模具设计

摘 要：模具结构形式：A、分型面位置确定：分型面应选在塑件的最大截面处；不影响塑件外观质量,尤其是对外观有明确要求的塑件,更要注意分型面对外观影响；有利于保证塑件的精度要求；有利于模具加工,特别是型腔加工；有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设置；便于塑件的脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边(有的塑件需要定模推出的例外)；尽量减小塑件在合模平面上的投影面积,以减小所需锁模力；便于嵌件的安装；长型芯应置于开模方向.B、型腔数量的确定：型腔数量主要是根据塑件的质量、投影面积、几何形状（有无抽心）、塑件精度、批量大小以及经济效益来确定,这些条件互相制约的,在确定设计方案时,须进行协调,以保证满足其主要条件.

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（一）模具保养模具保养比模具维修更为重要,模具维修的次数越多,其寿命越短；而模具保养得越好,其使用寿命就会越长.3.1、模具保养的必要性A、维护模具的正常动作,减少活动部位不必要磨损；B、使模具达到正常的使用寿命；C、减少生产中的油污.3.2、模具保养分类A、模具的日常保养；B、模具的定期保养；C、模具的外观保养.3.3、模具保养的内容A、日保养：1、各种运动部件如顶针、行位、导柱、导套加油；2、模面的清洁；3、运水的疏道；B、定期保养：1、2、3、同上；4、排气槽的清理,困气烧黑位加排气；5、损伤、磨损部位修正；C、外观保养：1、模胚外侧涂油漆,以免生锈；2、落模时,型腔应涂上防锈油；3、保存时应闭合严实,防止灰尘进入模CORE.3.4、模具保养注意事项A、运动部位,每日保养必需加油；B、模面必须清洁：不得在P/L面粘标签纸,货品粘前模未取出仍继续啤货,P/L位胶丝严重；C、发现异常,如顶出异常,开合模响声大等必须及时维修；

（二）模具维修、保养中的安全问题做任何事情,安全问题必须放在首位,模具维修、保养是与模具、设备(钢)打交道,对此问题必须引起高度重视；1、使用吊环时必须先检查,确保完好无损；2、使用设备,特别是有飞屑产生,一定要带眼镜操作；3、烧焊时必须穿防护衣,带防护眼镜；4、严禁在模具底上作业；5、机台作业时,须保证注塑机处于停止状态,并挂好标示牌.

（三）塑料模具钢的选用：A、塑料模具钢的性能要求（1）要求材料有较高的硬度、好的耐磨性,其型面硬度应为30~60HRC,淬硬性>55HRC,有足够的硬化深度,材料中心部位有足够强韧性,以免脆断、塑性变形等.（2）要求材料具有一定的抗热性,能在150~250°C的温度下长期工作,且不氧化、不变形,尺寸稳定性良好.（3）要求材料具有一定的耐腐蚀性.（4）要求材料的焊接性能、锻造工艺性能良好.B.、塑料模具钢的选用冷压成型塑料模具多以低碳钢为主,型号可选用20、20Cr、12CrNi3A、40rC或DTI等.切削成型塑料模具,多以调质钢为主,先进行调质处理后再后再加工,型号可选用40、50、3Cr2Mo、4Cr3MoSiV、5CrNiMo、4Gr5MoSiV1或4Cr5W2SiV1等.磨损强烈的热塑性和热固性塑料模具选用冷作模具钢制造,如Cr12、9Mn2V、Cr6WV或7CrMoNiMo等.高级塑料模具可选用超低碳马氏体时效钢,如18Ni（250）、18Ni（300）或18Ni（350）等.

（四）按工艺顺序进行机加.在模塑公司模具加工中心,加工模具主要有以下几种方法：车床加工、铣床加工、磨床加工、线切割加工等.几种模具加工方法的比较：1）、车床加工加工精度：±0.02mm加工特性：适合孔、台阶、槽等一系列成型加工,可加工范围比较广.2）、铣床加工加工精度：±0.02mm加工特性：适合孔、台阶、槽等一系列成型加工.3）、磨床加工加工精度：±0.001~±0.005mm加工特性:适合圆弧、斜面、槽等精密成型加工4）、线切割加工加工精度：±0.002~±0.005mm加工特性：加工精度高、光洁性好、操作方便,可加工上下异形工件.

（五）在模具制造过程中装配主要由钳工来完成装配技术分为“分离”和“集成”两种类型.集成装配：A、焊接B、固定C、粘接D、嵌入技术E、90度角卡扣；分离装配包括：A、小于90度角卡扣B、螺扣装配C、中心装配D、压机装配.压件装配：压件装配可以使塑料组件在最低的成本下进行高强度装配.例如对卡扣装配来说,由于应力松弛,高压装配的拉力强度随着时间的流逝而减少.设计计算必须把它考虑进去.另外,必须作使用温度周期变化的试验,以保证设计的可行性；螺纹装配：螺纹装配由分离型、组合型螺杆或整体螺杆嵌件的运用组成.材料的挠曲模量给螺件的合理装配提供了指导.例如,带螺纹的螺丝的弯曲模量可以达到2800Mpa.如果需要使用公制的螺丝,或者螺纹装配需要多次来完成,这就需要采用金属的细纹嵌件.

（六）常用塑料的特性：(1)苯乙烯树脂ABS三元聚合物ABS从本世纪40年始商业化,销量逐年增长,现已成为全球销量最大的工程热塑性塑料,仅美国的销量就于1989年超过了12亿磅.在大宗商品塑料与高性能工程热塑性塑料之间,ABS占据了独特的“过渡”聚合物的位置.化学和性质：ABS的多能性来自于它的三个单体结构单元――丙烯睛、丁二烯和苯乙烯.每个组分都为最终聚合物提供了一套不同的有用的性能.丙烯睛主要提供了耐化学性和热稳定性；丁二烯提供了初度和冲击强度；苯乙烯组分则为ABS提供了硬度和可加工性.有三种生产工艺――乳液法、连续本体法或悬浮法,任一种工艺方法所制得的ABS原料中的苯乙烯含量均为50％甚至更高.通常至少两种工艺结合使用,以使最终产物最佳化.ABS树脂属于两相体系：苯乙烯一丙烯睛共聚物（SAN）为连续相,丁二烯衍生橡胶为弹性体分散相.实际上还有少量苯乙烯和丙烯睛在丁二烯橡胶上发生共聚合反应（接枝）,本来不相容的硬SAN和橡胶相容起来.因此,人们可把ABS看作是第一个在商业上取得成功的聚合物合金之一.