機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)計(jì)工程師崗位實(shí)習(xí)報(bào)告目錄TOC\o"1-3"\h\u8044機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)計(jì)工程師崗位實(shí)習(xí)報(bào)告 111371一、項(xiàng)目工程概況 19992二、技術(shù)資料 218261（一）材料的選擇 25931（二）注塑模工藝條件 312773（三）技術(shù)指標(biāo) 311702（四）尺寸的精度 422070（五）壁厚 518704三、汽車(chē)零部件模具CAD設(shè)計(jì)技巧 510982四、實(shí)踐總結(jié) 6一、項(xiàng)目工程概況時(shí)光荏苒，歲月如梭，為測(cè)試過(guò)去三年的學(xué)習(xí)效果，綜合檢測(cè)在大學(xué)期間學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，考察自身實(shí)際運(yùn)用能力而開(kāi)展崗位實(shí)習(xí)工作。目的是達(dá)到除平時(shí)考試外、除了實(shí)驗(yàn)測(cè)試之外的效果，更好的實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合。因此本次實(shí)習(xí)工作主要是設(shè)計(jì)汽車(chē)輪帽外殼模具，目前市場(chǎng)上這種模具得到了廣泛應(yīng)用，但是成型比較困難，模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對(duì)于模具工作人員來(lái)說(shuō)，這是一次非常不錯(cuò)的測(cè)試?？梢蕴岣呷藗儗?duì)塑料模具成型原理的認(rèn)識(shí)，在鍛煉塑料成型模具設(shè)計(jì)與制造能力。本課題中設(shè)計(jì)主要針對(duì)模具進(jìn)行，對(duì)成型工藝進(jìn)行全面的分析，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，最后，對(duì)模具零件加工方法進(jìn)行了研究，模具的總體組裝和其他系列模具生產(chǎn)全部工序。能夠很好地學(xué)習(xí)致用之效。在對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)前人模具設(shè)計(jì)中常用的方法，程序進(jìn)行了歸納，模具設(shè)計(jì)常用公式，資料等、模具結(jié)構(gòu)和零部件。在綜合應(yīng)用本設(shè)計(jì)中融入之前所學(xué)基礎(chǔ)課程，所謂的學(xué)以致用。設(shè)計(jì)時(shí)除了采用傳統(tǒng)的方法，同時(shí)參考CAD,ug，利用Office軟件，努力實(shí)現(xiàn)降低勞動(dòng)強(qiáng)度的目的，提高工作效率等目的。本設(shè)計(jì)中，主要采用已學(xué)過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。重點(diǎn)講解一副注射模制作的大致過(guò)程，也就是注射成型分析問(wèn)題、注射機(jī)選型和有關(guān)參數(shù)校核等、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、注射模具設(shè)計(jì)相關(guān)計(jì)算等、確定模具總體尺寸和結(jié)構(gòu)草圖、模具結(jié)構(gòu)總裝圖及零件工作圖制作、對(duì)投產(chǎn)制造情況進(jìn)行了綜合審查等等，但主要環(huán)節(jié)側(cè)重于塑料模具設(shè)計(jì)與成型工藝制定兩大領(lǐng)域。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓筆者對(duì)模具設(shè)計(jì)過(guò)程有了更深層次的認(rèn)識(shí)，并且了解如何調(diào)閱有關(guān)材料，以及如何解決實(shí)踐中碰到的一些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。二、技術(shù)資料本次項(xiàng)目我主要負(fù)責(zé)的是汽車(chē)零部件模具CAD設(shè)計(jì)以及注塑。圖1汽車(chē)注射模制作零件正面展示反面所示圖2汽車(chē)注射模制作零件反面展示（一）材料的選擇該產(chǎn)品是汽車(chē)配件，需要具備多種特性，首先就是從其用途來(lái)分析，須具有一定的綜合機(jī)械性能，其中機(jī)械強(qiáng)度好，以及一定耐寒性，耐油性，耐水性等、化學(xué)穩(wěn)定性及絕緣性。能夠滿(mǎn)足上述特性的塑料材料種類(lèi)很多，但是考慮到原料來(lái)源和原料成本，PP更為合適。PP在國(guó)際上使用最為普遍，其來(lái)源廣泛，費(fèi)用低廉，滿(mǎn)足塑料成型經(jīng)濟(jì)性要求。所以在選材上，認(rèn)為使用PP可以滿(mǎn)足其使用性能及成型特性。PP的化學(xué)，物理特性PP屬于半結(jié)晶性材料。其硬度大于PE，熔點(diǎn)較高。在特殊溫度下呈現(xiàn)出一定的易脆性，如聚物型的PP溫度高于0C以上時(shí)非常脆。這也就導(dǎo)致很多商業(yè)化PP材料都為添加1~3乙烯無(wú)規(guī)則共聚物，或者為乙烯含量高于1比1鉗段共聚物。共聚物型PP材料具有低熱扭曲溫度（100C），呈現(xiàn)出低透明度的特點(diǎn)，并且外表光澤度較低，同時(shí)剛性也較低，但具有較強(qiáng)抗沖擊強(qiáng)度。PP強(qiáng)度隨乙烯含量提高而提高。PP維卡軟化溫度達(dá)到150C。因結(jié)晶度高，該材料表面剛度大，抗劃痕特性?xún)?yōu)良。PP不會(huì)出現(xiàn)環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂的現(xiàn)象。常用的是添加玻璃纖維的方法、用金屬添加劑或者熱塑橡膠改性PP。PP流動(dòng)率MFR為1~40。低MFR的PP材料在物理強(qiáng)度上具有一定特點(diǎn)，呈現(xiàn)出抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低的現(xiàn)象。另外就是相同的MFR中的物質(zhì)也強(qiáng)度較大，共聚物型強(qiáng)度大于均聚物型。PP收縮率因結(jié)晶而相當(dāng)大，通常在1.8~2.5%之間。且收縮率方向均勻性遠(yuǎn)優(yōu)于PE-HD和其他材料。添加30%玻璃添加劑，收縮率可降至0.7%。均聚物型與共聚物型PP材料均表現(xiàn)出優(yōu)異抗吸濕性、具有抗酸堿腐蝕性和抗溶解性。但對(duì)部分溶劑等無(wú)抗藥性。（二）注塑模工藝條件（1）干燥處理：如果儲(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥處理。（2）熔化溫度：220~275°C，生產(chǎn)過(guò)程中要注意溫度控制，溫度不應(yīng)高于275°C。模具溫度：40~80°C，生產(chǎn)上一般是50°C左右。結(jié)晶程度主要由模具溫度決定。（3）注射壓力：可達(dá)1800bar。（4）注射速度：通常，采用高速注塑，可將內(nèi)部壓力降到最低。若制品表面有瑕疵，則應(yīng)該采用更高溫低速注塑。（5）流道與澆口：對(duì)冷流道而言，典型流道直徑區(qū)間為4~7mm。推薦采用通體呈圓形，注入口與流道相通。各種澆口均可。典型澆口直徑區(qū)間為1~1.5mm，但是，澆口也可采用小至0.7mm。對(duì)邊緣澆口，最小澆口深度應(yīng)是壁厚之半；最小澆口寬度至少應(yīng)為壁厚2倍。PP材料在熱流道系統(tǒng)中是完全適用的。（三）技術(shù)指標(biāo)（1）PP的主要數(shù)據(jù)如下所示。表一：PP的主要性能數(shù)據(jù)密度比溶吸水率熔點(diǎn)收縮率熱變形溫度0.9~0.910.8~0.980.2%~0.4%164~1700.3%~0.8%83~103抗拉強(qiáng)度拉伸彈性模量彎曲強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度硬度體積電阻率50MPa1.8×107MPa80Mpa11KJ/m29.7HB6.9×1016表二：PP注射工藝參數(shù)注射機(jī)類(lèi)型螺桿轉(zhuǎn)數(shù)噴嘴形式螺桿式〈80直通式嘴溫度模具溫度注射壓力180~190℃20~70℃70~100MPa注射保壓高壓冷卻時(shí)間20~60s0~3s20~90s（2）產(chǎn)品工藝性與結(jié)構(gòu)分析塑件工藝性是指塑件適應(yīng)成型加工。塑件的工藝性不僅影響塑件是否能順利成形，還與塑件質(zhì)量有關(guān)，并且能夠有效降低成本。表三：塑件工藝分析表表面積47087mm2體積44598mm3質(zhì)量349g厚度2mm（四）尺寸的精度塑件的尺寸公差推薦值參考《模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》的2-17，塑件的精度等級(jí)參考表2-18。表四：建議采用的精度材料高精度一般精度低精度PP345用作電器盒配件，它的精度不需要太高，故選用一般精度IT5。塑料制件公差參考資料《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》表3-8（SJ1372-78）。（五）壁厚從提供的產(chǎn)品來(lái)看壁厚均勻，其值為2mm。圓角、塑件除使用需要的地方用尖角，圓角過(guò)渡適用于其它轉(zhuǎn)角處，從而避免了在轉(zhuǎn)角出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象，在力或沖擊震動(dòng)作用下產(chǎn)生斷裂，甚至脫模時(shí)因成型內(nèi)應(yīng)力引起的裂紋，尤指塑件內(nèi)角?；旧蟽?nèi)壁圓角半徑應(yīng)等于壁厚額的二分之一，并且外壁圓角半徑是壁厚1.5倍，通常情況下圓角不小于0.5mm。三、汽車(chē)零部件模具CAD設(shè)計(jì)技巧汽車(chē)零部件模具設(shè)計(jì)過(guò)程以工藝分析為主、模具的結(jié)構(gòu)繪圖和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等等。但是對(duì)工藝內(nèi)容來(lái)說(shuō)有沖壓工藝方面的、毛坯的展開(kāi)和排樣等等。設(shè)計(jì)時(shí)要注意主要是模具零部件的設(shè)計(jì)要求，確保所設(shè)計(jì)的模具滿(mǎn)足汽車(chē)零配件的需要。以及沖壓模繪圖中的工程圖，總裝配圖等、模具的整體結(jié)構(gòu)圖和總實(shí)體圖。應(yīng)查其有關(guān)信息，并制定了工藝方案，文中還分析了制造過(guò)程所采用的技術(shù)。在設(shè)計(jì)操作步驟和計(jì)算結(jié)束之后，改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，并編寫(xiě)了設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，打印設(shè)計(jì)方案。在改進(jìn)設(shè)計(jì)方案并編寫(xiě)完設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)后，還需要對(duì)模具進(jìn)行制造和加工。首先，需要選擇合適的材料和加工工藝，以確保模具具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。其次，在加工過(guò)程中需要注意精度和表面處理等問(wèn)題，以保證模具加工精度和表面質(zhì)量滿(mǎn)足要求。另外，為了保證模具的使用壽命，還需要注意模具的保養(yǎng)和維護(hù)，及時(shí)檢查模具的磨損情況并采取措施進(jìn)行修復(fù)或更換。最后，需要對(duì)模具進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試，確保各項(xiàng)指標(biāo)滿(mǎn)足要求，才可交付使用。在汽車(chē)零部件模具制造模擬中，可用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬刀具切割。采用仿真技術(shù)，可以在計(jì)算機(jī)中較清楚的觀(guān)察工件的產(chǎn)生過(guò)程，認(rèn)識(shí)各階段走刀過(guò)程，并且尋找問(wèn)題所在，在仿真操作的全過(guò)程，要主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并找出解決方案。汽車(chē)零部件模具的設(shè)計(jì)和制造，可以進(jìn)一步達(dá)到人機(jī)合一，可以為此后的開(kāi)發(fā)優(yōu)化生產(chǎn)條件。在模具形狀方面，汽車(chē)零部件模具設(shè)計(jì)完成以后，模具外形已經(jīng)將模具使用壽命限制在一定范圍內(nèi)。另外就是因?yàn)槟＞咴谥圃斐尚瓦^(guò)程中的聲場(chǎng)特性，坯料流動(dòng)及成型會(huì)受模具幾何形狀等因素影響。再加上模具本身存在縫隙，同時(shí)還會(huì)對(duì)模具的使用壽命產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，汽車(chē)零部件模具設(shè)計(jì)中，模具形狀對(duì)模具質(zhì)量有較大影響。就模具材料而言，由于不同材料的特質(zhì)不一樣，因此汽車(chē)零部件模具生產(chǎn)材料的好壞，將直接影響到模具的總體質(zhì)量和使用時(shí)間。另外就是汽車(chē)中不同類(lèi)型零部件的工作要求不同，因此對(duì)材質(zhì)需求也不盡相同，再加材質(zhì)的耐磨性和硬度等不同取向的、耐熱性和其他物理性質(zhì)所反映出來(lái)的結(jié)果也是截然不同的，模具材料要精心挑選。模具材料要符合制造行業(yè)的需要。如果模具材料無(wú)法滿(mǎn)足企業(yè)的需要，模具在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)發(fā)生損傷，高企發(fā)展帶來(lái)了巨大經(jīng)濟(jì)損失。若物料中碳化物質(zhì)含量較高，它將破壞模具的沖擊韌度和斷裂抗力。如原料中有中心酥軟，便起到了減小模具抗壓力的效果。就模具自動(dòng)化加工系統(tǒng)而言，在設(shè)計(jì)中，想要完成汽車(chē)零部件自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的相關(guān)工作非常困難。主要問(wèn)題在于，汽車(chē)零部件自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)可以對(duì)不同的機(jī)床進(jìn)行合理的搭配，定位盤(pán)和其他設(shè)備也應(yīng)該有完整的設(shè)備。此外，汽車(chē)零部件的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)要有刀具數(shù)控庫(kù)和質(zhì)量檢測(cè)控制系統(tǒng)。制造和設(shè)計(jì)期間，要關(guān)注拉裂和起皺，納入設(shè)計(jì)方案，使得設(shè)計(jì)方案更滿(mǎn)足汽車(chē)零部件設(shè)計(jì)的需要。借助汽車(chē)零部件自動(dòng)化系統(tǒng)，可以對(duì)汽車(chē)零部件進(jìn)行科學(xué)的加工，確保能夠提高制造效率。在這一階段，還有一些企業(yè)的模具產(chǎn)業(yè)開(kāi)始逐步增加技術(shù)資源的投入，將二維CAD應(yīng)用到模具企業(yè)的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程，能夠一定程度促進(jìn)模具制造質(zhì)量的提高，推動(dòng)汽車(chē)零部件模具企業(yè)蓬勃發(fā)展。四、實(shí)踐總結(jié)專(zhuān)業(yè)上的收獲。在汽車(chē)工業(yè)飛速發(fā)展的今天，塑料零件越來(lái)越多地用于汽車(chē)。從外飾件的應(yīng)用非常多，如在保險(xiǎn)杠上進(jìn)行應(yīng)用，還有汽車(chē)裙邊、擋泥板都有此類(lèi)材料的使用。另外就是汽車(chē)內(nèi)部，如門(mén)板、立柱及其他內(nèi)飾件。另外還涵蓋汽車(chē)的前端框架部分、以及發(fā)動(dòng)機(jī)周?chē)牟考?。雖然使用的塑料不同，但總體而言應(yīng)用非常廣泛。從學(xué)術(shù)界有關(guān)資料能夠發(fā)現(xiàn)，目前在德國(guó)、美國(guó)和日本等這些工業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家中，汽車(chē)中的塑料使用已經(jīng)達(dá)到車(chē)輛本身質(zhì)量中的10%~15%。其優(yōu)點(diǎn)在于，使用塑料件能夠有效減輕汽車(chē)質(zhì)量，因此來(lái)節(jié)約燃油消耗量。并且也能夠在促進(jìn)環(huán)保和可回收利用方面起到明顯優(yōu)勢(shì)，提升環(huán)境保護(hù)效率。同時(shí)，從生產(chǎn)角度來(lái)看，汽車(chē)塑料件多為注塑成型的，這也就導(dǎo)致產(chǎn)品成型周期短、生產(chǎn)效率高、制造成本低的特點(diǎn)。不過(guò)在生產(chǎn)過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，如虎皮紋、表面復(fù)制不良這些問(wèn)題的影響，另外就是會(huì)出現(xiàn)縮痕、熔接線(xiàn)、翹曲變形這些缺陷?？梢哉f(shuō)，這些問(wèn)題在生產(chǎn)過(guò)程中長(zhǎng)期存在，這些缺陷的產(chǎn)生不只是材料的問(wèn)題，并結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)與成型工藝有著極大的聯(lián)系。就拿模具翹曲變形來(lái)說(shuō)事，翹曲變形表現(xiàn)為注塑件外形和設(shè)計(jì)外形之間發(fā)生了相對(duì)較大差別，一般是突出的，也有凹陷的。在汽車(chē)注塑件設(shè)計(jì)中，經(jīng)常使用PP材料，相對(duì)于工程塑料而言，它的彈性模量比較小，故抵抗變形能力弱，這就要求注塑件在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面必須確保其強(qiáng)度。思想上的收獲。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的工作，在機(jī)電一體化設(shè)備機(jī)電工程師的崗位上我收益良多。主要就是思想上進(jìn)行了改變，在長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)中我一直認(rèn)為，學(xué)習(xí)就是獲取新知識(shí)，掌握新方法，提高新能力的過(guò)程。而在實(shí)踐工作中我認(rèn)識(shí)到要有