鋁合金車輪鍛造模具設計【含10張CAD圖紙和說明書】

鋁合金車輪鍛造模具設計【含10張CAD圖紙和說明書】,含10張CAD圖紙和說明書,鋁合金,車輪,鍛造,模具設計,10,CAD,圖紙,說明書 附錄1：外文翻譯 微通道注塑成型模具設計 大規(guī)模生產微流體裝置對于其中的生物醫(yī)學應用是重要的一次性設備被廣泛使用。注射成型是一種眾所周知的生產方法的設備以大規(guī)模低成本。在這項研究中，注塑過程 適用于制造具有單個微通道的微流體裝置。至提高產品質量，采用高精度機械加工制造 的微流體裝置的模具。常規(guī)注塑機是在這個過程中實現(xiàn)的。在不同的模具溫度下進行注模。通過測量部件變形來表征注射件的翹曲。 評估了模具溫度對最終裝置質量的影響在零件變形和粘接質量方面。從實驗結果來看， 翹曲和模制件的粘合質量之間的一致性被觀察。發(fā)現(xiàn)隨著片的翹曲減小，粘接質量下降 增加。接合斷裂壓力的最大值和最小值在相同的模具溫度下發(fā)現(xiàn)翹曲點。這個模具溫度 被命名為設計的微流體裝置的最佳溫度。它是觀察到在45℃的模具溫度下產生的微流體裝置能夠承受高達74巴的壓力 1介紹 微流體裝置的微尺度和納米級制造是一種學術研究和行業(yè)的熱門話題。重復，高效，大規(guī)模生產的微流體裝置是對于一次性設備的生物醫(yī)學應用而言至關重要廣泛使用。當微流體裝置的制造是關心，基本上有兩種常見的方法：直接基板制造和基于模具的技術。直接底物制造包括蝕刻，激光燒蝕和機械加工。另一方面，基于模具的技術包括軟光刻，熱壓花和注射成型。雖然模具的制造可能是復雜的;一旦模具該模具可以很好地被使用好幾次。之后完成模具，其余的制造程序是簡單且高度可重現(xiàn)（即，低成本復制）使基于模具的技術非常適合批量生產。在基于模具的技術中，注塑成型是一個很好的成型 宏觀尺度的制造工藝（尺寸大于毫米），其中熔化的材料被注入進入模具以獲得所需的形狀。使用的材料一般通過陶瓷和金屬的塑料也可以用塑料模塑粘合劑。在此過程中，材料被供應到加熱桶，混合，并強制進入其中冷卻的模具腔并根據(jù)腔體的形狀固化[1]。一旦已經制造了一個模具，可以有幾千個零件模仿了很少或沒有額外的努力。產品好 尺寸公差和過程幾乎不需要完成對最終產品的操作。考慮到這些方面，注射成型是制造零件的流行制造工藝在大規(guī)模上廣泛應用于航空航天，汽車，醫(yī)療，玩具和光學[2]。但是，這個過程是通常不是短期生產的優(yōu)選制造方法由于工具/運營成本，運行或原型設計注射成型工藝具有復雜的性質瞬態(tài)和涉及幾個傳熱機制，一個階段模具中的變化和時變  邊界條件。而這些挑戰(zhàn)是實質性的，過程變得更加復雜通過材料性質和產品的幾何形狀。 注射成型也可以轉移千分尺或甚至產品的模具亞微米特征[4]。注塑成型已被用于制造各種微尺度器件及其組件[4-10]以及納流體通道[11]。為了獲得良好的產品質量，需要制造模具以便以期望的精度產生期望的特征。模具材料可以是基于聚合物或基于金屬的取決于在復制過程中。然而，金屬材料是更適合于注塑和熱壓花它們對高壓和高溫的強度 批量生產的變化[5]?？紤]到制造金屬模具，軟光刻，電鍍后[5]或機械加工技術，如放電可以使用加工和/或微型加工[9]。尤其是，機械加工技術允許制造模具用于微流體的具有期望精度的多種材料渠道。而且，它們不需要任何潔凈室設施。Micromilling已被用于制造用于熱壓花的鋁模具[12-14]和聚二甲基硅氧烷（PDMS）成型[15,16]，制造非標準模具插件尺寸或形狀在20-500 lm范圍內不同長寬比在3到20之間[12]。通常，微流體中不涉及高壓流程。然而，有一些某些應用程序如高高效液相色譜（HPLC）要求高設備內的背壓。焊接質量微流體裝置是防止故障的重要參數(shù)（破裂和/或泄漏）由于高的微流體裝置背壓。最大允許背壓（爆裂壓力）為基礎的PDMS（這是常用材料 微流體制造的基于軟光刻的微流體裝置）設備介于5到10巴之間。但是，使用的 不同的熱塑性材料（如PMMA和環(huán)烯烴共聚物）與熱粘合可能導致更高的允許壓力高達15MPa [6]。爆裂壓力是一個可以通過優(yōu)化來增強重要參數(shù)的成型和粘合條件。一個重要的參數(shù)影響接合質量的是表面的翹曲注射部位。然而，翹曲的表征由于復雜性相關，注入部件是一個有問題的任務具有注塑成型工藝的性質并沒有被標準化了幾種不同的翹曲表征方法以前已經提出過注射成型宏觀尺度[17]。然而，有關的研究很少具有微特征的部件翹曲的表征[18]。在本研究中，注射成型工藝適應于用單個微通道制造微流體裝置。 一個常規(guī)注塑機用于注射成型工藝; 然而，為了獲得所需的產品質量，該模具通過高精度制造機械加工。 對于注射產品，翹曲使用光學測量通孔進行表征顯微鏡 在不同的模具下進行注模溫度，以及模具溫度對質量的影響根據(jù)零件變形量對最終裝置進行了評估這與產品的翹曲有關粘接質量。 據(jù)我們所知，這項研究是其中之一在產品翹曲表征方面是少數(shù)的具有微特征和唯一涉及翹曲的研究的產品具有微觀特征和粘接質量。 2模具和材料選擇的設計 有一些關鍵的設計規(guī)則要遵循設計注塑模具。消除尖角在這部分是至關重要的，因為它們導致了壓力峰值可能導致裂紋的產品。在注塑中，大多數(shù)問題不是由模具腔的填充引起的脫模過程。如果模具設計不正確或如果使用不當?shù)某尚蛥?shù)，具有微觀特征的結構 可能會破裂，被撕裂，變形或被毀壞在脫模過程中[19]。脫模過程可以也會導致模具插入物的磨損，并可能損壞微細部分即使在單個循環(huán)之后也可以進行模具插入。介紹a a的垂直（側）壁的拔模斜度僅為2度-5度部分顯著減少了脫模力，并允許相對容易地 排出微結構。這個問題至關重要并且比側壁的粗糙度更重要具有微特征的產品[19]。另一個重要的問題脫模是在此期間發(fā)生的材料的收縮灌裝和脫模階段之間部分的冷卻[20]。結果，脫模力成為取向的功能的微結構相對于收縮方向和關鍵微特征相對于中心的位置 收縮[19]。精細的微結構，像針腳高長寬比可以防止由此產生的剪切力通過包含相鄰輔助結構的收縮它們足夠穩(wěn)定以抵抗這些剪切力[19]。模具是通過考慮上述方法設計的問題。計算機輔助設計（CAD）的渲染圖像圖中可以看到模具的拉伸。模具有兩種不同之處微通道特征（微通道結構之一在左上角由橢圓突出顯示）。微通道長度分別為10mm和20mm，寬度為a深度200 lm。這種微流體裝置適用于HPLC應用。模具由頂板和底板組成。該入口和出口儲存器開口（直徑2mm）包括在底板（圖1中用黑色突出顯示），以及微通道包括在頂板。為了方便脫模，在側壁引入5度拔模角微通道和模腔。為了避免turnabout（反向導致額外流動阻力的熔化材料的流動）的熔融材料，v形的跑步者被包括在設計中。還包括作為冷lug井的附加空腔（在圖1中部的橢圓中突出顯示）中 確保使用模具進行多種設備生產，無需任何污染問題。確?？諝馊菀醉樌奶畛溥€引入了通風口（圖1中的藍線所示）設計。為了脫模，用于推銷的外殼被包括在內模具（可以看作圖1中的灰色圓圈）。的深度選擇模腔為3mm，這是厚度產品（設計的細節(jié)以在別處找到[21]）。選擇合適的聚合物進行注射成型微流體組件是設計過程中的一項微妙任務用于微流體應用，因為考慮如聚合物對可實現(xiàn)的產品公差的影響并令人滿意必須考慮材料性質要求[4]。 對于微流體應用，設備很重要材料是化學惰性的（以避免與此相互作用緩沖溶液中的化學物質），生物相容（避免任何物質）與生物顆粒的相互作用），透明（用于視覺訪問在生物過程/實驗期間）和便宜（允許一次性裝置）。 考慮到所有這些方面，贏創(chuàng)有機玻璃6N（PMMA-Acrylics，Evonik Industries AG，Essen，Germany） 被選為本研究。 3制作 在模具的制造過程中，在模具上加工所需的產品圖案或幾何形狀材料。模具的精度顯著地決定了品質最終產品如模具上的任何表面缺陷復制在聚合物產品中。而且，模具很大程度上取決于模具的表面質量。該模具表面更平滑，摩擦力越低脫模時[22]。為了可靠的高質量復制，模具的粗糙度建議小于100nm根均方[23]。表面形態(tài)，粘附性能成型材料，使用壽命，特征尺寸和成本至關重要模具制造要考慮的因素[22]。高精度機械加工（微加工）方法用于制造模具。模具是由空白（未加工）模具系統(tǒng)采用高精度計算機數(shù)控系統(tǒng)（Deckhel Maho DMU 50）at畢爾肯特大學微系統(tǒng)設計和制造中央。選擇模具材料作為不銹鋼模具鋼CK-50 AISI 1.1050。在加工過程中，四齒涂層優(yōu)選硬質合金工具。對于模具的加工，所需的G代碼在SOLIDCAM軟件中生成。自從模具幾何形狀包括具有拔模角的側壁，球形沖擊器和閘門，利用三維（3D）CAM。該模具加工耗時近4小  時。加工模具可以在圖中可以看出。 2（模具制造的細節(jié)可以是在別的地方[21]）。該模具產生兩個具有不同的微流體裝置在一個周期的微通道長度。 頂部的空腔每個微流體裝置的底板位于左側模板。 將注入的聚合物分配到四個空腔通過跑步者，通過單個進入每個腔門。 模具加工后，為了增加表面質量，使用a進行表面光潔度操作研磨機和研磨膏。 檢查的準確性加工，微通道結構的尺寸使用光學測量顯微鏡測量模具內部 （Hawk 200，Vision Engineering，Surrey，UK）。 準確度的尺寸被發(fā)現(xiàn)在65米以內。 3.1注射成型零件。制造后的模具，微通道的注塑成型執(zhí)行。注射在Modern Teknik Plastik進行圣。抽動。公司（OST_IM，土耳其安卡拉）。注塑成型機最大注射壓力為90 MPa被使用。該機有兩個加熱器：一個用于熔化注射材料，另一個用于調整模具溫度。注塑成型采用六種不同的模具溫度進行：35℃，45℃，55℃，65℃，75℃，85℃。熔化有機玻璃的溫度（245℃）和注射壓力（90℃）MPa）在注射實驗期間保持恒定。只有模具溫度在注射期間變化。為了監(jiān)控模具溫度精確，外部熱電偶是安裝。要安裝熱電偶（見圖3），有一個孔被盡可能靠近模具腔進行鉆孔。然后，熱電偶插入孔中。在注射實驗期間，只監(jiān)測模具溫度。  附錄2：外文原文 14