汽车零部件制造工艺及典型实例_汽车零部件制造工艺及典型实例 电子书

1.堆焊技术及实例的内容简介

就用端泵的，价格比侧泵半导体还便宜些。看看下面的指标

全风冷端面泵浦激光打标机

EP10-1型

☆ 激光打标是以激光光子作为能量的载体，通过极细的激光光束聚焦后产生的高能量，来实现材料表面的标记。

☆ 激光打标属于非接触性加工，加工工 件不变形。

☆ 激光打标热影响区域小，具有精确的加工轨迹，加工速度高、质量好，可完成一些常规方法无法实现的工艺。

设备特点：

该设备用国际领先技术生产，核心器件均从国外进口。其优点为：

1、是目前国内同类产品中体积最小的设备。

2、发光源用半导体列阵，光光转换效率高。

3、热耗损低，无需单独配备冷却系统；无冷水箱，省去了换水的麻烦。

4、耗电少，500W/H左右。

5、性能稳定，整机免维护时间可达到15000小时，无需安装氪灯。

6、可对各类金属材质及某些非金属材质进行表面标刻，适用性非常强。

7、与计算机配合，可随意更改标刻图形和参数。

8、标刻效果精细、独特、永不磨损，具有防伪性。

适用材料：

可以在任何金属(含稀有金属)、工程塑料、电镀材料、镀膜材料、喷涂材料、塑料橡胶、环氧树脂等材料上标记分辨率高、非常美观的图像。

应用行业：

广泛应用于手机按键、塑胶透光按键、电子元器件、集成电路（IC）、电工电器、通讯产品、标牌、卫浴洁具、五金制品、工具配件、精密器械、眼镜钟表、珠宝首饰、汽车配件、箱包饰扣、刀具、锁具、炊具、不锈钢制品、PVC管材、医疗器械等行业。

主要参数：

型号 EP10-1

激光类型/波长 Nd:Y/1064nm

激光峰值功率 ≥20KW

激光光束质量M2 <1.3

激光脉冲宽度 ≤8ns

功率稳定性（rms,>4h） <3%

激光模式 TEM00

打标范围 50mm x 50mm

70mm x70mm

110mm x 110mm等

打标深度 ≤1.5mm

最大打标线速 7000mm/s

最小打标线宽 ≤0.01mm

最小字符高度 ≤0.1mm

重复打标精度 ≤10μrad

耗电功率 ≤0.4KW

电力需求 220VAC/50Hz

外观尺寸：

应用实例：

●精细加工：端面泵浦激光光束质量高，标刻光点小于40微米，适合精细打标。

显微镜下观察不锈钢样品

（扩束器：×4 场镜：F=160mm 标刻速度：2000mm/s 材料：不锈钢）

●照片打标：位图标刻依靠点的密度实现灰度的呈现，该光源聚焦光斑精细、高频率激光与扫描速度完美结合。

照片打标样品

（扩束器：×4 场镜：F=160mm 标刻速度：可调节 材料：PE管材）

●PE管材：管材生产使用飞行标刻模式，该光源体积小巧，适合于在生产线上集成。

PE管材样品

（扩束器：×4 场镜：F=160mm 标刻速度：800mm/s 材料：PE管材）

● 金银首饰：该光源聚焦光斑精细，峰值功率高，标刻效果精美。

首饰样品

（扩束器：×4 场镜：F=100mm 标刻速度：100mm/s 材料：）

●不锈钢打白：该工艺需要光点排布细密和高的峰值功率。

不锈钢打白样品

（扩束器：×4 场镜：F=160mm 标刻速度：1500mm/s 材料：不锈钢）

●透光按键：需要光点整齐、稳定，多模光斑带来的热效应小。

透光按键样品

（扩束器：×4 场镜：F=254mm 标刻速度：500mm/s 材料：塑料）

●汽车零部件：材料强度大，需要高峰值功率和高的加工速度。

汽车零部件样品

（扩束器：×4 场镜：F=160mm 标刻速度：500mm/s 材料：钢）

疑问解答：

1. 该光源平均功率只有2W，为什么如此小的功率却能轻易的切割0.16mm厚的金属名片？

答：激光能够标刻金属，主要原因在于其具有高的峰值功率。这一点是最主要而又最容易被忽视的。

我们以50W侧泵半导体激光器为例：在10KHz情况下，平均功率仅有不到20瓦，脉宽为100ns；

峰值功率=平均功率/（频率×脉宽）=20W/（10KHz×100ns）=20KW

而MPL-N-1064型端泵激光光源，在10KHz情况下，平均功率为2瓦，但是脉宽只有7ns。

峰值功率=平均功率/（频率×脉宽）=2W/（10KHz×7ns）=30KW

由此可见，在常规加工情况下，2瓦端泵激光器的峰值功率还是要高于侧泵水冷激光器的，而且其性价比优势更是高于侧泵水冷机。

2. 光纤激光器受制于器件质量和结构影响，故障率始终居高不下。该款端泵激光光源如何实现高的使用寿命？

答：光纤激光器的故障率始终是令各大厂商头疼的问题之一。该款激光光源标刻效果精细，在绝大多数场合已能够完全代替光纤激光器。该款激光器用全封闭光路设计，环境适应能力强，谐振腔设计由具有十余年丰富经验的工程师团队完成，辅以优良的工艺性，实现了连续两年返修率均低于3%。

3. 端面泵浦激光具有什么特点？

答：1. 峰值功率高，达到30KW，是50瓦半导体水冷激光器的两倍。

2. 脉宽窄，更有利于高峰值能量的积累。

3. 激光频率高，达到光点密度与加工速度的完美结合。

4. 光束质量好，M方因子小于1.3，光斑圆度高。

5. 脉冲尖峰序列稳定，光斑一致性好。

堆焊技术及实例的内容简介

模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑料工业的迅速发展，以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求也越来越高，传统的模具设计方法已无法适应当今的要求. 与传统的模具设计相比，计算机工程（CAE）技术无论是在提高生产率、保证产品质量方面，还是在降低成本、减轻劳动强度方面，都具有极大的优越性。美国MOLDFLOW上市公司是专业从事注塑成型CAE软件和咨询公司，自16年发行了世界上第一套流动分析软件以来，一直主导塑料成型CAE软件市场。MOLDFLOW一直致力于帮助注塑厂商提高其产品设计和生产质量，MOLDFLOW的技术和服务提高了注塑产品的质量，缩短了开发周期，也降低了生产成本，MOLDFLOW已成为世界注塑CAE的技术领袖。利用CAE技术，可以在模具加工前，在计算机上对整个注塑成型过程进行模拟分析，准确预测熔体的填充、保压和冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题并及时进行修改，而不是等到试模后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方 法的一次突破，而且在减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等方面，都有着重大的技术、经济意义。塑料模具的设计不但要用CAD技术，而且还要用CAE技术，这是发展的必然趋势。 21世纪，塑料工业以以前所未有的速度高速发展。塑料，在各个领域、各个行业乃至国民经济中已拥有举足轻重的不可替代的地位。模具是工业生产的重要工艺装备。由于用模具加工成形零部件，具有生产高效、质量好、节约原材料和能源、成本低等一系列优点，已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。模具制造是一个生产周期要求紧迫，技术手段要求较高的复杂生产过程。总之，模具具有结构复杂、型面复杂、精度要求高、使用的材料硬度高、制造周期短等特点。应用数控加工进行模具的制造可以大幅提高加工精度，减少人工操作，提高加工效率，缩短模具制造周期。同时，模具的数控加工具有一定典型性，并比普通产品的数控加工有更高的要求。在模具的加工中，各种数控加工均有用到，应用最多的是数控铣及加工中心，数控线切割加工与数控电火花加工在模具数控加工中的应用也非常普遍，线切割主要应用在各种直壁的模具加工，如冲压加工中的凹凸模，注塑模中的镶块、滑块，电火花加 工用的电极等。对于硬度很高的模具零件，用机加工办法无法加工，大多用电火花加工，另外对于模具型腔的尖角、深腔部位、窄槽等也使用电火花加工。而数控车床主要用于加工模具杆类标准件，以及回转体的模具型腔或型芯，如瓶体、盆类的注塑模具，轴类、盘类零件的锻模。在模具加工中，数控钻床的应用也可以起到提高加工精度和缩短加工周期的作用。模具应用广泛，现代制造业中的产品构件成形加工，几乎都需要使用模具来完成。因此，凡制造业发达的国家，模具市场均极为广阔；凡模具发达国家，制造业也必定很发达和繁荣，也必定拥有国内、国外两个市场。所以，模具产业是国家高新技术产业的重要组成部分，是重要的、宝贵的技术。优化模具系统结构设计和型件的CAD/CAE/CAM，并使之趋于智能化，提高型件成形加工工艺和模具标准化水平，提高模具制造精度与质量，降低型件表面研磨、抛光作业量和制造周期；研究、应用针对各种类模具型件所用的高性能、易切削的专用材料，以提高模具使用性能；为适应市场多样化和新产品试制，应用快速原型制造技术和快速制模技术，以快速制造成型冲模、塑料注射模或压铸模等，应当是未来5~20年的模具生产技术的发展趋势。 一 塑件的工艺分析 1.1 塑件的成形工艺性分析塑件名称：产品材料：ABS(抗冲) 塑件质量： 1.3g 塑件要求：MT8级 零件图塑件材料特性 ABS是在聚苯乙烯分子中 导入了丙烯腈 、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物，也可称为改性聚苯乙烯，具有比聚苯乙烯更好的使用和工艺性能。ABS是一种常用的具有良好的综合力学性能的工程材料。ABS塑料为无定形料，一般不透明。ABS无毒、无味，成形塑件的表面具有较好的光泽。ABS具有良好的机械强度，特别是抗冲击强度。ABS还具有一定的耐磨性、耐旱性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电性能。ABS的缺点是耐热性不高，并且耐气候性较差，在紫外线作用下易变硬发脆。 塑件材料成形性能 ABS易吸水，使成形塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。为此，成型加工前应进行干燥处理;在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小；要求塑件精度较高时，模具温度可控制在50—60oc ，要求塑件光泽和耐热，应控制在60-80oc;ABS 比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成形周期短，ABS的表观黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都用点浇口形式。 1.2 塑件的成形工艺参数确定查有关手册得到ABS（抗冲）塑件的成形工艺参数：密度 1.01—1.04g/cm3 收缩率 0.3%—0.8% 预热温度 80oc—85oc，预热时间2—3h 料筒温度 后段150oc—170oc 中段165oc—180oc 前段180oc—200oc 喷嘴温度 170oc—180oc 模具温度 50oc—80oc 注射压力 60—100MPa 成型时间 注射时间20—90s 保压时间0—5s 冷却时间20—150s 二 注射模的结构设计注射模的结构设计主要包括：分型面的选择、模具行腔数目的确定及型腔的排列、浇注系统设计、型心、型腔结构的设计、推件 方式、侧抽心机构设计、模具零件设计等内容。模具的基本结构 塑件用注射成型法生产。为保证塑件表面质量，使用点浇口成型，因此模具应为双分型面注射模（三开式）。 我们用标准模架：100×L/A2 型腔布置型腔分为单型腔和多型腔，多型腔又有平衡式排布、非平衡式排布两种。在这里我们选择但型腔，因塑件体积质量较小，形状相对比较复杂，生产批量不大的特点，综合考虑，所以用一模一腔注射模具。考虑到塑件的两侧均有内凹圆孔，须侧向抽心，用一模一腔，这样模具尺寸较小，制造加工方便，节省材料。确定分型面影响选取分型面的因素很多，比如分型面应选在塑件的最大轮廓处；分型面的选取应有利于塑件的留模方式，便于塑件的顺利脱出 塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求，本实例中塑件的分型面有两种选择。方案1 如图所示 此方案的分型面在工件的对称中心处，因塑件表面质量要求较高，影响其表面质量，侧抽心行程相对大，不容易达到侧抽心的目的。此方案不可行。 方案2 如图所示 此分型面在底部，对塑件的外观影响不 大，侧抽心行程不大，比较容易达到侧抽目 的，此方案可行。关于塑件的分型面我们还有多种方案，由于那些方案不是很理想，为了节省时间，我们不作介绍了。 (4) 浇注系统的设计原则：浇口位置应尽量选择在分型面上，以便于模具加工及使用时浇口的清理；浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致，并使其流程为最短；浇口的位置应保证塑料流入型腔时，对着型腔中宽敞、壁厚位置，以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔时直冲型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能尽快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件变形;尽量避免使制件产生熔接痕,或使其熔接痕产生在之间不重要的位置;浇口位置及其塑料流入方向,应使塑料在流入型腔时,能沿着型腔平行方向均匀的流入,并有利于型腔内气体的排出; 1.主流道设计。根据手册查得XS-ZS-22型注射机喷嘴的有关尺寸。喷嘴球半径：R0=12mm 喷嘴口直径：d0=∮2mm 根据模具主流道与喷嘴的关系：R=R0+(1～2)mm,d=d0+1.5mm 取主流道球面半径：R=14mm 取主流道小端直径：d=3.5mm 为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其锥度为10～30。经换算得主流道大端直径D=6mm。 （2）浇口套设计见下图： 主流道浇口套的设计，主流浇口套取T8A，热处理淬火硬取55HRC。浇口套及其固定形式如图所示 浇口套预定模固定板的连接形式为螺钉连接。配合为h7/m6。 (5) 推件方式的选择 根据塑件的形状特点， 模具型腔在定模部分，型心在动模部分。其推出机构可用推杆推出机构、推件板推出机构。由于分型面有台阶，为了便于加工，降低模具成本，我们用推杆推出机构，推杆推出机构结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹，但塑件底部装配后使用时 不影响外观，设立三个推杆平衡布置，既达到了推出塑件的目的，又降低了加工成本。注：推杆推出塑件，推杆的前端应比型腔或型心平面高出0.1-0.2mm （6） 侧抽心机构的设计 改塑件上有内凹结构，并且两边对称，它垂直于脱模方向，阻碍成型后塑件从模具中脱出。因此，我们在这里给它设计侧向抽心，把塑件两端的内凹结构做成活动的滑块形式的侧型心，即侧抽心。我们选用滑块导滑的斜滑块分型抽心机构。（7） 模具排气槽的设计当塑料熔体充填型腔时，必须顺序地排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热而产生的气体。如果气体不能被顺利排出，塑料会由于填充不足而出现气泡、接缝或表面轮廓不清等缺陷，甚至气体受压而产生高温，使塑料焦化。特别是对大型塑件、容器类和精密塑件，排气槽将对它们的品质带来很大的影响，对于在高速成行中排气槽的作用更为重要。我们的塑件并不是很大，而且不属于深型腔类零件，因此本方案设计在分型面之间、推杆预模板之间及活动型芯与模板之间的配合间隙进行排气，间隙值取0.04㎜。 (8) 冷却系统的确定 冷却水回路布置的基本原则： a) 冷却水道应尽量多，b) 截面尺寸应尽量大； c) 冷却水道离模具型腔表面的距离应适当； d) 适当布置水道的出入口； e) 冷却水道应畅通无阻； f) 冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位； 由以上原则我们可以确定冷却水道的布置情况，以及冷却水道的截面积。三 工艺计算 1、注射压力的确定由塑料的要求可知：此塑料的材料为ABS，ABS的表观黏度和剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都用点浇口形式。由《塑料模具设计与制造》表1-3可查得：ABS塑料的注射压力为70—90MPa 2、锁模力的确定由于熔体塑料是在高温上充满型腔，一定会对注射机的轴向产生很大的后推力，因此需要对模具加有一定的锁模力，否则就会产生溢料、飞边、塑件形状发生改变等缺陷，造成不应有的损失。型腔内的塑料容体的压力可由：P=KPO计算，K为压力损耗系数，一般可取：0.2—0.4。 所以：P=（0.2—0.4）×（70—90）=14—36Mpa 取P为35Mpa，A为分形面上的投影面积。则FO 远远大于Pa=35×118.256=4138.96N 3、注射量的确定 经测量计算塑件的体积为1.29cm3 模具设计时，必须使得塑件在一个注射成型周期所需塑料容体的容量或质量在注射机额定容量的80%以内，并且由表可查得ABS塑料的密度为1.01—1.04g/cm3所以估算质量为m=ρv=1.01×1.29=1.3g 保证塑件良好质量前提的条件下，主流道L应尽量短，否则将多 流道凝料，并且压力损失会显著提高，通常主流道凝料长度由模板厚度确定，一般应L≤60mm，可取L=50mm。估算凝料的容积: V凝=1/3∏（sin1/2 L2）L=0.33×3.14×0.0087×50=1.13cm3 M凝=1130*1.01=1.1g 所以： V=1.29+1.13cm3=2.42cm3=2420mm3 m=2420/0.8=3025mm3 mg=m/0.8=3.9g 所以可初步确定注塑机额定注射量为3025mm3 额定注射量质量为3.9g 四、选择注射设备 注射机规格的确定主要是根据塑件制品的大小及生产批量以及现有的设备特点来确定。 1、 根据注射机额定注射量为3.9g，可由《塑料模具设计与制造》中表2-8选择确定注射机型号为：XS-ZS-22 2、校核注射压力注射机的注射压力为75、115Mpa,我们所选的塑料的注射压力在70-90Mpa之间， 70-90 Mpa <75-115 Mpa得结论：可行。 3、校核注射机的锁模力 由以上计算可知：注射机的锁模力为：250000N＞4138.96N符合要求，因此可选用XS-ZS-22 五、模具设计计算 1、模具成型零件的尺寸计算及确定成型零件：直接与塑料接触，并决定塑件形状和尺寸精度的零件，也即构成型腔的零件。型芯、凹模，它们是模具的主要零件。 模腔尺寸的计算： (1)、型腔的径向尺寸确定：按平均值计算，塑件的平均收缩率S为0.6% 7级精度 模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差￡z=△/3取x=0.75。 LM1 5.98O+0.48 →6.26O-0.48 （LM1）o+￡z=〔（1+s）Ls1-X△〕o+￡z =〔（1+0.006）×0.26-0.75×0.48〕0+0.18 =5.930+0.16 ②LM2 48O+0.48 →5.28O-0.48 （LM2）o+￡z=〔(1+S) ×5.28-0.75×0.48〕o+￡z =4.950+0.16 ③LM3 5.15O+0.48 →5.63O-0.48 （LM3）o+￡z=〔(1+S) ×5.63-0.75×0.48〕o+￡z =5.300+0.16 ④LM4 1O+0.48 →1.38O-0.38 （LM4）o+￡z=〔(1+S) ×1.38-0.75×0.38〕o+￡z =1.100+0.12 ⑤LM5 18.89O+0.88→19.77O-0.88 （LM5）o+￡z=〔(1+S) ×19.77-0.75×0.88〕o+￡z =19.230+0.29 ⑥LM6 0.96O+0.38→1.34O-0.38 （LM6）o+￡z=〔(1+S) ×1.34-0.75×0.38〕o+￡z =1.060+0.12 ⑦LM7 ∮2O+0.38 →∮2.38O-0.38 （LM7）o+￡z=〔(1+S) ×2.38-0.75×0.38〕o+￡z =2.100+0.12 ⑧LM8 ∮6.1O+0.58 →∮6.68O-0.38 （LM7）o+￡z=〔(1+S) ×6.68-0.75×0.38〕o+￡z =6.290+0.19 ⑨LM9 ∮0.77→1.05 （LM9） =〔(1+S)*1.05-0.75*0.38〕 =0.86 o+0.13 ⑩LM10 10.5 →11.18 （LM10） =〔(1+S)*11.18-0.75*0.68〕 =10.74 （2）、型芯高度尺寸 ① H 4.7 →5.18 HM1 =〔(1+S)*5.18-0.75*0.48］ =［（1+0.006）*4.7+0.5*0.48］ =4. ② H 8.9 →9.48 HM2 =〔(1+S)*9.48-0.75*0.58〕 =［（1+0.006）*8.9+0.5*0.58］ = 9.25 （3）、型芯的径向尺寸： ① LM1=5.98 →5.98 LM1 =［（1+s）*Ls+x△］ =［（1+0.006）*5.98+0.75*0.48］ = 6.37 ② LM2=2.12 →2.12 LM2 =［（1+s）*Ls+X△］ =［（1+0.006）*2.12+0.75*0.38］ =2.42 (4)、型腔的深度尺寸 ① H m1 0.77 →1.15 Hm1 =〔(1+s)Hs1-x 〕 =〔(1+0.006)*1.15-0.5*0.38〕 =0. Hm2 10.5 →11.18 Hm1 =〔(1+s)Hs2-x 〕 =〔(1+0.006)*11.18-0.5*0.68〕 =10.9 （5）斜导柱侧抽芯机构的设计与计算 ①： 抽芯距（S） S=S1+（2→3）㎜ = +（2→3）㎜ = +（2→3）㎜ =2.93+2.5㎜ =5.43㎜ ②： 抽芯力 （Fc） Fc=chp( cos -sin ) =［2*3.14*(3.1+1)∕2*10 ］*3.5*10 *1*10 *(0.15*cos30 -sin30 ) =60.38N ③: 斜导柱倾斜角（ ）斜导柱倾角是侧抽心机构的主要技术数据之一，它与塑件成型后能否顺利取出以及推出力、推出距离有直接关系。本模具为安全起见，选择 =22 30 锥台斜角 （ ） =25 与抽芯距对应的开模距 H=s*cot =5.43*cot 22.5 =2.414㎜脱模力（Ft） Ft=Fc=63.08N 弯曲力（Fw）Fw=Ft∕cos =63.08∕cos22.5 =68.57N 开模力 (Fk) Fk=Ft*tan =63.08*tan22.5 =26.13N ④: 斜导柱工作长度计算 (L) L=S*(cos ∕sin ) =5.43*cos22.5 ∕sin22.5 =29.5㎜ 六 模具有关参数校核（1）模具闭合高度的确定和校核 1.模具闭合高度的确定。根据标准模架各模板尺寸及模具设计 的其他尺寸：定模座板H定=16mm 2.定模板H=18mm 动模板H.=23mm 支撑板H支=15mm 垫块?H垫=40mm 动模座板H动=16mm 模具闭合高度： H闭=H定 + H + H.+ H支 + H垫 + H动 =16+18+23+15+40+16 =128mm 模具安装部分的校核 该模具的外形尺寸为160mm×100mm，XS-ZS-22型注射机模板最大安装尺寸为250×350，故能满足模具安装要求。 由于XS-ZS-22型注射机所允许模具的最小厚度为60mm,最大厚度为180mm,故满足模具安装要求。模具开模行程校核 由于塑件小，抽心距小，故满足要求。（本注射机最大开合模行程为160mm）七 模具材料的选择及热处理的确定塑料注射模具结构比较复杂，组成一套模具具有各种各样的零件，各个零件在模具中所处的位置、作用不同，对材料的性能要求就有所不同。所以选择优质、合理的材料，是生产高质量模具的保证。塑料模具用材料的要求有：要有良好的机械加工性能；具有足够的表面硬度和耐磨性；具有足够的强度和韧性；具有良好的抛光性；具有 良好的热处理性；具有良好的热处理性；具有良好的耐腐蚀性和表面加工性等特点。在这里我们查手册得下表： 模具零件 使用要求 模具材料 热处理 说明 成形零布件 强度高、耐磨性好热处理变形小、有时还要求耐腐蚀 5GrMnMo、5GrNiMo、 3GrW8V 淬火、中温回火 ≥46HRC 用于成型温度高、成型压力大的模具 T8、T8A T10 T10A T12 淬火 低温回火 ≥55HRC 用于制品形状简单,尺寸不大的模具 38GrMoAlA 调制 氮化 ≥55HRC 用于耐磨性要求高并能防止热咬合的活动成型零件 45、50、55、40Gr、42GrMo 调制、表面淬火 ≥55HRC 用于制品批量生产的热塑性塑料成型模具 10、15、20、12GrNi2 渗碳、淬火 ≥55HRC 容易切削加工或用塑性加工方法制作小型模具 铍铜 导热性优良、耐磨性好、可铸造成形 锌基合金、铝合金 用于制品试制或中小批量生产中的成形零件 球墨铸铁 正火或退火 正火≥200HBS 用于大型模具 主流道衬套 耐磨性好、有时要求耐腐蚀 40、50、55 表面淬火 ≥55HRC 推杆、拉料杆等 一定的强度和耐磨性 T8A T8 T10 淬火、低温回火 ≥55HRC 导柱、导套 表面耐磨、有韧性、抗弯曲不易折断 20、20Mn2B 渗碳、淬火 ≥55HRC T8A\T10A 表面淬火 ≥55HRC 45 调制、表面淬火、低温回火 ≥55HRC 黄铜H62\青铜合金 用于导套 成形零部件 强度高、耐磨性好、热处理变形小 9Mn2V 淬火低温回火 ≥55HRC 用于制品生产批量大，强度、耐磨性要求高的模具 Gr12MoV 淬火中温回火 ≥55HRC 同上，但热处理变形小、抛光性好 各种模板、推板、固定板、模座等 一定的强度和刚度 45、50、40Gr 调制 ≥200 HBS 结构钢Q235 球墨铸铁 用于大型模具 HT200 仅用于模座 八 注射模主要零件的加工要求及工艺编制 8.1注射模主要零件的加工要求 8.1.1毛坯锻造技术要求 为了节省原材料和加工工时，提高生产效率，模具毛坯用自由锻造的方式，同时，通过锻造使材料组织细密，碳化物分布和流线分布合理，从而改善热处理性能，提高模具使用寿命。另外，为了保证锻造的硬度，消除锻造应力，软化锻件，以便于以后的机械加工，坯料还应该在锻件成型后，进行调制（淬火+高温回火）处理。 8.1.2平面加工平面加工就是对模具中的各个零件的端面和侧面的加工。加工过程分为粗加工、半精加工、精加工。由于此模具属于小型的模具，所以，粗加工可用刨或铣削加工，左后可利用精铣或精磨进行精加工。 8.1.3型腔的加工型腔的加工方法根据加工条件和工艺方法可分为三种：通用机床加工型腔（车、铣、刨、磨、钻）。专用机床加工（仿形铣、CNC机床、加工中心等）。此塑料件对其表面质量要求较高，但零件的型腔不是很复杂，通用机床以及数控机床可以加工出其型腔。考虑以上情况，此模具型腔 可以数控铣为主要加工方法，用Cimatron E进行编程后处理。 8.1.4 模具零件加工技术要求 零 件 名 称 加 工 零 件 条 件 要 求 动定模板 厚度 平行度 300：0.002以内 基准面 垂直度 300：0.02以内 导柱孔 孔径公差 H7 导柱孔 孔距公差 0.02mm 垂直度 100：0.02以内 导柱 压入部分直径 精磨 K6 滑动部分直径 精磨 F7 直线度 无弯曲变形 100：0.02以内 硬度 淬火、回火 55HRC以上 导套 外径 磨削加工 K6 内径 磨削加工 H7 内外径关系 同轴度 0.01mm 硬度 淬火、回火 55HRC以上 塑料注射模具制造过程的基本要求（1）要保证模具质量（2）要保证模具的使用寿命（3）要保证模具的制造周期（4）要保证模具成本低廉（5）要不断提高加工工艺水平（6）要保证良好的劳动条件 模具的制造工艺过程要保证操作工人有良好的劳动条件，防止粉尘、躁音、有害气体等污染源产生。 8.2 塑料注射模具工艺编制（1）模具图样设计了解所要生产的制件、了解所生产制品的批量、了解生产塑料制件所有设备。 下面各主要零件的加工，我们使用Cimation E来完成。型腔的加工工艺过程序号 工序名称 工序内容 0 备料 棒料 1 锻造 14*32*14 2 热处理 退火 3 铣 铣台阶及平面 4 铣 腔体 5 抛光 平面 说明： 此件在加工时，应先加工两侧的圆孔，然后再进行型腔腔体的加工，否则刚刚加工好的平面就会被夹具夹伤，在分型面处留下痕迹，对将来模具的寿命和塑件的质量有着一定的不良影响，所以我们应在热处理之后进行圆孔加工，然后重新装夹工件进行铣削。 型心的加工工艺过程 序号 工序 内容 0 煅 缎制成14*32*10 1 热处理 退火 2 铣 整个型心 3 热处理 淬火、回火 4 化学热处理 镀铬抛光 零件图 序号 工序名称 工序简要说明 1 下料锻造 10110120 2 调制 HRC26~29 3 刨 10010019/11 4 磨 10010018/10.5 5 精铣基准面 10010020 6 铣槽 1610010 7 铣槽 32.222013.57 8 钻、铣孔 5、 8、 12 2、定模座板零件图如下图： 零件名称 定模座板 编号 003 件数 1 零件图 序号 工序名称 工序简要说明 1 下料锻造 161×101×17 2 调制 HRC26~29 3 精铣基准面 160×100×16 4 配钻所有孔 20 14 8 12 工件 名称 数 量 材料 名称 定模座板 1 45 序号 工序名称 工艺简要说明 1 下料 2 铣 3 磨 4 精铣基准面 5 配钻所有孔 工件 名称 数 量 材料 名称 垫块 2 45 序号 工序名称 工艺简要说明 1 下料 2 铣 3 精铣基准面 4 配钻所有孔 工件 名称 数 量 材料 名称 动模座板 1 45 序号 工序名称 工艺简要说明 1 下料 2 铣 3 精铣基准面 4 配钻所有孔 工件 名称 数 量 材料 名称 支撑板 1 45 序号 工序名称 工艺简要说明 1 下料 2 淬火 3 铣 4 精铣基准面 5 铣型腔 半边留0.03mm抛光量，铣分流道 6 型腔抛光 型腔 7 配钻所有孔 九 模具的总装 9.1 模具的技术要求为了保证模具的制件质量就必须到达一定的制造技术要求，GT/T4170规定了塑料注射模具零件技术条件，HB2198规定了塑料、橡胶模具技术条件。标准规定了塑料模具的零件加工和装配的技术要求，以及模具的材料、验收、包装、运输、保管的基本规定。 模架装配精度要求 模具组装后的精度 浇口板上平面对地板下平面的平行度 300：0.05 导柱导套轴线对模板的垂直度 100：0.02 固定结合面间隙 不要有 分型面闭和时的贴和间隙 0.03mm 致谢本论文是在庞继伟老师、尚新娟老师、的悉心指导下完成的。庞老师对模具设计方面有着渊博的知识，在庞老师孜孜不倦的指导下使我们在整个设计过程中学到了许多在课本上无法学到的知识。庞老师对模具设计软件的了解更是我们学习的榜样。我们不仅学会对模具进行造型，还学会了CimatronE6和 Pro/e 对模具进行设计分模、数控加工等。而尚老师则在数控编程方面有着很深的研究教会了我们好多的知识。 老师严谨的治学态度，渊博的知识，敏锐的洞察力，和孜孜不倦的教导使我们受益匪浅。有了这几位老师的细心帮助，我少出很多的错误，少走很多的弯路。并且在这段期间我和老师们多了很多的接触，使我们建立了十分友好的师生情义。这使我感到我们既是师生关系，又是知心的朋友。老师们不仅在学业上给了我帮助，还在生活上给与我鼓励，在此论文完成之际，我谨向辛苦教导我的老师表示崇高的敬意和衷心的感谢。最后，向所有曾在学习、生活和工作等各方面给与我关心、支持、和帮助的辅导员、老师、同学和朋友表示我衷心的感谢！ 主要参考书目《塑料模具设计与制造》 高等教育出版社 2004 齐卫东 主编 《塑料成型工艺与模具设计》 机械工业出版社 2001屈华昌 主编《型腔模具设计与制造》 化学工业出版社 2003章飞主编《模具设计指导》 机械工业出版社 2003史铁梁 主编 《塑料模具技术手册》机械工业出版社（《塑料模具技术手册》编委会编） 《塑料模具设计》 中国科学技术出版社 （马金骏 编著） 《塑料注射模具设计实用手册》 航空工业出版社 （宋玉恒 主编） 《数字化模具制造技术》 化学工业出版社 （许鹤峰 闫光荣 编著） 《塑料模具手册》 机械工业出版社 （《塑料模具设计手册》 编写组） （厂名） 注射成型工艺卡片 资料编号 007 车间 共1 页 第 1页 零件名称 材料牌号 ABS 设备型号 装配 材料定额 每模件数 一件 零件图号 单位质量 g 共装号 材料干燥 料桶温度 模具温度 时间 压力 后处理 温度 时间定额 时间 检验 编制 校对 审

《堆焊技术及实例》用大量实例介绍了堆焊技术与工艺，共分6章，第1章介绍堆焊概念，第2章介绍堆焊方法及工艺，第3章介绍堆焊操作技术要点，第4章介绍电弧堆焊用的焊条及堆焊实例，第5章介绍埋弧堆焊技术及实例，第6章介绍等离子弧堆焊技术。书别对一些高难度典型堆焊技术进行了综合的分析和阐述，力求完整地体现堆焊工艺过程。《堆焊技术及实例》适合从事堆焊的技术人员和焊工阅读，也可供焊工培训学校师生参考。 唐景富，1939年3月生，1958年毕业于唐山市工业学校，分配到河北钢铁集团有限公司工作，焊接工程师、党员，现已退休。

现任：中国机械工程学会堆焊委员会委员、河北省焊接学会副秘书长、河北省焊接学会邯郸分会会长。40多年共完成科研项目和科技革新改造60余项，在全国省级刊物发表学术论文50多篇。有一项全国发明专利，为国家和邯钢创造和节约千万余元的资金，曾编写焊接技术、技能方面的教材共约500万字。有一项堆焊技术成果获国家二等奖。 前言

第1章 概述1

1.1 堆焊的概念1

1.2 堆焊焊缝及其冶金特点1

1.2.1 堆焊焊缝1

1.2.2 堆焊冶金特点2

1.3 堆焊填充材料的选择2

1.3.1 铁基堆焊金属3

1.3.2 钴基堆焊金属9

1.3.3 镍基堆焊金属10

1.3.4 铜基堆焊金属11

1.3.5 碳化钨基堆焊金属13

第2章 常用的堆焊方法及其工艺15

2.1 焊条电弧堆焊15

2.2 埋弧堆焊15

2.3 熔化极气体保护电弧堆焊17

2.4 振动堆焊18

2.5 钨极氩弧堆焊19

2.6 等离子弧堆焊19

2.7 电渣堆焊21

第3章 堆焊操作要点23

3.1 清理母材金属23

3.2 母材金属预热23

3.3 确定堆焊参数24

3.4 堆焊后的处理26

3.5 保证堆焊质量取的措施26

第4章 焊条电弧堆焊概况及实例28

4.1 堆焊用焊条28

4.2 堆焊材料的性能42

4.3 焊条电弧堆焊工艺45

4.3.1 堆焊工艺45

4.3.2 堆焊质量的控制46

4.4 焊条电弧堆焊实例46

4.4.1 浇包吊轴的堆焊修复46

4.4.2 J506(E5016)焊条表面敷碳快速补焊铸铁47

4.4.3 堆焊技术修复涡轮47

4.4.4 汽车齿轮的补焊修复48

4.4.5 热锻模的堆焊修复49

4.4.6 在碳素钢刀具毛坯上堆焊高速钢50

4.4.7 铬钼钢滚刀的堆焊修复52

4.4.8 发动机排气阀的堆焊修复52

4.4.9 循环泵叶片腐蚀后的堆焊修复53

4.4.10 低合金钢水轮机叶片的堆焊修复54

4.4.11 42GrMo钢空心轴磨损的堆焊修复55

4.4.12 压辊轴的堆焊56

4.4.13 42CrMo钢轴的补焊57

4.4.14 水轮机大轴缺陷的修复堆焊57

4.4.15 牵引电动机转轴锥部的堆焊修复58

4.4.16 大型电动机转轴轴肩的堆焊修复58

4.4.17 发电厂转动轴磨损的堆焊59

4.4.18 纤维碳成形机螺旋杆的堆焊60

4.4.19 空气锤锤杆燕尾槽破断的堆焊61

4.4.20 空气锤钻头燕尾槽磨损的堆焊61

4.4.21 水压机砧头砧面的堆焊62

4.4.22 400r钢车轮的堆焊62

4.4.23 行车车轮缺陷的补焊63

4.4.24 挖掘机低合金钢部件的堆焊63

4.4.25 拖拉机齿轮齿面磨损的修复工艺64

4.4.26 35CrMo钢高速齿轮锻坯的堆焊64

4.4.27 中板轧机减速器重型齿轮的堆焊65

4.4.28 履带式起重机回转支承内齿圈的堆焊65

4.4.29 发电机转子心环磨损的堆焊66

4.4.30 汽轮机主轴转子推力盘的堆焊66

4.4.31 烧结鼓风机叶片的堆焊工艺68

4.4.32 Cr28铸钢铸造缺陷的补焊68

4.4.33 20MnMo钢封头的耐蚀堆焊69

4.4.34 大型泥泵壳体的堆焊修复69

4.4.35 炼钢脱模用起重钳尖的堆焊70

4.4.36 铲斗齿的堆焊71

4.4.37 高锰钢辙叉的堆焊72

4.4.38 破碎机锤头的堆焊72

4.4.39 5CrNiMo钢连杆热锻模的堆焊修复73

4.4.40 5CrMnMo钢凸轮轴切边模的堆焊74

4.4.41 5CrNiMo钢刮板热锻模的堆焊75

4.4.42 用堆焊方法制造热锻模75

4.4.43 3Cr2W8V钢套筒扳手热锻模的堆焊76

4.4.44 3Cr2W8V钢涡轮叶片热锻模的堆焊77

4.4.45 推土机轮毂轴颈磨损的堆焊修复77

4.4.46 堆焊制造圆拉刀和花键拉刀77

4.4.47 160t冲床体裂纹的焊接工艺78

4.4.48 碳化钨堆焊放散阀耐磨层工艺78

4.4.49 粉煤粒度齿辊的堆焊修复79

4.4.50 球团拌材机刮刀的堆焊79

4.4.51 球团竖炉双齿辊的堆焊80

4.4.52 水泥破碎机锤头的堆焊80

4.4.53 除尘风机转子叶片的堆焊修复81

4.4.54 破碎单齿辊的堆焊修复81

4.4.55 四辊轧机圆盘剪的补焊工艺82

4.4.56 钻进硬质合金各种类型滚刀的堆焊82

4.4.57 炼铁布料溜槽的堆焊83

4.4.58 轧钢导卫的堆焊硬质合金83

4.4.59 冲裁模堆焊合金的方法及可行性84

4.4.60 50t电炉炉盖升降立柱的修复87

4.4.61 四辊轧机可逆转机扁头的焊接修复工艺88

4.4.62 烧结D1600离心鼓风机转子的焊接工艺90

4.4.63 冶金高炉料钟料斗的堆焊硬质合金工艺94

4.4.64 加热炉滑块的堆焊工艺

4.4.65 活塞裂纹的焊接修复98

4.4.67 液压轴的堆焊工艺101

4.4.68 用短段热焊法修复机床导轨102

4.4.69 高铬铸铁导卫的堆焊修复103

4.4.70 高铬铸铁泥浆泵衬板的堆焊103

4.4.71 锅炉铸铁挡板门磨损部位的堆焊修复103

4.4.72 铸铁炉底盘的堆焊104

4.4.73 煤气发生炉大齿圈的堆焊修复104

4.4.74 开槽堆齿法修复齿轮(一)105

4.4.75 开槽堆齿法修复齿轮(二)105

4.4.76 公园电动转马铸铁齿轮的堆焊修复106

4.4.77 剪床铸铁齿轮的堆焊修复106

4.4.78 剪板机铸铁齿轮的堆焊修复107

4.4.79 龙门刨床工作台齿条的焊补107

4.4.80 可锻铸铁汽车零件的堆焊107

4.4.81 压力机地脚螺孔的堆焊修复108

4.4.82 减速箱底座焊补两例108

4.4.83 铸铁工件镗孔的堆焊修复109

4.4.84 水冷焊在农机铸铁件焊补中的应用109

4.4.85 空气锤带轮轴孔的堆焊110

4.4.86 空气锤铸铁砧座燕尾槽的堆焊修复110

4.4.87 铸铁基体冷冲模刃口的堆焊(一)111

4.4.88 铸铁基体冷冲模刃口的堆焊(二)112

4.4.89 铸铁基体冷冲模刃口的堆焊(三)112

4.4.90 阀门的焊条电弧焊接堆焊修复113

4.4.91 低合金钢轴的焊条电弧焊堆焊修复115

4.4.92 合金工具钢模的焊条电弧焊堆焊修复116

第5章埋弧堆焊技术118

5.1 埋弧堆焊的分类及特点118

5.1.1 埋弧堆焊的分类118

5.1.2 埋弧堆焊的特点120

5.1.3 堆焊合金的类型及特点121

5.1.4 堆焊合金的应用特点126

5.1.5 堆焊合金的选用128

5.2 埋弧堆焊的工艺参数及质量影响因素130

5.2.1 埋弧堆焊的主要参数130

5.2.2 影响埋弧堆焊质量的因素134

5.3 埋弧堆焊应用实例136

5.3.1 合金结构钢件的埋弧堆焊136

5.3.2 钢轧辊的埋弧堆焊146

5.3.3 阀门密封面的埋弧堆焊156

5.3.4 药芯焊丝的埋弧堆焊158

5.3.5 锻锤底座的埋弧堆焊161

5.3.6 165CrNiMoVTi轧辊轴颈的埋弧堆焊修复162

5.3.7 热轧辊自动堆焊工艺164

5.3.8 钢球合金轧辊的堆焊168

5.3.9 大型热轧支撑辊的堆焊修复技术171

5.3.10 复合支承辊的堆焊制造175

5.3.11 BD轧辊的优化堆焊176

5.3.12 冷轧支承辊的堆焊工艺178

5.3.13 平辊的堆焊工艺179

5.3.14 花辊的堆焊工艺179

5.3.15 四辊轧机矫直辊的堆焊工艺180

5.3.16 液压机立柱的堆焊工艺181

5.3.17 辊轧机磨损辊面的堆焊修复182

5.3.18 轧辊堆焊材料的优化184

5.3.19 高碳(ZUB160CrNiMo)半钢轧辊的堆焊185

5.3.20 连铸辊的埋弧堆焊工艺187

5.3.21 Φ850mm复合开坯轧辊的制造工艺188

5.3.22 1450mm轧机轧辊的埋弧堆焊189

5.3.23 天车轮的堆焊修复189

5.3.24 轨道辊的堆焊工艺190

第6章 等离子弧堆焊技术192

6.1 等离子弧堆焊的特点及工艺192

6.1.1 等离子弧堆焊的工艺特点192

6.1.2 等离子弧堆焊方法及材料193

6.1.3 等离子弧堆焊设备、附件及参数196

6.2 等离子弧堆焊的应用201

6.2.1 钴基合金粉末等离子弧堆焊202

6.2.2 镍基合金粉末等离子弧堆焊203

6.2.3 铁基合金粉末等离子弧堆焊204

6.2.4 排丝等离子弧堆焊工艺205

6.3 等离子弧堆焊应用的实例208

6.3.1 模具的等离子弧堆焊修复208

6.3.2 压缩机曲轴的等离子弧堆焊修复209

6.3.3 排气阀的等离子弧堆焊修复211

6.3.4 农机零部件的粉末等离子弧堆焊修复213

6.3.5 口腔钴铬合金的等离子弧堆焊修复214

附录216

附表1 堆焊连铸辊应用实例216

附表2 中厚板轧机堆焊辊应用实例216

附表3 热轧带钢、冷轧酸洗机组堆焊辊应用实例216

附表4 堆焊技术在冶金常耗备件的应用实例217

参考文献218