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簡介:鋅合金作為一種經(jīng)濟(jì)快速模具材料,應(yīng)用于沖壓、注塑和吹塑等領(lǐng)域的試制和中小批量模具中,取得了很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。但是相對于鋼模,其強(qiáng)度硬度較低、耐蝕耐磨性差,限制了應(yīng)用?;瘜W(xué)鍍鎳可以有效改善材料的表面性能,廣泛用于各種材料的表面改性,也是一種重要的模具表面處理工藝。將化學(xué)鍍鎳用于鋅合金模具上,既可以充分利用鋅合金的成型性能好和成本低的優(yōu)勢,又能有效改善鋅合金模具的耐蝕耐磨性,提高其使用壽命,但是傳統(tǒng)意義上的鋅合金表面化學(xué)鍍鎳工藝都存在各種缺點(diǎn)或弊端,所以找到一種既環(huán)保鍍層質(zhì)量又高的化學(xué)鍍鎳工藝勢在必行。本課題研究了一種能夠清潔生產(chǎn)、低能耗且鍍層質(zhì)量較高的堿性化學(xué)鍍鎳酸性化學(xué)鍍鎳的工藝,此工藝避免了傳統(tǒng)工藝的缺點(diǎn),最大限度的降低了鋅在鍍液中的返溶現(xiàn)象,也解決了酸性鍍液對基體的腐蝕問題。鍍層質(zhì)量的好壞,關(guān)鍵在于前處理工藝。本文通過大量的實(shí)驗(yàn),找到了適合模具鋅合金表面化學(xué)鍍鎳的前處理工藝化學(xué)除油-弱酸浸蝕-活化-堿性預(yù)鍍鎳。通過本工藝處理后,鋅合金表面沉積了10ΜM~15ΜM厚的NIP鍍層,該鍍層致密,光亮。本文系統(tǒng)介紹了化學(xué)鍍鎳溶液的組成以及各組分的作用,在此基礎(chǔ)上獲得了模具鋅合金表面化學(xué)鍍鎳的工藝。在化學(xué)鍍鎳工藝中,研究了鍍液中硫酸鎳的濃度、次亞磷酸鈉的濃度、絡(luò)合劑的濃度、緩沖劑的濃度、PH值、溫度等工藝參數(shù)對化學(xué)鍍鎳沉積速率的影響,得到了合理的化學(xué)鍍鎳工藝酸性化學(xué)鍍鎳硫酸鎳25~30GL,次磷酸鈉30~35GL,主絡(luò)合劑20~25MLL,輔助絡(luò)合劑5~10GL,加速劑2~8MLL,緩沖劑20~25GL,穩(wěn)定劑10~20MGL,PH值50,溫度85℃。對鍍層進(jìn)行了結(jié)合力、硬度、耐蝕性以及耐磨性測試,用測厚儀測量了鍍層的平均厚度。用掃描電鏡、電子探針、X射線衍射儀對鍍層進(jìn)行了微觀形貌、結(jié)構(gòu)及成分分析,結(jié)果表明從外觀上觀察,模具鋅合金表面的化學(xué)鍍鎳層光滑、致密、光澤度好,沒有任何針孔、麻點(diǎn)、起泡等缺陷。鍍層的含磷量為603%,屬于中磷鍍層,鍍層為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。對鍍層進(jìn)行結(jié)合力和耐蝕性測試,結(jié)果表明其結(jié)合強(qiáng)度和耐蝕性良好,鍍層鍍態(tài)硬度為HV635。
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簡介:在實(shí)際生產(chǎn)中,大型注塑模具設(shè)計(jì)碰到的最大困難是模具設(shè)計(jì)問題多、制造周期長、成本費(fèi)用高和使用壽命短等問題。由于專利的限制和經(jīng)營競爭的激烈,大型注塑模的設(shè)計(jì)技術(shù)彼此絕對保密,因而要想從國外獲得這方面的任何資料,幾乎是不可能的。因此,研究和討論如何提高我國大型注塑模的設(shè)計(jì)水平,其重要意義是不言而喻的??紤]到大型注塑模與一般注塑模在尺寸、重量上的巨大差異,給制造、運(yùn)輸、安裝、修模與使用帶來諸多困難,造成其價(jià)格出奇的昂貴。因此,在設(shè)計(jì)大型注塑模時(shí),必須有一套完整的、非一般的思考方法與設(shè)計(jì)理念,以確保模具設(shè)計(jì)一次成功。本論文先在UG中建立了大型垃圾桶注塑模具;然后從高聚物流變學(xué)理論、力學(xué)理論和傳熱學(xué)理論出發(fā),驗(yàn)證模具設(shè)計(jì)的合理性與否指導(dǎo)和修正了澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì);引入CAE的分析方法,研究MOLDFLOW與UG之間的接口問題,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,利用MOLDFLOW分析了最佳澆口位置、注塑流動(dòng)分析和冷卻分析,把分析結(jié)果與理論分析相比較,共同指導(dǎo)和修正模具設(shè)計(jì)。在實(shí)踐大型注塑模具設(shè)計(jì)中遵循流變學(xué)設(shè)計(jì)、力學(xué)設(shè)計(jì)、傳熱學(xué)設(shè)計(jì)UG中實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)MOLDFLOW模流分析UG中優(yōu)化模具,是一條比較適合大型注塑模具設(shè)計(jì)方法。本論文所運(yùn)用的研究方法和得出的結(jié)論對促進(jìn)大型注塑模具設(shè)計(jì)方法能起到一定的啟發(fā)和推動(dòng)作用。
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簡介:隨著現(xiàn)代制造業(yè)的不斷發(fā)展和市場競爭日益激烈,在機(jī)械行業(yè)中具有特殊地位的模具企業(yè)面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此,模具企業(yè)需要利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù),在合適的理論指導(dǎo)下,建立新的生產(chǎn)模式去更好地面對市場競爭。本文根據(jù)我國模具企業(yè)現(xiàn)階段信息化水平的現(xiàn)狀,結(jié)合模具單件生產(chǎn)以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的特殊性,提出基于ASP的網(wǎng)絡(luò)化制造模式,模具企業(yè)之間采取戰(zhàn)略聯(lián)盟和動(dòng)態(tài)聯(lián)盟相結(jié)合的運(yùn)作形式。運(yùn)用相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件理論,設(shè)計(jì)了基于框架的網(wǎng)絡(luò)化制造平臺體系結(jié)構(gòu),并利用UML,技術(shù)進(jìn)行了建模分析,采用MICROSOFTVISUALSTUDIO2008和SQLSERVER2005進(jìn)行了平臺的系統(tǒng)構(gòu)架和數(shù)據(jù)庫方面的開發(fā)與研究,實(shí)現(xiàn)了模具企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化制造平臺。在模具企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化制造平臺的開發(fā)過程中,以模具企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)流程為依據(jù),進(jìn)行平臺相關(guān)功能模塊的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,做到了各模塊功能的實(shí)用性,確保模具企業(yè)聯(lián)盟的順利建立和正常運(yùn)作;采用基于角色的控制方法,結(jié)合模具企業(yè)聯(lián)盟和業(yè)務(wù)特點(diǎn),建立了平臺用戶各自的后臺管理系統(tǒng),使得模具信息發(fā)布和管理更加便捷;使用優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下圖紙瀏覽工具,實(shí)現(xiàn)了協(xié)同設(shè)計(jì)過程中的模具設(shè)計(jì)圖紙和三維模型的瀏覽與標(biāo)注;運(yùn)用VNC軟件,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下應(yīng)用軟件的共享服務(wù),特別是針對模具行業(yè)需求很大的CAE分析,結(jié)合MOLDFLOW軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的數(shù)值模擬服務(wù)。最后,通過實(shí)例截圖,給出了模具企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化制造平臺的實(shí)際運(yùn)作過程。基于現(xiàn)階段模具企業(yè)信息化水平而構(gòu)建的模具企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化制造平臺,為模具企業(yè)更好地利用信息技術(shù)帶來的便利,提高了模具設(shè)計(jì)制造的效率和質(zhì)量,縮短了整個(gè)生產(chǎn)周期,為模具企業(yè)贏得市場競爭奠定了基礎(chǔ)。
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簡介:汽車工業(yè)的高速發(fā)展使我國輪胎模具加工企業(yè)也有了越來越高的要求。針對企業(yè)的實(shí)際需求,論文以企業(yè)實(shí)際應(yīng)用為目標(biāo),研究了具有企業(yè)產(chǎn)品針對性、能夠滿足實(shí)際加工需要的輪胎模具表面非線性文字加工的CAM相關(guān)技術(shù)。針對輪胎模具非線性文字的特點(diǎn),論文進(jìn)行了文字加工路徑生成的算法研究;根據(jù)合作企業(yè)的需求,研究了五坐標(biāo)機(jī)床的后置處理技術(shù)。具體工作如下1、輪胎模具文字等圓柱面加工算法研究根據(jù)輪胎模具文字的分布特點(diǎn),在綜合比較后,選擇等圓柱截面法作為輪胎模具表面文字加工中刀具路徑確定的算法,詳細(xì)分析了算法的應(yīng)用步驟,推導(dǎo)了算法關(guān)鍵步驟中有關(guān)算法公式。2、五坐標(biāo)后置處理技術(shù)研究由于合作企業(yè)在四坐標(biāo)機(jī)床開發(fā)成功的基礎(chǔ)上,要進(jìn)一步研發(fā)五坐標(biāo)控制機(jī)床,本文研究了五軸數(shù)控機(jī)床后置處理中的坐標(biāo)換算算法,探討了后置處理中零件加工程序的生成處理過程、機(jī)床信息的配置方法。3、等圓柱截面法文字加工效率驗(yàn)證論文采用所推導(dǎo)的等圓柱截面算法,借助UGCAD強(qiáng)大的造型功能和計(jì)算能力,獲得了驗(yàn)證所需的數(shù)據(jù),完成了對等圓柱面法加工算法的有效性驗(yàn)證。并且把本算法和UGCAM對同一模型加工進(jìn)行了對比。結(jié)果表明等圓柱面法加工輪胎表面文字具有以下特點(diǎn)1對輪胎模具表面文字加工來說,等圓柱面法的計(jì)算更簡單。2零件加工程序簡潔,加工效率更高。3計(jì)算環(huán)節(jié)及計(jì)算誤差源相對較少,加工精度相應(yīng)更高。對輪胎模具這種類型的零件而言,本文所研究的等圓柱面法文字加工具有很好的適應(yīng)性及較高的代碼生成和加工效率,能夠?qū)崿F(xiàn)并滿足工程應(yīng)用。
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簡介:輕量化的要求使汽車用鋼板的強(qiáng)度等級越來越高。高強(qiáng)度鋼板的廣泛應(yīng)用給沖壓生產(chǎn)帶來一系列問題高強(qiáng)度鋼沖壓模具非正常損毀頻繁,高強(qiáng)度鋼沖壓模具安裝調(diào)試?yán)щy,沖壓生產(chǎn)對工藝參數(shù)波動(dòng)敏感。針對困擾企業(yè)的問題,本文圍繞改進(jìn)的沖壓模具設(shè)計(jì)流程,在目前模面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,將模具結(jié)構(gòu)分析加入流程,并且在進(jìn)行板料成形分析和模具結(jié)構(gòu)分析時(shí),考慮沖壓生產(chǎn)中常見的噪聲因素和波動(dòng),嘗試從沖壓模具結(jié)構(gòu)分析的角度,對高強(qiáng)度鋼沖壓生產(chǎn)中困擾企業(yè)的問題進(jìn)行分析。論文取得的研究成果如下在目前軟硬件水平下,針對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的沖壓成形模具,提出了一種基于板料成形數(shù)值模擬的沖壓模具結(jié)構(gòu)分析方法,有效地解決了有限元求解精度和求解規(guī)模之間的矛盾,可以求解整個(gè)沖壓過程中模具上的應(yīng)力、變形以及部件之間接觸作用的演化規(guī)律。系統(tǒng)推導(dǎo)了實(shí)現(xiàn)該方法的關(guān)鍵技術(shù)載荷映射算法,將板料成形數(shù)值模擬獲得的,整個(gè)成形過程中,變形板料和模面之間的接觸力準(zhǔn)確高效地映射移置到模具結(jié)構(gòu)分析有限元模型上。針對板料成形數(shù)值模擬獲得的變形板料和模面之間的接觸力存在明顯波動(dòng)問題,分析了波動(dòng)產(chǎn)生的原岡和波動(dòng)的特點(diǎn),針對性地使用數(shù)字信號處理領(lǐng)域的濾波技術(shù)對此波動(dòng)接觸力進(jìn)行處理。對比了數(shù)字信號處理領(lǐng)域的幾種濾波器,發(fā)現(xiàn)FFT低通濾波器處理此波動(dòng)接觸力效果好、魯棒性強(qiáng)。采用濾波后的接觸力進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)分析,獲得的模具應(yīng)力和變形等結(jié)果與實(shí)際吻合更好,而且模具結(jié)構(gòu)分析有限元求解時(shí)間大大縮短。在理論研究的基礎(chǔ)上,開發(fā)了沖壓模具結(jié)構(gòu)分析載荷映射和建模輔助工具,設(shè)計(jì)開發(fā)了沖壓模具動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變采集系統(tǒng)。分析了高強(qiáng)度鋼DP600雙曲底面盒形件拉深過程中模具上的應(yīng)力和變形情況,利用沖壓模具動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變采集系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。進(jìn)一步分析了高強(qiáng)度鋼DP600階梯底而盒形件沖壓模具導(dǎo)板對成形過程中偏載的吸收作用,設(shè)計(jì)加工模具進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。針對某高強(qiáng)度鋼DP600轎車側(cè)底板件拉深模具,實(shí)現(xiàn)了大型復(fù)雜沖壓模具的結(jié)構(gòu)分析,分析出的模具危險(xiǎn)部位與實(shí)際模具破裂位置一致,證明了所提方法的有效性和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。針對高強(qiáng)度鋼沖壓生產(chǎn)對工藝條件敏感、沖壓模具安裝調(diào)試?yán)щy的問題,分析了壓邊力壓邊BHF和間隙壓邊BHG兩種壓邊方式下、兩類典型沖壓件第一類以拉深為主,第二類以脹形為主的成形性和模具結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)①第二類沖壓件對壓邊力波動(dòng)不敏感,②第一類沖壓件的成形性對壓邊間隙很敏感;③BHF壓邊方式下,一定范圍內(nèi)變化的壓邊力對兩類沖壓件凸模成形載荷的影響都不太顯著;④BHG壓邊方式下,稍大或稍小的壓邊間隙都使凸模成形載荷升高;⑤BHF壓邊方式下,壓邊力越大,壓邊力在壓料面上的分布越均勻,但壓邊力變化對凸模成形載荷在成形模面上的分布影響很??;⑥BHG壓邊方式下,稍大或稍小的壓邊間隙都使壓邊力在壓料面上的分布更不均勻,但壓邊間隙變化對凸模載荷在成形模面上的分布影響很?、邏哼吶ι系淖畲蟮刃?yīng)力出現(xiàn)在法蘭增厚最嚴(yán)重部位,比按照名義單位壓邊力計(jì)算出的值要大的多,凸模上的最大等效應(yīng)力出現(xiàn)在凸模圓角處,但并不一定在凸模成形載荷最大的時(shí)刻;⑧BHF壓邊方式下改變壓邊力,或者BHG壓邊方式下改變壓邊間隙,兩類沖壓件模具凸模和凹模上的最大等效應(yīng)力變化不大,但是壓邊圈上的最大等效應(yīng)力變化顯著。針對高強(qiáng)度鋼沖壓生產(chǎn)對噪聲因素敏感、沖壓件質(zhì)量不穩(wěn)定的問題,分析了坯料初始厚度波動(dòng)、壓邊力變化、坯料定位誤差以及模具安裝定位誤差對DP600雙曲底面盒形件拉深模具成形載荷、變形和應(yīng)力的影響,發(fā)現(xiàn)①凸模安裝定位繞XY軸轉(zhuǎn)動(dòng)誤差對凸模沿YX方向偏載影響最顯著;②在較小變動(dòng)范圍內(nèi),凸模沿Z方向的最大成形載荷基本與坯料初始厚度成正比,凸模沿Z方向的最大成形載荷隨壓邊力增大而增大,但是顯著性較坯料初始厚度波動(dòng)引起的小的多;③凸模上的最大應(yīng)力不儀取決于成形過程中的凸模最大載荷,還取決于載荷在凸模成形模面上的分布;④偏載對凸模的變形影響很顯著。利用本文提出的基于板料成形數(shù)值模擬的沖壓模具結(jié)構(gòu)分析方法,可以在模具制造前,對其進(jìn)行強(qiáng)度剛度校核和壽命預(yù)測,并使進(jìn)一步的模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化和成形質(zhì)最控制成為可能。研究結(jié)果可為高強(qiáng)度鋼沖壓模具設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試和沖壓生產(chǎn)工藝控制提供有益指導(dǎo)。
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簡介:CR12MO1V1冷作模具鋼,在模具行業(yè)中應(yīng)用廣泛,其消耗量在冷作模具鋼中居于首位。CR12MO1V1屬于萊氏體型高合金鋼,由于高的含碳量和含鉻量,形成大量的碳化物和高合金度的馬氏體。使得該鋼種具有高的耐磨性、淬透性、高熱穩(wěn)定性和高抗彎強(qiáng)度的特點(diǎn)。CR12MO1V1在凝固過程中,碳及碳化物形成元素在鋼的晶界處偏析,形成大量的粗大的呈連續(xù)網(wǎng)狀分布的共晶碳化物,這種網(wǎng)狀碳化物嚴(yán)重地隔裂基體。網(wǎng)狀碳化物的存在使得模具鋼的脆性大、韌性小,在鑄態(tài)下幾乎不能使用。為了碎化、細(xì)化共晶碳化物,提高其分布的均勻性,細(xì)化其粒度,一般需要進(jìn)行鍛造,另外還可以通過添加微量元素變質(zhì)處理,改善碳化物的分布形貌。為了改善CR12MO1V1模具鋼的熱塑性,提高加工性能,本文研究在實(shí)驗(yàn)室條件下將鎂以鎳鎂、鋁鎂合金形式加入鋼液,利用MG對模具鋼進(jìn)行變質(zhì)處理。用金相顯微鏡,掃面電鏡以及高溫拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)等方法,來分析鎂變質(zhì)處理對模具潔凈度、組織和性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明鋼經(jīng)鎂變質(zhì)處理后,夾雜物的尺寸減小,當(dāng)量直徑小于2ΜM的比例明顯提高,平均直徑減小同時(shí)夾雜物種類可以由AL2O3轉(zhuǎn)變?yōu)镸GOAL2O3,當(dāng)鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到一定值時(shí),可生成穩(wěn)定的MGO、MGS夾雜物。鎂的脫硫、脫氧反應(yīng)起到凈化鋼液的作用鎂可以細(xì)化鑄態(tài)組織,減少鋼中的粗大一次枝晶的數(shù)量,抑制奧氏體晶粒長大。鎂對模具鋼變質(zhì)處理后,鑄態(tài)試樣鋼中碳化物分布均勻,網(wǎng)狀碳化物變?yōu)榘刖W(wǎng)狀碳化物,基體的連續(xù)性增加,球化退火后碳化物整體細(xì)化,小尺寸碳化物的比例高,碳化物彌散分布,減少了異常大尺寸碳化物。鎂對冷作模具鋼變質(zhì)處理后,鎂對模具鋼的高溫強(qiáng)度沒有影響,熱塑性得到提高,且在不同鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)下,模具鋼的熱塑性隨溫度的升高而提高。
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簡介:近年來我國汽車工業(yè)飛速發(fā)展,眾多汽車企業(yè)都在為縮短新車型研發(fā)周期、降低生產(chǎn)成本而努力。沖壓模具作為生產(chǎn)汽車覆蓋件的重要工藝裝備,其設(shè)計(jì)質(zhì)量和成本對汽車的生產(chǎn)研發(fā)有著重要影響。隨著能源和鋼鐵價(jià)格不斷上漲,控制模具成本顯得尤為重要。另外,高強(qiáng)度鋼板等新材料、伺服壓力機(jī)等新設(shè)備的應(yīng)用,對傳統(tǒng)的沖壓模具提出了新的問題和挑戰(zhàn)。要解決這些問題就必須加強(qiáng)對模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)分析的研究。本文在總結(jié)原有模具結(jié)構(gòu)分析方法的基礎(chǔ)上,從覆蓋件模具入手,提出了基于板料成形模擬的沖壓模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法和分析方法。采用沖壓成形模擬和結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析解耦的思路,運(yùn)用拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù),以某行李箱蓋外板和后備箱蓋外板為例,設(shè)計(jì)出新的沖壓模具結(jié)構(gòu),并對其在沖壓過程中的受力和變形規(guī)律進(jìn)行了分析。結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面,首先運(yùn)用專業(yè)的成形模擬軟件PAMSTAMP2G對板料沖壓成形過程進(jìn)行模擬,得到?jīng)_壓過程中板料對模具的作用力。這些荷載通過筆者編寫的FTRAN程序PAM2OPTISTRUCTEXE轉(zhuǎn)換后直接施加到模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型上。然后利用OPTISTRUCT的拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù),對模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,最后借助CAD系統(tǒng)CATIA在優(yōu)化結(jié)果的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出新的模具結(jié)構(gòu)。經(jīng)結(jié)構(gòu)分析驗(yàn)證,新結(jié)構(gòu)相對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)減重15%左右,而柔度降低5%左右,同時(shí)保證變形和等效應(yīng)力在許可的范圍內(nèi)。這說明新設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)優(yōu)于傳統(tǒng)模具結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)分析方面,板料沖壓成形過程看作一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過程。本文將連續(xù)的沖壓過程用N個(gè)時(shí)間點(diǎn)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析序列來近似,通過分析一系列的模具受力和變形,得到整個(gè)沖壓過程中模具的受力和變形規(guī)律。
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簡介:氧化磨損是3CR2W8V熱作模在服役過程中的主要失效形式之一,其耐磨性能直接影響著3CR2W8V熱作模的使用壽命。本文采用金相顯微鏡、掃描電鏡等手段觀察鋼的微觀組織,研究淬火和回火工藝對3CR2W8V熱作模具鋼組織和耐磨性能的影響,并探討了3CR2W8V熱作模具鋼的氧化磨損機(jī)理。研究結(jié)果表明顯微組織對3CR2W8V熱作模具鋼的磨損性能有著顯著的影響。貝氏體和馬氏體貝氏體復(fù)相組織具有較好的高溫耐磨性能,而馬氏體的高溫耐磨性能最差?;鼗鹎象w具有較好的高溫磨損性能,回火馬氏體和回火索氏體的磨損性相對較差。高溫摩擦作用下,磨面上形成氧化物膜和氧化物顆粒,氧化物以FE3O4為主,還有一定量的FE2O3,磨屑為FE3O4、FE2O3和FE的混合物。3CR2W8V熱作模具鋼的高溫磨損機(jī)理為氧化磨損和疲勞剝層磨損。研究發(fā)現(xiàn)高溫磨損表面氧化膜存在二種剝落方式一是氧化膜內(nèi)部開裂或氧化膜與鋼基體結(jié)合處開裂,屬于輕微氧化磨損;二是從基體內(nèi)部開裂,屬于嚴(yán)重磨損。
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簡介:商用掃描儀是一種高速、可靠的商業(yè)辦公設(shè)備。掃描儀托盤是掃描儀上重要的外觀零件。其尺寸精度、機(jī)械強(qiáng)度均有較高的要求,屬于較為精密的注塑零件。本課題的研究目標(biāo)是商用掃描儀托盤零件設(shè)計(jì)、塑料模具設(shè)計(jì)、注塑工藝調(diào)試及改進(jìn),以及利用計(jì)算機(jī)輔助分析軟件對產(chǎn)品進(jìn)行模擬優(yōu)化。本文首先介紹了商用掃描儀及托盤制品,根據(jù)零件的使用環(huán)境、性能要求,按照星形輪廓模型法對塑料原材料進(jìn)行了遴選,確定采用丙烯腈丁二烯苯乙烯作為托盤原材料。闡明了掃描儀托盤塑料零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括產(chǎn)品壁厚、脫模斜度、加強(qiáng)筋、圓角、螺柱、托盤尺寸精度和表面質(zhì)量設(shè)計(jì)。其次,論述了掃描儀托盤注塑模具結(jié)構(gòu),闡明了注射系統(tǒng)設(shè)計(jì)、型芯及型腔選材及設(shè)計(jì)、冷卻水道的布局和模具零件設(shè)計(jì)等內(nèi)容。再次,論述了掃描儀托盤工藝,闡述了注射參數(shù)、壓力參數(shù)、溫度參數(shù)、時(shí)間參數(shù)等注塑工藝參數(shù)的確定原理。在此原理基礎(chǔ)上結(jié)合托盤塑料件原材料性能、模具結(jié)構(gòu)、注塑機(jī)參數(shù)等因素確定模具初始工藝參數(shù),進(jìn)行試模。分析試模結(jié)果,針對典型缺陷利用正交試驗(yàn)對托盤注塑件進(jìn)行了工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),得到了相關(guān)工藝參數(shù)對托盤“水花”缺陷的影響大小,并確定了工藝參數(shù)的進(jìn)一步調(diào)整方向。按此方向調(diào)試工藝參數(shù),直至生產(chǎn)出完全合格的產(chǎn)品。最后,詳述了模流分析的數(shù)學(xué)模型原理,通過MOLDFLOW軟件對產(chǎn)品進(jìn)行流動(dòng)分析,冷卻分析和翹曲分析,指出成型時(shí)可能存在的缺陷,為產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了依據(jù)。并根據(jù)分析結(jié)果有針對性地對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改。重新模擬后得到較為滿意的結(jié)果。
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簡介:現(xiàn)代模具行業(yè)屬于技術(shù)、資金密集型的工藝裝備行業(yè),注塑模具是模具行業(yè)的一個(gè)分支,隨著塑料制品的廣泛應(yīng)用,塑料注塑成型得到了空前的發(fā)展。借助CAD軟件來設(shè)計(jì)注塑模具,目前已被普遍采用,它提高了設(shè)計(jì)速度,減輕了工作強(qiáng)度,但注塑模具一般是訂單式生產(chǎn),品種多、批量少、工期緊,因此迫切需要一種智能化、集成化程度高的設(shè)計(jì)技術(shù)。其主要研究內(nèi)容和成果包括(1)本文在分析注塑模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和各部分功能的基礎(chǔ)上,應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)原理和方法,提出了基于功能分析的模塊劃分方法,并針對注塑模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn),建立了注塑模具功能模塊劃分與創(chuàng)建體系建立了注塑模具功能模塊編碼系統(tǒng),便于模塊的選擇、組合和管理。(2)選取澆注系統(tǒng)的流道布局圖為例,以其特點(diǎn)來建立目標(biāo)函數(shù)和約束方程進(jìn)行優(yōu)化處理以確定布局圖尺寸參數(shù),從而確定最優(yōu)的模板尺寸。(3)提出了基于TRIZ的創(chuàng)新方案設(shè)計(jì)方法。本文討論了TRIZ的產(chǎn)生背景、理論與方法,提出了IRIZ解決問題的一般框架。(4)確定了問題求解系統(tǒng)的構(gòu)造方法。本文從問題求解子系統(tǒng)的方案生成、方案評價(jià)和方案決策三個(gè)階段進(jìn)行了討論,提出了基于協(xié)同推理的TRIZIDSS方案生成的理論和方法、基于加權(quán)模糊推理的TRIZIDSS方案評價(jià)理論與方法和TRIZIDSS方案優(yōu)選的模糊多屬性決策方法。(5)將TRIZ求解技術(shù)、創(chuàng)新原理知識庫與方案設(shè)計(jì)過程有機(jī)地融合在一起,構(gòu)建了基于TRIZ的注塑模具產(chǎn)品創(chuàng)新方案設(shè)計(jì)智能決策支持系統(tǒng)。通過對注塑模具模塊改進(jìn)設(shè)計(jì)分析,論證了該方案的可行。
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簡介:模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備可用來成型具有一定形狀和尺寸的各種制品。型腔是成型塑件主要外表面的成型零件是塑料模具的主要組成部件之一其工作可靠性直接影響塑件的成型質(zhì)量和模具的正常工作和使用壽命。本文以注塑模具型腔為研究對象基于可靠性設(shè)計(jì)理念對其進(jìn)行了分析、研究。在研究了可靠性基礎(chǔ)理論、有限元分析技術(shù)的概況以及疲勞分析理論的基礎(chǔ)上利用PROE軟件進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)建立模具型腔三維模型利用有限元分析軟件MSCPATRAN建立有限元模型并提交到MSCNASTRAN進(jìn)行有限元靜力分析得到相應(yīng)的等效應(yīng)力圖和位移圖從而確定模具型腔各個(gè)位置處的應(yīng)力狀態(tài)及位移最大變形發(fā)生在型腔側(cè)壁中點(diǎn)位置型腔轉(zhuǎn)角處應(yīng)力集中明顯運(yùn)用疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)理論使用MSCFATIGUE疲勞分析軟件對型腔進(jìn)行基于SN曲線的全壽命分析得到不同應(yīng)力狀態(tài)下的型腔疲勞壽命找到損傷最嚴(yán)重的節(jié)點(diǎn)位置并對其進(jìn)行疲勞優(yōu)化設(shè)計(jì)運(yùn)用機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)理論中應(yīng)力強(qiáng)度干涉模型計(jì)算方法計(jì)算出模具型腔可靠度。將可靠性設(shè)計(jì)理論、有限元分析法和疲勞分析技術(shù)運(yùn)用到模具型腔的設(shè)計(jì)研究之中有效地提高了模具設(shè)計(jì)質(zhì)量和保證模具的使用壽命對降低塑料制品成本提高設(shè)備生產(chǎn)率和企業(yè)競爭力有著顯著的影響并為類似模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和分析提供了方法。
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