模具设计的要点

模具设计的要点

.模具设计的要点

（）模具材料的选用：模芯材料的选择以资源、成本、寿命要求为基本原则，以及耐热、耐磨、耐蚀性要好，易于切削加工、熔焊、不生锈等。被用来做模具（模芯、模套）的材料主要有：碳素结构钢（＃钢应用最广）；合金

结构钢（如、等）；合金工具钢等。而对于挤管式模芯的结构特点，其长嘴定径区是一个薄壁圆管，一般不易进行热处理，其耐磨性要求较严，尤其是用于绝缘挤出的模芯，多用耐磨的合金钢（如）制成。模套材料的耐磨要求可以

降低，而加工精度必须提高，往往模套以＃钢制成，内表面镀铬抛光达▽。

（）挤压式模芯（无嘴）的结构尺寸如下图：

－

1

－‘1－1－‘1－1

－

1

－1－’1－φ1－φ‘1

在材料确定后，以工艺的合理性，兼顾加工的可能性恰当设计各部尺寸，应注意的要点如下：

）外锥角φ

1

：根据机头结构和塑料流动特性设计，锥角控制在°以下，角度越小，流道越平滑，突变小，对塑料层结构有益。在挤出聚乙烯等结晶性高聚物时，对突变而导致的预留内应力的避免尤其重要，只有充分予以注意才能有效的提高制品的耐龟裂性能。角度的大小往往根据机头内部结果特点决定。

）模芯外锥最大直径’

1

：该尺寸是由模芯支持器（或模芯座）的尺寸决定的，要求严格吻合，不得出现“前台”，也不可出现“后台”，否则将造成存胶死角，直接影响塑料层组织和表面质量。

）内锥最大直径

1：该尺寸主要决定于加工条件和模芯螺柱的壁厚，在保证螺纹强度和壁厚的前提下，

1

越大越

好，便于穿线。

）模芯孔径

1：这是对挤出质量影响最大的结构尺寸，按线芯结构特性及其尺寸设计。一般情况下，单线取

1

＝

线芯直径＋（～）；绞合线芯取＝线芯外径＋（～）。既不能太大，也不能太小。因为过大了，一则形成线芯的摆动而造成挤出偏芯，再则会出现倒胶，既有害挤包层质量，又有可能造成断线。而过小，则易刮伤线芯，也使模具寿

命降低；对绞线而言，由于线径不均，模孔

1

过小时，则是断线的主要原因。通常为加工便利，且模芯孔径尺寸系列

化，则多取模芯孔径

1

为整数。

）模芯外锥最小直径‘

1：‘

1

实际上是决定模芯出线端口厚度的尺寸，端口厚度△＝（‘

1

－

1

）不能太薄，否则影响

使用寿命；也不宜太厚，否则塑料熔体流道发生突变，并且形成涡流区，引发挤出压力的波动，而且易形成死角，影响塑料层质量，一般模芯出线端口的壁厚控制再～1mm为宜。

）模芯定径区长度

1：

1

决定线芯通过模芯的稳定性，但也不能设计的太长，否则将造成加工困难，工艺上的必

要性也不大，一般

1＝（～）

1

，且模芯孔径

1

较大时选下限，否则，反之。

）模芯锥体长度‘

1

：这往往是设计给出的参考尺寸，从上图不难看出，φ1∕（’1－‘1）∕‘1，亦即‘1＝（’1－‘1）∕【（φ1∕）】。

所以‘

1可以依据上述决定的尺寸确定，经计算确定‘

1

的长度，如果太长或太短，与机头内部结构配合不当，可回

过头来修正锥角φ

1，然后再计算‘

1

直至合适。

（）挤压式模套的结构尺寸如下图：

－－′－－－

－－－′－φ

）模套压座外径：根据模套座(或机头结构内筒直径)设计，一般小于筒径内孔～1.5mm，此间隙是工艺调整偏芯、

确保同心度的必要因素，间隙不能太小，否则满足不了调偏的需要；间隙太大也不行，因为太大影响模套的稳固性，甚至在挤出过程中发生自行偏斜。

）内锥最大直径′：这是模套设计的精密尺寸之一。其大小必须严格与模套座（或机头内锥）末端内径一致，否则组装模套后将产生阶梯死角，这是工艺所不允许的。

）模套定径区直径：这又是模套设计的精密尺寸之一。要根据产品直径、各挤出工艺参数及挤制塑料特性来严格设计。一般＝成品标称直径＋（～）。

）模套内锥角φ:角φ是由′、及模套长度制约的，角φ又同时受到与其配套的模芯的外锥角的制约，角φ必须大于模芯外锥角～°，若没有这个角度差，便保证不了挤出压力，当然挤出压力也不能太大，因为这样会影响挤出产量，因此角度差也不能太大。角φ和′、一样都不能按参考尺寸设计，因此三个尺寸必须同时精密计算，相互修正，并在加工中依照尺寸和进行调整。

）模套定径区长度：一般取＝（～）为宜，长一些对定型有利，但越长阻力越大，影响产量。所以，当较大时，不能取上限。

）模套压座厚度：按模套座深度（或机头内筒出口处深度）设计，一般要大～0.5mm。

）模套外径′：根据模套压盖内孔设计一般要小于压盖内孔～3mm，但也不宜过小，否则间隙过大将造成散热不均匀。

）模套总长：这是设计给出的参考尺寸，由和可调整的长度来确定。

（）挤管式模芯（长嘴）的结构尺寸如下图所示：

－－′－δ－－′

－－－－′

挤管式长嘴模芯的结构尺寸除定径区外，其余外形尺寸与挤压式模芯设计基本相同，现对挤管式模芯定径部分的尺寸设计做一简述。

）模芯定径区内径：又叫模芯孔径。该尺寸根据选用材料的耐磨性、半制品尺寸大小及其材质与外径规整程度

等设计，一般设计为＝

线芯＋（～）或＝

缆芯

＋（～），主要因为线芯尺寸较小且规则，而缆芯较大且外径尺寸不规

则的缘故。为了模具系列化，通常将模芯孔径加工成整数尺寸。

）模芯定径区外圆柱（长嘴）直径′：从上图可看出′决定于尺寸及其壁厚δ，即′＝＋δ。壁厚的设计既要考虑模芯的寿命，又要考虑塑料的拉伸特性及电线电缆塑料层的挤包紧密程度，一般设计为′＝＋（～），即模芯嘴壁厚为～1.5mm。这个数值不能太大，否则拉伸比就大，塑料层拉伸后强度提高，而延伸率下降，影响电线电缆的弯曲性能；但也不能太小，太小因过薄使其使用寿命降低。

）定径区外圆柱（模芯嘴）长度：该尺寸依据尺寸考虑挤出塑料成型特性设计，一般设计为＝（～），值大取下限，值小取上限，用于挤护套的模芯取下限，挤绝缘时取上限。

）定径区内圆柱（承线）长度′：该尺寸由加工条件，半制品结构特性决定。无论如何′必须比长度大～4mm，