第5章模具材料概述
粉末冶金模具
5 - 012
模具學
5-2 擠製加工模具
【 5-04 】
擠製加工：
將金屬胚料放置在擠製沖模，在再 結晶溫度下，藉沖頭的壓力對胚料 施行單方向或兩方向加壓，迫使材 料從沖模的間隙流出塑性加工法。 此種加工方式成功與否決定於產品 設計，擠製材料選擇及潤滑方式， 模具設計及熱處理條件等。
5 - 003
模具學
5-1 粉末冶金模具
【 5-02 】
粉末冶金模具製造零件： 軸承：一般以自潤軸承為主，可滲 石墨或滲油。 精密機械或儀器零組件。 過濾器：過濾氣體或液體零組件。 磁性零件：軟磁或硬磁材料用。
5 - 004
模具學
5-1 粉末冶金模具
【 5-02 】
粉末冶金： 粉末冶金模具壓製後燒結成型零件。 精密度高。 純度高。 可大量生產。 減少機械切削加工。 節省材料浪費降低成本。。 當前機械加工較先進加工。
【 5-07 】
5 - 029
模具學
5-3 模具概論
【 5-08 】
多次拉伸：
多次拉伸指拉伸時製品連續地通過 兩個或兩個以上的模孔，一般用於 大量生產線材。
多次拉伸加工率大，拉伸速度快， 自動化為主。多次拉伸可以依金屬 線材的轉動速度與拉伸絞盤圓周速 度之間的關係，分為滑動的連續式 多次拉伸、無滑動的連續式多次拉 伸和無滑動的積蓄式多次拉伸兩種。
【 5-07 】
棒、線材拉伸方法
一次拉伸：
一次拉伸是指拉伸時製品只通過一 個模孔，一般用於生產棒材和粗線 材。
一次拉伸的道次加工率大，操作較 簡單，但它拉出的製品較短，生產 效率低。
5 - 027
模具學
圖5.10 複合擠製過程
模具设计第5章 压缩模设计
（3）挤压环（ l 3 ）
它的作用是在半溢式 压缩模中用以限制凸模下 行的位置，并保证最薄的 飞边。挤压环l3值视塑件 大小及模具用钢而定。一 般中小型塑件，模具用钢 较好时l3可取2～4mm；大 型模具，l3可取3～5mm。 采用挤压环时，凸模端圆 角R取0.5～0.8mm，凹模 端圆角R取0.3～0.5mm。
（2）配合环（ l 1 ）
它是凸、凹模配合的部位， 保证凸、凹模正确定位，阻止 溢料，通畅地排气。凸、凹模 的配合间隙以不产生溢料和不 擦伤模壁为原则，单边间隙一 般取0.025～0.075mm,也可采用 Ｈ8/f7或H9/f9配合，移动式模 具间隙取小值，固定式模具间 取较大值。配合长度l1，移动 式模具取4～6mm，固定式模具， 当加料腔高度h1≥30mm时，可 取8～10mm。间隙小取小值，间 隙大取大值。
3. 按分型面特征分类
（1） 水平分型面压缩模 （2） 垂直分型面压缩模
5.2 压缩模与压机的关系 5.2.1 压机种类与技术规范 1. 压机种类 压机的型式种类很多，分类的方法也不 一致。按传动方式压机可分为机械式和液压 式两种。 液压机是热固性塑料模压成型所用的主 要成型设备。我国标准的液压机以立式为主, 机架结构可分为框架连接及立柱连接两类。
（2）半溢式压缩模（又称半封闭式压缩模） 半溢式压缩模如图5-4所示。
由于这种模具有以上 该模具的特点是在型腔上 优点，因而应用较广泛。 在每一循环压制中加料量 方设一断面尺寸大于塑件 适用于成型流动性较好 稍有过量，过剩的原料通 尺寸的加料腔，凸模与加 塑料及形状较复杂的、 过配合间隙或在凸模上开 料腔呈间隙配合。加料腔 带有小型嵌件的塑件。 设专门的溢料槽排出。溢 与型腔分界处有一环形挤 料速度可通过间隙大小和 但半溢式压缩模由 压面，对中小型模具其宽 溢料槽多少进行调节，其 于有挤压边，故不适于 度为 2~4mm，大型模具其 塑件的致密度比溢式压缩 压制以布片或长纤维作 宽度为 3~5mm，凸模下压 模好。 填料的塑料。 到与挤压面接触时为止
习题册答案：模具材料与热处理(第二版)习题册-ISBN978-7-5167-2611-2
2．答： 多晶体材料一般不显示出各向异性，这是因为它包含大量的彼此位 向不同的晶粒，虽然每个晶粒有异向性，但整块金属的性能则是它们性 能的平均值，故表现为各向同性。 3．答： 位错属于晶格缺陷中的线缺陷。 在位错周围，由于错排晶格产生较严重的畸变，所以内应力较大。位错很容 易在晶体中移动，位错的存在在宏观上表现为使金属材料的塑性变形更加容易。
第四节 合金的晶体结构
一、填空题 1．金属 非金属 金属特性 2．化学成分 晶体结构 3．固溶体 金属化合物 机械混合物 4．置换 间隙 5．组元 金属特性 熔点高 硬而脆 6．机械混合物 二、判断题 1．× 2．× 3．√ 4．√ 5．√
5
三、选择题 1．B 2．C 四、名词解释 1．共晶转变：从一定化学成分的液体合金中同时结晶出两种不同成分和不 同晶体结构的固相过程称为共晶转变。 2．共析转变：在固态下由一种单相固溶体同时析出两种化学成分和晶格结 构完全不同的新固相的转变过程称为共析转变。 3．固溶强化：晶格畸变增大位错运动的阻力，使金属的滑移变形变得更加 困难，从而提高合金的强度和硬度。这种现象称为固溶强化。 4．弥散强化：当金属化合物以细小的颗粒状形式均匀地分布在固溶体基体 上时，将导致合金材料的强度、硬度和耐磨性显著提高，但塑性和韧性会有所下 降的现象，称为弥散强化。 五、简答题 答： （1）纯金属的结晶是在恒温下进行的，只有一个结晶温度。而绝大多数合 金的结晶是在一个温度范围内进行的，一般结晶的开始温度与终止温度是不同 的，即有两个结晶温度。 （2）合金在结晶过程中，在局部范围内相的化学成分（即浓度）有差异， 但当结晶终止后，整个晶体的平均化学成分与原合金的化学成分相同。 （3）合金结晶后一般有三种情况。第一种情况是形成单相固溶体；第二种 情况是形成单相金属化合物或同时结晶出两相机械混合物；第三种情况是结晶开 始时形成单相固溶体，剩余液体又同时结晶出两相机械混合物。
第五章模具装配
模具制造技术
第二节 装配尺寸链
一、装配尺寸链的概念
模具装配中，将与某项精度指标有关的各个零件尺寸 依次排列，形成一个封闭的链形尺寸组合，称为装配尺 寸链。其特征是封闭性
1．封闭环的确定 间接得到的尺寸称为封闭环，A0尺寸
2．组成环的查找 增环 、减环
3．快速➢确定增环和减环的方法
模具制造技术
4、滑块抽芯机构的装配
装配凹模(或型芯)、加工滑块槽
压印、钻型芯固定孔
装配滑块型芯
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模具制造技术
滑块的复位、定位
用定位板作滑块复位时的定位 用滚珠作滑块复位时的定位
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模具制造技术
5、锁紧位置的装配
模具闭合时，模紧块 斜面必须和滑块斜面均 匀接触，保证有足够的 锁紧力，闭合时分模面 之间应保留0.2mm 的间 隙 ,滑块斜面修磨
b=(a-0.2)*sinα
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模具制造技术
6、斜导柱的装配
1、型芯装入型芯固定板为型芯组件。
2、安装导块，位轩确定后，用夹板将 其夹紧。
3、安装定模板锁楔。保证楔斜面与滑 块斜面有70%以上的面积密贴。闭模， 检查间隙x值是否合格。
4、镗导柱孔。将定模板、滑块和型芯 用夹板夹紧，在卧式镗床上镗斜导柱孔。
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模具制造技术
3、推杆的装配
(1)将推板、推杆固定板、支承板 重叠，锥导柱、导套孔。 (2) 支承板与动模板(型腔、型芯) 重叠 , 配钻复位杆孔，配钻支承 板上的推杆孔 (3) 推杆装配装配： 1) 将推杆孔人口处和推杆顶端倒 出小圆角或斜度、不溢料。
2) 检查推杆尾部台肩厚度及推板固定板的沉孔深度, 保证装 配后有 0.05mm 的间隙、修磨。3) 将推杆及复位杆装入固定 板，盖上推板，用螺钉紧固。4) 检查及修磨推杆及复位杆顶 端面。 安徽机电职业技术学院
第5章 模具钢料的热处理-模具表面处理技术
第二节模具表面处理工艺概述模具是现代工业之母。
随着社会经济的发展，特别是汽车、家电工业、航空航天、食品医疗等产业的迅猛发展，对模具工业提出了更高的要求。
如何提高模具的质量、使用寿命和降低生产成本，成为各模具厂及注塑厂当前迫切需要解决的问题。
模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外，其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。
这些表面性能指：耐磨损性能、耐腐蚀性能、摩擦系数、疲劳性能等。
这些性能的改善，单纯依赖基体材料的改进和提高是非常有限的，也是不经济的，而通过表面处理技术，往往可以收到事半功倍的效果；模具的表面处理技术，是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术，改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。
从表面处理的方式上，又可分为：化学方法、物理方法、物理化学方法和机械方法。
在模具制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。
◆提高模具的表面的硬度、耐磨性、摩擦性、脱模性、隔热性、耐腐蚀性；◆提高表面的高温抗氧化性；◆提高型腔表面抗擦伤能力、脱模能力、抗咬合等特殊性能；减少冷却液的使用；◆提高模具质量，数倍、几十倍地提高模具使用寿命。
减少停机时间；◆大幅度降低生产成本与采购成本，提高生产效率和充分发挥模具材料的潜能。
◆减少润滑剂的使用；◆涂层磨损后，还退掉涂层后，再抛光模具表面，可重新涂层。
在模具上使用的表面技术方法多达几十种，从表面处理的方式上，主要可以归纳为物理表面处理法、化学表面处理法和表面覆层处理法。
模具表面强化处理工艺主要有气体氮化法、离子氮化法、点火花表面强化法、渗硼、TD法、CVD化学气相淀积、PVD物理气相沉积、PACVD离子加强化学气相沉积、CVA铝化化学气相沉积、激光表面强化法、离子注入法、等离子喷涂法等等。
下面综述模具表面处理中常用的表面处理技术：一、物理表面处理法：表面淬火是表面热处理中最常用方法，是强化材料表面的重要手段，分高频加热表面淬火、火焰加热表面淬火、激光表面淬火。
第5章 成型工艺
第5章 复合材料成型工艺
本章主要内容：
5.1 概述
5.2 低压成型工艺 5. 3 层压成型工艺
七、 质量控制
2、制品内气泡太多 原因1： 树脂用量过多 解决办法： 1、控制胶含量 2、注意拌合方式 原因2： 树脂粘度过大 解决办法：1、适当增加稀释剂 2、提高环境温度
原因3： 增强材料选择不当 解决办法： 选用浸透性好的无捻玻璃布
七、 质量控制
3、流胶 原因1： 树脂粘度太小，可加入2～3％的活性氧化硅。
⑵ 材料性能和产品质量要求，如材料的物化性能、产品的强度 及表面粗糙度（光洁度）要求等； ⑷ 企业有可能提供的设备条件及资金；
⑶ 生产批量大小及供应时间（允许的生产周期），批量有区别；
⑸ 综合经济效益，保证企业效益。
举 例：
a. 生产批量大、数量多及外形复杂的小产品——模压 成型； e.g. 机械器件、电子器材等。 b．造型简单的大尺寸制品，批量小——手糊成型、喷 射成型； e.g. 浴盆、汽车部件、胎体外壳、大型储槽等。 c．压力管道及容器——缠绕工艺； d．板材及成型制品——连续成型工艺。
预浸料及其制造方法
预浸料（Prepregs）：
纤维或织物预先浸渍树脂，经一定处理后贮存 备用的半成品。只需裁剪后，经一定成型工艺加工 成所需要的制品。
可分为单相预浸料和织物预浸料。
单向预浸料
a喷丝架 平铺 O 在制 品的各个部分。 2 树脂必须适量地均匀地分布在制品的 各个部位，并适当固化。 3 工艺过程中尽量减少气泡，降低孔隙 率，提高制品的致密性。 4 充分掌握所用树脂的工艺性能，制定 合理的工艺规范。
第五章CAE模具
1、方案1
充填中
流料不均
充填完毕
充填不足
流பைடு நூலகம்不均
压力分布
压力不 均
压力不 均
方案1分析：
从上面三张模流分析图中我们可以很清楚的看出其采用直接 浇口所产生的成型问题点有充填过程塑料流动不均、充填完 毕压力分布不均及充填不足的状况。充填不足自然导致成型 缺陷，这是显而易见的。另外，在塑料流动不均及压力不均 的情形下，即使是成型饱模了，成型后的成品也会发生严重 变形，出现废品。再者，采用直接浇口，产品成型完毕后的 料头处理也会影响产品外观。
三、设计实例——浇口设计
在注射模的设计中，浇口的设计是整个模具设计的基础工作。浇口 形式和位置确定得是否合理是非常关键的。传统的设计过程中，浇 口的设计主要依靠经验，设计结果无把握。利用上述的CAE软件， 可以很好地解决这个问题。 下面以笔记本外壳为例，运用plastic advisor进行浇口的优化设计。
二、常用软件
塑料模具行业常用的塑料成型模拟软件： MoldFlow Pro/Plastic Advisor
1、 MoldFlow功能简介
MoldFlow是著名的专业塑料成型模拟软件，功能十分强大，包括 流动分析、冷却分析、收缩分析、翘曲分析、结构应力分析、注射 工艺参数优化设计等功能。 流动分析功能模拟了塑料熔体在整个注塑过程中的流动情况，设计 人员可以通过模拟结果获得型腔温度、型腔压力等工艺参数，可以 观察熔料推进过程，确定熔接痕出现位置、气穴出现位置，从而可 以优化浇口位置和加工参数、预测制件可能出现的缺陷、获得方案 改进的方法。 冷却分析功能可以进行模具冷却系统的优化设计，包括管道数目、 位置、冷却工艺参数等。 收缩分析和翘曲分析可以进行塑件各个方向收缩情况的分析，从而 预测缩痕；可以计算因冷却和收缩不均而产生的翘曲变形量，并指 出引起翘曲的主因。 纤维取向分析功能可以使技术人员清晰地看到纤维取向在制件的各 个部位的分布，从而获得制件的刚度信息。 通过注塑成型分析所获信息对模具结构优化具有非常重要的意义。
第五章 减摩、耐磨及摩阻材料解读
(3) 耐磨性E：耐磨性E为磨损率的倒数。 对于线磨损率，耐磨性表示为： 对于体积磨损率，耐磨性表示为： 对于重量磨损率，耐磨性表示为： (4) 相对耐磨系数ε： 在同一试验条件下，标准材料试样的体积或线磨 损量hs (或磨损率) 与被测材料试样的体积或线磨损 量h (或磨损率) 之比：
(2) 低合金耐磨钢 高锰钢在冲击载荷不大的情况下，由于其加 工硬化不够，耐磨性并不高。而低合金钢在这种 情况下，显示出更高的耐磨性。 低合金钢具有仅次于高锰钢的高韧性，如果 合理选择合金成分和热处理方法，能够获得比高 锰钢还高的强度和比较深的表面硬化层，其适用 范围较广泛。 在耐磨粒磨损方面使用的低合金钢有中碳铬 锰硅钢和高碳铬锰硅钢，其化学成分一般为 Cr 1-3%, Mn 1%, Si 1-3%。
在农业机械、工程机械、矿山设备，摩擦副材 料应有高的耐磨性。
各类轴承、齿轮、蜗轮运动副、机床导轨等要 求摩擦副材料有低的摩擦系数和高的耐磨性。
运输和工程机械(如汽车、火车、拖拉机、飞机、 起重机、提升和卷扬机等)，制动摩擦副材料应 有高而稳定的摩擦系数和耐磨性。
二、耐磨材料
1、材料耐磨性的定义 材料的耐磨性通常是指在一定的工况条件下，摩擦副材 料在摩擦过程中抵抗磨损的能力。 材料的耐磨性离不开工况条件(速度、载荷、温度、介 质等)。同一种材料，在不同的工况条件下其耐磨性相 差很大。 如，高锰钢。 高硬度的材料具有好的抗磨料磨损性能，而在交变 接触应力作用下抗疲劳磨损的能力却不好。 材料的配对、摩擦副的结构形状、磨损的形式、维护条 件等的不同，其耐磨性也不相同。 **因此，可以说并不存在一种材料，它在各种情况下都是耐 磨(或减摩)的。材料的耐磨性是有条件的，也是相对的。
第5章-级进冲压工艺与模具
(4) 常采用高速冲床生产，自动送料、自动出件、 安全检测自动化，操作安全
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3
级进冲压模的缺点：
结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高， 给模具的制造、调试及维修带来一定难度；同 时要求模具零件互换性，在磨损或损坏后要求 更换迅速、方便、可靠。
1.工序的确定和排序 工序的顺序以有利于下道工序进行为原则，做到
先易后难，先冲平面形状后冲立体形状。 （1）级进冲裁的工序排样 1）带孔的冲裁件，先冲孔后冲外形
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（1）级进冲裁的工序排样
2）尽量避免采用复杂形状的凸模、凹模，即对复 杂的型孔或外形进行分解，采用分段切除的办 法
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5）在一个工位上弯曲变形程度不宜过大。对于 复杂的弯曲件，应分解成简单弯曲工序的组合， 经过逐次弯曲而成。对精度要求较高的复杂弯 曲件，应以整形工序保证工件的精度
6）对于一个零件的两个弯曲部分有尺寸精度要
求时，则应在同一工位一次成形以保证精度
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（2）级进弯曲的工序排样
7）对于小型单角弯曲件，为避免弯曲时载体变动 和侧向滑动，应尽量成对弯曲后再剖切分开
（5）有公差要求的直边和使用中有滑动配合要求 的边应在一次冲切，不宜分段，以免误差累积
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A面使用过程中是配合面，最好选图（c）
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（6）复杂外形以及有窄槽或细长臂的部位应分解， 复杂内形应分解
（7）毛刺方向有不同要求时应分解
(完整版)塑料模具设计期末考试复习题
注塑模具设计习题集编制：彭超襄樊职业技术学院机械电子信息工程学院版本：V1。
0（20090915)第1页目录第1章塑料及其性能 (3)第2章常用塑料特性与应用 (3)第3章塑料制品设计 (5)第4章注塑机与模具 (7)第5章注塑模概述 (11)第6章注塑模成型零件设计 (13)第7章排气系统的设计 (18)第8章注塑模结构件的设计 (20)第9章注塑模侧向分型与抽芯机构的设计 (23)第10章注塑模浇注系统的设计.................................... 错误!未定义书签。
第11章热流道模具的设计........................................ 错误!未定义书签。
第12章注塑模温度控制系统设计.................................. 错误!未定义书签。
第13章注塑模脱模系统设计...................................... 错误!未定义书签。
第14章注塑模导向定位系统设计.................................. 错误!未定义书签。
第15章注塑模设计步骤和实例.................................... 错误!未定义书签。
第16章注塑模具常用钢材及性能.................................. 错误!未定义书签。
第17章制品常见缺陷分析........................................ 错误!未定义书签。
第3页第1章 塑料及其性能 第2章 常用塑料特性与应用一、填空题1. 塑料的主要成分是 合成树脂 ，这是一种合成的 高分子 聚合物。
2. 用玻璃纤维能增强塑料(PA/PS/ABS/AS/PC 等）的机械性能，玻璃纤维占塑料的比重一般为 20 %至 40% ，通常用 30 ％ 。
锻造工艺与模具设计第5章 模锻成形工序分析
5.3.3 打击能量和模压力对成形质量的影响
1)在不加限程装置的情况下，打击能量(或模压力)合适时，成 形良好，而过大时则产生飞边，过小时则充不满。 2)闭式模锻时，对体积准确的坯料，增加限程装置，可以改善 因打击能量(或模压力)过大而产生飞边的情况，以获得成形良 好的锻件。 3)对机械压力机，由于行程一定，模压力大小和成形情况取决 于坯料体积的大小。
5.3 闭式模锻
5.3.1 5.3.2 5.3.3
闭式模锻的变形过程分析 坯料体积和模膛体积偏差对锻件尺寸的影响 打击能量和模压力对成形质量的影响
5.3.1 闭式模锻的变形过程分析
1.第Ⅰ阶段——基本成形阶段 2.第Ⅱ阶段——充满阶段 3.第Ⅲ阶段——形成纵向飞边阶段
图5-13 闭式模锻变形过程简图
表5-2 打击能量和模压力对成形质量的影响
表5-2 打击能量和模压力对成形质量的影响
5.4 挤压
5.4.1 5.4.2 5.4.3
挤压的应力应变分析 挤压时筒内金属的变形流动 挤压时常见缺陷分析
5.4.1 挤压的应力应变分析
图5-18 正挤压时各变形区及 其应力应变简图
5.4.2 挤压时筒内金属的变形流动
5.2 开式模锻
5.2.1 开式模锻各阶段的应力应变分析 5.2.2 开式模锻时影响金属成形的主要因素
图5-1 开式模锻时金属流动过程的三个阶段 a)镦粗阶段 b)充满模膛阶段 c)多余金属挤入飞边槽
5.2.1 开式模锻各阶段的应力应变分析
1.第Ⅰ阶段 开式模锻的第Ⅰ阶段是由开始模压到金属与模具侧壁 接触为止，这个阶段的变形犹如孔板间镦粗(在没有孔腔时犹如自 由镦粗)。 2.第Ⅱ阶段 在第Ⅱ阶段，金属也有两个流动方向：一部分金属 充填模膛；另一部分金属由桥口处流出形成飞边，并逐渐减薄。 3.第Ⅲ阶段 第Ⅲ阶段主要是将多余的金属排入飞边槽。此时流动 分界面已不存在，变形仅发生在分模面附近的区域内，其他部位 则处于弹性状态。变形区的应力应变状态与薄件镦粗相同，如图 5-4所示。
CATIA注塑模具教程第5章模具设计
第5章模具设计本章介绍CATIA V5Ｒ13模具设计应用程序，建议用户在熟悉型芯型腔设计的基础上，然后只要掌握了基本操作方法和各部分的位置及用途，就可方便地使用用户自定义和标准的目录库从模具架到组件设计出完整的注射模具。
这阶段的主要任务是：●进入模具工具设计工作台●恢复零件●定义模具底座●剖分型芯和型腔●插入零件●在模座上布置组件●创建浇口●创建流道●创建冷却流道●保存数据。
5.1启动在开始更详细使用模具设计应用程序前，循序渐进地熟悉此产品的主要功能。
建议用户使用30分钟的时间来完成本节的任务。
5.1.1进入模具设计工作台用户可以按如下方法进入到模具工具设计工作台。
从Start（启动）→ Mechanical Design（机械设计）→ Mold Tooling Design（模具设计）路径打开所需要的模具设计工作台，如图5-1所示。
图5-1 打开模具设计工作台下拉菜单现在激活了模具设计工作台，如图5-2所示。
注意树状目录上显示的是Product（产品），所以是在Product Strucure（产品结构）中工作。
图5-2 模具设计工作台5.1.2导入零件这里主要介绍如何把已经设计好的模型零件导入到模具当中。
（1）在树状目录上双击“Product.1”，把它激活。
它现在呈现为橘黄色，如图5-3所示。
图5-3 激活Product.1（2）在主菜单上选中Insert (插入) → Existing Component (现有的组件)命令，如图5-4所示。
图5-4导入零件下拉菜单（3）在CATIA文件安装目录下，打开program Files文件夹中Dassault Systems,选B13 doc，经过English →online →mtdug_C2路径，从Sample（样品）→Split（剖分）目录打开Getting Started01. CATPart文件，这就是要注塑的零件，如图5-5所示。
第5章模具结构分型面设计
⑥考虑压铸合金的性能。 压铸合金的性能影响压铸工艺性。同一几何尺寸的压铸件，压铸合金不同，分型面位置也
不同。 如图5-16所示，细长管状压铸件，Ⅰ-Ⅰ分型面适用于锌合金；Ⅱ～Ⅱ分型面则适用于铝
合金或铜合金。
图5-16 考虑压铸合金的性能 46
分型面的选择几条大的原则： 1.有利于脱模； 2.保证零件质量 3.简化模具结构 4.有利于模具零件加工
型面。
42
图5-11 保证压铸件的尺寸精度
图5-12 保证压铸件的表面质量
43
④简化模具结构、便于模具加工。 分型面选择应考虑型腔的构成方案，尽量简化模具结构，便于成型
零件和模具的加工。 如图5-13所示，压铸件若选择Ⅰ-Ⅰ分型面，则需要设置两个侧向插
芯机构；而选择Ⅱ一Ⅱ分型面，就不必设置侧向插芯机构，简化了模具 结构。
10
压 铸 模 结 构 案 例
11 吊扇转子照片
吊扇转子二维图 12
吊扇转子压铸模 13
吊 扇 转 子 压 铸 模
14
15
三分型面自断中心浇口压铸模介绍
筒类压铸件 16
筒 类 压 铸 件 压 铸 模
17
1.定模板 2.定模座板 3.浇道板 4.导套5.压射冲头 6.浇口套 7.双限位螺钉 8.弹簧9. 滚轮 10.转轴 11. 拉钩 12.挡块
件。 1. 分型面的选择对压铸模和压铸件的影响
由图5-3所示的压铸件可以作出几个不同的分型面，现就以下四种分型面加以说明。
图5-3 压铸件
图5-4 第一种分型面
33
图5-5 第二种分型面
图5-6 第三种分型面
图5-7 第四种分型面 34
第5章、模压成型工艺
第5章、模压成型工艺§5-1、概述定义：将一定量的模压料放入金属对模中，在一定的温度和压力作用下，固化成型制品的一种方法。
工艺过程：加热和加压（高压）物料角度：塑化，流动，固化三阶段。
模具要求：高强度，高精度，耐高温。
树脂在成型过程中的两个特定阶段：(1)粘流阶段：树脂受热熔化，在压力作用下粘裹纤维一起流动至填满模腔的过程。
——即物料塑化、流动阶段。
(2)硬固阶段：树脂发生交联，硬固的过程。
——即物料固化阶段。
工艺分类：是根据增强材料物态和模压料品种（模压方式）分类。
按模压材料物态分类：纤维料模压预混、预浸纤维料加热、加压成型。
（单向、线性）织物模压两向、三向、多向织物浸渍树脂后，加热、加压成型。
（平面）优点：剪切强度明显提高，质量稳定。
缺点：成本高碎布料模压预浸碎布料加热、加压成型。
（多块，小平面）SMC模压SMC片材按制品尺寸、形状、厚度等要求剪裁下料，多层片材叠合加压而成型。
（大面积，多层平面）预成型坯模压短切纤维制成与制品形状和尺寸相似的预成型坯，放入模中，倒入树脂混合物，压力成型。
（大型、深型、高强、异型、体形、均厚度制品）按模压成型方式分类：层压预浸胶布或毡剪成所需形状，层叠后放入金属模内，压制成型。
缠绕预浸的玻纤或布带，缠绕在一定模型上，加热、加压。
（管材）定向铺设单向预浸料（纤维或无维布）沿制品主应力方向铺设，然后模压成型。
§5-2、模压料树脂、增强材料、辅助剂构成模压料的三大块。
§5-2-1、原料1、树脂：酚醛型（镁、氨酚醛，改性聚乙烯醇缩丁醛），环氧型（634，648，F-46），环氧酚醛型（也可列为酚醛型），聚酯型。
2、增强材料：纤维型（玻纤，碳纤，尼龙纤），（形状有纤维状，短切毡，布或绳）3、辅助材料：稀释剂，玻纤表面处理剂，填料，脱模剂及颜料等。
目的：使模压料具有良好的工艺性和制品的特殊要求。
(1)稀释剂：丙酮、乙醇（非活性）用途：降低树脂粘度，改进树脂浸渍性能，有活性与非活性之分。
塑胶模具材料
塑胶模具材料塑胶模具材料是制作塑胶制品的重要基础材料，选择合适的塑胶模具材料对于模具制作和塑胶制品的质量具有至关重要的影响。
在选择塑胶模具材料时，需要考虑材料的性能、加工工艺、成本和环保等因素，下面我们来详细了解一下塑胶模具材料的相关知识。
首先，塑胶模具材料的选择应根据塑胶制品的要求来确定。
不同的塑胶制品对模具材料的性能要求不同，比如透明塑胶制品对模具的表面光洁度要求较高，而耐磨塑胶制品对模具的耐磨性要求较高。
因此，在选择塑胶模具材料时，需要充分了解塑胶制品的特性和要求，以便选择合适的模具材料。
其次，塑胶模具材料的性能包括硬度、耐磨性、耐腐蚀性、导热性等方面。
常见的塑胶模具材料有PVC、ABS、PC、PMMA等，它们具有不同的性能特点，可以根据具体的模具制作要求来选择合适的材料。
比如，对于需要耐磨性较高的模具，可以选择耐磨性较好的材料，对于需要导热性较好的模具，可以选择导热性较好的材料。
另外，塑胶模具材料的加工工艺也是选择的重要因素。
不同的塑胶模具材料在加工过程中有不同的要求，比如在注塑成型过程中，需要考虑材料的流动性、收缩率等因素，以确保模具制品的成型质量。
因此，在选择塑胶模具材料时，需要充分考虑材料的加工工艺特性，以便在模具制作过程中获得较好的加工效果。
最后，成本和环保也是选择塑胶模具材料时需要考虑的因素。
不同的塑胶模具材料具有不同的价格和环保特性，需要根据实际情况进行综合考虑。
在选择塑胶模具材料时，需要在满足塑胶制品要求的前提下，尽量选择价格合理、环保性好的材料，以确保模具制品的质量和生产成本。
综上所述，选择合适的塑胶模具材料对于塑胶制品的质量和生产效率具有重要影响。
在选择塑胶模具材料时，需要充分了解塑胶制品的要求，选择合适的材料，并考虑加工工艺、成本和环保等因素，以确保模具制品的质量和生产效率。
希望本文能为您在选择塑胶模具材料时提供一些参考和帮助。
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5 ．1 模具材料的分类
5．1．1 冷作模具材料 5．1．2 热作模具材料 5．1．3 塑料模具材料 5．1．4 其他模具材料
5 ．2
模具材料的性能要求
5．2．1 使用性能 5．2．2 模具钢力学性能指标的评述 5．2．3 工艺性能
5 ．3
模具材料的选用原则
满足使用性能要求 满足工艺性能要求 满足经济性要求
对各类模具钢提出的性能要求主要包括硬度、强度、塑性和韧性等。
1.硬度 硬度表示了钢对变形和接触应力的抗力，而且是很容易测定的一种性 能，同时硬度与强度也有一定关系，可通过二者的换算关系得到材料硬 度值。可按硬度范围划定模具类别，如高硬度（52～60HRC），一般用 于冷作模具;中等硬度（40～52HRC），一般用于热作模具。
5.3.1 满足使用性能要求
1. 耐磨性 2. 强韧性 3. 疲劳断裂性能 4. 高温性能 5. 抗热疲劳性能 6. 耐蚀性
5.3.2 满足工艺性能要求
模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等 工序。为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材料应 具有以下特性: （1）良好的可锻性 （2）良好的退火工艺性 （3）良好的切削加工性 （4）较小的氧化、脱碳敏感性 （5）良好的淬硬性 （6）良好的淬透性 （7）较低的淬火变形开裂倾向 （8）良好的可磨削性
5.2 模具材料的性能要求
冷冲压模具要求其材料具有高的强度，良好 的塑性和韧性，高的硬度及耐磨性; 冷挤压模具要求其材料具有高强度、高韧性 、高淬透性以及良好的耐磨性、热稳定性和切削 加工性; 热作模具用钢要求在工作温度下保持高的强 度和韧性、良好的抗腐蚀性、热稳定性和优良的 热疲劳抗力。
5.2.1 使用性能
5.耐磨性
模具在工作中承受相当大的压应力和摩擦力，要求模具能够在强烈摩擦下仍 保持其尺寸精度。 图 5-2所示为用不同钢种制作的标准冲孔模对冷轧硅钢片进行冲孔的试验结 果，可反映各钢种的耐磨水平；试验以Cr12MoV钢为基准（ε =1.0）。图5-3所示 是标准模具进行耐磨性试验的结果，较好地反映了工模具钢在磨粒磨损条件下的 耐磨性。
5.3.3 满足经济性要求
1.材料的价格 2.模具的总成本 3.自然资源等因素
模具材料的通用性，也是选用模具材料时 必须考虑的因素。除了特殊要求以外，尽可能 采用大量生产的通用型模具材料。目前，通用 型模具钢技术比较成熟，积累的生产工艺和使 用经验较多，性能数据也比较完整，便于在设 计和制造过程中参考。
5.3 模具材料的选用原则
模具材料的选用有三个原则 一是使用性能原则 材料的使用性能应满足模具的使用要求。对大 量机器工件和工程构件，主要是机械性能；对一 些特殊条件下工作的工件，则必须根据要求考虑 到材料的物理化学性能。 二是工艺性能原则 材料的工艺性能应满足模具生产工艺的要求。 三是经济性原则 必须考虑材料的经济性。采用便宜的材料，把 总成本降至最低，取得最大的经济效益，使产品 在市场上具有最强的竞争力。
7.咬合抗力
咬合抗力实际上就是发生“冷焊”时的抵抗力。该性能 对于模具材料料（如奥氏体钢）进行 恒速对偶摩擦运动，以一定的速度逐渐增大载荷，此时，转 矩也相应增大，该载荷称为“咬合临界载荷”，咬合临界载 荷愈高，标志着咬合抗力愈强。
4.氧化、脱碳敏感性
模具在加热过程中，如果发生氧化、脱碳现象，就会使 其硬度、耐磨性、使用性能和使用寿命降低。因此，要求模 具钢的氧化、脱碳敏感性好。对于钼含量较高的模具钢，由 于氧化、脱碳敏感性强，需要采用特种热处理，如真空热处 理、可控气氛热处理、盐浴热处理等。
5.其他因素
在选择模具钢时，除了必须考虑使用性能和工艺性能之 外，还必须考虑模具钢的通用性和价格。从技术、经济方面 全面分析，以最终选定合理的模具材料。
8.耐蚀性
金属材料在腐蚀性介质中所具有的抵抗介质侵蚀的能力 ，称为金属的耐蚀性。 提高模具材料的耐蚀性，通常采用合金化方法获得一系 列耐蚀合金，主要包括: （1）提高金属或合金的热力学稳定性 （2）加入易钝化合金元素 （ 3 ）加入能促使合金表面生成致密腐蚀产物保护膜的合 金元素
不同的服役条件对模具材料主要力学性能要求不同
1.可加工性
模具的可加工性包括： 热加工性能（热塑性、加工温度范围等）； 冷加工性能（切削、磨削、抛光、冷拔等）； 特种加工（如电火花加工）。 毛 坯
铸 塑 焊 造 性 接 成 形
粉 末 冶 金
预先热处理
切削加工 最终热处理 模具零件
模具零件的加工工艺路线
2.淬透性和淬硬性
淬透性是指获得淬硬层深度的能力，钢的淬 透性取决于钢中的化学成分和淬火冷却方式。 淬硬性是指钢经淬火后能达到的最高硬度， 主要取决于钢中的含碳量。 对于大部分的冷作模具钢，淬硬性往往是主 要的考虑因素。 对于热作模具钢和塑料模具钢，一般模具尺 寸较大，尤其是制造大型模具，其淬透性更为重 要。
对热作模具钢要考虑其抗热疲劳性能; 对压铸模具应考虑其耐融熔金属的冲蚀性能; 对于高温下工作的热作模具应考虑其在工作温度下的抗氧 化性能; 对于在腐蚀介质中工作的模具，应注意其耐蚀性; 对高载荷下工作的模具应该考虑其抗压强度、抗拉强度、 抗弯强度、疲劳强度及断裂韧度等。
5.2.2 工艺性能
在模具生产成本中，材料费用一般占10%～20%，而 机械加工、热处理、装配和管理费用占80%以上。 所以模具材料的工艺性能是影响模具的生产成本和制 造难易程度的主要因素之一。改善模具的工艺性能，不仅 可以使模具生产工艺简单、易于制造，而且可以有效地降 低模具的制造费用。 模具材料的工艺性能主要包括可加工性，淬透性和淬 硬性，淬火温度和热处理变形，氧化、脱碳敏感性及其他 因素。
3.淬火温度和热处理变形
为了便于生产，要求模具钢淬火温度范围 尽可能放宽一些，特别是当模具采用火焰加热 局部淬火时，由于难以准确地测量和控制温度， 所以要求模具钢有更宽的淬火温度范围。 模具在热处理时，尤其在淬火过程中，要 产生体积变化、形状翘曲、畸变等，为保证模 具质量，要求模具钢的热处理变形小。
目录
5．3．1 5．3．2 5．3．3
5.1 模具材料的分类
5.1.1 冷作模具材料 1.火焰淬火钢
2.基体钢
3.高韧性低合金冷作模具钢 4.高碳中铬耐磨模具钢 5.1.2 热作模具材料 5.1.3 塑料模具材料 1.预硬钢 2.时效硬化钢 3.冷挤压成型塑料模具钢 5.1.4 其他模具材料 在三大类模具材料之外，还有铸造模具钢、有色合金模具材料、玻璃模 具材料等。
图5-1 硬度对三种冷作模具钢抗压屈服强度的影响 1-W6Mo5Cr4V2钢;2-Cr12MoV钢;3-Cr5Mo1V钢
2.强度 强度是指钢在服役过程中，抵抗变形和断裂的能力。对 于模具来说则是整个型面或各个部位在服役过程中抵抗拉伸 力、压缩力、弯曲力、扭转力或综合力的能力。 3.塑性 模具钢塑性较差，尤其是冷变形模具钢，在很小的塑性 变形时即发生脆断。常采用断后伸长率和断面收缩率来衡量 模具钢塑性好坏。 4.韧性 在工作过程中，模具承受着冲击载荷，为了减少在使用 过程中的折断、崩刃等形式的损坏，要求模具钢具有一定的 韧性。韧性是模具钢的一种重要性能指标，它决定了材料在 冲击试验力作用下对破裂的抗断能力。材料的韧性越高，脆 断的危险性越小，热疲劳强度也越高。对于衡量模具脆断倾 向，冲击韧度试验具有重要意义。
图5-2 五种模具钢模拟冲裁试验其耐磨性
图5-3 工模具钢的磨粒磨损抗力 1-高碳高钒高速钢;2-高碳高钒钢; 3-低合金模具钢及碳素工具钢
6.抗热疲劳性能
热作模具钢在服役条件下除了承受载荷的周期性变化之 外，还受到高温及周期性的急冷急热的作用，抗热疲劳性能 反映材料在热疲劳裂纹萌生之前的工作寿命。因此，热作模 具如要获得高的寿命，模具材料应具备高的抗热疲劳性能、 低的裂纹扩展速率和高的断裂韧性值。