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塑料模具材料的选择作者erss公布日期2008-09-08⑻划划(-)满足工作条件要求.耐磨性坯料在模具型腔中塑性变性时,沿型腔表面既流淌又滑动,使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦,从而导致模具因磨损而失效因此材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一硬度是影响耐磨性的要紧因素通常情况下,模具零件的硬度越高,磨损量越小,耐磨性也越好另外,耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关.强韧性模具的工作条件大多十分恶劣,有些常承受较大的冲击负荷,从而导致脆性断裂为防止模具零件在工作时突然脆断,模具要具有较高的强度与韧性模具的韧性要紧取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态.疲劳断裂性能模具工作过程中,在循环应力的长期作用下,往往导致疲劳断裂其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂模具的疲劳断裂性能要紧取决于其强度、韧性、硬度、与材料中夹杂物的含量.高温性能当模具的工作温度较高进,会使硬度与强度下降,导致模具早期磨损或者产生塑性变形而失效因此,模具材料应具有较高的抗回火稳固性,以保证模具在工作温度下,具有较高的硬度与强度.耐冷热疲劳性能有些模具在工作过程中处于反复加热与冷却的状态,使型腔表面受拉、压力变应力的作用,引起表面龟裂与剥落,增大摩擦力,阻碍塑性变形,降低了尺寸精度,从而导致模具失效冷热疲劳是热作模具失效的要紧形式之一,帮这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能.耐蚀性有些模具如塑料模在工作时,由于塑料中存在氯、氟等元素,受热后分解析出HCI、HF等强侵蚀性气体,侵蚀模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加剧磨缺失效
(二)满足工艺性能要求模具的制造通常都要通过锻造、切削加工、热处理等几道工序为保证模具的制造质量,降低生产成本,其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;还应具有小的氧化、脱碳敏感性与淬火变形开裂倾向.可锻性具有较低的热锻变形抗力,塑性好,锻造温度范围宽,锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低.退火工艺性球化退火温度范围宽,退火硬度低且波动范围小,球化率高.切削加工性切削用量大,刀具损耗低,加工表面粗糙度低.氧化、脱碳敏感性高温加热时抗氧化怀能好,脱碳速度慢,对加热介质不敏感,产生麻点倾向小模具制造领域的14个常见问题解答时间2006・3・68:52:371)选择模具钢时什么是最重要的与最具有决定性意义的因素?成形方法一可从两种基本材料类型中选择A)热加工工具钢,它能承受模铸、锻造与挤压时的相对高的温度B)冷加工工具钢,它用于下料与剪切、冷成形、冷挤压、冷锻与粉末加压成形塑料•一些塑料会产牛.腐蚀性副产品,比如PVC塑料长时间的停工引起的冷凝、腐蚀性气体、酸、冷却/加热、水或者储存条件等因素也会产生腐蚀在这些情况下,推荐使用不锈钢材料的模具钢模具尺寸一大尺寸模具常常使用预硬钢整体淬硬钢常常用于小尺寸模具模具使用次数一长期使用(>1000000次)的模具应使用高硬度钢,其硬度为48—65HRC中等长时间使用(100000到1000000次)的模具应使用预硬钢,其硬度为30—45HRC«短时间使用(<100000次)的模具应使用软钢,其硬度为160-250HB-表面粗糙度一许多塑料模具制造商对好的表面粗糙度感兴趣当添加硫改善金属切削性能时,表面质量会因此下降硫含量高的钢也变得更脆2)影响材料可切削性的首要因素是什么?钢的化学成分很重要钢的合金成分越高,就越难加工当碳含量增加时,金属切削性能就下降钢的结构对金属切削性能也非常重要不一致的结构包含锻造的、铸造的、挤压的、轧制的已切削加工过的锻件叮铸件有非常难于加工的表面硬度是影响金属切削性能的•个重要因素通常规律是钢越硬,就越难加工高速钢(HSS)可用于加工硬度最高为330-400HB的材料高速钢+钛化氮(TiN)涂层,可加工硬度最高为45HRC的材料而关于硬度为65-70HRC的材料则务必使用硬质合金、陶瓷、金属陶瓷与立方氮化硼(CBN)非金属参杂通常对刀具寿命有不良影响.比如AI2O3(辄化铝).它是纯陶瓷,有很强的磨蚀性最后一个是残余应力,它能引起金属切削性能问题常常推荐在粗加工后进行应力释放工序3)模具制造的生产成本由什么部分构成?粗略地说,成本的分布情况如下:切削65%工件材料20%热处理5%装配/调整10%这也非常清晰地说明了良好的金属切削性能与优良的总体切削解决方案对模具的经济生产的巾要性4)铸铁的切削特性是什么?通常来说,它是铸铁的硬度与强度越高,金属切削性能越低,从刀片与刀具可预期的寿命越低用于金属切削生产的铸铁其大部分类型的金属切削性能通常都很好金属切削性能与结构有关,较硬的珠光体铸铁其加工难度也较大片状石墨铸铁与可锻铸铁有优良的切削属性,而球墨铸铁相当不好加工铸铁时遇到的要紧磨损类型为磨蚀、粘结与扩散磨损磨蚀要紧由碳化物、沙粒参杂物与硬的铸造表皮产生有积屑瘤的粘结磨损在低的切削温度与切削速度条件下发生铸铁的铁素体部分最容易焊接到刀片上,但这可用提高切削速度与温度来克服在另一方面,犷散磨损与温度有关,在高切削速度时产生,特别是使用高强度铸铁牌号时这些牌号有很高的抗变型能力,导致了高温这种磨损与铸铁与刀具之间的作用有关,这就使得一些铸铁需用陶瓷或者立方氮化硼(CBN)刀具在高速下加工,以获得良好的刀具寿命与表面质量通常对加工铸铁所要求的典型刀具属性为高热硬度与化学稳固性,但也与工序、工件与切削条件有关;要求切削刃有韧性、耐热疲劳磨损与刃口强度切削铸铁的满意程度取决于切削刃的磨损如何进展快速变钝意味着产生热裂纹与缺口而使切削力过早断裂、工件破阳、表面质量差、过大的波纹度等正常的后刀面磨损、保持平衡与锋利的切削刃正是通常需要努力做到的5)什么是模具制造中要紧的、共同的加工工序?切削过程至少应分为3个工序类型粗加工、半精加工与精加工,有的时候甚至还有超精加工(大部分是高速切削应用)残余量洗削当然是在半精加工工序后为精加工而准备的在每一个工序中都应努力做到为下一个工序留下均匀分布的余量,这一点非常重要假如刀具路径的方向与工作负载很少有快速的变化,刀具的寿命就可能延长,并更加可预测假如可能,就应在专用机床上进行精加工工序这会在更短的调试与装配时间内提高模具的几何精度与质量6)在这些不一致的工序中应要紧使用何种刀具?粗加工工序圆刀片铳刀、球头立铳刀及大刀尖圆弧半径的立铳刀半精加工工序圆刀片铳刀(直径范围为10—25mm的圆刀片铳刀),球头立铳刀精加工工序圆刀片铳刀、球头立铳刀残余量铳削工序圆刀片铳刀、球头立铳刀、直立铳刀通过选择专门的刀具尺寸、槽形与牌号组合,与切削参数与合适的铳削策略,来优化切削工艺,这非常重要关于可使用的高生产率刀具,见模具制造用样本C-1102:l7)在切削工艺中是否具有一个最重要的因素?切削过程中一个最重要的目标是在每一个工序中为每一种刀具创建均匀分布的加工余量这就是说,务必使用不一致直径的刀具(从大到小),特别是在粗加工与半精加工工序中任何时候要紧的标准应是在每个工序中与模具的最终形状尽可能地相近为每一种刀具提供均匀分布的加工余量保证了恒定而高的生产率与安全的切削过程当ap/ae(轴向切削深度/径向切削深度)不变时,切削速度与进给率也可恒定地保持在较高水平上这样,切削刃上的机械作用与工作负载变化就小,因此产生的热量与疲劳也少,从而提高了刀具寿命假如后面的工序是一些半精加工工序,特别是所有精加工工序,就可进行无人加工或者部分无人加工恒定的材料加工余量也是高速切削应用的基本标准恒定的加工余量的另一个有利的效应是对机床一一导轨、球丝杠与主轴轴承的不利影响小8)为什么最经常将圆刀片铳刀作为模具粗加工刀具的首选?假如使用方肩铳刀进行型腔的粗铳削,在半精加工中就要去除大量的介阶状切削余量这将使切削力发生变化,使刀具弯曲其结果是给精加工留下不均匀的加工余量,从而影响模具的几何精度假如使用刀尖强度较弱的方肩铳刀(带三角形刀片),就会产生不可预测的切削效应三角形或者菱形刀片还会产生更大的径向切削力,同时由于刀片切削刃的数量较少,因此他们是经济性较差的粗加工刀具另一方面,圆刀片可在各类材料中与各个方向上进行铳削,假如使用它,在相邻刀路之间过渡较平滑,也能够为半精加工留下较小的与较均匀的加工余量圆刀片的特性之一是他们产生的切屑厚度是可变的这就使它们可使用比大多数其它刀片更高的进给率圆刀片的主偏角从几乎为零(非常浅的切削)改变到90度,切削作用非常平稔在切削的最大深度处,主偏角为45度,当沿带外圆的直壁仿形切削时,主偏角为90度这也说明了为什么圆刀片刀具的强度大一一切削负载是逐步增大的粗加工与半粗加工应该总将画刀片铳刀,如CoroM川200(见模具制造样本C-1102:l)作为首选在5轴切削中,圆刀片非常适合,特别是它没有任何限制通过使用良好的编程,圆刀片铳刀在很大程度上可代替球头立铳刀跳动量小的圆刀片与精磨的的、正前角与轻切削槽形相结合,也能够用于半精加工与一些精加工工序9)什么是有效切削速度(ve)与为什么它对高生产率非常重要?切削中,实际或者有效直径上的有效切削速度的基本计弹总是非常重要由于台面进给量取决于一定切削速度下的转速,假如未计算有效速度,台面进给量就会计算错误假如在计算切削速度时使用刀具的名义直径值(De)当切削深度浅时,有效或者实际切削速度要比计算速度低得多如圆刀片CoroMill200刀具(特别是在小直径范围)、球头立铳刀、大刀尖圆弧半径立铳刀与CoroMill390立铳刀之类的刀具(这些刀具请参见山特维克可乐满的模具制造样本01102:1)由此,计算得到的进给率也低得多,这严重.降低了生产率更重要的是,刀具的切削条件低于它的能力与推荐应用范围当进行3D切削时,切削时的直径在变化,它与模具的几何形状有关此问题的一个解决方案是定义模具的陡壁区域与几何形状浅的零件区域假如对每个区域编制专门的CAM程序与切削参数,就能够达到良好的折中与结果10)关于成功的淬硬模具钢铳削来说,重要的应用参数有什么?使用高速铳对淬硬模具钢进行精加工时,一个需遵守的要紧因素是使用浅切削切削深度应不超过
0.2/
0.2mm(ap/ae轴向切削深度/径向切削深度)这是为了避免刀柄/切削刀具的过大弯曲与保持所加工模具拥有小的公差与高精度选择刚性很好的夹紧系统与刀具也非常重要当使用整体硬质合金刀具时,使用有最大核心直径(最大抗弯刚性)的刀具非常重要—条经验法则是假如将刀具的直径提高20%比如从10mm提高到12mm刀具的弯曲将减小50%也能够说,假如将刀具悬伸/伸出部分缩短20%刀具的弯曲将减小50%大直径与锥度的刀柄进•步提高丫刚度当使用可转位刀片的球头立铳刀(见模具制造样本C-1102:l)时,假如刀柄用整体硬质合金制造,抗弯刚性能够提高3—4倍当用高速铳对淬硬模具钢进行精加工时,选择专用槽形与牌号也非常重要选择像TiAIN这样有高热硬度的涂层也非常重要11)什么时候应使用顺铳,什么时候应使用逆铳?要紧建议是尽可能多使用顺铳当切削刃刚进行切削时,在顺铳中,切屑厚度可达到其最大值而在逆铳中,为最小值通常来说,在逆铳中刀具寿命比在顺铳中短,这是由于在逆铳中产生的热量比在顺铳中明显地高在逆铳中当切屑厚度从零增加到最大时,由于切削刃受到的摩擦比在顺诜中强,因此会产生更多的热量逆铳中径向力也明显高,这对主轴轴承有不利影响在顺铳中,切削力要紧受到的是压缩应力,这与逆铳中产生的拉力相比,对硬质合金刀片或者整体硬质合金刀具的影响有利得多当然也有例外当使用整体硬质合金立铳刀(见模具样本C-1102:1中的刀具)进行侧铳(精加工)时,特别是在淬硬材料中,逆铳是首选这更容易获得更小公差的壁直线度与更好的90度角不一致轴向走刀之间假如有不重合的话,接刀痕也非常小这要紧是山于切削力的方向假如在切削中使用非常锋利的切削刃,切削力便趋向将刀拉向材料能够使用逆铳的另一个例子是,使用老式手动铳床进行铳削,老式铳床的丝杠有较大的间隙逆铳产生消除间隙的切削力,使铳削动作更平稳12)仿形铳削还是等高线切削?在型腔铳削中,保证顺铳刀具路径成功的最好方法是使用等高线铳削路径铳刀(比如球头立铳刀,见模具制造样本01102:1)外网沿等高线铳削常常得到高生产率,这是由于在较大的刀具直径上,有更多的齿在切削假如机床主轴的转速受到限制,等高线铳削将帮助保持切削速度与进给率使用这种刀具路径,工作负载与方向的变化也小在高速铳应用与淬硬材料加工中,这特别重要这是由于假如切削速度与进给量高的话,切削刃与切削过程便更容易受到工作负载与方向改变的不利影响,工作负载与方向的变化会引起切削力与刀具弯曲的变化应尽可能避免沿陡壁的仿形铳削下仿形铳削时,低切削速度下的切屑厚度大在球头刀中央,还有刃口崩碎的危险假如操纵差,或者机床无预读功能,就不能足够快地减速,最容易在中央发生刃口崩碎的危险沿陡壁的上仿形铳削对切削过程较好一些,这是由于在有利的切屑速度下,切屑厚度为其最大值为「得到最长的刀具寿命,在铳削过程中应使切削刃尽可能长时间地保持连续切削假如刀具进入与退出太频繁,刀具寿命会明显缩短这会使切削力上的热应力与热疲劳加剧在切削区域有均匀与高的温度比有大的波动对现代硬质合金刀具更有利仿形铳削路径常常是逆铳与顺铳的混合(之字形),这意味切削中会频繁地吃刀与退刀这种刀具路径对模具质量也有不好的影响每次吃刀意味刀具弯曲,在表面上便有抬起的标记当刀具退出时,切削力与刀具的弯曲减小,在退出部分会有轻微的材料过切削13)为什么有的铳刀上务必有不一致的齿距?铳刀是多切削刃刀具,齿数(z)是可改变的,有•些因素能够帮助确定用于不•致加工类型的齿距或者齿数材料、工件尺寸、总体稳固性、悬伸尺寸、表面质量要求与可用功率就是与加工有关的因素与刀具有关的因素包含足够的每齿进给量、至少同时有两个齿在切削与刀具的切屑容量,这些仅是其中的一小部分铳刀的齿距(u)是刀片切削刃上的点到下一个切削刃上同一个点的距离铳刀分为疏、密与超密齿距铳刀,大部分可乐满铳刀都有这3个选项,见模具制造样本C-1102:l密齿距是指有较多的齿与适当的容屑空间,能够以高金属去除率叨削通常用于铸铁与钢的中等负载铳削密齿距是通用铳刀的首选,推荐用于混合生产疏齿距是指在铳刀圆周上有较少的齿与有大的容屑空间疏齿距常常用于钢的粗加工到精加工,在钢加工中振动对加工结果影响很大疏齿距是真正有效的问题解决方案,它是长悬伸铳削、低功率机床或者其它务必减小切削力应用的首选超密齿距刀具的容屑空间非常小,能够使用较高的工作台进给这些刀具适合于间断的铸铁表面的切削、铸铁粗加工与钢的小余量切削,比如侧铳它们也适合于务必保持低切削速度的应用铳刀还能够有均匀的或者不等的齿距后者是指刀具上齿的间隔不相等,这也是解决振动问题的有效方法当存在振动问题时,推荐尽可能使用疏齿不等齿距铳刀由于刀片少,振动加剧的可能性就小小的刀具直径也可改善这种情况应使用能很好习惯的槽形与牌号的组合一一锋利的切削刃与韧性好的牌号组合14)为了获得最佳性能,铳刀应如何定位?切削长度会受到铳刀位置的影响刀具寿命常常与切削刃务必承担的切削长度有关定位于工件中央的铳刀具切削长度短,假如使铳刀在任一方向偏离中心线,切削的弧就长要记住,切削力是如何作用的,务必达到一•个折中在刀具定位于工件的中央的情况下,当刀片切削刃进入或者退出切削时,径向切削力的方向就随之改变机床主轴的间隙也使振动加剧,导致刀片振动通过使刀具偏离中央,就会得到恒定的与有利的切削力方向悬伸越长,克服所有可能的振动也就越重要(本信息真实性未经国际模具网证实,仅供您参考)塑料模具的基本知识及技术应用来源:国际模具网时间:2009-5-229:23:27塑料加工工业中与塑料成型机配套,给予塑料制品以完整构型与精确尺寸的工具由于塑料品种与加工方法繁多,塑料成型机与塑料制品的结构又繁简不一,因此,那料模具的种类与结构也是多种多样的塑料模具模具的通常分类可分为塑胶模具及非塑胶模具:
(1)非塑胶模具有铸造模、锻造模、冲压模、压铸模等A.铸造模一一水龙头、生铁平台B.锻造模一一汽车身C.冲压模一一计算机面板D.压铸模一一超合金,汽缸体
(2)塑胶模具根据生产工艺与生产产品的不•致又分为A.注射成型模一一电视机外壳、键盘按钮(应用最普遍)B.吹气模一一饮料瓶C.压缩成型模一一电木开关、科学瓷碗碟D.转移成型模一一集成电路制品E.挤压成型模一一胶水管、塑胶袋F.热成型模一一透明成型包装外壳G.旋转成型模一一软胶洋娃娃玩具塑料模具产品的基本知识及技术应用一种用于压塑、挤塑、注射、吹塑与低发泡成型的组合式塑料模具,它要紧包含由凹模组合基板、凹模组件与凹模组合卡板构成的具有可变型腔的凹模,由凸模组合基板、凸模组件、凸模组合卡板、型腔截断组件与侧截组合板构成的具有•可变型芯的凸模模具凸、凹模及辅助成型系统的协调变化可加工不一致形状、不一致尺寸的系列塑件我们日常生产、生活中所使用到的各类工具与产品,大到机床的底座、机身外壳,小到一个胚头螺丝、纽扣与各类家用电器的外壳,无不与模具有着密切的关系模具的形状决定着这些产品的外形,模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量由于各类产品的材质、外观、规格及用途的不一致,模具分为了铸造模、锻造模、乐铸模、冲压模等非塑胶模具,与塑胶模具
1、近年来,随着塑料工业的飞速进展与通用与工程塑料在强度与精度等方面的不断提高,塑料制品的应用范围也在不断扩大,如家用电器、仪器仪表,建筑器材,汽车工业、日用五金等众多领域,塑料制品所占的比例正迅猛增加一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属件工业产品与日用产品塑料化的趋势不断上升
2、模具的通常定义在工业生产中,用各类压力机与装在压力机上的专用工具,通过压力把金属或者非金属材料制出所需形状的零件或者制品,这种专用工具统称之模具
3、注塑过程说明模具是•种生产塑料制品的工具它由几组零件部分构成,这个组合内有成型模腔注塑时,模具装夹在注塑机.匕熔融塑料被注入成型模腔内,并在腔内冷却定型,然后上下模分开,经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具,最后模具再闭合进行下一次注溺,整个注型过程是循环进行的
4、
(1)模线上,与产品在开模时一起脱模,设计最简单,容易加工,成本较低,因此较多人使用大水口系统作业
(2)细水口模具流道及浇口不在分模线上,通常直接在产品上,因此要设计多一组水口分模线,设计较为复杂,加工较困难,通常要视产品要求而选用细水口系统
(3)热流道模具此类模具结构与细水口大体相同,其最大区别是流道处于•个或者多个有恒温的热流道板及热唧嘴里,无冷料脱模,流道及浇口直接在产品上,因此流道不需要脱模,此系统又称之无水口系统,可节约原材料,适用于原材料较贵、制品要求较高的情况,设计及加工困难,模具成本较高塑料模具的通常归类来源:国际模具网时间:2009・4・208:30:29模具是现代工业的市要工艺装备,是许多工业产品生产中不可缺少的构成部分模具的类型通常是按照加工对象与工艺的不一致进行分类,从行业角度的区分来看要紧有塑料模具、橡胶模具、金属冷冲模具、金属冷挤压模具与热挤压模具、金属拉拔模具、粉末冶金模具、金属压铸模具、金属精密铸造模具、玻璃模具、玻璃钢模具等等塑料最常见的成型方法通常分为熔体成型与固相成型两大类熔体成型是把塑料加热至熔点以上,使之处于熔融态进行成型加工的方式,属于此种成型方法的模塑工艺要紧有注射成型、压塑(缩)成型、挤出成型等固相成型走指塑料在熔融温度下列保持固态下的一类成型方法,如一些塑料包装容器生产的真空成型、压缩空气成型与吹塑成型等此外还有液态成型方式,如铸塑成型、搪那与蘸浸成型法等按照上述成型方法的不一致,能够划分出对应不一致工艺要求的塑料加工模具类型,要紧有注射成型模具、挤出成型模具、压塑成型模具、吹塑成型模具、吸塑成型模具、高发泡聚苯乙烯成型模具等溺料注射(测)模具它要紧是热溺性溺料件产品生产中应用最为普遍的一种成型模具,溺料注射成型模具对应的加工设备是塑料注射成型机,型料首先在注射机底加热料筒内受热熔融,然后在注射机的螺杆或者柱塞推动下,经注射机喷嘴与模具的浇注系统进入模具型腔,塑料冷却硬化成型,脱模得到制品其结构通常由成型部件、浇注系统、导向部件、推出机构、调温系统、排气系统、支撵部件等部分构成制造材料通常使用塑料模具钢模块,常用的材质要紧为碳素结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢等注射成型加工方式通常只适用于热塑性塑料品种的制品生产,用注射成型工艺生产的塑料制品十分广泛,从生活日用品到各类复杂的机械、电器、交通工具零件等都是用注射模具成型的,它是塑料制品生产中应用最广的一种加工方法塑料压塑模具包含压缩成型与压注成型两种结构模具类型它们是要紧用来成型热固性塑料的一类模具,其所对应的设备是压力成型机压缩成型方法是根据塑料特性,将模具加热至成型温度(通常在103・C-18(TC)然后将计量好的压塑粉放入模具型腔与加料室,闭合模具,塑料在高热、高压作用下呈软化粘流,经一定时间后固化定型,成为所需制品形状压注成型叮压缩成型不一致的是设有单独的加料室,成型前模具先闭合,塑料在加料室内完成预热呈粘流态,在压力作用下高速挤入模具型腔,硬化成型压缩模具也用来成型某些特殊的热塑性塑料如难以熔融的热塑性塑料(如聚四瓶乙烯)毛坏(冷压成型)、光学性能很高的树脂镜片、轻微发泡的硝酸纤维素汽车方向盘等压塑模具要紧由型腔、加料腔、导向机构、推出部件、加热系统等构成压注模具广泛用于封装电器元件方面压塑模具制造所用材质与注射模具基本相同塑料挤出模具是用来成型生产连续形状的塑料产品的一类模具,又叫挤出成型机头,广泛用于管材、棒材、单丝、板材、薄膜、电线电缆包覆层、异型材等的加工与其对应的生产设备是塑料挤出机,其原理是固态塑料在加热与挤出机的螺杆旋转加压条件下熔融、塑化,通过特定形状的口模而制成截面与口模形状相同的连续塑料制品其制造材料要紧有碳素结构钢、合金工具钢等,有些挤出模具在需要耐磨的部件上还会镶嵌金刚石等耐磨材料挤出加工工艺通常只适用于热塑性塑料品种制品的生产,其在结构上与注塑模具与压塑模具有明显区别塑料吹塑模具是用来成型塑料容器类中空制品(如饮料瓶、日化用品等各类包装容器)的一种模具,吹塑成型的形式按工艺原理要紧有挤出吹塑中空成型、注射吹蝴中空成型、注射延伸吹盥中空成型(俗称“注拉吹”)、多层吹塑中空成型、片材吹塑中空成型等中空制品吹塑成型所对应的设备通常称之塑料吹塑成型机,吹塑成型只适用于热塑性塑料品种制品的生产吹塑模具结构较为简单,所用材料多以碳素钢制造塑料吸塑模具是以塑料板、片材为原料成型某些较简单溺料制品的一种模具,其原理是利用抽真空成型方法或者压缩空气成型方法使固定在凹模或者凸模上的塑料板、片,在加热软化的情况下变形而贴在模具的型腔上得到所需成型产品,要紧用于一些日用品、食品、玩具类包装制品生产方面吸塑模具因成型时压力较低,因此模具材料多选用铸铝或者非金属材料制造,结构较为简单高发泡聚苯乙烯成型模具是应用可发性聚苯乙烯(由聚苯乙烯与发泡剂构成的珠状粒)原料来成型各类所需形状的泡沫溺料包装材料的一种模具其原理是可发聚苯乙烯在模具内通入蒸汽成型,包含简易手工操作模具与液压机直通式泡沫塑料模具两种类型,要紧用来生产工业品方面的包装产品制造此种模具的材料有铸铝、不锈钢、青铜等模具设计师进行模具设计时应注意事项
一、同意任务书成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出,其内容如下.通过审签的正规制制件图纸,并注明使用塑料的牌号、透明度等.塑料制件说明书或者技术要求.生产产量.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的任务书提出,模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为根据来设计模具
二、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.消化塑料制件图,熟悉制件的用途,分析塑料制件的工艺性,尺寸精度等技术要求比如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么,塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理,熔接痕、缩孔等成型缺陷的同意程度,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的尺寸进行分析,看看估计成型公差是否低于理料制件的公差,能否成型出合乎要求的理料制件来此外,还要熟悉塑料的塑化及成型工艺参数.消化工艺资料,分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当,能否落实成型材料应当满足塑料制件的强度要求,具有好的流淌性、均匀性各向同性、热稳固性根据塑料制件的用途,成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性与塑性、透明性或者者相反的反射性能、胶接性或者者焊接性等要求.确定成型方法使用直压法、铸压法还是注射法
4、选择成型设备根据成型设备的种类来进行模具,因此务必熟知各类成型设备的性能、规格、特点比如关于注射机来说,在规格方面应当熟悉下列内容注射容量、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,具体见有关参数要初步估计模具外形尺寸,推断模具能否在所选的注射机上安装与使用.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)确定模具类型的要紧结构选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备,理想的型腔数,在绝对可*的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术与生产经济的要求对理料制件的工艺技术要求是要保证望料制件的几何形状,表面光洁度与尺寸精度生产经济要求是要使溺料制件的成本低,生产效率高,模具能连续地工作,使用寿命长,节约劳动力
三、影响模具结构及模具个别系统的因素很多,很复杂
1.型腔布置根据蝌件的几何结构特点、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关于注射模来说,溺料制件精度为3级与3a级,重量为5克,使用硬化浇注系统,型腔数取4-6个;溺料制件为通常精度(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克的塑料制件,型腔数取4-8个关于无定型的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,就很少使用多腔模具7-9级精度的塑料制件最多型腔数较之指出的4-5级精度的塑料增多至50%2确定分型面分型面的位置要有利于模具加工,排气、脱模及成型操作,塑料制件的表面质量等.确定浇注系统(主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小)与排气系统(排气的方法、排气槽位置、大小)A6ui4Sd.选择顶出方式(顶杆、顶管、推板、组合式顶出),决定侧凹处理方法、抽芯方式.决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位.根据模具材料、强度计算或者者经验数据,确定模具零件厚度及外形尺寸,外形结构及所有连接、定位、导向件位置.确定要紧成型零件,结构件的结构形式.考虑模具各部分的强度,计算成型零件工作尺寸以上这些问题假如解决了,模具的结构形式自然就解决了这时,就应该着手绘制模具结构草图,为正式绘图作好准备
四、绘制模具图要求按照国家制图标准绘制,但是也要求结合本厂标准与国家未规定的工厂习惯商法在画模具总装图之前,应绘制工序图,并要符合制件图与工艺资料的要求由下道工序保证的尺寸,应在图上标写注明工艺尺寸字样假如成型后除了修理毛刺之外,再不进行其他机械加工,那么工序图就与制件图完全相同在工序图卜面最好标出制件编号、名称、材料、材料收缩率、绘图比例等通常就把工序图画在模具总装图上.绘制总装结构图绘制总装图尽量使用11的比例,先由型腔开始绘制,主视图与其它视图同时画出
五、模具总装图应包含下列内容.模具成型部分结构.浇注系统、排气系统的结构形式3分型面及分模取件方式.外形结构及所有连接件,定位、导向件的位置.标注型腔高度尺寸(不强求,根据需要)及模具总体尺寸.辅助工具(取件卸模工具,校正工具等).按顺序将全部零件序号编出,同时填写明细表.标注技术要求与使用说明
六、模具总装图的技术要求内容:.淬硬性淬火后具有均匀而高的表面硬度.淬透性淬火后能获得较深的淬硬层,使用缓与的淬火介质就能淬硬.淬火变形开裂倾向常规淬火体积变化小,形状翘曲、畸变轻微,特殊变形倾向低常规淬火开裂敏感性低,对淬火温度及工件形状不敏感.可磨削性砂轮相对损耗小,无烧伤极限磨削用量大,对砂轮质量及冷却条件不敏感,不易发生磨伤及磨削裂纹
(三)满足经济性要求在给模具选材是,务必考虑经济性这一原则,尽可能地降低制造成本因此,在满足使用性能的前提下,首先选用价格较低的,能用碳钢就不用合金钢,能用国产材料就不用进口材料另外,在选材时还应考虑市场的生产与供应情况,所选钢种应尽量少而集中,易购买.塑料模具材料的选择模具钢材选用表及塑料模具材料的选择来源COM时间2009・4・99:51:06争模具钢材选用表及塑料模具材料的选择.关于模具某些系统的性能要求比如对顶出系统、滑块抽芯结构的装配要求.对模具装配工艺的要求比如模具装配后分型面的贴合面的贴合间隙应不大于
0.05mm模具上、卜面的平行度要求,并指出由装配决定的尺寸与对该尺寸的要求.模具使用,装拆方法.防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求.有关试模及检验方面的要求
七、绘制全部零件图山模具总装图拆而零件图的顺序应为先内后外,先复杂后简单,先成型零件,后结构零件
1.图形要求一定要按比例画,同意放大或者缩小视图选择合理,投影正确,布置得当为了使加工专利号易看懂、便于装配,图形尽可能与总装图一致,图形要清晰
2.标注尺寸要求统
一、集中、有序、完整标注尺寸的顺序为先标要紧零件尺寸与出模斜度,再标注配合尺寸,然后标注全部尺寸在非要紧零件图上先标注配合尺寸,后标注全部尺寸国产塑料模具钢通常把模具按使用寿命的长短分五级,一级在百万次以上,二级是50万万次,三级在30万-----50万次,四级在10万--30万次,五级在10万次下列,级与二级模具都要求用能够热处理硬度在HRC50左右的钢材,否则易于磨损,注塑出的产品易超差,故所选的钢材既要有较好的热处理性能,又要在高硬度的状态下有好的切削性能,当然还有其他方面的考虑通常选用瑞典的8407S136美国的420H13欧洲的23162344083或者H本的SKD61DC53(原为五金模材料,特殊情况下使用)一类的钢材除此外,注塑的原料及其所增加的填料对选用刚才有很大的影响,特别是玻璃纤维对模具的磨损大有些塑胶料有酸腐蚀性,有些因添加了增强剂或者其他改型剂,如玻璃纤维对模具的损伤大,选材时均要综合考虑有强腐蚀性的塑胶通常选S1362316420一类钢材,弱腐蚀性的除选S
1362316.420外,还有SKD61NAK80PAK
90.718M.强酸性的塑胶料布.PVCPOMPBT弱酸性的犁胶料有PCPPPMMAPA产品的外观要求对模具材料的选择亦有很大的影响,透明件与表面要求抛镜面的产品,可选用的材料有S1362316718S.NAK80PAK
90.420透明度特高的模具应选S136其次是420以上是从满足产品要求来说,但作为一个设计师,你只考虑这些的话,你不但不可能成为一个好的设计师,可能你的饭碗都有问题你涉及的模具所需求的成本是重中之重,你还要考虑价格,就拿S136与2316来比较,每公斤相差55—60元,假如你选择不当,你老板不是接不到单,就是做到破产三级模具用预硬料多,牌号有S136H2316H718H083H硬度HB270…-340四五级模具用P
20718.
738.61823112711关于要求特低的模具,还有可能用倒S50C45#钢,即宜接在模胚上做型腔碳素模具钢来源:COM时间:2009-4-910:24:23碳含量关于经淬火及低温回火后钢的强度与塑性也有膨响,关于亚共析钢而言,随着碳含量的增加I,淬火后钢的强度增加,到碳含量为
0.6%〜
0.7%时,达到最大值随后则降低,接近共析成分时为最低当碳含量超过
1.15%时,由于渗碳体分布不均匀,强度又下降总的说来,随着碳含量的增加,钢的韧性逐步下降碳素工具钢通常用电弧炉或者平炉进行冶炼由于钢中的碳含量较高,导热性较差,在热加工时,钢锭或者大型钢坯加热时的装炉温度不宜过高、升温速度(特别是在低温下)不宜过快,以免产生过大的热应力而造成裂纹加热时务必保证钢材透烧;但是,在高温停留时间不宜过长,以免造成严重脱碳热加工(锻、轧)时,要保证热加工后钢中网状碳化物能够大部分被破碎由于钢中存在不均匀或者粗大碳化物,会使钢材质量变坏、切削加工变得困难、模具在热处理时容易开裂、热处理后的硬度不均匀、使用时易崩力因此,锻、轧热加工碳素工具钢时,务必要有适当的压缩比(通常大于4)关于碳含量高的T12及T13钢,有的时候还须使用儆粗拔长的方法来进行锻造,以使钢中的碳化物均匀细化碳素工具钢的终锻、终轧温度通常800右为宜,锻、轧加工后应迅速冷至650C然后进行缓冷,以免析出粗大或者网状的碳化物热加工后的碳素工具钢具有珠光体组织,硬度较高,而且其组织也不符合最终热处理的要求为了改善钢材的切削加工性能与•为最终热处理作组织准备,需要进行球化退火,退火后的组织与硬441模具钢基础理论度应符合(3-B1298—86的要求在钢中不同意有连续网状的碳化物存在,破碎的网状碳化物按GBI298-86标准所附的第二级别图评定淬火后得到马氏体组织,使模具钢具有高硬度与耐磨性淬火后不可避免地存在•定数量的残余奥氏体与粗大的马氏体,降低钢材的机械强度并增加脆性,故关于用高碳钢制造的模具淬火马氏体级别有一定的限制否则模具使用时易发生脆性损坏碳素工具钢的淬火加热温度通常根据钢的临界点来选择,取A.1以上30〜50C但Acm点高的钢,淬火温度也能够高一些为了提高尺寸较大模具的表面硬度,可考虑使用较高的淬火温度小尺寸的模具,能够选择较低的淬火温度以得到良好的力学性能为了减少模具的淬火变形及开裂,在尺寸大小或者使用条件同意的情况下,应选用冷却能力较缓慢的冷却介质,如今,可使用较高的淬火温度比如,在油或者硝盐中淬火的模具,加热温度比水淬的提高20c左右,以便仍能得到较深的淬硬层与较高的硬度由于提高淬火温度而引起力学性能的降低,可由冷却缓慢使淬火内应力的减少得到一定程度的抵消若原始组织中为细片状与点状珠光体组织,加热时渗碳体易溶解,应选择较低的加热温度具有粗球化珠光体组织的钢,可选择较高的淬火加热温度淬火保温所需要的时间,务必保证模具内部达到淬火温度并形成碳浓度均匀的奥氏体,否则淬火后将不能得到良好的性能当然,过长的保温时间,也会使模具过热、表面脱碳、浪费能源与降低生产率在淬火加热时,为了防止模具表面的氧化与脱碳,通常在盐浴中进行加热由于碳素工具钢淬透性低,关于有效厚度为5mm的模具通常用油淬;有效厚度为5〜10mm的模具,可在150~160℃的硝盐浴中分级淬火;有效厚度为10〜15mm的模具,可在140〜160c的碱浴中分级淬火有效厚度为15〜18r)qlYI的模具,在水中能够淬透,但容易产生很大的内应力与变形,因此,碳素工具钢仅适宜制造小截面的模具碳素工具钢在淬火后具有高硬度,但存在淬火内应力,塑性
1.3碳素模具钢低、强度也不高,务必通过回火,以改善其力学性能低温回火时,在钢中e—碳化物(Fe
2.4从马氏体中析出,具有很高的弥散度,马氏体中碳含量下降,钢的硬度有点降低,但是强度与塑性提高,从而减少了模具的崩刃现象随着回火温度的提高,钢中的残余奥氏体量减少,至250C基本上分解完毕高于200c回火、钢的硬度、强度性能迅速下降因此使用碳素工具钢制造的模具,通常使用低温回火(W200℃)关于制造锻模用的模具钢,为了得到高的韧性,回火温度可提高至350〜450C亚共析成分的碳素工具钢,如17钢具有较好的塑性与强度,适于制作承受冲击负荷的工、模具(如锻模、凿子、锤子等)与切削软材料的刀具(如木工工具)T
8、T9钢淬火加热时容易过热,但硬度与耐磨性较高,通常用于制造形状简单的模具与切削软金属的刀具与木工工具过共析成分的碳素工具钢,如碳含量在
0.95%〜
1.15%之间的T
10、T11钢,在780〜800C加热,仍保持细晶粒组织,而且淬火后钢中有未溶的过剩碳化物,有利于耐磨,因此,这种钢应用较广,适宜制造耐磨性要求较高的模具,如冷冲模、拉丝模、切边模等碳含量在L15%〜
1.35%之间的T
12、T13钢,淬火后有较多的过剩碳化物,因此耐磨性与硬度高,韧性低,不宜制造承受冲击载荷的工、模具,而适于制造拉丝模、丝锥、板牙等各国模具钢、工具钢规格特性参照来源:国际模具网时间2009・6・158:10:45国模具钢、工具钢规格特性参照840-870840-870%|;|Ihems-14202083ess-136/s-13sus420j050-05a优化r6h2优化h『c23-
50.25-
0.
35.
0.70-
0803512.0-
12.5std-61hl32344退火8407skd61hb2290360408012030-
0500254.50-
5.
51.00-
1.5执,・・、作工具钢
0.5与韧hds-1hl32344优化优化skd61退火优化hb229专利进行中的韧性,1000-105热0均真空,煤气压铸550-680模Chrc^SS1热Istd-11d2优化2379xw42skdll优化退火
1.40-
1.6hb
2250.15-
0.
30.25-
0.
511.0-
130.80-
1.2用stf-4m工6f2优化skt4优预硬化
0.49-
0.5hrc42-
40.20-
0.
350.95-
1.
01.95-
2.
0.45-
0.
50.95-
1.1火焰hfh-1/硬hitachihmd5退火
0.90-
1.
00.70-
0.
80.70-
0.
80.
151.00-
1.1hb
2255550.20-
0.2面硬化处理良好的抗磨损性与加工性类别牌号中国美国日本瑞典德国用途塑料模具钢B302738CD工出心a山士.k日Qi田RXT主KID出台诙士B20501050S50CC50451045S48cC45用于制Xe生产批量小,彳臭具及面枳不人,尺寸精度及表面租糙度要来451045S45CC45不断的塑料成形模具或模架B610SM140CrG51400SCr440高级镜面模具钢3-4Crl3420S-1362083用于制造PVC等腐蚀性较强的塑料模具,透明塑胶及抛光性要求较高的塑料膜3Cr2MoP2040CrMo74钢的纯度高,具有良好的切削加工性能,制成工模具精度高,永不变形.较图的强韧性,适合做大型复杂模具P4410P20tNiPDS5S7182738类别牌号中国美国日本瑞典德国用途冷作模具钢T7A-T12A力-
71.2CSK7-SKjC70HlCl25cGCrl5E52100SUJ2SKF3100cr6形次同隼小型俣具9口」应用此叼9口」乐UtS)5电度,IHH磨性,足够的韧性及耐用性60si2MnSUP660si716Mn电机轴CrVNxiSKS31105WCr6下料模、冲头、成形模、搓丝板顶出杆及小型塑料压模等.Crl2D3SKD1X210Crl2应用于小动载条件下要求高耐磨形状简单的拉伸和冲载模.Crl2MoVX165CrMovl2下料模、冲头、濠丝轮、翦刀片、冷锄模、陶土模及热固塑料成形模等Crl2MolVlD2SKD11XW-42X155CrVMol21重型落料模、冷挤压模、深拉伸模、滚丝模、剪万片、啥锹模、陶土模等钢韩重美国德国瑞典□本出厂硬度(交货基化学成分(%)特性淬火温度C回火后硬度hrc用途种hjaisidinassabjis准)Csimnnicrmo良通好常的杂加货工的性型与板105预硬化表s55c优
0.50-
0.
50.15-
0.3大玩hp-la优/assab760面
0.70-
0.
90.5//化55为具化hs28-33塑减精料少密模的部具加件钢工的时基问材良大好型414预硬化表的模scm
4400.36-
0.
40.15-
0.
30.85-
0.
90.25-
0.3hp-4a0优2311holdex曲
0.
50.90-
1.1加830-860具优化4555化hs38-44工的性型与板抗磨损性加工变形微小良好的加工性与p20hp-4ma优化2738assab718sncm优化预硬化表
0.33-
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30.15-
0.3面75hs41-
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1.755抗
0.40-
0.5磨损性硬度分布均良好的加工性预硬化表与表
0.20-
0.5面光洁p21ham-70优化//daidonak80面
0.05-
0.2hsc37-
4510.10-
0.
71.00-
22.00-4/度硬度分布均好色的显抗像腐管蚀玻200-500壳在1000-105与0c模精hrc50-55具加cd、工,透高镜、精pvc度底盘高清净度,结压构铸均模匀,1000-105具,良0550-680热好空冷,油冷Chrc53压高模温挤强压度模化抵抗性及硬化性高清净修度,结构边模成硬1000-105度0550-680型模均一空冷,油冷匀抗-Chrc58冲模热磨损,压模高强度高清净度,良好的锻抗模热热冲压击模性与抗磨损性火冲875-950焰空冷,油冷150-200rnVhrc61IE表模,。
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