开题报告-多功能手机后盖注塑模具设计

编号毕业设计（论文）相关资料题目多功能手机后盖注塑模具设计与加工机械工程系材料成型及控制工程专业学号学生姓名指导教师2013年5月25日目录一、毕业设计（论文）开题报告二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文三、学生“毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表”四、实习鉴定表毕业设计（论文）开题报告题目多功能手机后盖注塑模具设计机械工程系材料成型及控制工程专业学号学生姓名指导教师（职称）2015年11月12日课题来源某模具公司提供，该产品为手机背面外壳，要求设计一套模具来生产它，预估产量比较大，所以设计为一模两腔。科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）（1）课题科学意义众所周知中国很早就开始制作模具和使用模具，但长期未形成产业。不过从上个世纪80年代开始，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为21，至2005年我国模具总产值约为610亿元，其中塑料模具约30左右。在未来的模具市场中，塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。模具技术的进步极大地促进了工业产品的生产发展，模具是“效益放大器”，用模具生产最终产品的价值将超过自身价格的几十倍乃至百倍及上千倍。据各国报导，模具工业在欧美等工业发达国家被称之“点铁成金”的“磁力工业”，虽然我国模具行业已经驶入发展快车道，但由于在精度、寿命、制造周期及能力等方面，与国际水平和工业先进国家相比尚有较大差距，所以还不能满足我国制造业发展的需求。特别是在精密、大型、复杂、长寿命模具方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年尚需大量进口。不过当前全球制造业转移的规模不断加大，中国已成为世界上最大的制造业之地，并正向深度和广度延伸，而我国的模具制造业正是承接转移的较为理想之地。目前国家正在大力支持具工业的发展，在多重有利条件下，我国模具行业的未来将展现出一派美好景色。研究内容调查、研究、查阅文献和搜集资料；阅读和翻译与研究内容有关的外文资料；撰写开题报告掌握CAD,UG等模具设计方面的软件；详细设计内容（浇注系统，冷却系统，顶出系统，机构系统等）或研究方法；设计或有关计算；撰写毕业设计（论文）。拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析（1）实验方案模具课题的研究很难用准确的数学模型来描述。他很大一部分靠设计人员的经验。所以我们从传统的将其分为四部分。1设计前准备工作明确设计的要求以及必要的设计资料，研究材料的工艺成型性。2方案设计确定模具结构包括结构类型，型腔数目，分型面，浇注系统，排气方式，冷却系统等3零部件的设计排气结构设计，成型零件设计，温度调控系统设计，模架选择，顶出机构设计，模具材料选择等4后期阶段绘制零件图以及总装配图，使用说明书。（2）研究方法本课题的主要通过AUTOCAD，UG等软件的辅助设计将模具各个零件绘制出来以构成各个系统与结构，在通过对结构的分析修改以达到可以加工产品要求。研究计划及预期成果研究计划2012年12月12日2012年12月25日按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。2013年1月11日2013年3月5日填写毕业实习报告。2013年3月8日2013年3月14日按照要求修改毕业设计开题报告。2013年3月15日2013年3月21日学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。2013年3月22日2013年4月11日模具分模以及模具结构设计。2013年4月12日2013年4月25日模具相关2D图面绘制。2013年4月26日2013年5月21日毕业论文撰写和修改工作。预期成果利用设计出来的模具将产品生产出来，并达到预期效果特色或创新之处可以代替机床将产品生产出来，并实现自动化。实现了对产品的大批量复制性生产。已具备的条件和尚需解决的问题提高了生产效率。该模具结构还需要改善，精度还有待提高。指导教师意见指导教师签名年月日教研室（学科组、研究所）意见教研室主任签名年月日系意见主管领导签名年月日英文原文AUTOMATEDSURFACEFINISHINGOFPLASTICINJECTIONMOLDSTEELWITHSPHERICALGRINDINGANDBALLBURNISHINGPROCESSESABSTRACTTHISSTUDYINVESTIGATESTHEPOSSIBILITIESOFAUTOMATEDSPHERICALGRINDINGANDBALLBURNISHINGSURFACEFINISHINGPROCESSESINAFREEFORMSURFACEPLASTICINJECTIONMOLDSTEELPDS5ONACNCMACHININGCENTERTHEDESIGNANDMANUFACTUREOFAGRINDINGTOOLHOLDERHASBEENACCOMPLISHEDINTHISSTUDYTHEOPTIMALSURFACEGRINDINGPARAMETERSWEREDETERMINEDUSINGTAGUCHISORTHOGONALARRAYMETHODFORPLASTICINJECTIONMOLDINGSTEELPDS5ONAMACHININGCENTERTHEOPTIMALSURFACEGRINDINGPARAMETERSFORTHEPLASTICINJECTIONMOLDSTEELPDS5WERETHECOMBINATIONOFANABRASIVEMATERIALOFPAAL2O3,AGRINDINGSPEEDOF18000RPM,AGRINDINGDEPTHOF20M,ANDAFEEDOF50MM/MINTHESURFACEROUGHNESSRAOFTHESPECIMENCANBEIMPROVEDFROMABOUT160MTO035MBYUSINGTHEOPTIMALPARAMETERSFORSURFACEGRINDINGSURFACEROUGHNESSRACANBEFURTHERIMPROVEDFROMABOUT0343MTO006MBYUSINGTHEBALLBURNISHINGPROCESSWITHTHEOPTIMALBURNISHINGPARAMETERSAPPLYINGTHEOPTIMALSURFACEGRINDINGANDBURNISHINGPARAMETERSSEQUENTIALLYTOAFINEMILLEDFREEFORMSURFACEMOLDINSERT,THESURFACEROUGHNESSRAOFFREEFORMSURFACEREGIONONTHETESTEDPARTCANBEIMPROVEDFROMABOUT215MTO007MKEYWORDSAUTOMATEDSURFACEFINISHINGBALLBURNISHINGPROCESSGRINDINGPROCESSSURFACEROUGHNESSTAGUCHISMETHOD1INTRODUCTIONPLASTICSAREIMPORTANTENGINEERINGMATERIALSDUETOTHEIRSPECIFICCHARACTERISTICS,SUCHASCORROSIONRESISTANCE,RESISTANCETOCHEMICALS,LOWDENSITY,ANDEASEOFMANUFACTURE,ANDHAVEINCREASINGLYREPLACEDMETALLICCOMPONENTSININDUSTRIALAPPLICATIONSINJECTIONMOLDINGISONEOFTHEIMPORTANTFORMINGPROCESSESFORPLASTICPRODUCTSTHESURFACEFINISHQUALITYOFTHEPLASTICINJECTIONMOLDISANESSENTIALREQUIREMENTDUETOITSDIRECTEFFECTSONTHEAPPEARANCEOFTHEPLASTICPRODUCTFINISHINGPROCESSESSUCHASGRINDING,POLISHINGANDLAPPINGARECOMMONLYUSEDTOIMPROVETHESURFACEFINISHTHEMOUNTEDGRINDINGTOOLSWHEELSHAVEBEENWIDELYUSEDINCONVENTIONALMOLDANDDIEFINISHINGINDUSTRIESTHEGEOMETRICMODELOFMOUNTEDGRINDINGTOOLSFORAUTOMATEDSURFACEFINISHINGPROCESSESWASINTRODUCEDINAFINISHINGPROCESSMODEOFSPHERICALGRINDINGTOOLSFORAUTOMATEDSURFACEFINISHINGSYSTEMSWASDEVELOPEDINGRINDINGSPEED,DEPTHOFCUT,FEEDRATE,ANDWHEELPROPERTIESSUCHASABRASIVEMATERIALANDABRASIVEGRAINSIZE,ARETHEDOMINANTPARAMETERSFORTHESPHERICALGRINDINGPROCESS,ASSHOWNINFIG1THEOPTIMALSPHERICALGRINDINGPARAMETERSFORTHEINJECTIONMOLDSTEELHAVENOTYETBEENINVESTIGATEDBASEDINTHELITERATUREFIG1SCHEMATICDIAGRAMOFTHESPHERICALGRINDINGPROCESSINRECENTYEARS,SOMERESEARCHHASBEENCARRIEDOUTINDETERMININGTHEOPTIMALPARAMETERSOFTHEBALLBURNISHINGPROCESSFIG2FORINSTANCE,ITHASBEENFOUNDTHATPLASTICDEFORMATIONONTHEWORKPIECESURFACECANBEREDUCEDBYUSINGATUNGSTENCARBIDEBALLORAROLLER,THUSIMPROVINGTHESURFACEROUGHNESS,SURFACEHARDNESS,ANDFATIGUERESISTANCETHEBURNISHINGPROCESSISACCOMPLISHEDBYMACHININGCENTERSANDLATHESTHEMAINBURNISHINGPARAMETERSHAVINGSIGNIFICANTEFFECTSONTHESURFACEROUGHNESSAREBALLORROLLERMATERIAL,BURNISHINGFORCE,FEEDRATE,BURNISHINGSPEED,LUBRICATION,ANDNUMBEROFBURNISHINGPASSES,AMONGOTHERSTHEOPTIMALSURFACEBURNISHINGPARAMETERSFORTHEPLASTICINJECTIONMOLDSTEELPDS5WEREACOMBINATIONOFGREASELUBRICANT,THETUNGSTENCARBIDEBALL,ABURNISHINGSPEEDOF200MM/MIN,ABURNISHINGFORCEOF300N,ANDAFEEDOF40MTHEDEPTHOFPENETRATIONOFTHEBURNISHEDSURFACEUSINGTHEOPTIMALBALLBURNISHINGPARAMETERSWASABOUT25MICRONSTHEIMPROVEMENTOFTHESURFACEROUGHNESSTHROUGHBURNISHINGPROCESSGENERALLYRANGEDBETWEEN40AND90FIG2SCHEMATICDIAGRAMOFTHEBALLBURNISHINGPROCESSTHEAIMOFTHISSTUDYWASTODEVELOPSPHERICALGRINDINGANDBALLBURNISHINGSURFACEFINISHPROCESSESOFAFREEFORMSURFACEPLASTICINJECTIONMOLDONAMACHININGCENTERTHEFLOWCHARTOFAUTOMATEDSURFACEFINISHUSINGSPHERICALGRINDINGANDBALLBURNISHINGPROCESSESISSHOWNINFIG3WEBEGANBYDESIGNINGANDMANUFACTURINGTHESPHERICALGRINDINGTOOLANDITSALIGNMENTDEVICEFORUSEONAMACHININGCENTERTHEOPTIMALSURFACESPHERICALGRINDINGPARAMETERSWEREDETERMINEDBYUTILIZINGATAGUCHISORTHOGONALARRAYMETHODFOURFACTORSANDTHREECORRESPONDINGLEVELSWERETHENCHOSENFORTHETAGUCHISL18MATRIXEXPERIMENTTHEOPTIMALMOUNTEDSPHERICALGRINDINGPARAMETERSFORSURFACEGRINDINGWERETHENAPPLIEDTOTHESURFACEFINISHOFAFREEFORMSURFACECARRIERTOIMPROVETHESURFACEROUGHNESS,THEGROUNDSURFACEWASFURTHERBURNISHED,USINGTHEOPTIMALBALLBURNISHINGPARAMETERSFIG3FLOWCHARTOFAUTOMATEDSURFACEFINISHUSINGSPHERICALGRINDINGANDBALLBURNISHINGPROCESSES2DESIGNOFTHESPHERICALGRINDINGTOOLANDITSALIGNMENTDEVICETOCARRYOUTTHEPOSSIBLESPHERICALGRINDINGPROCESSOFAFREEFORMSURFACE,THECENTEROFTHEBALLGRINDERSHOULDCOINCIDEWITHTHEZAXISOFTHEMACHININGCENTERTHEMOUNTEDSPHERICALGRINDINGTOOLANDITSADJUSTMENTDEVICEWASDESIGNED,ASSHOWNINFIG4THEELECTRICGRINDERWASMOUNTEDINATOOLHOLDERWITHTWOADJUSTABLEPIVOTSCREWSTHECENTEROFTHEGRINDERBALLWASWELLALIGNEDWITHTHEHELPOFTHECONICGROOVEOFTHEALIGNMENTCOMPONENTSHAVINGALIGNEDTHEGRINDERBALL,TWOADJUSTABLEPIVOTSCREWSWERETIGHTENEDAFTERWHICH,THEALIGNMENTCOMPONENTSCOULDBEREMOVEDTHEDEVIATIONBETWEENTHECENTERCOORDINATESOFTHEBALLGRINDERANDTHATOFTHESHANKWASABOUT5M,WHICHWASMEASUREDBYACNCCOORDINATEMEASURINGMACHINETHEFORCEINDUCEDBYTHEVIBRATIONOFTHEMACHINEBEDISABSORBEDBYAHELICALSPRINGTHEMANUFACTUREDSPHERICALGRINDINGTOOLANDBALLBURNISHINGTOOLWEREMOUNTED,ASSHOWNINFIG5THESPINDLEWASLOCKEDFORBOTHTHESPHERICALGRINDINGPROCESSANDTHEBALLBURNISHINGPROCESSBYASPINDLELOCKINGMECHANISMFIG4SCHEMATICILLUSTRATIONOFTHESPHERICALGRINDINGTOOLANDITSADJUSTMENTDEVICEFIG5APHOTOOFTHESPHERICALGRINDINGTOOLBPHOTOOFTHEBALLBURNISHINGTOOL3PLANNINGOFTHEMATRIXEXPERIMENT31CONFIGURATIONOFTAGUCHISORTHOGONALARRAYTHEEFFECTSOFSEVERALPARAMETERSCANBEDETERMINEDEFFICIENTLYBYCONDUCTINGMATRIXEXPERIMENTSUSINGTAGUCHISORTHOGONALARRAYTOMATCHTHEAFOREMENTIONEDSPHERICALGRINDINGPARAMETERS,THEABRASIVEMATERIALOFTHEGRINDERBALLWITHTHEDIAMETEROF10MM,THEFEEDRATE,THEDEPTHOFGRINDING,ANDTHEREVOLUTIONOFTHEELECTRICGRINDERWERESELECTEDASTHEFOUREXPERIMENTALFACTORSPARAMETERSANDDESIGNATEDASFACTORATODSEETABLE1INTHISRESEARCHTHREELEVELSSETTINGSFOREACHFACTORWERECONFIGUREDTOCOVERTHERANGEOFINTEREST,ANDWEREIDENTIFIEDBYTHEDIGITS1,2,AND3THREETYPESOFABRASIVEMATERIALS,NAMELYSILICONCARBIDESIC,WHITEALUMINUMOXIDEAL2O3,WA,ANDPINKALUMINUMOXIDEAL2O3,PA,WERESELECTEDANDSTUDIEDTHREENUMERICALVALUESOFEACHFACTORWEREDETERMINEDBASEDONTHEPRESTUDYRESULTSTHEL18ORTHOGONALARRAYWASSELECTEDTOCONDUCTTHEMATRIXEXPERIMENTFORFOUR3LEVELFACTORSOFTHESPHERICALGRINDINGPROCESSTABLE1THEEXPERIMENTALFACTORSANDTHEIRLEVELS32DEFINITIONOFTHEDATAANALYSISENGINEERINGDESIGNPROBLEMSCANBEDIVIDEDINTOSMALLERTHEBETTERTYPES,NOMINALTHEBESTTYPES,LARGERTHEBETTERTYPES,SIGNEDTARGETTYPES,AMONGOTHERS8THESIGNALTONOISES/NRATIOISUSEDASTHEOBJECTIVEFUNCTIONFOROPTIMIZINGAPRODUCTORPROCESSDESIGNTHESURFACEROUGHNESSVALUEOFTHEGROUNDSURFACEVIAANADEQUATECOMBINATIONOFGRINDINGPARAMETERSSHOULDBESMALLERTHANTHATOFTHEORIGINALSURFACECONSEQUENTLY,THESPHERICALGRINDINGPROCESSISANEXAMPLEOFASMALLERTHEBETTERTYPEPROBLEMTHES/NRATIO,ISDEFINEDBYTHEFOLLOWINGEQUATION10LOG10MEANSQUAREQUALITYCHARACTERISTIC10LOG10NIY12WHEREYIOBSERVATIONSOFTHEQUALITYCHARACTERISTICUNDERDIFFERENTNOISECONDITIONSNNUMBEROFEXPERIMENTAFTERTHES/NRATIOFROMTHEEXPERIMENTALDATAOFEACHL18ORTHOGONALARRAYISCALCULATED,THEMAINEFFECTOFEACHFACTORWASDETERMINEDBYUSINGANANALYSISOFVARIANCEANOVATECHNIQUEANDANFRATIOTESTTHEOPTIMIZATIONSTRATEGYOFTHESMALLERTHEBETTERPROBLEMISTOMAXIMIZE,ASDEFINEDBYEQ1LEVELSTHATMAXIMIZEWILLBESELECTEDFORTHEFACTORSTHATHAVEASIGNIFICANTEFFECTONTHEOPTIMALCONDITIONSFORSPHERICALGRINDINGCANTHENBEDETERMINED4EXPERIMENTALWORKANDRESULTSTHEMATERIALUSEDINTHISSTUDYWASPDS5TOOLSTEELEQUIVALENTTOAISIP20,WHICHISCOMMONLYUSEDFORTHEMOLDSOFLARGEPLASTICINJECTIONPRODUCTSINTHEFIELDOFAUTOMOBILECOMPONENTSANDDOMESTICAPPLIANCESTHEHARDNESSOFTHISMATERIALISABOUTHRC33HS46ONESPECIFICADVANTAGEOFTHISMATERIALISTHATAFTERMACHINING,THEMOLDCANBEDIRECTLYUSEDFORFURTHERFINISHINGPROCESSESWITHOUTHEATTREATMENTDUETOITSSPECIALPRETREATMENTTHESPECIMENSWEREDESIGNEDANDMANUFACTUREDSOTHATTHEYCOULDBEMOUNTEDONADYNAMOMETERTOMEASURETHEREACTIONFORCETHEPDS5SPECIMENWASROUGHLYMACHINEDANDTHENMOUNTEDONTHEDYNAMOMETERTOCARRYOUTTHEFINEMILLINGONATHREEAXISMACHININGCENTERMADEBYYANGIRONCOMPANYTYPEMV3A,EQUIPPEDWITHAFUNUCCOMPANYNCCONTROLLERTYPE0MTHEPREMACHINEDSURFACEROUGHNESSWASMEASURED,USINGHOMMELWERKET4000EQUIPMENT,TOBEABOUT16MFIGURE6SHOWSTHEEXPERIMENTALSETUPOFTHESPHERICALGRINDINGPROCESSAMP10TOUCHTRIGGERPROBEMADEBYTHERENISHAWCOMPANYWASALSOINTEGRATEDWITHTHEMACHININGCENTERTOOLMAGAZINETOMEASUREANDDETERMINETHECOORDINATEDORIGINOFTHESPECIMENTOBEGROUNDTHENCCODESNEEDEDFORTHEBALLBURNISHINGPATHWEREGENERATEDBYPOWERMILLCAMSOFTWARETHESECODESCANBETRANSMITTEDTOTHECNCCONTROLLEROFTHEMACHININGCENTERVIARS232SERIALINTERFACEFIG6EXPERIMENTALSETUPTODETERMINETHEOPTIMALSPHERICALGRINDINGPARAMETERSTABLE2SUMMARIZESTHEMEASUREDGROUNDSURFACEROUGHNESSALUERAANDTHECALCULATEDS/NRATIOOFEACHL18ORTHOGONALARRAYSINGEQ1,AFTERHAVINGEXECUTEDTHE18MATRIXEXPERIMENTSTHEAVERAGES/NRATIOFOREACHLEVELOFTHEFOURACTORSISSHOWNGRAPHICALLYINFIG7TABLE2GROUNDSURFACEROUGHNESSOFPDS5SPECIMENEXPINNERARRAYCONTROLFACTORSMEASUREDSURFACEROUGHNESSVALUERARESPONSENOABCDMY123S/NDBMEANMY_1111103503503591190350212220370360388634037031333041044040759704174212306306506438760640522310730770782380076062312045042039753004207313203403103298010323832130270250281147102679332103203203298970320101122035039040839003801112330410500436968044712131104003904278830403132113033034031971203271422210480500476312048315233205706105348680570163131059055054503005601732120360360358954035718332305705305352930543FIG7PLOTSOFCONTROLFACTOREFFECTSTHEGOALINTHESPHERICALGRINDINGPROCESSISTOMINIMIZETHESURFACEROUGHNESSVALUEOFTHEGROUNDSPECIMENBYDETERMININGTHEOPTIMALLEVELOFEACHFACTORSINCELOGISAMONOTONEDECREASINGFUNCTION,WESHOULDMAXIMIZETHES/NRATIOCONSEQUENTLY,WECANDETERMINETHEOPTIMALLEVELFOREACHFACTORASBEINGTHELEVELTHATHASTHEHIGHESTVALUEOFTHEREFORE,BASEDONTHEMATRIXEXPERIMENT,THEOPTIMALABRASIVEMATERIALWASPINKALUMINUMOXIDETHEOPTIMALFEEDWAS50MM/MINTHEOPTIMALDEPTHOFGRINDINGWAS20MANDTHEOPTIMALREVOLUTIONWAS18000RPM,ASSHOWNINTABLE3THEOPTIMALPARAMETERSFORSURFACESPHERICALGRINDINGOBTAINEDFROMTHETAGUCHISMATRIXEXPERIMENTSWEREAPPLIEDTOTHESURFACEFINISHOFTHEFREEFORMSURFACEMOLDINSERTTOEVALUATETHESURFACEROUGHNESSIMPROVEMENTAPERFUMEBOTTLEWASSELECTEDASTHETESTEDCARRIERTHECNCMACHININGOFTHEMOLDINSERTFORTHETESTEDOBJECTWASSIMULATEDWITHPOWERMILLCAMSOFTWAREAFTERFINEMILLING,THEMOLDINSERTWASFURTHERGROUNDWITHTHEOPTIMALSPHERICALGRINDINGPARAMETERSOBTAINEDFROMTHETAGUCHISMATRIXEXPERIMENTSHORTLYAFTERWARDS,THEGROUNDSURFACEWASBURNISHEDWITHTHEOPTIMALBALLBURNISHINGPARAMETERSTOFURTHERIMPROVETHESURFACEROUGHNESSOFTHETESTEDOBJECTSEEFIG8THESURFACEROUGHNESSOFTHEMOLDINSERTWASMEASUREDWITHHOMMELWERKET4000EQUIPMENTTHEAVERAGESURFACEROUGHNESSVALUERAONAFINEMILLEDSURFACEOFTHEMOLDINSERTWAS215MONAVERAGETHATONTHEGROUNDSURFACEWAS045MONAVERAGEANDTHATONBURNISHEDSURFACEWAS007MONAVERAGETHESURFACEROUGHNESSIMPROVEMENTOFTHETESTEDOBJECTONGROUNDSURFACEWASABOUT215045/215791,ANDTHATONTHEBURNISHEDSURFACEWASABOUT215007/215967FIG8FINEMILLED,GROUNDANDBURNISHEDMOLDINSERTOFAPERFUMEBOTTLE5CONCLUSIONINTHISWORK,THEOPTIMALPARAMETERSOFAUTOMATEDSPHERICALGRINDINGANDBALLBURNISHINGSURFACEFINISHINGPROCESSESINAFREEFORMSURFACEPLASTICINJECTIONMOLDWEREDEVELOPEDSUCCESSFULLYONAMACHININGCENTERTHEMOUNTEDSPHERICALGRINDINGTOOLANDITSALIGNMENTCOMPONENTSWASDESIGNEDANDMANUFACTUREDTHEOPTIMALSPHERICALGRINDINGPARAMETERSFORSURFACEGRINDINGWEREDETERMINEDBYCONDUCTINGATAGUCHIL18MATRIXEXPERIMENTSTHEOPTIMALSPHERICALGRINDINGPARAMETERSFORTHEPLASTICINJECTIONMOLDSTEELPDS5WERETHECOMBINATIONOFTHEABRASIVEMATERIALOFPINKALUMINUMOXIDEAL2O3,PA,AFEEDOF50MM/MIN,ADEPTHOFGRINDING20M,ANDAREVOLUTIONOF18000RPMTHESURFACEROUGHNESSRAOFTHESPECIMENCANBEIMPROVEDFROMABOUT16MTO035MBYUSINGTHEOPTIMALSPHERICALGRINDINGCONDITIONSFORSURFACEGRINDINGBYAPPLYINGTHEOPTIMALSURFACEGRINDINGANDBURNISHINGPARAMETERSTOTHESURFACEFINISHOFTHEFREEFORMSURFACEMOLDINSERT,THESURFACEROUGHNESSIMPROVEMENTSWEREMEASUREDTOBEGROUNDSURFACEWASABOUT791INTERMSOFGROUNDSURFACES,ANDABOUT967INTERMSOFBURNISHEDSURFACES中文译文基于注塑模具钢研磨和抛光工序的自动化表面处理摘要这篇文章研究了注塑模具钢自动研磨与球面抛光加工工序的可能性，它可以在数控加工中心完成注塑模具钢PDS5的塑性曲面。这项研究已经完成了磨削刀架的设计与制造。最佳表面研磨参数是在钢铁PDS5的加工中心测定的。对于PDS5注塑模具钢的最佳球面研磨参数是以下一系列的组合研磨材料的磨料为粉红氧化铝，进给量50毫米/分钟，磨削深度20微米，磨削转速为18000RPM。表面粗糙度RA值可由大约160微米改善至035微米，通过用优化的参数进行表面研磨。如果用球抛光工艺和参数优化抛光，还可以进一步改善表面粗糙度RA值，一般从0343微米至006微米左右。而在模具内部曲面的测试部分，用最佳参数的表面研磨、抛光，曲面表面粗糙度就可以提高约215微米至007微米。关键词自动化表面处理抛光磨削过程表面粗糙度田口方法一、引言由于塑胶工程材料的重要特点,比如耐化学腐蚀性、低密度、易于制造,并且已经日渐取代了金属部件在工业中广泛应用。在注塑成型领域，其对于塑料制品是一个重要工艺。设计的本质要求是注塑模具的表面质量,因为它直接影响了塑胶产品的外观和性能。加工工艺如球面研磨、抛光常用于改善表面光洁度。图1球面研磨过程示意图研磨工具轮子的安装的磨削工具（车轮）已被广泛地用在常规的模具和模具精加工产业。安装的几何模型的整理工序引入英寸甲球面磨削工具自动化表面精加工处理模式的状态下，完成系统开发英寸磨削速度，切削深度，进给速率，如研磨材料和车轮属性自动化表面的磨削工具。和磨料颗粒的大小，是用于球形研磨过程的主要参数，如在图所示。1。的最佳的球形研磨参数用于注射模具钢中尚未调查是根据在文献中。步距研磨高度球磨研磨进给速度工作台在最近几年中，已经进行了一些研究，在确定球抛光过程（图2）的最优参数。比如，已发现，可以减少使用的钨硬质合金球或辊在工件表面上的塑性变形，从而改善表面粗糙度，表面硬度和耐疲劳性。抛光过程是通过加工中心和车床。主要的抛光参数，具有显着的表面粗糙度的影响的滚珠或滚子材料，抛光力，进给速率，抛光速度快，润滑和抛光通行证的数量，等等。最佳的表面的塑料注射模具钢PDS5挤光参数的组合的润滑脂，碳化钨球的抛光速度为200毫米/分钟，抛光力，300N，和一个饲料为40M。使用的最佳球抛光参数的磨光表面的渗透深度为约25微米。通过抛光过程中的改进的表面粗糙度一般介于40和90之间。图2球面抛光过程概略图本文研究的目的是开发球面磨削球抛光表面处理工艺的自由曲面，塑料注塑模具加工中心。自动化表面精加工的流程图中，使用球面磨削和球抛光过程示于图3中。我们开始设计和制造的球面磨削加工中心上使用的工具，其定位装置。最佳的表面球面磨削参数进行了测定，利用田口正交阵列的方法。四个因素，三个相应的级别，然后选择为田口L18矩阵实验。的最佳安装球面磨削参数，然后将其应用于自由曲面载体的表面光洁度的表面研磨。为了改善表面粗糙度，地面进一步打磨，使用的最佳球挤光参数。PDS试样的设计与制造选择最佳矩阵实验因子确定最佳参数实施实验分析并确定最佳因子进行表面抛光应用最佳参数加工曲面测量试样的表面粗糙度球研磨和抛光装置的设计与制造图3自动球面研磨与抛光工序的流程图二、球研磨的设计和对准装置要进行可能的球形研磨过程中的自由曲面，球研磨机的中心应与Z轴的加工中心重合。的安装的球形研磨工具和其调整装置的设计，如在图所示。4。电动研磨机中，安装在工具保持架有两个可调的枢轴螺钉。以及研磨机球的中心对准的圆锥槽的取向组分的帮助。对准的粉碎机球，两个可调节的支点螺丝拧紧后，对齐组件可以被删除。中心之间的偏差的坐标球研磨机的柄部的时间是约5微米，这是由一个数控三坐标测量机测量。由振动引起的力的机床吸收由一个螺旋弹簧。所制造的球形研磨工具和球磨光工具被安装，如图所示5。主轴被锁定的球面研磨过程和球抛光由主轴锁定机构的方法。图4球面研磨工具及其调整装置图5A球面研磨工具的图片B球抛光工具的图片三、矩阵实验的规划31田口正交表几个参数的影响，可以有效地进行矩阵实验田口直交。要与上述球形研磨参数相匹配，研磨机的球（直径为10毫米），进给速度，磨削深度，和革命的电动研磨机的研磨材料被选定为四个实验因素（参数）并指定为因子A到D（见表1），在本研究中。每个因子的三个层次（设置）被配置为覆盖感兴趣的范围内，并确定了数字1，2，和3。三种类型的研磨材料，即，白色氧化铝（AL2O3，WA），碳化硅（SIC）和粉红色的氧化铝（AL2O3，宾夕法尼亚州），选择和研究。每个因子的三个数值的预研究结果的基础上确定的。L18直模柄弹簧工具可调支撑紧固螺钉磨球自动研磨磨球组件交被选中的4个3级因素的球面磨削过程中进行矩阵实验。表1实验因素和水平水平因素123A碳化硅白色氧化铝粉红氧化铝B50100200C研磨深度（M）205080D12000180002400032数据分析的界定工程设计问题,可以分为较小而好的类型,象征性最好类型,大而好类型，目标取向类型等。信噪比S/N的比值，常作为目标函数来优化产品或者工艺设计。被加工面的表面粗糙度值经过适当地组合磨削参数，应小于原来的未加工表面。因此,球面研磨过程属于工程问题中的小而好类型。这里的信噪比（S/N）,按下列公式定义10LOG平方等于质量特性1010LOG（1）10NIY2这里，Y不同噪声条件下所观察的质量特性IN实验次数从每个L18型正交实验得到的信噪比（S/N）数据，经计算后，运用差异分析技术变异和歼比检验来测定每一个主要的因素。优化小而好类型的工程问题问题更是尽量使最大而定。各级选择的最大化将对最终的因素有重大影响。最优条件可视研磨球而待定。四、实验工作和结果本研究中所使用的材料是PDS5工具钢（相当于AISIP20），这种材料通常用于大型塑料注塑产品，汽车部件和国内家电领域中的模具。这种材料的硬度是HRC33（HS46）。这种材料的一个具体的优点是，加工后，模具可直接用