浅谈模具设计
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作者: 范常达
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。
关键词：模具 设计
（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、Cr6 WV或7 Cr Mo NiMo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年代开始商业化，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。
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