隨著汽車制造業(yè)和IT制造業(yè)的飛速發(fā)展,國內(nèi)模具工業(yè)取得了飛速發(fā)展,據(jù)了解,我國模具行業(yè)中塑料模具的占比可達30%,預(yù)計在未來模具市場中,塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高,且發(fā)展速度將快于其他模具。
塑料模具設(shè)計要考慮的結(jié)構(gòu)要素有:
1、分型面,即模具閉合時凹模與凸模相互配合的接觸表面。它的位置和形式的選定,受制品形狀及外觀、壁厚、成型方法、后加工工藝、模具類型與結(jié)構(gòu)、脫模方法及成型機結(jié)構(gòu)等因素的影響。
2、結(jié)構(gòu)件,即復(fù)雜模具的滑塊、斜頂、直頂塊等。結(jié)構(gòu)件的設(shè)計非常關(guān)鍵,關(guān)系到模具的壽命、加工周期、成本、產(chǎn)品質(zhì)量等,因此設(shè)計復(fù)雜模具核心結(jié)構(gòu)對設(shè)計者的綜合能力要求較高,盡可能追求更簡便、更耐用、更經(jīng)濟的設(shè)計方案。
3、模具精度,即避卡、精定位、導(dǎo)柱、定位銷等。定位系統(tǒng)關(guān)系到制品外觀質(zhì)量,模具質(zhì)量與壽命,根據(jù)模具結(jié)構(gòu)不同,選擇不同的定位方式,定位精度控制主要依靠加工,內(nèi)模定位主要是設(shè)計者充分去考慮,設(shè)計出更加合理易調(diào)整的定位方式。
4、澆注系統(tǒng),即由注塑機噴嘴至型腔之間的進料通道,包括主流道、分流道、澆口和冷料穴。特別是澆口位置的選定應(yīng)有利于熔融塑料在良好流動狀態(tài)下充滿型腔,附在制品上的固態(tài)流道和澆口冷料在開模時易于從模具內(nèi)頂出并予以清除(熱流道模除外)。
5、塑料收縮率以及影響制品尺寸精度的各項因素,如模具制造和裝配誤差、模具磨損等。此外,設(shè)計壓塑模和注塑模時,還應(yīng)考慮成型機的工藝和結(jié)構(gòu)參數(shù)的匹配。在塑料模具設(shè)計中已廣泛應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)。
其實鑄造模具在實際的生產(chǎn)中,使用還是比較廣泛的,當(dāng)使用到鑄造模具的時候,因為不同的部位所承重的外部壓力,以及溫度的變化都是不同的,所以,模具在工作的過程中,造成損壞的形式也是多樣化的。
當(dāng)鑄造模具發(fā)生損傷的時候,其實就是鑄造模具已經(jīng)不具備正常工作的能力,但是經(jīng)過小編長期的研究和調(diào)查得出,失去使用價值主要是因為,鑄造模具發(fā)生斷裂。其次是鑄造模具出現(xiàn)嚴重的磨損,然后就是鑄造模具出現(xiàn)較為嚴重的變形等,而導(dǎo)致上述情況發(fā)生的主要原因是:在原材料的選擇上出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象,以及熱處理時發(fā)生不當(dāng),還有就是鑄造模具的加工,還不夠成熟等,所以選擇合適的原材料,利用比較合理的熱處理工藝,提升鑄造模具加工的工藝等,都是可以適當(dāng)?shù)奶嵘T造模具整個的使用壽命。
模具使用性能有什么?
1.密度?。核芰厦芏刃。瑢τ跍p輕機械設(shè)備重量和節(jié)能具有重要的意義,尤其是對車輛、船舶、飛機、宇宙航天器而言。
2.比強度和比剛度高:塑料的強度不如金屬高,但塑料密度小,所以比強度(σb/ρ)、比剛度(E/ρ)相當(dāng)高。尤其是以各種高強度的纖維狀、片狀和粉末狀的金屬或非金屬為填料制成的增強塑料,其比強度和比剛度比金屬還高。
3.化學(xué)穩(wěn)定性好:絕大多數(shù)的塑料都有良好的耐酸、堿、鹽、水和氣體的性能,在一般的條件下,它們不與這些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
4.電絕緣、絕熱、絕聲性能好。
5.耐磨和自潤滑性好:塑料的摩擦系數(shù)小、耐磨性好、有很好的自潤滑性,加上比強度高,傳動噪聲小,它可以在液體介質(zhì)、半干甚至干摩擦條件下有效地工作。它可以制成軸承、齒輪、凸輪和滑輪等機器零件,非常適用于轉(zhuǎn)速不高、載荷不大的場合。
6.粘結(jié)能力強。
7.成型和著色性能好。
模具設(shè)計原理?
1、批量的大小實驗用,模具產(chǎn)量小時,可采用木材或樹脂進行制造。但是,如果實驗用模具是為了獲得制品有關(guān)收縮、尺寸穩(wěn)定性及循環(huán)時間等的數(shù)據(jù)時,應(yīng)該使用單型腔模具來實驗,且能其能在生產(chǎn)條件下運用。模具一般用石膏、銅、鋁或鋁-鋼合金制造,很少用到鋁-樹脂。
2、幾何形狀設(shè)計,設(shè)計時,經(jīng)常要綜合考慮尺寸穩(wěn)定性及表面質(zhì)量。例如,制品設(shè)計和尺寸穩(wěn)定性要求采用陰模(凹模),但是表面要求光澤度較高的制品卻要求使用陽模(凸模),這樣一來,塑件訂購方會綜合考慮到這兩點,以使制品能在好的條件下進行生產(chǎn)。經(jīng)驗證明,不符合實際加工條件的設(shè)計往往是失敗的。
3 、尺寸穩(wěn)定,在成型過程中,塑件與模具接觸的面要比離開模具部分的尺寸穩(wěn)定性更好。如果日后由于材料剛度的需要要求改變材料厚度,可能導(dǎo)致要將陽模轉(zhuǎn)換為陰模。塑件的尺寸公差不能低于收縮率的10%。
4 、塑件表面 ,就成型材料能夠包住的范圍而言,塑件可見面的表面結(jié)構(gòu)應(yīng)在與模具接觸處成型。如果可能的話,塑件的光潔面不要與模具表面接觸。就像采用陰模制造浴盆和洗衣盆的情況。
5、修飾, 如果使用機械式水平鋸鋸掉塑件的夾持邊,在高度方向上,至少要有6~8mm的余量。其他的修整工作,如磨削、激光切削或射流,也留有余量。刀口模切割線間的間隙小,沖孔模修整時的分布寬度也很小,這些都是要注意的。
6 、收縮和變形 ,塑料易收縮(如PE) ,有些塑件易變形,無論如何預(yù)防,塑件在冷卻階段都會發(fā)生變形。在這種條件下,就要改變成型模具的外形來適應(yīng)塑件的幾何偏差。例如:盡管塑件壁保持平直,但其基準中心已偏離10mm ;可以抬高模具底座,以調(diào)整這種變形的收縮量。
7、收縮量, 在制造吸塑成型模具時一定要考慮到下列的收縮因素。
① 成型制品收縮。如果不能清楚地知道塑料的收縮率,則取樣或用相似形狀的模具通過試驗來得到。注意:通過這種方法只能得到收縮率,不能得到變形尺寸。
② 中間介質(zhì)的不利影響造成的收縮,如陶瓷、硅橡膠等。
③ 模具所用材料的收縮,如鑄造鋁時的收縮。
在外力作用下使坯料成為有特定形狀和尺寸的制件的工具。廣泛用于沖裁、模鍛、冷鐓、擠壓、粉末冶金件壓制、壓力鑄造,以及工程塑料、橡膠、陶瓷等制品的壓塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的輪廓或內(nèi)腔形狀,應(yīng)用具有刃口的輪廓形狀可以使坯料按輪廓線形狀發(fā)生分離(沖裁)。應(yīng)用內(nèi)腔形狀可使坯料獲得相應(yīng)的立體形狀。模具一般包括動模和定模(或凸模和凹模)兩個部分,二者可分可合。分開時取出制件,合攏時使坯料注入模具型腔成形。模具是精密工具,形狀復(fù)雜,承受坯料的脹力,對結(jié)構(gòu)強度、剛度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有較高要求,模具生產(chǎn)的發(fā)展水平是機械制造水平的重要標志之一。
模具產(chǎn)量小時,可采用木材或樹脂進行制造。但是,如果實驗用模具是為了獲得制品有關(guān)收縮、尺寸穩(wěn)定性及循環(huán)時間等的數(shù)據(jù)時,應(yīng)該使用單型腔模具來實驗,且能其能在生產(chǎn)條件下運用。模具一般用石膏、銅、鋁或鋁-鋼合金制造,很少用到鋁-樹脂。
有些模具在工作過程中處于反復(fù)加熱和冷卻的狀態(tài),使型腔表面受拉、壓力變應(yīng)力的作用,引起表面龜裂和剝落,增大摩擦力,阻礙塑性變形,降低了尺寸精度,從而導(dǎo)致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一,幫這類模具應(yīng)具有較高的耐冷熱疲勞性能。
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