（中職）模具工程技術(shù)基礎(chǔ)第四章教學(xué)課件

1、YCF正版可修改PPT（中職）模具工程技術(shù)基礎(chǔ)第四章教學(xué)課件第四章 模具設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則第一節(jié)沖壓模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則第二節(jié)塑料模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則第三節(jié)壓鑄模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則第一節(jié)沖壓模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則一、沖壓模的設(shè)計程序1.對沖壓制件的分析(1)沖壓制件生產(chǎn)的經(jīng)濟性分析 根據(jù)沖壓制件的生產(chǎn)批量和質(zhì)量要求，確定是否采用沖壓加工和用何種沖壓工藝加工，分析用何種加工方法最經(jīng)濟;根據(jù)沖壓制件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，初步?jīng)Q定采用何種排樣方式，盡可能采用少無廢料排樣;在滿足沖壓制件使用性能和沖壓工藝性能要求的前提下，應(yīng)盡量采用經(jīng)濟廉價的材料。(2)沖壓制件的工藝分析 根據(jù)沖壓制件的生產(chǎn)批量對

2、設(shè)備的要求，選擇合適的沖壓設(shè)備;根據(jù)沖壓制件的圖樣，分析制件的形狀特點、尺寸大小、公差等級、表面質(zhì)量、裝配關(guān)系等要求;下一頁 返回第一節(jié)沖壓模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則從模具設(shè)計的角度分析制件的結(jié)構(gòu)是否合理，在不影響制件使用要求的前提下，盡可能使制件的結(jié)構(gòu)形狀和加工工藝過程簡單化;根據(jù)圖樣上標(biāo)明的沖壓制件所用材料，分析其是否滿足沖壓成形性能要求，并選定材料的型號、規(guī)格，確定坯料形式，如條料、板料、卷料或邊角余料;根據(jù)沖壓制件的形狀、尺寸、質(zhì)量要求以及生產(chǎn)批量，初步確定模具的類型及結(jié)構(gòu)形式。了解現(xiàn)有的模具制造技術(shù)及裝備情況，以及模具標(biāo)準(zhǔn)零部件的生產(chǎn)供應(yīng)狀況，為模具結(jié)構(gòu)設(shè)計以及模具成本核算提供依據(jù)。2.

3、確定沖壓工藝方案上一頁 下一頁 返回第一節(jié)沖壓模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則(1)分析制件的沖壓工藝性 在確定工藝方案之前，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品圖樣，對沖壓件的形狀特點、尺寸大小、技術(shù)要求、所用材料等是否符合沖壓工藝進行分析，必要時可對產(chǎn)品設(shè)計提出合理的修改意見。(2)分析比較和確定工藝方案 根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)形狀，按工序的變形性質(zhì)和應(yīng)用范圍確定工序的性質(zhì)。簡單制件可以根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀直觀地看出所需的工序性質(zhì)，復(fù)雜制件是不可直觀看出工序性質(zhì)的，需經(jīng)過必要的分析計算后才能確定。(3)確定沖模類型及結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)工藝方案及生產(chǎn)批量、生產(chǎn)條件、制件的形狀特點等確定模具的類型及結(jié)構(gòu)形式。(4)選擇沖壓設(shè)備 根據(jù)制件的工藝性質(zhì)

4、和采用的方案，選擇沖壓設(shè)備的類型，并按照沖壓加工所需的總沖壓力和零件尺寸，選定沖壓設(shè)備的噸位。上一頁 下一頁 返回第一節(jié)沖壓模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則3.確定模具結(jié)構(gòu)形式(1)模具結(jié)構(gòu)類型的確定 根據(jù)已定的沖壓工藝方案，確定模具結(jié)構(gòu)類型是采用單工序沖模、復(fù)合模還是級進模。(2)工作零件結(jié)構(gòu)形式的確定 根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，確定凸模、凹模及凸凹模的結(jié)構(gòu)形式是采用整體式還是組合式，以及采用何種固定方式，是否采用標(biāo)準(zhǔn)件。(3)定位方式及定位零件的確定 根據(jù)坯料形式和模具結(jié)構(gòu)類型確定定位方式，如條料定位時采用導(dǎo)料板、導(dǎo)料銷、擋料銷、導(dǎo)正銷和側(cè)刃的何種組合方式，工序件是采用定位板還是定位銷定位。工序件定

5、位要盡量做到基準(zhǔn)重合或基準(zhǔn)統(tǒng)一。定位零件應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件。上一頁 下一頁 返回第一節(jié)沖壓模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則(4)卸料與推件裝置的確定 根據(jù)制件質(zhì)量要求和料厚確定采用彈性卸料與推件裝置還是剛性卸料與推件裝置。(5)導(dǎo)向裝置的確定 確定是否采用導(dǎo)向裝置及何種導(dǎo)向裝置。一般精度要求不高、批量不大的制件，其沖壓模具可不采用導(dǎo)向裝置，否則要采用導(dǎo)向裝置。(6)模架的確定 根據(jù)模具類型與制件大小確定模架的種類。一般單工序小制件沖模采用后側(cè)式模架，復(fù)合模與級進模多采用中間式或?qū)鞘侥＜埽笮椭萍_?？刹捎盟慕鞘侥＜?。4.進行必要的工藝計算，繪制模具結(jié)構(gòu)草圖確定坯料形狀及展開尺寸，進行合理排樣并繪制排樣圖

6、，計算條料寬度，確定下料方式并計算材料利用率;上一頁 下一頁 返回第一節(jié)沖壓模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則計算沖壓力并計算沖模的壓力中心;根據(jù)沖壓工序性質(zhì)和沖壓力，初步選定沖壓設(shè)備的型號、規(guī)格;確定凸、凹模間隙，計算凸、凹模工作部分的尺寸及公差;計算并確定模具主要零件(凸模、凹模、凸凹模、固定板、卻料板等)的外形尺寸以及彈性元件的自由高度;確定拉深模壓邊方式、拉深次數(shù)，進行各中間工序尺寸的分配及計算;根據(jù)已確定的模具結(jié)構(gòu)形式及計算的有關(guān)尺寸，選用標(biāo)準(zhǔn)模具零件和標(biāo)準(zhǔn)模架，參考有關(guān)模具圖冊，繪出模具結(jié)構(gòu)草圖。上一頁 下一頁 返回第一節(jié)沖壓模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則5.沖壓設(shè)備的校核根據(jù)繪制的模具結(jié)構(gòu)草圖，校核

7、沖壓設(shè)備的有關(guān)參數(shù)是否符合如下條件:模具的閉合高度應(yīng)在壓力機最大閉合高度與最小閉合高度之間;壓力機的滑塊行程必須滿足制件的成形要求。如拉深時為了便于放料和取件，壓力機行程應(yīng)大于拉深高度的2倍;壓力機公稱壓力必須大于沖壓力;為了便于安裝模具，壓力機的工作臺面尺寸應(yīng)大于模具下模座尺寸，臺面上的孔應(yīng)能保證制件或廢料漏卻。上一頁 下一頁 返回第一節(jié)沖壓模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則二、沖壓模設(shè)計時應(yīng)注意的問題1.沖裁模設(shè)計應(yīng)注意的問題(1)沖裁制件工藝性與經(jīng)濟性的關(guān)系制件的工藝性與經(jīng)濟性的關(guān)系主要應(yīng)考慮:制件材料成本占制件成本的比例很大，應(yīng)充分考慮材料的經(jīng)濟性;坯料形式方面，根據(jù)制件形狀、尺寸、生產(chǎn)批量及模具

8、結(jié)構(gòu)等因素。坯料形式有條料和卷料，確定板料規(guī)格和裁板方式時應(yīng)盡量使材料利用率高;排樣方式主要有無廢料排樣、少廢料排樣和有廢料排樣三種。(2)沖裁件尺寸精度和表面質(zhì)量 沖裁件的精度主要決定于模具的制造精度和裝配精度，沖裁件的表面質(zhì)量與材料性能、厚度、沖裁間隙、刃口銳鈍以及沖模結(jié)構(gòu)等有關(guān)。上一頁 下一頁 返回第一節(jié)沖壓模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則(3)制件的出件方式制件的出件有下出件與上出件兩種方式。下出件一般在凹模孔內(nèi)落下，制件不平整。上出件則由于頂件裝置作用，出件后比較平整。所以在模具設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)制件的質(zhì)量要求充分考慮出件方式。(4)沖壓設(shè)備選擇設(shè)計沖裁模時對于沖壓設(shè)備的選擇應(yīng)注意:沖裁模的總體結(jié)

9、構(gòu)尺寸必須與選用的沖壓設(shè)備相適應(yīng);沖裁過程各種力之總和最好在壓力機額定沖壓力的20%-80%以內(nèi);選擇的沖壓設(shè)備應(yīng)操作方便、安全可靠;選擇的沖壓設(shè)備壓力中心應(yīng)與模具設(shè)計壓力中心原則上保持一致。上一頁 下一頁 返回第一節(jié)沖壓模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則(5)模具結(jié)構(gòu)選擇根據(jù)制件形狀、尺寸、生產(chǎn)批量和精度要求選擇合適的模具結(jié)構(gòu)形式。若生產(chǎn)批量較大、精度要求不高的制件，可采用級進模結(jié)構(gòu);若生產(chǎn)批量不大、精度要求較高的制件，可采用復(fù)合模結(jié)構(gòu)。(6)導(dǎo)向裝置設(shè)計模具時，要合理地選擇導(dǎo)向裝置，尤其是沖薄板的小間隙沖裁模和生產(chǎn)批量很大的沖裁模，必須選用精度較高的導(dǎo)向裝置。(7)坯料的定位在設(shè)計選用定位零件時，注意

10、保證定位精確、有效可靠，并便于操作。上一頁 下一頁 返回第一節(jié)沖壓模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則2.彎曲模設(shè)計應(yīng)注意的問題彎曲模的設(shè)計是在確定彎曲工序的基礎(chǔ)上進行的。為了保證彎曲件的尺寸精度及表面質(zhì)量，設(shè)計時必須注意如下幾個問題:防止在壓彎過程中坯料滑動或偏移;防止彎曲過程中的變形;彎曲凹模圓角半徑的設(shè)計;彎曲過程中的安全性坯料的放入與壓彎后制件的取出應(yīng)迅速方便，并考慮模具結(jié)構(gòu)的安全性問題。3.拉深模設(shè)計應(yīng)注意的問題設(shè)計拉深模時，為了保證制件的尺寸精度和質(zhì)量，應(yīng)注意如下幾方面問題:上一頁 下一頁 返回第一節(jié)沖壓模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則拉深模結(jié)構(gòu)的選擇;壓料裝置的設(shè)計設(shè)計拉深模時，要合理地選擇壓料裝置;選

11、用合理的出件裝置應(yīng)根據(jù)拉深件的表面質(zhì)量及尺寸精度不同而采用不同的出件裝置。如當(dāng)制件要求底部較平時，不能采用下漏的剛性推件裝置，而必須采用彈性頂件裝置;導(dǎo)向裝置的選擇，設(shè)計拉深模時，通常情況下可不必采用導(dǎo)向裝置，只需在安裝時將上、下模對準(zhǔn)，調(diào)整好上、下模的間隙即可;拉深工藝計算，拉深模設(shè)計時，要對拉深工藝進行準(zhǔn)確計算，尤其是多次拉深才能成形的模具，其拉深次數(shù)、各次拉深的尺寸應(yīng)滿足拉深變形工藝要求，否則模具設(shè)計得再好，也難以拉深成形。上一頁 返回第二節(jié)塑料模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則一、塑料模設(shè)計程序1.熟悉塑料制件及其材料性能2.制件工藝性分析3.了解生產(chǎn)條件和模具制造水平4.確定制件成型工藝和設(shè)備

12、(1)確定成型方法根七 (2)確定成型工藝條件 (3)初步選擇成型設(shè)備5.確定模具類型及結(jié)構(gòu)先根據(jù)制件的成型工藝方案確定模具類型，即注射模、壓縮模、壓注模、吹塑模、熱流道模等，然后確定模具結(jié)構(gòu)方案。下一頁 返回第二節(jié)塑料模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則6.模具結(jié)構(gòu)草圖的繪制7.模具與成型設(shè)備關(guān)系的校核8.模具零件的必要計算成型零件工作尺寸計算;成型零件及主要受力部件的強度與剛度校核;冷卻面積和加熱功率計算;脫模力與抽拔力計算;料銷等側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的有關(guān)計算。9.校對與審核(1)成型設(shè)備方面 注射量、注射壓力、鎖模力夠不夠;注射機噴嘴與澆口套能否正確接觸;模具的安裝、制件的抽芯和脫模有無問題。上一頁

13、下一頁 返回第二節(jié)塑料模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則(2)模具結(jié)構(gòu)方面 分型面位置及其加工精度是否滿足需要，會不會發(fā)生溢料，開模后是否能保證制件留在模具有推出裝置的一側(cè);型腔布置、澆注、排氣系統(tǒng)的位置大小是否恰當(dāng);推出脫模方式是否合理，推桿、推管的大小、數(shù)量和配置是否合適，推件板會不會被型芯卡住，會不會擦傷成型零件;側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)中的滑塊與推桿是否會發(fā)生干涉;模具結(jié)構(gòu)是否安全可靠。(3)模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)方面 冷卻介質(zhì)流動路線位置、大小、數(shù)量是否合適，加熱器的功率、數(shù)量、安裝是否合適。(4)滿足制件性能和質(zhì)量要求方面 塑料熔體的流動、縮孔、熔接痕、裂口、脫模斜度等是否影響塑料制件的使用性能、尺寸精度

14、、表面質(zhì)量等方面的要求。上一頁 下一頁 返回第二節(jié)塑料模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則二、塑料模設(shè)計時應(yīng)注意的問題模具結(jié)構(gòu)的合理性、經(jīng)濟性、適用性，參照資料上的典型模具結(jié)構(gòu)或自行設(shè)計的模具結(jié)構(gòu)都必須根據(jù)產(chǎn)量和實際生產(chǎn)條件，認(rèn)真分析，吸收精華部分，做到結(jié)構(gòu)合理、經(jīng)濟適用，對目前生產(chǎn)中廣泛使用的先進而又成熟的模具結(jié)構(gòu)和設(shè)計計算方法，也應(yīng)積極引用;合理設(shè)計模具零部件，模具的零部件，尤其是成型零件，對塑料制件的質(zhì)量及成型工藝的順利進行影響很大，設(shè)計時必須注意結(jié)構(gòu)形狀合理、尺寸正確、制造工藝性好、材料及熱處理要求合適，視圖表達、尺寸標(biāo)準(zhǔn)、形狀位置誤差及表面粗糙度等要符合國家標(biāo)準(zhǔn);上一頁 下一頁 返回第二節(jié)塑料模設(shè)

15、計的一般指導(dǎo)性原則塑料成型工藝特性與模具設(shè)計的關(guān)系，模具設(shè)計時要充分考慮塑料的流動性、收縮性、結(jié)晶性、吸濕性等，這是塑料模設(shè)計的重要基礎(chǔ);充分利用塑料模塑成型的優(yōu)越性，制件結(jié)構(gòu)形狀盡量都用模具成型，以減少后加工工序;模具結(jié)構(gòu)應(yīng)便于操作與維修，且安全可靠。上一頁 返回第三節(jié)壓鑄模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則一、壓鑄模設(shè)計程序1.分析壓鑄件和鑄件圖鑄件材料分析鑄件材料及其成形性能，分析材料的流動性、線收縮、熱裂傾向性以及熱熔性等，以便于模具的設(shè)計。鑄件結(jié)構(gòu)要素分析鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性，鑄件壁厚和肋的位置與尺寸、孔與槽的位置與尺寸，轉(zhuǎn)接部位過渡圓角的大小、鑄件上的凸紋、螺紋、以及嵌件的數(shù)量、位置和尺寸等是否符合

16、壓鑄工藝性要求。壓鑄件的尺寸精度、形狀與位置精度是否符合壓鑄工藝性要求。2.鑄件壓鑄工藝條件，選定壓鑄設(shè)備根據(jù)鑄件材料，選擇合適的壓鑄成形工藝條件，并進行精確計算與分析后選定符合要求的壓鑄機規(guī)格型號。下一頁 返回第三節(jié)壓鑄模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則3.模具制造生產(chǎn)能力在設(shè)計壓鑄模之前，應(yīng)先了解模具制造生產(chǎn)能力。因為加工設(shè)備的數(shù)量、類型、精度、加工范圍，工具、工藝裝備、測量手段及標(biāo)準(zhǔn)件供應(yīng)狀況等對模具設(shè)計都具有重大的影響。4.壓鑄模結(jié)構(gòu)方案(1)確定每模型腔數(shù)量 每模型腔數(shù)量根據(jù)鑄件的生產(chǎn)批量、輪廓尺寸、形狀及投影面積、壓鑄機的壓室容量、澆注系統(tǒng)設(shè)置、模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度以及經(jīng)濟成本等方面綜合考慮后確

17、定。(2)選擇通用模架 根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)要素及輪廓尺寸，以及壓鑄機的安裝尺寸和方式，經(jīng)適當(dāng)計算后選定通用模架。上一頁 下一頁 返回第三節(jié)壓鑄模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則 (3)確定分型面、澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng) 分型面的選擇與澆注系統(tǒng)形式密切相關(guān)，而排氣、溢流系統(tǒng)又與澆注系統(tǒng)密切相關(guān)。因此，對每一特定壓鑄件，在設(shè)計模具時應(yīng)將這三方面進行綜合考慮。在對鑄件結(jié)構(gòu)要素的分析和金屬液在型腔中可能出現(xiàn)的流動形態(tài)分析的基礎(chǔ)上，確定一種既有利于填充和排溢，又使分型面的設(shè)置較為方便的方案。(4)確定抽芯和推出機構(gòu) 針對鑄件需要抽芯部位的具體情況確定采用斜銷抽芯機構(gòu)或斜滑塊抽芯機構(gòu)。根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點，選用合適的推出機構(gòu)。

18、若推出零件是較細(xì)的推桿，因使用時容易損壞，所以設(shè)計推出機構(gòu)時應(yīng)考慮便于更換推出零件。上一頁 下一頁 返回第三節(jié)壓鑄模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則(5)確定結(jié)構(gòu)主體和各零部件裝配連接方案通過前面幾個步驟，模具已形成基本結(jié)構(gòu)形式，這里需進一步確定的內(nèi)容，型腔組成部分的鑲拼與固定方式、模具主體套板的安排與模具的導(dǎo)向與定位零件的設(shè)置、抽芯和推出機構(gòu)、加熱方式、冷卻水道的設(shè)置部位及流動路線。5.模具設(shè)計中的分析計算進行壓鑄模設(shè)計時，對一些設(shè)計的主要參數(shù)需進行必要的分析計算，對構(gòu)件強度、剛度以及安裝尺寸要進行校核計算。具體包括以下幾方面:(1)脫模阻力與脫模力的校核 主要包括鑄件對抽芯部位包緊力的計算與抽芯力的校核、鑄件對動模型芯的包緊力的計算和推件力的校核、推桿截面積與強度的校核等。上一頁 下一頁 返回第三節(jié)壓鑄模設(shè)計的一般指導(dǎo)性原則(2)壓鑄機有關(guān)參數(shù)的確定 主要包括鎖模力的校核、每模型腔數(shù)的校核、壓室容量的校核、模具外形尺寸與壓鑄機的最大和最小合模距離的校核。(3)澆注系統(tǒng)和排氣、溢流系統(tǒng)的分析計算 主