新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)制動(dòng)片模具設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)制動(dòng)片模具設(shè)計(jì)院（系）名稱工學(xué)院機(jī)械系專業(yè)名稱材料成型及控制工程新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)制動(dòng)片模具設(shè)計(jì)摘要隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，粉末冶金技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣泛，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中，幾乎都有模具加工生產(chǎn)，它不僅與整個(gè)機(jī)械行業(yè)密切相關(guān)，而且與人們的生活緊密相連。由于粉末冶金工藝具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本低以及可加工復(fù)雜形狀工件等一系列優(yōu)點(diǎn)，在汽車、輕工、電機(jī)電器、家用電器，航天航空，以及日常生活用品等行業(yè)應(yīng)用越來越廣泛。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高，粉末冶金模具作為現(xiàn)代高速成型技術(shù)在工藝裝備中起到越來越大的作用。本設(shè)計(jì)的依托項(xiàng)目是采用粉末冶金法研制新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)制動(dòng)器襯墊。本設(shè)計(jì)內(nèi)容——粉末冶金模具，是制備制動(dòng)器襯墊的必要設(shè)備，制品的尺寸精度與成型或精整模具尺寸精度密切相關(guān)，特別是異型復(fù)雜、集合尺寸精度高地零件，其精度主要靠模具保證。因此，本設(shè)計(jì)主要解決制動(dòng)器襯墊的模具設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵字：粉末冶金；制動(dòng)片；模具設(shè)計(jì)。

ThenewwindturbinebrakepadsmolddesignAbstractWiththedevelopmentofeconomy,powdermetallurgicaltechnologyiswidelyusedinnationaleconomicsectors,almostallmoldprocessingproduction,itisnotonlycloselyrelatedwiththemachineryindustry,butalsocloselyconnectedwithpeople'slife.Becauseofpowdermetallurgyprocesswithhighefficiency,stablequality,lowcostandcanbeprocessedwithcomplicatedshapesadvantages,suchascars,lightindustry,motorinelectricalappliances,householdappliances,aerospace,anddailynecessities,etc.Withthecontinuousdevelopmentofindustrialproducts,andconstantlyimprovethelevelofproductiontechnology,powdermetallurgymouldasmodernhigh-speedmoldingtechnologyintheprocessofequipmenthaveplayedmoreandmoreimportantrole.Thedesignofahole,blankingmould.Afterdataaccess,firsttopressbeforesuppressedprocessanalysis,theprocessanalysisandcontrast,usingone-waypressingprocess,basedonthequality,density,presswithdiameterofsuchheight,preliminarydeterminationofrods,Yinmoldanddie.Toanalysisthepressprocessingmachinetypeselectionforthedesignofthemould.Thedesignthatwilldieaftereachtypeofworkwilldiepartsdesignprocess,drawthepartofassemblyanddie.Keywords:Powdermetallurgy,Eccentric,Moulddesign.目錄1緒論 11.1模具技術(shù)的發(fā)展 11.1.1模具 11.1.2模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 11.2模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 21.3粉末冶金模具現(xiàn)狀 22粉末冶金模具設(shè)計(jì)及方法 32.1新風(fēng)力發(fā)電機(jī)制動(dòng)片概述 32.2粉末冶金模具設(shè)計(jì)概述 42.2.1粉末冶金模具設(shè)計(jì)基本原則 42.2.2粉末冶金模具設(shè)計(jì)基本方法 52.2.3壓坯設(shè)計(jì) 62.2.3.1壓坯形狀設(shè)計(jì) 62.2.3.2壓坯精度設(shè)計(jì) 62.2.4壓坯形狀的分類 92.2.5壓坯密度分布與壓制方式選擇 103模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 123.1成型模結(jié)構(gòu)基本方案 123.2成型模零件尺寸計(jì)算及材料選擇 133.2.1陰模及模套尺寸確定及結(jié)構(gòu) 133.2.2上沖模尺寸確定及結(jié)構(gòu) 153.2.3送料機(jī)構(gòu) 163.2.4料倉(cāng)結(jié)構(gòu) 163.3彈簧浮動(dòng) 183.3.1陰模浮動(dòng) 183.3.2模沖及壓套浮動(dòng) 183.4成型模主要零件連接 193.4.1陰模與模板的連接 193.4.2上模沖的連接 193.4.3導(dǎo)柱與模板的連接 203.4.4模具裝配圖 214其他輔助零件設(shè)計(jì)及模具校核 224.1其他輔助零件及材料選擇 224.2模具的強(qiáng)度校核 235工藝參數(shù)及其影響因素 245.1金屬粉末松裝密度及其影響因素 245.2壓坯的回彈率及影響因素 246模具有限元分析 266.1有限元分析理論概述 266.2制動(dòng)片模腔模型 276.3ANSYS有限元分析進(jìn)程 276.3.1ANSYS環(huán)境簡(jiǎn)介 276.3.2ANSYS建模過程 28總結(jié) 32致謝 33參考文獻(xiàn) 341緒論1.1模具技術(shù)的發(fā)展1.1.1模具在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具是重要的工藝裝備之一，它在鑄造、鍛造、沖壓、塑料、橡膠、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生產(chǎn)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。由于采用模具進(jìn)行生產(chǎn)能提高生產(chǎn)效率、節(jié)約原材料、降低成本，并保證一定的加工質(zhì)量要求，所以，汽車、飛機(jī)、拖拉機(jī)、電器、儀表、玩具和日常品等產(chǎn)品的零部件很多都采用模具進(jìn)行加工。據(jù)國(guó)際技術(shù)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2000年產(chǎn)品零件粗加工的75%，精加工的50%都由模具加工完成。在世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，模具工業(yè)的發(fā)展是很迅速的，據(jù)有關(guān)資料介紹，某些國(guó)家的模具總產(chǎn)值已超過了機(jī)床工業(yè)的總產(chǎn)值，其發(fā)展速度超過了機(jī)床、汽車、電子等工業(yè)。模具工業(yè)在這些國(guó)家已擺脫了從屬地位而發(fā)展成為獨(dú)立的行業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一。模具技術(shù)，特別是制造精密、復(fù)雜、大型、長(zhǎng)壽命模具的技術(shù)，已成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一[1]。1.1.2模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 模具在現(xiàn)代生產(chǎn)中，是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過一定的方式使原材料成形。例如，沖壓件和鍛件是通過沖壓或鍛造方式使金屬材料在模具內(nèi)發(fā)生塑性變形而獲得的：金屬壓鑄件、粉末冶金零件以及塑料、陶瓷、橡膠、玻璃等非金屬制品，絕大多數(shù)也是用模具成形的。由于模具成形具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、省料和低成本等特點(diǎn)，現(xiàn)已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，特別是汽車、拖拉機(jī)、航空航天、儀器儀表、機(jī)械制造、家用電器、石油化工、輕工日用品等工業(yè)部門得到極其廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用模具制造的零件，在飛機(jī)、汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)電器、儀器儀表等機(jī)電產(chǎn)品中占60％～70％；在電視機(jī)、錄音機(jī)、計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品中占80％以上，在自行車、手表、洗衣機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇等輕工產(chǎn)品中占85％以上。據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2000年，機(jī)械零件粗加工的75％和精加工的50％都將由模具成形來完成。模具技術(shù)，特別是制造精密、復(fù)雜、大型、長(zhǎng)壽命模具的技術(shù)，已成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一。1.2模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位盡管我國(guó)的模具工業(yè)這些年來發(fā)展較快，模具制造的水平也在逐步提高，但和工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍存在較大差距，主要表現(xiàn)在模具品種少、精度差、壽命短、生產(chǎn)周期長(zhǎng)等方面。為了促進(jìn)我國(guó)沖壓模具技術(shù)的發(fā)展,從計(jì)算機(jī)技術(shù)、先進(jìn)加工技術(shù)及裝備、其它新技術(shù)與沖壓模具等方面分析了我國(guó)沖壓模具的技術(shù)現(xiàn)狀。結(jié)果表明:經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國(guó)的沖壓模具總量位居世界第三位,加工技術(shù)裝備基本已與世界先進(jìn)水平同步。以汽車覆蓋件為代表的大型、復(fù)雜、精密沖壓模,用CAD/CAM/CAE軟件進(jìn)行三維設(shè)計(jì)和模擬,靠高速、精密的加工設(shè)備生產(chǎn),用新型研磨或拋光代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工研磨拋光,提高模具質(zhì)量。這些都代表了沖壓模具發(fā)展的趨勢(shì)[1]。1.3粉末冶金模具現(xiàn)狀80年代后，我國(guó)的一些主要粉末冶金機(jī)械零件生產(chǎn)企業(yè)，先后從日本、歐洲及美國(guó)引進(jìn)了高壓縮性霧化鐵粉成套霧化裝備，鐵粉精還原爐，臥式霧化銅粉裝置，機(jī)械式與液壓式粉末冶金壓機(jī)，網(wǎng)帶式、推進(jìn)式及步移梁式燒結(jié)爐，氮基氣氛裝置，水蒸汽處理爐，連續(xù)式雙金屬帶材和CM(DU)帶材生產(chǎn)線，噴撒法生產(chǎn)銅基摩擦片生產(chǎn)線，以及鐵基結(jié)構(gòu)零件、微型精密銅基含油軸承，電機(jī)車受電弓滑板，銅基過濾元件，銅基摩擦材料，雙金屬帶材和CM(DU)帶材等的制造技術(shù)。通過消化、吸收這些引進(jìn)技術(shù)與設(shè)備，有力地推動(dòng)了我國(guó)粉末冶金機(jī)械零件工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，使其生產(chǎn)技術(shù)水平有了明顯提高。例如含油軸承洗衣機(jī)、電機(jī)用含油軸承1983年以前全部從日本進(jìn)口，1987年北京粉末冶金工業(yè)公司實(shí)驗(yàn)廠試制成這種軸承后，擋住了進(jìn)口?，F(xiàn)在該廠年產(chǎn)量數(shù)以百萬計(jì)，微型精密含油軸承是音像機(jī)器和微小型電機(jī)不可替代的關(guān)鍵零件。我國(guó)生產(chǎn)這種含油軸承的能力已超過2億件/年，材料有銅基、鐵基及鐵銅合金等。飛速發(fā)展的粉末冶金制品，也給模具制造帶來了飛速的發(fā)展。有單一的整體式的模具到復(fù)雜的組合式的模具一應(yīng)俱全，產(chǎn)品數(shù)量直線上升。這就為現(xiàn)在的模具設(shè)計(jì)提出了新的要求：高的壽命，高的強(qiáng)度，高的耐磨性，高的韌性，高的耐熱性等。這就給設(shè)計(jì)工作者提出了更高的要求。這不僅要求對(duì)模具制造工藝了如指掌，而且要對(duì)材料的性能及特點(diǎn)非常熟悉。國(guó)外在偏心輪模具制造方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，我國(guó)也已向這方面邁進(jìn)。不久的將來我們可完全掌握全自動(dòng)化加工工序[1]。2粉末冶金模具設(shè)計(jì)及方法2.1新風(fēng)力發(fā)電機(jī)制動(dòng)片概述制動(dòng)襯墊是制動(dòng)器的一個(gè)重要零部件，制動(dòng)性能好、壞對(duì)其有直接的關(guān)系。風(fēng)力發(fā)電機(jī)上使用的制動(dòng)襯墊與普通的工業(yè)制動(dòng)器有很大區(qū)別：風(fēng)力發(fā)電制動(dòng)襯墊要求產(chǎn)品能在風(fēng)沙、雨雪、鹽霧等惡劣的氣候條件下保持穩(wěn)定的性能；要求產(chǎn)品壽命能達(dá)到10年以上的工作周期；要求產(chǎn)品保證良好的耐磨性同時(shí)對(duì)被動(dòng)盤的損傷??；要求保證適中穩(wěn)定的摩擦系數(shù)等。零件材質(zhì)為AZ91，壓坯密度為1.81g/cm2,原料粉末的松裝密度為0.84g/cm2。零件圖基本尺寸如下：圖2-1零件圖由上述條件知壓縮比k=1.81/0.84=2.15裝分高度h粉=2.15×18=38.7mm2.2粉末冶金模具設(shè)計(jì)概述粉末冶金是制取金屬粉末并通過成型和燒結(jié)等工藝將金屬粉末或與非金屬粉末混合成制品的加工方法，既可制取普通熔煉方法難以制取的特殊材料，又可制造各種精密的機(jī)械零件，省工省料。但其模具和金屬粉末成本較高，批量小或制品尺寸過大時(shí)不宜采用。粉末冶金材料和工藝與傳統(tǒng)材料相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）材料利用率高。用一般切削加工方法制造機(jī)械零件時(shí)，材料利用率約為40%到50%，甚至更低，而粉末冶金方法的材料利用率可達(dá)95%以上。（2）生產(chǎn)效率高。隨著粉末冶金壓制設(shè)備和燒結(jié)設(shè)備的自動(dòng)化程度提高，一臺(tái)粉末冶金專用壓機(jī)，產(chǎn)量通常為1000至10000件。（3）節(jié)約有色金屬。由于粉末冶金的幾何形狀非常接近實(shí)際產(chǎn)品的要求，因此后續(xù)加工少，甚至不需要加工；同時(shí)在減摩材料領(lǐng)域多孔鐵可替代青銅等。（4）節(jié)省機(jī)床。節(jié)約切削加工機(jī)床及其占地面積。粉末冶金機(jī)械零件是目前粉末冶金工業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品，其主要包括燒結(jié)金屬含油軸承、燒結(jié)金屬結(jié)構(gòu)零件及燒結(jié)金屬摩擦材料制品等。粉末冶金機(jī)械零件先后經(jīng)過了形狀簡(jiǎn)單且力學(xué)性能較低的含油軸承等制品，隨著溫壓、等靜壓等新技術(shù)的開發(fā)，制造的粉末冶金結(jié)構(gòu)零件形狀越來越復(fù)雜，力學(xué)性能也越來越高[2]。2.2.1粉末冶金模具設(shè)計(jì)基本原則為了發(fā)揮粉末冶金工藝具有的材料消耗低、少、無、切削，生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，形成了眾多的粉末成型方法，其模具種類也多種多樣，應(yīng)用最廣泛的是壓模、精整模、鍛模。粉末冶金模具設(shè)計(jì)關(guān)系到制品生產(chǎn)的質(zhì)量、成本、安全、生產(chǎn)率和自動(dòng)化等問題，從而提出了對(duì)模具設(shè)計(jì)的基本原則：（1）保證坯件達(dá)到幾何形狀、精度、和表面粗糙度、坯件密度及其分布等三項(xiàng)基本要求。（2）合理設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)和選擇模具材料。保證模具零件具有足夠高的強(qiáng)度、剛度、硬度、高耐磨性和使用壽命，便于操作調(diào)節(jié)，安全可靠，盡可能實(shí)現(xiàn)模具自動(dòng)化。（3）注意模具結(jié)構(gòu)和零件制造的可加工性和成本問題。逐步實(shí)現(xiàn)模具的通用化、系統(tǒng)化、采用通用模架和通用零件，提高設(shè)計(jì)效率，實(shí)現(xiàn)部分模架零件的批量生產(chǎn)，提高模架質(zhì)量，降低模具總成本[3]。2.2.2粉末冶金模具設(shè)計(jì)基本方法粉末冶金模具設(shè)計(jì)的基本方法：（1）掌握有關(guān)設(shè)計(jì)資料，作為模具設(shè)計(jì)依據(jù)。包括制品圖紙及技術(shù)要求，制品生產(chǎn)批量及工藝流程、工藝參數(shù)、壓機(jī)類型及技術(shù)參數(shù)；模具加工設(shè)備及能力；了解模具在使用中曾出現(xiàn)的問題等。（2）根據(jù)制品圖紙進(jìn)行壓坯設(shè)計(jì)，選擇壓機(jī)和壓制方式，設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)圖紙，分析是否用于粉末冶金方法生產(chǎn)。（3）模具材料選擇及要求，由于壓模、精整模、鍛模都是在較高壓力下工作，模具工作表面要承受嚴(yán)重的粉末摩擦，特別是鍛模在較高溫度下工作，承受沖擊載荷。因此，主要模具零件材料應(yīng)具有高強(qiáng)度、高硬度和高耐磨性；高的剛度和小的膨脹系數(shù)；優(yōu)良的熱處理性能和一定韌性；較好的機(jī)加工性能。粉末冶金模具的主要零件為：陰模、芯模、模沖。陰模材料一般選用工具鋼、高速鋼和硬質(zhì)合金。芯桿材料可選擇與陰模材料大致相同。只是熱處理硬度低與陰模，特別對(duì)細(xì)長(zhǎng)芯桿更具有較高韌性。模沖的工作條件主要要求材料具有良好的韌性，一般選擇低合金工具鋼、炭素工具鋼、青銅等。輔助零件模套、壓墊、模座、頂桿、控制桿、模板等選用45號(hào)、50號(hào)或40Cr、GCr15。鍛模材料要求高溫強(qiáng)度高，熱處理后硬度比壓模低。一般采用3Cr2W8V、4Cr5W2VSi、5Cr4W5MoV等模具鋼。（4）模具主要零件尺寸的計(jì)算方法，關(guān)鍵在于正確選擇設(shè)計(jì)參數(shù)（如彈性后效、燒結(jié)收縮率、精證余量、機(jī)加工余量）。由于粉末成分和性能、工藝條件和設(shè)備不同，實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)引起設(shè)計(jì)參數(shù)的一定變化，要求在選擇時(shí)留有可調(diào)節(jié)的余地才能保證模具零件尺寸計(jì)算準(zhǔn)確。（5）繪制模具裝配圖和零件圖，合理提出模具加工技術(shù)要求[3]。2.2.3壓坯設(shè)計(jì)壓坯設(shè)計(jì)定著一種零件能否采用粉末冶金方法壓制成型。它是粉末冶金模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)之一，而且是推廣粉末冶金制品的重要環(huán)節(jié)。壓坯設(shè)計(jì)主要包括壓坯形狀設(shè)計(jì)、壓坯精度設(shè)計(jì)和密度設(shè)計(jì)。2.2.3.1壓坯形狀設(shè)計(jì)采用粉末冶金零件代替普通機(jī)加工零件時(shí)，除了技術(shù)上滿足原零件的設(shè)計(jì)和使用要求外，還要考慮零件外形能否由粉末壓制成形，這就需要把零件設(shè)計(jì)成適于壓制的粉末壓坯。粉末壓坯形狀設(shè)計(jì)，一般是從以下五個(gè)方面考慮進(jìn)行設(shè)計(jì)的：①粉末均勻充填程度；②粉末壓制難易程度；③脫模難易程度；④壓模結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度耐用性；⑤能否簡(jiǎn)化壓模結(jié)構(gòu)和制造。2.2.3.2壓坯精度設(shè)計(jì)壓坯精度設(shè)計(jì)主要是尺寸精度和位置精度的確定.由于粉末壓制成形特點(diǎn)，在尺寸精度確定時(shí)，我們把粉末冶金零件不同位置尺寸分為a、b兩個(gè)尺寸級(jí)別如圖2-1所示；這兩個(gè)不同尺寸級(jí)別的零件在通過不同最終工序處理后所獲得的精度極限值分別如表2-2-1所示。圖2-2關(guān)于粉末冶金零件兩種不同級(jí)別尺寸的示意a表示依賴與模具的尺寸b表示依賴于壓力和模具的尺寸表2-2按圖2-2所確定的尺寸級(jí)別a和b的精度（尺寸為18～30mm）最終工序按圖2—1的尺寸精度通常獲得精度等級(jí)極限值（um）高精度中等精度較低精度精整、整形和某些沉淀硬化處理A1352-----B-----33130燒結(jié)A-----52210B-----84520淬火A-----52520B-----130520表2-2各種工序的精度等級(jí)應(yīng)該指出，粉末冶金零件的徑向尺寸精度是比較容易達(dá)到高精度要求的，而軸向尺寸精度比較難控制，這與材料成分、粉末性能、壓制燒結(jié)條件、精整方式以及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)、模具材料等因素有關(guān)。復(fù)壓復(fù)燒態(tài)零件，徑向尺寸精度9-10級(jí)；經(jīng)自動(dòng)全精整或復(fù)壓的小零件，軸向尺寸偏差約為0.03-0.05買賣；在自動(dòng)壓制壓坯的軸向高度偏差約為±0.10-0.15mm.壓坯上依賴模具尺寸的a級(jí)尺寸精度，一般必須在模具設(shè)計(jì)尺寸精度高一級(jí)條件下才能達(dá)到?？傊?，采用粉末冶金的壓制-燒結(jié)-精整工藝制取的高精度零件比采用普通機(jī)加工方法來支取是很經(jīng)濟(jì)的。常見的粉末冶金零件的位置精度，有同軸度、平行度、垂直度和圓跳動(dòng)等。采用全精整時(shí)，在平行于壓制方向的壓坯側(cè)面，其平行度可達(dá)7～8級(jí)，在垂直于壓制方向的壓坯上下端面，其平行度精度只能達(dá)9～10級(jí)。一般條件下，壓坯垂直精度為9～10級(jí)。壓坯的表面粗糙度主要取決于模具工作表面的粗糙度，也與粉末性能和工藝條件有關(guān)。平行于壓制方向壓坯側(cè)面的粗糙度較低，不精整時(shí)可達(dá)Ra0.4～1.6，精整后可達(dá)Ra0.1～0.4；壓坯的端面和錐形、球形側(cè)面，由于精整時(shí)它們與模壁之間玩明顯的相對(duì)移動(dòng)，所以粗糙度仍為Ra0.4～1.6[4]。2.2.3.3壓坯密度設(shè)計(jì)壓坯密度設(shè)計(jì)關(guān)系到零件的物理和機(jī)械性能及使用性能，而且對(duì)壓坯形狀、精度設(shè)計(jì)產(chǎn)生很大影響，壓坯密度主要根據(jù)零件使用條件和物理、機(jī)械性能來確定。粉末冶金鐵基零件密度可分為下列四類[4]：分類密度(g/cm3)孔隙度(%)單位壓力(Mpa)低密度零件<6.3>20<45中密度零件6.3—7.19--20450---825較高密度零件7.1—7.62---9>825高密度零件>7.6<2液相燒結(jié)和浸透工藝制作表2-3粉末冶金鐵基零件密度分類由此可知，粉末冶金方法可以滿足多種使用性能零件的要求。它可以制作多孔材料，也可以制作接近理論密度的高致密度零件，滿足高負(fù)荷下使用零件對(duì)強(qiáng)度、韌性的要求。應(yīng)該指出，制作高密度零件，往往還需采用合金化熱處理和熱鍛等工藝措施，這樣不僅增加制造成本，而且使零件形狀和精度受到限制。一般來說，三者之間關(guān)系為：低密度零件，形狀可以復(fù)雜些，精度也可以高些；高密度零件，形狀和精度都要相對(duì)降低。同時(shí)，在設(shè)計(jì)各種坯件時(shí)，應(yīng)注意壓力中心問題。應(yīng)當(dāng)使壓坯的壓力中心與陰模外形的中心、模沖承壓墊板的中心以及壓機(jī)的壓力中心重合。否則，會(huì)產(chǎn)生額外的彎距，使壓機(jī)活動(dòng)橫梁臺(tái)面歪斜，加劇導(dǎo)柱的磨損；并使上、下模沖承受額外彎距，輕則使配合間隙分配不對(duì)稱，劃傷模壁，重則使模沖彎斷。對(duì)于幾何形狀對(duì)稱的截面，其壓力中心即為幾何中心；對(duì)幾何形狀非對(duì)稱截面，其壓力中心應(yīng)是截面的重心。2.2.4壓坯形狀的分類從模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)，將壓坯形狀分成五種類型。其他類型是基本類型的組合。如圖名稱示圖無臺(tái)階柱體類實(shí)體有孔帶臺(tái)階圓柱體類帶外臺(tái)階帶內(nèi)臺(tái)階帶內(nèi)外臺(tái)階圖2-3壓坯形狀分類制動(dòng)片屬于實(shí)體類的壓坯形式。2.2.5壓坯密度分布與壓制方式選擇壓坯密度的均勻性，是大壓模設(shè)計(jì)要解決的主要壓制質(zhì)量指標(biāo)。在壓制過程中，影響壓坯密度分布均勻性的因素較多，除了粉末成份、性能及模具表面質(zhì)量外，主要有兩個(gè)方面：一是由于與模壁之間的摩擦所引起的壓坯密度不均勻分布，它與壓制方式有關(guān)。另一是當(dāng)模腔中的粉末同時(shí)受到壓縮時(shí)，粉末體產(chǎn)生柱式流動(dòng)，幾乎不產(chǎn)生明顯的橫向流動(dòng)，所以壓坯密度分布的均勻性還與模腔內(nèi)各部分粉末裝填高度、壓縮比、壓縮速率或最后壓縮速度有關(guān)，這些都可以通過壓制工藝參數(shù)來控制。

由于粉末與模壁之間的摩擦，所引起壓坯密度無論是在高度還是橫截面的分布都是不均勻的，特別是隨著壓坯高徑比的增大引起的壓坯密度沿高度方向的不均勻越來越大。但是壓制方式不同，壓坯密度分布有很大差別。單向壓制時(shí)，壓坯密度分布很不均勻，如果采用雙向壓制中的非同時(shí)雙向壓制或摩擦芯桿壓制，可以顯著改善壓坯密度分布的不均勻性。明確了壓坯密度分布與壓制方式之間的關(guān)系后，要解決壓模設(shè)計(jì)中壓坯密度分布的均勻性，必須根據(jù)壓坯的形狀、高徑比、生產(chǎn)批量和壓機(jī)選擇壓制方式和壓模結(jié)構(gòu)類型。（1）當(dāng)圓柱體壓坯的高徑比H/D≤1時(shí)，圓筒形壓坯的高壁厚比H/T≤3時(shí)，可采用單向壓制和單向壓模。（2）當(dāng)H/D＞1或H/T＞3時(shí)，則通常采用雙向壓制和雙向壓模；（3）當(dāng)H/T＞4時(shí)，最好采用壓制時(shí)芯桿和陰模能相對(duì)移動(dòng)的壓模；（4）當(dāng)H/T＞6～10時(shí)，可采用摩擦芯桿壓?；驂褐茣r(shí)陰模、芯桿和上模能相對(duì)下模沖移動(dòng)的壓模結(jié)構(gòu)。一般浮動(dòng)芯桿的移動(dòng)速度約等于陰模移動(dòng)速度二分之一。但上模沖的移動(dòng)速度要比陰模和芯桿大，才能保證壓坯密度分布均勻。又由圖2-1得出制動(dòng)片的高徑比H/D＝18/31＜1可采用單向壓制和單向壓模[5]。3模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1成型模結(jié)構(gòu)基本方案成型模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原始依據(jù)可按如下幾點(diǎn)確定：（1）壓坯形狀、精度和粗糙度由壓坯工藝確定。（2）生產(chǎn)方式是機(jī)動(dòng)還是手動(dòng)，由生產(chǎn)批量和產(chǎn)條件確定。（3）壓制方式采用哪一種，由壓坯形狀和密度均勻性要求，以及模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度確定。（4）采用何種壓機(jī)由壓制壓力，脫模力和壓制行程，工作臺(tái)面積，以及模具特殊的動(dòng)作需要等因素來確定。成型模設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，按如下順序進(jìn)行：（1）壓制上面的選擇壓坯在壓制時(shí)那個(gè)面向上，這需綜合各方面的因素比較來確定。這些因素諸如側(cè)正面積弊、密度的均勻性、壓制壓力、壓坯精度、裝粉模具以及磨具加工等。（2）補(bǔ)償裝粉的考慮對(duì)于壓制方向變橫截面的壓坯，為了使壓坯的不同部分壓制密度均勻，應(yīng)該采用何種組合結(jié)構(gòu)（選擇合理的分形面）達(dá)到補(bǔ)償裝粉的目的，以便待到基本相同的壓縮比。（3）脫模方式對(duì)無臺(tái)階的壓坯，是考慮采用頂出式（下模沖將壓坯訂出陰模）還是拉下式（下沖模不動(dòng)，將陰模拉下，脫出壓坯）。對(duì)于帶臺(tái)階件，球面件、螺旋面件，以及多平行孔件，需要從模具結(jié)構(gòu)上來解決問題。（4）構(gòu)方案的確定根據(jù)壓坯的形狀、壓制方式、脫模方式、補(bǔ)償裝粉的要求和軋機(jī)具有的動(dòng)作來確定模具結(jié)構(gòu)方案。最好畫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。（5）計(jì)算裝粉結(jié)構(gòu)和陰模壁厚根據(jù)壓坯高度和選擇的壓縮比，算出裝粉高度、陰模壁厚，對(duì)于中心根據(jù)結(jié)構(gòu)或習(xí)慣用途來確定，一般陰模外徑與內(nèi)經(jīng)之比為2-4，對(duì)于較大的陰模，則應(yīng)根據(jù)強(qiáng)度和剛度條件來計(jì)算。（6）繪制結(jié)構(gòu)總裝圖先匯出壓坯圖，以它為中心，現(xiàn)縱向后橫向，逐步向外展開。先畫出陰模、芯棒和上下模沖。根據(jù)已選定的結(jié)構(gòu)方案及具體結(jié)構(gòu)上的需要（如脫模連接上下定位、導(dǎo)向、強(qiáng)度和剛度等）逐步畫出其它零件。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮以下幾個(gè)方面的問題：（1）主要零件的連接方式陰模、芯棒和上下模沖的連接，要考慮使用中安全可靠，安裝拆卸方便，結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單，材料節(jié)約和整體美觀等。（2）浮動(dòng)結(jié)構(gòu)根據(jù)不動(dòng)的壓制方式和補(bǔ)償裝粉的要求，往往需要陰模、芯棒和上下沖的浮動(dòng)。浮動(dòng)的力可用彈簧，摩擦，氣動(dòng)和液壓等產(chǎn)生。更具具體要求和條件計(jì)浮動(dòng)結(jié)構(gòu)。（3）脫模復(fù)位結(jié)構(gòu)根據(jù)壓坯的形狀和壓機(jī)具有的動(dòng)作來設(shè)計(jì)脫模和復(fù)位，一般有統(tǒng)一結(jié)構(gòu)方案來確定，隱沒要保證壓坯的良好，動(dòng)作的準(zhǔn)確可靠，在機(jī)械壓機(jī)上復(fù)位動(dòng)作要求準(zhǔn)確。（4）調(diào)節(jié)裝粉結(jié)構(gòu)由于粉末的松裝密度在生產(chǎn)過程中會(huì)有一定范圍的變動(dòng)，在模沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要考慮如何實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)裝粉，型腔的深淺，盡可能實(shí)現(xiàn)連續(xù)微調(diào)，并操作上方便。此外在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，還應(yīng)注意一些其它問題：（1）工藝性模具設(shè)計(jì)必須考慮加工工藝。例如：有電風(fēng)設(shè)備時(shí)，可采用整體陰模，否則改用并模結(jié)構(gòu)。（2）經(jīng)濟(jì)性這是多方面因素指標(biāo)。例如：結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度與批量和生產(chǎn)效率結(jié)合在一起考慮；減少零件加工量，同時(shí)要考慮為節(jié)省優(yōu)質(zhì)材料而增加零件的加工量；為了延長(zhǎng)模具壽命，采用優(yōu)質(zhì)材料，或增加優(yōu)質(zhì)材料的零件[6]。3.2成型模零件尺寸計(jì)算及材料選擇3.2.1陰模及模套尺寸確定及結(jié)構(gòu)陰模高度h一般由三個(gè)高度組成（見圖5—1—2a）即h=h0+h1+h2式中h——陰模高度h0——裝粉高度，mmh1——上沖模定位高度，mmh2——下沖模定位高度，mm。選取上沖模定位高度0mm，下沖模定位高度0mm，則h=h粉=38.7mm，取h=40mm。則h模套=h=40mm。l陰長(zhǎng)=120mm，l陰寬=90mm，l模套長(zhǎng)=150mml模套寬=120mm如圖所示圖3-1陰模圖3-2模套3.2.2上沖模尺寸確定及結(jié)構(gòu)圖3-3上沖模結(jié)構(gòu)3.2.3送料機(jī)構(gòu)裝料機(jī)構(gòu)是接受成堆產(chǎn)品，并一件件的把它們按一定空間方位送出的機(jī)構(gòu)。料斗式上料在大量、大批生產(chǎn)中用的很多，但要求產(chǎn)品重量小、尺寸小和形狀簡(jiǎn)單。料斗式上料裝置的主要任務(wù)在于正確的解決產(chǎn)品的定向和生產(chǎn)率問題保障按需要供給機(jī)床以滿足數(shù)量的零件。制動(dòng)片的送料機(jī)構(gòu)（管式料斗）因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于重新調(diào)節(jié)，以適應(yīng)另一種零件，即使零件充滿料斗，也無礙料斗工作因而不需要剔除器。按其運(yùn)動(dòng)方式可分為旋轉(zhuǎn)地往復(fù)的和復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的。運(yùn)動(dòng)件可能是篩子，可能是料斗。制動(dòng)片選用管式作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的料斗圖3-4送料機(jī)構(gòu)1-料斗，2-料管，3-托腳3.2.4料倉(cāng)結(jié)構(gòu)料倉(cāng)是貯存已在空間定向零件的地方。有預(yù)料都生產(chǎn)率非常嚴(yán)格不變，因此當(dāng)料斗生產(chǎn)率提高時(shí)，可有料倉(cāng)貯存零件；當(dāng)料斗生產(chǎn)率降低時(shí)，料倉(cāng)再把零件送機(jī)床的工作位置。料倉(cāng)上料的方法，可靠零件的自重和外力，制動(dòng)片的料倉(cāng)選用管式。管式料倉(cāng)有立式、彎管式和臥式幾種。如圖3-5所示，前兩種靠零件自重送料，后一種借外力。圖3-3a所示為調(diào)解式。由軟管和接頭組成。其優(yōu)點(diǎn)是裝卸較方便，且可調(diào)節(jié)長(zhǎng)短；但不適用于帶尖刺的零件。此種料倉(cāng)用于端部帶倒角和園頭的零件。當(dāng)d<25mm,l<100mm,d/l約為0.12~1.0為宜[7]。圖3-5管式料斗a-可調(diào)節(jié)式，b-不可調(diào)節(jié)式，c-裝有滾輪的管式料斗圖3-5（b）為不可調(diào)節(jié)式。適用范圍基本與圖3-5（a）相同，此外，還可以用于d<50mm，厚度b<10mm的片狀零件。在彎管上常開有3～8mm的窗口，以備觀察零件送落情況和消除故障。當(dāng)管的斜度不開時(shí)，可裝滾輪，（見圖3-5（c）），便于運(yùn)送零件。直管料倉(cāng)的孔徑d可由下式計(jì)算：d=d1﹢(0.5~1.0)(mm)其中L按下式確定：L≥20L彎管式料倉(cāng)之孔則需取決于零件尺寸，使其能順利下落。3.3彈簧浮動(dòng)3.3.1陰模浮動(dòng)圖3-6陰模浮動(dòng)結(jié)構(gòu)3.3.2模沖及壓套浮動(dòng)圖3-7模沖及壓套浮動(dòng)機(jī)構(gòu)當(dāng)壓制帶圓弧面件的組合模沖浮動(dòng)結(jié)構(gòu)時(shí)，內(nèi)模沖浮動(dòng)，螺釘限位。壓制時(shí)內(nèi)模沖先與粉末接觸，靠彈簧力“虛壓”粉末，改變?cè)嫉难b粉狀態(tài)，已達(dá)到使壓件密度均勻化的目的。壓制后期，彈簧被壓縮，內(nèi)模沖被外模沖限位，同時(shí)對(duì)粉末壓實(shí)，而獲得所需的圓弧面。3.4成型模主要零件連接3.4.1陰模與模板的連接圖3-8制動(dòng)片陰模與模板和模座的連接優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，陰模用斜不必過大，模板上面平整缺點(diǎn)：使用中不變拆卸，不能調(diào)頭使用3.4.2上模沖的連接圖3-9上模沖的連接上模沖通過套裝結(jié)構(gòu)與墊板連接，壓蓋起強(qiáng)制陰模壓下的作用[8]3.4.3導(dǎo)柱與模板的連接3-10導(dǎo)柱與模板的連接導(dǎo)柱與上模板的連接，該導(dǎo)柱以為拉桿，使用于自動(dòng)壓機(jī)拉下式壓模[9]

3.4.4模具裝配圖脫模壓制制動(dòng)片模具裝配圖

4其他輔助零件設(shè)計(jì)及模具校核4.1其他輔助零件及材料選擇一道模具除了主要零件外，還有其它輔助零件。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮它們的技術(shù)要求和材料[10]。如表4-1。名稱材料技術(shù)要求（長(zhǎng)度單位為mm）底板40Cr1.不平行度允差為0.01~0.022熱處理硬度HRC52~56導(dǎo)柱GCr151.調(diào)制處理硬度HRC28~322.不平行度允差為0.015~0.030下模板451.不平行度允差為0.022.熱處理硬度HRC40~50陰模板40Cr1.不平行度允差為0.01~0.022.熱處理硬度HRC55~58上模沖Cr121.不平行度允差為0.022.熱處理硬度HRC40~45上模沖壓板451.不平行度允差為0.022.熱處理硬度HRC40~50上模沖墊板451.不平行度允差為0.022.熱處理硬度HRC40~50陰模GCr15.徑向跳動(dòng)允差0.02~0.042.熱處理硬度HRC28~323.不平行度允差為0.02~0.034.不垂直度允差為0.025.與模具配合精度為陰模壓板451.不平行度允差為0.022.熱處理硬度HRC40~50陰模套451.不平行度允差為0.022.熱處理硬度HRC40~50導(dǎo)套451.不平行度允差為0.022.熱處理硬度HRC40~50表4-1零件材料選擇及技術(shù)要求[11]4.2模具的強(qiáng)度校核本模具陰模內(nèi)腔厚壁圓筒受內(nèi)壓，產(chǎn)生徑向正應(yīng)力與切向正應(yīng)力[12]。則：，（4-1）a——圓筒內(nèi)徑(mm)b——圓筒外徑(mm)r——圓筒內(nèi)徑與外徑間任意位置(mm)最大正應(yīng)力與最大切應(yīng)力均產(chǎn)生在圓筒內(nèi)壁，即側(cè),(4-2)根據(jù)第三強(qiáng)度理論——許用應(yīng)力（Pa）——最大拉應(yīng)力（Pa）——最小拉應(yīng)力（Pa）得(4-3)由上述公式以及制動(dòng)片尺寸知=371.21MPa<,因此模腔設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度要求。

5工藝參數(shù)及其影響因素5.1金屬粉末松裝密度及其影響因素（一）金屬粉末的松裝密度金屬粉末的松裝密度直接影響模腔的高度。此參數(shù)選擇不定，則會(huì)造成粉末裝不下，或粉料裝太多的現(xiàn)象。實(shí)際生產(chǎn)中，松裝密度在一定范圍內(nèi)有波動(dòng)，為此，在燒結(jié)設(shè)計(jì)中一般考慮調(diào)節(jié)裝粉高度的裝量，但調(diào)節(jié)范圍不宜過大。（二）松裝密度及其影響因素影響粉末松裝密度的因素有粉末的成分、顆粒形狀，粒度組成及流動(dòng)性等。在生產(chǎn)中可以通過以下措施來調(diào)節(jié)松裝密度：（1）將成分相同而松裝密度不同的各批粉末按比例配合，以獲得所需的松裝密度。例如，可合批或?qū)⑦€原鐵粉與霧化鐵粉混合等。（2）改變粉末粒度組成。一般粒中細(xì)粉末按比例相配，可增大松裝密度。（3）改變混料工藝。如延長(zhǎng)送料時(shí)間，可提高松裝密度。（4）增加潤(rùn)滑劑，如硬脂酸鋅和機(jī)油，可降低松裝密度[13]。5.2壓坯的回彈率及影響因素（一）壓坯的回彈率常見的鐵、銅壓坯的回彈率見表5-1密度（g/cm3） 粉末種類>5.6~6.1>6.1~6.5>6.5~7.2>1.2~7.6范圍常用值范圍常用值范圍常用值范圍常用值鐵基0.1~0.20.150.15~0.250.100.20~0.300.25——鐵基——0.05~0.150.200.10~0.200.150.15~0.250.206-6-3青銅————0.08~0.120.100.10~0.200.15表5-1鐵、銅壓坯的回彈率（二）回彈率的影響因素（1）粉末的塑性，不僅與其成分有關(guān)，而且相同成分但加工工藝不同時(shí)，塑性差異易較大。如粉末破碎時(shí)的應(yīng)力大小，退火充分與否，粉末含氧量及其他因素等。塑性好，則回彈率小。（2）壓坯密度高，則壓制壓力大，側(cè)壓力亦大。模具型腔隨之增大，回彈率也就增大。（3）陰模的剛性對(duì)回彈率影響較大，剛性差則變形大，回彈率也大。（4）壓坯高度大于一定值時(shí)，高度對(duì)回彈率影響不大。但當(dāng)高度小于一定值時(shí)，則高度對(duì)回彈率的影響逐漸明顯。當(dāng)壓坯高度小于3-5mm以下時(shí)，回彈率大大降低[14]。

6模具有限元分析有限元分析是用較簡(jiǎn)單的問題代替復(fù)雜問題后再求解。它將求解域看成是由許多稱為有限元的小的互連子域組成，對(duì)每一單元假定一個(gè)合適的(較簡(jiǎn)單的）近似解，然后推導(dǎo)求解這個(gè)域總的滿足條件(如結(jié)構(gòu)的平衡條件），從而得到問題的解。這個(gè)解不是準(zhǔn)確解，而是近似解，因?yàn)閷?shí)際問題被較簡(jiǎn)單的問題所代替。由于大多數(shù)實(shí)際問題難以得到準(zhǔn)確解，而有限元不僅計(jì)算精度高，而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀，因而成為行之有效的工程分析手段。有限元是那些集合在一起能夠表示實(shí)際連續(xù)域的離散單元。有限元法最初被稱為矩陣近似方法，應(yīng)用于航空器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算，并由于其方便性、實(shí)用性和有效性而引起從事力學(xué)研究的科學(xué)家的濃厚興趣。經(jīng)過短短數(shù)十年的努力，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和普及，有限元方法迅速?gòu)慕Y(jié)構(gòu)工程強(qiáng)度分析計(jì)算擴(kuò)展到幾乎所有的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，成為一種豐富多彩、應(yīng)用廣泛并且實(shí)用高效的數(shù)值分析方法[15]。6.1有限元分析理論概述 有限元的基本思想是把連續(xù)的幾何結(jié)構(gòu)離散成有限個(gè)單元，并在沒一個(gè)單元中設(shè)定有限個(gè)節(jié)點(diǎn)，從而將連續(xù)體看作僅在節(jié)點(diǎn)處相連接的一組單元的集合體，同時(shí)選定場(chǎng)函數(shù)的節(jié)點(diǎn)值作為基本未知量，并在每一單元中假設(shè)一個(gè)近似插值以表示單元中場(chǎng)函數(shù)的分布規(guī)律，再建立用于求解節(jié)點(diǎn)未知量的有限元方程組，從而將一個(gè)連續(xù)域中的無限自由度問題轉(zhuǎn)化為離散域中的有限自由度問題，求解得到節(jié)點(diǎn)值后就可以通過設(shè)定的插值函數(shù)確定單元上以至整個(gè)集合體上的場(chǎng)函數(shù)。有限元離散過程中，相鄰單元在同一節(jié)點(diǎn)上的場(chǎng)變量相同達(dá)到連續(xù)，但未必在單元邊界上任何一點(diǎn)連續(xù)；在把載荷轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)載荷的過程中，只是考慮單元總體平衡，在單元內(nèi)部和邊界上不用保證每點(diǎn)都滿足控制方程。 有限元分析基本步驟： 1.簡(jiǎn)歷求解域并將其離散轉(zhuǎn)化為有限單元，即將連續(xù)問題分解成節(jié)點(diǎn)和單元等個(gè)體問題； 2.假設(shè)代表單元物理行為的函數(shù)，即假設(shè)代表單位解的近似連續(xù)函數(shù)； 3.建立單元方程； 4.構(gòu)造單元整體剛度矩陣； 5.施加邊界條件、初始條件和載荷； 6.求解線性或非線性的微分方程組，得到節(jié)點(diǎn)求解結(jié)果[16]。6.2制動(dòng)片模腔模型制動(dòng)片模腔材料選硬質(zhì)合金，彈性模量E為206GPa，屈服極限為600MPa，泊松比為0.27。圖6-1制動(dòng)片模腔模型底座長(zhǎng)L底座寬D底座厚w孔直徑d孔高h(yuǎn)120mm90mm20mm31mm40mm表6-1制動(dòng)片模腔幾何尺寸6.3ANSYS有限元分析進(jìn)程6.3.1ANSYS環(huán)境簡(jiǎn)介ANSYS有兩種模式：一種是交互模式，另一個(gè)是非交互模式。交互模式是初學(xué)者和大多數(shù)使用者所采用，包括建模、保存文件、打印圖形及結(jié)果分析等，一般無特別原因皆用交互模式。但若分析問題要很長(zhǎng)時(shí)間，可把分析問題的命令做成文件，利用它的非交互模式進(jìn)行分析。ANSYS可分為兩個(gè)基本過程，即起始狀態(tài)和處理狀態(tài)。起始狀態(tài)可用來控制某些全局性問題，如改變工作文件名、清楚數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)、復(fù)制二進(jìn)制文件等。6.3.2ANSYS建模過程在進(jìn)入ANSYS后，先確定工作文件名和定義工作標(biāo)題，并確保單位一致；PREP7是ANSYS的前處理模塊，用來建立三維模型和網(wǎng)格的劃分以及設(shè)定邊界條件。制動(dòng)片模腔在ANSYS創(chuàng)建的網(wǎng)格如圖6-2所示。圖6-2制動(dòng)片模腔在真空環(huán)境中進(jìn)行有限元分析，設(shè)定工作壓力為400MPa。經(jīng)過單位、材料、邊界條件的設(shè)置和求解器的選擇后，經(jīng)計(jì)算，得出模擬結(jié)果[17]。ANSYS可以很好的反應(yīng)出制動(dòng)片模腔的壓力分布特性，得到制動(dòng)片模腔在整個(gè)壓制過程的壓力分布云圖。如圖6-3,6-4,6-5,6-6,6-7。圖6-3制動(dòng)片模腔內(nèi)部受力示意圖=1\*GB2⑴

圖6-4制動(dòng)片模腔內(nèi)部受力示意圖=2\*GB2⑵

圖6-5制動(dòng)片模腔內(nèi)部受力示意圖=3\*GB2⑶

圖6-6制動(dòng)片模腔內(nèi)部受力示意圖=4\*GB2⑷

圖6-7制動(dòng)片模腔內(nèi)部受力示意圖=5\*GB2⑸

6.3.3計(jì)算結(jié)果分析總結(jié)如上圖的比較中發(fā)現(xiàn)，制動(dòng)片模腔從內(nèi)到外，高壓區(qū)域和低壓區(qū)域有著明顯的差距，而且其達(dá)到的最高壓強(qiáng)也有所下降，這說明制動(dòng)片模腔中心受力最大，隨著中心位置向外壓力依次遞減，由上圖分析知模腔在400MPa條件下沒有失效，因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮到內(nèi)部受力的情況，取其最優(yōu)的組合，達(dá)到最高效、最經(jīng)濟(jì)的結(jié)果?？偨Y(jié)通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在理論知識(shí)的指導(dǎo)下，結(jié)合認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在老師和同學(xué)的幫助下，認(rèn)真獨(dú)立地完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)的過程中，通過自己實(shí)際的操作計(jì)算，我對(duì)以前所學(xué)過的專業(yè)知識(shí)有了更進(jìn)一步、更深刻的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到了自己的不足之處。到此時(shí)才深刻體會(huì)到，以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)還是有用的，而且都是模具設(shè)計(jì)與制造最基礎(chǔ)、最根本的知識(shí)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)四個(gè)月左右，從最初的領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)的要求，到對(duì)拿到自己手上的壓坯性能的分析計(jì)算，諸如對(duì)壓坯結(jié)構(gòu)的分析，對(duì)形狀的分析等，對(duì)制動(dòng)片壓坯有了一個(gè)比較全面深刻的認(rèn)識(shí)，并在此基礎(chǔ)上綜合考慮生產(chǎn)中的各種實(shí)際因素，最后確定本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的工藝方案。然后對(duì)排樣方式的選擇，直到模具總裝配圖的繪制，歷時(shí)近兩個(gè)月左右。在這段時(shí)間里，我進(jìn)行了大量的計(jì)算：從材料的選擇，到零件的計(jì)算，再到工作部分模具尺寸及公差的計(jì)算。其間在圖書館翻閱了許多相關(guān)書籍和各種設(shè)計(jì)資料。因此從某種意義上講，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價(jià)值信息的能力?？傊?，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的鍛煉，使我對(duì)模具設(shè)計(jì)與模具制造的整個(gè)過程都有了比較深刻的認(rèn)識(shí)和全面的掌握。先后幾次不同的設(shè)計(jì)，從成型模的設(shè)計(jì)，到整形模設(shè)計(jì)，再到本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的制動(dòng)片主要模具的設(shè)計(jì)，使我接受了一個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該有的鍛煉和考查。我很感謝學(xué)校和各位老師給我這次鍛煉機(jī)會(huì)。我是認(rèn)認(rèn)真真的做完這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的，也應(yīng)該認(rèn)認(rèn)真真的完成我大學(xué)最后也是最重要的一次設(shè)計(jì)。但是由于水平有限，錯(cuò)誤和不足之處再所難免，懇請(qǐng)各位導(dǎo)師、各位教授批評(píng)指正，不勝感激。

致謝首先感謝學(xué)校及學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)的悉心關(guān)懷和耐心指導(dǎo)，特別要感謝周老師給我的指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)和說明書的寫作過程中，我始終得到老師的悉心教導(dǎo)和認(rèn)真指點(diǎn)，使得我的理論知識(shí)和實(shí)踐能力都有了很大的提高與進(jìn)步，對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造的整個(gè)工藝流程也有了一個(gè)基本的掌握。在她身上，時(shí)刻體現(xiàn)著作為科研工作者所特有的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的教學(xué)風(fēng)范，勇于探索的工作態(tài)度和求同思變、不斷創(chuàng)新的治學(xué)理念。她不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精的治學(xué)要求，端正了我的學(xué)習(xí)態(tài)度，使我受益匪淺。另外，還要感謝和我同組的其他同學(xué)，他們?cè)趯ふ屹Y料，解答疑惑，實(shí)驗(yàn)操作、論文修改等方面，都給了我很大的幫助和借鑒。最后，感謝所有給予我關(guān)心和支持的老師和同學(xué)使我能如期完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。謝謝各位老師和同學(xué)！感謝學(xué)校對(duì)我的培養(yǎng)和教導(dǎo)，感謝機(jī)電工程學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)各位老師這兩年如一日的諄諄教導(dǎo)！參考文獻(xiàn)[1]王樹勛.模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)綜合手冊(cè)[M].華南理工大學(xué)出版社,1995:850-986.[2]濮良貴，紀(jì)明剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].高等教育出版社,2001:167-186.[3]趙忠，周康，丁仁亮.金屬材料及熱處理[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2006:95-123.[4