『壹』 紅沖模具應該用什麼耐高溫的材料好點
製造沖壓模具的材料有鋼材、硬質合金、 鋼結硬質合金、鋅基合金、低熔點合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前製造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主,常用的模具工作部件材料的種類有:碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳 高鉻或中 鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質合金、 鋼結硬質合金 等等。
1.碳素工具鋼 在模具中應用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等,優點為加工性能好,價格便宜。但淬透性和紅硬性差,熱處理變形大,承載能力較低。
2. 低合金工具鋼 低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎上加入了適量的合金元素。與碳素工具鋼相比,減少了淬火變形和開裂傾向,提高了鋼的淬透性,耐磨性亦較好。用於製造模具的低合金鋼有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代號CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號GD)等。
3. 高碳高鉻工具鋼 常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代號D2),它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性,熱處理變形很小,為高耐磨微變形模具鋼,承載能力僅次於高速鋼。但碳化物偏析嚴重 ,必須進行反復鐓拔 (軸向鐓、徑向拔)改鍛,以降低碳化物的不均勻性,提高使用性能。
4. 高碳中鉻工具鋼 用於模具的高碳中鉻工具鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等,它們的含鉻量較低, 共晶碳化物少,碳化物分布均勻,熱處理變形小,具有良好的淬透性和尺寸穩定性。與碳化物偏析相對較嚴重的高碳高鉻鋼相比,性能有所改善。
5. 高速鋼 高速鋼具有模具鋼中最高的硬度、耐磨性和抗壓強度,承載能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V(代號8-4-1)和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2(代號6-5-4-2,美國牌號為M2)以及為提高韌性開發的 降碳降釩 高速鋼 6W6Mo5 Cr4V(代號6W6或稱低碳M2)。高速鋼也需要改 鍛 ,以改善其碳化物分布 。
6. 基體鋼 在高速鋼的基本成分上添加少量的其它元素,適當增減含碳量,以改善鋼的性能。這樣的鋼種統稱基體鋼。它們不僅有高速鋼的特點,具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲勞強度和韌性均優於高速鋼,為高強 韌性冷作模具鋼 ,材料成本卻比高速鋼低。模具中常用的基體鋼有 6Cr4W3Mo2VNb(代號65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代號LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代號012AL)等。
7. 硬質合金和鋼結硬質合金 硬質合金的硬度和耐磨性高於其它任何種類的模具鋼,但抗彎強度和韌性差。用作模具的硬質合金是鎢鈷類 ,對沖擊性小而耐磨性要求高的模具,可選用含鈷量較低 的硬質合金。對沖擊性大的模具,可選用 含鈷量較高 的硬質合金。
鋼結硬質合金 是以鐵粉加入少量的合金元素粉末(如鉻、 鉬 、鎢、釩等)做粘合劑,以碳化鈦或碳化鎢為硬質相,用粉末冶金方法燒結而成。鋼結硬質合金 的基體是鋼,克服了硬質合金韌性較差、加工困難的缺點,可以切削、焊接、鍛造和熱處理。 鋼結硬質合金含有大量的碳化物,雖然硬度和耐磨性低於硬質合金,但仍高於其它鋼種,經淬火、回火後硬度可達 68 ~ 73HRC。
沖壓模具材料的選用及熱處理要求
選用沖裁模具材料應考慮工件生產的批量,若批量不大就沒有必要選擇高壽命的模具材料;還應考慮被沖工件的材質,不同材質適用的模具材料亦有所不同。對於沖裁模具,耐磨性是決定模具壽命的重要因素,鋼材的耐磨性取決於碳化物等硬質點相的狀況和基體的硬度,兩者的硬度越高,碳化物的數量越多,則耐磨性越好。
常用沖壓模具鋼材耐磨性 的劣優依次 為碳素工具鋼 — 合金工具鋼 — 基體鋼 — 高碳高鉻鋼 — 高速鋼 — 鋼結 硬質合金 — 硬質合金。
此外還必須考慮工件的厚度、形狀、尺寸大小、精度要求等因素對模具材料選擇的影響。
1.傳統模具用鋼 長期以來,國內薄板沖裁模用鋼為 T10A 、 CrWMn 、9Mn2V、Cr12 和 Cr12MoV 等。
其中 T10A 為碳素工具鋼,有一定強度和韌性。但耐磨性不高,淬火容易變形及開裂,淬透性差,只適用於工件形狀簡單、尺寸小、數量少的沖裁模具
。
T10A 碳素工具鋼的熱處理工藝為: 760~810 ℃水或油 淬, 160~180 ℃ 回火,硬度 59~62HRC 。
CrWMn 、 9Mn2V 是高碳低合金鋼種,淬火操作簡便,淬透性優於碳素工具鋼,變形易控制。但耐磨性和韌性仍較低,應用於中等批量、工件形狀較復雜的沖裁模具。 CrWMn 鋼的熱處理工藝為:淬火溫度 820~840 ℃ 油冷 ,回火溫度 200 ℃,硬度 60~62HRC 。 9Mn2V 鋼的熱處理工藝為:淬火溫度 780~820 ℃ 油冷 ,回火溫度 150~200 ℃,空冷,硬度 60~62HRC 。注意 回火溫度在 200~300 ℃范圍有回火脆性和顯著體積膨脹,應予避開。
Cr12 和 Cr12MoV 為高碳高鉻鋼,耐磨性較高,淬火時變形很小,淬透性好,可用於大批量生產的模具,如硅鋼片沖裁模。但該類鋼種存在碳化物不均勻性,易產生碳化物偏析,沖裁時容易出現崩 刃 或斷裂。其中, Cr12 含碳量較高,碳化物分布不均比 Cr12MoV 嚴重,脆性更大一些。
Cr12 型鋼的熱處理工藝選擇取決於模具的使用要求,當模具要求比較小的變形和一定韌性時,可採用低溫淬火、回火( Cr12 為 950~980 ℃淬火, 150~200 ℃回火; Cr12MoV 為 1020~1050 ℃淬火, 180~200 ℃回火 )。若要提高模具的使用溫度,改善其淬透性和紅硬性,可採用高溫淬火、回火 ( Cr12 為 1000~1100 ℃淬火, 480~500 ℃回火; Cr12MoV 為 1110~1140 ℃淬火, 500~520 ℃回火 )。高鉻鋼在 275~375 ℃區域有回火脆性,應予避免。
2.常用模具新鋼種
為了彌補傳統模具鋼種性能的不足,國內開發或引進了以下性能較好的沖壓模具用鋼:
( 1 ) Cr12Mo1V1 (代號 D2 )鋼 為仿美國 ASTM 標准中的 D2 鋼引進 的鋼種,屬 Cr12 型鋼。由於 D2 鋼中 Mo 、 V 含量增加,細化了晶粒,改善了碳化物的分布狀況,因此 D2 鋼的強韌性(沖擊韌度、抗彎強度、撓度)比 Cr12MoV 鋼有所提高,耐磨性和抗回火穩定性也比 Cr12MoV 更高。可用深冷處理,提高硬度並改善尺寸穩定性。用 D2 鋼製作的沖裁模具壽命要高於 Cr12MoV 鋼模具。 D2 鋼的鍛造性能和熱塑成形性比 Cr12MoV 鋼略差,機械加工性能和熱處理工藝與 Cr12 型鋼相似。
『貳』 塑料模具的材料要求
塑料模具的工作條件與冷沖模不同,一般須在150°C-200°C下進行工作,除了受到一定壓力作用外,還要承受溫度影響。現根據塑料成型模具使用條件、加工方法的不同將塑料模具用鋼的基本性能要求大致歸納如下:
1、足夠的表面硬度和耐磨性
塑料模的硬度通常在50-60HRC以下,經過熱處理的模具應有足夠的表面硬度,以保證模具有足夠的剛度。模具在工作中由於塑料的填充和流動要承受較大的壓應力和摩擦力,要求模具保持形狀的精度和尺寸精度的穩定性,保證模具有足夠的使用壽命。模具的耐磨性取決於鋼材的化學成分和熱處理硬度,因此提高模具的硬度有利於提高其耐磨性。
2、優良的切削加工性
大多數塑料成型模具,除EMD加工外還需進行一定的切削加工和鉗工修配。為延長切削刀具的使用壽命,提高切削性能,減少表面粗糙度,塑料模具用鋼的硬度必須適當。
3、良好的拋光性能
高品質的塑料製品,要求型腔表面的粗糙度值小。例如,注塑模型腔表面粗糙度值要求小於Ra0.1~0.25的水平,光學面則要求Ra<0.01nm,型腔須進行拋光,減小表面粗糙度值。為此選用的鋼材要求材料雜質少、組織微細均一、無纖維方向性、拋光時不應出現麻點或桔皮狀缺陷。
4、良好的熱穩定性
塑料注射模的零件形狀往往比較復雜,淬火後難以加工,因此應盡量選用具有良好的熱穩定性的,當模具成型加工經熱處理後因線膨脹系數小,熱處理變形小,溫度差異引起的尺寸變化率小,金相組織和模具尺寸穩定,可減少或不再進行加工,即可保證模具尺寸精度和表面粗糙度要求。
45、50牌號的碳素鋼具有一定的強度與耐磨性,經調質處理後多用於模架材料。高碳工具鋼、低合金工具鋼經過熱處理後具有較高的強度和耐磨性,多用於成型零件。但高碳工具鋼因其熱處理變形大,僅適用於製造尺寸小、形狀簡單的成型零件。
隨著塑料工業的發展,塑料製品的復雜性、精度等要求愈來愈高,對模具材料也提出更高要求。對於製造復雜、精密和耐腐蝕性的塑料模,可採用預硬鋼(如PMS)、耐蝕鋼(如PCR)和低碳馬氏體時效鋼(如18Ni-250),均具有較好的切削加工、熱處理和拋光性能及較高強度。
此外,在選擇材料時還須考慮防止擦傷與膠合,如兩表面存在相對運動的情況,則盡量避免選擇組織結構相同的材料,特殊狀況下可將一面施鍍或氮化,使兩面具有不同的表面結構。
『叄』 模溫機對模具質量有什麼影響
使用時應注意: 1、注塑模具的熱平衡控制注塑機和模具的熱傳導是生產注塑件的關鍵。模具內部,由塑料(如熱塑性塑料)帶來的熱量通過熱輻射傳遞給材料和模具的鋼材,通過對流傳遞給導熱流體。另外,熱量通過熱輻射被傳遞到大氣和模架。被導熱流體吸收的熱量由模溫機來帶走。 2、控制模具溫度的目的和模具溫度對注塑件的影響注塑工藝中,控制模具溫度的主要目的一是將模具加熱到工作溫度,二是保持模具溫度恆定在工作溫度。以上兩點做的成功的話,可以把循環時間最優化,進而保證注塑件穩定的高質量。模具溫度會影響表面質量,流動性,收縮率,注塑周期以及變形等幾方面。模具溫度過高或不足對不同的材料會帶來不同的影響。對熱塑性塑料而言,模具溫度高一點通常會改善表面質量和流動性,但會延長冷卻時間和注塑周期。模具溫度低一點會降低在模具內的收縮,但會增加脫模後注塑件的收縮率。而對熱固性塑料來說,高一點的模具溫度通常會減少循環時間,且時間由零件冷卻所需時間決定。此外,在塑膠的加工中,高一點的模具溫度還會減少塑化時間,減少循環次數。 3、有效控制模具溫度的預備條件溫度控制系統由模具、模溫機、導熱流體三部分組成。為了確保熱量能加給模具或移走,系統各部分必須滿足以下條件:首先是在模具內部,冷卻通道的表面積必須足夠大,流道直徑要匹配泵的能力(泵的壓力)。型腔中的溫度分布對零件變形和內在壓力有很大的影響。合理設置冷卻通道可以降低內在壓力,從而提高了注塑件的質量。它還可以縮短循環時間,降低產品成本。其次是模溫機必須能夠使導熱流體的溫度恆定在1℃-3℃的范圍內,具體根據注塑件質量要求來定。第三是導熱流體必須具有良好的熱傳導能力,最重要的是,它要能在短時間內導入或導出大量的熱量。從熱力學的角度來看,水明顯比油好。
『肆』 壓鑄模具設計要點和注意事項
壓鑄模具設計要點和注意事項
壓鑄模要求高可靠性和長壽命,與壓鑄機、壓鑄工藝有機結合為一個有效的鑄件生產系統,優化壓鑄模具設計、提高工藝水平,為壓鑄生產提供可靠保證,是大型壓鑄模設計所追求的方向。
壓鑄模具結構
通常壓鑄模具的基本結構包含:融杯、成形鑲塊、模架、導向件、抽芯機構、推出機構以及熱平衡系統等。
壓鑄模具設計開發流程
模具設計和開發流程,模具設計階段需要設計人員所做的工作及模具設計的整體思路,其中包含一些與標准認證相關的設計和開發流程,對設計階段可能產生的缺陷具有一定的預防作用。
壓鑄模具設計要點
第一,運用快速原型技術和三維軟體建立合理的鑄件造型,初步確定分型面、澆注系統位置和模具熱平衡系統。
按照要求把二維鑄件圖轉化為三維實體數據,根據鑄件的復雜程度和壁厚情況確定合理的收縮率(一般取0.05%~0.06%),確定好分型面的位置和形狀,並根據壓鑄機的數據選定壓射沖頭的位置和直徑以及每模壓鑄的件數,對壓鑄件進行合理布局,然後對澆注系統、排溢系統進行三維造型。
第二,進行流場、溫度場模擬,進一步優化模具澆注系統和模具熱平衡系統。
把鑄件、澆注系統和排溢系統的數據進行處理以後,輸入壓鑄工藝參數、合金的物理參數等邊界條件數據,用模擬軟體可以模擬合金的充型過程及液態合金在模具型腔內部的走向,還可進行凝固模擬及溫度場模擬,進一步優化澆注系統並確定模具冷卻點的位置。模擬的結果以圖片和影像的形式表達整個充型過程中液態合金的走向、溫度場的分布等信息,通過分析可以找出可能產生缺陷的部位。在後續的設計中通過更改內澆口的位置、走向及增設集渣包等措施來改善充填效果,預防並消除鑄造缺陷的產生。
第三,根據3D模型進行模具總體結構設計。
模擬過程進行的同時我們可以進行模具總布置設計,具體包括以下幾個方面:
(1)根據壓鑄機數據進行模具的總布置設計。
在總布置設計中確定壓射位置及沖頭直徑是首要任務。壓射位置的確定要保證壓鑄件位於壓鑄機型板的中心位置,而且壓鑄機的四根拉桿不能與抽芯機構互相干涉,壓射位置關繫到壓鑄件能否順利地從型腔中頂出;沖頭直徑則直接影響壓射比的大小,並由此影響到壓鑄模具所需的鎖模力的大小。因此確定好這兩個參數是我們設計開始的第一步。
(2)設計成形鑲塊、型芯。
主要考慮成形鑲塊的強度、剛度,封料面的尺寸、鑲塊之間的拼接、推桿和冷卻點的布置等,這些元素的合理搭配是保證模具壽命的基本要求。對於大型模具來說尤其要考慮易損部位的鑲拼和封料面的配合方式,這是防止模具早期損壞和壓鑄過程中跑鋁的關鍵,也是大模具排氣及模具加工工藝性的需要。圖4所示模具成形部分採用10塊模塊鑲拼結構。
(3)設計模架與抽芯機構。
中小型壓鑄模具可以直接選用標准模架,大型模具必須對模架的剛度、強度進行計算,防止壓鑄過程中因模架彈性變形而影響壓鑄件的尺寸精度。抽芯機構設計的關鍵是把握活動元件間的配合間隙和元件間的定位。考慮模架工作過程中受熱膨脹對滑動間隙的影響,大型模具的配合間隙要在0.2~0.3mm之間,成形部分的對接間隙在0.3~0.5mm之間,根據模具的大小及受熱情況選用。成形滑塊與滑塊座之間採用方鍵定位。抽芯機構的潤滑也是設計的重點,這個因素直接影響壓鑄模具的連續工作的可靠性,優良的潤滑系統是提高壓鑄勞動生產率的重要環節。
(4)加熱與冷卻通道的布置及熱平衡元件的選用。
由於高溫液體在高壓下高速進入模具型腔,帶給模具鑲塊大量的熱量,如何帶走這些熱量是設計模具時必須考慮的問題,特別是大型壓鑄模具,熱平衡系統直接影響著壓鑄件的尺寸和內部質量。快速安裝及准確控制流量是現代模具熱平衡系統的發展趨勢,隨著現代加工業的發展,熱平衡元件的選用趨向於直接選用的設計模式,即元件製造公司直接提供元件的二維和三維數據,設計者隨用隨選,既能保證元件的質量還能縮短設計周期。
(5)設計推出機構。
推出機構可分為機械推出和液壓推出兩種形式,機械推出是利用設備自身的推出機構實現推出動作,液壓推出是利用模具自身配備的液壓缸實現推出動作。設計推出機構的關鍵是盡量使推出合力的中心與脫型合力的中心同心,這就要求推出機構要具有良好的推出導向性、剛性及可靠的工作穩定性。對於大型模具來說推出機構的重量都比較大,推出機構的元件與型框間容易因為模具自重而使推桿偏斜,使之出現推出卡滯現象,同時模具受熱膨脹對推出機構的影響也特別大,因此推出元件與模框間的定位及推板導柱的固定位置是及其重要的`,這些模具的推板導柱一般要固定在把模板上,把模板、墊鐵及模框間用直徑較大的圓銷或方鍵定位,這樣可以最大限度地消除熱膨脹對推出機構的影響,必要時還可以採用滾動軸承和導板來支撐推出元件,同時在設計推出機構時要注意元件間的潤滑。北美地區模具設計者通常在動模框的背面增加一塊專門的潤滑推桿的油脂板,加強對推出元件的潤滑。如圖5所示,動模框底部增加潤滑油板,有油道與推桿過孔相通,工作時加註潤滑油,可以潤滑推出機構,防止卡滯。
(6)導向與定位機構的設計。
在整個模具結構中導向與定位機構是對模具運行穩定性影響最大的因素,也直接影響到壓鑄件的尺寸精度。
模具的導向機構主要包括:合模導向、抽芯導向、推出導向,一般導向元件要採用特殊材料的摩擦副,起到減磨和抗磨的作用,同時良好的潤滑也是必不可少的,每個摩擦副間都要設置必要的潤滑油路。需要特別指出的是特大型滑塊的導向結構一般採用銅質導套和硬質導柱的導向形式,配合以良好的定位形式,確保滑塊運行平穩,准確到位。
模具定位機構主要包括:動靜型間的定位、推出復位定位、成形滑塊及滑塊座間的定位、型架推出部分與型框間的定位等。動靜型間的定位是一種活動性質的定位,配合的准確性要求更高,小型模具可以直接採用成形鑲塊間的凸凹面定位,大型壓鑄模具必須採用特殊的定位機構,以消除熱膨脹對模具定位精度的影響,另外幾種定位結構是元件間的定位,是固定定位,一般採用圓銷和方鍵定位。成形鑲塊間的凸凹面定位,保證動靜型間定位準確,防止模具錯邊。
『伍』 模具鋼材性能要求到底有哪些
l)模腔表層金屬受熱。通常錘鍛模工作時.其模腔表面溫度可達300~400℃以上熱擠壓模可達500一800℃以上;壓鑄模模腔溫度與壓鑄材料種類及澆注溫度有關。如壓鑄黑色金屬時模腔溫度可達1000℃以上。這樣高的使用溫度會使模腔表面硬度和強度顯著降低,在使用中易發生打垛。為此.對熱模具鋼的基本使用性能要求是熱塑變抗力高,包括高溫硬度和高溫強度、高的熱塑變抗力,實際上反映了鋼的高回火穩定性。由此便可以找到熱模具鋼合金化的第一種途徑,即加入Cr、W、Si.等合金元素可以提高鋼的回火穩定性。 (2)模腔表層金屬產生熱疲勞(龜裂)。熱模的工作特點是具有間歇性.每次使熱態金屬成形後都要用水、油、空氣等介質冷卻模腔的表面。因此.熱模的工作狀態是反復受熱和冷卻,從而使模腔表層金屬產生反復的熱脹冷縮,即反復承受拉壓應力作用.其結果引起模腔表面出現龜裂,稱為熱疲勞現象,由此,對熱模具鋼提出了第二個基本使用性能要求.即具有高的熱疲勞抗力。一般說來,影響鋼的熱疲勞抗力的因素主要有: ①鋼的導熱性。鋼的導熱性高,可使模具表層金屬受熱程度降低,從而減小鋼的熱疲勞傾向性。一般認為鋼的導熱性與合碳量有關,含碳量高時導熱性低,所以熱作模具鋼不宜採用高碳鋼。在生產中通常採用中碳鋼(C0.3%5~0.6%)合碳量過低.會導致鋼的硬度和強度下降.也是不利的。 ②鋼的臨界點影響。通常鋼的臨界點(Acl)越高.鋼的熱疲勞傾向性越低。因此.一般通過加入合金元素Cr、W、Si、引來提高鋼的臨界點。從而提高鋼的熱疲勞抗力。
『陸』 塑膠模具結構設計需要注意些什麼問題
模具結構設計
1. 滑塊導軌的高至少要為滑塊高的1/3
2. 有滑動摩擦的位置注意開設潤滑槽,為了防止潤滑油外流,不宜把槽開成「開式」,而應
該為「封閉式」,一般可以用單片刀在銑床上直接銑出。
3. 固定模仁的型腔,對小模一般用線割,這樣可以提高模具的精度;而較大模的模腔一般銑
削的形式加工出來,加工時注意其垂直度,並且為了防止裝配時,模仁不到位,模框的四周應該用銑刀銑深0.2。
4. 入子與模仁,模仁與模仁,模仁與模框的相互穿插一般要加1°的斜度,以防裝配時碰
傷。
5. 入子的靠位部分長度公差為-0.02,大小公差為-0.10,模仁相對應的靠位公差為+0.02。
6. 有C角的入子最底端到C角部位的公差為+0.01,以防跑毛邊。
7. 本體模具的主體部分用NAK80的材料,入子、梢等用SKH9、SKH51(材料處理:室化處
理,也可以不要)的材料,必要時可以使用VIKING材料。
8. 畫好部品之後,應先定滑塊的位置、大小,防止發生干涉、及強度不夠的現象,然後才定
模仁寸法。
9. 入子大小公差設為-0.01,模仁上入子孔對應的公差為+0.01。
10. 模仁上的線割方孔尖角部分用R0.20過度,對應的入子部分也為R0.20,以對應線切割時的
線徑影響,同時可以防止尖角部分磨損,而產生益邊。
11. 與定位珠相對應的小凹坑寸法一般為底徑φ3夾角90°-120°的圓錐孔。
12. 固定側的拔模角應該大於可動側,以便離型留在可動側;而且可以防止部品變形,尤其是
壁薄,件長容易變形的零件,固定側對它的拉力不均容易使部品翹曲,或留在固定側。
13. 對於側面抽芯力大而部品精度要求又嚴的零件,最好採用二次抽芯結構。
14. 斜梢的斜度+2°=壓緊塊的斜度(一般為18°或20°或22°).
15. 模具組立時,應該養成如下習慣:
a. 用空氣槍清理模仁、模腔、入子、流道板、分模面的表面。
b. 裝配前用油石打光模仁、模腔、入子、分模面的表面,以便裝配時順tang。
c. 注意清角,以防干涉、碰傷。
d. 裝配前應該考慮後面的工作如何進行。
16. 大模具模仁的側面壓緊塊應該設計成鎖緊後底於分模面0.5-1.0mm,以防干涉。
17. PC+GF20收縮率3/1000
18. POM收縮率正常為20/1000,但有時局部會達30/1000。
19. 為防止潛伏式澆口在部品頂出時刮傷部品,在流道離潛伏式澆口2-4mm處增加一鍥形塊,
高約為流道一半,夾角為單邊10°,供頂出時折斷澆口。
20. 主流道拉料井,採用深8-10mm,夾角為單邊10°,頂徑為流道寬的倒圓錐;這樣的好處是
可防止單邊磨成鍥形的拉料在頂出時勾住流道,造成離型不良。
21. 開閉器有兩種:1.橡膠製成,靠中心的螺桿調節變形量,來調節拉力。2.用彈簧鋼製成。
其作用都為:延遲可動側與固定側的開模時間,應用於小水口模。
22. 為了確保模具的頂針和斜銷是否復位,有些模具安裝了早回機構(母的裝在108板上,公
的裝在102板上,公的類似於頂針,底部用無頭螺釘堵住,一般布置兩個)或微動開關(在108和109板[裝電器元件]之間)。
23. 考慮注塑機裝夾模具時的螺桿長度,需要注意上下固定板的厚度,必要時四個角應該銑低
一些,同時,為了提高安全性,上下固定板上可以根據注塑機上孔的位置,鑽四個螺栓孔。
24. 斜銷的成型端有一段直面,一般長4-6mm,為了在頂出時斜銷在107與108板間滑動順燙
底部應該倒0.5mm-1mm的R角。
25. 需要咬花的外觀品,拔模斜度的設計需要考慮咬花的程度,以免造成外觀拉傷。有些突出
部位,考慮咬花後截面會變大,實際加工時應該單邊小0.02-0.03。
26. 考慮固定側與可動側合模會形成斷差,固定側比可動側單邊小0.03-0.05。
27. 有滑塊的模具中,有時需要在滑塊上的滑塊與壓緊塊相靠的斜面開設油溝;此外,如果不
影響成形的前提下,在模板上表面開設油溝比在滑塊底部開設油溝加工效率更高。
28. 不應該把分型面選在表面有要求的位置。
29. 加纖的收縮率為流動方向小千分之1-2,垂直於流動方向大;不加纖的則正好相反。
30. 齒頂圓的收縮率比齒根圓的收縮率小千分之1-2。
31. 模具在使用一段時間後,需要進行型修,修模仁的過程中,盡量不要用油石,因為多次使
用油石會使模具變形;最好用削好的軟木或軟竹筷。
32. 有滑塊的模具中,#102與#103板之間應該加四個支撐拄。
33. 成形裡面夾有入子外麵包有模仁的部品時,要考慮二次抽芯機構,以免脫 模困難,造成部
品損傷;如果入子在固定側或滑塊上,常常先抽入子;如果入子在可動側,又與固定側靠破,可以把入子的沉孔做深些,頂出時先把部品頂出,再脫出入子。如不靠破,則應先脫入子,則應該變更相應的模具結構。
34. 固定側與可動側之間的靠破面如果為非垂直開模方向的平面,則應該設計成斜面,以減少
因摩損而形成飛邊的可能,同時也使靠破時形成預壓,加強兩個面的貼合,設計時長度方向應該設計成+0.02的正公差,但是應該注意的是當固定側與可動側有脫模斜度時,要小心考慮因固定側與可動側脫模斜度方向相反,在靠破的斜面處會形成與部品設計原圖不符的接痕,考慮不周還會形成難以消除的毛邊或斷插。
35. 當固定側需要咬花時,固定側的外形尺寸應該根據咬花程度,設計時單邊小0.03-0.05mm。
36. 電極的拋光一般用1000的砂紙精拋,但外觀電極需要用1200以上的砂紙精拋;模仁的拋
光用1500,但要求有鏡面的則要用3000的砂紙,最後用鑽石膏和脫脂棉來精拋。配入子時,先用400的砂紙,再用800的砂紙,不過,日本模具中入子好象用了1000-1200的砂紙進行拋光過。
37. 塑膠齒輪成形後,對齒輪參數的測量主要齒頂圓和跨齒厚,如果兩齒輪靠得太緊,或太松
都會影響到傳動性;跨齒厚的測量有專門的測量儀器。
38. 模具設計中,如果部品的肉厚不均勻,而部品的澆口均勻分布,則容易產生澆注不均的現
象。比如,田晶東的0004模具。
39. 用PC+30GF製造的齒輪,雖然在成形的尺寸方面比較好,一般可以一模四件,但是其剛
性,耐磨性等不如PBT+GF30,因此,雖然PBT在成形方面尺寸不易控制,只能一模兩件,但是象Olympus這樣注重品質的廠家,在品質與成本面前,還是選擇了品質。
40. 模具設計中,為了不影響部品的使用,常需在部品表面凹進一塊,讓澆口剪斷殘余低於部
品表面,內凹深度以滿足澆口殘余低於部品表面的前提下越淺越好,一般為0.3-0.5mm,太深則會影想成形時的尺寸,比如田晶東的0004模具和易湘成的0026模具。
41. 為了改善部品距離澆口較遠端的填充性能,可以在這些部位開設逃氣槽,增加入子;這一
點,設計前尤其應該考慮的,定結構時,應該有這樣一種觀念:盡量讓流體在模腔內流動時各個部分的壓力,溫度均恆。
42. 部品肉薄,成形困難的模具,如王鋒的0001與0002,通過加大點澆口可提高其成形性能,
但是並非越大越好,如果過大,澆口剪斷時會從部品上撕下一些肉,形成一個凹坑,同時,部品的取向作用會增大,易變形。因此點澆口以¢0.5-1.2mm為宜。
43. 電火花加工中,放電間隙和加工精度有直接聯系(一般認為為3:1)。
44. 大模仁的壓緊塊斜度為1°、3°、5°
45. 為了便於斜銷頂出,設計時應該把斜銷設計得比正常短0.1-0.3mm,即該部份肉比正常厚
0.1-0.3mm。
46. 設計模具時首先應該考慮零件的加工工藝,盡量避免使用放電與線割,而要盡量考慮使用
銑床和磨床的方式,因為從加工成本、加工精度與加工時間來說,前者都比不上後者,雖然慢走絲線切割的精度不錯。
47. 設計時應該避免形狀簡單,但又需大面積的平面放電,既費時,精度又難保證,而且加重
鉗工的鉗配工作量。
48. 設計時應該盡量避免階梯形的又需要面與面相互貼合的上下模仁設計,這樣常常難以加
工。
49. 超聲波打磨的缺點為容易因為手感把握不準確,而使模具表面形狀失真。
50. 模具的量產要求為10000-15000/月時,模仁材料為NAK55。
51. 好的注塑機可以通過調整參數,進行5段以上的分段注射,如可以設為第一段為填滿流
道;第二段為填滿部品的三分之一;第三段為填滿部品的二分之一??等等。從而可以通過分析這幾種情況下的部品填充情況,來解決注塑中所存在的問題。
52. 對一些部品成型困難,或表面有要求,或有些部位精度在前幾次試模中尺寸難達要求的模
具,試模時考慮使用多級注射成型。
53. 注塑機中日本與台灣機都可以進行多級注射成型,但一般來說,台灣機除了能改變注射速
度和。。。。。之外,還能改變注射壓力。
54. 模具的cavity number的確定因數有:單件部品的成形費用,平均每件部品的模具製作費
用,部品精度要求,模具製作難易程度等決定。
55. 成型有腐蝕性樹脂是模具材料要選擇耐腐蝕材料,或在模具表面作防腐處理;成型含玻璃
纖維等高強度填充材料的樹脂時,模具零件必須有相應的硬度。
56. 水管離模仁的距離應大於4mm。
57. 如果預估部品成型困難,需要增加成型壓力,則設計時要考慮模具的強度,加大模仁的強
度,增加支撐柱,並要注意貼合面之間的公差。
58. 精密模具設計中不應該考慮強制脫模機構,否則對模具的量產性、部品精度、甚至部品表
面有很大的影響。
59. 模具設計中,從成本和製造角度來說,盡量避免滑塊和斜梢機構。
60. 如果銑床加工完後的模仁餘量只剩15-20條,一模兩到四件,則即使是清尖角的電極一般
一粗一精就可。
61. 復雜曲面電極粗電極放時應該X、Y向預留0。06,Z向預留0。07以上,最後再用精電極
來加工。
62. 尖角、半圓及半球電極的放電需要特別注意。
63. 小水口模具的開模行程的確定如下:A.101A板與102板脫流道行程計算為:流道長+機械
手(40-60mm);B.102板與103板脫部品行程計算為:部品+機械手(70mm)
64. 象壓塊、小水口的流道板、模仁等等在模具裝配時難以取出的零件,必需鑽起吊螺絲孔;
不過,有時為了簡便起見,可以把對角上的兩個鎖模螺絲孔鑽穿,攻牙攻穿來擰起吊螺釘。
65. 要求同心度很好但又不能同時做在固定側或可動側的模具,如果模仁的大小允許,固定側
與可動側應設計有一公一母的圓錐形導向機構,以保證成型時該位置的同心度。如9018、9026、0004、0032輥筒模具上都加有#251入子。
66. 成型數量大的模具,在模架的選材(可考慮用P20)、滑塊的選材(P20)上考慮,同時可
以在側猾塊上安裝耐模板。
67. 用磨床或銑床加工厚度小於5mm,長度大於50,即長厚比大於10,比如斜梢之類的模
具零件時,應該注意加工時的變形問題。
68. 有時用於放置模仁的模腔太深,而又必需開設冷卻環時,如果直接用刀去加工模腔中的冷
卻槽則刀往往不夠長,那麼,可以考慮把冷卻槽開在模仁的底部,但需要注意的一點是,冷卻槽中間的圓柱應比冷卻環內徑略大,讓冷卻環不易從冷卻槽中掉出。(注意,因為,冷卻水是從裡面過,設計時應該讓冷卻環內徑和貼緊模壁;如果冷卻水是從外面過,設計時應該讓冷卻環外徑和貼緊模壁,這一點千萬不要搞反了,否則會造成漏油)
69. 冷卻水的出、入口溫度應盡量小,一般模具控制在5°C以內,精密模具控制在2°C以
內。
70. 水道之間的中心距離一般為水道直徑的3~5倍,水道的外周離模具型腔表面的距離一般為
10-15mm。
71. 對聚乙烯(PE)等收縮率較大的成型樹脂,必需製品收縮大的方向設置冷卻迴路。
72. 模具上有數組冷卻迴路時,冷卻水應首先通入接近主流道的部位。(怎麼理解?)
73. 斜梢的材料一般要求比較硬(使用SKH9、或STAVAX),同時為了提高量產性,在斜梢
底部(#106頂針板與#107頂針固定板)間增加耐磨板(SKS3材料),厚度與頂針底同厚。
74. 一般產品的凹陷量為3%以下,幾乎都可以使用強制脫模,如果超過一定范圍,在脫模時將
使成品產生刮傷甚至破壞的現象。凹陷量也因材料而易,軟質材料如PP、NYLON可達5%,而PC、POM等只能為2.5~3%之間。
75. 滑塊的安全距離一般為1.5~5mm。
76. 塑料螺紋的根部或頂端部應有一小平面(0.8mm左右),是為了成型後易脫模,且不易傷
害螺紋部分的表面。
77. 間隔板的公差一般為+0.1mm,如果模具的壓力大則需要加支撐柱,支撐柱的公差一般為
+0.02~0.03mm,也就是組立後比間隔板厚0.02~0.03mm,這樣考慮的原因是:支撐柱(S45C或S55C)的表面經過淬火比模板硬,使用一段時間後模板會下凹正好補償該公差。若支撐柱比間隔板薄0.1mm,注塑時的壓力使#103板產生的變形會放大的模仁上,產生不止0.1mm的彎曲,從而產生毛邊。
78. PD613(較優於SKD11)、PD555(較優於SUS 420 J2)與NAK 101(較優於SKD11)等
熱處理的最大變形量為0.065/50,有高耐磨耗性、高耐腐蝕性、高鏡面加工性,適合於加工精密模具。
79. 分模面與流道周圍常常開設排氣槽,對一般模具排氣槽的外邊一般為0.5mm深,靠部品側
為0.02mm;而對象相機前後蓋本體等精密模具排氣槽的外邊一般為0.07-0.1mm深,靠部品側為0.007-0.01mm。
80. 為保證可動側與固定側貼合良好,分模面一般比模板高0.02mm;並且常在#103的四個角上
銑C10-20深0。5-1的缺口,以保證#102與#103不幹涉。
81. 象聚縮醛(polyacetal)成品尺寸公差是±0.2%左右,模穴數增加1個公差約增大5%.8穴則
增大1.4倍,達±0.28%。
82. 用肯納¢16小刀片(KCM25)切NAK80材料每刀深0.4mm,寬2/3刀直徑,線速度
55m/min, 0.5mm/rev,風冷,較合適。
83. 磨床加工中,0.5mm的溝槽也能磨出。
84. 回位梢的表面只有0.5mm厚左右是硬的,裡面是軟的。
85. 精加工平面時,STEP一般採取刀具直徑的2/3~4/5,和慢走刀方式。
86. 滑塊槽的公差為-0.01和+0.01。
87. 設計前,與客戶對圖面打合(分型面的確定、頂針位置的確定、倒溝的處置方式、澆口位
置與形狀、肉厚與縮水的關系、公差大小等的進一步的確認)是非常必要的,這對進一了解客戶的設計意圖、增加設計命中率是非常必要的,這是設計者首先應該樹立的觀念,設計者不能自作主張。
88. 熱流道一般適用於量產24萬件以上的塑料模。
89. 對於象9029、0031等採用潛伏式澆口的模具,進膠口的直端部分常採用圓形或扁形,然
後,採用圓形或扁形的頂針頂出,但因為頂針小進膠口長,如果進膠口處沒有脫模斜度,部品頂出時常會發生頂出不良或把頂針折斷的現象,因此,該處應開0.5°~1°的脫模斜度,以便頂出。
90. 象Olympus的cg5375f1背蓋,PC料、一模一件,一個點澆口的模具,使用住友75噸成型
機注塑時注塑壓力達200MPA。
91. 流道比較大的模具,起冷料作用的部位也應該相應加長,如象0039的主流道末端第一次試
模後加長了14mm。
92. 大模具在設計時就應該考慮好排氣槽的設計,不應該在試模後再指定,根據經驗,一般在
模具的四周用銑刀或磨床(根據模具精度需要而定),加工出一周的淺槽,深度小於塑料的溢邊值。
93. 帶C角的入子,如果 C角部位正好與 模仁相接,為了防止在部品上出現毛邊,其入子底部
到C角處的長度公差應該為+0.05
94. 放電加工中對一般要求的模具面粗度7um即可,精密模具中的一般面粗度為4um,象外觀
要求高的模具面粗度要求達2um。
95. 模具材料的訂購一般應該比要求的最大尺寸大3~5mm。
96. 拉料梢盡量不要採用背面鎖螺絲的固定方式,因為該方式會產生應力會使拉料梢易斷,比
較好的方式是拉料梢能夠較自由的活動。
97. 線切割一般會在尖角部位產生0.2mm的R角,在模具設計中在碰到要求使用線切割的位置
(入子孔、方型頂針孔等),一定要考慮此R的影響,以免產生飛邊、毛刺等問題。
98. 滑塊與模仁的貼合部位一般應該設計成單邊2-3°的斜度,既可以避免磨損,又便於產生預
壓。
99. 塗裝的厚度一般為單邊0.02~0.03mm,模具的拋光量一般為單邊0.02~0.03mm,在產品設計
和模具設計的配合尺寸的選取上一定要考慮這一點。
100. 鉗工在配入子時手法非常重要,入子以能緩緩流動為最佳,入子插入腔中1/4深度時不能有
松動的感覺。
101. 在成型鏡片、高精度齒輪等精密零件時,為了提高部品的精度,保持模具的高剛性非常重
要,為此,除#102、#103外其它模具零件(材料S45C、S55C)常需熱處理到45°HRC;#102、#103之所以不需熱處理,是因為模仁部分常比模板高。
102. 成型鏡片常需採用YAG-250(粉末冶金鋼材、非常純凈、產於大同鋼材)的模具材料,熱
處理到56±1°HRC。
103. 有時模具的表面有一些小圓凹點需要拋光,在用常規方法難以解決的前提下,有時採用纖
維油石(非常貴),有時採用一種簡單的方法,把牙簽夾在小搖臂鑽上打到6000-10000轉/分鍾,用手輕托模仁,沾上鑽石膏,把需要拋光部分輕輕去碰牙簽來拋光。
104. 一般部品的頂針逃肉深為0.1(公差為0~+0.02),精密成形時是0.03(公差為0~+0.01),在這種情
況下對頂針固定板(上頂出板)、頂針墊板(下頂出板)及用於固定頂針的逃孔深度、左右兩支撐塊、可動側模板、可動側模仁、頂針本身靠位的長度及其總長度都有非常嚴格的要求,必須按設計要求嚴格執行。
105. 查看已經成形好的部品的順序為:表面是否有燒焦,流痕,側壁是否有拉傷,填充是否充
分,分模線、靠破線位置是否有毛邊,肉厚處的反面是否有收縮,頂針的反面是否有頂出痕,頂針逃肉深度是否合理。
106. 用推板頂出式模具,如果為一模多件,固定側與可動側也不宜分成多塊,而以採用整體式
模仁設計為宜,以便於頂出平衡。
107. 對拋光來說#5000~#8000的鑽石膏即可以達到鏡面效果。
108. 絞刀加工的圓跳動為0.05mm。
109. YKMA-0058(大分佳能前蓋)螺牙計算步驟:螺壓主參數:M41×0.75(螺距P=0.75、大徑
D=41、中徑D2=D-0.649519×P、小徑D1=D-1.082532×P、作用高度H1=0.541266×P),部品收縮率為S=1.0058,因此,模仁的螺距p1=0.75×S、大徑d1=41×S、中徑D2=
d1-
0.649519×p1、小徑D1= d1-1.082532×p1、作用高度H1=0.541266×p1。
『柒』 模具的力學性能要求
模具的力學性能要求
模具除其本身外,還需要模座、模架、模芯導致製件頂出裝置等,這些部件一般都製成通用型。下面,我為大家分享模具的力學性能要求,希望對大家有所幫助!
硬度
硬度表徵了鋼對變形和接觸應力的抗力。測硬度的試樣易於制備,車間、試驗室一般都配備有硬度計,因此,硬度是很容易測定的一種性能,而且硬度與強度也有一定關系,可通過硬度強度換算關系得到材料硬度值。按硬度范圍劃定的模具類別,如高硬度(52~60HRC),一般用於冷作模具,中等硬度(40~52HRC),一般用於熱作模具。
鋼的硬度與成分和組織均有密切關系,通過熱處理,可以獲得很寬的硬度變化范圍。如新型模具鋼012Al和CG-2可分別採用低溫回火處理後硬度為60~62HRC,採用高溫回火處理後硬度為50~52HRC,因此可用來製作硬度要求不同的冷、熱作模具。因而這類模具鋼可稱為冷作、熱作兼用型模具鋼。
模具鋼中除馬氏體基體外,還存在更高硬度的其他相,如碳化物、金屬間化合物等。表l為常見碳化物及合金相的硬度值。
模具鋼的硬度主要取決於馬氏體中溶解的碳量(或含氮量),馬氏體中的含碳量取決於奧氏體化溫度和時間。當溫度和時間增加時,馬氏體中的含碳量增多馬氏體硬度會增加,但淬火加熱溫度過高會使奧氏體晶粒增大,淬火後殘留奧氏體量增多,又會導致硬度下降。因此,為選擇最佳淬火溫度,通常要先作出該鋼的淬火溫度—晶粒度—硬度關系曲線。
馬氏體中的含碳量在一定程度上與鋼的合金化程度有關,尤其當回火時表現更明顯。隨回火溫度的增高,馬氏體中的含碳量在減少,但當鋼中合金含量越高時,由於獼散的合金碳化物折出及殘留奧氏體向馬氏體的轉變,所發生的二次硬化效應越明顯,硬化峰值越高。
常用硬度測量方法有以下幾種:
1.洛氏硬度(HR) 是最常用的一種硬度測量法,測量簡便、迅速,數值可以從表盤上直接選出。洛氏硬度常用三種刻度,即HRC、HRA、HRB。
2.布氏硬度(HB) 用淬火鋼球作硬度頭,加上一定試驗力壓人工件表面,試驗力卸掉以後測量壓痕直徑大小,再查表或計算,使得出相應的布氏硬度值HB。
布氏硬度測試主要用於退火、正火、調質等模具鋼的硬度測定。
3.維氏硬度(HV) 採用的壓頭是具有正方形底面的金剛石角錐體,錐體相對兩面間的夾角為136°,硬度值等於試驗力F與壓痕表面積之比值。
此法可以測試任何金屬材料的硬度,但最常用於測定顯微硬度,即金屬內部不同組織的硬度。
三種硬度大致有如下的關系:HRC≈1/10HB,HV≈HB(當<400HBS時)
常規力學性能
模具材料的性能是由模具材料的成分和熱處理後的組織所決定的。模具鋼的基本組織是由馬氏體基體以及在基體上分布著的碳化物和金屬間化合物等構成。
模具鋼的性能應該滿足某種模具完成額定工作量所具備的性能,但因各類模具使用條件及所完成的額定工作量指標均不相同,故對模具性能要求也不同。又因為不同鋼的化學成分和組織對各種性能的影響不同,即使同一牌號的鋼也不可能同時獲得各種性能的最佳值,一般某些性能的改善會損失其他的性能。因而,模具工作者常根據模具工作條件及工作定額要求選用模具鋼及最佳處理工藝,使之達到主要性能最優,而其他性能損失最小的目的。
對各類模具鋼提出的性能要求主要包括:硬度、強度、塑性和韌性等。
強度
強度即鋼材在服役過程中,抵抗變形和斷裂的能力。對於模具來說則是整個型面或各個部位在服役過程中抵抗拉伸力、壓縮力、彎曲力、扭轉力或綜合力的能力。
衡量鋼材強度常用的方法是進行拉伸試驗。拉伸試驗是在拉伸試驗機上進行的,試棒需按規定的標准制備,拉伸過程中在記錄紙上繪出拉伸力F與伸長量ΔL之間的關系圖,即所謂的拉伸曲線圖,分析拉伸曲線圖就可以得出金屬的強度指標。對於在壓縮條件下工作的模具,還經常給出抗壓強度。
對於模具鋼,特別是含碳量高的冷作模具鋼,因塑性很差,一般不用抗拉強度而是以抗彎強度作為實用指標。抗彎試驗甚至對極脆的材料也能反映出一定的塑性。而且,彎曲試驗產生的應力狀態與許多模具工作表面產生的應力狀態極相似,能比較精確地反映出材料的成分及組織因素對性能的影響。
在拉伸曲線圖上有一個特殊點,當拉力到達這一點時,試棒在拉力不增加或有所下降情況下發生明顯伸長變形,這種現象稱為屈服。這時的應力稱為這種材料的屈服點。而當外力去除後不能恢復原狀的變形,這部分變形被保留下來,成為永久變形,稱為塑性變形。屈服點是衡量模具鋼塑性變形抗力的指標,也是最常用的強度指標。對模具材料要求具有高的屈服強度,如果模具產生了塑性變形,那麼模具加工出來的零件尺寸和形狀就會發生變化,產生廢品,模具也就失效了。
塑性
淬硬的模具鋼塑性較差,尤其是冷變形模具鋼,在很小的塑性變形時即發生脆斷。衡量模具鋼塑性好壞,通常採用斷後伸長率和斷面收縮率兩個指標表示。
斷後伸長率是指拉伸試樣拉斷以後長度增加的相對百分數,以δ表示。斷後伸長率δ數值越大,表明鋼材塑性越好。熱模鋼的塑性明顯高於冷模鋼。
斷面收縮率是指拉伸試棒經拉伸變形和拉斷以後,斷裂部分截面的縮小量與原始截面之比,以ψ表示。塑性材料拉斷以後有明顯的縮頸,所以ψ值較大。而脆性材料拉斷後,截面幾乎沒有縮小,即沒有縮頸產生,ψ值很小,說明塑性很差。
韌性
韌性是模具鋼的一種重要性能指標,韌性決定了材料在沖擊試驗力作用下對破裂的抗斷能力。材料的韌性越高,脆斷的危險性越小,熱疲勞強度也越高。對於衡量模具脆斷傾向,沖擊韌度試驗具有重要意義。
沖擊韌度是指沖擊試樣缺口處截面積上的沖擊吸收功,而沖擊吸收功是指規定形狀和尺寸的試樣在沖擊試驗力一次作用下折斷時所吸收的功。沖擊試驗有夏比U形缺口沖擊試驗(試樣開成U形缺口)、夏比V形缺口沖擊試驗(試樣開成V形缺口)以及艾式沖擊試驗。
影響沖擊韌度的因素很多。不同材質的模具鋼沖擊韌度相差很大,即使同一種材料,因組織狀態不同、晶粒大小不同、內應力狀態不同沖擊韌度也不相同。通常是晶粒越粗大,碳化物偏析越嚴重(帶狀、網狀等),馬氏體組織越粗大等都會促使鋼材變脆。溫度不同,沖擊韌度也不相同。一般情況是溫度越高沖擊韌度值越高,而有的鋼常溫下韌性很好,當溫度下降到零下20~40℃時會變成脆性鋼。
為了提高鋼的韌性,必須採取合理的鍛造及熱處理工藝。鍛造時應使碳化物盡量打碎,並減少或消除碳化物偏析,熱處理淬火時防止晶粒過於長大,冷卻速度不要過高,以防內應力產生。模具使用前或使用過程中應採取一些措施減少內應力。
特殊性能要求
由於模具種類繁多,工作條件差別很大,因此模具的常規性能及相互配合要求也各不相同,而且某種模具實際性能與試樣在特定條件下測得的數據也不一致。所以,除測定材料的常規性能外,還必須根據所模擬的實際工況條件,對模具使用特性進行測量,並對模具的特殊性能提出要求,建立起正確評價模具性能的體系。
對熱作模具必須測試在高溫條件下的硬度、強度和沖擊韌度。因為熱作模具是在某一特定溫度下服役,在室溫下測定的性能數據,當溫度升高時要發生變化。性能變化趨勢和速率相差也很大,如A種材料在室溫下硬度雖比材料B高,但隨溫度上升,硬度下降顯著,到達—定溫度後,硬度值反而會低於材料B。那麼,當在較高溫度工作條件下要求耐磨性高時,就不能選用A種材料,而需選用室溫下硬度值雖較低但隨溫度上升,硬度下降緩慢的材料B。
對熱作模具除要求室主高溫條件下的硬度、強度、韌性外,還要求具有某些特殊性能。
熱穩定性
熱穩定性表徵鋼在受熱過程中保持金相組織和性能的穩定能力。通常,鋼的熱穩定性用回火保溫4h,硬度降到45HRC時的'最高加熱溫度表示。這種方法與材料的原始硬度有關,有資料將達到預定強度級別的鋼加熱,保溫2h,使硬度降到一般熱鍛模失效硬度35HRC的最高加熱溫度定為該鋼穩定性指標。對於因耐熱性不足而堆積塌陷失效的熱作模具,可以根據熱穩定性預測模具的壽命水平。
回火穩定性
回火穩定性指隨回火溫度升高,材料的強度和硬度下降快慢的程度,也稱回火抗力或抗回火軟化能力。通常以鋼的回火溫度-硬度曲線來表示,硬度下降慢則表示回火穩定性高或回火抗力大。回火穩定性也是與回火時組織變化相聯系的,它與鋼的熱穩定性共同表徵鋼在高溫下的組織穩定性程度,表徵模具在高溫下的變形抗力。
斷裂抗力
除常規力學性能如沖擊韌度、抗壓強度、抗彎強度等一次性斷裂抗力指標外,小能量多次沖擊斷裂抗力更切合冷作模具實際使用狀態性能。作為模具材料性能指標還包括抗壓疲勞強度、接觸疲勞強度等。這種疲勞斷裂抗力指標是由在一定循環應力下測得的斷裂循環次數,或在一定循環次數下導致斷裂的載荷來表徵的。關於是否把斷裂韌度作為冷作模具材料的一項重要處能指標,尚待研究和探討。
抗咬合能力及抗軟化能力
抗咬合及抗軟化能力分別表徵了模具對發生「冷焊」及承載時因溫度升高對硬度、耐磨性助抵抗能力。
熱疲勞抗力及斷裂韌度
熱疲勞抗力表徵了材料熱疲勞裂紋萌生前的工作壽命和萌生後的擴展速率。熱疲勞通常以20℃—750℃條件下反復加熱冷卻時所發生裂紋的循環次數或當循環一定次數後測定裂紋長度來確定。熱疲勞抗力高的材料不易發生熱疲勞裂紋,或當裂紋萌生後,擴展量小、擴展緩慢。斷裂韌度則表徵了裂紋失穩擴展抗力,斷裂韌度高,則裂紋不易發生失穩擴展。
高溫磨損與抗氧化性能
高溫磨損是熱作模具主要失效形式之一,正常情況下,絕大多數錘鍛模及壓力機模具都因磨損而失效。抗熱磨損是對熱作模具的使用性能的要求,是多種高溫力學性能的綜合體現。現在國內已有單位在自製的熱磨損機上進行模具熱磨損試驗,收到較理想的試驗效果。
實際使用表明,模具材料抗氧化性能的優劣,對模具使用壽命影響很大。因氧化會加劇模具工作過程中的磨損,導致模具型腔尺寸超差而報廢。氧化還會使模具表面產生腐蝕溝,成為熱疲勞裂紋起源.加劇模具熱疲勞裂紋的萌生與擴展。因此,要求模具具備一定的抗氧化性能。
對冷作模具鋼除常規力學性能外,還常要求具有下列性能:
耐磨性能,斷裂抗力,抗咬合計抗氧化能力。
耐磨損性能
冷作模具服役時,被成形的坯料會沿著模具表面既滑動又流動,在模具與坯料間產生很大摩擦力。這種摩擦力使模具表面受到切應力作用,在其表面劃刻出凹凸痕跡,這些痕跡與坯料不平整表面相咬合,逐漸在模具表面造成機械破損即磨損。冷作模具,特別是正常失效的冷作模具,多數因磨損而報廢。因此,對冷作模具最基本的要求之一就是耐磨性。一般條件下材料硬度越高,耐磨性越好。但耐磨性與在軟基體上存在的硬質點的形狀、分布也有很大關系。
冷作模具的磨損包括磨料磨損、粘著磨損、腐蝕磨損與疲勞磨損。
模具製造心得
它有著生產成本低廉、產品一致性較好的優勢,而且應用范圍很大,從簡單的碗盤等日常用品到復雜的雕塑等造型的創作和生產都離不開模具成型。它是陶瓷藝術工作者、陶瓷藝術愛好者所要著重掌握和了解的技能。我們這次的學習包括石膏漿的調制、同心圓造型、異型造型的車削翻模。了解石膏的材料特性,掌握使用方法步驟。並懂得陶瓷模種製作和翻制的方法步驟。
首先我們繪制好我們自己所想要的同心圓造型及異型造型。然後將圖紙擴印,根據圖紙來進行製作。
然後是製作模種了,利用准備好的工具在車模機上做出我們在圖紙上所畫出的同心圓瓶子的形狀,大小。然後根據中線進行手工削制,最後,用耐水砂紙打磨平滑。
製作石膏模型首先要調制石膏料。石膏料的調制方法簡單,首先准備好盆和石膏粉,然後在盆中先加入適量的水,再慢慢把石膏粉沿盆邊撒入水中,一定要按照順序先加水再加石膏。由於石膏料干固時間較短,而且要看天氣而定。
然後到掉浮在石灰上面的一層水後,用手在裡面均勻的攪拌,直到石膏粉冒出水面不再自然吸水沉陷,稍等片刻,就繼續攪拌,要快速有力、用力均勻,成糊狀即可。覺得差不多以後,就要等上6分種左右。接下來就可以將石膏漿倒到事先已經用模板擋好的模型上
,需要等上一會兒,覺得石膏干濕適中後,就可以通過各種工具在上面進行適當的操作。大約幾分鍾後拆去模板,迅速用刮刀或鏟刀修出模型的大體形狀;修表時應先從整體入手,再進行局部的精雕細刻,修大形時速度要快、要趕在石膏完全因化之前,否則石膏完全固化後鏟削會很吃力。
其次是修形。修形是最關鍵的一步,不僅要有技巧,好要有耐心。先用小刀把初型進一步削修准確,接著用短鋸條刮削,再用鋸條北面進行刮削,這樣模型將進一步接近實物造型;對於一些有變化的小曲面來說,還需要把鋸條磨成小曲面的形狀進行刮削;最後用砂紙蘸水打磨。精修過程要由粗到細、由整體到局部再到整體,要不時地從各個角度和各個面去比較、去審視、去測量,這樣模型的整體感才強。如果模型表面有缺陷或邊角崩缺則需要修補,首先要濕潤需要修補處,然後用石膏漿填平,等乾燥後打磨平整。
在做異形翻模時,我們用泥墊底,並圍好造型。模具邊上開牙口。在石膏模種上均勻塗抹脫模劑,然後用模板圍出模具的外緣。在有縫隙的地方用泥巴塞好。然後再把石膏漿倒進裡面,要稍高出異性一些體積。等石膏差不多發熱幹了再拆除模板。再用同種方法翻另外一塊。等模具翻制完成後,等石膏發熱反應冷卻了,就可以開模取出模種,如果不容易打開的話,可以用水沖泡然後輕輕搖動的方法打開。
以上便是我對這次模具製作過程的了解。
模型製作課程已經結束了,但是這其中經歷的東西,學到的知識會陪伴著我們,讓我們更好的解決以後面臨的問題。
我自認為在修造型的基礎還不夠,對翻模的操作也不夠熟練但我會更加努力爭取早日彌補自己的不足!
最後謝謝老師多日來的教導!
;『捌』 模溫機在注塑模具中的使用介紹有哪些
模溫機在注塑模具中的使用介紹有哪些?
在實際應用當中,我們所了解的歐能機械模溫機,都是具有加熱或者冷卻的效果的,那麼,有人就想問了,南京歐能機械模溫機在注塑模具中的使用是怎樣的呢?下面模溫機廠家-歐能機械技術人員,來給我們我們具體的解說下:
1、注塑模具的熱平衡控制注塑機和模具的熱傳導是生產注塑件的關鍵。模具內部,由塑料(如熱塑性塑料)帶來的熱量通過熱輻射傳遞給材料和模具的鋼材,通過對流傳遞給導熱流體。另外,熱量通過熱輻射被傳遞到大氣和模架。被導熱流體吸收的熱量由奧蘭特模溫機來帶走。模具的熱平衡可以被描述為:P=Pm-Ps。式中P為模溫機帶走的熱量;Pm為塑料引入的熱量;Ps為模具散發到大氣的熱量。
3、有效控制模具溫度的預備條件溫度控制系統由模具、模溫機、導熱流體三部分組成。為了確保熱量能加給模具或移走,系統各部分必須滿足以下條件:首先是在模具內部,冷卻通道的表面積必須足夠大,流道直徑要匹配泵的能力(泵的壓力)。型腔中的溫度分布對零件變形和內在壓力有很大的影響。合理設置冷卻通道可以降低內在壓力,從而提高了注塑件的質量。
歐能機械還可以縮短循環時間,降低產品成本。其次是模溫機必須能夠使導熱流體的溫度恆定在1℃-3℃的范圍內,具體根據注塑件質量要求來定。第三是導熱流體必須具有良好的熱傳導能力,最重要的是,它要能在短時間內導入或導出大量的熱量。從熱力學的角度來看,水明顯比油好。
2、控制模具溫度的目的和模具溫度對注塑件的影響注塑工藝中,控制模具溫度的主要目的一是將模具加熱到工作溫度,二是保持模具溫度恆定在工作溫度。以上兩點做的成功的話,可以把循環時間最優化,進而保證注塑件穩定的高質量。模具溫度會影響表面質量,流動性,收縮率,注塑周期以及變形等幾方面。
模具溫度過高或不足對不同的材料會帶來不同的影響。對熱塑性塑料而言,模具溫度高一點通常會改善表面質量和流動性,但會延長冷卻時間和注塑周期。模具溫度低一點會降低在模具內的收縮,但會增加脫模後注塑件的收縮率。而對熱固性塑料來說,高一點的模具溫度通常會減少循環時間,且時間由零件冷卻所需時間決定。此外,在塑膠的加工中,高一點的模具溫度還會減少塑化時間,減少循環次數。
4、歐能機械模溫機由水箱、加熱冷卻系統、動力傳輸系統、液位控制系統以及溫度感測器、注入口等器件組成。通常情況下,動力傳輸系統中的泵使熱流體從裝有內置加熱器和冷卻器的水箱中到達模具,再從模具回到水箱;溫度感測器測量熱流體的溫度並把數據傳送到控制部分的控制器;控制器調節熱流體的溫度,從而間接調節模具的溫度。如果模溫機在生產中,模具的溫度超過控制器的設定值,控制器就會打開電磁閥接通進水管,直到熱流液的溫度,即模具的溫度回到設定值。
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