1、 設(shè)計（論文）專用紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 城市 學(xué)院 機械工程及自動化 專業(yè) 1121 級學(xué)生姓名： 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：模具零件工藝規(guī)程設(shè)計及數(shù)控編程畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容：簡單模具設(shè)計；繪制零件圖和毛坯圖；對零件進行加工工藝性分析；設(shè)計合理可行的數(shù)控加工工藝規(guī)程；夾具設(shè)計；刀具選擇；零件編程與加工；撰寫設(shè)計論文。最后8名同學(xué)完成一套模具的設(shè)計與制作。專題（子課題）題目： 模具零件3、4工藝規(guī)程設(shè)計及數(shù)控編程專題（子課題）內(nèi)容：簡單模具部分設(shè)計；繪制模具零件3、4零件圖和毛坯圖；對零件進行加工工藝性分析；設(shè)計合理可行的數(shù)控加工工藝規(guī)程；夾具設(shè)計；刀具選擇；零件編程與加工；參與模具裝配；撰

2、寫設(shè)計論文。畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師（簽字）： 主 管 教 學(xué) 院 （部） 長（簽字）： 年 月 日 昆明理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目： 模具零件工藝規(guī)程設(shè)計及數(shù)控編程 學(xué) 院： 城市學(xué)院 專 業(yè)： 機械工程及自動化 班 級： 機械1121班 學(xué)生姓名： * 平 指導(dǎo)教師： * 日 期： 2013年6月8日 設(shè)計（論文）專用紙Kunming university of science and technology graduation design (paper)Subject： Mould parts technical process design and CNC programming

3、 Academy： City college Profession： Mechanical EngineeringAutomation Class： Mechanical class 1121 Name： Liang ping Faculty adviser： Zhao guo rong Date： On June 8,2013 目錄摘要4Abstract5前言6第一章 緒論71.1塑料模具的發(fā)展水平與市場趨勢71.2 模具與數(shù)控加工的關(guān)系81.3數(shù)控在模具加工中的發(fā)展和前景91.4.1數(shù)控技術(shù)在模具加工中的作用91.4.2 新型數(shù)控技術(shù)在模具加工中的發(fā)展與應(yīng)用10第二章 模具設(shè)計112.1

4、塑件的材料分析112.2分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性112.3 分型面位置的確定122.4 型腔數(shù)目的確定132.5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計142.5.1主流道的設(shè)計142.5.2 分流道的設(shè)計142.5.3 澆口的設(shè)計152.6成型零部件的設(shè)計152.6.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計152.6.1.1 型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計：152.6.1.2型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計162.6.1.3成型零件工作尺寸的計算162.7其余機構(gòu)的確定182.7.1 支撐零部件192.7.2確定推出方式和復(fù)位機構(gòu)192.7.3合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計202.7.3塑件脫模機構(gòu)的設(shè)計202.7.4排氣系統(tǒng)設(shè)計202.8 模具裝配圖22第三章 模具零件的工藝規(guī)程設(shè)計

5、及數(shù)控編程233.1型芯的工藝規(guī)程設(shè)計及數(shù)控編233.1.1零件圖工藝分析233.1.2選擇加工方法243.1.3確定工序及工序順序243.1.4確定工步和工步順序243.1.5確定加工路線253.1.6確定裝夾方案253.1.7刀具選擇253.1.8切削用量選擇263.1.9 數(shù)控加工工藝卡片擬定263.1.10 數(shù)控加工程序273.2 型芯固定板的工藝規(guī)程設(shè)計及數(shù)控編程283.2.1 零件圖分析283.2.2 零件毛坯的選擇293.2.2.1 毛坯類型的選擇及確定制造形式293.2.2.2 毛坯結(jié)構(gòu)尺寸303.2.3選擇加工方法303.2.4 確定加工順序313.2.5 裝夾方案333.2

6、.6 確定走刀路線333.2.7 數(shù)控加工刀具的選擇353.2.8 切削用量的選擇363.2.10 填寫機械加工工序卡片373.2.11 數(shù)控編程37第四章 夾具設(shè)計404.1 定位方案404.2 夾緊機構(gòu)414.3 選擇導(dǎo)向裝置414.4 夾具體424.5繪制夾具裝配圖43結(jié)論46總結(jié)體會47謝辭48參考文獻49附錄150附錄2 (1/2)52附錄2（2/2）54附錄355附錄4 （1/2）58附錄4 （2/2）62摘要本文主要介紹簡單零件（望遠鏡塑料配件）基于固定模架的注塑模模具設(shè)計,以及所設(shè)計模具中典型零件型芯、型芯固定板的加工工藝規(guī)程設(shè)計及數(shù)控編程。本文中主要運用3D軟件UG和2D軟件

7、CAD來完成制圖和設(shè)計過程，運用powermill軟件進行模具零件的模擬加工及編程。關(guān)鍵詞：注射模；加工工藝；制圖；模擬加工；數(shù)控加工； 第 70 頁 共 63頁 Abstract This article mainly introduces the simple components (telescope plastic accessories) based on the fixed die set injection molding mould design, mould and the design of typical parts in mechanical machining pro

8、cess planning design and nc programming. This article mainly using 3 d software UG and 2 d CAD software to complete the drawing and design process, simulation using powermill software to mold parts processing and programming. Keywords：Injection mould; Processing technology; Drawing; Simulation of ma

9、chining; numerical control machinin前言本次畢業(yè)設(shè)計的題目是模具零件的工藝規(guī)程設(shè)計及數(shù)控編程。通過這次設(shè)計，我把所學(xué)的專業(yè)理論知識和在工廠實習(xí)的實際經(jīng)驗結(jié)合起來，進行了一次全面的理論與實踐的融合。塑料模具的質(zhì)量如何將直接影響模具的使用壽命、塑料件的質(zhì)量和成本，而模具的質(zhì)量取決于模具零件的加工質(zhì)量。如何在保證模具零件質(zhì)量的前提下 ,使零件加工工藝更合理、簡單，加工成本更低廉是本次設(shè)計中急需解決的重要問題。通過本次設(shè)計，首先進一步培養(yǎng)了我獨立工作和綜合分析問題的能力，提高了解決問題的能力，同時進一步鞏固和加強了在學(xué)校兩年來學(xué)到的專業(yè)和相關(guān)的知識，為今后在學(xué)習(xí)和實際

10、工作中解決問題打下良好的基礎(chǔ)。第一章 緒論1.1塑料模具的發(fā)展水平與市場趨勢近年來，中國塑料模具制造水平已有較大提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達到50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已達到2m，制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn)，多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達6m/min以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在生產(chǎn)手段上，模具企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率已有較大提高，CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用面已大為擴展，高速加工及RP/RT等先進技術(shù)的采用已

11、越來越多，模具標準件使用覆蓋率及模具商品化率都有較大幅度的提高，熱流道模具的比例也有較大提高。另外，三資企業(yè)的蓬勃發(fā)展進一步促進了塑料模具設(shè)計制造水平及企業(yè)管理水平的提高，有些企業(yè)已實現(xiàn)信息化管理和全數(shù)字化無圖制造。 經(jīng)過近幾年的發(fā)展，塑料模具的開發(fā)、創(chuàng)新和企業(yè)管理等方面已顯示出一些新的發(fā)展趨勢： （1）在模具的質(zhì)量、交貨周期、價格、服務(wù)四要素中，已有越來越多的用戶將交貨周期放在首位。要求模具公司盡快交貨，這已成為一種趨勢。企業(yè)千方百計提高自己的適應(yīng)能力、提高技術(shù)水準、提高裝備水平、提高管理水平及提高效率等都是縮短模具生產(chǎn)周期的有效手段。 （2）大力提高開發(fā)能力，將開發(fā)工作盡量往前推，直至介入

12、到模具用戶的產(chǎn)品開發(fā)中去，甚至在尚無明確用戶對象之前進行開發(fā)，變被動為主動。目前，電視機和顯示器外殼、空調(diào)器外殼、摩托車塑件等已采用這種方法，手機和電話機模具開發(fā)也已開始嘗試。這種做法打破了長期以來模具廠只能等有了合同，才能根據(jù)用戶要求進行模具設(shè)計的被動局面。 （3）隨著模具企業(yè)設(shè)計和加工水平的提高，模具的制造正在從過去主要依靠鉗工的技藝轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕揽考夹g(shù)。這不僅是生產(chǎn)手段的轉(zhuǎn)變，也是生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變和觀念的上升。這一趨勢使得模具的標準化程度不斷提高，模具精度越來越高，生產(chǎn)周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促進了模具工業(yè)整體水平不斷提高。中國模具行業(yè)目前已有10多個國家級高新技術(shù)企業(yè)，約200

13、個省市級高新技術(shù)企業(yè)。與此趨勢相適應(yīng)，生產(chǎn)模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)型人才是必然要求。當(dāng)然，目前及相當(dāng)長一段時間內(nèi)，技藝型人才仍十分重要，因為模具畢竟難以完全擺脫對技藝的依靠。 （4）模具企業(yè)及其模具生產(chǎn)正在向信息化迅速發(fā)展。在信息社會中，作為一個高水平的現(xiàn)代模具企業(yè)，單單只是CAD/CAM的應(yīng)用已遠遠不夠。目前許多企業(yè)已經(jīng)采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技術(shù)及其它先進制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，這些都是信息化的表現(xiàn)。向信息化方向發(fā)展這一趨向已成為行業(yè)共識。 （5）隨著人類社會的不斷進步，模具必然會向更廣泛的領(lǐng)域和更高水平發(fā)展。現(xiàn)

14、在，能把握機遇、開拓市場，不斷發(fā)現(xiàn)新的增長點的模具企業(yè)和能生產(chǎn)高技術(shù)含量模具企業(yè)的業(yè)務(wù)很是紅火，利潤水平和職工收入都很好。因此，模具企業(yè)應(yīng)把握這個趨向，不斷提高綜合素質(zhì)和國際競爭力。（6）發(fā)達工業(yè)國家的模具正加速向中國轉(zhuǎn)移，其表現(xiàn)方式為：一是遷廠，二是投資，三是采購。中國的模具企業(yè)應(yīng)抓住機遇，借用并學(xué)習(xí)國外先進技術(shù)，加快自己的發(fā)展步伐1.2 模具與數(shù)控加工的關(guān)系 數(shù)控技術(shù)是用于加工模具的一種方式。在制造模具的眾多工序中，進行模具的加工是最主要環(huán)節(jié)，模具的精度決定了加工出來的產(chǎn)品的精度，而在傳統(tǒng)的機械加工中，其技術(shù)性能遠遠落后于數(shù)控加工，在數(shù)控加工中，不僅可以提高加工產(chǎn)品的效率，也可以提高產(chǎn)品的

15、質(zhì)量，在未來的數(shù)控加工系統(tǒng)中，其發(fā)展趨勢為智能化和數(shù)字化，由原來的一人一臺機床轉(zhuǎn)向到一人多臺機床，大大降低了人工成本。數(shù)控機床作為一種高效率的設(shè)備,欲充分發(fā)揮其高性能、高精度和高自動化的特點,除了必須掌握機床的性能、特點及操作方法外,還應(yīng)在編程前進行詳細的工藝分析和確定合理的加工工藝,以得到最優(yōu)的加工方案。1.3數(shù)控在模具加工中的發(fā)展和前景1.4.1數(shù)控技術(shù)在模具加工中的作用數(shù)控加工的方式很多，包括數(shù)控銑加工、數(shù)控電火花加工、數(shù)控電火花線切割、數(shù)控車削加工、數(shù)控磨削加工以及其他一些數(shù)控加工方式，這些加工方式，為模具提供了豐富的生產(chǎn)手段。根據(jù)其特點，可以將模具分為許多類，每一類模具，都有其最合適

16、的加工方式。因此，在實際生產(chǎn)中，必須合理分類，找到最適合的加工方式，以降低成本，提高生產(chǎn)率。對于旋轉(zhuǎn)類模具，一般采用數(shù)控車削加工，如車外圓、車孔、車平面、車錐面等。酒瓶、酒杯、保齡球、方向盤等模具，都可以采用數(shù)控車削加工。對于復(fù)雜的外形輪廓或帶曲面模具，電火花成型加工用電極，一般采用數(shù)控銑加工，如注塑模、壓鑄模等，都可以采用數(shù)銑加工。對于微細復(fù)雜形狀、特殊材料模具、塑料鑲拼型腔及嵌件、帶異形槽的模具，都可以采用數(shù)控電火花線切割加工。模具的型腔、型孔，可以采用數(shù)控電火花成型加工，包括各種塑料模，橡膠模、鍛模、壓鑄模、壓延拉深模等。對精度要求較高的解析幾何曲面，可以采用數(shù)控磨削加工。在制造模具模板

17、是的工藝分析，根具其特點，確定模板的加工方式和加工工序，必要時可以采用特殊的加工方式，采用數(shù)控車床或加工中心，可以達到一人操作幾臺或多臺機床，只要完成對刀工作后就可以自動加工，利用數(shù)控加工可以達到非規(guī)則曲面加工，有的數(shù)控機床可以達到多軸聯(lián)動，與傳統(tǒng)的機械加工相比較，數(shù)控加工有著不可卓越的優(yōu)點，當(dāng)然，凡事有利必有弊，數(shù)控加工需要專業(yè)的數(shù)控編程人員，需要專業(yè)的三維建模軟件，培養(yǎng)專業(yè)的技術(shù)人才可以有效地發(fā)展數(shù)控技術(shù)，提高公司的生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量。模具在成型之后，其尺寸未能達到技術(shù)要求，根據(jù)其三維模型軟件生成的數(shù)控代碼，將成形模具固定到數(shù)控機床上進行精確的數(shù)控加工已達到要求尺寸和表面粗糙度，零件運用數(shù)控機

18、床加工可以快速的實現(xiàn)準確的定位和精準的切削，同時還可以實現(xiàn)提高效率。1.4.2 新型數(shù)控技術(shù)在模具加工中的發(fā)展與應(yīng)用 高速切削加工主軸轉(zhuǎn)速高、切削進給速度高、切削量小，但單位時間內(nèi)的材料切除量卻增加36倍。它以高效率、高精度和高表面質(zhì)量為基本特征，在汽車工業(yè)、航空航天、模具制造和儀器儀表等行業(yè)中獲得了愈來愈廣泛的應(yīng)用，已取得了重大的技術(shù)經(jīng)濟效益，是當(dāng)代先進制造技術(shù)的重要組成部分。 高速切削中主軸轉(zhuǎn)速和進給速度的提高，可提高材料去除率。對復(fù)雜型面加工也可直接達到零件表面質(zhì)量要求，高速切削工藝往往可省卻電火花加工、手工磨修模具等工序，縮短工藝路線，進而大大提高加工生產(chǎn)率。 高速機床必須具備高剛性和

19、高精度等性能，同時由于切削力低，工件熱變形減少，刀具變形小，高速切削的加工精度很高。切削深度較小，而進給速度較快，加工表面粗糙度很小，切削鋁合金時可達Ra0.40.6，切削鋼模具時可達Ra0.20.4。因為高速切削加工是淺切削，同時進給速度很快，刀刃和工件的接觸長度和接觸時間非常短，減少了刀刃和工件的熱傳導(dǎo)，避免了傳統(tǒng)加工時在刀具和工件接觸處產(chǎn)生大量熱的缺點，保證刀具在溫度不高的條件下工作，延長了刀具的使用壽命。高速切削時的切削力小，有較高的穩(wěn)定性，可高質(zhì)量地加工出薄壁零件。 采用高速切削加工后，由于狹小區(qū)域加工的實現(xiàn)和高質(zhì)量的表面結(jié)果，讓電極的使用率大大降低。可部分替代某些工藝，如電火花加工

20、、磨削加工等簡化了加工工藝和投資成本第二章 模具設(shè)計2.1 塑件的材料分析塑件要求使用ABS塑料，其性能分析如下：ABS的結(jié)構(gòu)特點：線性結(jié)構(gòu)為熱塑性塑料，外觀呈粒狀或粉狀，呈淺象牙色；化學(xué)穩(wěn)定性：幾乎不受酸、堿、鹽及水和無機化合物的影響，溶于酮醛脂、氯代烴中，不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS塑料表面受冰醋酸等化學(xué)藥品的侵蝕會引起應(yīng)力開裂；性能特點：ABS是三類共聚物，因此兼有三種組元的共同性能，使其具有“堅韌”、“質(zhì)硬”、“剛性”的材料。ABS具有較高的沖擊韌性和機械強度，尺寸穩(wěn)定，易于成型和機械加工等特點，收縮率0.4%0.7%。 2.2分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性由塑件

21、圖2.1、2.2可知：該塑件是一中空圓筒件，塑件壁薄屬薄壁塑件。整體結(jié)構(gòu)相對簡單。公差等級采用未注公差MT3。圖2.1 塑件實體圖圖2.2 塑件二維圖壁厚均勻，分壁厚為2mm,制件的表面與內(nèi)部的表面粗糙度均取1.6。表面質(zhì)量要求較高，外表面不得有熔接痕、氣痕、飛邊等缺陷。 綜合分析可以看出，注射時在工藝參數(shù)控制的較好的情況下，該制品的成型要求可以得到保證。2.3 分型面位置的確定分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動充填性及制品的脫模。 分型面的選擇應(yīng)注意以下幾點： （1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；（2）有利于保證塑

22、件的精度要求，此塑件有一定同軸度要求；（3）有利于模具的加工，特別是型腔的加工；（4）有利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)置；（5）便于塑件的脫模，盡量使塑件開模時留在動模一側(cè)本設(shè)計擬定分型面如圖2.3圖2.3 分型面根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)以及塑件的表面質(zhì)量，一次分型即可。在定模部分采用一個分型面(B-B)，目的是為了方便做型芯以及去除澆注系統(tǒng)凝料。如上圖所示，如采用AA作為分型面，不利于保證塑件的同軸度要求，也不利于塑件的推出。所以選BB為整個模具的分模面，這樣選擇分型面，使塑件在開模后留在動模一邊，這樣有利于型芯的推出和有助于推出機構(gòu)運作，推出塑件。2.4 型腔數(shù)目的確定注射模的型腔數(shù)目，可以是

23、一模一腔，每一次注射生產(chǎn)一個塑件，也可以是多腔，每一次注射生產(chǎn)多個塑件。本模具用于中批量生產(chǎn)，故考慮使用一模兩腔對稱式的布局結(jié)構(gòu)。這樣既可實現(xiàn)型腔均勻進料和同時充滿型腔的目的，又可保證制件質(zhì)量均一、穩(wěn)定，力學(xué)性能穩(wěn)定。布局結(jié)構(gòu)如圖2.4所示 圖 2.4 型腔的布局2.5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動通道。澆注系統(tǒng)分為普通（冷）流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩大類。普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。2.5.1主流道的設(shè)計主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具澆口套接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流經(jīng)

24、模具的部分，它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和沖模時間有較大的影響，因襲，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。本設(shè)計雖然是小型模具，但為了便于加工和縮短主流道長度，襯套和定位圈還是設(shè)計成分體式，主流道長度約等于定模板的厚度（見模架的確定和裝配圖）。澆口套如2.5.1所示，材料選用 T8A鋼，熱處理淬火后表面硬度為 5055HRC。取 d=3.5mm =3.5 圖2.5.1 澆口套2.5.2 分流道的設(shè)計分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。分流道的布置形式分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的布置形式，但應(yīng)遵循兩方面原則：即一方面排列緊

25、湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。而圓形和正方形流道的效率最高。一般分型面為平面時，通常采用圓形截面的流道。考慮到加工與零件的排布，本設(shè)計采用半圓狀。本模具的流道布置在B-B分型面上，采用半圓形截面R=5，分流道加工較容易，且熱量損失與壓力損失皆不大。2.5.3 澆口的設(shè)計因為本設(shè)計的塑件表面質(zhì)量要求較高，外表面不得有熔接痕、氣痕、飛邊等缺陷產(chǎn)生，有較高的光亮要求，故采用側(cè)澆口，截面為半圓形，其外形尺寸為R=2。此種澆口截面積小，去澆口容易，且不留明顯痕接。2.6成型零部件的設(shè)計模具合模后，在動模板和定模板之間的某些零件組成一個能夠填充塑料熔體的模具型腔，模具型腔的形狀

26、與尺寸就決定了塑料制件的行狀與尺寸。構(gòu)成模具型腔的所有零件部件稱為成型零部件。成型零件是決定塑件幾何形狀與尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要包括凹模、凸模及鑲件等。成型零件工作時直接與塑料熔體接觸，要承受熔融塑料流的高壓沖刷、脫模摩擦等。因此，成型零件不僅要求有正確的幾何形狀、較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度值，而且還要求有合理的結(jié)構(gòu)和較高的強度、剛度及較高的耐磨性。2.6.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計2.6.1.1 型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計：凹模是成型塑件外表面的部件，凹模按其結(jié)構(gòu)不同可分為速體式，整體嵌入式，局部鑲嵌式，大面積鑲嵌組合式等。整體式凹模是由一整塊金屬加工而成，其特點是牢固，不易變形，因此對于

27、形狀簡單，容易制造或形狀雖然比較復(fù)雜，但在可以采用仿形機等殊須加工方法加工的場合是適宜的。而塑件產(chǎn)品外型為規(guī)則圓筒型，形狀簡單，尺寸較小，對型腔內(nèi)部加工要求不高，再考慮到損耗，因此采用整體式型腔。2.6.1.2型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件內(nèi)部有隔層和凸筋，再對塑件工藝性分析時，建議采用強制退出機構(gòu)來簡化模具結(jié)構(gòu)，考慮到型芯的加工更加復(fù)雜，優(yōu)選組合式型芯。2.6.1.3成型零件工作尺寸的計算查手冊得ABS塑料收縮率波動為0.3%-0.8%。這里取0.55%1、 型腔尺寸（1） 型腔徑向尺寸計算式中 錯誤!未找到引用源。 模具型腔徑向基本尺寸錯誤!未找到引用源。 塑件外表面的徑向基本尺寸 錯誤!未找到引用源。

28、 塑件外表面徑向基本尺寸的公差（2）型腔深度尺寸計算型腔尺寸的計算：所采用的公式為： 故有x =0.667徑向尺寸: mm深度尺寸：mm 圖2.6.1 型腔2、型芯尺寸（1） 型芯徑向尺寸的計算：所采用的公式為：（2）型芯高度尺寸計算型芯高度尺寸的計算，所采用的公式為 =0.75型芯的計算徑向尺寸： 深度尺寸：mm 圖2.6.2 型芯2.7其余機構(gòu)的確定此次模具設(shè)計是基于現(xiàn)有模架所做的設(shè)計，其現(xiàn)有標準模架結(jié)構(gòu)如下圖2.7.1 支撐零部件模具的支承零部件主要指用來安裝固定或支承成型零件及其他結(jié)構(gòu)零件的零部件。支承零部件主要包括固定板、墊板、支承件及模座等。支承零部件參考標準模架來選取相關(guān)尺寸。2

29、.7.2確定推出方式和復(fù)位機構(gòu)塑件采用強制脫模的方式推出。則模具采取一次強制推出的方式，由脫模板簡單的機動推出。脫模板如圖：圖2.7.2 脫模板采用脫模板的推出元件的復(fù)位通常由復(fù)位桿來完成，其作用是使動模合模時模板的正確復(fù)位。根據(jù)所選模架給出的尺寸，復(fù)位桿尺寸為15錯誤!未找到引用源。mm95mm，數(shù)量是4根，材料45鋼。結(jié)構(gòu)見下圖：圖2.7.3 復(fù)位桿2.7.3合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計本設(shè)計采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)。導(dǎo)套與導(dǎo)柱采用間隙配合，配合精度多為H7/f6，導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模板之間通常采用過渡配合，配合精度為H7/k6或H7/m6。導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝如圖所示：圖2.7.3導(dǎo)柱導(dǎo)套配合2.7.3塑件脫模機構(gòu)的

30、設(shè)計注射模必須設(shè)計有準確可靠的脫模機構(gòu)，以便在每一循環(huán)中將塑件從型腔中或型芯上自動的脫出模具，脫出塑件的機構(gòu)叫脫模機構(gòu)。本次設(shè)計中所用為脫模板推出機構(gòu)，其動作是通過裝在注射機合模機構(gòu)上的頂桿來完成的。2.7.4排氣系統(tǒng)設(shè)計考慮該塑件尺寸，屬于小型簡單型腔模具，且分型面比較大，所以可利用分型面排氣和脫模板與孔的配合間隙排氣。圖2.7.5 俯視圖2.8 模具裝配圖 圖2.7.4 主視圖第三章 模具零件的工藝規(guī)程設(shè)計及數(shù)控編程3.1型芯的工藝規(guī)程設(shè)計及數(shù)控編3.1.1零件圖工藝分析下圖為型芯零件圖。材料為Cr40，要求淬火熱處理45 52HRC。該零件表面僅有圓柱面組成。其中20mm為配合尺寸，故尺

31、寸精度較高為6級，表面粗糙度Ra值為0.8um，另外20mm圓柱度要求為0.01mm。16mm圓柱面對20mm圓柱面要求同軸度達0.025mm；階梯軸軸肩處表面粗糙度要求為1.6um，其余尺寸都要求不高。整個零件的尺寸標注完整，輪廓描述清楚。選擇毛坯尺寸為26mmx70mm的鍛造毛坯。3.1型芯零件圖用三爪卡盤夾住26mm外圓先加工右端，以零件右端面回轉(zhuǎn)軸心作為工件坐標系的原點，建立工件坐標系。其右端面和外輪廓一次安裝完成加工，再調(diào)頭加工左端面。之后進行淬火熱處理，再在磨床上進行磨削，完成精加工。對圖樣上給定的精度要求較高的尺寸如：20mm、16mm，編程時取平均值，其余尺寸取基本尺寸即可。3

32、.1.2選擇加工方法（1） 加工右端：在數(shù)控車床上，車右端面、外圓輪廓、切槽，20mm、16mm外圓尺寸留0.4mm磨削余量，階梯軸肩處留0.2mm余量。（2） 調(diào)頭加工左端面及倒圓角，保證總長53mm。（3） 熱處理：表面淬火45 52HRC（4） 在磨床上磨削20mm、16mm圓柱面至標注尺寸；磨削軸肩保證長度尺寸330.1mm。3.1.3確定工序及工序順序該零件加工工序分3個機械加工工序，加工右端、加工左端和磨削，工序1加工右端，工序2加工左端，工序3磨削。3.1.4確定工步和工步順序（1） 工序1加工右端工序1 的工步順序按由粗到精、由右到左的原則確定。即先從右到左進行粗車，然后從右到

33、左進行精車（留0.4mm磨削余量），切槽（留0.2mm余量），倒角。加工工步順序如下：車端面粗車20mm外圓、臺階面、16mm外圓精車16mm外圓、臺階面、20mm外圓切槽切斷。（2） 工序2加工左端調(diào)頭加工左端面保證總長、倒圓角。（3） 工序3磨削加工 對 16mm、20mm外圓和軸肩處進行磨削，加工到規(guī)定尺寸。3.1.5確定加工路線（1）車削加工車削右端面粗車外圓柱面粗車臺階面，預(yù)留單邊0.45mm余量精車外圓柱面、臺階面，預(yù)留0.4mm余量切槽并預(yù)留0.2mm的余量調(diào)頭車左端面切斷保證總長53mm。（2）磨削加工在M1450B萬能外圓磨床上用卡盤夾住左端 磨削右端20mm外圓 磨削右端面

34、 掉頭裝夾，磨削軸肩使其達到尺寸要求3.1.6確定裝夾方案工件在加工過程中經(jīng)過4次裝夾1） 數(shù)控車床上車削時，確定坯件軸線為定位基準。采用該機床本身的三爪標準卡盤夾住26mm毛坯外圓，伸出大于60mm，并找正夾緊。2） 把工件調(diào)頭用三爪卡盤夾住20mm外圓，墊銅皮加以保護并找正夾緊。3） 在M1450B萬能外圓磨床上磨削時，用該機床的卡盤夾住16mm外圓，伸出大于38mm，并找正夾緊。4） 把工件掉頭用卡盤夾住20mm外圓，伸出30mm，并找正夾緊。3.1.7刀具選擇（1）粗精車外圓及平端面選用93硬質(zhì)合金涂層機夾右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉，副偏角不宜太小，選r=35。（2）用刀片寬

35、度為1.8mm的高速鋼切槽刀加工21.5mm的槽。（3）刀寬1.8的切槽刀不適用于切斷工件，故再選一把刀寬4mm的高速鋼切斷刀數(shù)控車削加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號零件名稱型芯零件圖號序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)?注1T0193硬質(zhì)合金外圓車刀1外圓2T02高速鋼切槽刀1切槽3T03高速鋼切斷刀1切斷編制梁平審核批準共 頁第 頁3.1.8切削用量選擇采用的切削用量主要依據(jù)刀具供應(yīng)商提供的切削參數(shù)，考慮加工精度要求并兼顧提高刀具的耐用度、機床壽命等因素做合理的修正。（1） 背吃刀量的選擇，輪廓粗車循環(huán)時選ap=2.5mm,半精車ap=0.3mm。（2） 主軸轉(zhuǎn)速的選擇車直線時，選粗車切削速度

36、Vc=70m/min、精車切削速度Vc=100m/min，然后計算主軸轉(zhuǎn)速，粗車工件最大直徑d=26mm，半精車工件最大直徑d=21mm，則 取粗車n=800r/min、精車n=1200r/min。（3） 進給量的選擇，選擇粗車、精車每轉(zhuǎn)進給量分別為0.2mm/r和0.05mm/r。3.1.9 數(shù)控加工工藝卡片擬定將各工序內(nèi)容、所用刀具和切削用量填入零件機械加工工藝卡片中。零件工藝卡在附頁1中3.1.10 數(shù)控加工程序工序3的程序O0001；T0101;S800 M03;G00 X40 Z3;G01 Z0 F2;X-1; Z1;G00 X40 Z3;G71 P10 Q30 U0.5 W0 F0

37、.2;N10 G00 X12;G01 Z0 F0.2;X16.013 Z-2;Z-19.6;X20.4;Z-59;N30 X30;G70 P10 Q30 S1200 F0.05;G00X150 Z150;T0202;S300 M03 M08;G00 X25 Z-19.8;G01 X13 F0.03;G04 P1000;G01 X25 F0.2;G00 X150 Z150;T0303;S200 M03;G00 X35 Z-59;G01 X0 F0.03;M09;G00 X150 Z150 ;G05;G30;工序4的程序(以距16端面53mm處端面中心為原點)O0002T0101;S1000 M0

38、3;G00 X25 Z10;G71 P1 Q2 U0 W0.2 F0.08;N1 G01 Z0；X0;N2 Z9;G00 X150 Z150;M05M33.2 型芯固定板的工藝規(guī)程設(shè)計及數(shù)控編程型芯固定板用于將型芯準確的安裝在模座上，以保證在注塑過程中型芯能穩(wěn)定、可靠地工作。型芯固定板的外形及長寬尺寸一般與凹模外形和尺寸一致。本次所設(shè)計的型芯固定板結(jié)構(gòu)較為簡單，視圖正確尺寸完整齊全。零件各個表面和孔的加工都不難。該零件的生產(chǎn)類型為單件小批量生產(chǎn)。3.2.1 零件圖分析圖3.2.1為型芯零件圖。型芯固定板零件的結(jié)構(gòu)比較簡單，主要由上下表面、四側(cè)面、內(nèi)孔、螺紋孔、導(dǎo)柱孔、銷孔等組成。加工過程相對簡

39、單。該零件的主要加工表面有：1）、長200寬180高50長方體上下表面的加工，保持平行度0.04，表面粗糙度1.6，四個側(cè)面2）、兩個16H7，一個6H7的內(nèi)孔表面的加工3）、四個20H7，四個15H8，兩個12H7通孔的加工，保證對底面的垂直度要求4）、四個M12螺紋孔和四個26孔的加工表面粗糙度要求：上下表面和內(nèi)孔、通孔（除銷孔）表面粗糙度要求為1.6，銷孔為0.8，螺紋孔為12.5，其余表面為3.2圖3.2.1為型芯零件圖3.2.2 零件毛坯的選擇3.2.2.1 毛坯類型的選擇及確定制造形式 為了滿足型芯固定板硬度及剛度的要求，可選擇零件材料為45號鋼。查金屬切削手冊可知，45號鋼為中碳

40、鋼，熱處理狀態(tài)為退火或正火，其HBC可達175225，可用硬質(zhì)合金和高速鋼刀進行切削加工。由于在銑床在運行中要經(jīng)常進行正反向運動，零件在工作過程中則經(jīng)常承載載荷及沖擊性載荷，因此應(yīng)選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保持零件工作可靠性。鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此短劍的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛的精度和生產(chǎn)效率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。由于該零件單件小批量生產(chǎn)，且零件坯料結(jié)構(gòu)簡單，可選自由鍛。毛坯尺寸通過確定加工余量后確定。板類毛坯是用板材沖裁出來的，可以是圓形

41、，也可以是八邊形或六邊形。在用鍛造前的一些準備工序一般有：板材沖壓退火潤滑處理鍛造3.2.2.2 毛坯結(jié)構(gòu)尺寸毛坯形狀和尺寸，基本上取決于零件形狀和尺寸。零件尺寸+毛坯加工余量=毛坯尺寸。毛坯制造時同樣會產(chǎn)生誤差，毛坯制造的尺寸公差成為毛坯公差。毛坯加工余量和公差的大小直接影響機械加工的勞動量和原材料的消耗，從而影響產(chǎn)品的制造成本。所以現(xiàn)代機械制造的發(fā)展趨勢之一，便是通過毛坯精華，是毛坯的形狀和尺寸盡量和零件一致，力求做到少、無切削加工。毛坯加工余量和共享哈的大小與毛坯的制造方法有關(guān)，生產(chǎn)中可參與有關(guān)工藝手冊或有關(guān)企業(yè)、行業(yè)標準來確定。根據(jù)機械切削工藝參數(shù)速查手冊P27 表 1-26平面粗加工

42、余量取2.5mm；查機械切削工藝參數(shù)速查手冊P27表1-28，半精銑加工余量取1mm；根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-59可查的精銑加工余量取1mm，六個面磨削加工余量取0.5所以毛坯尺寸為（200x180x50）+(2.5+1+1+0.5)x2 = 210x190x603.2.3選擇加工方法外部尺寸200x180x50在普通銑床、平面磨床上加工獲得。加工方案如下：六個平面：粗銑半精銑精銑磨削孔系在加工中心上加工，為防止鉆偏，均先用中心鉆引正孔，然后再鉆孔。根據(jù)孔的精度，孔深尺寸和孔底平面要求，用不同方法完成孔壁和孔底平面的加工。零件上孔的加工方法查3.1孔加工路線及其范圍表各孔的加工方案如下：

43、6H7內(nèi)孔：鉆中心孔-鉆-粗鉸-精鉸4x20H7通孔：鉆中心孔-鉆-擴-粗鉸-精鉸4x15H8通孔：鉆中心孔-鉆-粗鉸-精鉸2x16H7內(nèi)孔：鉆中心孔-鉆-擴-粗鉸-精鉸2x12H7銷孔：鉆中心孔-鉆-半精鏜-精鏜4x26mm孔：半精鏜-精鏜 4xM12內(nèi)螺紋：鉆中心孔-鉆-攻絲3.2.4 確定加工順序1、工序1由普通銑床粗銑、半精銑、精銑六個平面單邊留0.25的余量2、工序2有平面磨床磨削六個表面，保證六個平面兩兩垂直，尺寸達到圖要求3、工序3以A面定位，在加工中心上加工孔系，加工工步順序如下：鉆引孔 鉆4x20H7通孔至12 擴4x20H7通孔至19.8 粗鉸4x20H7通孔 精鉸4x20

44、H7通孔至 鉆4x15H8通孔至14.8 粗鉸4x20H8通孔 精鉸4x20H8通孔 鉆2x16H7底孔孔至12，鉆深25 擴2x16H7至15.8粗鉸2x16H7 精鉸2x16H7孔 鉆2x12H7通孔至11.8 半精鏜2x12H7通孔至11.9 精鏜2x12H7通孔 3、工序4以上表面和兩個16H7孔定位，加工孔，加工工步順序如下：鉆M12螺紋的引孔鉆M12螺紋的底孔至10.3 攻絲 半精鏜4x26mm孔，孔深5.9mm 精鏜4x26mm孔，孔深6mm表3-1孔加工路線及其范圍序號加工方法經(jīng)濟加工精度經(jīng)濟表面粗糙度使用范圍1鉆11-1312.5加工未淬火鋼及鑄鐵的實心毛坯，也可以加工有色金

45、屬，孔徑小于15-202鉆鉸8-101.6-6.33鉆粗鉸精鉸7-80.8-1.64鉆擴10-116.3-12.5加工未淬火鋼及鑄鐵的實心毛坯，也可用于加工有色金屬，孔徑大于15-205鉆擴鉸8-91.6-3.26鉆-擴-粗鉸-精鉸70.8-1.67鉆-擴-機鉸-手鉸6-70.2-0.48鉆-擴-拉7-90.1-1.6大批大量生產(chǎn)（精度由拉刀的精度確定）9粗鏜（或擴孔）11-136.3-12.5除淬火鋼外的各種材料，毛坯有鑄出孔或鍛孔10粗鏜（粗擴）-半精鏜（精擴）9-101.6-3.211粗鏜（粗擴）-半精鏜（精擴）-精鏜（鉸）7-80.8-1.612粗鏜（粗擴）-半精鏜（精擴）-精鏜-浮動

46、鏜刀精鏜6-70.4-0.813粗鏜（擴）-半精鏜-磨孔7-80.2-0.8主要用于淬火鋼，也可用于未淬火鋼，但不宜用于有色金屬14粗鏜（擴）-半精鏜-粗磨-精磨6-70.1-0.215粗鏜-半精鏜-精鏜-精細鏜（金剛鏜）6-70.05-0.4主要用于精度要求高的有色金屬加工16鉆-（擴）-粗鉸-精鉸-珩磨；鉆-（擴）-拉-珩磨；粗鏜-半精鏜-精鏜-珩磨6-70.025-0.2主要用于精度要求很高的孔17以研磨代替上述方法中的珩磨5-60.006-0.13.2.5 裝夾方案 1、在普通銑床上銑六面時用移動壓板或平口鉗定位夾緊 2、在加工中心上加工上表面孔時，用平口鉗定位夾緊 3、在加工中心加工

47、4x26mm孔和內(nèi)螺紋孔時，以上平面和2個16mm內(nèi)孔一面兩銷定位裝夾，3.2.6 確定走刀路線 1、加工上表面孔系走刀路線因加工中心的定位精度完全能保證孔系的位置精度，所以所有孔的加工進給路線均按最短路線確定。圖3.2.6（a）為孔定位工步的進給路線圖3.2.6（b）所示的鉆-擴-粗鉸-精鉸4x20H7通孔的工步為孔1孔9圖3.2.6（b）所示的鉆-粗鉸-精鉸4x15H8通孔的工步路線為孔2孔8圖3.2.6（b）所示的 鉆-擴-粗鉸-精鉸2x16H7內(nèi)孔的工步路線為孔11孔12圖3.2.6（b）所示的 鉆-半精鏜-精鏜-浮動鏜2x12H7銷孔的工步為孔5孔102、加工A面孔系的走刀路線如上圖

48、3.2.6（c）所示 半精鏜-精鏜4x26mm孔的工步路線為圖示的孔1孔4鉆中心孔-鉆-攻絲4xM12內(nèi)螺紋的工步路線為圖示的孔5孔8（a） （b）（c）圖3.2走刀路線圖（a）（b）（c）3.2.7 數(shù)控加工刀具的選擇 因為在加工中心加工的都是孔，因此刀具都是孔加工刀具，如下表序號刀具號刀具名稱規(guī)格數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T015mm中心鉆1鉆引孔2T025.8mm的鉆頭16H7內(nèi)孔3T036mmH7鉸刀16mmH74T0419.8的鉆頭14x20mmH7孔5T0520mmH7的鉸刀14x20mmH7孔6T0614.8的鉆頭12x15mmH8孔7T0715H8的鉸刀12x15mmH8孔8T0815

49、.8mm的鉆頭12x16mmH7內(nèi)孔9T0916mmH7鉸刀12x16mmH7內(nèi)孔10T1011mm的鉆頭12x12mmH7銷孔續(xù)表2序號刀具號刀具名稱規(guī)格數(shù)量加工表面?zhèn)渥?1T11內(nèi)孔鏜刀12x12mmH7銷孔12T12浮動內(nèi)孔鏜刀12x12mmH7銷孔4x26孔13T1310.3的鉆頭14xM12內(nèi)螺紋底孔14T14M12絲錐14xM12內(nèi)螺紋15T15內(nèi)孔鏜刀14x26孔3.2.8 切削用量的選擇切削速度、進給量和切削深度三者稱為切削用量。它們是影響工件加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素。車削時，工件加工表面最大直徑的線速度稱為切削速度，以v（m/min）表示，其計算公式 v=pdn/1000

50、（m/min）式中： d工件待加工表面的直徑（mm） n機床主軸每分鐘的轉(zhuǎn)速（r/min） 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點，輪廓粗加工留0.5mm的精車余量，一般粗加工時 選主軸轉(zhuǎn)速為s=800r/mim，精加工選擇主軸轉(zhuǎn)速為s=1200r/min說明：在實際加工的過程中所選材料是45鋼，進給速度F一般應(yīng)選在35mm/min。 詳細見附錄2型芯固定板工序卡。3.2.10 填寫機械加工工序卡片將各工序內(nèi)容和切削用量填入型芯固定板零件加工工藝卡片中，工藝卡片在附錄3中。3.2.11 數(shù)控編程工序5（即加工上表面孔系）的程序，系統(tǒng) FANUC 0i MateO0021；G91 G28 Z0;T1 M06;( 5

51、mm的中心鉆，鉆引孔)G54 G90 G00 X0 Y0;S1000 M03;G43 Z50 H01;G99 G81 X76 Y66.5 Z-5 R2 F100;Y-66.5;X-76;Y66.5;X79 Y34;Y-34;X-79;Y34;X-20 Y-73;X20 Y73;X0 Y45 ;Y0;G98 X0 Y-45;G80 M05;G91 G28 Z0;T02 M06;(加工6H7孔)G54 G90 G00 X0 Y0;S800 M03;G43 H02 Z50;G98 G81X0 Y0 Z-15 R3 F100;G80 M05;G91 G28 Z0;T03 M06;G54 G90 X0 Y0;S80 M03;G43 H03 Z50;G98 G85 X0 Y0 Z-10 R3 F20; G80 G00 Z50;G98 G85 X0 Y0 Z-10 R3 F20;G80 G00 Z50;M05;G91 G28 Z0; （加工4x20H7通孔）T04 M06；G54 G90 G00 X0 Y0;S300 M03;G43 H04 Z50;G99