塑料模具設計要考慮的結構要素有:
1、分型面,即模具閉合時凹模與凸模相互配合的接觸表面。它的位置和形式的選定,受制品形狀及外觀、壁厚、成型方法、后加工工藝、模具類型與結構、脫模方法及成型機結構等因素的影響。
2、結構件,即復雜模具的滑塊、斜頂、直頂塊等。結構件的設計非常關鍵,關系到模具的壽命、加工周期、成本、產品質量等,因此設計復雜模具核心結構對設計者的綜合能力要求較高,盡可能追求更簡便、更耐用、更經濟的設計方案。
3、模具精度,即避卡、精定位、導柱、定位銷等。定位系統(tǒng)關系到制品外觀質量,模具質量與壽命,根據模具結構不同,選擇不同的定位方式,定位精度控制主要依靠加工,內模定位主要是設計者充分去考慮,設計出更加合理易調整的定位方式。
4、澆注系統(tǒng),即由注塑機噴嘴至型腔之間的進料通道,包括主流道、分流道、澆口和冷料穴。特別是澆口位置的選定應有利于熔融塑料在良好流動狀態(tài)下充滿型腔,附在制品上的固態(tài)流道和澆口冷料在開模時易于從模具內頂出并予以清除(熱流道模除外)。
5、塑料收縮率以及影響制品尺寸精度的各項因素,如模具制造和裝配誤差、模具磨損等。此外,設計壓塑模和注塑模時,還應考慮成型機的工藝和結構參數的匹配。在塑料模具設計中已廣泛應用計算機輔助設計技術。
其實鑄造模具在實際的生產中,使用還是比較廣泛的,當使用到鑄造模具的時候,因為不同的部位所承重的外部壓力,以及溫度的變化都是不同的,所以,模具在工作的過程中,造成損壞的形式也是多樣化的。
模具產量小時,可采用木材或樹脂進行制造。但是,如果實驗用模具是為了獲得制品有關收縮、尺寸穩(wěn)定性及循環(huán)時間等的數據時,應該使用單型腔模具來實驗,且能其能在生產條件下運用。模具一般用石膏、銅、鋁或鋁-鋼合金制造,很少用到鋁-樹脂。
坯料在模具型腔中塑性變性時,沿型腔表面既流動又滑動,使型腔表面與坯料間產生劇烈的摩擦,從而導致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具基本、重要的性能之一。硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下,模具零件的硬度越高,磨損量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性還與材料中碳化物的種類、數量、形態(tài)、大小及分布有關。
有些模具在工作過程中處于反復加熱和冷卻的狀態(tài),使型腔表面受拉、壓力變應力的作用,引起表面龜裂和剝落,增大摩擦力,阻礙塑性變形,降低了尺寸精度,從而導致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一,幫這類模具應具有較高的耐冷熱疲勞性能。
模具的制造一般都要經過鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為模具的制造質量,降低生產成本,其材料應具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;還應具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。
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