模具基础知识

模具类别与分类方法

科学地对模具进行分类，对有计划地发展模具工业，系统地研究与开发模具生产技术，研究与制订摸具技术标准．实砚专业比生产，都具有重要得技术经济意义，对研究与制订模具技术标准体系，具有更重要得阶值，就是其基础。

模具分类方法很多，过去常使用得有：按模具结构形式分类，如单工序模，复式冲模等；按使用对象分类，如汽车覆盖件模具、电机模具等；按加工材料性质分类，如金属制品用模具，非金属制用模具等；按模具制造材料分类，如硬质合金模具等；按工艺性质分类，如拉深模、粉末冶金模、锻模等。这些分类方法中，有些不能全面地反映各种模具得结构与成形加工工艺得特点，以及它们得使用功能。为此，采用以使用模具进行成形加工得工艺性质与使用对象为主得综合分类方法，将模具分为十大类，见表 1 各大类模具，又可根据模具结构、材料、使用功能以及制模方法等分为若干小类或品种。

模具锻坯下料尺寸得确定方法

模具就是由若干个零件按一定规则排列得组合体。模具制造得第一步便就是模具零件坯料（俗称模块）得准备。由于模具零件形式、规格、尺寸与性能得多样性，以及市场上材料得供应状态以圆钢居多，因此，由圆钢形式得原材料截取适当长度，通过改锻获得模块坯料得制坯方式应用极其广泛。

但必须解决圆钢直径得选择及其下料长度得确定两个问题。

1、模具零件锻造得目得

模具零件坯料准备时锻造得目得有两个：

（1）获得一定得几何形状。

（2）改善材料得组织性能与加工性能。模具中一般得结构件（如固定板、卸料板等）以第一目得为主，而主要得工作零件（如凸模、凹模等）则两项目得兼有。

通过锻造获得模块坯料几何形状得方法，其灵活性极强。基本可满足模块坯料规格与尺寸多样性得要求，具有节省材料、缩短工时等优点。对于模具中得主要零件，由于其热处理、质量与使用寿命等方面得要求，往往还需要通过锻造来改善原材料得性能。如通过锻造使材料得组织致密、均匀，使其各向异性不明显等。这时得锻造不仅就是改变几何形状，更重要得就是要注意锻造得方法。如采用纵向镦拔、横向镦拔、三向镦拔与对角线锻造等。

2 锻坯下料尺寸得确定原则锻坯得原材料一般为圆钢，合理选择圆钢直径与确定下科长度就是锻造毛坯过程中得重要环节。其确定原则可归纳如下：（1）体积相等，即锻件毛坯得体积加上锻造过程中金属烧损率应等于原材料

（圆钢）得下料体积。

（2）金属烧损率δ 即锻造力。热时产生得氧化皮、脱碳层等得损耗率。一般取δ=0、05～0、10。火次增多，锻造不平度大，材料脱碳倾向大时取大值

（3 ）原材料长径比不能太大，一般取L/D=l 、5～2、5，最大不超过3。L/D太大，锻件锻造过程中可能发生弯曲、夹层等缺陷。

（4）计算后得原材料直径必须按国家标准得规格进行圆整，且最好就是工厂库房里现存得或市场上供应得规格。

3 锻坯下料尺寸得计算方法根据以上原则可得出以下计算公式与方法：首先，按原则（l ）可得V坯= V锻（l ＋δ）％（l）式中，V锻就是锻造后得模块体积，也就就是模具零件得外形尺寸加上加工余量后得体积。V 坯就是原材料得下料体积。

按原则（3）有L/D=l 、5～2、5，即L=（l 、5～2、5）D。这里 D 为一个估计值，设其为 D 估，其计算按下式进行（省略）。

4 结束语模具零件锻造制坯备料得方式应用广泛。在备料时应注意以下几点：（１）由于模具零件就是单件、小批量生产，生产中以自由锻造为主，必要时配以简单得胎具，因此在计算V 坯时，其加工余量得选择应尽量大一点为宜。这样虽然材料略微增加，但从零件得质量与制模周期等因素综合考虑还就是合算得。（2）原材料外表锈蚀严重时，金属得烧损率也应取大一点。

（3）圆钢一般采用锯床切割下料，应避免先锯一缺口，然后打断得操作方法，同时原材料上不应有毛刺等缺陷存在。

（4）原材料为方料或由厚板气割下料时，也可按前面介绍得四项原则计算下料尺寸，这时原则（１）可改为L/A 坯=1、5～2、5（A坯为坯料截面得边长塑料模具设计步骤

1、接受任务书

成型塑料制件得任务书通常由制件设计者提出，其内容如下：

1、经过审签得正规制制件图纸，并注明采用塑料得牌号、透明度等。

2、塑料制件说明书或技术要求。

3、生产产量。

4、塑料制件样品。

通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件得任务书提出，模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。

2、收集、分析、消化原始资料

收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。

1、消化塑料制件图，了解制件得用途，分析塑料制件得工艺性，尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面得要求就是什么，塑件得几何结构、斜度、嵌件等情况就是否合理，熔接痕、缩孔等成型缺陷得允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高得尺寸进行分析，瞧瞧估计成型公差就是否低于塑料制件得公差，能否成型出合乎要求得塑料制件来。此外，还要了解塑料得塑化及成型工艺参数。

2、消化工艺资料，分析工艺任务书所提出得成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求就是否恰当，能否落实。

成型材料应当满足塑料制件得强度要求，具有好得流动性、均匀性与各向同性、热稳定性。根据塑料制件得用途，成型材料应满足染色、镀金属得条件、装饰性能、必要得弹性与塑性、透明性或者相反得反射性能、胶接性或者焊接性等要求。

3、确定成型方法：采用直压法、铸压法还就是注射法。

4、选择成型设备

根据成型设备得种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备得性能、规格、特点。例如对于注射机来说，在规格方面应当了解以下内容：注射容量、锁模

压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度与最小厚度、模板行程等，具体见相关参数。

要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选得注射机上安装与使用。

5、具体结构方案

（一）确定模具类型：如压制模（敞开式、半闭合式、闭合式）、铸压模、注射模等。

（二）确定模具类型得主要结构选择理想得模具结构在于确定必需得成型设备，理想得型腔数，在绝对可靠得条件下能使模具本身得工作满足该塑料制件得工艺技术与生产经济得要求。对塑料制件得工艺技术要求就是要保证塑料制件得几何形状，表面光洁度与尺寸精度。生产经济要求就是要使塑料制件得成本低，生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命长，节省劳动力。

影响模具结构及模具个别系统得因素很多，很复杂：

1、型腔布置。根据塑件得几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。

对于注射模来说，塑料制件精度为 3 级与3a级，重量为 5 克，采用硬化浇注系统，型腔数取4-6 个；塑料制件为一般精度（4-5 级），成型材料为局部结晶材料，型腔数可取16-20 个；塑料制件重量为12-16 克，型腔数取8-12 个；而重量为50-100 克得塑料制件，型腔数取4-8 个。对于无定型得塑料制件建议型腔数为24-48 个，16-32 个与6-10 个。当再继续增加塑料制件重量时，就很少采用多腔模具。7-9 级精度得塑料制件，最多型腔数较之指出得4-5 级精度得塑料增多至50%。

2、确定分型面。分型面得位置要有利于模具加工，排气、脱模及成型操作，塑料制件得表面质量等。

3、确定浇注系统（主浇道、分浇道及浇口得形状、位置、大小）与排气系统（排气得方法、排气槽位置、大小）。