2316 玻璃制品液壓壓結(jié)機(jī)設(shè)計(jì)— 模具和送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

2316 玻璃制品液壓壓結(jié)機(jī)設(shè)計(jì)— 模具和送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),玻璃制品,液壓,壓結(jié)機(jī),設(shè)計(jì),模具,以及,機(jī)構(gòu) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題目名稱：玻璃制品液壓壓結(jié)機(jī)設(shè)計(jì)— 模具和送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 院系名稱： 機(jī) 電 學(xué) 院 班 級(jí)： 機(jī) 自 072 學(xué) 號(hào)： 200700314227 學(xué)生姓名： 趙軍榮 指導(dǎo)教師： 樊 瑞 2011年 05 月中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書1摘要近年來(lái)，隨著世界各國(guó)在機(jī)械制造技術(shù)方面的高速發(fā)展，人們所能夠加工制作出的產(chǎn)品質(zhì)量也越來(lái)越高。而相應(yīng)的，伴隨著人們對(duì)高品質(zhì)、高精度產(chǎn)品的需求越來(lái)越大，對(duì)于這些尖端產(chǎn)品的生產(chǎn)機(jī)械要求也就越來(lái)越高。本課題就玻璃制品（電連接器）的生產(chǎn)機(jī)械，即玻璃制品液壓壓結(jié)機(jī)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了討論分析。采用粉末冶金技術(shù)加工生產(chǎn)高品質(zhì)、高精度的產(chǎn)品，就對(duì)模具的設(shè)計(jì)以及技術(shù)要求進(jìn)行了限制。此次設(shè)計(jì)課題針對(duì)玻璃制品液壓壓結(jié)機(jī)的模具以及送料部分的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析計(jì)算以及總結(jié)。本次設(shè)計(jì)包括了兩大塊內(nèi)容：? 針對(duì)模具部分進(jìn)行系統(tǒng)的分析，選擇最合適的模具來(lái)加工產(chǎn)品。? 如何在液壓機(jī)工作時(shí)對(duì)模具進(jìn)行合理的送料，并使之能夠循環(huán)下去關(guān)鍵詞：壓機(jī)；粉末冶金；模具；送料中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書2ABSTRACTIn recent years, as the high speed development the high speed development of countries around the world in mechanical manufacturing technology aspects, people can manufacture a product quality more and more high. And the corresponding, with people needing high quality, precision become more and more big, the product demand for these state-of-the-art product production machinery requirements are increasingly high.This topic is glass products (electric connectors) production machinery, namely glass products hydraulic pressure knot machine design methods discussed. The powder metallurgical technology processing production of high quality, precision of the products, mold design and technical requirements for the restrictions.This design task for glass products hydraulic press knot machine mold and the design of feeding section is analyzed and calculated, and summarized. This design includes two bulks content:For mould part systems analysis, to select the most appropriate mould processing products.How of mould in hydraulic press work reasonable feeding, and enable them to recycle .Key words：compressor Powder metallurgy mould feeding中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書3目錄摘要 ...........................................................................................................................................................11 緒論 ...................................................................................................................................................41.1 概述 .......................................................................................................................................41.2 國(guó)內(nèi)外壓機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 .......................................................................................................41.3 液壓壓機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) ...........................................................................................................61.4 本課題所涉及壓機(jī)制品的簡(jiǎn)介 ...........................................................................................62 模具部分設(shè)計(jì)計(jì)算 ...........................................................................................................................82.1 玻璃粉末擠壓模結(jié)構(gòu) ...........................................................................................................82.2 成型部件選擇 .......................................................................................................................82.3 送料部分設(shè)計(jì) .......................................................................................................................92.4 模具中的設(shè)計(jì)計(jì)算 .............................................................................................................102.4.1 下料量的計(jì)算 .........................................................................................................102.4.2 裝粉高度的計(jì)算 .....................................................................................................102.4.3 壓制壓力的計(jì)算 .....................................................................................................102.4.4 側(cè)壓力和剩余側(cè)壓力 .............................................................................................112.4.5 脫模壓力 .................................................................................................................122.4.6 行程確定 .................................................................................................................123 模具各部分尺寸設(shè)計(jì)以及送料油缸的設(shè)計(jì) .................................................................................133.1 模具各部分尺寸設(shè)計(jì) .........................................................................................................133.2 送料油缸 .............................................................................................................................154.1 模具整體布局 .....................................................................................................................164.2 主要零件的連接方式 .........................................................................................................165 本模具的工作過程 .........................................................................................................................186 本模具的技術(shù)特色 .........................................................................................................................186.1 精度高 .................................................................................................................................186.2 質(zhì)量穩(wěn)定，密度均勻 .........................................................................................................186.3 模具合模開模運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，下料流暢 .................................................................................197 總結(jié) .................................................................................................................................................208 參考文獻(xiàn) .........................................................................................................................................21中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書41 緒論1.1 概述液壓機(jī)是制品成型生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的設(shè)備之一。目前,液壓機(jī)的最大標(biāo)稱壓力已達(dá) 750 MN,用于金屬的模鍛成型。隨著金屬壓制和拉伸制品的需求逐年提高,對(duì)產(chǎn)品品種的要求也日益增多,另一方面,產(chǎn)品的生產(chǎn)批量也逐漸縮小。為與中小批量生產(chǎn)相適應(yīng),需要能快速調(diào)整的加工設(shè)備,這使液壓機(jī)成為理想的成型工藝設(shè)備。特別是當(dāng)液壓機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)具有對(duì)壓力、行程速度單獨(dú)調(diào)整功能后,不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜工件以及不對(duì)稱工件的加工,而且廢品率非常低。與機(jī)械加工系統(tǒng)相比,有極大的優(yōu)越性。80 年代以來(lái),隨著微電子技術(shù)、液壓技術(shù)等的發(fā)展,液壓機(jī)有了更進(jìn)一步的發(fā)展,其高技術(shù)含量增多,眾多機(jī)型已采用 CNC 或 PC 機(jī)來(lái)控制,提高了產(chǎn)品的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。1.2 國(guó)內(nèi)外壓機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)和整機(jī)結(jié)構(gòu)等方面發(fā)展已經(jīng)比較成熟,國(guó)內(nèi)外機(jī)型無(wú)較大差距 ,主要差別在于加工工藝和安裝方面。良好的工藝使機(jī)器在過濾、 冷卻及防止沖擊振動(dòng)方面有明顯改善。? 在油路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面 ,國(guó)內(nèi)外都趨向于集成化、 封閉式設(shè)計(jì)。插裝閥、 疊加閥和復(fù)合化元件及系統(tǒng)統(tǒng)在液壓系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。國(guó)外已廣泛采用封閉式循環(huán)油路設(shè)計(jì) ,可有效地防止泄油和污染 ,更重要的是防止灰塵、 空氣和化學(xué)物質(zhì)侵入系統(tǒng) ,延長(zhǎng)了機(jī)器的使用壽命。由于加工工藝等方面的原因 ,國(guó)內(nèi)采用封閉式循環(huán)油路設(shè)計(jì)的系統(tǒng)還不多見。? 在安全性方面 ,國(guó)外某些采用微處理器控制的高性能液壓機(jī)利用軟件進(jìn)行故障的檢測(cè)和維修 ,產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)負(fù)載檢測(cè)、 自動(dòng)模具保護(hù)和錯(cuò)誤診斷等功能。? 液壓機(jī)的發(fā)展最主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)方面。微電子技術(shù)飛速發(fā)展為改進(jìn)液壓機(jī)的性能、 提高穩(wěn)定性、 加工效率等方面提供了前提條件。相比之下 ,國(guó)內(nèi)機(jī)型雖然種類齊全 ,但技術(shù)含量相比較低 ,缺乏高檔機(jī)型 ,這與機(jī)電液中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書5一體化和中小批量柔性生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)不相適應(yīng)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外液壓機(jī)產(chǎn)品中控制系統(tǒng)分為以下 3 種類型。? 以繼電器為主控元件的傳統(tǒng)型 　 其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,技術(shù)要求不高 ,成本較低 ,相應(yīng)控制功能簡(jiǎn)單 ,適應(yīng)性不強(qiáng)。主要用于單機(jī)工作 ,加工產(chǎn)品精度不高的大批量生產(chǎn) ,也可組成簡(jiǎn)單的生產(chǎn)線?，F(xiàn)在 ,國(guó)內(nèi)許多液壓機(jī)廠還以該機(jī)型為主 ,國(guó)外眾多廠家只是保留了對(duì)該機(jī)型的生產(chǎn)能力 ,而主要面向技術(shù)含量高的機(jī)型組織生產(chǎn)。? 采用可編程控制器(PLC)控制系統(tǒng) 　該系統(tǒng)是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制發(fā)展的基礎(chǔ)上開發(fā)出來(lái)的 ,并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心 ,將自動(dòng)化技術(shù)、 計(jì)算機(jī)技術(shù)、 通訊技術(shù)溶為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。目前 ,該機(jī)型廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械和自動(dòng)化生產(chǎn)過程中。早期的可編程序控制器只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的邏輯控制 ,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展 ,一些廠家采用微電子處理器作為可編程序控制器的中央處理單元(CPU) ,不僅可以進(jìn)行邏輯控制 ,還可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制 ,擴(kuò)大了控制器的功能?？删幊炭刂破饔休^高的穩(wěn)定性和靈活性 ,但還是介于繼電器控制和工業(yè)控制機(jī)控制之間的一種控制方式 ,與工業(yè)控制機(jī)相比還有很大的差距。當(dāng)前 ,國(guó)內(nèi)有部分廠家采用該控制系統(tǒng) ,如天津鍛壓機(jī)械廠有 60 %的產(chǎn)品采用 P LC 來(lái)提高控制性能和可靠性。國(guó)外廠家如丹麥的 STENHQJ 公司采用 STEMENS 的可編程控制器 ,實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力和位移的控制。? 應(yīng)用高級(jí)微處理機(jī)(或工業(yè)控制計(jì)算機(jī))的高性能控制系統(tǒng) 　 該控制方式是在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)成熟發(fā)展的基礎(chǔ)上采用的一種高科技含量的控制方式 ,以工業(yè)控制機(jī)或單片 P 單板機(jī)作為主控單元 ,通過外圍接口器件(如 AP D 或 DP A 板等 )或直接應(yīng)用數(shù)字閥實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)的控制 ,同時(shí)利用各種傳感器組成閉環(huán)回路式的控制系統(tǒng) ,達(dá)到精確控制的目的。這種控制方式的主要特點(diǎn)為:具有友好的人機(jī)交互性 ,操作簡(jiǎn)單 ,控制精度高;生產(chǎn)高速化 ,提高生產(chǎn)率;可順利實(shí)現(xiàn)對(duì)工作參數(shù)(如壓力、 速度、 行程等)的單獨(dú)調(diào)整 ,能進(jìn)行復(fù)雜工件、 不對(duì)稱工件的加工;預(yù)存工作模式 ,縮短調(diào)整時(shí)間 ,與柔性加工要求相適應(yīng);可通過軟件來(lái)消除高速下的換向沖擊 ,以中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書6降低噪聲 ,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性;在安全方面可利用軟件進(jìn)行故障預(yù)診斷 ,并自動(dòng)修復(fù)故障和顯示錯(cuò)誤。1.3 液壓壓機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)? 高速化、 高效化、 低能耗。提高液壓機(jī)的工作效率 ,降低生產(chǎn)成本。? 機(jī)電液一體化。充分利用機(jī)械和電子方面的先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)整個(gè)液壓系統(tǒng)的完善。? 自動(dòng)化、 智能化。微電子技術(shù)的高速發(fā)展為液壓機(jī)的自動(dòng)化和智能化提供了充分的條件。自動(dòng)化不僅僅體現(xiàn)在加工 ,應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)診斷和調(diào)整 ,具有故障預(yù)處理的功能。? 液壓元件集成化 ,標(biāo)準(zhǔn)化。集成的液壓系統(tǒng)減少了管路連接 ,有效地防止泄漏和污染。標(biāo)準(zhǔn)化的元件為機(jī)器的維修帶來(lái)了方便。1.4 本課題所涉及壓機(jī)制品的簡(jiǎn)介電聯(lián)接器有插頭及插座二部件組成，而插頭部件由殼體、玻璃絕緣體（見圖1） 、插針組成。插座由座殼、針座、玻璃絕緣體組成。當(dāng)插頭插入插座中，此時(shí)所有導(dǎo)線通過插針、針座全部各自導(dǎo)通，而各插針之間可通過玻璃高溫絕緣(此處，塑料不再用氫氣熱處理，溫度 1050℃～1100 ℃，時(shí) 間 l h 。再氧化( 保證 2～l 0 絲的氧化層)，溫度 700℃，時(shí)間 5～10min。再排蠟(玻璃粉為了成型須加入石蠟，而產(chǎn)品中不允許有石蠟)，溫度 500℃，時(shí)問 24 h。再預(yù)燒，溫度 780℃，時(shí)間 5-lOmin。最后進(jìn)行裝配，封接，溫度 1000℃，時(shí)間 l5～20 min。而圖 1 零件為玻璃制品絕緣體，55 個(gè)直徑 1.8mm 小孔用于安裝 55 根插針，高 10mm，外圓直徑為35mm 與插頭內(nèi)孔封接，密度盡可能均勻。 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書72 模具部分設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 玻璃粉末擠壓模結(jié)構(gòu)由于玻璃制品的原材料是粉末狀的，且沒有粘 性，猶如“ 一盤散沙” ， 故成型前應(yīng)在玻粉中加入石臘，以確保成型。用模具成型件(上模、型芯、下模、型腔) 保證精度。用計(jì)量裝置保證坯件重量。用振動(dòng)器保證 密度的均勻性，本精密玻璃模具由模架、動(dòng)力源部件、集成塊部件、油缸執(zhí)行部件、頂出部件、震蕩器、模具成型部件、計(jì)量裝置 8 大部件組成。 ? 模架。由油箱、4 對(duì)導(dǎo)柱導(dǎo)套、5 塊模板組成，其作用是固定所有部件且保證各部件的相對(duì)位置，保證各部件的運(yùn)動(dòng)精度。 ? 動(dòng)力源部件。由電機(jī)、油泵、聯(lián)軸器、法蘭盤濾 油器等組成。其作用是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，從而控制各閥及執(zhí)行元件，使模具對(duì)玻粉有足夠的壓制力。? 集成塊部件。由底座、壓力塊、方向塊、速度 塊、蓋板、油管及管接頭等組成。其作用是控制模具合模、開模、頂出的壓力大小、速度大小及方向 轉(zhuǎn)換。? 油缸部件。由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿、密封件 、導(dǎo)向體、緩沖件等組成。其作用是將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而帶動(dòng)模具運(yùn)動(dòng)。? 頂出裝置。由調(diào)節(jié)桿、活動(dòng)板、頂桿、頂板組成。其作用是采用二次頂出，繞開震蕩器，保證將壓制好的玻坯平穩(wěn)地，可靠地頂出模外。? 震蕩部件。采用 YZU10-2 型立式振蕩電機(jī)對(duì)料胚進(jìn)行震蕩是原料在下模上分布中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書8均勻。? 模具成型部件。由上模、型腔、型芯、下模等組成。其作用是保證玻璃制件的形狀、位置、尺寸及表面粗糙度值。? 計(jì)量裝置。由料斗、定量計(jì)量器、小油缸、定距板等組成。其作用是按時(shí)間、 位置要求即定量容積的玻粉加入模具中，以確保質(zhì)量的穩(wěn)定性。2.2 成型部件選擇根據(jù)設(shè)計(jì)需要，將模具分為上模、型腔、下模及型芯四部分。 （如圖 2）圖 2、上下模、型腔及型芯安裝圖其中，上下模及型腔用 45 鋼做成，由于工件對(duì)精度的要求較高，而下模與上模在型腔內(nèi)合模，故三者的制造精度要求也隨之提高。對(duì)于 55 根直徑為1.8mm 的型芯，由于其對(duì)尺寸精度、表面粗糙度、硬度以及耐磨性等要求較高，選擇型芯的材料是 SKD11 模具鋼。SKD11 是-種高碳高鉻合金工具鋼，熱處理后具有很高的硬度磨性，并具有淬透性強(qiáng)，尺寸穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，適宜制做高精度長(zhǎng)壽命冷作模具及熱固成型塑料模具。2.3 送料部分設(shè)計(jì)送料部分如下圖 3 所示，當(dāng)下模與型腔結(jié)合后，送料油缸開始推著接料箱和下滑板一起向前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)下滑板運(yùn)動(dòng)到極限位置后由于臺(tái)階阻擋不再向前運(yùn)動(dòng)，送料油缸繼續(xù)推著接料箱向前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)接料箱到達(dá)型腔口時(shí)開始下料，設(shè)定時(shí)間為5s，然后油缸拉著接料箱和下滑板開始回退直至初始位置開始繼續(xù)承料，為下次送料做準(zhǔn)備。為保證下滑板能夠隨著接料箱一起往復(fù)運(yùn)動(dòng)，需使下滑板與型腔板接觸中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書9的下表面光滑并用潤(rùn)滑油進(jìn)行潤(rùn)滑，而與接料箱接觸的兩表面做的要粗糙，使接料箱對(duì)下滑板的滑動(dòng)摩擦力大于型腔板對(duì)下滑板的滑動(dòng)摩擦力，從而保證在送料和回退是接料箱和下滑板能夠一起運(yùn)動(dòng)。圖 3 送料機(jī)構(gòu)2.4 模具中的設(shè)計(jì)計(jì)算2.4.1 下料量的計(jì)算由于玻璃制品的原材料是粉末狀的，且沒有粘性，猶如一盤散沙。故在成型潛在玻璃粉中加入石蠟以確保成型。根據(jù)圖一所示制件圖可算得：V 制件 =S 件制 ?h-55S?h 制 =0.00000481-0.000000699=0.00000411 =4.11m3c3故，制件的質(zhì)量為：m=ρ?V 制件 =4.11x2.5=10.275g但是，壓坯粉重應(yīng)該增加操作時(shí)的失粉量等，根據(jù)粉料中的含氧量，含碳量和揮發(fā)物的含量的多少來(lái)考慮損耗量，一般情況下總的損耗量可以考慮為 1.5%--2%，則 m1=(1.015—1.02)m,在此，取 m1=1.02m=1.02x10.275=10.4805g,即每次的下料量 m 可取 10.4805g。2.4.2 裝粉高度的計(jì)算型腔及接料箱的圓周直徑均為 35mm，由上面計(jì)算可知制件的質(zhì)量為 10.4805g，則中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書10松裝粉高度 h=ρ 松裝?V=1.1xπ/4x0.035x0.035x0.01=1.04x0.0096=0.009984m=9.84mm考慮到裝料時(shí)的損失，將裝粉高度定為 10mm。2.4.3 壓制壓力的計(jì)算粉末冶金在壓模中由于壓力下成型，壓制壓力是模具制造和選擇壓機(jī)的重要參數(shù)，使用鋼制模具壓制時(shí)，施加于粉末體上的壓力主要消耗在兩個(gè)方面：? 靜壓力：當(dāng)壓坯內(nèi)各處的壓力和密度均勻分布，并且不考慮粉末于模具壁之間的摩擦阻力和模具變形阻力時(shí)，僅僅為了克服粉末體對(duì)壓制的阻力 F1? 外摩擦力：用來(lái)克服粉末與模壁之間的摩擦所消耗的力 F2一般情況下，總壓制力 F 總 與壓坯間的關(guān)系為：F 總 =P ?S其中，P 為單位壓制力，S 為壓坯的受壓面積。壓制時(shí)單位壓力因粉末種類及各種條件而不同。單位壓力過高會(huì)損壞模具，通常應(yīng)該大于 1t 每平方厘米，通常取 2-7t 之間。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取 P=2t/cm2-=2000kg/cm2=19600N/cm2,則F 總 =P ?S=19600x(3.14/4x35x35-55x3.14/4x1.8)2x0.01=19600x8.22≈160000N=16t2.4.4 側(cè)壓力和剩余側(cè)壓力粉末體在壓模內(nèi)受壓時(shí)，壓坯會(huì)向周圍膨脹，模壁就會(huì)給壓坯一個(gè)等量、反向的作用力。壓制過程中這種由垂直壓力引起的模壁給予壓坯側(cè)面的應(yīng)力稱為側(cè)壓壓強(qiáng) P 側(cè) 。由于粉末顆粒之間的內(nèi)摩擦和粉末體與陰模壁之間的外摩擦等因素的影響，傳遞到模壁的壓力將始終小于壓制壓力。根據(jù)虎克定律，可以得到：P 側(cè) =ξP= -1?式中，P 側(cè) ——側(cè)壓強(qiáng)（MPa）ν——泊松比ξ——側(cè)壓系數(shù)中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書11P——單位壓力（MPa）查資料可知，ν=0.15，則 ξ=0.17P則有：P 側(cè) =0.17x200=140MPa而殘余側(cè)壓強(qiáng)值 P 側(cè)余 的范圍為：P 側(cè)余 =（0.2—0.3）P2.4.5 脫模壓力使壓坯從模具中脫出所需的力稱為脫模壓力。脫模壓力與壓制壓力、粉末性能、壓坯的密度、側(cè)面積和尺寸，以及壓膜的潤(rùn)滑劑有關(guān)。脫模壓力與壓制壓力一般呈線性關(guān)系，并隨壓坯高度和壓坯側(cè)面積而增加。脫模壓力的選擇在自動(dòng)壓制時(shí)非常重要。為了從模具中頂出壓坯，脫模壓力必須大于模壁摩擦阻力。開始頂出壓坯所必須的脫模壓力 P 脫 可以由下式求出：P 脫 =f?P 側(cè)余 ?S 側(cè)式中 f——粉末對(duì)陰模壁的靜摩擦系數(shù)P 側(cè)余 ——?dú)堄鄠?cè)壓強(qiáng)（MPa）S 側(cè)——為壓坯與陰模壁接觸的側(cè)面積（cm 2）壓坯與模壁間的摩擦系數(shù)主要取決于粉末的成分、粉末中潤(rùn)滑劑添加量、模壁粗糙度、壓制壓力和模具溫度等因素。在生產(chǎn)中，不同粉末壓坯與模壁的摩擦系數(shù)之間存在 f 青銅粉 ﹤f 純銅粉 ﹤f 鐵粉 的關(guān)系。粉料中加入潤(rùn)滑劑，可以顯著降低摩擦系數(shù)。無(wú)潤(rùn)滑劑的金屬粉末，摩擦系數(shù)在正常壓制階段略有增加，超過一定壓力后則上升很快。對(duì)含有較多潤(rùn)滑劑的粉末，壓力提高，摩擦系數(shù)基本不變或略有增加。連續(xù)壓制時(shí)，模壁溫度增高后，摩擦系數(shù)也會(huì)略有增大。模壁粗糙度的改善，有利于降低摩擦系數(shù)。在低速高壓制壓力條件下，塑性金屬粉末有可能與模壁產(chǎn)生粘附現(xiàn)象，即出現(xiàn)“模瘤” 。較差的模壁粗糙度、潤(rùn)滑劑不良和模具溫度高，都將加重“模瘤”現(xiàn)象，這會(huì)使摩擦系數(shù)劇增。在脫模時(shí)，當(dāng)脫模壓力超過壓坯在陰模中開始移動(dòng)的阻力峰值時(shí)，壓坯繼續(xù)滑動(dòng)所需的力將降低。當(dāng)然，若果局部磨損或模具制造過程中造成的么些缺陷影響模具內(nèi)表面時(shí)，壓坯的脫模壓力可能再次突然地明顯增大，甚至?xí)姑撃毫?P 脫 超過壓制壓力，造成模壁拉傷現(xiàn)象。因此在模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮正確選擇單位壓制力的大小和添加適量的潤(rùn)滑劑，避免這種情況發(fā)生。中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書12在生產(chǎn)中一般壓坯的脫模壓力 P 脫 與壓制力 P 的近似關(guān)系為：P 脫 =0.1P故，P 脫 =0.1x160000=16000N2.4.6 行程確定選用壓機(jī)時(shí)，必須考慮工作臺(tái)面的尺寸，以便能安裝模具。工作臺(tái)面和活動(dòng)橫梁的結(jié)構(gòu)，關(guān)系到模具和壓機(jī)的連接和固定方法。脫模行程 S 脫 與壓坯高度有如下關(guān)系式：S 脫 ≧(2.5-3)h (mm)即 S 脫 ≧（2.5-3）x10=30mm，考慮到上模、型腔、下模以及型芯的尺寸和它們各自在壓機(jī)上的安裝，選用送料油缸的行程為 200mm。3 模具各部分尺寸設(shè)計(jì)以及送料油缸的設(shè)計(jì)3.1 模具各部分尺寸設(shè)計(jì)? 上模尺寸如圖 4，上模由四個(gè)螺釘固定在上模板上，上模與下模和模端有55 個(gè)直徑 1.8mm 深 30mm 的孔。中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書13圖 4 上模? 型腔 如圖 5 所示，型腔做成錐筒形，卡在型腔板上，這樣可以使下料在型腔內(nèi)完成，下料完畢后型腔隨著下模一起向上運(yùn)動(dòng)，以便完成合模、開模和下料等一些列動(dòng)作。圖 5 型腔? 下模 如圖 6 所示，安裝時(shí)下模用四個(gè)均勻分布的螺釘安裝在下模板上，而 55 根直徑 1.8mm 的型芯則固定在下模上表面的 55 個(gè)型芯空中，這樣在開模時(shí)就能夠利用型芯與壓坯的摩擦力使壓坯脫離型腔使順利開模。圖 6 下模? 型芯 如圖 7 所示，55 根型芯的材料是 SKD11 模具鋼。SKD11 是-種高碳高鉻合金工具鋼，熱處理后具有很高的硬度磨性，并具有淬透性強(qiáng)，尺寸穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，適宜制做高精度長(zhǎng)壽命冷作模具及熱固成型塑料模具。 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書14圖 7 型芯3.2 送料油缸 送料油缸采用中部半法蘭式結(jié)構(gòu)，由中部法蘭上的三個(gè)均勻分布的螺栓固定安裝在油缸固定吊板上，由油缸推拉接料箱的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)循環(huán)送料。圖 8 送料油缸中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書154 模具整體布局以及主要零件連接方式4.1 模具整體布局模具整體布局如圖 9 所示，采用四柱立式液壓機(jī)，成型部件用上模、型腔、下模、型芯構(gòu)成，其中上模固定在上模板上，上模板固定不動(dòng)，而型腔采用椎體式卡在型腔板中，同時(shí)注意型腔與上模的同心度，而下模固定在下模板上并保證與型腔、上模同心，而下模板固定被液壓缸上下推拉的緩震塊固定板上，通過推桿繞開振蕩電機(jī)來(lái)進(jìn)行二次頂出，把壓坯頂出。而，送料油缸通過中部法蘭上的三個(gè)螺栓固定在油缸固定吊板上，用 U 型固定板、螺釘把送料油缸前端的突臺(tái)固定在接料箱上，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)下料。裝置中，上模板規(guī)格為 750X800X30mm，型腔板的規(guī)格為750X800X20mm，下模固定板規(guī)格為 φ500X30mm，緩震塊固定板的規(guī)格為750X800X20mm。圖 9 模具部分整體布局圖4.2 主要零件的連接方式? 上模與上模板的連接 上模與上模板的連接如圖 10 所示，通過在上模四周均勻分布的四個(gè)緊定螺釘直接將上模固定在上模板上，這樣的固定方式便于成型模具的拆裝和替換。中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書16圖 10 上模與上模板的連接? 型腔與型腔板的連接 型腔與型腔板的連接如圖 11 所示，由于下模要在與型腔結(jié)合后由下料油缸推動(dòng)接料箱進(jìn)行下料，而后開始上升與上模進(jìn)行和模，故只需將型腔做成錐心卡在型腔板上即可，不過要保證二者的錐度相同。圖 11 型腔與型腔板的連接? 下緩震塊與活動(dòng)板之間的連接如圖 12 由于下緩震塊在整個(gè)開合模過正中向上基本不受力，故只需用緊定螺釘而不是螺栓連接即可，由于緩震快上要套上彈簧，所以緩震塊上的螺孔應(yīng)做成沉孔以避免螺釘與緩震彈簧發(fā)生干涉。圖 12 下緩震塊的連接中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書175 本模具的工作過程首先啟動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)下置油缸工作，油缸帶動(dòng)下模向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)下模與型腔合上后，計(jì)量裝置將所需的玻粉倒人模具中，然后振蕩器振動(dòng)，以保證密度均勻。下置油缸繼續(xù)帶動(dòng)下模及型腔與上模合上進(jìn)行壓制，限位塊保證制件高度 10 mm。保壓一定時(shí) 間后，換向閥換向，下置油缸帶動(dòng)下模、型腔下移，這 樣，型腔在自身作用下從上模中脫出。下模繼續(xù)下移，但型腔固定板被大導(dǎo)柱上的銷固定，不能下移，這樣迫使下模從型腔中脫出。當(dāng)下模再往下運(yùn)動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)桿通過固定板、 推桿、 推板將制件平穩(wěn)地頂出即可得到玻璃壓坯件。6 本模具的技術(shù)特色 6.1 精度高本模具最大的難點(diǎn)是如何保證 55 個(gè) Φ1.8mm 的型芯在模具的開模、 合模過程中都始終處于一個(gè)準(zhǔn)確的位置進(jìn)入上模 55 個(gè)小孔中。在這里，模具的裝配、調(diào)試有它的特殊性。首先將各零件按要求加工好，把 55 個(gè)型芯的下模固定孔按松間隙配合加工好。再將上模固定板、下模固定板、型腔固定板疊起鏜孔。再將導(dǎo)柱壓人下模固定板中，以導(dǎo)柱導(dǎo)向?qū)?dǎo)套分別壓入型腔板與上模固定板中。將下模裝于下模固定板中，再調(diào)下模與型腔間隙，將型腔固定于型腔板上。再調(diào)整型腔與上模的間隙，將上模 固定在上模固定板上。將 55 個(gè) φ1.8mm 的型芯依次插入上模的 55個(gè) 1.8mm 的孔中，再合上上下?，F(xiàn)場(chǎng)粘結(jié)型芯于下模板上。最后裝余下零件，即可保證徑向的形狀、位置、尺寸精度，互換性好。采用死擋鐵控制軸向高度尺寸精中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書18度。6.2 質(zhì)量穩(wěn)定，密度均勻 首先由自動(dòng)計(jì)量裝置定容控制質(zhì)量大小。當(dāng)下模與型腔合上后繼續(xù)上行，碰到電氣行程開關(guān)，此時(shí)加料油缸開始工作。加料油缸活塞桿帶動(dòng)承料箱與底板一起運(yùn)動(dòng)，承料箱容積大小可通過微調(diào)螺紋機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)，從而保證質(zhì)量。當(dāng)承料箱通過加料料斗時(shí)，料被加到承料箱中，又當(dāng)?shù)装逑铝峡谶\(yùn)動(dòng)到型腔內(nèi)徑邊沿時(shí)， 被行程擋塊擋住，停止向前運(yùn)動(dòng)而承料箱繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，超前于底板開始加料，加料完畢后觸動(dòng)行程開關(guān)，油缸后退，此時(shí)承料箱與底板一起后退，底板碰擋塊后停止在承料箱中復(fù)位，為下一次定容加料作好準(zhǔn)備。由于承料箱加到模具型腔中的玻璃粉各處高度不一，會(huì)造成密度不勻，為此在下模的正下方安裝一個(gè)振蕩器，在振蕩前，首先將下模與型腔通過凸輪槽機(jī)構(gòu)及彈簧進(jìn)行自鎖，再由振蕩器振動(dòng)勻粉，確保密度的均勻性。振動(dòng)時(shí)為不影響精度，采用 4 只彈簧進(jìn)行緩沖，從而保證振動(dòng)時(shí)模架不振動(dòng)。另外為避免液壓油等雜質(zhì)進(jìn)入玻坯，泵源裝置，油缸裝置、集成塊系統(tǒng)一律安裝在下模固定板下方與油箱上方之間，用鋼板四周圍住，確保不泄漏，但為保證安裝、裝拆、維修方便，泵源裝置、油缸裝置、集成塊系統(tǒng)都做成獨(dú)立部件。 6.3 模具合模開模運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，下料流暢 本模具工作循環(huán)如下： 合型腔(快進(jìn) ——工進(jìn)) ——自鎖——自動(dòng)加料振動(dòng)——合模(壓實(shí)——保壓) ——開模頂出制件——取件。工作循環(huán)復(fù)雜，但各項(xiàng)性能指標(biāo)要求較嚴(yán)，采用液壓電氣控制。本系統(tǒng)下模與型腔合上時(shí)先快進(jìn)后工進(jìn)，由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥控制壓力，工進(jìn)速度由節(jié)流閥調(diào)節(jié)，回油路加背壓閥加以緩沖。用三位四通電磁閥控制模具在任意位置停留。下模與型腔合上自鎖后，加料缸開始運(yùn)動(dòng)，用三位四通電磁閥控制承料箱在任意位置停留，而后振蕩勻粉結(jié)束后主油缸繼續(xù)帶動(dòng)下模與型腔與上模合上，先后進(jìn)行快進(jìn)、工進(jìn)、壓實(shí)、保壓，快進(jìn)由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥控制壓力，工進(jìn)、壓實(shí)、保壓由溢流閥上控制壓力，由節(jié)流閥與調(diào)速閥控制速度。結(jié)束后，下模與型腔從上模中退出(先慢退再快退)，最后下模從型腔中脫出，制件留在下模中，先工退再快退，當(dāng)下模碰到頂桿后又轉(zhuǎn)為慢退，首先由頂桿頂人字頂板繞開振蕩器第一次頂出，再由頂板、推桿與頂件板第二次頂出，將制件從 5 5 根型芯中頂出，得到制件。 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書197 總結(jié)經(jīng)過了幾個(gè)月的努力，此時(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)臨近尾聲，回首這段日子以來(lái)的種種，我有種脫胎換骨的感覺，不得不承認(rèn)，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我受益良多，這也將是我人生中一筆非常寶貴的財(cái)富。誠(chéng)然，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說，不僅僅是對(duì)粉末冶金所用模具的設(shè)計(jì)，還有對(duì)AutoCAD、solidworks、word 等軟件的深入學(xué)習(xí)，熟練應(yīng)用各種軟件對(duì)各種模具進(jìn)行建模，對(duì)各種機(jī)械零部件進(jìn)行二維繪圖，熟練應(yīng)用 office 軟件處理各種文字信息應(yīng)當(dāng)成為每一個(gè)走出大學(xué)踏入社會(huì)的機(jī)械類畢業(yè)生為之努力地目標(biāo)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中詳細(xì)介紹了玻璃制品粉末冶金模具設(shè)計(jì)的流程及各個(gè)過程中參數(shù)的確定方法，以及各種力的計(jì)算驗(yàn)證和各個(gè)成型零部件的選材。現(xiàn)代粉末冶金壓機(jī)設(shè)備絕大多數(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，本次設(shè)計(jì)從模具的尺寸選擇、安裝方法以及送料、下料的可循環(huán)性等方面入手，配合液壓泵站的合理化設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)加工制造的可循環(huán)性。在這幾個(gè)月的設(shè)計(jì)中，我對(duì)在大學(xué)階段所學(xué)的專業(yè)知識(shí)又有了更為全面而深入的學(xué)習(xí)。在模具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、機(jī)械設(shè)計(jì)、互換性技術(shù)及應(yīng)用等課本中本來(lái)生疏的知識(shí)有了更為實(shí)踐性的認(rèn)識(shí)。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我的專業(yè)知識(shí)得到了一次全面的歸納和總結(jié)?？傊?，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了更為豐富、更為凝練的知識(shí)，這些也將伴隨著我勇敢地去迎接未來(lái)的挑戰(zhàn)。中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書208 參考文獻(xiàn)1. 印紅羽.粉末冶金模具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.2.2. 羅曉華.航空電聯(lián)接器玻璃壓機(jī)的設(shè)計(jì).機(jī)械制造與自動(dòng)化-2005 年 6 期.3. 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組.沖模改計(jì)手冊(cè)【M】 ．北京:機(jī)械業(yè)出版社,2003.4. 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，大家互幫互助、互相討論，我從中就得到了不少的啟發(fā)，從而使設(shè)計(jì)更好。經(jīng)過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我的 CAD 和 solidworks 操作水平比以前有了很大提高，因?yàn)樗芰夏＞哌@一塊牽扯到對(duì)各種質(zhì)量的計(jì)算，需用solidworks 對(duì)各種零部件進(jìn)行三維建模，并用其對(duì)組裝進(jìn)行建模。與此同時(shí)也較全面的掌握了 Word 的編輯功能；還要感謝那些把借閱證讓我借書的同學(xué)，使得我查閱資料非常方便。大學(xué)生活至此劃上了圓滿的句號(hào)，在中原工學(xué)院這塊土地我度過了四年的時(shí)光，想像著自己將到離開這里到一個(gè)陌生的地方，心里還真是留戀。我想還會(huì)有莘莘學(xué)子辛勤的耕耘在這片田地上，在這塊土地上我健康快樂的成長(zhǎng)，吸取營(yíng)養(yǎng)我永遠(yuǎn)不會(huì)忘記可親的同學(xué)，我永遠(yuǎn)記得這片曾經(jīng)養(yǎng)育我的土地。