742 電風扇旋鈕注射模設計（有cad圖）,742,電風扇旋鈕注射模設計（有cad圖）,電風扇,旋鈕,注射,設計,cad
《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》讀書筆記
第三章 切削與磨削原理
3.1.3 前刀面上刀-屑的摩擦與積屑瘤
1.摩擦面上的接觸狀態(tài)
1）峰點型接觸（ F 不太大時）：m= f/F=tsAr/ss Ar=ts/ss=常數(shù)
此時的摩擦狀態(tài)為滑動摩擦（外摩擦）。
ss--材料的拉壓屈服極限 ts--材料的剪切屈服極限
Aa--名義接觸面積 Ar--實際接觸面積
2）緊密型接觸（F 很大時）： m= f/F= tsAa/F=ts/sav≠常數(shù)
此時的摩擦狀態(tài)為粘結(jié)摩擦（內(nèi)摩擦）。
2.前刀面上刀-屑的摩擦：既有粘結(jié)摩擦，也有滑動摩擦，以粘結(jié)摩擦為主。
前刀面上的平均摩擦系數(shù)可以近似用粘結(jié)區(qū)的摩擦系數(shù)表示：m= ts/sav≠常數(shù)
當前刀面上的平均正應力sav增大時，m 隨之減小。
4.積屑瘤
1）現(xiàn)象：中速切削塑性金屬時，在前刀面上切削刃處粘有楔形硬塊（積屑瘤）。
2）形成原因：
（1）在一定的溫度和很大壓力下，切屑底面與前刀面發(fā)生粘結(jié)（冷焊）；
（2）由于加工硬化，滯流層金屬在粘結(jié)面上逐層堆積（長大）。
3)對切削過程的影響
（1）積屑瘤穩(wěn)定時，保護刀具（代替刀刃切削）；
（2）使切削輕快（增大了實際前角）；
（3）積屑瘤不穩(wěn)定時，加劇刀具磨損；
（4）降低尺寸精度；
（5）惡化表面質(zhì)量（增大粗糙度、加深變質(zhì)層、產(chǎn)生振動）。
--粗加工時可以存在，精加工時一定要避免。
4）抑制方法
（1）避免中速切削；
（2）提高工件材料的硬度（降低塑性）；
（3）增大刀具前角（至30~35o）；
（4）低速切削時添加切削液。
5.剪切角公式
∵第一變形區(qū)的剪切變形是前刀面擠壓摩擦作用的結(jié)果，
∴切削合力Fr的方向就是材料內(nèi)部主應力的方向，
剪切面的方向就是材料內(nèi)部最大剪應力的方向。根據(jù)材料力學，二者夾角應為p/4，即：
p/4= c+ b- go （tgb= Ff/ Fn= m ）
f= p/4- b+ go --李和謝弗的剪切角公式（1952）
由公式可知：go ↗ → f ↗ → Lh ↘ b(m)↘ →f ↗ → Lh ↘
-前刀面上的摩擦直接影響剪切面上的變形。
3.1.4 影響切削變形的因素
1.工件材料： 強度、硬度↗→sav↗→ m (=ts/sav) ↘→ f↗→ Lh↘
2.刀具幾何參數(shù)：主要是前角的影響。 go ↗ → f↗ → Lh ↘
3.切削用量
1)切削速度
低速、中速，主要是積屑瘤的影響：
積屑瘤長大時，實際前角gb ↗→ f↗→Lh↘；積屑瘤變小時，實際前角gb↘→f↘→Lh↗；
高速：vc↗→ts↘→m (=ts/sav)↘→ f↗→Lh↘
2)進給量 f↗→hD(=f?sinkr) ↗→f↗→Lh↘；
3)背吃刀量 ap ↗→bD(= ap/ sinkr) ↗
參加切削的刀刃長度增加了，其它條件未改變，所以：Lh基本不變。（見圖3.14）
以上分析均有實驗結(jié)果為證。
3.1.5 切屑類型及切屑控制
1.切屑類型（p80 圖3.16）
2.切屑的控制-通過合理選擇刀具角度、設計卷屑槽或斷屑臺，可以控制切屑的流向、卷曲程度和使其折斷。
3.1.6 硬脆非金屬材料切屑形成機理
1.刀具對材料的撕裂作用：
刃口前方的材料受到擠壓，刃口下方的材料受到拉伸，所以裂紋多數(shù)是向刀刃的前下方裂開。向下延伸的裂紋當能量耗盡后終止，轉(zhuǎn)而向上的裂紋最終到達自由表面形成斷裂（越靠近自由表面能量消耗越小）。
2.斷裂碎塊的大小與刃口距附近自由表面的深度有關(guān)，距離越深則碎塊越大。
3.硬脆材料的切削過程大致可分4個階段。（見圖3.20，c、d可能會反復進行多次。
§3.2 切削力
3.2.1 切削合力F及其分力
F的來源：作用在前刀面、后刀面、副後刀面處的正壓力和摩擦力的合力。 其大小、方向與切削條件有關(guān)。為測量和應用方便，通常需將它分解為三個相互垂直的分力，即：
1.主切削力Fc(切向力)：做功最多，用于驗算刀具強度、設計機床零件、確定切削功率等；
2.背向力Fp(吃刀抗力、徑向力)：不做功，對加工精度影響很大，用于驗算工藝系統(tǒng)的強度、剛度。也是引起切削振動的主要作用力。
3.進給力Ff（走刀抗力、軸向力）：用于計算進給功率和驗算進給機構(gòu)的強度。
3.2.2 切削力與切削功率的計算 用理論公式計算切削力，由于推導公式時采用的切削模型過于簡化，所以公式不夠精確，計算誤差較大。生產(chǎn)實踐中多用經(jīng)驗公式（把切削實驗得到的大量數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)學處理得到）計算切削力。
1.指數(shù)形式的切削力經(jīng)驗公式：
主切削力： （3.10）
進給力： （3.11）
背向力： （3.12）
對于常用材料，式中的系數(shù)CF （與工件材料有關(guān)）、指數(shù)XF 、YF 、ZF 及切削條件變化時的修正系數(shù)KF（共8個） 均可從切削用量手冊中查出。
2.由單位切削力計算主切削力
單位切削力kc-作用在單位切削面積上的主切削力，單位：N/mm2
kc可以通過實驗從下式求得： （3.13）
各種工件材料的kc可從手冊中查出并按下式計算Fc: Fc=kc Ac KFc （3.14）
式中： KFc-切削條件修正系數(shù)
3. 切削功率Pc的計算(此處與教材p84不同）
切削功率即各切削分力所做功之和，可按下式計算：
Pc= Fc vc+Ff vf = Fc vc+Ff f n × 10-3 ≈ Fc vc (W) (3.15)
計算Pc主要用于驗算機床電機功率Pm，驗算公式： Pm﹥ Pc / hm (3.16)
式中：hm --傳動效率，新機床取為0.85，舊機床0.75。
3.2.3 影響切削力的因素
影響因素的具體體現(xiàn)就是經(jīng)驗公式中的系數(shù)、指數(shù)和修正系數(shù)。
1.工件材料的影響
強度、硬度↗→切削力↗ 塑性、韌性↗，硬化嚴重→切削力↗
2.切削用量的影響
1）背吃刀量ap: ap↗→bD(=ap/sinkr) ↗→切削力↗（正比）
∴ ap的指數(shù)XF≈1,對ap不需修正。
2)進給量f: f↗→hD(=f?sinkr) ↗（正比）→f↗→Lh↘ 切削力↗但不成正比
∴ f 的指數(shù)YF≈0.75～0.9，
當f≠0.3時，需乘以修正系數(shù)Kf。
3）切削速度vc:主要與變形程度改變有關(guān)。vc≠1.33m/s時，需乘以修正系數(shù)Kv。
切脆性材料時，F(xiàn)基本不變。指數(shù)ZF≈0
?切削用量三要素對切削力的影響程度： ap影響最大，f其次，vc影響最小。
3.刀具幾何參數(shù)的影響（對各分力影響不同，需分別修正）
1）前角go : go ↗ → f↗ → Lh ↘ →切削力↘
切脆性材料如鑄鐵、青銅時，切削力基本不變。
go ≠15O時，需乘以修正系數(shù)KgFc 、KgFp 、KgFf 。
2）負倒棱bg:可以在增大前角的同時，兼顧刀刃的強度。 bg /f ↗ →切削力 ↗
bg≠0時，需乘以修正系數(shù)KbgFc 、KbgFp 、KbgFf 。
3）主偏角Kr:
對Fc影響不超過10%, Kr=60～75時，F(xiàn)c最??；
對兩個水平分力影響大 Fp↓≈ FD CosKr↑ Ff↑≈ FD sinKr↑
Kr ≠75O時，需乘以修正系數(shù)KKFc 、KKFp 、KKFf 。
4)刀尖圓弧半徑re: re ↗ →平均Kr↘→Fp↗， Ff↘ re≠0.25時，需乘以修正系數(shù)KrFc 、KrFp 、KrFf 。
5）刃傾角ls：
ls↗→Fc基本不變，F(xiàn)p↘ ，F(xiàn)f ↗ ls≠0o時，需乘以修正系數(shù)KlFc 、KlFp 、KlFf 。4.刀具材料的影響：
影響刀具-工件間的摩擦系數(shù)。m：高速鋼＞硬質(zhì)合金＞涂層刀具＞陶瓷＞CBN
5.切削液的影響：潤滑作用越強，切削力越?。ǖ退亠@著）。
6.後刀面磨損量VB: VB ↗→Fc、Fp、Ff均↗， Fp最顯著。
VB＞0時，需乘以修正系數(shù)KVBFc 、KVBFp 、KVBFf 。
§3.3 切削熱和切削溫度
切削過程中溫度的變化對切削過程、刀具磨損、加工精度、表面質(zhì)量等均有重要影響。
3.3.1 切削熱的產(chǎn)生和傳出
1.產(chǎn)生：切削力做功轉(zhuǎn)變成熱能。
三個變形區(qū)就是三個熱源。生熱率：Q≈ Pc ≈ Fc vc (J/S)
2.傳出：Q =Q屑 + Q刀 + Q工+Q介
車外圓：Q屑 ＞80%， Q刀 ＜10%， Q工＜10%， Q介≈1%
鉆孔：Q屑 ≈ 28%， Q刀 ≈ 14.5%， Q工≈ 52.5%， Q介≈5%
熱量的傳遞使各部分溫度q升高。如：
q屑↗有利于減小切削力但不利于斷屑；
q刀 過高過低都不好（各種刀具材料都有其適宜工作溫度范圍）；
q工↗使工件產(chǎn)生熱變形，從而影響加工精度；……
?以上分析意在說明：影響切削過程的直接原因不是產(chǎn)生熱量的多少，而是各處溫度的高低。
3.3.2 切削區(qū)的溫度分布 由圖3.24可知：
1）切削區(qū)內(nèi)各處溫度不同（形成溫度場）；
2）材料經(jīng)過剪切面時，溫度基本一致，經(jīng)過前、後刀面時，接觸面上的溫度迅速升高；
3）最高溫度區(qū)是在離刃口一段距離的前刀面上；
4）刀刃切過時，已加工表面受到一次熱沖擊。
?常用的測溫方法有：
●紅外膠片照相法：測溫度場；
●人工熱電偶法：測各點溫度（溫度場）；
●自然熱電偶法：測刀-工接觸區(qū)內(nèi)的"平均溫度"，即通常所說的切削溫度。該方法可以用來研究：
3.3.3 影響切削溫度的主要因素
切削區(qū)內(nèi)溫度的升高，是受到熱量的產(chǎn)生和傳出雙重影響的動態(tài)平衡過程。
其主要影響因素有：
1.切削用量：經(jīng)驗公式為 (3.20)
式（3.20）表明，切削用量三要素對切削溫度的影響： vc影響最大，f其次，ap影響最小。
2.刀具幾何參數(shù)：
1）前角： go ↗ → f↗ →Lh ↘ → Q ↘ → q ↘
但go＞18o～20o時，go↗→楔角bo↘→散熱慢，q↘不顯著
2）主偏角：kr ↘ → bD(= ap/ sinkr) ↗(影響小), hD(= f sinkr) ↘ (影響大)→ q ↘
其它參數(shù)影響不大。
3.工件材料：
4.刀具磨損：後刀面磨損量VB ↗ → q ↗ 達到一定值后升溫劇烈。
5.切削液：降溫效果與液溫、導熱率、比熱、流量、粘度、 澆注方式等有關(guān)。
§3.4 刀具磨損、破損與使用壽命
切削金屬時，刀具本身也會發(fā)生磨損或破損。這對加工質(zhì)量、刀具使用壽命、生產(chǎn)率、經(jīng)濟效益等均有影響。此項研究對正確設計、使用刀具及正確選擇切削用量也具有重要意義。（本節(jié)重點是討論磨損。）
3.4.1 磨損形式
1.前刀面月牙洼磨損:vc較高、hD較大、切塑性金屬時發(fā)生,衡量指標：KT；
2.后刀面磨損:衡量指標：VB；
3.邊界磨損
3.4.2 磨損原因
1.磨料磨損
是低速切削刀具（拉刀、絲錐、板牙等）磨損的主要原因
工件材料內(nèi)的硬質(zhì)點：高硬度金屬碳化物、氮化物、氧化物等。
2.粘結(jié)磨損（冷焊磨損）
中速切削時最嚴重，與刀-工化學成分、刃磨質(zhì)量有關(guān)。
3.擴散磨損
在緊密接觸的表面之間原子會從密度較大的一方擴散到密度較小的一方；擴散速度隨切削溫度升高而按 指數(shù)規(guī)律增加（詳見P91）；
加入TiC可以減緩擴散速度。擴散結(jié)果使表層的耐磨性降低，從而加速磨損。
4.化學磨損 原因有二：
1）高溫下氧化；
2）切削液使用不當（極性添加劑中S、Cl的腐蝕作用）。
化學磨損在邊界處最嚴重。
3.4.3 磨損過程及磨鈍標準
1.刀具的磨損過程三階段（如圖）
研磨可減緩初期磨損。
2.刀具的磨鈍標準-所允許的刀具最大磨損限度（多用VB）。
● ISO規(guī)定了刀具的實驗室磨鈍標準；
●生產(chǎn)中應根據(jù)刀具種類、加工要求、切削條件合理確定磨鈍標準（查有關(guān)手冊）。如：
粗加工應以正常磨損階段終點處的VB；
精加工、切難加工材料時VB應小些；
自動化加工應以刀具徑向磨損量NB作為磨鈍標準（如圖）。
3.4.4 刀具使用壽命及其與切削用量的關(guān)系
1. 刀具使用壽命（刀具耐用度）T--刃磨后的刀具達到磨鈍標準所需的總切削時間。
T是間接反映刀具是否達到磨鈍標準的量（在固定條件下）；
刀具總壽命 = T × 可刃磨次數(shù)
刀具使用壽命也可用刀具刃磨一次可切削的總路程Lm衡量： Lm = vc ? T
2. T與切削用量的關(guān)系（可通過切削實驗求得）
1）T-vc經(jīng)驗公式（泰勒公式）： vc Tm=Co (3.21)
式中：Co-與刀具、工件材料等切削條件有關(guān)的常數(shù)；m-指數(shù)(即圖中直線的斜率)。
刀具材料：高速鋼 硬質(zhì)合金 陶瓷
m 值：0.1~0.125 0.2~0.3 0.2~0.4
● m值越大，說明該刀具材料耐熱性能越好。
●式（3.21）反映了vc對T的影響程度（一般很大）。
例：用YT15車刀切中碳鋼，m=0.2，當v1=100m/min時，T1=160min ,則當v2=122m/min時，∵v1T1m= v2T2m = Co ∴T2=(v1/v2)1/m?T1=(100/122)1/0.2×160≈60min
當v3=200m/min時，T3=(v1/v3)1/m?T1=(100/200)5×160≈5min
--結(jié)論：vc提高一點，則T顯著下降。
2) f、ap與T的關(guān)系：
綜合式（3.21~23），可得T與切削用量的一般關(guān)系式：
用硬質(zhì)合金切中碳鋼時：x =5 y =2.25 z =0.75
--三要素對T的影響程度：vc最大，f其次，ap最小。這一規(guī)律與切削溫度有關(guān)。
3.4.5 刀具的破損
●磨損是連續(xù)的、漸進的發(fā)展過程；脆性破損（如崩刃、掉尖、片狀剝落、刀片碎裂或刀具折斷等）主要發(fā)生在硬質(zhì)合金、陶瓷等脆性刀具材料，具有突發(fā)性，屬隨機事件；塑性破損（如塑性變形、卷刃等）則主要是當切削用量選擇不當時高速鋼刀具的損壞形式。
在自動化加工中，脆性破損如不能及時發(fā)現(xiàn)，將會導致嚴重后果，所以日益受到重視。
1. 刀具破損的主要形式及原因
（1）工具鋼和高速鋼刀具：
1）燒刀-由于切削速度過高，使切削溫度超過了刀具材料的相變溫度而退火，喪失切削能力。
2）卷刃-由于刀具硬度低而工件整體或局部硬度高導致的刀刃塑性變形。
3）折斷-由于刀具設計、使用不當或負荷過重所致，常見于鉆頭、絲錐、拉刀、立銑刀等。
（2）硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和金剛石刀具：
1）崩刃-由于前角過大、刃磨質(zhì)量差、斷續(xù)切削、振動、工件余量不均勻、有硬皮、切屑撞擊等原因引起的刃口崩落。
2）掉尖或刀片斷裂-由于刀具材料有缺陷、裂紋擴展、后角過大、切削用量過大、沖擊載荷過大、操作不當?shù)仍蛟斐伞?
3）片狀剝落-主要與切屑與刀具間的粘結(jié)有關(guān)，多見于斷續(xù)切削。
4）微裂紋-分為機械疲勞裂紋（平行于刀刃）和熱烈紋（垂直于刀刃），主要與焊接應力、交變載荷、受熱不均勻等有關(guān)。
2. 刀具破損壽命的分布規(guī)律
刀具破損壽命N -刀具從開始使用，到發(fā)生破損不能使用為止所承受的沖擊載荷數(shù)。
破損雖是隨機現(xiàn)象，卻并非無規(guī)律可循。大量實驗研究表明：硬質(zhì)合金和陶瓷刀具斷續(xù)切削條件下的破損壽命接近威布爾分布（詳見p94）。只要確定了分布規(guī)律，就可以在破損大概率發(fā)生之前換刀。
3.刀具破損的防止措施
1）合理選擇刀具材料（選強度高、韌性好的）；
2）合理確定刀具幾何參數(shù)（提高刀尖、刀刃的強度）；
3）合理選擇切削用量（避免超負荷）；
4）提高刀具焊接和刃磨質(zhì)量以減少微裂紋；
5）減少沖擊、避免振動。
3.4.6 刀具磨損、破損的檢測與監(jiān)控
●這對于自動化加工十分重要，是保證順利加工的前提。常用方法有：
1.常規(guī)方法
磨損：記錄每把刀具實際切削時間，達到規(guī)定耐用度值后發(fā)出信號換刀。
破損：離線檢測刀具是否破損及破損程度以決定是否換刀。
2.切削力（或切削功率）檢測法
由測力傳感器（安裝在主軸前軸承上或刀桿上）在線測量切削力，其增大值反映刀具磨損程度，其突變反映破損。（需通過實驗確定磨損與破損的"閾值"）
3）聲發(fā)射檢測法
利用切削過程中聲發(fā)射信號的大小和階躍突變判斷磨損程度和是否破損。
其裝置如p96圖3.30所示。
§3.6 磨削原理
磨削是精加工的主要手段，可加工多種材料，包括淬火鋼、合金鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、非金屬等難加工材料；可加工多種表面，包括螺紋、齒面、花鍵、各種成形面等。其特點是精度高，可達IT6~IT5甚至更高；粗糙度小，可達Ra0.32~0.04甚至更小。發(fā)達國家磨床可占到機床總數(shù)的30~40%，軸承業(yè)高達60%。磨削也可用于粗加工，一些高效磨削的金屬去除率已超過了切削。
3.6.1 砂輪特性
砂輪可視為具有許多細小刀齒的銑刀，它是由磨料加結(jié)合劑經(jīng)壓坯、干燥、焙燒而成，氣孔起容屑、散熱作用。決定其特性的因素有：
1.磨料-起切削作用，分氧化物系（韌性好，硬度較低，磨各種鋼材）、碳化物系（硬、脆，磨鑄鐵、硬質(zhì)合金及非金屬材料）、高硬磨料系三類，詳見p106表3.6。
2.粒度-即磨料顆粒大小。大的用篩子分級，粒度號即每英寸長度上的網(wǎng)眼數(shù)；小于40mm的為微粉，粒度以其尺寸表示。
粒度細，則粗糙度小，但生產(chǎn)率低，易燒傷。一般是粗磨、磨軟材料選粗粒度；精磨、磨硬脆材料選細粒度。詳見下表：
3.結(jié)合劑-作用是粘合磨粒，使砂輪成形。常用的有：
1）陶瓷結(jié)合劑（代號V）：性質(zhì)穩(wěn)定、成本低，用于大多數(shù)砂輪。
2）樹脂結(jié)合劑（代號S）：強度高、彈性好、耐熱性差（自銳性好），用于薄片砂輪、高速磨削和容易發(fā)生磨削燒傷、磨削裂紋的工序（如磨薄壁件、超精磨、磨硬質(zhì)合金等）。
3）橡膠結(jié)合劑（代號R）：彈性最好。用于無心磨床的導輪、薄片砂輪及拋光砂輪。
4）金屬結(jié)合劑（代號M）：多為青銅。強度高、成形性好但自銳性差，主要用于金剛石砂輪。
4.硬度-在磨削力作用下，磨粒脫落的難易程度。與結(jié)合劑、氣孔多少有關(guān)，影響砂輪的成形性和自銳性。
粗磨、磨硬材料選軟砂輪，精磨、成形磨、磨軟材料選硬砂輪。常用硬度為軟2至中2。
5.組織-磨粒、結(jié)合劑、氣孔三者間的比例關(guān)系。分緊密、中等、疏松三大類（詳見表3.9）。
接觸面積大、易燒傷工序、粗磨選疏松組織，以利于冷卻和容屑；一般用中等組織。
3.6.2 磨削加工特點
1.磨粒隨機分布：間隔不等，高低不齊，形狀各異、隨時變化。
--有效磨粒只占總數(shù)的一小部分（5~20%）。
2.磨削過程復雜--是磨粒對工件表面進行滑擦、刻劃和切削三種作用的綜合。
1）初接觸時-滑擦階段。
由于磨粒鈍圓（頂角為900~1200）、負前角（平均為-700~-880）、系統(tǒng)變形退讓的影響，并未切入工件，但發(fā)熱嚴重（占功耗的70~80%），兼有拋光作用。
2）切入到一定深度時-刻劃階段。 材料塑性變形，向兩側(cè)隆起，形成刻痕。
3）切入深度超過臨界值后-切削階段。 此時仍伴有側(cè)向隆起。
●并非所有有效磨粒都經(jīng)歷此三個階段。
3.背（徑）向力FP最大--約是切向力Fc的2~2.5倍，導致系統(tǒng)變形，延長了初磨
和光磨時間，使生產(chǎn)率降低。（可采用"控制力磨削"）
4.磨削溫度高--接觸區(qū)平均溫度可達500~8000C,磨削點溫度可達10000C。表面瞬時高溫會惡化表面質(zhì)量（燒傷、裂紋、內(nèi)應力、硬度變化等），工件平均溫度升高使加工精度難于控制。（所以應重視冷卻液的使用和砂輪的修整。）
修整砂輪的目的：剝除已鈍化的磨粒；使磨粒具有等高性和微刃性；恢復砂輪正確廓形。
3.6.3 磨削燒傷及其控制（見P155）
1.磨削燒傷--由于工件表層溫度達到或超過其相變溫度而導致的 表層金相組織和顯微硬度變化、殘余應力及微裂紋。磨削淬火鋼時，可能產(chǎn)生三種燒傷：
1）回火燒傷；2）淬火燒傷（如圖4.58所示）；3）退火燒傷（干磨削時發(fā)生）。
2.控制措施
1）合理選擇磨削用量；2）提高冷卻效果；3）正確選用砂輪；4）選用新結(jié)構(gòu)和新工藝（如開槽砂輪、砂輪粗修整工藝等）。
畢業(yè)實習總結(jié)
一、實習目的
1.鞏固和運用所學的基礎(chǔ)理論,專業(yè)知識和基本技能,并在實習工作工得到充分與全面鍛煉,培養(yǎng)自已獨立工作能力以及與人合作的能力.全面檢查我們所學技能的強弱和專業(yè)知識的掌握程度,及時發(fā)現(xiàn)問題,采取改進措施,以提高我們的專業(yè)水平. 通過實習，鍛煉自已的動手操用能力，遇到突發(fā)異常狀況應急處理能力，為以后的工作打下良好在基礎(chǔ).
2.開闊視野，了解現(xiàn)代企業(yè)的流水線的生產(chǎn)方式，使我對現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)過程有個直觀的了解.通過與一線員工的合作，感受到團隊、合作、溝通、協(xié)調(diào)能力的重要性.增強群眾性觀點、勞動觀點、工程觀點和建設有中國特色社會主義事業(yè)的責任心和使命感.
3.通過此次實習，使我了解從原材料到成品批量生產(chǎn)的全過程以及生產(chǎn)組織管理知識，培養(yǎng)自已樹立理論聯(lián)系實際工作作風，以及生產(chǎn)現(xiàn)場中將科學的理論知識加以驗證、深化、鞏固和充實。并培養(yǎng)自已進行調(diào)查、研究、分析和解決工程實際的能力，以后繼專業(yè)課的學習、畢業(yè)設計打下堅實的基礎(chǔ)。通過生產(chǎn)實習，拓寬學生的知識面，增加感性認識，把所學知識條理化系統(tǒng)化，學到從書本學不到的專業(yè)知識，并獲得本專業(yè)國內(nèi)、外科技發(fā)展現(xiàn)狀的新信息，激發(fā)自已向?qū)嵺`學習和探索的積極性，為今后的學習和將從事的技術(shù)工作打下堅實的基礎(chǔ).
4. 生產(chǎn)實習是學校教學的重要補充部分，是區(qū)別于普通學校教育的一個顯著特征，是教育教學體系中的一個不可缺少的重要組成部分和不可替代的重要環(huán)節(jié)。它是與今后的職業(yè)生活最直接聯(lián)系的，學生在生產(chǎn)實習過程中將完成學習到就業(yè)的過渡，因此生產(chǎn)實習是培養(yǎng)技能型人才，實現(xiàn)培養(yǎng)目標的主要途徑。它不僅是校內(nèi)教學的延續(xù)，而且是校內(nèi)教學的總結(jié)?？梢哉f，沒有生產(chǎn)實習，就沒有完整的教育。學校要提高教育教學質(zhì)量，在注重理論知識學習的前提下，首先要提高生產(chǎn)實習管理的質(zhì)量。生產(chǎn)實習教育教學的成功與否，關(guān)系到學校的興衰及學生的就業(yè)前途，也間接地影響到現(xiàn)代化建設。
二 實習心得
短期的實習，讓我學到了不少東西，培養(yǎng)了我的實際動手能力，增加了實際的操作經(jīng)驗，縮短了抽象的課本知識與實際工作的距離，除了淺層次地學習了有關(guān)機械設計的技能外，我還感受和體會到了很多技能之外的東西。首先是公司里同事的敬業(yè)和那種生機蓬勃的工作氛圍。走進這樣的一個集體中，你的心會不由自主地年輕起來，你的腳步會不由自主地跟著大家快起來，而你的工作態(tài)度更會變得努力、認真，再認真一些，再努力一點。但當你深入了解后，才發(fā)覺，他們大多都只是高中畢業(yè)，沒有大學文憑?，F(xiàn)在他們的能力，完全源于公司的培訓和自強不息的學習。也許，這就是一個集體的凝聚力，這就是一個企業(yè)寫在書面之外的“特殊文化”!也是這段傳奇而艱苦的創(chuàng)業(yè)成功的法寶之一。
在實習的過程中，既有收獲的喜悅，也有一點遺憾。也許是實習日子短和我是模具行業(yè)的關(guān)系，對機械設計工作的認識僅僅停留在表面，對于一些高深的東西，只是在看人做，聽人講如何做，未能夠親身感受、具體處理一些工作，所以未能領(lǐng)悟到其精髓。但通過實習，加深了對CAD畫圖知識的理解，豐富了我的實際管理能力，使我對橡膠工作有一定的感性認識。認識要做一個機械廠的管理者，既要注重理論知識的學習，更重要的是要把實踐與理論兩者緊密結(jié)合。通過這段實習時間，我也感受到了自己的不足，我會在以后的工作學習中更加努力，取長補短，虛心求教。相信自已會在以后的工作中更加得心應手，表現(xiàn)更加出色！不管是在什么地方任職，都會努力！
實習日記
3月21日 星期一 天氣：晴
這兩天事好多，好象連喘息的機會都沒有，一件事做完接著做另一件事。開始感覺到自己睡眠不足。
今天是出客戶精英最后一批圖，昨天忙到半夜兩點才睡覺，本以為小莫哥他們能在12點前離開，沒想到他的任務這么重，做到2點還沒有搞好，總算幫他做好自己能做的那份，實在挺不住才睡覺，說好了走之前把我叫起來，四小時后醒來發(fā)現(xiàn)他還在忙碌，唉，時間的緊迫和甲方的緊逼，現(xiàn)在才體會到什么叫趕圖的累，再想想學校里那種無謂的趕圖，真可笑。
客戶精英的項目跟完，雖然自己沒做多少，但覺得自己提高了不少，終于對自己的CAD施工圖技術(shù)有了自信。
3月28日 星期一 天氣：晴
說實話我以前在學校的時候也這樣做過，不過效果沒有這么好，因為以前一遇到難的或不懂的就停下來不做了，而現(xiàn)在有師傅在旁邊，有不懂的就問，這使我受益非淺。假如在繪圖的過程中如果使用幾個小技巧，確實可以達到事半功倍的效果。經(jīng)過幾天的基礎(chǔ)訓練，師傅終于讓我參與他們的策劃，剛開始有點緊張，后來就慢慢熟悉了策劃和后期制作的整個過程。慢慢地老師也把一些比較重要的交給我處理。這使我對這個行業(yè)認識就更加深了一步。通過這次實習，在CAD設計方面我感覺自己有了一定的收獲。
4月18日 星期一 天氣：晴
今天是4月18日，看著自己為數(shù)不多的日記，零落的記載著1個月來的心情，很難接受還有幾天我的實習就都結(jié)束了。晚上難得不加班，和幾個同事去溜冰場瘋狂了一下，在那種光怪陸離的燈光下，突然發(fā)覺自己的心境就像被掃來掃去的一件襯衫，很多人匆匆而過，但不知道自己屬于誰，以后會在哪里。跟一直帶我的李師傅聊天，他建議我還是找一個比較輕松的工作。我想著他的話，對于明天，忽然有些害怕了。
4月24日 星期天 天氣：晴
總結(jié)：一個月的實習我到了很多新東西，這些都是在學校中所接觸不到的。俗語說：社會是一個鍛煉人的大熔爐，經(jīng)過這個熔爐的熔煉，人真正的社會價值才能得以體現(xiàn)，而這整個過程則完全可以由你自己來掌握。這不但要求我們堅持自己的人生理念、保持正確的人生觀和價值取向，更要求自己有一顆虛心進取的心。只有這樣才能把握好自己的一生，做一個成功的人、一個對社會有用的人。我相信自己始終會保持這樣的一顆純正心，努力的、永不停歇的心去學習，利用自己無限的青春活力去實現(xiàn)自己的人生價值，創(chuàng)造一片屬于自己的天空。
2011屆畢業(yè)設計
材 料
系 、 部： 機械工程系
學生姓名： 何承風
指導教師： 劉先蘭
職 稱： 教 授
專 業(yè)： 材料成型及控制工程
班 級： 0703班
學 號： 212070323
2011 年 5 月
電風扇旋鈕注射模設計
摘 要
模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工具，按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具，金屬沖壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具等。因人們?nèi)粘Ｉ钏玫闹破泛透鞣N機械零件，在成型中多數(shù)是通過模具來制成品，所以模具制造業(yè)已成為一個大行業(yè)。在高分子材料加工領(lǐng)域中,用于塑料制品成形的模具,稱為塑料成形模具,簡稱塑料模.塑料模優(yōu)化設計,是當代高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。
本次畢業(yè)設計是電風扇旋扭，它所要達到的要求：要能耐高溫，絕緣性要好，耐氣候性強，剛性，韌性佳，通過對產(chǎn)品的各種性能分析，選用材料為ABS，該塑件的厚度為1mm,公差等級為IT5級。它是用來調(diào)節(jié)風速和定時的，能夠滿足人們的熱天對風力和吹風長短要求，同時也起到美觀的作用。
關(guān)鍵詞 ：塑料模；材料；電風扇旋鈕
ABSTRACT
Mold is used to shape the specific shape of a certain shape and size of products tools used by the products of different raw materials, different methods shaped general layout will be divided into plastic molds, metal stamping dies, metal die-casting molds, rubber molds, glass molds. It is used in the daily life of products and various mechanical parts, mostly in the shape of heads through to finishe products, it has become a major instrument manufacturing industry. In the field of macromolecular materials for plastic products shape the instrument, known as plastic molding shape. Plastic molds optimized design is contemporary in the field of macromolecular materials processing major issue.
The graduation design is fanner knob and, it will reach request: to high temperature, insulation can strong sex is better, resistance to climate, rigid, toughness good, through various performance analysis of products, choose materials for ABS, the thickness of plastic parts for 1mm, tolerance grade IT5 level for. It is used to regulate the speed and timing, can satisfy people's hot weather blowback for wind and length of requirements, while also play beautiful role.
Key words ：Plastic mould; materials; Fanner knob
目錄
前言 1
1 塑件的工藝性分析 2
2 分型面位置分析和確定 4
2.1型腔數(shù)目的確定 4
2.2型腔的布局 4
2.3分型面設計 4
3 注射機的選擇及工藝參數(shù)校核 6
3.1注塑機的選擇 6
3.2工藝參數(shù)的校核 6
4 成型零件的設計 8
4.1型腔的結(jié)構(gòu)設計 8
4.2型腔的工作尺寸計算 9
4.3型芯的結(jié)構(gòu)設計 9
5 模架的設計 12
6 合模導向機構(gòu)的設計 13
6.1導柱的設計 13
6.2導套的設計 14
7 推出機構(gòu)的設計 15
8 澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)的設計 19
8.1主流道的設計 19
8.2分流道的布置 20
8.3澆口的設計 20
8.4澆口位置的確定 21
8.5排溢系統(tǒng)的設計 22
9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計 24
10 模具的工作過程 26
10.1模具的裝配 26
10.2模具的裝配順序 26
10.3模具的動作過程 27
結(jié)束語 28
參考文獻 29
致 謝 30
前言
光陰似箭，在校的大學四年的學習一晃而過，為具體的檢驗這四年來的學習效果，綜合檢測理論在實際應用中的能力，除了平時的考試、實驗測試外，更重要的是理論聯(lián)系實際，即此次設計的課題為電風扇旋鈕塑料模具設計。
本次畢業(yè)設計課題來源于生活，應用廣泛，模具結(jié)構(gòu)較為簡單，對模具工作人員提高理論聯(lián)系實際的能力是一個很好的練習。它能加強對塑料模具成型原理的理解，同時鍛煉對塑料成型模具的設計和制造能力。
本次設計以電風扇旋鈕注射模具為主線，綜合了成型工藝分析，模具結(jié)構(gòu)設計，最后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過程。能很好的學習致用的效果。在設計該模具的同時總結(jié)了以往模具設計的一般方法、步驟，模具設計中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結(jié)構(gòu)及零部件。把以前學過的基礎(chǔ)課程融匯到綜合應用本次設計當中來，所謂學以致用。在設計中除使用傳統(tǒng)方法外，同時引用了CAD、Pro/E等技術(shù)，使用Office軟件，力求達到減小勞動強度，提高工作效率的目的。
由于本人才疏學淺，知識根底不牢，缺少經(jīng)驗，在模具結(jié)構(gòu)設計計算和編寫設計說明書的過程中，得到劉先蘭老師以及其他機械、模具基礎(chǔ)課老師的細心指導，同時也得到同學的熱情幫助和指點，在此謹以致謝。
敬請各位老師和同學批評指正，以促我在以后的工作中減少類似的錯誤，做出成績，以報恩師的淳淳教誨和母校的培養(yǎng)。設計說明書中詳細分析了設計中的一些必要計算，并附圖分析，所有數(shù)據(jù)經(jīng)過核算，該查表的數(shù)據(jù)在《機械設計手冊》、《塑料模設計手冊》等叢書中查得。
1 塑件的工藝性分析
圖1 塑件圖
注塑模按結(jié)構(gòu)分為單分型、雙分型和多分型面，此塑件是采用側(cè)澆口工件較簡單，因此采用單分型面的模具，又因為該工件屬于薄壁塑件，當采用推桿，會把塑件容易頂壞。所以該工件采用推件板推出，容易保證塑件的質(zhì)量。注塑模包括：成型零部件、合模導向機構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)、推出機構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、支承零部件。只有處理好各個環(huán)節(jié)的制約關(guān)系，才能設計出一副較好的模具出來，一副模具設計出來，把它裝在注塑機上，還要通過校核，才能投入生產(chǎn)。因此注塑模與注塑機的關(guān)系也是至關(guān)重要。
塑件首先選用材料為ABS塑料，它是屬于熱塑性塑料，該產(chǎn)品是通過注塑成型的。
ABS的主要技術(shù)指標：
密度g/cm3 1.02—1.16
彈性模量MPa 1.8×103
比體積dm3/g 0.86—0.98
彎曲強度MPa 80
吸水率%（24h） 0.2—0.4
硬度HB 9.7 R121
收縮率% 0.4—0.7
體積電阻率Ωcm 6.9e+16
熔點°C 130—160
熱變形溫度°C 0.46MPa 90—108
0.185MPa 85—103
沖擊強度kJ/m2 無缺口 49
缺口 6.5
抗拉屈服強度MPa 50e
ABS成型塑件的主要缺陷及其消除措施：
成型前要干燥，容易產(chǎn)生熔接痕，澆口處不好看。以上這些缺陷均可以采取以下措施消除：
(1)分流道及澆口截面要加大，
(2)注意澆口位置，
(3)防止熔接紋，
(4)在成型時的脫模斜度2°，
(5)收縮率0.5%。
ABS塑料的原理是將顆?；蚍蹱钏芰蠌淖⑺軝C的料中送進加熱器中，經(jīng)加熱熔化，在受壓的情況下，把它注到成型的型腔中，再冷卻成型。注塑成型它的周期短，能成型復雜的、尺寸精確的制件。它的成型工藝過程包括如下：成型前的準備，注塑過程，塑件后處理。由于ABS料它是屬于易濕的塑料，所以在加工前要把它進行充分的干燥。注塑過程它是一個比較關(guān)鍵的進程，各個步驟都要控制好，這對塑件的質(zhì)量和形狀起著至關(guān)重要的作用。注塑成型的核心問題是：就是采用措施得到良好的塑料熔體，并把它注塑到型腔中去，在控溫下，使塑件達到所求的質(zhì)量。溫度、注塑壓力、時間是其關(guān)鍵的工藝參數(shù)。
2 分型面位置分析和確定
打開模具取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面，稱之為分型面。分型面的設計它受到塑件的形狀、壁厚、和外觀、尺寸精度、及模具型腔的數(shù)目等諸多因素的影響。
2.1型腔數(shù)目的確定
根據(jù)塑件的精度確定型腔的數(shù)目。根據(jù)經(jīng)驗每增加一個型腔，塑件的精度就要下降4%左右，該塑件它要求它的精度比較高，根據(jù)《塑料模具技術(shù)手冊》，得到經(jīng)驗公式：
n=(x-δL/100)÷[(δL/100)x(4/100)] …………（1）
=2500x/δL-24
=(2500x0.013)/（0.05x25）-24
=26-24
=2
所以確定模具的型腔為2。其中x是塑件尺寸的公差，δ%是料的收縮率，ABS料取0.05%，L是塑件的基本尺寸。
2.2型腔的布局
由于型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān)，因而型腔的排布在設計中加以綜合考慮。型腔的排布應使每個型腔都通過澆注系統(tǒng)從壓力中等分所得的足夠壓力，以保證塑件熔體同時均勻地充滿每個型腔。該模具采用的平衡式，其結(jié)構(gòu)如裝配圖所示。
2.3分型面設計
該模具采用的是單分型面的模具，其分型分面的設計原則滿足以下幾項原則：
（1） 塑件的脫模；
（2） 保證的塑件的質(zhì)量。該模具采用在最大圓周上，保證了塑件的外觀；
（3） 便于模具加工，該模具采用在圓周上分型，模具的型腔容易在電火花上加上，型芯也易于加工；
（4） 對成型面積的影響；
（5） 對排氣效果的影響；
該模具的分型面的設計可以見裝配圖，它基本符合上述要求。
3 注射機的選擇及工藝參數(shù)校核
3.1注塑機的選擇
根據(jù)型腔的數(shù)量的確定和校核，此副模具選用的是SZ-320/1250的注射機。其中技術(shù)規(guī)格見《塑料模具設計手冊》中的235頁。這是由上海第一塑料機械廠生產(chǎn)的?，F(xiàn)詳述如下：
理論注射量為335cm3,
螺桿直徑D=48mm,
注射壓力145Mpa,
注射速率v=140g/s,
塑化能力 19g/s,
螺桿轉(zhuǎn)速 v=10~200r/min,
鎖模力 F=1250KN，
拉桿內(nèi)間距 d=415x415mm,
移模行程 s=360mm,
最大模具厚度 d=550mm,
最不模具厚度 d=150mm,
鎖模形式為雙曲肘，
模具定位孔直徑為D=φ160mm,
噴嘴球半徑 d=SR15。
3.2工藝參數(shù)的校核
由注射機料筒塑化速率確定型腔數(shù)量n得：
n=2≤(KMt/3600-m2)/m1 ………(2) ≤(0.8x19x3600x6/3600-40)/15
≤3.4
其中n是型腔數(shù)目，K是注射機的最大注射量的利用系數(shù)，取0.8，M是注射機的額定塑化量，t 是成型周期，此時取6s(因為在上面算了塑件的冷卻時間為4s,它占整個周期的2/3.)m2 是澆注系統(tǒng)的塑料的質(zhì)量體積。型腔數(shù)為2符各要求。
注射量的校核：
由公式得: nm1+m2≤80%m ………（3）
2x15+40≤80%x335/1.02
70≤262
其中：m 是注射機充許的最大注射量，1.02是ABS的密度。所以能保證注射模內(nèi)所需熔體總量在注射機的最大注射范圍內(nèi)。
塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核；
經(jīng)算得，塑件在分型面的投影面積和澆注系統(tǒng)在模具分型面的投影面積之和最多不超過5500mm2,在此就作5500mm2。
由鎖模力的校核公式得：
(nA1+A2)P
收藏