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半擠壓式模具如何設計

發布時間:2023-09-19 09:24:10

『壹』 模具設計有哪些基本的要點

模具設計的要點

1.模具設計的要點
(1)模具材料的選用:模芯材料的選擇以資源、成本、壽命要求為基本原則,以及耐熱、耐磨、耐蝕性要好,易於切削加工、熔焊、不生銹等。被用來做模具(模芯、模套)的材料主要有:碳素結構鋼(45 鋼應用最廣);合金結構鋼(如12CrMo、38CrMoAl等);合金工具鋼等。而對於擠管式模芯的結構特點,其長嘴定徑區是一個薄壁圓管,一般不易進行熱處理,其耐磨性要求較嚴,尤其是用於絕緣擠出的模芯,多用耐磨的合金鋼(如30CrMoAl)製成。模套材料的耐磨要求可以降低,而加工精度必須提高,往往模套以45 鋼製成,內表面鍍鉻拋光達▽7。
(2)擠壓式模芯(無嘴)的結構尺寸如下圖:

1-d 2-d 3-L 4-L 5-D
6-M 7-B 8-D 9-φ 10-φ
在材料確定後,以工藝的合理性,兼顧加工的可能性恰當設計各部尺寸,應注意的要點如下:
1)外錐角φ :根據機頭結構和塑料流動特性設計,錐角控制在45°以下,角度越小,流道越平滑,突變小,對塑料層結構有益。在擠出聚乙烯等結晶性高聚物時,對突變而導致的預留內應力的避免尤其重要,只有充分予以注意才能有效的提高製品的耐龜裂性能。角度的大小往往根據機頭內部結果特點決定。
2)模芯外錐最大直徑D :該尺寸是由模芯支持器(或模芯座)的尺寸決定的,要求嚴格吻合,不得出現「前台」,也不可出現「後台」,否則將造成存膠死角,直接影響塑料層組織和表面質量。
3)內錐最大直徑D :該尺寸主要決定於加工條件和模芯螺柱的壁厚,在保證螺紋強度和壁厚的前提下,D 越大越好,便於穿線。
4)模芯孔徑d :這是對擠出質量影響最大的結構尺寸,按線芯結構特性及其尺寸設計。一般情況下,單線取d =線芯直徑+(0.05~0.15)mm;絞合線芯取d=線芯外徑+(0.1~0.25)mm。既不能太大,也不能太小。因為過大了,一則形成線芯的擺動而造成擠出偏芯,再則會出現倒膠,既有害擠包層質量,又有可能造成斷線。而過小,則易刮傷線芯,也使模具壽命降低;對絞線而言,由於線徑不均,模孔d 過小時,則是斷線的主要原因。通常為加工便利,且模芯孔徑尺寸系列化,則多取模芯孔徑d 為整數。
5)模芯外錐最小直徑d :d 實際上是決定模芯出線埠厚度的尺寸,埠厚度△=1/2(d -d )不能太薄,否則影響使用壽命;也不宜太厚,否則塑料熔體流道發生突變,並且形成渦流區,引發擠出壓力的波動,而且易形成死角,影響塑料層質量,一般模芯出線埠的壁厚控制再0.5~1mm為宜。
6)模芯定徑區長度L :L 決定線芯通過模芯的穩定性,但也不能設計的太長,否則將造成加工困難,工藝上的必要性也不大,一般L =(0.5~1.5)d ,且模芯孔徑d 較大時選下限,否則,反之。
7)模芯錐體長度L :這往往是設計給出的參考尺寸,從上圖不難看出,
tgφ ∕2=(D -d )∕2 L ,亦即L =(D -d )∕【2(tgφ ∕2)】。
所以L 可以依據上述決定的尺寸確定,經計算確定L 的長度,如果太長或太短,與機頭內部結構配合不當,可回過頭來修正錐角φ ,然後再計算L 直至合適。
(3)擠壓式模套的結構尺寸如下圖:

1-d 2-d′ 3-l 4-a 5-b
6-L 7-D 8-D′ 9-φ
1)模套壓座外徑D:根據模套座(或機頭結構內筒直徑)設計,一般小於筒徑內孔0.5~1.5mm,此間隙是工藝調整偏芯、確保同心度的必要因素,間隙不能太小,否則滿足不了調偏的需要;間隙太大也不行,因為太大影響模套的穩固性,甚至在擠出過程中發生自行偏斜。
2)內錐最大直徑D′:這是模套設計的精密尺寸之一。其大小必須嚴格與模套座(或機頭內錐)末端內徑一致,否則組裝模套後將產生階梯死角,這是工藝所不允許的。
3)模套定徑區直徑d:這又是模套設計的精密尺寸之一。要根據產品直徑、各擠出工藝參數及擠制塑料特性來嚴格設計。一般d=成品標稱直徑+(0.05~0.15)mm。
4)模套內錐角φ:角φ是由D′、d及模套長度制約的,角φ又同時受到與其配套的模芯的外錐角的制約,角φ必須大於模芯外錐角3~10°,若沒有這個角度差,便保證不了擠出壓力,當然擠出壓力也不能太大,因為這樣會影響擠出產量,因此角度差也不能太大。角φ和D′、d一樣都不能按參考尺寸設計,因此三個尺寸必須同時精密計算,相互修正,並在加工中依照尺寸l和L進行調整。
5)模套定徑區長度l:一般取l=(1~3)d為宜,長一些對定型有利,但越長阻力越大,影響產量。所以,當d較大時,不能取上限。
6)模套壓座厚度b:按模套座深度(或機頭內筒出口處深度)設計,一般要大0.3~0.5mm。
7)模套外徑d′:根據模套壓蓋內孔設計一般要小於壓蓋內孔2~3mm,但也不宜過小,否則間隙過大將造成散熱不均勻。
8)模套總長L:這是設計給出的參考尺寸,由b和可調整的長度a來確定。
(4)擠管式模芯(長嘴)的結構尺寸如下圖所示:

1-d 2-d′ 3-δ 4-l 5-l′
6-L 7-D 8-M 9-D′
擠管式長嘴模芯的結構尺寸除定徑區外,其餘外形尺寸與擠壓式模芯設計基本相同,現對擠管式模芯定徑部分的尺寸設計做一簡述。
1)模芯定徑區內徑d:又叫模芯孔徑。該尺寸根據選用材料的耐磨性、半製品尺寸大小及其材質與外徑規整程度等設計,一般設計為d=d +(0.5~2)mm或d=d +(3~6)mm,主要因為線芯尺寸較小且規則,而纜芯較大且外徑尺寸不規則的緣故。為了模具系列化,通常將模芯孔徑加工成整數尺寸。
2)模芯定徑區外圓柱(長嘴)直徑d′:從上圖可看出d′決定於尺寸d及其壁厚δ,即d′=d+2δ。壁厚的設計既要考慮模芯的壽命,又要考慮塑料的拉伸特性及電線電纜塑料層的擠包緊密程度,一般設計為d′=d+2(0.5~1.5)mm,即模芯嘴壁厚為0.5~1.5mm。這個數值不能太大,否則拉伸比就大,塑料層拉伸後強度提高,而延伸率下降,影響電線電纜的彎曲性能;但也不能太小,太小因過薄使其使用壽命降低。
3)定徑區外圓柱(模芯嘴)長度l:該尺寸依據尺寸d考慮擠出塑料成型特性設計,一般設計為l=(0.5~2)d,d值大取下限,d值小取上限,用於擠護套的模芯取下限,擠絕緣時取上限。
4)定徑區內圓柱(承線)長度l′:該尺寸由加工條件,半製品結構特性決定。無論如何l′必須比l長度大2~4mm,這是確保模芯強度的必需,所以l′實際是參考l決定的。
(5)擠管式模套的結構型式與擠壓式模套基本相同。所不同之處是其結構尺寸中的模套定徑區的直徑及其長度,必須按與其配合的擠管式模芯來設計。
1)模套定徑區直徑d :該尺寸按擠管式模芯嘴外圓直徑d′、線芯或纜芯外徑、擠包絕緣或護套厚度等設計。一般設計為d =d′+2倍擠包厚度,並視絕緣(護套)厚度、產品結構要求及塑料的拉伸特性而定。
2)模套定徑區長度l :該尺寸往往根據塑料的成型特性和模芯定徑區外圓柱(模芯嘴)的長度l 而定,一般設計為l =l -(1~6)mm,而且擠包絕緣(護套)厚度小時取下限(即減去值取上限);否則,反之。
總之設計模具時,除考慮材料、加工、使用壽命外,還應滿足下列條件:1)增加模具的壓力,使塑料從機筒進入模具後,壓力增大且均勻穩定,從而增加塑料的塑化和緻密性,提高產品的質量;2)增長模具配合部分的塑料流動通道,使流動中的塑料進一步塑化,從而提高塑料塑化的程度;3)消除模具配合中產生的流動死角,使流道形成流線型,利於塑化好的塑料擠出;4)抽真空擠塑的模具,模芯的承線徑一般應在20~40mm,模套的承線徑一般在15~30mm。
二、工藝配模
配模是否合理,直接影響擠塑的質量和產量,故配模是重要操作技能之一。由於塑料熔體離模後的變化,使得擠出線徑並不等於模套的孔徑,一方面由於牽引、冷卻使製品擠包層截面收縮,外徑減少;另一方面又由於離模後壓力降至零,塑料彈性回復而脹大,離模後塑料層的形狀尺寸的變化與物料性質、擠出溫度及模具尺寸和擠出壓力有關。模具的具體尺寸是由製品的規格和擠塑工藝參數決定的,選配好適當的模具,是生產高質量、低消耗產品的關鍵。
1.模具的選配依據
擠壓式模具選配主要是依線芯選配模芯,依成品(擠包後)的外徑選配模套,並根據塑料工藝特性,決定模芯和模套角度及角度差、定徑區(即承線徑)長度等模具的結構尺寸,使之配合得當、擠管式模具配模的依據主要是擠出速倆的拉伸比,所謂拉伸比就是塑料在模口處的圓環面積與包覆與電線電纜上的圓環面積之比,即模芯模套所形成的間隙截面積與製品標稱厚度截面積之比值,拉伸比:
K=(D -D )/(d -d )
其中 D ――為模套孔徑(mm);
D ――為模芯出口處外徑(mm);
d ――為擠包後製品外徑(mm);
d ――為擠包前製品直徑(mm)。
不同塑料的拉伸比K也不一樣,如聚氯乙稀K=1.2~1.8、聚乙烯K=1.3~2.0,由此可確定模套孔徑。但此方法計算較為繁瑣,一般多用經驗公式配模。
2.模具的選配方法
(1)測量半製品直徑:對絕緣線芯,圓形導電線芯要測量直徑,扇形或瓦形導電線芯要測量寬度;對護套纜芯,鎧裝電纜要測量纜芯的最大直徑,對非鎧裝電纜要測量纜芯直徑。
(2)檢查修正模具:檢查模芯、模套內外表面是否光滑、圓整,尤其是出線處(承線)有無裂紋、缺口、劃痕、碰傷、凹凸等現象。特別是模套的定徑區和擠管式模芯的管狀長嘴要圓整光滑,發現粗糙時可以用細紗布圓周式摩擦,直到光滑為止。
(3)選配模具時,鎧裝電纜模具要大些,因為這里有鋼帶接頭存在,模具太小,易造成模芯刮鋼帶,電纜會擠裂擠壞。絕緣線芯選配的模具不易過大,要適可而止,即導電線芯穿過時,不要過松或過緊。。
(4)選配模具要以工藝規定的標稱厚度為准,模芯選配要按線芯或纜芯的最大直徑加放大值;模套按模芯直徑加塑料層標稱厚度加放大值。
3.配模的理論公式
(1)模芯 D =d+e
(2)模套 D =D +2δ+2△+e
式中:D ――模芯出線口內徑(mm);
D ――模套出線口內徑(mm);
d ――生產前半製品最大直徑(mm);
δ――模芯嘴壁厚(mm);
△――工藝規定的產品塑料層厚度(mm);
e ――模芯放大值(mm);
e ――模套放大值(mm)。
(3)放大值e 或e 的說明。
1)絕緣線芯模芯e 的放大值為0.5~3mm;
2)絕緣線芯模套e 的放大值為1~3mm;
3)生產外護套電纜用模芯e 的放大值、鎧裝電纜為2~6mm,非鎧裝為2~4mm;
4)生產外護套電纜用模套e 的放大值為2~5mm。
4.舉例說明模具的選配
1)生產絕緣線芯3×185mm 的實心鋁導體扇形電纜,其扇形(標稱)寬度為21.97mm(其最大寬度允許值22.07mm),絕緣層標稱厚度為2.0mm。(其最小厚度允許值為2.0×90%-0.1=1.7mm,模芯嘴壁厚為1.0mm,選用模具。
模芯D =d+e =21.97+1.5=23.47(mm)考慮到實體扇形及最大寬度,選取D =24mm。
模套孔徑D =D +2δ+2△+e
=24+2×1+2×2+3=33(mm)
2)生產電纜外護套,其型號為VLV,規格為1×240mm ,電壓為0.6/1kV,
選用模具。該電纜成纜後直徑為23.6mm,護套標稱厚度為2.0mm,取模芯嘴壁厚為1.5mm。
模芯孔徑 D =d+e =23.6+3=26.2≈27mm
模套孔徑 D =D +2δ+2△+e
=27+2×1.5+2×2+4=38mm
3)在實際生產過程中,模具的選配往往在操作規程或生產工藝卡中給出一定的經驗公式,如某廠φ65擠塑機給出的模具選配公式(△為塑料擠包層的標稱厚度)。
擠壓式 模芯(mm) 模套(mm)
單線
絞線 導線直徑+(0.05~0.10)
絞線外徑+(0.10~0.15) 導線直徑+2△+(0.05~0.10)
絞線外徑+2△+(0.05~0.10)
擠管式 模芯(mm) 模套(mm)
絕緣
護套 線芯外徑+(0.1~1.0)
纜芯最大外徑+(2~6) 模芯外徑+2△+(0.05~0.10)
模套外徑+2△+(1.0~4.0)
線芯或纜芯外徑不均時,放大值取上限;反之取下限。在保證質量及工藝要求的前提下,要提高產量,一般模套放大值取上限。
5.選配模具的經驗
1)16mm 以下的絕緣線芯的配模,要用導線試驗模芯,以導線通過模芯為宜。不要過大,否則將產生倒膠現象。
2)抽真空擠塑時,選配模具要合適,不宜過大,若大,絕緣層或護套層容易產生耳朵、起棱、松套現象。
3)擠塑過程中,實際上塑料均有拉伸現象存在,一般塑料的實際拉伸在2.0mm左右。根據拉伸考慮模套的放大值,拉伸比大的塑料模套放大值大於拉伸比小的塑料模套放大值,如聚乙烯大於聚氯乙稀。
4)安裝模具時要調整好模芯與模套間的距離,防止堵塞,造成設備事故。

『貳』 鋁型材擠壓模具設計的八大要點

一、鋁型材的尺寸及偏差

鋁型材的尺寸及偏差是由擠壓模具、擠壓設備和其他有關工藝因素決定的。

二、選擇正確的鋁擠壓機噸位

選擇擠壓機噸位主要是根據擠壓比來確定。如果擠壓比低於10,鋁型材產品機械性能低;如果擠壓比過高,鋁型材產品很容易出現表面粗糙以及角度偏差等缺陷。實心鋁型材常推薦擠壓比在30左右,空心鋁型材則在45左右。

三、擠壓模具外形確定

擠壓模具的外形尺寸是指擠壓模具的外圓直徑和厚度。擠壓模具的外形尺寸由型材截面的大小、重量和強度來確定。

四、擠壓模具模孔尺寸的確定

對於壁厚差很大的鋁型材,難成形的薄壁部分及邊緣尖角區應適當加大尺寸;而對於寬厚比大的扁寬薄壁型材及壁板型材的模孔,桁條部分的尺寸可按一般型材設計,而腹板厚度的尺寸,除考慮公式所列的因素外,尚需考慮擠壓模具的彈性變形與塑性變形及整體彎曲,距離擠壓筒中心遠近等因素。

此外,擠壓速度、有無牽引裝置等對模孔尺寸也有一定的影響。

五、合理調整鋁金屬的流動速度

合理調整鋁金屬流動速度,就是要盡量保證鋁型材斷面上每一個質點應以相同的速度流出模孔。擠壓模具設計時,盡量採用多孔對稱排列,根據鋁型材的形狀,各部分壁厚的差異和比周長的不同,及距離擠壓筒中心的遠近,來設計不等長的定徑帶。

一般來說,鋁型材某處的壁厚越薄,周長越大,形狀越復雜,離擠壓筒中心越遠,則此處的定徑帶應越短。如果當用定徑帶仍難於控制鋁金屬流速時,對於鋁型材斷面形狀特別復雜、壁厚很薄、離中心很遠的部分,可採用促流角或導料錐來加速鋁金屬流動。而對於那些壁厚大得多的部分或離擠壓筒中心很近的地方,就應採用阻礙角進行補充阻礙,以減緩此處的`流速。

此外,還可以採用工藝平衡孔,工藝餘量或者採用前室模、導流模、改變分流孔的數目、大小、形狀和位置來調節鋁金屬的流速。

六、擠壓模具強度校核

由於鋁型材擠壓時模具的工作條件很惡劣,所以模具強度是模具設計中的一個非常重要的問題。除了合理布置模孔的位置,選擇合適的模具材料,設計合理的模具結構和外形之外,精確地計算擠壓力和校核各危險斷面的許用強度也是十分重要的。

目前計算擠壓力的公式很多,但經過修正的別爾林公式仍有工程價值。擠壓力的上限解法,也有較好的適用價值;用經驗系數法計算擠壓力比較簡便。至於模具強度的校核,應根據產品的類型、模具結構等分別進行。

一般平面模具只需要校核剪切強度和抗彎強度。舌型模和平面分流模則需要校核抗剪、抗彎和抗壓強度,舌頭和針尖部分還需要考慮抗拉強度等。

強度校核時的一個重要的基礎問題是,選擇合適的強度理論公式和比較精確的許用應力。近年來,對於特別復雜的模具,可用有限元法來分析其受力情況與校核強度。

七、合理的工作帶尺寸

確定分流組合模的工作帶,要比確定半模工作帶復雜得多,不僅要考慮到型材壁厚差,距中心的遠近,面且必須考慮到模孔被分流橋遮蔽的情況。處於分流橋底下的模孔,由於金屬流進困難,工作帶必須考慮減薄些。

在確定工作帶時,首先要找出在分流橋下型材壁厚最薄處即金屬流動阻力最大的地方,此處的最小工作帶定為壁厚的兩倍;壁厚較厚或金屬容易達到的地方,工作帶要適當考慮加厚,一般按一定的比例關系,再加上易流動的修正值。

八、模孔空刀結構及尺寸

模孔空刀,就是模孔工作帶出口端懸臂支承的結構。當鋁型材壁厚≥2mm時,可採用比較容易加工的直空刀結構;當t<2mm時,可選擇在有懸臂處加工斜空刀。

『叄』 如何設計鋁擠壓模具的工作帶

很多學習擠壓模具設計的人都跟我說自己什麼都會了就是工作帶不會設計,覺得擠壓模具設計最難的地方就是工作帶設計了。那為什麼大部分人會覺得工作帶難設計呢?因為工作帶較分流孔來講,比較抽象一些,而且工作帶的設計是見人見智,同樣一套模具,三個人設計,可能給出的值完全不同,但是可能三套模具都能擠出料來.這又是為什麼呢?

首先我們要明白工作帶的作用,工作帶和分流孔作用一樣都是調整鋁金屬流速的,簡單來說就是比較容易流出金屬的地方工作帶要長一點,比如壁厚大的地方、離擠壓中心近的地方工作帶都要長一點。所以這取決於工作帶第一個位置設置的值,如果這個值不同那麼其他位置都會相應改變,所以你就會看到不同的工作帶設計方案卻都能出料。因為它本身是一個相對值而不是絕對值。而分流孔是一個以形取形的圖像,所以更容易理解一些。但是在這里我要強調一點,分流模特別大型工業型模具設計中分流孔比工作帶設計更重要、更難把握,是擠壓模具設計的重中之重。更多的資料請搜索:山東鋁材網

『肆』 壓鑄模具設計的步驟

對壓鑄件進行結構分析
選擇壓鑄機型號
合適的模具結構
畫壓鑄模裝配圖
對相關零件進行剛度或強度計算
畫出壓鑄模零件圖
詳情可參考國際鑄業網贊同0|評論

『伍』 怎麼樣設計模具

模具設計流程
一、接受任務書
成型塑料製件的任務書通常由製件設計者提出,其內容如下:
⑴經過審簽的正規制製件圖紙,並註明採用塑料的牌號、透明度等。
⑵塑料製件說明書或技術要求。
⑶ 生產產量。
⑷塑料製件樣品。
通常模具設計任務書由塑料製件工藝員根據成型塑料製件的任務書提出,模具設計人員以成型塑料製件任務書、模具設計任務書為依據來設計模具。
二、收集、分析、消化原始資料
收集整理有關製件設計、成型工藝、成型設備、機械加工及特殊加工資料,以備設計模具時使用。
⑴消化塑料製件圖,了解製件的用途,分析塑料製件的工藝性,尺寸精度等技術要求。例如塑料製件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什麼,塑件的幾何結構、斜度、嵌件等情況是否合理,熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度,有無塗裝、電鍍、膠接、鑽孔等後加工。選擇塑料製件尺寸精度最高的尺寸進行分析,看看估計成型公差是否低於塑料製件的公差,能否成型出合乎要求的塑料製件來。此外,還要了解塑料的塑化及成型工藝參數。
⑵消化工藝資料,分析工藝任務書所提出的成型方法、設備型號、材料規格、模具結構類型等要求是否恰當,能否落實。
成型材料應當滿足塑料製件的強度要求,具有好的流動性、均勻性和各向同性、熱穩定性。根據塑料製件的用途,成型材料應滿足染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、必要的彈性和塑性、透明性或者相反的反射性能、膠接性或者焊接性等要求。
三、確定成型方法
採用直壓法、鑄壓法還是注射法。
四、選擇成型設備
根據成型設備的種類來進行模具,因此必須熟知各種成型設備的性能、規格、特點。例如對於注射機來說,在規格方面應當了解以下內容:注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等,具體見相關參數。
要初步估計模具外形尺寸,判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用。
五、具體結構方案:
⑴確定模具類型
如壓制模(敞開式、半閉合式、閉合式)、鑄壓模、注射模等。
⑵確定模具類型的主要結構
選擇理想的模具結構在於確定必需的成型設備,理想的型腔數,在絕對可靠的條件下能使模具本身的工作滿足該塑料製件的工藝技術和生產經濟的要求。對塑料製件的工藝技術要求是要保證塑料製件的幾何形狀,表面光潔度和尺寸精度。生產經濟要求是要使塑料製件的成本低,生產效率高,模具能連續地工作,使用壽命長,節省勞動力。
影響模具結構及模具個別系統的因素很多,很復雜:
①型腔布置。根據塑件的幾何結構特點、尺寸精度要求、批量大小、模具製造難易、模具成本等確定型腔數量及其排列方式。
對於注射模來說,塑料製件精度為3級和3a級,重量為5克,採用硬化澆注系統,型腔數取4-6個;塑料製件為一般精度(4-5級),成型材料為局部結晶材料,型腔數可取 16-20個;塑料製件重量為12-16克,型腔數取8-12個;而重量為50-100克的塑料製件,型腔數取4-8個。對於無定型的塑料製件建議型腔數為24-48個,16-32個和6-10個。當再繼續增加塑料製件重量時,就很少採用多腔模具。7-9級精度的塑料製件,最多型腔數較之指出的4-5 級精度的塑料增多至50%。
②確定分型面。分型面的位置要有利於模具加工,排氣、脫模及成型操作,塑料製件的表面質量等。
③確定澆注系統(主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大小)和排氣系統(排氣的方法、排氣槽位置、大小)。
④選擇頂出方式(頂桿、頂管、推板、組合式頂出),決定側凹處理方法、抽芯方式。
⑤決定冷卻、加熱方式及加熱冷卻溝槽的形狀、位置、加熱元件的安裝部位。
⑥根據模具材料、強度計算或者經驗數據,確定模具零件厚度及外形尺寸,外形結構及所有連接、定位、導向件位置。
⑦確定主要成型零件,結構件的結構形式。
⑧考慮模具各部分的強度,計算成型零件工作尺寸。
以上這些問題如果解決了,模具的結構形式自然就解決了。這時,就應該著手繪制模具結構草圖,為正式繪圖作好准備。
⑨繪制模具圖
要求按照國家制圖標准繪制,但是也要求結合本廠標准和國家未規定的工廠習慣畫法。
在畫模具總裝圖之前,應繪制工序圖,並要符合製件圖和工藝資料的要求。由下道工序保證的尺寸,應在圖上標寫註明"工藝尺寸"字樣。如果成型後除了修理毛刺之外,再不進行其他機械加工,那麼工序圖就與製件圖完全相同。
在工序圖下面最好標出製件編號、名稱、材料、材料收縮率、繪圖比例等。通常就把工序圖畫在模具總裝圖上。
A、繪制總裝結構圖
繪制總裝圖盡量採用1:1的比例,先由型腔開始繪制,主視圖與其它視圖同時畫出。
模具總裝圖應包括以下內容:
①模具成型部分結構
②澆注系統、排氣系統的結構形式。
③分型面及分模取件方式。
④外形結構及所有連接件,定位、導向件的位置。
⑤標注型腔高度尺寸(不強求,根據需要)及模具總體尺寸。
⑥輔助工具(取件卸模工具,校正工具等)。
⑦按順序將全部零件序號編出,並且填寫明細表。
⑧標注技術要求和使用說明。
B、模具總裝圖的技術要求內容:
①對於模具某些系統的性能要求。例如對頂出系統、滑塊抽芯結構的裝配要求。
②對模具裝配工藝的要求。例如模具裝配後分型面的貼合面的貼合間隙應不大於0.05mm模具上、 下面的平行度要求,並指出由裝配決定的尺寸和對該尺寸的要求。
③模具使用,裝拆方法。
④防氧化處理、模具編號、刻字、標記、油封、保管等要求。
⑤有關試模及檢驗方面的要求。
C、繪制全部零件圖
由模具總裝圖拆畫零件圖的順序應為:先內後外,先復雜後簡單,先成型零件,後結構零件。
①圖形要求:一定要按比例畫,允許放大或縮小。視圖選擇合理,投影正確,布置得當。為了使加工專利號易看懂、便於裝配,圖形盡可能與總裝圖一致,圖形要清晰。
②標注尺寸要求統一、集中、有序、完整。標注尺寸的順序為:先標主要零件尺寸和出模斜度,再標注配合尺寸,然後標注全部尺寸。在非主要零件圖上先標注配合尺寸,後標注全部尺寸。
③表面粗糙度。把應用最多的一種粗糙度標於圖紙右上角,如標注"其餘3.2。 "其它粗糙度符號在零件各表面分別標出。
④其它內容,例如零件名稱、模具圖號、材料牌號、熱處理和硬度要求,表面處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術說明等都要正確填寫。
D、校對、審圖、描圖、送曬
自我校對的內容是:
①模具及其零件與塑件圖紙的關系,模具及模具零件的材質、硬度、尺寸精度,結構等是否符合塑件圖紙的要求。
②塑料製件方面
塑料料流的流動、縮孔、熔接痕、裂口,脫模斜度等是否影響塑料製件的使用性能、尺寸精度、表面質量等方面的要求。圖案設計有無不足,加工是否簡單,成型材料的收縮率選用是否正確。
③成型設備方面
注射量、注射壓力、鎖模力夠不夠,模具的安裝、塑料製件的南芯、脫模有無問題,注射機的噴嘴與嘵口套是否正確地接觸。
④模具結構方面
a.分型面位置及精加工精度是否滿足需要,會不會發生溢料,開模後是否能保證塑料製件留在有頂出裝置的模具一邊。
b.脫模方式是否正確,推廣桿、推管的大小、位置、數量是否合適,推板會不會被型芯卡住,會不會造成擦傷成型零件。
c.模具溫度調節方面。加熱器的功率、數量;冷卻介質的流動線路位置、大小、數量是否合適。
d.處理塑料製件制側凹的方法,脫側凹的機構是否恰當,例如斜導柱抽芯機構中的滑塊與推桿是否相互干擾。
e.澆注、排氣系統的位置,大小是否恰當。
f.設計圖紙
g.裝配圖上各模具零件安置部位是否恰當,表示得是否清楚,有無遺漏
h.零件圖上的零件編號、名稱,製作數量、零件內制還是外購的,是標准件還是非標准件,零件配合處理精度、成型塑料製件高精度尺寸處的修正加工及餘量,模具零件的材料、熱處理、表面處理、表面精加工程度是否標記、敘述清楚。
⑤零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸數字應正確無誤,不要使生產者換算。
⑥檢查全部零件圖及總裝圖的視圖位置,投影是否正確,畫法是否符合制圖國標,有無遺漏尺寸。
⑦校核加工性能:(所有零件的幾何結構、視圖畫法、尺寸標等是否有利於加工)
⑧復算輔助工具的主要工作尺寸
專業校對原則上按設計者自我校對項目進行;但是要側重於結構原理、工藝性能及操作安全方面。描圖時要先消化圖形,按國標要求描繪,填寫全部尺寸及技術要求。描後自校並且簽字。把描好的底圖交設計者校對簽字,習慣做法是由工具製造單位有關技術人員審查,會簽、檢查製造工藝性,然後才可送曬。
⑨編寫製造工藝卡片
由工具製造單位技術人員編寫製造工藝卡片,並且為加工製造做好准備。在模具零件的製造過程中要加強檢驗,把檢驗的重點放在尺寸精度上。模具組裝完成後,由檢驗員根據模具檢驗表進行檢驗,主要的是檢驗模具零件的性能情況是否良好,只有這樣才能俚語模具的製造質量。
⑶試模及修模
雖然是在選定成型材料、成型設備時,在預想的工藝條件下進行模具設計,但是人們的認識往往是不完善的,因此必須在模具加工完成以後,進行試模試驗,看成型的製件質量如何。發現總是以後,進行排除錯誤性的修模。
塑件出現不良現象的種類居多,原因也很復雜,有模具方面的原因,也有工藝條件方面的原因,二者往往交只在一起。在修模前,應當根據塑件出現的不良現象的實際情況,進行細致地分析研究,找出造成塑件缺陷的原因後提出補救方法。因為成型條件容易改變,所以一般的做法是先變更成型條件,當變更成型條件不能解決問題時,才考慮修理模具。
修理模具更應慎重,沒有十分把握不可輕舉妄動。其原因是一旦變更了模具條件,就不能再作大的改造和恢復原狀。

『陸』 沖壓模具的設計與製作技巧

沖壓模具的設計與製作技巧

模具主要通過所成型材料物理狀態的改變來實現物品外形的加工。下面是我整理的沖壓模具的設計與製作技巧介紹,大家一起來看看吧。

一、從廢料情況看出的信息

廢料本質上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通過檢查廢料,你可以判斷上下模間隙是否正確。如果間隙過大,廢料會出現粗糙、起伏的斷裂面和一窄光亮帶區域。間隙越大,斷裂面與光亮帶區域所成角度就越大。如果間隙過小,廢料會呈現出一小角度斷裂面和一寬光亮帶區域。

過大間隙形成帶有較大卷邊和邊緣撕裂的孔,令剖面稍微有一薄邊緣突出。太小的間隙形成帶稍微卷邊和大角度撕裂,導致剖面或多或少地垂直於材料表面。

一個理想的廢料應有合理的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持沖壓力最小並形成一帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點來看,通過增大間隙來延長模具壽命是以犧牲成品孔質量換取的。

二、模具間隙的選擇

模具的間隙與所沖壓的材料的類型及厚度有關。不合理的間隙可以造成以下問題:

(1)如間隙過大,所沖壓工件的毛刺就比較大,沖壓質量差。如果間隙偏小,雖然沖孔的質量較好,但模具的磨損比較嚴重,大大降低模具的使用壽命,而且容易造成沖頭的折斷。

(2)間隙過大或過小都容易在沖頭材料上產生粘連,從而造成沖壓時帶料。過小的間隙容易在沖頭底面與板料之間形成真空而發生廢料反彈。

(3)合理的間隙可以延長模具壽命,卸料效果好,減小毛刺和翻邊,板材保持潔凈,孔徑一致不會刮花板材,減少刃磨次數,保持板材平直,沖孔定位準確。

三、如何提高模具的使用壽命

對用戶來講,提高模具的使用壽命可以大大降低沖壓成本。影響模具使用壽命的因素如下:

1、材料的類型及厚度;

2、是否選擇合理的下模間隙;

3、模具的結構形式;

4、材料沖壓時是否有良好的潤滑;

5、模具是否經過特殊的表面處理;

6、如鍍鈦、碳素氮化鈦;

7、上下轉塔的對中性;

8、調整墊片的合理使用;

9、是否適當採用斜刃口模具;

10、機床模座是否已經磨損;

四、沖壓特殊尺寸孔應注意的問題

(1)最小孔徑沖φ0.8——φ1.6范圍的沖孔請用特殊沖頭。

(2)厚板沖孔時,相對於加工孔徑,請使用大一號的模具。注意:此時,若使用通常大小的模具,會造成沖頭螺紋的破損。

(3)沖頭刃口部分,最小寬度與長度的比例一般不應小於1:10。

(4)沖頭刃口部分最小尺寸與板厚的關系。建議沖頭刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。

五、模具的刃磨

1、模具刃磨的重要性

定期刃磨模具是沖孔質量一致性的保證。定期刃磨模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提高機器的使用壽命,要掌握正確的刃磨時機。

2、模具需要刃磨的具體特徵

對於模具的刃磨,沒有一個嚴格的打擊次數來確定是否需要刃磨。主要取決於刃口的鋒利程度。主要由以下三個因素來決定:

(1)檢查刃口的圓角,如果圓角半徑達到R0.1毫米(最大R值不得超過0.25毫米)就需要刃磨。

(2)檢查沖孔質量,是否有較大的毛刺產生?

(3)通過機器沖壓的雜訊來判斷是否需要刃磨。如果同一副模具沖壓時雜訊異常,說明沖頭已經鈍了,需要刃磨。

註:刃口邊緣部變圓或刃口後部粗糙,也要考慮刃磨。

3、刃磨的方法

模具的刃磨有多種方法,可採用專用刃磨機也可在平面磨床上實現。沖頭、下模刃磨的頻度一般為4:1,刃磨後請調整好模具高度。

(1)不正確刃磨方法的危害:不正確的刃磨會加劇模具刃口的迅速破壞,致使每次刃磨的打擊次數大大縮小。

(2)正確的刃磨方法的益處:定期刃磨模具,沖孔的質量和精度可以保持穩定。模具的刃口就損壞較慢,壽命更長

4、刃磨規則

模具刃磨時要考慮下面的因素:

(1)刃口圓角在R0.1-0.25毫米大小情況下要看刃口的鋒利程度。

(2)砂輪表面要清理干凈。

(3)建議採用一種疏鬆、粗粒、軟砂輪。如WA46KV

(4)每次的磨削量(吃刀量)不應超過0.013毫米,磨削量過大會造成模具表面過熱,相當於退火處理,模具變軟,大大降低模具的壽命。

(5)刃磨時必須加足夠的冷卻液。

(6)磨削時應保證沖頭和下模固定平穩,採用專用的工裝夾具。

(7)模具的刃磨量是一定的,如果達到該數值,沖頭就要報廢。如果繼續使用,容易造成模具和機器的損壞,得不償失。

(8)刃磨完後,邊緣部要用油石處理,去掉過分尖銳的棱線。

(9)刃磨完後,要清理干凈、退磁、上油。

註:模具刃磨量的大小主要取決於所沖壓的板材的厚度。

六、沖頭使用前應注意

1、存放

(1)用干凈抹布把上模套里外擦乾凈。

(2)存放時小心表面不要出現刮痕或凹痕。

(3)上油防銹。

2、使用前准備

(1)使用前徹底清潔上模套。

(2)查看錶面是否有刮、凹痕。如有,用油石去除。

(3)里外上油。

3、安裝沖頭於上模套時應注意事項

(1)清潔沖頭,並給其長柄上油。

(2)在大工位模具上把沖頭插入上模套底部,不能用力。不能用尼龍錘。安裝時,不能通過旋緊上模套上的.螺栓來固定沖頭,只有在沖頭正確定位後才能旋緊螺栓。正全科技微信內容真不錯,值得關注!

4、安裝上模組合入轉塔

如果想延長模具使用壽命,上模套外直徑和轉塔孔之間的間隙要盡可能地小。所以請小心執行下列程序。

(1)清潔轉塔孔的鍵槽和內直徑並上油。

(2)調整上模導套的鍵槽,使之與轉塔孔的鍵吻合。

(3)把上模套導直直地插入塔孔,小心不能有任何傾斜。上模導套應該靠自身重量滑入轉塔孔。

(4)如果上模套向一邊傾斜,可用尼龍錘之類的軟材料工具把它輕輕敲正重復敲擊直至上模導套依靠自身重量滑入正確位置。

注意:不能用力於上模導套外直徑,只能在沖頭頂上用力。不能敲擊上模套頂部,以免損壞轉塔孔,縮短個別工位使用壽命。

七、模具的檢修

如果沖頭被材料咬住,取不出來,請按如下所記項目檢查。

1、沖頭、下模的再刃磨。刃口鋒利的模具能加工出漂亮的切斷面,刃口鈍了,則需要額外的沖壓力,而且工件斷面粗糙,產生很大的抵抗力,造成沖頭被材料咬住。

2、模具的間隙。模具的間隙如果相對板厚選得不合適,沖頭在脫離材料時需要很大的脫模力。如果是這個原因沖頭被材料咬住,請更換合理間隙的下模。正全科技微信內容真不錯,值得關注!!

3、加工材料的狀態。材料弄臟了、或者有污垢時,臟東西附著到模具上,使得沖頭被材料咬住而無法加工。

4、有變形的材料。翹曲的材料在沖完孔後,會夾緊沖頭,使得沖頭被咬住。有翹曲的材料,請弄平整後再加工。

5、彈簧的過度使用。會使得彈簧疲勞。請時常注意檢查彈簧的性能。

八、注油

油量和注油次數視加工材料的條件而定。冷軋鋼板、耐蝕鋼板等無銹無垢的材料,要給模具注油,注油點為導套、注油口、刀體與導套的接觸面、下模等。油用輕機油。

有銹有垢的材料,加工時鐵銹微粉會吸入沖頭和導套之間,產生污垢,使得沖頭不能在導套內自由滑動,這種情況下,如果上油,會使得銹垢更容易沾上,因此沖這種材料時,相反要把油擦乾凈,每月分解一回,用汽(柴)油把沖頭、下模的污垢去掉,重新組裝前再擦乾凈。這樣就能保證模具有良好的潤滑性能。

九、模具使用過程中經常出現的問題及解決方法

問題一、板材從夾鉗口脫出

原因:模具卸料不完全

解決辦法:

1.採用帶斜度的沖頭

2.在板材上塗潤滑液

3.採用重載模具

問題二、模具磨損嚴重

原因:不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法:增加模具間隙

原因:上下模座不對中

解決辦法:

1.工位調整,上下模對中

2.轉塔水平調整

原因:沒有及時更換已經磨損的模具導向組件及轉塔的鑲套

解決辦法:更換

原因:沖頭過熱

解決辦法:

1、在板料上加潤滑液

2、在沖頭和下模之間保證潤滑

3、在同一個程序中使用多套同樣規格尺寸的模具

原因:刃磨方法不當,造成模具的退火,從而造成磨損加劇

解決辦法:

1、採用軟磨料砂輪

2、經常清理砂輪

3、小的吃刀量

4、足量的冷卻液

原因:步距小

解決辦法:

1、增大步距

2、採用橋式步沖

問題三、沖頭帶料及沖頭粘連

原因:不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法:增加模具間隙

原因:沖頭刃口鈍化

解決辦法:及時刃磨

原因:潤滑不良

解決辦法:改善潤滑條件

問題四、廢料反彈

原因:下模問題

解決辦法:

1、採用防彈料下模

2、對於小直徑孔間隙減少10%

3、直徑大於50.00毫米,間隙放大

4、凹模刃口側增加劃痕

原因:沖頭方面

解決辦法:

1、增加入模深度

2、安裝卸料聚胺酯頂料棒

3、採用斜刃口

問題五、卸料困難

原因:不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法:增加模具間隙

原因:沖頭磨損

解決辦法:及時刃磨

原因:彈簧疲勞

解決辦法:更換彈簧

原因:沖頭粘連

解決辦法:除去粘連

問題六、沖壓噪音

原因:卸料困難

解決辦法:

1、增加下模間隙、良好潤滑

2、增加卸料力

3、採用軟表面的卸料板

原因:板料在工作台上及轉塔內的支撐有問題

解決辦法:

1、採用球面支撐模具

2、減小工作尺寸

3、增加工作厚度

4、板料厚

5、採用斜刃沖頭

十、使用特殊成型工具的注意事項

1、不同型號的機器滑塊的行程不同,因此要注意成型模具封閉高度的調整。

2、一定要保證成型充分,因此需要仔細調整,每次調整量最好不要超過0.15毫米,如果調整量過大,容易造成機器的損壞和模具的損壞。

3、對於拉伸成型,請選用輕型彈簧組件,以防止板料的撕裂,或因變形不均勻卸料困難等。正全科技微信內容真不錯,值得關注!!

4、在成型模具周圍安裝球型支撐模具,防止板料傾斜。

5、成型位置應當盡量遠離夾鉗。

6、成型加工最好放在加工程序的最後來實現。

7、一定要保證板材良好的潤滑。

8、定貨時注意特殊成型工具的讓位問題,如果兩個成型的距離比較近,請一定要跟本公司銷售員進行溝通。

9、因為成型工具需要較長的卸料時間,因此成型加工時一定要採用低速,最好要有延時。

十一、使用長方形切斷刀的注意事項

1、步距盡量大,要大於整個刀具長度的80%。

2、最好通過編程來實現跳躍步沖。

3、建議選用斜刃口模具。

十二、在不超過機器公稱力的情況下如何沖孔

生產過程中需要沖大於114.3mm直徑的圓孔。如此大的孔會超出機器公稱力上限,特別對於高剪切強度材料。通過多次沖孔的方法沖出大尺寸孔可以解決這一問題。使用小尺寸模具沿大圓周長剪切可以降低一半或更多的沖壓力,在你已經擁有的模具中可能大部分模具都能做到。

十三、一個沖大圓孔的簡易方法

這種凸透鏡的模具可被製成你所需半徑尺寸。如果孔徑超出沖床公稱力,我們推薦使用(A)方案。用此模具沖出圓形的周邊。如果孔徑能在沖床公稱力范圍內沖成,那麼一個放射形模具和一凸透鏡模具就能在四次之內沖壓出所需的孔而無須旋轉模具(B)

十四、最後才向下成形

當選用成形模具時,應避免進行向下成形操作,因為這樣會佔用太多垂直空間和導致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可能陷入下模,然後被拉出轉塔,然而,如果向下成形是唯一的工藝選擇,那麼應該把它作為對板材的最後一步處理工序。

十五、防止材料扭曲

如果你需要在板材上沖切大量孔而板材又不能保持平整,成因可能是沖壓應力累積。沖切一個孔時,孔周邊材料被向下拉伸,令板材上表面拉應力增大下沖運動也導致板材下表面壓應力增大。對於沖少量的孔,結果不明顯,但隨著沖孔數目的增加,拉應力和壓應力也成倍增加直到令板材變形。正全科技微信內容真不錯,值得關注!!

消除這種變形的方法之一是:每隔一個孔沖切,然後返回沖切剩餘的孔。這雖然在板材上產生相同的應力,但瓦解了因同向連續一個緊接一個地沖切而產生拉應力/壓應力積聚。如此也令第一批孔分擔了第二批孔的部變形效應。

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『柒』 擠壓式,半擠壓式,擠管式模具有什麼區別

淺談擠壓式,半擠壓式,擠管式模區別:
1、擠管式:
內模特點:
前端有明顯的管長,一般在5mm以上.
外模特點:
外模模口廊長很短,一般在1mm以下.
押出調試:
內外模嘴距離0~2mm.
內模選用方式:
絞合外徑+(0.3~0.6)
外模選用方法:
內模直徑+壁厚(一般選用0.6)+外被厚度X2
如:
UTP
24#/4P
絞合4.22
內模選用4.7
外被厚度:0.6
外模選用:
4.7+0.6+0.6X2=6.5
適用線材:
UTP,2547,2854等常用套管式線材
外觀特點:
有明顯股紋,脫皮比較松.編織線套管押出外觀不能有股紋,脫皮要求脫100mm以上.
2、半擠壓式:
內模特點:
前端有明顯的管長,一般在3~5mm.
外模特點:
外模模口廊長很短,一般在1.5mm以下.
押出調試:
內外模嘴距離3~6mm.
內模選用方式:
絞合外徑+(0.2~0.5)
外模選用方法:
線材外徑+(0.1~0.5)
如:
2464#24/5C+AEB
絞合3.45
OD:5.0
內模選用3.8
外模選用:
5.2
適用線材:
未註明套管押出編織線,要求外觀圓滑無股紋的纏繞線.(如2547無股紋等),其他單芯纏繞線.
外觀特點:
線身光滑,或表面有輕微編織紋;外被內壁有明顯編織或纏繞紋;脫皮50mm編織或纏繞銅絲不能拉斷
3、擠壓式:
內模特點:
管長小於3mm或無管長
普通外模特點:
普通加壓外模廊長大於3mm.
二級加壓模具:
外模廊長大於5mm為第二加壓段,第一加壓段為錐形部分
押出模具調試:
內外模嘴距離10~30mm.
內模選用方式:絞合外徑+(0.3~0.6)
普通外模選用方法:
線材外徑+(0~0.2)
二級加壓外模選用:
線材外徑+(0.3~0.8)
例1.52RVV
3X0.5mm2
絞合外徑:4.65
OD:
5.8
絞距:100mm
內模選用:
5.0mm
外模選用普通加壓外模:5.9mm
例2.SJT
16AWG/3C
絞合外徑:5.9
OD:
7.8
絞距:
60mm
內模:
6.3
外模:
二級加壓外模
8.3
適用線材:
電源線或類似其他線材;二級加壓外模適用芯線絞距較小的UL電源線
外觀特點:
線身光滑,脫皮長度100mm以上,防止芯線粘連

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