唧嘴零件的加工工艺分析与制造

1引言 1一、唧嘴性能分析 2二、唧嘴工艺分析 2三、唧嘴加工工艺流程 4(一)车床粗加工 4(二)铣床加工 6(三)热处理加工 7(四)车床精加工 7(五)磨床加工 8(六)CNC横流道加工 9四、完成 11总结 12参考文献 13谢辞 14本文选取塑料模具浇注零件唧嘴作为研究对象,对唧嘴零件进行了工艺分析最终在模拟加工的基础上完成了唧嘴零件的制造。文章首先对零件的材料和外形尺寸进行了分析,然后对其进行CAM的模拟加工,并着重讲诉各个工段在实际加工加工中的加工方式和刀具机床等参数的确定,并定制出加工加工工艺卡,最后根据工艺卡加工出了合格的零件。
目录
引言
伴随着生活水平的日渐提高,人们的生活需求也逐日增加,为了满足基本的供需关系,一些日常的生活用品的产量就需增加。这就需要一种一种能批量加工的方式,而模具就是其中的一种。
模具的种类有很多如注塑模、冲压模、压铸模等,这些模具各自都有其特点,分别适用不同种类产品的加工场合。而产品的效果就取决于这些模具的好坏,所以模具的工艺和加工是及其关键,工艺分析上包含了各个零件的加工工序和要求,而加工中一般包含磨床、CNC、放电、车床等工段,通过这些工段的相互配合才能最有效的加工出一个合格产品。
一套模具可以划分为成型系统、浇注系统、顶出系统、冷却系统等多个系统组成。每个系统都有自身不可替代的作用,它们之间合理的组合才能完成一个合格产品的生产。本课题就是讲诉了注塑模具中浇注系统唧嘴的工艺分析与加工,像唧嘴属于浇注系统的零件,对一套高要求的模具来说直接影响其最后的成型产品。所以通过对唧嘴的外形尺寸和要求进行工艺分析和对各个工段的加工要点进行阐述。
一、唧嘴性能分析
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图11唧嘴模型
这是一个唧嘴零件,唧嘴是注塑模上导向流道,其作用是引导注胶顺利进入模具型腔内。因为属于流道部分,其经过的注胶正常都会在200300度左右,所以要保证唧嘴的耐高温性、耐腐蚀性和使用寿命,这就导致唧嘴的材料就有了很高的要求。由图11唧嘴模型可以看出,唧嘴的顶部要是与模仁型腔上流道紧密贴合的,所以要保证唧嘴定位的高精度平整防止发生注胶溢出,这就对机床的性能提出很高的要求
二、唧嘴零件工艺分析
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图21 唧嘴零件图
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图22 唧嘴实物图
由图21唧嘴零件图和图22唧嘴实物图可以看出唧嘴是一个圆形零件,圆形零件的加工就需要用到数控车床,同时唧嘴上还有两个螺纹孔,为了方便螺纹孔的定位,最好在开粗时就能定好,所以对数控车床提出了进一步要求,要选择车铣一体复合式数控车床。
由唧嘴的性能可以看出,唧嘴的顶部平面要求很高,不能有注胶溢出,加上唧嘴尾部的两边平行度有一定要求,所以选择平面磨床来保证其要求。
由于车床在加工唧嘴时仅打了孔,还有螺纹有待加工,为了加工设备的合理优化所以需要立式铣床进行绞螺纹加工。
由图11 唧嘴模型可以看出唧嘴顶部有横流道,横流道属于曲面形状需要CNC来对它进行精加工,为了保证其加工精度要求,需要选择转速50000r/min以上的高速机来进行加工。同时还可以看出唧嘴的竖流道有角度要求来保证注塑机的喷射压力,但这竖流道深度较深、孔小且有锥度,CNC难以下刀,所以需要线割机床来对其进行加工。
根据唧嘴的材料性能要求,要保证唧嘴的高硬度性、高耐腐蚀性和使用寿命长,需要对材料进行热处理加工保证材料的使用性能。
结合上诉工艺分析最终整理出加工工艺卡如表21 唧嘴工艺卡所示。
表11 唧嘴工艺卡
工序号
工种
工序内容
车间
工段
设备
1
车床
圆形部分开粗
L
沈工CK645
2
铣床
螺纹孔加工
M
立式
3
热处理
外发热处理
H
4
车床
圆形部分精加工
L
NXL2000
5
磨床
磨出基准面
G
沈阳
6
CNC
流道加工
CNC
YASDA640
7
线割
流道加工
EDM
GF
标记
处数
更改文件号
签字
日期
编制
三、唧嘴加工工艺流程
(一)车床粗加工
1.因为唧嘴毛料选择的断料,如图31断料所示。所以不需要切断加工,要进行正反面加工,完成整个唧嘴的外形加工。
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图31 断料
2.为了方便定数,先要进行反面加工。根据程式所示,如图32反面外圆加工,加工切削深度为19.434mm,要大于实际底部的15mm,这是为了在正面加工过程中防止刀具与卡爪产生干涉现象,要多留出几毫米的余量,保证加工安全,选用45度开粗车刀进行反面外圆加工如图33反面外圆加工。
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图33反面外圆加工
3.反面外圆加工之后就是,螺纹孔加工,这螺纹孔的定位加工是选用车铣符合机床的最关键原因,只有在外圆加工的同时也加工出螺纹孔才能保证同心度要求。螺纹孔的加工一共用到了三把刀,一把D6打点刀,一把D5.3的钻头和一把BE6R0.2的铣刀,如图34螺纹孔加工。
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图34 螺纹孔加工
4.为了合理的利用车铣复合车床的加工性能,唧嘴反面锥度孔,也由车床进行加工,选用R3铣刀进行锥度加工,如图35反面锥度加工。
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图35 反面锥度加工
5.当反面加工完成之后,将唧嘴掉头装夹,用专用的卡爪夹住唧嘴反面,进行加工。选用45度开粗车刀进行余料加工,同时选用75度R0.4的精光刀进行退刀槽加工,保证热处理回来之后加工不会发生崩刀,如图35唧嘴正面加工。
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图35 唧嘴正面加工
6.车床的选择
根据唧嘴加工要求,数控车床的选择需要是车铣复合式车床,要同时能满足外圆和螺纹孔的加工,根据现场设备条件,选择沈工CK645数控车床,如图36所示。
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图36 沈工CK645数控车床
(二)铣床加工
1.当车床加工开粗完成后,因螺纹孔位车床只打了孔,在热处理前需要进行绞螺纹加工,根据车床打孔的D5.3尺寸,铣床选择M6螺牙刀进行绞螺纹加工。
2.因只需绞螺纹加工,对铣床的设备要求不是太高,根据现场情况选择普通立式铣床加工即可,如图37立式铣床所示。

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