繪制零件圖， 繪圖工作量折合 紙 3張以上，其中必須包含兩張 上的計算機繪圖圖紙 ，用 軟件對塑件和模具進行實體造型。 4、完成二萬字左右的畢業(yè)設計說明書（ 論文）；在畢業(yè)設計說明書（論文）中必須包括 300 單詞 詳細的英文摘要； 5、獨立完成與課題相關，不少于四萬字符的指定英文資料翻譯（附英文原文）； 6、完成導師所指定的其它工作。并附有開題報告一份。 四、應收集的資料及主要參考文獻 [1] 屈華昌 M]機械工業(yè)出版社， 2002. [2] 模具實用技術叢書編委會．模具實用技術注塑模具設計制造與應用實例[M]．北京 :機械工業(yè)出版社， 2002. [3] 顏智偉編著 M]防工業(yè)出版社， 2006. [4] 姜明艷 J]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2002. [5] 王文廣等 M]學工業(yè)出版社， 2004. [6] 模具實用技術叢書編委會編 M]械工業(yè)出版社， 2002. [7] 李學鋒 M]械工業(yè)出版社 ， 2002. [8]〔德〕 李玉泉譯 M]輕工 出版社 . [9] 譚雪松 , 林曉新 , 溫麗 . 新編塑料模具設計手冊 [M]民郵 電出版社，2007. [10] ]． 2003. 五、試驗、測試、試制加工所需主要儀器設備及條件 計算機一臺 計軟件任務下達時間： 20**年 12 月 9 日 畢業(yè)設計開始與完成時間： 20**年 12 月 17 日至 2014 年 05 月 4 日 組織實施單位： 教研室主任意見： 簽字： 20 12 月 14 日 院領導小組意見： 簽字： 20 12 月 16 日 1．本課題的研究內容、重點和難點 研究內容 此次畢業(yè)設計主要是圍繞 側抽芯液壓管路三通管接頭注塑模設計 展開的，其主要內容如下： 1、參觀調研，查閱資料。到模具制造相關企業(yè)調研，了解模具生產、制造、加工情況。結合本課題，查閱相關資料； 2、 撰寫課題報告； 3、通過對產品的性能分析，完成相關的模具結構與零件設計； 4、設計的模具結構要求完整、合理； 5、合理選擇尺寸、公差、表面粗糙度和制件材料，繪制的產品圖樣完整； 6、認真分析制件圖，確定模具型腔、模具結構、分型面和進料口形式，計算含收縮率的相關尺寸和模具的 強度和剛度； 7、 繪制模具總裝圖、零件圖； 8、 撰寫畢業(yè)設計（論文）說明書； 9、 翻譯專業(yè)外語文獻。 研究的重點及難點 1、零件設計的合理性分析，工藝及結構分析； 2、材料選擇，收縮率計算。模具強度及剛度分析； 3、殼類薄壁零件成型工藝考慮，保證獲得光潔完整美觀的表面； 4、模具型腔數(shù)的確定，模具結構、分型面和進料口形式的選擇； 5、繪制模具總裝圖、零件圖及尺寸標注。 相應的解決方法 1、區(qū)分零件主次表面，保證主要表面達到技術要求，分析零件重要技術要求（如尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度等）； 2、根據(jù)零件 的使用性能、工藝性能、經濟性選擇材料； 對注射成形，常需按塑件各部位的形狀、尺寸、壁厚等特點 在所選塑料 的收縮率范圍 內 選取不同的收縮率 ；以理論力學和材料力學為理論基礎，對模具在熔體壓力作用下，對型腔側壁及其他零件的強度與剛度進行分析、計算和校核； 3、在正確了解所選材料屬性的基礎上，選擇合理的成型工藝參數(shù)，并根據(jù)成品的要求進行必要的工藝約束； 4、根據(jù)塑件的幾何結構特點、尺寸精度要求、成型工藝技術要求等，在充 分保證產品質量的前提下，根據(jù)實際需要，按照分型面、澆注系統(tǒng)、澆口等的設計原則分步有序地完成各部分設計，從 而確定模具的結構形式； 5、了解國家制圖標準，通過查閱手冊確定相應的公差及配合，分別按要求完成總裝圖和件圖繪制。 2．準備情況 （已查閱的參考文獻或進行的調研） 研究概況及發(fā)展趨勢 近二十多年間，國外注塑模 術發(fā)展相當迅速。 70 年代許多研究者對一維流動進行了大量研究，由最初的 術和 術以圖紙為媒介傳遞信息向 體化方向發(fā)展。 80 年代初開展三維流動與冷卻分析并把研究擴展到保壓分子取向以及翹曲預測等領域。 80 年代中期注塑模 入實用階段，出現(xiàn)了許多商品化注塑模 件，比較著名的有 :司的 統(tǒng)； 司的 件； 這些先進軟件的熟練掌握極大地促進了國外模具行業(yè)的發(fā)展。因此，未來的一段時間內，他們將朝著大型、精密、復雜與長壽命模具的方向發(fā)展。 近年來，中國塑料模具發(fā)展速度相當快。目前，塑料模具在整個模具行業(yè)中所占比重約為 30%。隨著中國汽車、家電、電子通 訊、各種建材迅速發(fā)展，預計在未來模具市場中，塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高，且發(fā)展速度將快于其他模具。專家預測，大型、精密、設計合理的注塑模具將受到市場普遍歡迎。模具設計長期以來依靠人的經驗和機械制圖來完成。自從二十世紀八十年代中國發(fā)展模具計算機輔助設計（ 術以來，這項技術已獲得認可，并且得到更快的發(fā)展。九十年代開始發(fā)展的模具計算機輔助工程分析（ 術，現(xiàn)在也為許多企業(yè)所應用，它對縮短模具制造周期及提高模具質量有顯著的作用。近年來模具 術的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍 可以接受的程度，為其進一步普及創(chuàng)造了良好的條件；基于網絡的 體化系統(tǒng)結構初見端倪，它將解決傳統(tǒng)混合型 統(tǒng)無法滿足實際生產過程分工協(xié)作要求的問題； 件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的 3D 設計與成型過程的 3D 分析將在我國模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。就大多數(shù)模具制造企業(yè)而言，今后的發(fā)展方向應以提高數(shù)控化和計算機化水平為主，積極采用高新技術，逐步走向 息網絡技術一體化。模具無紙化制造將逐漸替 代傳統(tǒng)的設計和加工。 展現(xiàn)狀及趨勢 不同類型的模具有不同的加工方法，同類模具也可以用不同加工技術去完成。模具加工的工作主要集中在模具型面加工、表面加工和裝配，加工方法主要有精密鑄造、金屬切削加工、電火花加工、電化學加工、激光及其它高能波束加工，以及集兩種以上加工方法為一體的復合加工等。數(shù)控和計算機技術的不斷發(fā)展，使它們在許多模具加工方法中得到更廣泛的應用。在工業(yè)產品品種多樣化及個性化日益明顯、產品更新?lián)Q代加快、市場競爭愈發(fā)激烈的情況下，用戶要求模具制造交貨期短、精度高、質量好、價格低，帶動模具加工技術向以下幾方面發(fā)展： ① 高速銑削技術 ② 電火花加工技術 ③ 快速成型制造（ 快速制模（ 術 ④ 超精密加工、微細加工和復合加工技術 ⑤ 先進表面處理技術 ⑥ 模具研磨拋光 ⑦ 模具自動加工系統(tǒng) ⑧ 模具 術及軟件 芯液壓注塑模設計 的工序 ： (1)靈感：手繪草圖，確 定整 體外觀 ； (2)實踐： 用 制 大致外 型； (3)用 計 內部結構， 達到 外觀所需 要求； (4)將 繪圖形導入 ； (5)修改結構圖。 (1)對塑料零件的材料、形狀和功能進行分析 (2)確定型腔數(shù)目 確定型腔數(shù)目的條件有：最大注射量、鎖模力、產品的精度要求和經濟性等。 (3)選擇分型面 分型面的選擇應以模具結構簡單、分型容易，且不破壞已成型的塑件為原則。 (4)型腔的布局方案 型腔的布局應采用 平衡式排列，以保證各型腔平衡進料。型腔的布局還須注意與冷卻管道、推桿布置協(xié)調的問題。 (5)確定澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)包括主流道、分流道、澆口和冷料穴。澆注系統(tǒng)的設計應根據(jù)模具的類型、型腔的數(shù)目及布局方式、塑件的原料及尺寸等確定。 (6)確定脫模方式 脫模方式的設計應根據(jù)塑件留在模具的部分而定。由于注射機的推出頂桿在 動模部分，所以，脫模推出機構一般都設計在模具的動模部分。因此，應設計成能使塑件留在動模部分。設計中，除了將較長的型芯安排在動模部分以外，還常須設計拉料桿，強制塑件留在動模部分。但也有些塑件的結構要求 塑件在分型時，留在定模部分，在定模一側設計推出機構。推出機構的設計也應根據(jù)塑件的不同結構設計為不同的形式，有推桿、推管和推板等結構。 (7)確定調溫系統(tǒng)結構 模具的調溫系統(tǒng)主要由塑料種類決定。模具的大小、塑件的物理性能、外觀和尺寸精度都對模具的調溫系統(tǒng)有影響。 (8)確定凹模和型芯的固定方式 當凹?；蛐托静捎描倝K結構時，應合理地劃分鑲塊并同時考慮鑲塊的強度、可加工性及安裝固定。 (9)確定排氣方式及相應結構尺寸 一般注射模的排氣可以利用模具分型面和推桿與模具的間隙；而對于大型和高速成型的注射模，必須設計相應 的排氣裝置。 (10)確定注射模的主要尺寸 根據(jù)相應的公式，計算成型零件的工作尺寸，以及決定模具型腔的側壁厚度、動模板的厚度、拼塊式型腔的型腔板的厚度及注射模的閉合高度。 (11)選用標準模架 根據(jù)設計、計算的注射模的主要尺寸，選用注射模的標準模架，并盡量選擇標準模具零件。 (12)繪制模具的結構草圖 在以上工作的基礎上，繪制注射模的完整的結構草圖，繪制模具結構圖是模具設計中十分重要的工作，其步驟為先畫俯視圖（順序為：模架→型腔→冷卻管道→支撐柱→推出機構），再畫主視圖。 (13)校核模具與注射機有關參數(shù)及 尺寸 對所使用的注射機的參數(shù)進行校核：包括最大注射量、注射壓力、鎖模力及模具的安裝部分的尺寸、開模行程和推出機構的校核。 (14)注射模結構設計的審查 對根據(jù)上述有關注射模結構設計的各項要求設計出來的注射模，應進行注射模結構設計的初步審查，同時，也有必要對提出的要求加以確認和修改。 (15)繪制模具的裝配圖 裝配圖是模具裝配的主要依據(jù)，因此應清楚地表明注射模的各個零件的裝配關系、必要的尺寸（如外形尺寸、定位圈直徑、安裝尺寸、活動零件的極限尺寸等）、序號、明細表、標題欄及技術要求。 (16)繪制模具的零件圖 由模具裝配圖拆繪零件圖的順序為：先內后外，先復雜后簡單，先成型零件后結構零件。 (17)復核設計圖樣 注射模具設計的最后工作是審核所設計的注射模，應多關注零件的加工性能。 研究意義和創(chuàng)新點 本題為注塑類模具設計，模具作為一種附加值和技術密集型產品，其技術水平的高低已經成為一個國家制造水平的重要標志之一。隨著塑料制品在機械、電子、交通、國防、建筑、農業(yè)等各方面行業(yè)的廣泛應用，對塑料模具的需求也日益增加，塑料模具在國民經濟中的重要性也日益突出。 本題的研究將涉及一些二維和三維的軟件的應用，如 ，以及 相關軟件的應用，能使自己在自學能力、獨立分析和解決問題、查閱相關資料及自主創(chuàng)新能力等方面獲得培養(yǎng)和提高。此外，本次畢業(yè)設計對我進一步鞏固所學知識及靈活運用所學知識來解決實際問題有著深遠的意義。 本題為側抽芯液壓管路三通管接頭注塑模設計，重點、難點及創(chuàng)新點均在于分型面的選擇、側抽芯機構的設計和脫模方式的確定，使塑件 各部分都能夠順利 地 從模具中取出， 且不留下飛邊，保證塑件的質量 參考文獻 [1] 屈華昌 M]機械工業(yè)出版社， 2002. [2] 余強，陸斐 模具設計基礎教程 [M]清華大學出版社， 2005. [3] 顏智偉 M]防工業(yè)出版社， 2006. [4] 姜明艷 J]防工業(yè)出版社， 2002. [5] 王文廣等 M]學工業(yè)出版社，2004. [6] 模具實用技術叢書編委會編 M]械工業(yè)出版社， 2002. [7] 李學鋒 . 塑料模設計及制造 [M]北京：機械工業(yè)出版社， 2002. [8] 王敏杰 ,宋滿倉 . 模具制造 技術 [M]. 北京 : 電子工業(yè)出版社， 2004. [9] 譚雪松 , 林曉新 , 溫麗 . 新編塑料模具設計手冊 [M]北京：人民郵電出版社， 2007. [10] 許發(fā)樾 ． 模具常用機構設計 [M]． 北京 ： 機械工業(yè)出版社 ， 2003. [11] 李德群，唐志玉 卷塑料與橡膠模具設計 [M]子工業(yè)出版社， 2007. [12] 伍先明，王群，龐佑霞等 M]防工業(yè)出版社， 2006. [13] 廖念釗，莫雨松，李碩根等 M]國計量出版社， 2009. [14] 劉小年，郭克希 M]械工業(yè)出版社， 2004. [15] 許發(fā)樾 M]械工業(yè)出版社， 2000. [16] 任冬云 M]學工業(yè)出版社， 2003. 現(xiàn)有設備及實驗條件：計算機一臺，使用軟件為 上實驗條件可滿足本次畢業(yè)設計的要求。 3、實施方案、進度實施計劃及預期提交的畢業(yè)設計資料 一、 2013 年 12 月 9 日至 2013 年 12 月 22 日，理解消化畢設任務書要求并收集、分析、消化資料文獻，根據(jù)畢設內容完成并交開題報告； 二、 2014 年 1 月 6 日至 2014 年 1 月 13 日，開展調研，了解塑件結構，對原材料進行分析，考慮塑件的成型工藝性、模具的總體結構的形式，并完成部分英文摘要翻譯。 三、 2014 年 3 月 4 日至 2013 年 3 月 31 日，查閱資料，熟悉注射模的結構及有關計算，擬定模具的方案設計、總體設計及主要零件設計，擬定成型工藝過程，查閱有關手冊確定適宜的工藝參數(shù)，注射機的選擇及確定注射設備及型號規(guī)格； 四 、 2014 年 4 月 1 日至 2014 年 4 月 6 日，完成設計計算任務，總體結構的設計和完成總裝配圖及零件圖的設計； 五、 2014 年 4 月 7 日至 2014 年 4 月 21 日，完成設計，圖紙繪制任務，工藝規(guī)程說明書的編寫； 六、 2014 年 4 月 22 日至 2014 年 5 月 4 日，完善設計并完成論文的撰寫； 七、 2014 年 5 月 5 日至 2014 年 5 月 9 日，修改并打印畢業(yè)論文及整理相關資料，交指導老師評閱，準備論文答辯。 指導教師意見 指導教師（簽字）： 2013 年 12 月 日 開題小組意見 開題小組組長（簽字）： 2014 年 1 月 日 院（系、部）意見 主管院長（系、部主任）簽字： 2014 年 1 月 日 第 1頁 共 28頁 on of to ——he of In as a to is DM is to of to by to of of an a in an 1. ne of is to be it to is no is in to to be in a if it is of of we at in it to a on of of in of in of of a of to us to a of in or in a of is in of 1], [2] 3], it is it is is a it to at an of 第 2頁 共 28頁 as an a in a It to is in 3], to to of in of is in an of a 2. of an he is by a is is an in 4] 1) by of a a as by 167 of is to of a of in by 1. to a 4], to in (a) AD of (b) in a be BS (c) of a a it (d) of 第 3頁 共 28頁 (e) of by of to of in it in to in 3. an 5] 6] is an in a an an is by an a it is to an a DC in on a or in is by 7] 8] at a 00 ml/l, 10 g/l), 50 g/l), 30 cc/l) 03 (2 cc/l). of is to of we is to is us to an of in 0 of is a of as an is a by of by in of of a 03 is an of to of in of is to of to in in as a pH to as ? 600 400 500 mm in ? 00 W. ? of ? of by a a 第 4頁 共 28頁 ? in 0 A 6 V. ? a 9%. ? of 2 A/ 5 5 °C) 4. ne of of of at 2, it be in .5 2 A/40 80 at ± 0.2 a 5 °C. If pH of is .5 5 °C 20 HV 60 by to a of be on as at of or On of a is 00–250 in It is to an is 00 it is to 290 520–595 760–800 in a it be of be of to of is in a it is of of is it is to a as as a of as 2. ± T = 45 °C. 第 5頁 共 28頁 5. n to of in in to a in in a of at 5, 25, 40 0 s, in to be in a 10×. on to in it is to to in a is by In a mm in is in it be by of to as a to of of is to be a to a of . . °C) A/ 1 5 5 5 5 3 of a of It by DM is to is a It be 4, , a it be a of in a in 5, ° it to 第 6頁 共 28頁 it is to at of by of 3. (×150), . 4. (×300), . 5. (×300), . 第 7頁 共 28頁 at a a a of a If is in a to it be in of is 6), is to a at of a is to of a a 9]. a of as a in On it to of in of 6. of (×600), . 6. ne of a an is to a of at a on A a 160 mm 12.7 mm .3 is in a or to 10] is 3 μm) to in an of to In of 0 an is to at a of 第 8頁 共 28頁 7. of P, C, it of as by by 00 on of In of in of in by 7) it a of to in of in A 6. 7. by of in it a in in 0%. In A 6 0%. 8. in it to is to of in of of be by to of 第 9頁 共 28頁 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. 第 10頁 共 28頁 [5] et 1989). [6] E. de 2000 (. [7] A. 1989). [8] A. 1989). [9] J. 1993). [10] 1994. ( 3). to of 006 s an to to or to a of to to of 第 11 頁 共 28頁 an to be of to of on it’s to in an PM is to it in a to a PM is a to be a in no a a is no to PM is in is to on is so it’s of to to is in as in is is is 0 RC so a or on ni 第 1 頁 共 22 頁 一個描述電鑄鎳殼在注塑模具的應用的技術研究 —— 摘要： 在過去幾年中快速成型技術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對塑料注射模具分析 . 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特征、 研究相關金相組織 ,硬度 ,內部壓力等不同方面，由這些特征參數(shù)以 生產電鑄設備的外殼 . 最后一個核心是檢驗注塑模具 . 關鍵詞：電鍍；電鑄；微觀結構；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)必定產生更多的競爭性 . 毫無疑問 ,結合時間變量和質量變量并不容易 ,因為他們經常彼此互為條件 ; 先進的生產系統(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)的轉變、 我們得出的結論是 ,事實上 一個新產品在市場上具有較好的質量它需要越來越少的時間 快速模具制造技術是在這一領域 , 中可 以改善設計和制造注入部分的技術進步 . 快速模具制造技術基本上是一個中小型系列的收集程序，在很短的時間內在可接受的精度水平基礎上讓我們獲得模具的塑料部件。其應用不僅在更加廣闊而且生產也不斷增多。 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習，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 ,先進的電鑄技術應用在無數(shù)的行業(yè)，但這一研究工作調查到什么程度 ,并根據(jù)這些參數(shù) ,使用這種 技術生產快速模具在技術上是可行的 . 都產生一個準確的，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本，因為它們確定了新英格蘭大學英文國際表卓華組織 3167 標準。這樣做的目的是確定力學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 事先涂有導電涂料 (必須有導電 ). 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，同時注入兩個標準技術制造，獲得相同的工作。 3 獲得電殼 :設備 電鍍是電解質時電流的化學變化 ,電解所形成的直流電有兩個電極，陽極和陰極。當電流流經電路，在離子溶液中轉化為原子。 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部壓力 (測試不同工藝條件結果 ,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，提高導電性的問題。硼酸作為 該設 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高的很穩(wěn)定的結果。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 許其經營更加廣泛，然而，這種 是一定的取決于其他因素，如內部壓力，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的高范圍的材料。因為這是一個負責內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 為了分析金相結構、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性問題。重復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用機，這就是說，又一個很好的重復性。它不能仍然要注意四舍五入結構。在圖 4 系列 2，經過第二次，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構層（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果 [9]于該層結構的決定因素是這種結構的應力減速器（ 另一方面，她也是測試的層狀結構不同厚度中的電流密度 . 6 內部壓力 殼的一個主要特點是應該有其應用，如插入時要有一個低水平的內部壓力。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（拉深或壓應力），才能計算內部壓力。彈性的角度來看，斯托尼模型應用，假定鎳基質厚度，對部分鋼材產生足夠小（ 3微米）的影響。在所有測試情況下，一個能夠接受的應用程序在內部壓力在 50兆帕的極端條件下和 2兆帕的最佳條件下產生。得出的結論是，內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 結論 經過連續(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構，已取得的力學性能是 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，你應該對使用何種涂層有助于獲得滿足自己及用戶要求的產品標準，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。 關鍵詞 ：模具涂層 預防性維護（ 效益 鎳鈷 鉆石鉻 鎳 硬鉻 聚四氟乙烯 鎳氮化硼 電鍍鎳 紋理 涂料的關鍵作用 在向你介紹涂料在當今市場上廣泛應用前， 你要注意到涂層的作用在模具預防性維護（ 面起了相當有效的作用。 模具預防性維護技術在保護你的模具和投資起著關鍵的作用，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，模具預防性維修技術總是一個很好的選擇來保障你獲得最大的效益。這種技術是應該應用在每家生產單位的。 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出的標準零件也是無法贏得客戶信任和保障自己利益的，但模具預防性維修技術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，因為當鎳層磨損，它產生了關于鋼鐵的陰影或光環(huán)效應。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，它使用磁渦流相結合，以準確測量表面厚度。當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。當運行新模具進行生產時，也要偶爾停下來重新測量這些區(qū)域。當你確定鍍層已經磨損到臨界水平，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，在它準備進行第一次維修工作前，保證件的計數(shù)的準確性。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備進行翻新工程，您可以提前安排與您的鍍層供應商的交易。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疑。對于一些人，對硬鉻或鍍鎳的嘗試或結果都是為了想要實現(xiàn)那些目標。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，越來越多的復雜的模具設計都要涉及到更薄，更復雜的流動通道，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 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濟性。因為使用硬鉻，需要一個符合陽極結構，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 陽極結構，加工成本變得越高。而鎳鈷合金不需要陽極，由于它的化學性能好，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為基礎的方法剝離。而鉆石鉻鍍層可在幾分鐘內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。錫一般只應用在厚度為一英寸的百萬分之一的薄鍍層。鉆石鉻可鍍復雜的細節(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?shù)?，?外硬度達到 54經過加熱處理后，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性。應用在無螺紋的型芯合模，這一點對縮短生產周期很有必要。 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)僅僅相當于鋼的 縮短百分之 4 甚至百分之八 8 倍的生產周期。 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，他們仍然有其用途。 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用，它可以使你的工具達到任意的 硬鉻是生產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。為了提高耐腐蝕性及預防在孔及周邊模具的損壞，經常在鍍厚度為 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構的有限區(qū)域進行的。假如您的模具有復雜的細節(jié)部位，它可能需要額外的結構構建電鍍陽極，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。 化學鍍鎳 像硬鉻，鍍鎳已成功用于多年來，特別是保護模具，如 常可以看到這種樹脂產生橙色的生銹，正好腐蝕著眼前沒有保護措施的模具。產品成型為電子和醫(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。它也應用在整個模具底座，澆套，帶有銷釘?shù)陌搴椭鶢钪挝铮３值偷木S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。 薄壁成型應用時，比如那些應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，并且在鉆石標準的表面下成型。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，因此很不適應成型熱固性產品。 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，尤其是當使用諸如成型硅橡膠，軟質 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，硬鉻和化學鍍鎳都助于保護紋理表面。與硬鉻相比，化學鍍鎳鈷涂層分布均勻，這使它成為帶有肋及凸臺結構的模具的理想選擇。也比較容易依附在深肋板等復雜結構上面，并且它結合了鈷的防腐蝕保護作用和化學鍍鎳潤滑的性質。 總結 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周期，會帶來額外的效益。您的涂層供應商會是寶貴的資源，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。 這項研究已經完成了磨削刀架的 設計 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。注塑模具的表面質量是 設計 的本質要求 ,因為它直接影響了塑膠產品的外觀 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 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、球研磨的設計和對準裝置 實施過程中可能出現(xiàn)的曲面 的 球研磨 ,研磨球 的中心應和 加工中心 的 一致。 球面研磨工具的安裝及調整裝置 的 設計 ，如 圖 4（ 球 面 研磨工具及其調整裝置 ） 所示 。 電動磨床展開 了 兩個 具有 可調支撐螺 絲 的 刀架 。 磨床 中心正好與樣的設計與制造 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 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 兩個可調支撐螺絲被收緊時，其后的 對準部件 就 可以拆除 。研磨 球中心坐標偏差約 為 5微米 , 這是衡量一個數(shù)控坐標測量機 性能的重要標準。 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 研磨工具及其調整裝置 模柄 彈簧 工具可調支撐 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 取向 類型等 。 信噪比 (S/N)的 比值 ，常 作為目標函數(shù) 來 優(yōu)化產品或 者 工藝設計 。 被加工面的 表面粗糙度值經 過 適當 地 組合磨削參數(shù) ， 應小于原來的 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 平方等于質量特性 =?10 ????? ??ni （ 1） 這里， — 不同噪聲條件下 所 觀察 的 質量特性 n— — 實驗 次數(shù) 從每 個 到的 信噪比 （ S/N） 數(shù)據(jù) ，經 計算 后， 運用差異分析技術 (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、實驗工作和結果 這項研究使用的材料是 相當于艾西塑膠模具 )， 它 常用 于 大型注塑模具產品在國內汽車零件 領域和國內設備。 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進一步加工工序 而對 這一材料 進行 加工 。式樣 的設計和制造 ,應 使 它 們可以安裝在底盤 ，來測 量相應的反力。 畢 后 ， 裝在大底盤 上在 三 坐標 加工 中心進行了銑 削，這種加工中心是由 鋼鐵公司 所生產 (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 設置 。 一個由 產的 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 。 數(shù)控代碼所需要的磨球路徑 由 這些代碼經 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，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 ? 們應當使 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)轉速應該是 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 內部的 表面粗糙度 用 備 來測量。 模具 內部的 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 內部表面 m 光滑表面 m 第 22 頁 共 22 頁 五、 結論 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。 設計和制造了 球 面 研磨 裝置 (及其 對準組件 )。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，轉速為 18000過使用最佳球面研磨參數(shù)， 試樣 的 表面粗糙度 應用最優(yōu)化表面磨削參數(shù)和最佳拋光參數(shù)，來加工模具的內部光滑曲面，可使模具內部的光滑表面改善 ，拋光表面改善