㈠ 如何避免五轴联动加工中心加工中的干涉检测及方法
现代CA M系统允许用户自己选择合适的刀具,然而用户仅凭自己的经验几乎是不可能确定一个最优的无干涉的刀具组合。另外,已发表的自动选择多个刀具组合的算法主要集中在三轴加工的刀具选择上。为了确保五轴数控机床的高效率和高质量的切削加工,本文提出一种方法来自动地选择一组无干涉的刀具组合。
该方法是基于我提出的自动选择一个最大的无干涉的刀具来加工整个曲面的算法的基础之上。这个问题可以概括为“已知一个设计好的自由曲面,一个五轴的机床和一个刀具库,选择一组最优的刀具组合来加工这个曲面,此方法分为两步:首先确定刀具库中的每把刀具在接触曲面的每一点时的角度范围,最优的刀具组合由每个区域最大的可行刀具组成。
干涉的检测和校核方法在五轴数控加工中,通常用的刀具有三种:
平底刀,环形刀和球形刀。环形刀由三个参数表示:刀具半径(R圆环半径(rf和刀具长度(L环形刀具有代表性,因为当rf等于零时,该刀就转换成平底刀;当R和rf相等时,该刀则转换成球形刀。NURBS曲面是最常用的一种精确的自由曲面表达方式之一,大多通用的三维设计软件中都可以实现NURBS曲面的生成。因此,对环形刀和NURBS曲面进行研究。
为了检测和校核刀具和曲面的干涉情况,一个坐标系统首先要建立起来。这个坐标系统由三个坐标系构成:世界坐标系(XWYWZW局部坐标系(XLYLZL和刀具坐标系(XTYTZT一点Pc上,局部坐标系(XLYLZL坐标原点位于Pc点,其ZL轴沿着曲面在该点的外法线方向,XL轴和YL轴则分别是沿着曲面在该点的最大和最小法向曲率方向。刀具坐标系(XTYTZT坐标原点位于刀具底面的中心点,其ZT轴沿着刀具轴线的方向,XT轴垂直于ZT轴并且指向Pc点,而YT轴由ZT轴和XT轴的右手法则确定。刀具可以由一对方位角(λ,θ)来定位,其中倾斜角λ和侧偏角θ分别是刀具轴线绕XL轴和ZL轴逆时针旋转的角度。
a环形刀及其参数b坐标系统在进行干涉检测时,一组离散的特征点用来近似地表示要加工的曲面,这些特征点的原始数据均在世界坐标系中表示。
为方便计算,特征点数据需要从世界坐标系变换到局部坐标系,再由局部坐标系变换到刀具坐标系中来表示。曲面的每一点上,刀具的干涉分为四类:局部干涉、刀后部干涉、刀轴干涉和刀具与机床的干涉。五轴加工中,当刀具出现任何一种干涉时,可以通过旋转刀具而改变刀具的方向角来实现无干涉的加工。根据这不同干涉的发生条件,应用对应的校核方法,则该点的无干涉的刀具角度就可以确定下来。
㈡ 塑料模成型为什么用斜导柱来抽芯会出现干涉现象如何克服
有几种可能》斜导柱抽芯不光滑(表面抛光)!斜度不符合(增加斜度)!还有就是是否塑料过于冷却导致塑料定型卡抽芯(不要太过冷却就抽芯)
㈢ 塑胶模具结构设计需要注意些什么问题
模具结构设计
1. 滑块导轨的高至少要为滑块高的1/3
2. 有滑动摩擦的位置注意开设润滑槽,为了防止润滑油外流,不宜把槽开成“开式”,而应
该为“封闭式”,一般可以用单片刀在铣床上直接铣出。
3. 固定模仁的型腔,对小模一般用线割,这样可以提高模具的精度;而较大模的模腔一般铣
削的形式加工出来,加工时注意其垂直度,并且为了防止装配时,模仁不到位,模框的四周应该用铣刀铣深0.2。
4. 入子与模仁,模仁与模仁,模仁与模框的相互穿插一般要加1°的斜度,以防装配时碰
伤。
5. 入子的靠位部分长度公差为-0.02,大小公差为-0.10,模仁相对应的靠位公差为+0.02。
6. 有C角的入子最底端到C角部位的公差为+0.01,以防跑毛边。
7. 本体模具的主体部分用NAK80的材料,入子、梢等用SKH9、SKH51(材料处理:室化处
理,也可以不要)的材料,必要时可以使用VIKING材料。
8. 画好部品之后,应先定滑块的位置、大小,防止发生干涉、及强度不够的现象,然后才定
模仁寸法。
9. 入子大小公差设为-0.01,模仁上入子孔对应的公差为+0.01。
10. 模仁上的线割方孔尖角部分用R0.20过度,对应的入子部分也为R0.20,以对应线切割时的
线径影响,同时可以防止尖角部分磨损,而产生益边。
11. 与定位珠相对应的小凹坑寸法一般为底径φ3夹角90°-120°的圆锥孔。
12. 固定侧的拔模角应该大于可动侧,以便离型留在可动侧;而且可以防止部品变形,尤其是
壁薄,件长容易变形的零件,固定侧对它的拉力不均容易使部品翘曲,或留在固定侧。
13. 对于侧面抽芯力大而部品精度要求又严的零件,最好采用二次抽芯结构。
14. 斜梢的斜度+2°=压紧块的斜度(一般为18°或20°或22°).
15. 模具组立时,应该养成如下习惯:
a. 用空气枪清理模仁、模腔、入子、流道板、分模面的表面。
b. 装配前用油石打光模仁、模腔、入子、分模面的表面,以便装配时顺tang。
c. 注意清角,以防干涉、碰伤。
d. 装配前应该考虑后面的工作如何进行。
16. 大模具模仁的侧面压紧块应该设计成锁紧后底于分模面0.5-1.0mm,以防干涉。
17. PC+GF20收缩率3/1000
18. POM收缩率正常为20/1000,但有时局部会达30/1000。
19. 为防止潜伏式浇口在部品顶出时刮伤部品,在流道离潜伏式浇口2-4mm处增加一锲形块,
高约为流道一半,夹角为单边10°,供顶出时折断浇口。
20. 主流道拉料井,采用深8-10mm,夹角为单边10°,顶径为流道宽的倒圆锥;这样的好处是
可防止单边磨成锲形的拉料在顶出时勾住流道,造成离型不良。
21. 开闭器有两种:1.橡胶制成,靠中心的螺杆调节变形量,来调节拉力。2.用弹簧钢制成。
其作用都为:延迟可动侧与固定侧的开模时间,应用于小水口模。
22. 为了确保模具的顶针和斜销是否复位,有些模具安装了早回机构(母的装在108板上,公
的装在102板上,公的类似于顶针,底部用无头螺钉堵住,一般布置两个)或微动开关(在108和109板[装电器元件]之间)。
23. 考虑注塑机装夹模具时的螺杆长度,需要注意上下固定板的厚度,必要时四个角应该铣低
一些,同时,为了提高安全性,上下固定板上可以根据注塑机上孔的位置,钻四个螺栓孔。
24. 斜销的成型端有一段直面,一般长4-6mm,为了在顶出时斜销在107与108板间滑动顺烫
底部应该倒0.5mm-1mm的R角。
25. 需要咬花的外观品,拔模斜度的设计需要考虑咬花的程度,以免造成外观拉伤。有些突出
部位,考虑咬花后截面会变大,实际加工时应该单边小0.02-0.03。
26. 考虑固定侧与可动侧合模会形成断差,固定侧比可动侧单边小0.03-0.05。
27. 有滑块的模具中,有时需要在滑块上的滑块与压紧块相靠的斜面开设油沟;此外,如果不
影响成形的前提下,在模板上表面开设油沟比在滑块底部开设油沟加工效率更高。
28. 不应该把分型面选在表面有要求的位置。
29. 加纤的收缩率为流动方向小千分之1-2,垂直于流动方向大;不加纤的则正好相反。
30. 齿顶圆的收缩率比齿根圆的收缩率小千分之1-2。
31. 模具在使用一段时间后,需要进行型修,修模仁的过程中,尽量不要用油石,因为多次使
用油石会使模具变形;最好用削好的软木或软竹筷。
32. 有滑块的模具中,#102与#103板之间应该加四个支撑拄。
33. 成形里面夹有入子外面包有模仁的部品时,要考虑二次抽芯机构,以免脱 模困难,造成部
品损伤;如果入子在固定侧或滑块上,常常先抽入子;如果入子在可动侧,又与固定侧靠破,可以把入子的沉孔做深些,顶出时先把部品顶出,再脱出入子。如不靠破,则应先脱入子,则应该变更相应的模具结构。
34. 固定侧与可动侧之间的靠破面如果为非垂直开模方向的平面,则应该设计成斜面,以减少
因摩损而形成飞边的可能,同时也使靠破时形成预压,加强两个面的贴合,设计时长度方向应该设计成+0.02的正公差,但是应该注意的是当固定侧与可动侧有脱模斜度时,要小心考虑因固定侧与可动侧脱模斜度方向相反,在靠破的斜面处会形成与部品设计原图不符的接痕,考虑不周还会形成难以消除的毛边或断插。
35. 当固定侧需要咬花时,固定侧的外形尺寸应该根据咬花程度,设计时单边小0.03-0.05mm。
36. 电极的抛光一般用1000的砂纸精抛,但外观电极需要用1200以上的砂纸精抛;模仁的抛
光用1500,但要求有镜面的则要用3000的砂纸,最后用钻石膏和脱脂棉来精抛。配入子时,先用400的砂纸,再用800的砂纸,不过,日本模具中入子好象用了1000-1200的砂纸进行抛光过。
37. 塑胶齿轮成形后,对齿轮参数的测量主要齿顶圆和跨齿厚,如果两齿轮靠得太紧,或太松
都会影响到传动性;跨齿厚的测量有专门的测量仪器。
38. 模具设计中,如果部品的肉厚不均匀,而部品的浇口均匀分布,则容易产生浇注不均的现
象。比如,田晶东的0004模具。
39. 用PC+30GF制造的齿轮,虽然在成形的尺寸方面比较好,一般可以一模四件,但是其刚
性,耐磨性等不如PBT+GF30,因此,虽然PBT在成形方面尺寸不易控制,只能一模两件,但是象Olympus这样注重品质的厂家,在品质与成本面前,还是选择了品质。
40. 模具设计中,为了不影响部品的使用,常需在部品表面凹进一块,让浇口剪断残余低于部
品表面,内凹深度以满足浇口残余低于部品表面的前提下越浅越好,一般为0.3-0.5mm,太深则会影想成形时的尺寸,比如田晶东的0004模具和易湘成的0026模具。
41. 为了改善部品距离浇口较远端的填充性能,可以在这些部位开设逃气槽,增加入子;这一
点,设计前尤其应该考虑的,定结构时,应该有这样一种观念:尽量让流体在模腔内流动时各个部分的压力,温度均恒。
42. 部品肉薄,成形困难的模具,如王锋的0001与0002,通过加大点浇口可提高其成形性能,
但是并非越大越好,如果过大,浇口剪断时会从部品上撕下一些肉,形成一个凹坑,同时,部品的取向作用会增大,易变形。因此点浇口以¢0.5-1.2mm为宜。
43. 电火花加工中,放电间隙和加工精度有直接联系(一般认为为3:1)。
44. 大模仁的压紧块斜度为1°、3°、5°
45. 为了便于斜销顶出,设计时应该把斜销设计得比正常短0.1-0.3mm,即该部份肉比正常厚
0.1-0.3mm。
46. 设计模具时首先应该考虑零件的加工工艺,尽量避免使用放电与线割,而要尽量考虑使用
铣床和磨床的方式,因为从加工成本、加工精度与加工时间来说,前者都比不上后者,虽然慢走丝线切割的精度不错。
47. 设计时应该避免形状简单,但又需大面积的平面放电,既费时,精度又难保证,而且加重
钳工的钳配工作量。
48. 设计时应该尽量避免阶梯形的又需要面与面相互贴合的上下模仁设计,这样常常难以加
工。
49. 超声波打磨的缺点为容易因为手感把握不准确,而使模具表面形状失真。
50. 模具的量产要求为10000-15000/月时,模仁材料为NAK55。
51. 好的注塑机可以通过调整参数,进行5段以上的分段注射,如可以设为第一段为填满流
道;第二段为填满部品的三分之一;第三段为填满部品的二分之一??等等。从而可以通过分析这几种情况下的部品填充情况,来解决注塑中所存在的问题。
52. 对一些部品成型困难,或表面有要求,或有些部位精度在前几次试模中尺寸难达要求的模
具,试模时考虑使用多级注射成型。
53. 注塑机中日本与台湾机都可以进行多级注射成型,但一般来说,台湾机除了能改变注射速
度和。。。。。之外,还能改变注射压力。
54. 模具的cavity number的确定因数有:单件部品的成形费用,平均每件部品的模具制作费
用,部品精度要求,模具制作难易程度等决定。
55. 成型有腐蚀性树脂是模具材料要选择耐腐蚀材料,或在模具表面作防腐处理;成型含玻璃
纤维等高强度填充材料的树脂时,模具零件必须有相应的硬度。
56. 水管离模仁的距离应大于4mm。
57. 如果预估部品成型困难,需要增加成型压力,则设计时要考虑模具的强度,加大模仁的强
度,增加支撑柱,并要注意贴合面之间的公差。
58. 精密模具设计中不应该考虑强制脱模机构,否则对模具的量产性、部品精度、甚至部品表
面有很大的影响。
59. 模具设计中,从成本和制造角度来说,尽量避免滑块和斜梢机构。
60. 如果铣床加工完后的模仁余量只剩15-20条,一模两到四件,则即使是清尖角的电极一般
一粗一精就可。
61. 复杂曲面电极粗电极放时应该X、Y向预留0。06,Z向预留0。07以上,最后再用精电极
来加工。
62. 尖角、半圆及半球电极的放电需要特别注意。
63. 小水口模具的开模行程的确定如下:A.101A板与102板脱流道行程计算为:流道长+机械
手(40-60mm);B.102板与103板脱部品行程计算为:部品+机械手(70mm)
64. 象压块、小水口的流道板、模仁等等在模具装配时难以取出的零件,必需钻起吊螺丝孔;
不过,有时为了简便起见,可以把对角上的两个锁模螺丝孔钻穿,攻牙攻穿来拧起吊螺钉。
65. 要求同心度很好但又不能同时做在固定侧或可动侧的模具,如果模仁的大小允许,固定侧
与可动侧应设计有一公一母的圆锥形导向机构,以保证成型时该位置的同心度。如9018、9026、0004、0032辊筒模具上都加有#251入子。
66. 成型数量大的模具,在模架的选材(可考虑用P20)、滑块的选材(P20)上考虑,同时可
以在侧猾块上安装耐模板。
67. 用磨床或铣床加工厚度小于5mm,长度大于50,即长厚比大于10,比如斜梢之类的模
具零件时,应该注意加工时的变形问题。
68. 有时用于放置模仁的模腔太深,而又必需开设冷却环时,如果直接用刀去加工模腔中的冷
却槽则刀往往不够长,那么,可以考虑把冷却槽开在模仁的底部,但需要注意的一点是,冷却槽中间的圆柱应比冷却环内径略大,让冷却环不易从冷却槽中掉出。(注意,因为,冷却水是从里面过,设计时应该让冷却环内径和贴紧模壁;如果冷却水是从外面过,设计时应该让冷却环外径和贴紧模壁,这一点千万不要搞反了,否则会造成漏油)
69. 冷却水的出、入口温度应尽量小,一般模具控制在5°C以内,精密模具控制在2°C以
内。
70. 水道之间的中心距离一般为水道直径的3~5倍,水道的外周离模具型腔表面的距离一般为
10-15mm。
71. 对聚乙烯(PE)等收缩率较大的成型树脂,必需制品收缩大的方向设置冷却回路。
72. 模具上有数组冷却回路时,冷却水应首先通入接近主流道的部位。(怎么理解?)
73. 斜梢的材料一般要求比较硬(使用SKH9、或STAVAX),同时为了提高量产性,在斜梢
底部(#106顶针板与#107顶针固定板)间增加耐磨板(SKS3材料),厚度与顶针底同厚。
74. 一般产品的凹陷量为3%以下,几乎都可以使用强制脱模,如果超过一定范围,在脱模时将
使成品产生刮伤甚至破坏的现象。凹陷量也因材料而易,软质材料如PP、NYLON可达5%,而PC、POM等只能为2.5~3%之间。
75. 滑块的安全距离一般为1.5~5mm。
76. 塑料螺纹的根部或顶端部应有一小平面(0.8mm左右),是为了成型后易脱模,且不易伤
害螺纹部分的表面。
77. 间隔板的公差一般为+0.1mm,如果模具的压力大则需要加支撑柱,支撑柱的公差一般为
+0.02~0.03mm,也就是组立后比间隔板厚0.02~0.03mm,这样考虑的原因是:支撑柱(S45C或S55C)的表面经过淬火比模板硬,使用一段时间后模板会下凹正好补偿该公差。若支撑柱比间隔板薄0.1mm,注塑时的压力使#103板产生的变形会放大的模仁上,产生不止0.1mm的弯曲,从而产生毛边。
78. PD613(较优于SKD11)、PD555(较优于SUS 420 J2)与NAK 101(较优于SKD11)等
热处理的最大变形量为0.065/50,有高耐磨耗性、高耐腐蚀性、高镜面加工性,适合于加工精密模具。
79. 分模面与流道周围常常开设排气槽,对一般模具排气槽的外边一般为0.5mm深,靠部品侧
为0.02mm;而对象相机前后盖本体等精密模具排气槽的外边一般为0.07-0.1mm深,靠部品侧为0.007-0.01mm。
80. 为保证可动侧与固定侧贴合良好,分模面一般比模板高0.02mm;并且常在#103的四个角上
铣C10-20深0。5-1的缺口,以保证#102与#103不干涉。
81. 象聚缩醛(polyacetal)成品尺寸公差是±0.2%左右,模穴数增加1个公差约增大5%.8穴则
增大1.4倍,达±0.28%。
82. 用肯纳¢16小刀片(KCM25)切NAK80材料每刀深0.4mm,宽2/3刀直径,线速度
55m/min, 0.5mm/rev,风冷,较合适。
83. 磨床加工中,0.5mm的沟槽也能磨出。
84. 回位梢的表面只有0.5mm厚左右是硬的,里面是软的。
85. 精加工平面时,STEP一般采取刀具直径的2/3~4/5,和慢走刀方式。
86. 滑块槽的公差为-0.01和+0.01。
87. 设计前,与客户对图面打合(分型面的确定、顶针位置的确定、倒沟的处置方式、浇口位
置与形状、肉厚与缩水的关系、公差大小等的进一步的确认)是非常必要的,这对进一了解客户的设计意图、增加设计命中率是非常必要的,这是设计者首先应该树立的观念,设计者不能自作主张。
88. 热流道一般适用于量产24万件以上的塑料模。
89. 对于象9029、0031等采用潜伏式浇口的模具,进胶口的直端部分常采用圆形或扁形,然
后,采用圆形或扁形的顶针顶出,但因为顶针小进胶口长,如果进胶口处没有脱模斜度,部品顶出时常会发生顶出不良或把顶针折断的现象,因此,该处应开0.5°~1°的脱模斜度,以便顶出。
90. 象Olympus的cg5375f1背盖,PC料、一模一件,一个点浇口的模具,使用住友75吨成型
机注塑时注塑压力达200MPA。
91. 流道比较大的模具,起冷料作用的部位也应该相应加长,如象0039的主流道末端第一次试
模后加长了14mm。
92. 大模具在设计时就应该考虑好排气槽的设计,不应该在试模后再指定,根据经验,一般在
模具的四周用铣刀或磨床(根据模具精度需要而定),加工出一周的浅槽,深度小于塑料的溢边值。
93. 带C角的入子,如果 C角部位正好与 模仁相接,为了防止在部品上出现毛边,其入子底部
到C角处的长度公差应该为+0.05
94. 放电加工中对一般要求的模具面粗度7um即可,精密模具中的一般面粗度为4um,象外观
要求高的模具面粗度要求达2um。
95. 模具材料的订购一般应该比要求的最大尺寸大3~5mm。
96. 拉料梢尽量不要采用背面锁螺丝的固定方式,因为该方式会产生应力会使拉料梢易断,比
较好的方式是拉料梢能够较自由的活动。
97. 线切割一般会在尖角部位产生0.2mm的R角,在模具设计中在碰到要求使用线切割的位置
(入子孔、方型顶针孔等),一定要考虑此R的影响,以免产生飞边、毛刺等问题。
98. 滑块与模仁的贴合部位一般应该设计成单边2-3°的斜度,既可以避免磨损,又便于产生预
压。
99. 涂装的厚度一般为单边0.02~0.03mm,模具的抛光量一般为单边0.02~0.03mm,在产品设计
和模具设计的配合尺寸的选取上一定要考虑这一点。
100. 钳工在配入子时手法非常重要,入子以能缓缓流动为最佳,入子插入腔中1/4深度时不能有
松动的感觉。
101. 在成型镜片、高精度齿轮等精密零件时,为了提高部品的精度,保持模具的高刚性非常重
要,为此,除#102、#103外其它模具零件(材料S45C、S55C)常需热处理到45°HRC;#102、#103之所以不需热处理,是因为模仁部分常比模板高。
102. 成型镜片常需采用YAG-250(粉末冶金钢材、非常纯净、产于大同钢材)的模具材料,热
处理到56±1°HRC。
103. 有时模具的表面有一些小圆凹点需要抛光,在用常规方法难以解决的前提下,有时采用纤
维油石(非常贵),有时采用一种简单的方法,把牙签夹在小摇臂钻上打到6000-10000转/分钟,用手轻托模仁,沾上钻石膏,把需要抛光部分轻轻去碰牙签来抛光。
104. 一般部品的顶针逃肉深为0.1(公差为0~+0.02),精密成形时是0.03(公差为0~+0.01),在这种情
况下对顶针固定板(上顶出板)、顶针垫板(下顶出板)及用于固定顶针的逃孔深度、左右两支撑块、可动侧模板、可动侧模仁、顶针本身靠位的长度及其总长度都有非常严格的要求,必须按设计要求严格执行。
105. 查看已经成形好的部品的顺序为:表面是否有烧焦,流痕,侧壁是否有拉伤,填充是否充
分,分模线、靠破线位置是否有毛边,肉厚处的反面是否有收缩,顶针的反面是否有顶出痕,顶针逃肉深度是否合理。
106. 用推板顶出式模具,如果为一模多件,固定侧与可动侧也不宜分成多块,而以采用整体式
模仁设计为宜,以便于顶出平衡。
107. 对抛光来说#5000~#8000的钻石膏即可以达到镜面效果。
108. 绞刀加工的圆跳动为0.05mm。
109. YKMA-0058(大分佳能前盖)螺牙计算步骤:螺压主参数:M41×0.75(螺距P=0.75、大径
D=41、中径D2=D-0.649519×P、小径D1=D-1.082532×P、作用高度H1=0.541266×P),部品收缩率为S=1.0058,因此,模仁的螺距p1=0.75×S、大径d1=41×S、中径D2=
d1-
0.649519×p1、小径D1= d1-1.082532×p1、作用高度H1=0.541266×p1。
㈣ 模具斜顶干涉问题
我是搞冲压模的,对这个不怎么了解,但我知道,像这种都会做个拔模角以便抽芯,这样看的话,是会有干涉的可能,凸点做小点或者移位能避免干涉
㈤ 模具设计总结
1.塑性变形体积不变条件,塑性变形时,物体体积的变化与平均应力成正比。 ,其产生的主应变图可能有三类:1.具有一个正应变及负应变;2.具有一个负应变和两个正应变;3.一个主应变为零,另两个应变之大小相等符号相反。
2.冲裁是利用模具使板料产生分离的一种冲压工序,冲裁是最基本的冲压工序。冲裁是分离工序的总称,她包括落料、冲孔、切断、修边、切舌、弯曲等多种工序。一般来说,冲裁主要是指落料和冲孔工序。
3.冲裁的变形过程:1.弹性变形阶段(变形区内部材料应力小于屈服应力 );2.塑性变形阶段(变形区内部材料应力大于屈服应力);3.断裂分离阶段(变形区内部材料应力大于强度极限) 。
4.冲裁断面可分为明显的四个部分:塌角、光亮、毛面和毛刺。
5.冲裁件质量:指断面状况、尺寸精度和形状误差。在影响冲裁件质量的组成因素中,间隙时主要的因素之一。冲裁件的断面质量主要指塌角的大小、光面约占板厚的比例、毛面的斜角大小及毛刺等。间隙合适时,冲裁时上下刃口处所产生的剪切裂纹基本重合,这时光面约占板厚的1/2~1/3,切断面的塌角、毛刺和斜度均很小,完全基本满足一般冲裁件的要求。间隙过小时,凸模刃口处的裂纹比合理间隙时向外错开一段距离;间隙过大时,凸模刃口处的裂纹比合理间隙时向内错开一段距离,材料的弯曲与拉申增大,拉应力增大,塑性变形阶段较早结束,致使断面光面减小,塌角与斜度增大,形成厚而大的拉长毛刺,且难以去除,同时冲裁件的翘曲现象严重,影响生产的正常进行。(材料的相对厚度越大,弹性变形量越小,因而制件的精度也越高。冲裁件尺寸越小,形状越简单则精度越高。)
凸凹模刃口尺寸计算的依据和计算准则:在冲裁件尺寸的测量和是使用中,都是以光面的尺寸为基准。落料件的光面是因凹模刃口挤切材料产生的,而孔的光面是凸模刃口挤切材料产生的。故计算刃口尺寸时,应按落料和冲孔两种情况分别进行,其原则如下:1.落料:落料件光面尺寸与凹模尺寸相等,故应与凹模尺寸为为基准(落料凹模基本尺寸应去工件尺寸公差范围内的较小尺寸。);2.冲孔:工件光面的孔径与凸模尺寸相等,故应与凸模尺寸为基准。(因冲孔的尺寸会随凸模的磨损而减小,故冲孔凸模基本尺寸应去工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸);3.孔心距:当工件上需要冲制多个孔时,孔心距的尺寸精度由凹模孔心距保证。4.冲模刃口制造公差:凸凹模刃口尺寸精度的选择应以能保证工件的精度要求为准,保证合理的凹凸模间隙值,保证模具一定的使用寿命。5.工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注为单向公差。但对于磨损后无变化的尺寸,一般标注双向偏差。
7.冲裁件在条料、带料或板料的布置方法叫排样。冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫做材料的利用率,它是衡量合理利用材料的技术经济指标。
8.冲裁所产生的废料可分为两类:一是结构废料,是由冲件的形状特点产生的;二是由于冲件之间和冲件与条料侧边之间的搭边以及料头、料尾和边料而产生的废料,称为工艺废料。
9.排样方法:有废料排样、少废料排样、无废料排样。
10.搭边值的确定:排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料叫做搭边。搭边的有两个作用:一是补偿了定位误差和剪板误差,,确保冲出合格零件;二是可以增加条料刚度,方便条料送进,提高劳动生产率。
11.冲模压力中心的确定:冲压力合力的作用点称为模具的压力中心。模具的压力中心应该压力机滑块的中心线。
12.冲裁模具的分类:1.单工序模:无导向单工序冲裁模,导板式单工序冲裁模,导柱式单工序冲裁模;2.级进模是在压力机一次行程中,在模具的不同位置上同时完成数道冲压工序:固定挡料销和导正销定位的级进模,测刃定距的级进模;3.复合模是在压力机的一次行程中,在一副模具的统一位置上完成数道冲压工序:根据安装位置不同(凸模、凹模)正装式复合模、倒装式复合模;
13. 模具强度对排样的要求:孔距小的冲件,其孔要分步冲出,工位之间凹模壁厚小的,应增设空步,外形复杂的冲件应分步冲出,以简化凸、凹模形状,增强其强度,便于加工和装配,测刃的位置应尽量避免导致凸凹模局部工件而损坏刃口。
14.从正装式和倒装式复合模具结构分析中可以看出,两者各有优缺点。正装式较适用于冲制材料较软的或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件,还可以冲制孔边距离较小的冲裁件。而倒装式不宜冲制孔边距离较小的冲裁件,但倒装式复合模结构简单,又可以直接利用压力机的打杆装置进行推荐,卸件可靠,便于操作,并为机械化出件提供有利条件,故应用十分广泛。,总之复合模生产效率高,冲裁件的内孔与外圆的相对位置精度高,板料的定位精度要求比级进模低,冲裁的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂,制造精度要求高,成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。
15.始用挡料装置:在级进模中为了解决首件定位问题,需要设置始用挡料装置。
16.卸料装置:1.固定卸料装置;2.弹压卸料装置(卸料及压料作用,冲压质量较好,平直度较高,适用,质量要求要高的冲载和薄板);3.废料切刀装置。
17.弯曲:是将板料、棒料、型材或管料等弯曲一定形状和角度的零件的一种冲压成形工序。
18.应变中性层:在缩短与伸长两变形区域之间,必有一层金属纤维变形前后长度保持不变。
19.弯曲变形区内板料横断面形状变化分为:1.宽板弯曲时,横断面形状几乎不变,仍为矩形;2.窄板弯曲时,原矩形断面变成了扇形。生产中一般为宽板弯曲。
20.r/t称为板料的相对弯曲半径,是表示板料弯曲变形程度的重要参数。相对弯曲半径越小,表示弯曲变形程度越大。
21.板料塑性弯曲的变形特点:1.应变中性层位移的内移;2.变形区内板料的变薄和增长;
3.变形区板料剖面的畸变、翘曲和破裂。
22.最小弯曲半径:在保证弯曲件毛坯外表面纤维不发生破坏的条件下,工件所能弯曲成的内表面最小圆角半径,称为最小弯曲半径。生产中用它来表示材料弯曲时的成形极限。
23.影响最小弯曲半径的因素:1.材料的力学性能;2.零件弯曲中心角的大小;3.板料的轧制方向与弯曲线夹角的关系;4.板料表面及冲裁断面的质量;5.材料的相对宽度;6.板料厚度
24.回弹现象:回弹现象产生于弯曲变形结束后的卸载过程。
25.影响回弹的因素:1.材料的力学性能;2.相对弯曲半径r/t;3.弯曲中心角;4.弯曲方式及校正力大小;5.工件形状;6.模具间隙。
26.拉深:是利用模具将平面毛坯制成开口空心零件的一种冲压工艺方法。
27.起皱和拉裂是影响拉深过程的两个主要因素:
28.起皱:在拉深过程中,毛坯凸缘在切向压应力作用下,可能产生塑性失稳而拱起的现象。
29.起皱的原因:毛坯凸缘的切向压应力过大,最大切向压应力产生在毛坯凸缘外缘处,所以起皱首先在外缘处开始。
30.拉裂:影响摩擦阻力的因素有:1.压边力的影响;2.相对圆角半径的影响;3.润滑的影响;4.凸凹模间隙的影响;5.表面粗糙度的影响。
31.拉深系数:是指每次拉深后圆筒形零件的直径与拉深前毛坯的直径之比,m表示。
32.极限拉深系数:把材料既能拉深成形又不被拉断时的最小拉深系数。
33.影响拉深系数的因素:1.材料力学性能的影响;2.材料相对厚度的影响;3.拉深次数的影响;4.压边力的影响;5.模具工作部分圆角半径及间隙的影响。
34.塑料的分类:1.按照合成树脂的分子结构和受热时的行为分类:热塑性塑料、热固性塑料;2.按塑料应用范围分类:通用塑料、工程塑料、特种塑料。
35.聚合物的热力学性能:聚合物的物理、力学性能与温度密切相关,当温度变化时,聚合物的受力行为发生变化,呈现出不同的力学状态,表现出分阶段的力学性能特点。在温度较低时(低于 温度时)曲线基本水平的,变形量很小。当温度上升时( )曲线开始急剧变化,很快趋于水平。如果温度继续上升,变化迅速发展,弹性模量很快下降,聚合物产生粘性流动,成为粘流态,此时变化是不可逆的物体成为液态。
36.注射工艺过程,注射过程一般包括加料、塑化、注射、冷却和脱模。
37.制品的后处理:塑料制品脱模后常需要进行适当的后处理(退火和调试),以便改善和提高制品的性能和尺寸的稳定性。
38.压力:注射成型过程中的压力包括塑化压力与注射压力两种。塑化压力又称背压,是指注射机螺杆顶部的熔体在螺栓保持不后退时所产生的压力。注射压力:用以克服熔体从料筒流向型腔的流动阻力,提供充模速度及对熔体进行压实等。
39.根据工艺的有关要求,应尽量使制品各部分的壁厚均匀,避免局部太厚与太薄,否则,成型后因收缩不均会使制品变形或产生缩孔、凹陷及填充不足等缺陷。P83
40.注射模由动模与定模两大部分组成。
41.根据模具中各个零件的不同功能,注射模可由以下七个系统和机构组成:1.成型零部件;2.浇注系统;3.导向与定位机构;4.脱模机构;5.侧向分型与抽心机构;6.温度调节系统;7.排气系统。
42.按模具总体结构特征分类:1.单分型面注射模;2.双分型面注射模;3.带有侧向分型与抽心机构的注射模;4.带有活动成型零件的注射模;5.机动脱螺纹的注射模;6.无流道注射模。
43.分型面:是模具上用于取出塑件和浇注系统冷凝料的可分离的接触面。
44.选择分型面的原则:基本原则-分型面应选择在塑件断面轮廓最大的位置,以便顺便脱模。还应考虑因素:1.分型面的选择应便于塑件脱模并简化模具结构;2.分型面的选择应考虑塑件的技术要求;3.分型面应尽量选择在不影响塑件外观的位置;4.分型面的选择应有利于排气;5.分型面的选择应便于模具零件的加工;6.分型面的选择应考虑注射机的技术参数。
45.注射系统的组成及作用:浇注系统是指模具中塑料熔体由注射机喷嘴至型腔之间的进料通道。其作用是将塑料熔体充满型腔并将注射压力传递到型腔的各个部位,以获得组织致密,轮廓清晰,表面光洁、尺寸精确的塑件。
46.浇注系统的组成:主流道、分流道、浇口、冷料穴(它可以设置在主流道的末端,还可以设置在各分流道的转向处,甚至在型腔料流的末端)。
47.流道设计:1.主流道一般设计成圆锥形,其锥角一般在2~4°内壁表面粗糙度为0.4
~0.8um;2.为了保证主流道与注射机喷嘴紧密接触,防止料漏,一般主流道与喷嘴对接处作成球面凹坑,其半径 ,其最小直径 。凹坑深度取h=3~5mm;3.为减少熔体冲模时的压力损失和塑料损耗,应尽量缩短主流道的长度,一般主流道的长度控制在60mm内。
48.凹模的结构设计: 凹模也可以称为型腔、凹模型腔,用以形成塑件的外形轮廓,按结构形式的不同可分为:整体式,整体嵌入式、镶拼组合式和瓣合式四种类型。
49.凸模和型心的结构形式分为:整体式、整体嵌入式、镶拼组合式、活动式等。
50.导向机构的作用:注射模导向与定位机构,主要用来保证动模和定模两大部分和模内其他零件之间的准确配合和可靠的分开,以避免模内各零件发生碰撞和干涉,并确保塑件的形状和尺寸精度。
51.导向机构的设计:导向机构的作用:导向、定位、承受一定的侧压。导柱导向机构是利用导柱与导柱孔之间的间隙配合来保证模具的对合精度,导柱、导套组合形式。
52.脱模机构的分类:1.推杆,推出塑件;2.推杆固定板,固定推杆;3.推板导套,为推板运动导向;4.推板导柱 为推板运动导向;5.拉料杆 使浇注系统凝料从模具中脱出;6.推板;7.支承钉;8.复位杆 使推板在顶出塑件后复位。
53.脱模机构的设计原则:1.脱模机构运动的动力一般来自于注射机的推出机构,故脱模机构一般设置在注射模的动模内;2.脱模机构应使塑件在顶出过程中不会变形损坏;3.脱模机构应能保证塑件在顶出开模过程中留着设置有顶出机构的动模内;4.脱模机构应尽量简单可靠,有合适的推出距离;5.若塑件需留在动模内,脱模机构应设置在定模内。
54.简单脱模机构的形式:推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、推块推出机构、联合推出机构、压缩空气推出机构。
55.复位机构的设计:为了进行下一循环的成型,脱模推出机构在完成塑件的顶出动作后必须回到初始位置。常用的复位机构:弹簧复位(在推板与动模支承板之间安装压缩弹簧)和复位杆复位两种。顶出形式:推件板顶出、推杆顶出、推管顶出,一般需要设置复位机构。
56.斜导柱抽芯机构分类:斜导柱在定模、滑块在动模,斜导柱和滑块同在定模,斜导柱在动模、滑块在定模,斜导柱和滑块同在动模。
57.斜导柱的倾斜角:抽拨力Q一定时,倾斜角 减小,倾斜柱所受的弯曲力P也越小;但当导柱的有效工作长度一定时,若倾斜角 减小,抽心距S也将减少,这对抽心不利。故确定斜导柱的倾斜角 时,要兼顾抽心距以及斜导柱所受的弯曲力,通常采用15°~20°,一般不大于25°。
58.压紧块的锲角 ,压紧块的锲角 通常比斜导柱倾斜角 大2°~3°。这样才能保证,模具一开模时压紧块就能和滑块脱开,否则,斜导柱将无法带动滑块作侧抽心动作。
59.先复位装置设计:1.模具设计中的“干涉”现象,在侧向型芯和推杆垂直于开模方向的投影发生重合的情况下,合模时侧向型心芯可能与推杆发生碰撞,这种现象称为磨具设计中的“干涉”现象。
60.避免干涉措施:1.尽量避免把推杆布置在侧向型心在垂直于开模方向平面上的投影范围内。2.使推杆的推出距离小于活动型心最低面,如果结构不允许,应保证h-scot >0.5mm。当h只是略小于scot 时,可通过适当增大 角来避免干涉;3.当以上两点都不能实施时,可采用推杆先复位机构,优先使推杆复位,然后滑块才复位。
61.比较常见的推杆先复位机构有:弹簧先复位机构、三角形滑块先复位机构、杠杆先复位机构和摆杆先复位机构。
1-4说明:作图壁厚不均匀,易产生气泡使塑件变形,右图壁厚均匀,改善了成型工艺条件,有利于保证质量。5说明:平顶塑件,采用侧浇口进料时,为了避免平面上留有熔接痕,必须保证平面进料通畅,故a>b。6说明:壁厚不均匀塑件,可在易产生凹痕表面采用波纹形式或在壁厚处开工艺孔,以掩盖或消除凹痕。
1说明:增设加强肋后,可提高塑件强度,改善料流状况。2.说明:采用加强肋,既不影响塑件强度,又可避免因壁厚不匀而产生缩孔。3说明:平板状塑件,加强肋应与料流方向平行,以免造成充模阻力过大和降低塑件韧性。4.说明:非平板状塑件,加强肋应交错排列,以免塑件产生翘曲变形。5说明:加强肋应设计的矮一些,与支撑面应有大于05mm的间隙。
倒装式复合模
1-打杆2-模3-推板 4-推杆 5-卸料螺钉 6-凸凹模 7-卸料板 8-落料凹模 9-顶件块 10-带肩顶杆 11-冲孔凸模 12-挡料销 13-导料销
正装式复合模
1-导料销2-挡料销3-凹凸模 4-弹压卸料板 5-凹模 6-凸模 7-打杆 8-推板 9-推杆 10-推件板
正装式复合模
㈥ 塑料模具中怕顶针碰撞行位滑块吋怎么做
带行位滑块的模具,在开模时,都是行位滑块先动作后退,然后才是顶针顶出动作。合模时,在滑块前进时,反顶杆将顶针退回顶出前的位置。在调整好的模具上,是不应该发生碰撞的干涉现象。
㈦ 金属模具及部品加工中刀柄的干涉问题。
。通过铣刀与刀柄的均匀结合,即使是在采用延长件的情况下,也可实现良好的径向刚性(10N径向载荷时<6μm,3×D)和极好的同圆性。由于系统缺少振动阻尼特性,因此在切削深度不大的情况下,系统就已经显露颤振现象和不良的表面质量系数