常用模具的特点及设计要求

2） 注射模的设计要点 ） ① 分析产品图,掌握塑件的用途,使用及外观要求,精度及所允许的 浇口及飞边位置,了解塑料品种及成形工艺性,进行必要的模具 尺寸计算。 ② 选择注射机规格及型号。 ③ 确定一模型腔数目及布置方案。 根据批量、注射机规格、塑件形状、大小等因素确定。 ④ 确定模具结构方案。 模具结构应容易制造,便于操作,确保塑件质量。 ⑤ 核定注射工艺参数。 根据塑件大小及一模出件数,核定注射机容量；计算型腔压 力,核定锁模力；选定与注射机工作台面相适应的标准模架规 格,核定模架能否容纳所定的一模多腔塑件数。考虑模架安装及 固定方法。
⑥ 冲压件的出模形式 下出件（从凹模孔落下），特点是冲件不平整。 上顶件（由顶件器顶出），特点是冲件平整。 ⑦ 废料的排出方式 ⑧ 定位机构要合理 定位精确，有效可靠，便于操作。 ⑨ 合理的选择导向装置。
3）塑料模具基本结构及特点 ） A 压缩模 a) 移动式压缩模 将成形中的辅助作业如开、 合模、卸件、装料等移到压机 工作台面外进行的压缩模。 这类模具本身不带有加热设 备,而靠压机的加热设备使模具加 热 ,致使塑料粉熔融。模具结构简 单、制造容易，但模具易磨损， 劳动强度大，重量不宜超过20kg。 主要适于加工压制中小型塑件， 以及形状复杂、嵌件较多、加料 困难及带有螺纹等塑件。
7）绘制锻件的计算毛坯截面线图及直径图 ） 设计中毛坯计算:先画出毛坯体积分配图, 然后按图进行计算。 8) 制坯模膛设计 依据毛坯图的形状选用合理的制图方案。 9) 设计切断模膛 当一料锻造多件时，每锻造一件时需要 用切锻模膛进行切断。
10) 锻模结构总体设计 ① 模膛布置 终锻与预锻模膛的中心尽可能靠进键槽中心线；在保证 模膛壁间有足够的强度下，两个模膛中心要尽量靠近锻模中 心，且须在燕尾的宽度内。 ② 确定模块尺寸 根据模膛尺寸及模膛之间的壁厚和承击面积等要求，查 阅模块标准规格。 ③ 画出模块及锻模总体结构图，标出技术要求。
b) 固定式压缩模 固定在压机工作台面上，全部成形作业均在机床上进行的 压缩模。 ① 模具结构 本模具主要由以下几部分组成： 成形零件； 导向零件；
开模与卸料零件； 结构零件； 紧固零件； ② 模具特点： 生产效率高； 操作简单,劳动强度小； 模具结构较复杂、成本较高，放嵌件较难； 适于压制批量较大，形状复杂，外形体积较大的制品零件。 压缩模主要用于热固性塑料制品的成形。 加热系统。
三、塑料模特点及设计要求
1．塑料模特点 ． 1）塑料模 ） 在塑料成形工艺中，成形塑件用的模具。 2）分类 ） A 按成形材料分 ① 热固性塑料模：热固性塑料成形用的模具。 ② 热塑性塑料模：热塑性塑料成形用的模具。 B 按成形工艺分 ① 压缩模 借助加压加热 ,使直接放入型腔内的塑料熔融并固化 成形所用模具(即用于模压成形工艺的模具)。 ② 注射模 由注射机的螺杆或活塞,使料筒内塑化熔融的塑料,经 喷嘴,浇注系统注入型腔,固化成形所用的模具(即用于注射 成形工艺的模具)。
6.2 常用模具的特点及设计要求 一、锻模特点及设计要求
1．锻模的特点 ． 1）锻模 ） 在锻造生产中，将金 属毛坯加热到一定温度后， 放在模膛内，利用锻锤压 力使其发生塑性变形，充 满模膛后形成所需要的制 品零件，这种专用工具称 为锻模。
2）分类 ） A 按工艺用途分类 ① 模锻用锻模（用于锻成锻件。） ② 切边、冲孔锻模（用于切除锻 件和飞边或把孔冲穿。） B 按模膛数量分类 ① 单膛锻模：即只有一个模膛的 锻模。 ② 多膛锻模：即在锻模中有两个 及以上的模膛。 C 按有无飞边分类 ① 开式锻模（设有飞边槽） ② 闭式锻模 （不设飞边槽）
1．冷冲模的特点 ． 1）冷冲模 ） 用于在室温下成形金属或非金属板料制品的模具。 2）分类 ） A 按工艺性质分类，冷冲模可分为 按工艺性质分类， ① 冲裁模 ④ 成形模 ② 弯曲模 ⑤ 冷挤压模等 ③ 拉深模
B 按工序组合方式分类，冷冲模分为 按工序组合方式分类， ① 单工序冲模 ② 连续模（或级进模） ③ 复合模
3）特点 ） 合金压铸模结构一般较复杂，制造加工较困难， 成本高。故适于零件批量较大的生产与加工。 2．压铸模的设计要求 ． 压铸模生产的压铸件应满足产品图样所规定的尺寸精度及各 项技术要求。 所设计的压铸模结构应简单、合理，各部分动作要准确可靠， 刚性良好。
模具各零件应易于机械加工及热处理。 模具选材与设计要求按《压铸模技术条件》 GB8844-88要求。 各零件要选用国家标Байду номын сангаас的标准件，以缩短设计和制造周期。 选定压铸机规格：依据零件形状、大小、压射比压、锁模力 等因素选定。 初步确定模具结构：根据压铸机型号及规格，确定模具结构， 选择分型面，确定型腔 数目；选择内浇口进口位置，浇注系 统总体布置方案，抽芯数量及抽芯机构方案，推件位置及推 出机构，嵌件装夹和固定方式等。
7) 模具的总体设计 型腔布置及浇注系统还须考虑： ① 溢流槽和排气槽。 ② 成形零件的镶块的镶拼结构及固定方法。 ③ 布置冷却和加热管道的位置和尺寸。 ④ 计算模具的总厚度,核对所选用的压铸最大和最小开模距离是 否和适。 ⑤ 按所选用的模具外形轮廓尺寸,核对压铸机拉杆间距。 ⑥ 按选用的定模与动模座板尺寸,核对压铸机安装槽或孔的位置。
2. 冷冲模的设计要求 1）冲裁模的设计要求 ） ① 冲压件材料的经济性（供料形式、排 样方式，纤维方向，送料方式等因素） ② 冲裁件尺寸精度和表面质量 冲裁件尺寸精度和表面质量决 定于模具的制造精度和装配精度。 ③ 合理选用压力机 总冲压力不超过压机额定能力 的70 ～ 80%。操作要方便,安全可靠； 压机中心与模具设计的压力中心原 则上保持一致。 ④ 模具结构选择 考虑冲件形状、大小、批量和 精度要求等因素。 ⑤ 凸、凹模结构设计（凸、凹模结构 形状、材料选用和热处理等）
⑥ 选择推件结构,核对注射机的开模距能否取出塑件。 ⑦ 设计模具在注射机的定位方法,包括定位直径、喷嘴孔直径 及喷嘴定位直径。 ⑧ 确定动模与静模的分型面,确保塑件留在动模一侧。 ⑨ 确定流道与浇口位置。 ⑩ 设计冷却水道、导向孔、复位杆孔、推杆孔及固定螺钉和 销孔位置。
四、冷冲模的特点及设计要求
2. 塑料模设计要求 1) 压缩模的设计要点 ① 按塑件的生产批量,确定压塑模的类型。 ② 根据塑件大小、形状、嵌件多少及精度要求,确定采用压缩 模或是传递模。 ③ 选定分型面 表面粗糙度要求较高的型面不能作为分型面。 ④ 设计凸、凹模 依据塑件的收缩率大小及收缩的方向性,进行必要的尺 寸计算,确定公差要求。 ⑤ 确定模套尺寸 ⑥ 确定导向形式及上下模定位方式和结构形式 ⑦ 设计卸模和卸料装置。 应注意受力均衡。 ⑧ 计算压模所需的电功率大小,设计电热元件。 ⑨ 计算压力大小,选择压力机吨位。
2．锻模的设计要求 ． 1) 制定锻造方案(依据生产批量,所用设备) A 原则 ① 小批量生产：自由锻制坯 ,胎模锻成形。 ② 中批量生产：预锻模制坯 ,单膛模模锻成形。 ③ 大批量生产：采用多模膛模锻，或多台设备联合模锻。 2) 设计锻件图 （参见锻造工艺一章）
3) 确定锻件的基本数据 ① 锻件在分模面上投影面积(mm2)； ② 锻件的周边长度(mm)； ③ 锻件的体积(cm3)； ④ 锻件的质量(kg)。 4) 确定模锻设备吨位 锻锤吨位Ｇ一般由下式确定： Ｇ=(3.5～6.3)K*A (kg ) 式中： A——锻件的总变形面积(cm2) K——钢种系数,碳素结构钢取0.9～1,合金结构钢 为(1.1～1.25)。其中A为锻件 、冲孔连皮、飞边的投影面 积之和。
③ 角式注射模具结构 角式注射模的结构与卧式、立式注射模结构基本相同， 只是浇口套２的进料口与开模方向垂直。模具由以下几大部 分组成： 定模部分 动模部分 推料部分 导向部分 b) 注射模特点 ① 便于实现自动化，生产率较 高，适于大批量生产。 ② 操作方便，不需等级高的工 人操作。 ③ 模具较通用、简单、制品成 本低。 ④ 制品质量高、形状较复杂。 ⑤ 嵌件安装不方便。 注射模主要用于热塑性塑料制品的成形。
e) 复合冲模的特点 复合冲模是指在压力机一次行程中,板料在同一工位 上,同时完成多道基本工序的 冲模。 ① 具有一个既为落料凸模又为拉深(或冲孔)凹模的凸凹模。 ② 生产率高；冲件精度高,并且对条料的精度要求不是太高,。 ③ 模具结构较复杂,制造、维修较困难。 ④ 适用于大批量生产。
f) 连续模的特点 连续模又称级进模,它是在压机一次行程中,完成两个或两个以 上的冲压工序的冲模。 ① 生产率高,操作方便,安全； ② 便于实现生产自动化。 ③ 尺寸精度较复合模差。 ④ 模具结构复杂,制造加工 困难, 模具成本较高。 ⑤ 适宜于大批量生产。
二、压力铸造模具（简称为压铸模）特点及设计要求 压力铸造模具（简称为压铸模）
1．压铸模特点 ． 1）压铸模 ） 压力铸造成形工艺中，用以成形铸件所使用的金属模具。 2）结构组成 ） ① 定模部分 固定在压铸机和定模安装 板上的那一半模具。 ② 动模部分 随压铸机动模安装板开合 移动的那一半模具。 ③ 导向部分 ④ 抽芯机构 ⑤ 开模或卸料零件 ⑥ 紧固零件
c) 拉深模的特点 用来将板料施加一定的压力，使其产生塑性变形，压制 成各种形状的开口空心零件的冲模称为拉深模。 ① 拉深模的凸、凹模与坯料接触的部位转角处是圆角， 光滑过渡； ② 凸、凹模的间隙应不小于板料的厚度（变薄拉深除 外）。
d) 单工序冲模的特点 单工序冲模是在压力机的每一行程内只完成一道基本 工序的冲模。 ① 结构较简单、制造容易、成本低、维修方便，故障较少； ② 生产率较低。 ③ 适用于小批量生产。
B 注射模 a) 注射模基本结构 ① 注射模根据安装在使用注射机的形式可分为: 立式注射模 卧式注射模 角式注射模 其中立式、卧式注射模在成形 时进料方向与开模方向一致，而角 式注射模在成形时进料方向与开模 的方向锤直。 ② 立式、卧式注射模具典型结构
模具由以下几大部分组成： 模具由以下几大部分组成： 定模部分 动模部分 卸、推料部分 导向部分 冷却与加热机构 侧向抽芯机构
3）特点 ） 锻模的结构比较简单，只有上模及下模两个工作部件构成。 A 开式锻模的特点 ① 产生横向飞边(金属损耗大,多数有切边工序)； ② 容易充满模膛,内部质量好； ③ 对下料、加热、制坯和操作定位要求低； ④ 模具加工与制造简单。 ⑤ 开式模锻可锻造各式各样的锻件,是最广泛采用的一种锻 模结构。 B 闭式锻模特点 ① 没有飞边。 ② 金属处于三向压力状态，塑性好。 ③ 对下料要求很严，给工艺带来困难。 ④ 主要应用于轴对称或回转体零件的锻造。
3）冷冲模的结构组成及特点 ） A 冷冲模的结构组成 冷冲模主要由以下几部 分组成： ① 工作零件 ② 定位零件 ③ 卸料装置零件 ④ 导向零件 ⑤ 固定支承零件 此外，一付完整的模具 还包括紧固零件（螺钉销钉 等）、缓冲件（弹簧、橡皮） 等。
B 常用冷冲模的特点 a) 冲裁模的特点 用来将金属或非金属板材相互分离的冲模称为冲裁模。 ① 凸模和凹模的刃口锋利 ② 凸模和凹模有一定的间隙 b) 弯曲模的特点 用来将平板坯料弯折成一定角度和形状的冲模 称为弯曲模。 ① 弯曲模的上、下模与坯料接触的部位转角处是圆角， 光滑过渡。 ② 弯曲模的弯曲角度比冲件小些； ③ 弯曲模应在试模、修模合格后再进行热处理。
5) 设计终锻模膛 模膛尺寸要比冷锻件大出金属冷却的收缩值。 ① 绘制热锻件图 根据锻件图考虑增加冷缩值。 ② 选择钳口 钳口是指终锻模膛前的空腔部位。 钳口作用是用来放置夹 持坯件的夹钳、卸模，还用以 浇注铅液（或金属盐）来检验 模膛尺寸及形状，使其作为浇 口之用。
③ 画出飞边槽 飞边槽的形式可根据锻件形状 不同进行选择。其结构分为桥部和 仓部两部分。 桥部作用：阻流（利于充型）， 利于飞边切除。 仓部作用：容纳多余金属。 6）设计预锻模膛 ） 预锻模膛可不设计飞边槽 （锤锻模），斜度与终锻模膛相 同，一般取７ °左右。模膛内圆 角应比终锻模膛大，以利充满 模膛。钳口与终锻模膛钳口相同。