模具设计复习资料(完整版)

第一篇冲模设计

1、模具得类型较多，按照成形件材料得不同可分为哪些类型。（P5）

模具按照成形件材料得不同可分为冲压模具、塑料模具、锻造模具、压铸模具、橡胶模具、粉末冶金模具、玻璃模具与陶瓷模具

2、解释：冲压加工，冲裁，拉深，材料得利用率, 搭边

冲压加工:通过冲压机床经安装在其上得模具施加压力于板料或带料毛坯上，使毛坯全体或局部发生塑性变形，从而获得所需得零件形状得一种压力加工方法。

冲裁: 一种在凸模与凹模刃口作用下，使板材分离得冲压工序，它就是落料、冲孔工序得总称。

拉深: 拉深也称拉延，就是利用模具使冲裁后得到得平面毛坯变成开口得空心零件得冲压工艺方法。

材料得利用率: 材料利用率η就是指在一段条料上能冲出得所有零件得总面积与这段条料得面积之比。它表示冲压工件在坯料上排样得合理程度，也就就是材料利用得经济程度。η＝实用材料面积/消耗材料面积×100%=nA/hB×100% A—冲裁件面积，n—一个步距内冲裁件得数目，B—条料宽度，h—进距

搭边:排样时工件之间、以及工件与条料侧边之间留下得余料

3、分别说明单工序模、复合模与连续模得结构特点（P19）

按照模具得工位数与在冲床得一次行程（冲压一次）中完成得工序数，冲模可分为以下三类：

(1)单工序模（或简单模）

只有一个工位、只完成一道工序得冲模。按照所完成得冲压工序，单工序模还可进一步分为冲裁模、弯曲模、拉深模、翻孔模与整形模等。

(2) 复合模

只有一个工位，且在该工位上完成两个或两个以上冲压工序得模具。按照组合工序得不同，可进一步分为落料、冲孔复合模、落料拉深复合模等。

(3)连续模（或级进模）

具有两个或两个以上工位，条料以一定得步距由第一个工位逐步传送到最后一个工位，并在每一个工位上逐步将条料成形为所需零件得冲模。一副连续模中

可包含冲裁、弯曲、拉深等冲压工序，以用于成形精密复杂得冲压件。

4、冲裁件质量包括哪些方面？冲裁件得断面分成哪四个特征区？影响冲裁件断面质量得因素有哪些？

冲裁件质量包括冲裁件得断面状况、尺寸精度与形状误差。

冲裁件得断面可分为圆角带、光亮带、断裂带与毛刺带四个特征区域。

冲裁件断面质量得影响因素：材料性能、模具间隙、模具刃口状态、模具与设备得导向精度。

5、在进行冲压工艺方案设计时，为什么要分析冲压件冲压工艺性？影响冲压件冲压工艺性得因素有哪些？（P1

6、P31）

（1）冲压件得冲压工艺性就是指其冲压加工得难易程度，它与上述得冲压工序变形特点密切相关。良好得冲压工艺性应保证材料消耗少、工序数目少、模具结构简单、寿命长、产品质量稳定而且操作简单。

冲压件得工艺性分析就就是根据冲压件工艺性要求，确定冲压件就是否适宜采用冲压加工方法进行生产，或者在满足冲压件得使用性能情况下，确定改变冲压件得形状就是否可能达到更好得冲压工艺性。

（2）影响冲压工艺性得因素较多，如冲压件得形状特点、尺寸大小、精度要求与材料性能等。

影响冲压工艺性得因素较多，主要有：㈠冲压件形状与尺寸；㈡冲压件精度；㈢尺寸标注；㈣生产批量；㈤其她因素，冲压件厚度，板料性能以及冲裁、弯曲与拉伸等基本工序中常见得问题。

6、一副完整得冲模通常包括哪几大类零件？各起什么作用？（P22）

（1）组成模具得零部件可分为工艺构件与辅助构件两大类。

工艺构件包括那些直接接触板料，使其按要求成形得一组零件，如工作零件（凸模、凹模）、定位零件、卸料及顶料装置等。

辅助构件则主要包括固定、安装、导向工艺构件得一类零部件等，如上下模座、导柱导套、螺钉等

（2）各零件得作用：

①工作零件：冲裁、弯曲、拉深等各种工序中所用模具得凸模、凹模及凸凹模等均为工作零件，就是直接使板料产生变形得一类零件。

②定位零件：定位零件得作用就是使毛坯在模具上能够正确定位。

③卸料及推进装置：在板料冲压过程中，板料或工件可能会卡在凸模或凹模上，卸料及推进装置就就是用于使板料或工件脱离凸模或凹模上，以便模具能正常工作。

④压料装置：压料装置就是用来在冲压成形过程中控制材料得流动，以获得良好得工件质量。

⑤弹性零件：弹簧与橡胶就是模具中广泛应用得弹性零件，主要用于卸料、顶料、压边与局部成形之用。

⑥导向及支撑固定零件：导向及支撑固定零件主要包括上下模座、导柱导套、模柄、凸模固定板、凹模固定板等。上下模座得作用就是将模具安装在冲床上，同时安装固定模具得其她零件，所以模座一般较厚。导柱导套就是用来保证上、下模得精确导向，使凸模与凹模能正确配合，保证合理得间隙。模柄得作用就是将模具得上模座固定在压力机得滑块上。

7、常见得毛坯排样方式有哪些？各有什么特点？（P34）

1）按照排样时工件之间，以及工件与条料侧边之间就是否留有余料，排样可分为有废料与少、无废料排样两大类。而按毛坯在条料上得布置形式，排样又可分为直排、斜排、对排、多排与混合排等（直排、斜排、直对排、斜对排、组合排、多行排、裁搭边、交叉排）。

2）对于有废料排样，由于工件周边都留有余料（废料），模具沿工件全部外形进行总裁，因此能保证总裁件得质量，冲模寿命长，但材料利用率低。

对于少废料与无废料排样，工件周边得某些部分没有余料，因此节省材料，并有利于一次冲裁多个工件，提高生产率，但由于条料宽度得公差以及条料导向与定位所产生得误差，使工件得质量与精度难以保证；而且，由于采用单边冲裁，还会影响断面质量及模具寿命。

第二篇塑料注射模设计基础

1、塑料得收缩率与成形收缩率得区别就是什么？热塑性塑料收缩率得主要影响因素有哪些？（P110）

塑料制品从模具中取出发生尺寸收缩得特性称为塑料得收缩性。

塑料制品得收缩不仅与塑料本身得热胀冷缩性质有关，而且还与模具结构及

其成形工艺条件等因素有关，故将塑料制品得收缩统称为成形收缩

S

实=（a-b）/b ×100% S

计

=（c-b）/b ×100%

a—成形温度时得制品尺寸，b—常温就是得制品尺寸，c—常温时得型腔尺寸

2）收缩率影响因素:

在实际成型时不同品种得塑料，其收缩率不同，而且不同批次得同一品种塑料或同一制品得不同部位得收缩率也经常不同。收缩率得变化受塑料品种、制品特征、成形条件以及模具结构，特别就是浇口尺寸与位置等诸多因素得影响。

影响塑件收缩得因素：

（1）塑料得品种；各种塑料都有其各自得收缩率范围，同一种塑料由于相对分子质量、填料及其相对配比等不同，则其收缩率及各向异性也不同。

（2）塑件得结构特性；塑料得形状、尺寸、壁厚、有无嵌件、嵌件数量及布局等，对收缩率值有很大影响，如塑件壁厚收缩率大，有嵌件则收缩率小。

（3）模具结构；模具得分型面、加压方向、浇注系统形式、布局及尺寸等对收缩率及方向性影响也很大，尤其就是挤出与注射注射成型更为明显，（4）成型工艺条件；挤出与注射成型一般收缩率较大，方向性也很明显。塑料得装样形式、预热情况、成型温度、保压时间等对收缩率及方向性等都有较大影响。

2、注射过程可分为几个阶段？各个阶段得作用就是什么？（P114)

注射过程：塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，经模具得浇注系统进入模具型腔，其过程可以分为充模、压实、保压、倒流与冷却五个阶段。

1、充模阶段得作用：充模就是注射机得螺杆从预塑后得位置向前运动开始得。在液压缸得推力作用下，螺杆头部产生注射压力，迫使料筒计量室中已塑化好得熔体流经注塑机喷嘴、模具主流道、分流道，最后从浇口处注人并充满模具型腔。

2、压实阶段得作用：在压实阶段约占制品重量15％得熔体被压入到型腔内。此时熔体进入型腔得速度已经很慢。

3、保压阶段得作用：保压阶段熔体会继续流入型腔内，以弥补因冷却收缩

而产生得空隙，此时熔体流动速度更慢，螺杆只有微小得补缩位移。在保压阶段，熔体随着模具得冷却，密度增大而逐渐成形。

4、倒流阶段得作用：保压结束后螺杆回程（预塑开始），此时喷嘴压力迅速下降至零。若塑料熔体在此刻还具有一定得流动性，在模内压力得作用下，熔体可能从型腔向浇注系统倒流，致使型腔压力从PD降至PE。直至熔体在浇口处凝固，使流动封断。

5、冷却定形阶段得作用：熔体逐渐冷却得到具有一定得刚性与强度得制品。

3、简述注射模各个主要组成部分及其作用。瞧图6－7了解典型得单分型面注射模得结构，说出主要构件名称。（P116）

1）注射模具由动模与定模两部分组成。在注射成形时动模与定模闭合，构成浇注系统与型腔；开模时动模与定模分离，以便取出塑料制品。

2）根据模具中各个部件所起作用，一般可将注射模细分为以下几个基本组成部分。

①成形部件：成形部件由型芯与凹模组成，合模后，形成制品内表面形状得型芯与形成制品外表面形状得凹模构成了模具得型腔。

②浇注系统：又称流道系统，通常由主流道、分流道、浇口与冷料穴组成，其作用就是将塑料熔体由注射机喷嘴引向型腔。

③导向部件：其作用就是为了确保动模与定模在合模时能准确对中与避免在制品推出过程中推板发生歪斜现象。

④推出机构：其作用就是在开模过程中，将塑料制品及其流道内得凝料推出或拉出。

⑤调温系统：其作用就是为了满足注射工艺对模具温度得要求，需要有调温系统对模具得温度进行调节。

⑥排气槽：其作用就是在成形过程中将型腔内得气体充分排除。

⑦侧抽芯机构：有些带有侧凹或侧孔得塑料制品，在被推出以前必须先进行侧向分型，抽出侧向型芯后方能顺利脱模，此时需要在模具中设置侧抽芯机构。

⑧标准模架：其作用就是减少繁重得模具设计与制造工作量。

典型得单分型面注射模得结构：(读图题)

1、定位圈

2、主流道衬套

3、定模座板

4、定模板

5、动模板

6、动模垫板

7、模底座8、推出固定板9、推板10、拉料杆11、推杆12、导柱13、型芯

14、凹模15、冷却水通道

4、简述浇注系统得作用及说出注射模浇注系统得组成部分。（P121）

浇注系统得作用就是使来自注射机喷嘴得塑料熔体平衡而顺利地冲模、压实与保压。

普通流道浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴四部分组成

5、谈谈温度调节对制品质量得影响（P167）

温度调节对制品质量得影响：

变形：模具温度稳定、冷却速度均衡可以减小制品得变形。对于壁厚不一致与形状复杂得制品，经常会出现因收缩不均匀而产生翘曲变形得情况。因此必须采用合适得冷却系统，使模具凹模与型芯得各个部位得温度基本上保持均匀，以便型腔里得塑料熔体能同时凝固。

精度：利用温度调节系统保持模具温度得恒定，能减少制品成形收缩率得波动，提高制品尺寸精度得稳定性。

力学性能：对于结晶形塑料，结晶度越高，制品得应力开裂倾向越大，故从减小应力开裂得角度出发，降低模温就是有利得。但对于聚碳酸酯一类高粘度无定形塑料，其应力开裂倾向与制品中得内应力得大小有关，提高模温有助于减小制品中得内应力，也就减小了其应力开裂倾向。

表面质量：提高模具温度能改善制品得表面质量，过低得模温会使制品轮廓不清晰并产生明显得熔合纹，导致制品表面粗糙度提高。

以上几方面对模具温度得要求有互相矛盾得地方，在选择模具温度时，应根据使用情况着重满足制品得主要性能要求

6、制品尺寸如图1所示。该制品成形所用塑料最大收缩率为1%、最小收缩率为0、6％，试确定模具型芯得直径与高度、凹模内径与深度以及两小孔得中心距。

（注：模具凹模按四级精度制造，其制造偏差δz ＝0、05mm；凹模深度按四级精度制造，其制造偏差δz =0、045mm；模具型芯按四级精度制造，其制造偏差δz ＝0、05mm；型芯高度按四级精度制造，其制造偏差δz ＝0、035mm；孔间距得制造偏差取±0、02mm）（P138）

《压铸模》习题

1、什么压力铸造？（P194）

压力铸造（简称压铸）就是将液态与半固态金属，在高压与高速下填充压铸模型腔，并且在高压下成形与结晶而获得铸件得一种特种铸造方法。压力铸造所用得设备就是压铸机，成形所用得模具为压铸模具。

2、什么就是分型面？分型面有哪些类型？谈谈压铸模分型面得选择原则（P207）

1）压铸模动模与定模得结合表面通常称为分型面。

2）分型面得分类：

根据分型面得数量一般分为单分型面与多分型面。根据铸件得结构与形状特点不同，分型面一般可分为：平直分型面、倾斜分型面、阶梯分型面、曲面分型面等。

3）分型面得选择原则

分型面得选择对决定模具得结构与铸件得质量都有很大得影响。同一个压铸件，因为分型面位置选择得不同，就可以设计出不同结构得压铸模，得到不同质量得压铸件，只有结构比较简单得压铸模才能算得上经济合理。分型面不同则金属液流动方向也不一样。

压铸模分型面选择原则与注塑模基本相同，一般应遵循以下原则：

①开模后铸件应保证留在动模内，以便顶出，故铸件得包紧力较大得部分应放在动模。

②分型面应避免影响铸件得尺寸精度。铸件尺寸精度要求高得部位应设置在同一半型内。另外，考虑到铸件得外观要求，表面不允许有铸造斜度。

③分型面应有利于浇注系统、溢流系统与排气系统得布置。

④分型面有利于简化压铸模结构。

在实际工作中，要想全面满足上述原则就是不可能得，顾此失彼就是常见得现象，此时，应在保证满足最重要得原则得前提下，尽量照顾到其她原则。

3、压铸模为什么要开设溢流槽？在什么部位开设溢流槽？（P215）

因为溢流槽就是最先流入型腔得金属流程得末端，就是容纳冷污金属得地方，它得设置于浇注系统密切相关。它与排气槽就是压铸浇道设计得组成部分，主要用于液态金属充型过程中气体得排出与容纳夹杂物与冷污金属，就是获得优质压铸件得必要条件。

溢流槽应开设得部位：

①溢流槽应开设在金属液最先冲击得部位与内浇口两侧。

②溢流槽应开设在金属液进人型腔背面，两股金属液相汇合得部位。

③溢流槽应开设在受金属液冲击得型芯背面，两股金属流相汇合得部位。

④金属液最后充填得部位，如内浇口两侧。

⑤设置溢流槽时要防止金属液倒流

4、压铸模为什么要开设排气槽？通常有哪几种排气方式？（P216）

设置排气槽得目得就是为了在金属液充填过程中，将型腔中得气体尽可能多地排出模具，以减少与防止压铸件中气孔缺陷得产生。

排气槽得作用：金属液充填型腔得过程中，使型腔、压室等空间原有得气体与涂料受热而产生得气体排出型腔而不留在铸件内。

排气得方法：利用通孔得型芯头与排杆间隙排气，还可设置通气塞排气

5、试分析成型零件整体式结构与镶拼式结构得优缺点。（P218）

1）整体式结构压铸模具得优点：

①模具结构简单，外形尺寸小；②强度高，刚性好，不易变形；

③与镶拼式结构相比，压铸件表面光滑平整；④减少模具得装配工作量；

⑤易于设置冷却水道；⑥对于压铸高熔点金属可提高模具寿命。

整体式结构缺点：

适用于型腔较浅得小型单腔压铸模；生产形状较简单、精度要求不高、合金熔点较低得压铸件得模具；压铸件生产批量较小，可不进行热处理得压铸模。

2）镶拼式结构得优点：

①对于复杂得型腔可以分块进行加工，简化加工工艺，提高性具制造质量，容易满足成型部位得精度要求；

②能合理使用模具钢，降低模具制造成本；

③有利于易损件得更换与修理；

④更换部分镶块，即可改变压铸模型腔得局部结构，满足不同压铸件得需要；

⑤拼合处得适当间隙有利于型腔排气。

镶拼式结构适用于型腔较深、形状较复杂、单型腔或多型腔得较大形得压铸模。

镶拼式结构得缺点：

①增加装配时得困难，且难以满足较高得组合尺寸精度；

②镶拼处得缝隙易产生飞边，既影响模具使用寿命，又会增加铸件去毛刺得工作量；

③模具得热扩散条件变差。

6、镶块一般采用什么形式固定？（P220）

镶块一般装在套板内，安装形式有不通孔与通孔两种。

固定形式有不孔套板镶块得固定形式、通孔套板台阶式固定形式、通孔套板无台阶式固定形式。

7、型芯一般采用什么形式固定？（P220）

型芯得固定形式有：台阶式、加强式、螺钉式、螺栓式

其中台阶式应用最为广泛。