開水杯脹形模具設計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含proe三維5張CAD圖紙+帶答辯ppt+外文翻譯】-cymj11

開水杯脹形模具設計【含5張CAD圖紙及proe三維】

摘  要

現(xiàn)階段模具設計水平的高低決定了質(zhì)量和效益，模具也在不斷地標準化，本文通過分析開水杯零件，校核開水杯尺寸形狀及性能，設計了這套開水杯脹形模具。從模具設計的安全角度，到針對開水杯脹形模具各個零件之間的材料，強度，配合進行了計算和校核，通過CREO、CAD的進行沖壓模具的數(shù)字化設計與制造，總結(jié)了制件的工藝性，沖壓的方案，通過標準化國標制件的尺寸，設計并選用了從模座、墊板，導柱，導套、上下模、模柄等一系列模具構(gòu)成部分。并解決了模具結(jié)構(gòu)形式的論證，材料的利用等問題。

關(guān)鍵詞：開水杯脹形模  零件 校核  沖壓模具的數(shù)字化設計與制造 模具構(gòu)成

ABSTRACT

At present, the level of mold design determines the quality and efficiency of the mold, the mold is also constantly standardized, this paper through the analysis of open cup parts, check the size and performance of open cup, designed the water cup bulge mold. From the safety point of view of the mold design, the material, the strength and the cooperation between the various parts of the water cup bulging mold are calculated and verified. The digital design and manufacture of the stamping die are carried out by CREO and CAD. Process, stamping program, through the standardization of GB size parts, design and selection from the mold base, pad, guide column, guide sleeve, upper and lower mold, die handle and a series of mold components. And solve the mold structure of the form of demonstration, the use of materials and other issues.

Key words ：Open water cup bulging mold   Components   Check   Digital Design and Manufacture of Stamping Die   Mold composition 

目  錄

前  言 1

第一章 脹形零件原理 2

1．1設計安全模具前的準備 2

1．1.1設計安全模具結(jié)構(gòu)的原則 2

1．1.2設計安全模具結(jié)構(gòu)的基本要求 2

1．2開水杯脹形模工作原理 3

1．2.1簡介 3

1．2.2脹形的特點 3

1．2.3脹形極限變形程度 4

1．2.4空心毛坯的脹形 4

1．3壓力機的選擇 4

1．3.1選擇壓力機主要考慮的因素 4

1．3.2類型的選擇 4

1．3.3總結(jié)選取壓力機 5

第二章  零件的工藝分析 6

2．1零件的材料分析 6

2．2零件的形狀分析 6

2．3空心毛坯脹形膨脹系數(shù) 7

2．4成形工藝力計算 8

第三章  模具所有零件的選擇及設計 11

3．1凸模設計 11

3．2卸料裝置的確定 12

3．2.1卸件塊的設計 12

3．2.2打桿的選擇 12

3．3模柄的選擇 12

3．4卸料螺釘及其余16個螺釘?shù)倪x擇 13

3．5模架的選擇標準 14

3．6導向裝置的選擇 15

3．7上模下模的制造 16

第四章  模具結(jié)構(gòu) 17

4．1整體模具的構(gòu)架思路 17

4．2模具的裝配配合及標準件的查找與使用 17

謝  辭 19

參考文獻 22

附  錄 23

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大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文）外文翻譯 使用沖壓轉(zhuǎn)移工藝的直接制造模式與微孔表面上的疏水性納米結(jié)構(gòu)的 具 摘要：轉(zhuǎn)印沖壓工藝近年來被用來制造薄膜圖案。由于模具和油墨的材料的特性，在模具的空腔和底層上的剩余層上的殘留油墨仍然是一個問題。為了解決這個問題，我們提出了一種在模具微觀結(jié)構(gòu)的空腔上制造疏水性納米結(jié)構(gòu)的概念，可以有效地減少在涂層過程中存在于模具空腔上的凹陷。首先，在陽極氧化鋁（ 制造周期性納米孔。第二， 后，通過將納米結(jié)構(gòu)的 分突出到模具的微孔中，形成突出的凸起微結(jié)構(gòu)的陣列。之后，從壓花 膜鑄造聚二甲基硅氧烷（ 具。納米結(jié)構(gòu)在 具的微腔上的接觸角約為 145°。使用該 具，使用轉(zhuǎn)印沖壓工藝，在聚對苯二甲酸乙二醇酯（ 材上成功地轉(zhuǎn)移沒有殘留層的微圖案。 1、介紹 微接觸印刷（μ [1]和納米接觸印刷（ n [2]已經(jīng)開發(fā)出來，以便直接制造沒有殘留層的微結(jié)構(gòu)。通過這些方法可以將聚二甲基硅氧烷（ 具上微觀結(jié)構(gòu)的浮雕特征的油墨圖案轉(zhuǎn)移到底物上。還提出了一種轉(zhuǎn)印印刷工藝，用于制造 于有機薄膜晶體管的應用 [3,4]。該過程主要依賴于轉(zhuǎn)移界面，油墨 /模具和油墨 /基材的不同粘合力 ，從模具的浮雕特征到基底的轉(zhuǎn)印圖案。需要 且可以在一步中轉(zhuǎn)移模式。在理想情況下。如圖 1（ a）所示，轉(zhuǎn)印沖壓工藝可以直接從沖壓模具轉(zhuǎn)移微圖案，而沒有殘留層。但是在實際情況下。如圖 1（ b）所示，油墨通常在旋涂時存在于模具結(jié)構(gòu)的空腔中，并且在后續(xù)步驟中引起大量的殘留層。這是因為在沖壓步驟中壓力使模具變形，導致屋頂塌陷（參見圖 1） 2（ a））。為了解決屋頂塌陷，許多模具設計和制造具有高縱橫比。然而，高縱橫比的 具有其他缺陷，如屈曲或側(cè)向塌陷 [5]，如圖 1所示。 2（ b）和（ c）分別導 致轉(zhuǎn)印沖壓工藝失敗。 為了改善這些問題，我們提出了一種制備低縱橫比的模具的新方法，但通過控制微腔表面的潤濕現(xiàn)象，能夠不殘留層的傳輸模式。固體表面潤濕現(xiàn)象近年來已經(jīng)得到廣泛的研究。在理論領域和實驗 [6,7]中已經(jīng)研究了諸如蓮花之類的超疏水材料，它們可用于微流體，自清潔涂層，散熱板等。許多方法已經(jīng)開發(fā)了制造超疏水材料如光刻 [8]，模板方法 [9,10]，離子轟擊 [11,12]，單層自組裝 [13]，化學沉積 [14,15]和光催化 [16 ， 17]。但是，這些方法的費用高昂，費時，復雜或有限。另一方面，由于其獨特的 構(gòu)，陽極氧化鋁（ 被大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文）外文翻譯 用作納米技術(shù)的納米結(jié)構(gòu)模板 [18]。 特點可以通過調(diào)節(jié)陽極氧化條件[19,20]來容易地控制，例如陽極電壓，電解液的溫度和陽極氧化時間。 括抗反應和疏水性。 在本文中，我們提出了一種使用 們首先制作 板，然后將該模板用于壓印第一熱壓花工藝中的下來，我們使用這種壓花 后，獲得具有 米 結(jié)構(gòu)的凸起微結(jié)構(gòu)的 后將這種具有納米 /微結(jié)構(gòu)的 膜作為主模鑄造結(jié)構(gòu)由 后，得到了微腔表面疏水性納米結(jié)構(gòu)的 具。完整的加工過程如圖 1 所示。我們還通過測量證明了 米結(jié)構(gòu)的疏水性接觸角（ 不同結(jié)構(gòu)的 具表面。最后，轉(zhuǎn)移沖壓工藝的結(jié)果表明，微孔疏水納米結(jié)構(gòu)表面的 具可以改善殘留層和殘留層的問題。 2、微孔表面疏水納米結(jié)構(gòu) 具有多孔納米結(jié)構(gòu)的 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文）外文翻譯 圖 1 使用的 度的工業(yè)鋁薄 板， 所示。一開始，將片材在高氯酸和乙醇的混合溶液中電拋光（ 4： 1:4），作為陰極施加碳黑作為陽極。提供 10 V 的恒定電壓 15分鐘。然后，拋光的片材首先在 酸溶液中陽極氧化 5 小時 ;的溫度溶液保持在 4℃，并施加80后將片材浸入 6重量％磷酸的溶液中，以 90速度攪拌32℃溫度 2小時以除去薄片上的氧層。那么那張表 在與氧氣相同的條件下第二次陽極氧化，但只有 10分鐘。接下來，為了擴大 片材在 90攪拌速度和 32℃的溫 度下再次放入 6 重量％的磷酸溶液中 15分鐘。 最終，獲得了具有多孔納米結(jié)構(gòu)的 5顯示了具有納米孔的 像。由于這種鋁材料的雜質(zhì)， 板上的納米結(jié)構(gòu)是像蓮子葉一樣混雜有微米和納米結(jié)構(gòu)的表面，產(chǎn)生高疏水性。為了制造微結(jié)構(gòu)，我們制造了帶有微孔的不銹鋼模具。首先，一個 50 毫米厚的不銹鋼具有微孔陣列的蔭罩由臺灣科技星科技提供。不銹鋼陰影面具有 300?300孔的陣列，并通過雙面光刻和濕法蝕刻制成。圖 6是不銹鋼模具的光學顯微鏡（ 像。微孔是直徑為 145 距為 200μ m。 圖 2 氣輔熱壓花工藝 圖。 7 是氣輔熱壓花加工方案。 在這個過程中，模具和聚合物基材最終放在熱板上，聚（對苯二甲酸乙二醇酯）（ 膜用作真空薄膜以覆蓋模具和基材。 接下來，房間關(guān)閉，并且 體作為壓力吹入室內(nèi) ; 在主題中，加熱器將溫度大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文）外文翻譯 升高至或接近 璃化轉(zhuǎn)變溫度），以軟化聚合物基材。在該步驟中，將模具壓制到軟化的基材上，在其上壓印“負”圖案 基質(zhì)。 之后，腔室被冷卻，氣體被釋放并且室被打開。 事實上，獲得了具有結(jié)構(gòu)的該 圖 3 壓花基板 。 在微腔表面制 備疏水納米結(jié)構(gòu)的 具的過程如圖 1 所示。第一步是通過將裸露的 膜突出到 板的孔中來制造納米結(jié)構(gòu)的 膜。在第二步中，納米結(jié)構(gòu)的 二步是在這種 有 米結(jié)構(gòu)的凸起的微觀結(jié)構(gòu)是通過在熱壓花過程中在毛細管和表面張力的作用下將軟化膜部分地突出到不銹鋼模具的微孔中而形成的。之后，下面的步驟是使用 種具有納米結(jié)構(gòu)的預制凸型微結(jié)構(gòu)的 膜應用于主模具 ;然后將 合物由基劑和固化劑組成，比 例為 10： 1，然后將其澆注到母模上，將疏水性納米結(jié)構(gòu)的 鑄于微腔表面。在室溫下合適的固化時間后，得到微腔表面疏水性納米結(jié)構(gòu)的 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文）外文翻譯 圖 4 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文）外文翻譯 圖 5 圖 6 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文）外文翻譯 圖 7 納米結(jié)構(gòu)在微結(jié)構(gòu)空腔上的結(jié)果和討論 圖 8（ a）顯示了具有納米結(jié)構(gòu)的突出凸型微結(jié)構(gòu)的 膜的 像。該 一次熱壓花的參數(shù)為 155℃和20二次壓花過程中參數(shù)為 140℃和 25圖顯示了通過第一和第二次氣體輔助熱壓花加工，在壓花 膜上突出的凸出微結(jié)構(gòu)的表面上成功地制造了 后將該 通過 合物復制其結(jié)構(gòu)。固化 合物后，獲得微腔表面上的疏水性納米結(jié)構(gòu)的 具。圖。圖 8（ b）顯示了該微腔的疏水性納米結(jié)構(gòu)表面的 的 像。如圖所示，這些表面微腔充滿 明了 腔表面疏水性納米結(jié)構(gòu) 具的表面結(jié)構(gòu)如圖 1所示。該圖顯示了空腔的深度約為 18 了評估 米結(jié)構(gòu)的疏水性，我們測量了不同 面的接觸角（ 如圖 1 所示。光滑 面無納米結(jié)構(gòu)的 為 110°，如圖 10 所示。恰恰相反圖 10（ b）顯示具有納米結(jié)構(gòu)的 的 署近 145 度。發(fā)現(xiàn) 平滑 面高，這證明納米結(jié)構(gòu)可以有效地改善疏水性。圖 10（ c）顯示了具有納米結(jié)構(gòu)的彎曲 017 屆本科生畢業(yè)設計（論文）外文翻譯 上的 比圖如圖 10（ b）所示，結(jié)果表明，在第二次氣體輔助熱壓花加工之后，疏水性仍然保持。 3、疏水納米結(jié)構(gòu) 具在微腔表面的應用 轉(zhuǎn)印沖壓工藝 如上所述， 圖 1示意性地示出了轉(zhuǎn)印過程：首先，油墨旋涂在模具上。 接下來，將該模具壓在基板上，以從該模具的特征轉(zhuǎn)移墨圖案。 接下來的步驟是脫模。最后，獲得轉(zhuǎn)印圖案。 在我們的實驗中，使用厚度為 180 膜（ A 型， A，臺灣）作為透明透明基材，油墨材料為正性光致抗 蝕劑 10（ 圖 8圖 9 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文）外文翻譯 圖 10 在 在這項研究中，轉(zhuǎn)移沖壓過程是在微腔表面的疏水性納米結(jié)構(gòu)的 具以及簡單地具有微腔但沒有疏水性納米結(jié)構(gòu)的 具中進行的。我們分別使用這兩個模具進行轉(zhuǎn)印沖壓加工。墨水使用的材料是 種正性光致抗蝕劑）。一開始，將適量的 在模具上 ; 1分鐘后，旋涂機以 6000行 20秒。然后，將霉菌壓在 下的 上 1分鐘，將油墨圖案從模具特征轉(zhuǎn)移到 。之后，釋放壓力，下一步是脫模。最后得到轉(zhuǎn)印圖案。圖 11 顯示了轉(zhuǎn)印沖壓工藝的結(jié)果。圖 11（ a）顯示了僅具有微腔但沒有疏水性納米結(jié)構(gòu)的 明顯在這些微腔中存在殘留的 被轉(zhuǎn)移到上，產(chǎn)生大量的殘留物。相反，圖 11（ b）顯示了表面上疏水性納米結(jié)構(gòu)的 具的轉(zhuǎn)移模式微腔到 膜。轉(zhuǎn)印圖案中這些圓形的最大直徑為大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文）外文翻譯 模具結(jié)構(gòu)的偏差約為 差為 并且轉(zhuǎn)移圖案中的這些圓形的平均直徑為 致約 偏差。比較圖圖 11（ a）如圖 11（ b）所示， 圖 11 4、結(jié)論 在移印過程中消除殘留油墨和殘留層，在本文中，我們提出了在模具微觀結(jié)構(gòu)的空腔上形成疏水性納米結(jié)構(gòu)的思路。我們還報道了納米結(jié)構(gòu)的新穎制造的陽極氧化鋁（ 板在突出的微觀結(jié)構(gòu)上。在相同的聚碳酸酯（ 膜上按照熱壓花制造納米結(jié)構(gòu)和凸出的微結(jié)構(gòu)。之后， 具被鑄造從壓花 終得到微孔表 面的疏水性納米結(jié)構(gòu) 有納米結(jié)構(gòu)的 的接觸角為 145°，高于光滑 面上的接觸角，無納米結(jié)構(gòu)約為 110°。結(jié)果表明，納米結(jié)構(gòu)可以有效地提高疏水性能。而且，具有納米結(jié)構(gòu)的彎曲 接觸角也約為 145°。此外，使用該 具的轉(zhuǎn)印沖壓工藝已經(jīng)在 板上成功地轉(zhuǎn)移了具有無殘留層的微圖案。顯然，微孔表面上疏水性納米結(jié)構(gòu)的 具的制造有助于解決殘留油墨的問題，轉(zhuǎn)印沖壓過程中的殘留層。 參考文獻 [1] A. 63 (1993) 2002. 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