2316 玻璃制品液壓壓結(jié)機設計— 模具和送料機構(gòu)設計

2316 玻璃制品液壓壓結(jié)機設計— 模具和送料機構(gòu)設計,玻璃制品,液壓,壓結(jié)機,設計,模具,以及,機構(gòu) 畢業(yè)設計開題報告題目名稱：玻璃制品液壓壓結(jié)機設計— 模具和送料機構(gòu)設計 院系名稱： 機電學院 班 級： 機自 072 學 號： 200700314227 學生姓名： 趙軍榮 中原工學院 畢業(yè)設計開題報告 1指導教師： 樊 瑞 2011 年 05 月1 本課題所涉及的內(nèi)容國內(nèi)(外)研究現(xiàn)狀綜述：1.1 本課題所涉及的內(nèi)容玻璃制品液壓壓結(jié)機設計（模具和送料機構(gòu)設計）1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢綜述本壓機用于軍工、航空工業(yè)火箭，導彈中要求高的電連接器，要求有極高的尺寸、形狀、位置精度，極高的密度均勻性及質(zhì)量穩(wěn)定性，極高的導電性，但各導電體之間要用玻璃在高溫、高壓下絕緣、密封，電壓達到 1000V，瞬間達到 2000V 而不擊穿。1.2.1 國內(nèi)外液壓機技術(shù)發(fā)展狀況液壓機的液壓系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)等方面發(fā)展已經(jīng)比較成熟，國內(nèi)外機型無較大差距，主要差別在于加工工藝和安裝方面。良好的工藝使機器在過濾、冷卻及防止沖擊振動方面有明顯改善。? 在油路設計方面，國內(nèi)外都趨于集成化，封閉式設計。插裝閥、疊加閥和復合化元件及系統(tǒng)在液壓系統(tǒng)中得到廣泛的應用。? 在安全性方面，國外某些采用微處理器控制的高性能液壓壓機利用軟件進行故障的檢測和維修，產(chǎn)品可實現(xiàn)負載檢測、自動模具保護和錯誤診斷等功能。? 液壓機的發(fā)展主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)方面。微電子技術(shù)飛速發(fā)展為改進液壓機的性能、提高穩(wěn)定性、加工效率等方面提供了前提條件。相比之下，國內(nèi)機型技術(shù)含量較低。1.2.2 液壓壓機技術(shù)發(fā)展趨勢? 高速化、高效率、低耗能。提高液壓機的工作效率，降低生產(chǎn)成本。? 機電液一體化。充分利用機械和電子方面的先進技術(shù)促進整個液壓系統(tǒng)的完善。? 自動化、智能化。? 液壓元件集成化，標準化。集成的液壓系統(tǒng)減少了管路連接。標準化的元件為中原工學院 畢業(yè)設計開題報告 2機器的維修帶來了方便。2 本課題有待解決的主要關鍵問題：本人設計玻璃制品液壓壓結(jié)機模具和送料機構(gòu)設計部分，用模具成型件（上模、型芯、下模、型腔）保證精度。所制成的電連接器具有具體的尺寸精度，在本次設計過程中有以下關鍵問題待解決：? 型芯設計。成品中含有 55 個直徑 1.8mm 的小孔（如下圖 1 所示） ，型芯相應的為 55 根直徑 1.8mm 的短棒，問題在于如何加工出這 55 根直徑 1.8mm 的短棒。? 如何保證質(zhì)量穩(wěn)定，密度均勻。如何保證每次的下料量能使得每個加工出的工件重量一致，如何排除影響產(chǎn)品密度的因素使得每件加工出的產(chǎn)品的密度均勻。? 如何保證制造精度。關鍵在于如何保證 55 個直徑 1.8mm 的型芯在模具的開模、合模中都始終處于一個準確的位置進入上模 55 個小孔中。中原工學院 畢業(yè)設計開題報告 33 對課題要求及預期目標的可行性分析 (包括解決關鍵問題技術(shù)和所需條件兩方面)3.1 關鍵問題解決? 型芯設計：此次模具部分設計采用上模、型芯、下模、型腔所組成的成型件來保證制品精度。對于 55 根直徑 1.8mm 的型芯的設計初步設想用金屬棒料在拉機上拉成 1.8mm 直徑的棒料，然后截成 55 根長度相同的棒料作為型芯，每根型芯一端進行倒角以便于與上模合模。另一端與下模采用間隙配合嵌入下模中，便于維修替換。? 保證質(zhì)量穩(wěn)定，密度均勻：為保證制品質(zhì)量穩(wěn)定，初步設想為，首先由自動計量裝置定容控制質(zhì)量大小。為保證加工能夠循環(huán)進行，承料箱可以通過形成開關的控制在下料口與型腔口之間往復運動，通過調(diào)節(jié)承料箱的體積來進一步控制制品的質(zhì)量；由于加入模具型腔中的玻璃粉各處高度不一，會造成制品密度不均勻，初步設計可以在下模正下方安裝一振蕩器，在玻璃粉進入型腔中時通過振蕩器的震蕩是加料分布均勻，從而確保制品密度均勻。? 保證制造精度：對于如何保證 55 個直徑 1.8mm 的型芯在模具的開模、合模中都始終處于一個準確的位置進入上模 55 個小孔中，在裝備調(diào)節(jié)模具時初步設計將上、下模固定板和型腔固定板疊起來鏜孔之后將導柱壓入下模固定板中，把導套分別壓入型腔和上模固定板上，先裝下模，通過下模和型腔的配合再裝型腔，同理通過上模和型腔的配合安裝上模，最后把型芯插入上?？字性偻ㄟ^合模吧型芯現(xiàn)場粘結(jié)在下模板上，從而保證安裝精度。 （如下示意圖所示）中原工學院 畢業(yè)設計開題報告 4圖 2.上下模及型腔型芯的安裝3.2 方案論證? 方案一：通過模具成型件（上模、型芯、下模、型腔）保證精度。各零件按條件加工好后，在安裝調(diào)試時將上、下模固定板和型腔固定板疊起來鏜孔之后將導柱壓入下模固定板中，把導套分別壓入型腔和上模固定板上，先裝下模，通過下模和型腔的配合再裝型腔，同理通過上模和型腔的配合安裝上模，最后把型芯插入上?？字性偻ㄟ^合模吧型芯現(xiàn)場粘結(jié)在下模板上，從而保證安裝精度；同時，在下模正下方安裝振蕩機通過振蕩使料均勻分布在型腔內(nèi)使加工出來的工件密度均勻；通過計算制造工件所需下料的量來確定承料箱的大致體積，用調(diào)節(jié)螺母微調(diào)承料箱容積，并通過自動計量裝置來綜合保證工件重量穩(wěn)定。? 方案二：通過凸凹模來制造該產(chǎn)品，將上下模固定板疊加鏜孔后把導柱壓入下（凹）模固定板中，再將導套壓入上（凸）模固定板中，將凹模裝在下模固定板上，通過凸凹模的配合來把凸模裝在上模固定板上，再將 55 個直徑 1.8mm的型芯依次插入凸模的 55 個孔中，最后合?，F(xiàn)場粘結(jié)型芯與凹模上，通過凹中原工學院 畢業(yè)設計開題報告 5模下振蕩機的振動使玻璃粉料在凹模內(nèi)分布均勻，通過一定容積的承料箱及計量裝置確保工件重量穩(wěn)定。? 方案類比：方案一和方案二都能夠基本保證加工出工件的加工精度、質(zhì)量穩(wěn)定、密度均勻方面的要求。方案二與方案一相比，只通過凸凹模的合模與開模即能制造出合格工件，省去了型腔裝置，但采用此方案制造出合格工件后工件在凹模內(nèi)無法取出，而方案一通過固定在固定板上的型腔的作用加工出來的工件不僅質(zhì)量合格，而且，可以通過頂出裝置將工件頂出。? 故此，綜合以上兩種方案的利弊，選擇方案一較為合理。4 完成本課題的工作計劃及進度安排第 1-2 周 畢業(yè)實習；第 3 周 方案論證，確立方案，完成調(diào)研報告、開題報告、外文翻譯；第 4-10 周 玻璃制品液壓壓結(jié)機總體設計，模具和送料機構(gòu)設計；第 11-12 周 主要零件設計，按學院規(guī)定的統(tǒng)一規(guī)范化要求撰寫設計說明書（完成初稿） ；第 13 周 審查設計、完善文件、準備答辯；第 14 周 答辯資格評審；第 15 周 畢業(yè)答辯；修改畢業(yè)設計。 中原工學院 畢業(yè)設計開題報告 65 指導教師審閱意見指導教師(簽字)：　　　　　　 年 月 日6 指導小組意見指導小組組長(簽字)： 　　 　　　年 月 日說明：1. 本報告前 4 項內(nèi)容由承擔畢業(yè)論文(設計) 課題任務的學生獨立撰寫；2. 本報告必須在第八學期開學兩周內(nèi)交指導教師審閱并提出修改意見；3. 學生須在小組內(nèi)進行報告，并進行討論；中原工學院 畢業(yè)設計開題報告 7本報告作為指導教師、畢業(yè)論文(設計) 指導小組審查學生能否承擔該畢業(yè)設計 (論文)課題和是否按時完成進度的檢查依據(jù)，并接受學校的抽查。畢業(yè)設計說明書題目名稱：玻璃制品液壓壓結(jié)機設計— 模具和送料機構(gòu)設計 院系名稱： 機 電 學 院 班 級： 機 自 072 學 號： 200700314227 學生姓名： 趙軍榮 指導教師： 樊 瑞 2011年 05 月中原工學院畢業(yè)設計（論文）說明書1摘要近年來，隨著世界各國在機械制造技術(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)量也越來越高。而相應的，伴隨著人們對高品質(zhì)、高精度產(chǎn)品的需求越來越大，對于這些尖端產(chǎn)品的生產(chǎn)機械要求也就越來越高。本課題就玻璃制品（電連接器）的生產(chǎn)機械，即玻璃制品液壓壓結(jié)機的設計方法進行了討論分析。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，就對模具的設計以及技術(shù)要求進行了限制。此次設計課題針對玻璃制品液壓壓結(jié)機的模具以及送料部分的設計進行了分析計算以及總結(jié)。本次設計包括了兩大塊內(nèi)容：? 針對模具部分進行系統(tǒng)的分析，選擇最合適的模具來加工產(chǎn)品。? 如何在液壓機工作時對模具進行合理的送料，并使之能夠循環(huán)下去關鍵詞：壓機；粉末冶金；模具；送料中原工學院畢業(yè)設計（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中原工學院畢業(yè)設計（論文）說明書3目錄摘要 ...........................................................................................................................................................11 緒論 ...................................................................................................................................................41.1 概述 .......................................................................................................................................41.2 國內(nèi)外壓機的發(fā)展現(xiàn)狀 .......................................................................................................41.3 液壓壓機的發(fā)展趨勢 ...........................................................................................................61.4 本課題所涉及壓機制品的簡介 ...........................................................................................62 模具部分設計計算 ...........................................................................................................................82.1 玻璃粉末擠壓模結(jié)構(gòu) ...........................................................................................................82.2 成型部件選擇 .......................................................................................................................82.3 送料部分設計 .......................................................................................................................92.4 模具中的設計計算 .............................................................................................................102.4.1 下料量的計算 .........................................................................................................102.4.2 裝粉高度的計算 .....................................................................................................102.4.3 壓制壓力的計算 .....................................................................................................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 模具各部分尺寸設計以及送料油缸的設計 .................................................................................133.1 模具各部分尺寸設計 .........................................................................................................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 模具合模開模運動平穩(wěn)，下料流暢 .................................................................................197 總結(jié) .................................................................................................................................................208 參考文獻 .........................................................................................................................................21中原工學院畢業(yè)設計（論文）說明書41 緒論1.1 概述液壓機是制品成型生產(chǎn)中應用最廣的設備之一。目前,液壓機的最大標稱壓力已達 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,需要能快速調(diào)整的加工設備,這使液壓機成為理想的成型工藝設備。特別是當液壓機系統(tǒng)實現(xiàn)具有對壓力、行程速度單獨調(diào)整功能后,不僅能實現(xiàn)對復雜工件以及不對稱工件的加工,而且廢品率非常低。與機械加工系統(tǒng)相比,有極大的優(yōu)越性。80 年代以來,隨著微電子技術(shù)、液壓技術(shù)等的發(fā)展,液壓機有了更進一步的發(fā)展,其高技術(shù)含量增多,眾多機型已采用 CNC 或 PC 機來控制,提高了產(chǎn)品的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。1.2 國內(nèi)外壓機的發(fā)展現(xiàn)狀液壓機的液壓系統(tǒng)和整機結(jié)構(gòu)等方面發(fā)展已經(jīng)比較成熟,國內(nèi)外機型無較大差距 ,主要差別在于加工工藝和安裝方面。良好的工藝使機器在過濾、 冷卻及防止沖擊振動方面有明顯改善。? 在油路結(jié)構(gòu)設計方面 ,國內(nèi)外都趨向于集成化、 封閉式設計。插裝閥、 疊加閥和復合化元件及系統(tǒng)統(tǒng)在液壓系統(tǒng)中得到廣泛的應用。國外已廣泛采用封閉式循環(huán)油路設計 ,可有效地防止泄油和污染 ,更重要的是防止灰塵、 空氣和化學物質(zhì)侵入系統(tǒng) ,延長了機器的使用壽命。由于加工工藝等方面的原因 ,國內(nèi)采用封閉式循環(huán)油路設計的系統(tǒng)還不多見。? 在安全性方面 ,國外某些采用微處理器控制的高性能液壓機利用軟件進行故障的檢測和維修 ,產(chǎn)品可實現(xiàn)負載檢測、 自動模具保護和錯誤診斷等功能。? 液壓機的發(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)展為改進液壓機的性能、 提高穩(wěn)定性、 加工效率等方面提供了前提條件。相比之下 ,國內(nèi)機型雖然種類齊全 ,但技術(shù)含量相比較低 ,缺乏高檔機型 ,這與機電液中原工學院畢業(yè)設計（論文）說明書5一體化和中小批量柔性生產(chǎn)的發(fā)展趨勢不相適應。當前國內(nèi)外液壓機產(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)簡單 ,技術(shù)要求不高 ,成本較低 ,相應控制功能簡單 ,適應性不強。主要用于單機工作 ,加工產(chǎn)品精度不高的大批量生產(chǎn) ,也可組成簡單的生產(chǎn)線?，F(xiàn)在 ,國內(nèi)許多液壓機廠還以該機型為主 ,國外眾多廠家只是保留了對該機型的生產(chǎn)能力 ,而主要面向技術(shù)含量高的機型組織生產(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算機控制發(fā)展的基礎上開發(fā)出來的 ,并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心 ,將自動化技術(shù)、 計算機技術(shù)、 通訊技術(shù)溶為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。目前 ,該機型廣泛應用于各種生產(chǎn)機械和自動化生產(chǎn)過程中。早期的可編程序控制器只能進行簡單的邏輯控制 ,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) ,不僅可以進行邏輯控制 ,還可以對模擬量進行控制 ,擴大了控制器的功能?？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)控制機控制之間的一種控制方式 ,與工業(yè)控制機相比還有很大的差距。當前 ,國內(nèi)有部分廠家采用該控制系統(tǒng) ,如天津鍛壓機械廠有 60 %的產(chǎn)品采用 P LC 來提高控制性能和可靠性。國外廠家如丹麥的 STENHQJ 公司采用 STEMENS 的可編程控制器 ,實現(xiàn)對壓力和位移的控制。? 應用高級微處理機(或工業(yè)控制計算機)的高性能控制系統(tǒng) 　 該控制方式是在計算機控制技術(shù)成熟發(fā)展的基礎上采用的一種高科技含量的控制方式 ,以工業(yè)控制機或單片 P 單板機作為主控單元 ,通過外圍接口器件(如 AP D 或 DP A 板等 )或直接應用數(shù)字閥實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的控制 ,同時利用各種傳感器組成閉環(huán)回路式的控制系統(tǒng) ,達到精確控制的目的。這種控制方式的主要特點為:具有友好的人機交互性 ,操作簡單 ,控制精度高;生產(chǎn)高速化 ,提高生產(chǎn)率;可順利實現(xiàn)對工作參數(shù)(如壓力、 速度、 行程等)的單獨調(diào)整 ,能進行復雜工件、 不對稱工件的加工;預存工作模式 ,縮短調(diào)整時間 ,與柔性加工要求相適應;可通過軟件來消除高速下的換向沖擊 ,以中原工學院畢業(yè)設計（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行故障預診斷 ,并自動修復故障和顯示錯誤。1.3 液壓壓機的發(fā)展趨勢? 高速化、 高效化、 低能耗。提高液壓機的工作效率 ,降低生產(chǎn)成本。? 機電液一體化。充分利用機械和電子方面的先進技術(shù)促進整個液壓系統(tǒng)的完善。? 自動化、 智能化。微電子技術(shù)的高速發(fā)展為液壓機的自動化和智能化提供了充分的條件。自動化不僅僅體現(xiàn)在加工 ,應能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)的自動診斷和調(diào)整 ,具有故障預處理的功能。? 液壓元件集成化 ,標準化。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。標準化的元件為機器的維修帶來了方便。1.4 本課題所涉及壓機制品的簡介電聯(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。當插頭插入插座中，此時所有導線通過插針、針座全部各自導通，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 間 l h 。再氧化( 保證 2～l 0 絲的氧化層)，溫度 700℃，時間 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℃，時問 24 h。再預燒，溫度 780℃，時間 5-lOmin。最后進行裝配，封接，溫度 1000℃，時間 l5～20 min。而圖 1 零件為玻璃制品絕緣體，55 個直徑 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。 中原工學院畢業(yè)設計（論文）說明書72 模具部分設計計算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。用計量裝置保證坯件重量。用振動器保證 密度的均勻性，本精密玻璃模具由模架、動力源部件、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、計量裝置 8 大部件組成。 ? 模架。由油箱、4 對導柱導套、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位置，保證各部件的運動精度。 ? 動力源部件。由電機、油泵、聯(lián)軸器、法蘭盤濾 油器等組成。其作用是將機械能轉(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 、導向體、緩沖件等組成。其作用是將液壓能轉(zhuǎn)化為機械能，從而帶動模具運動。? 頂出裝置。由調(diào)節(jié)桿、活動板、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 型立式振蕩電機對料胚進行震蕩是原料在下模上分布中原工學院畢業(yè)設計（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。? 計量裝置。由料斗、定量計量器、小油缸、定距板等組成。其作用是按時間、 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)設計需要，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。對于 55 根直徑為1.8mm 的型芯，由于其對尺寸精度、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，尺寸穩(wěn)定性好的特點，適宜制做高精度長壽命冷作模具及熱固成型塑料模具。2.3 送料部分設計送料部分如下圖 3 所示，當下模與型腔結(jié)合后，送料油缸開始推著接料箱和下滑板一起向前運動，當下滑板運動到極限位置后由于臺階阻擋不再向前運動，送料油缸繼續(xù)推著接料箱向前運動，當接料箱到達型腔口時開始下料，設定時間為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，為下次送料做準備。為保證下滑板能夠隨著接料箱一起往復運動，需使下滑板與型腔板接觸中原工學院畢業(yè)設計（論文）說明書9的下表面光滑并用潤滑油進行潤滑，而與接料箱接觸的兩表面做的要粗糙，使接料箱對下滑板的滑動摩擦力大于型腔板對下滑板的滑動摩擦力，從而保證在送料和回退是接料箱和下滑板能夠一起運動。圖 3 送料機構(gòu)2.4 模具中的設計計算2.4.1 下料量的計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，壓坯粉重應該增加操作時的失粉量等，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 裝粉高度的計算型腔及接料箱的圓周直徑均為 35mm，由上面計算可知制件的質(zhì)量為 10.4805g，則中原工學院畢業(yè)設計（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考慮到裝料時的損失，將裝粉高度定為 10mm。2.4.3 壓制壓力的計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的重要參數(shù)，使用鋼制模具壓制時，施加于粉末體上的壓力主要消耗在兩個方面：? 靜壓力：當壓坯內(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，僅僅為了克服粉末體對壓制的阻力 F1? 外摩擦力：用來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。壓制時單位壓力因粉末種類及各種條件而不同。單位壓力過高會損壞模具，通常應該大于 1t 每平方厘米，通常取 2-7t 之間。根據(jù)經(jīng)驗，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，壓坯會向周圍膨脹，模壁就會給壓坯一個等量、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)面的應力稱為側(cè)壓壓強 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（MPa）ν——泊松比ξ——側(cè)壓系數(shù)中原工學院畢業(yè)設計（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，以及壓膜的潤滑劑有關。脫模壓力與壓制壓力一般呈線性關系，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壓制時非常重要。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——粉末對陰模壁的靜摩擦系數(shù)P 側(cè)余 ——殘余側(cè)壓強（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 的關系。粉料中加入潤滑劑，可以顯著降低摩擦系數(shù)。無潤滑劑的金屬粉末，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。對含有較多潤滑劑的粉末，壓力提高，摩擦系數(shù)基本不變或略有增加。連續(xù)壓制時，模壁溫度增高后，摩擦系數(shù)也會略有增大。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、潤滑劑不良和模具溫度高，都將加重“模瘤”現(xiàn)象，這會使摩擦系數(shù)劇增。在脫模時，當脫模壓力超過壓坯在陰模中開始移動的阻力峰值時，壓坯繼續(xù)滑動所需的力將降低。當然，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，壓坯的脫模壓力可能再次突然地明顯增大，甚至會使脫模壓力 P 脫 超過壓制壓力，造成模壁拉傷現(xiàn)象。因此在模具設計時，必須考慮正確選擇單位壓制力的大小和添加適量的潤滑劑，避免這種情況發(fā)生。中原工學院畢業(yè)設計（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 的近似關系為：P 脫 =0.1P故，P 脫 =0.1x160000=16000N2.4.6 行程確定選用壓機時，必須考慮工作臺面的尺寸，以便能安裝模具。工作臺面和活動橫梁的結(jié)構(gòu)，關系到模具和壓機的連接和固定方法。脫模行程 S 脫 與壓坯高度有如下關系式：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上的安裝，選用送料油缸的行程為 200mm。3 模具各部分尺寸設計以及送料油缸的設計3.1 模具各部分尺寸設計? 上模尺寸如圖 4，上模由四個螺釘固定在上模板上，上模與下模和模端有55 個直徑 1.8mm 深 30mm 的孔。中原工學院畢業(yè)設計（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動，以便完成合模、開模和下料等一些列動作。圖 5 型腔? 下模 如圖 6 所示，安裝時下模用四個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 個型芯空中，這樣在開模時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，尺寸穩(wěn)定性好的特點，適宜制做高精度長壽命冷作模具及熱固成型塑料模具。 中原工學院畢業(yè)設計（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動實現(xiàn)循環(huán)送料。圖 8 送料油缸中原工學院畢業(yè)設計（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，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，而型腔采用椎體式卡在型腔板中，同時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來進行二次頂出，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固定在接料箱上，從而實現(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。中原工學院畢業(yè)設計（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接料箱進行下料，而后開始上升與上模進行和模，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? 下緩震塊與活動板之間的連接如圖 12 由于下緩震塊在整個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院畢業(yè)設計（論文）說明書175 本模具的工作過程首先啟動電機，帶動下置油缸工作，油缸帶動下模向上運動。當下模與型腔合上后，計量裝置將所需的玻粉倒人模具中，然后振蕩器振動，以保證密度均勻。下置油缸繼續(xù)帶動下模及型腔與上模合上進行壓制，限位塊保證制件高度 10 mm。保壓一定時 間后，換向閥換向，下置油缸帶動下模、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柱上的銷固定，不能下移，這樣迫使下模從型腔中脫出。當下模再往下運動時，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是如何保證 55 個 Φ1.8mm 的型芯在模具的開模、 合模過程中都始終處于一個準確的位置進入上模 55 個小孔中。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。再將導柱壓人下模固定板中，以導柱導向?qū)追謩e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 φ1.8mm 的型芯依次插入上模的 55個 1.8mm 的孔中，再合上上下模現(xiàn)場粘結(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院畢業(yè)設計（論文）說明書18度。6.2 質(zhì)量穩(wěn)定，密度均勻 首先由自動計量裝置定容控制質(zhì)量大小。當下模與型腔合上后繼續(xù)上行，碰到電氣行程開關，此時加料油缸開始工作。加料油缸活塞桿帶動承料箱與底板一起運動，承料箱容積大小可通過微調(diào)螺紋機構(gòu)調(diào)節(jié)，從而保證質(zhì)量。當承料箱通過加料料斗時，料被加到承料箱中，又當?shù)装逑铝峡谶\動到型腔內(nèi)徑邊沿時， 被行程擋塊擋住，停止向前運動而承料箱繼續(xù)運動，超前于底板開始加料，加料完畢后觸動行程開關，油缸后退，此時承料箱與底板一起后退，底板碰擋塊后停止在承料箱中復位，為下一次定容加料作好準備。由于承料箱加到模具型腔中的玻璃粉各處高度不一，會造成密度不勻，為此在下模的正下方安裝一個振蕩器，在振蕩前，首先將下模與型腔通過凸輪槽機構(gòu)及彈簧進行自鎖，再由振蕩器振動勻粉，確保密度的均勻性。振動時為不影響精度，采用 4 只彈簧進行緩沖，從而保證振動時模架不振動。另外為避免液壓油等雜質(zhì)進入玻坯，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)都做成獨立部件。 6.3 模具合模開模運動平穩(wěn)，下料流暢 本模具工作循環(huán)如下： 合型腔(快進 ——工進) ——自鎖——自動加料振動——合模(壓實——保壓) ——開模頂出制件——取件。工作循環(huán)復雜，但各項性能指標要求較嚴，采用液壓電氣控制。本系統(tǒng)下模與型腔合上時先快進后工進，由遠程調(diào)壓閥控制壓力，工進速度由節(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，加料缸開始運動，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)帶動下模與型腔與上模合上，先后進行快進、工進、壓實、保壓，快進由遠程調(diào)壓閥控制壓力，工進、壓實、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。 中原工學院畢業(yè)設計（論文）說明書197 總結(jié)經(jīng)過了幾個月的努力，此時的畢業(yè)設計已經(jīng)臨近尾聲，回首這段日子以來的種種，我有種脫胎換骨的感覺，不得不承認，此次畢業(yè)設計使我受益良多，這也將是我人生中一筆非常寶貴的財富。誠然，這次畢業(yè)設計對我來說，不僅僅是對粉末冶金所用模具的設計，還有對AutoCAD、solidworks、word 等軟件的深入學習，熟練應用各種軟件對各種模具進行建模，對各種機械零部件進行二維繪圖，熟練應用 office 軟件處理各種文字信息應當成為每一個走出大學踏入社會的機械類畢業(yè)生為之努力地目標。本次畢業(yè)設計中詳細介紹了玻璃制品粉末冶金模具設計的流程及各個過程中參數(shù)的確定方法，以及各種力的計算驗證和各個成型零部件的選材?，F(xiàn)代粉末冶金壓機設備絕大多數(shù)已經(jīng)實現(xiàn)自動化，本次設計從模具的尺寸選擇、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計，可以實現(xiàn)加工制造的可循環(huán)性。在這幾個月的設計中，我對在大學階段所學的專業(yè)知識又有了更為全面而深入的學習。在模具設計、機械制造、機械設計、互換性技術(shù)及應用等課本中本來生疏的知識有了更為實踐性的認識。通過此次畢業(yè)設計，我的專業(yè)知識得到了一次全面的歸納和總結(jié)?？傊?，此次畢業(yè)設計，我學到了更為豐富、更為凝練的知識，這些也將伴隨著我勇敢地去迎接未來的挑戰(zhàn)。中原工學院畢業(yè)設計（論文）說明書208 參考文獻1. 印紅羽.粉末冶金模具設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2002.2.2. 羅曉華.航空電聯(lián)接器玻璃壓機的設計.機械制造與自動化-2005 年 6 期.3. 沖模設計手冊編寫組.沖模改計手冊【M】 ．北京:機械業(yè)出版社,2003.4. 成大先.機械設計手冊（單行本）：機械傳動[S].北京：化學工業(yè)出版社，2004.1.5. 成大先.機械設計手冊（單行本）：常用設計資料[S].北京：化學工業(yè)出版社，2004.1.6. 成大先.機械設計手冊（第 4 版第四卷） [S].北京：化學工業(yè)出版社，2004.1.7. 樊瑞.液壓技術(shù)【M】北京：機械工業(yè)出版社，1997.9.8. 趙則祥.公差配合與質(zhì)量控制.鄭州：河南大學出版社，1999.8.9. 濮良貴 紀名剛.機械設計.北京：高等教育出版社.2007.9.10. 黃大宇 梅瑛.機械設計課程設計.長春：吉林大學出版社.2006.12.中原工學院畢業(yè)設計（論文）說明書219 致謝本次畢業(yè)設計的課題是玻璃制品液壓壓結(jié)機設計中模具和送料部分設計，經(jīng)過幾個月的畢業(yè)設計忙碌之后，設計最終完成，心理有一種說不出的輕松，前幾天還在為畫好一張圖而努力，今日完成后心里卻是有一種說不出的東西。設計過程中遇到了許多的問題，在眾多師友的幫助下都得以解決。首先要感謝樊瑞老師對我的指導和督促，她給我指出了正確的設計方向，使我加深了對知識的理解,同時也避免了在設計過程中少走彎路，另外老師的督促使我一直把畢業(yè)設計放在心理，保證按質(zhì)按量的完成。要感謝宿舍同學，是大家營造了良好的學習環(huán)境，在做設計的過程中（特別是在方案確定的過程中） ，大家互幫互助、互相討論，我從中就得到了不少的啟發(fā)，從而使設計更好。經(jīng)過這次的畢業(yè)設計，我的 CAD 和 solidworks 操作水平比以前有了很大提高，因為塑料模具這一塊牽扯到對各種質(zhì)量的計算，需用solidworks 對各種零部件進行三維建模，并用其對組裝進行建模。與此同時也較全面的掌握了 Word 的編輯功能；還要感謝那些把借閱證讓我借書的同學，使得我查閱資料非常方便。大學生活至此劃上了圓滿的句號，在中原工學院這塊土地我度過了四年的時光，想像著自己將到離開這里到一個陌生的地方，心里還真是留戀。我想還會有莘莘學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，吸取營養(yǎng)我永遠不會忘記可親的同學，我永遠記得這片曾經(jīng)養(yǎng)育我的土地。