第一篇:模具基础知识总结
定模侧:固定不动的一边,包含了模具和注塑机而言的。动模侧:在动的一般,包含了模具和注塑机而言的。
模架:模具里的一些铁块,包括面板,A板,B板,支撑板等等。可以通过标准化得到,用外挂得来。
模仁:也叫子模,模具内部的一些东西,包括成型件,顶出等等。
定模固定板:注塑机上定模侧的一块铁板,和模具的定模座板(面板)接触。动模固定板:注塑机上在动模侧一边的铁板,和模具的动模座板(底板)接触。格林柱:也叫拉杆,与可以加工的模具大小(包含了模架)息息相关。(注塑机上的四根铁柱),模具从上往下的放进四根格林柱内部。(不能从侧面进,因为模具太过笨重,只能通过掉进去,也就是说从侧面是进不去的。)
喷嘴:在将塑料溶解后,经过喷嘴喷出在模具腔体冷凝,成型。属于注塑机上定模部分,其与顶出杆同轴。
顶棍:也叫顶出杆,将已经成型的零部件顶出。属于注塑机上动模部分。模具越大,其顶出杆越多。
顶出孔:在动模固定板上面,可以让顶出杆出来的孔,根据模具的结构和大小,其周边也会有很多这样的孔,且数量不一。以上为注塑机上的。
以下为模具上的模架部分。
外挂里面的15—系列:表示模架的大小。意思是宽度为150mm;1515,意思就是15cm乘15cm,后面的15表示长度
确定模具高度:通过确定A.B.C板的厚度确定,其他的都不需要告诉。通过AB板的长宽,就定好了其他的(底板,面板等等)的长宽了。定模座板:也叫面板,标准模架上的最表面的第一块零件,通过它将定模固定在注塑机上(定模固定板上)的。跟定模固定板接触的第一块零件。注意:面板上面有一多出来的部分(耳朵,有的只长两边,宽度增加一部分;有的大型模具四面都有,才能装夹紧),是用来将模具装夹在注塑机上的。通常高度在20~50mm之间。
码仔:将模具装在注塑机上这种方式叫做码模,通过码仔装夹,压紧定模座板。码仔四根格林柱上面。
动模座板:也叫作底板,通过它将模具的动模固定在注塑机上的动模固定板上。定模板:也叫作A—plate(母模板,前模板),和定模座板一起构成了定模侧主要的两大块板。功能:负责零件的外表面成型的部分,主要加工外表面。在加工零件外表面的时候,可以割下包含零件的腔体部分采用更好的材料加工,其他的定模板部分则可以直接采用其他的材料制作,这样既可以节省成本,而且也可以加工尺寸变动后的零件,并且更换起来也更加方便。与定模座板用螺钉连接。
动模板:也叫作B-plate,与A一一对应,故可以叫公模板,后模板。其位置在与A最先接触的一块(当然主要靠其功能来判断,也可以最先接触的是推板,主要是推出零件的板),也是动模侧最前面的一块板。功能:负责零件的内表面成型的部分,主要加工内表面。故如果其中一块板是负责此功能时候,就可以依次判断它是B板。
AB板的辨别:看看他们之间是否可以分离开来,可以的话就一判断出A板,然后再就其功能找出B板。
直身模:有面板但是却没有耳朵的(T型),或者没有面板(H型)的模具。在A板上面向内挖一个槽,然后用码仔卡住,模具就会被固定住。这个槽叫码模槽。当A板厚度比较厚的时候,会采用无面板直身模,可以节约成本,并减少模具总的高度。工字模:看起来像个工字,有面板也有耳朵(I型)。支撑板:在动模侧部分,在B板的后面,起到支撑的作用,但是往往又不仅仅是起到支撑的作用。主要是结构的需要,是用来固定成型件的作用。AB两种类型有支撑板(在龙记大水口系列里面的AB),BD两种有推板。C无推板也无支撑板。
垫块:也叫方铁,C-plate,凳子,在支撑板下面,左右两边。所有的标准模架上都得有这两块板。随着垫块的高度确定,顶针板可以运动的距离也就确定了。标准模架的表示方法:龙记大水口CI 2530 A180 B170 C100.意思:有面板有耳朵的工字模,且没有推板也没有支撑板,A板的宽度(也是所有的板的宽度)为250mm(有效的宽度),B板长度为300mm,A板的厚度为180mm,B板的厚度为170mm,C板的高度为100mm。
推板:有两块,上面的一块叫面针板(推杆固定板,其大小在确定AB板的长宽时候就已经确定了),下面的叫底针板。,固定顶出的,保证所有顶出都是同步一致的,这个与顶针有关,很多很细。
长螺钉:将BC和底板一起紧固,然后C和底板再用短螺钉紧固。为了保证紧密且板与板之间的配合不会出现误差,仅靠螺钉是做不到了,故选择用定位销保证配合。
导柱:主要为了保证精度,导向机构,在动模部分。对应了是导套(衬套,在定模部分)。如果导柱需要很长,但是导套部分没有那么长了,之后无法再伸出去,这时候将导柱尚在定模部分。复位杆:(也叫回针)接触到A板从而让推板退回,起到复位的作用。如果加了一个弹簧就不一样了,这样的情况下顶针不可能接触到A板,它会先复位,叫先复位机构。以下是模仁部分。
成型件:专门用于加工产品的外形,需要单独做成一小块,因为需要满足各种特性,则成本会比较贵。包括以下两部分:
前模仁:也叫做前模guo,上内模,母模仁。后模仁:也叫作后模guo,下内模,公模仁。
对于简单零件来说,取出零件则只需要前后模仁上下运动打开,而对于复杂零件来说,取出零件可能要从四面八方打开才能取出,取决于零件复杂程度。
确定成型件需要多少块:首先,看零件是否可以顶出。其次,根据加工的需要,工艺,来确定是否需要做成型件,需要做多少块。
如果模仁是凸起的,那么不单独做成型件的话,需要磨掉大部分材料,这样很不划算,所以需要单独做成型件;但是如果说模仁是凹进去的,单独做的话会加大它的边长等等,这样的话模架就会变大,也不会划算,所以可以将整个凹进去的用好一点的材料直接做成。型芯:对应的型腔
抽芯机构:只有相对顶出运动才有意义。抽芯运动方向和顶出方向垂直。包含滑块(行位滑块),斜导柱(也叫边钉,斜边,给滑块提供动力),铲机(楔紧块,主要楔住斜导柱)三个部分。弹簧阻止滑块反方向走。浇注系统:
① 定位圈(法兰):起到定位的作用,外形是圆圈形;作用很强大,让定位圈与喷嘴上面的口轴线同心。② 浇口套(唧嘴):和定位圈,喷嘴同轴,三个同轴。很容易损坏,主要是因为喷嘴来回运动以及塑料液体高速流动的压力造成的。
③ 拉料杆:有双重作用,既有顶出的作用也有,也可以将浇口套的料拉出来。内部的废料叫做水口料(唧嘴里面的和成型件上面的一段)。浇口套的一段叫主流道,下面叫分流道。分流道最前端的叫冷料楔。在进入成型件时候有小断端口,叫浇口。
浇筑系统有两种方式,一是采用热流道,二是采用冷流道。热流板:形状不规则,料从中心孔流进,板本身可以保持恒温(有发热线圈)。然后再输送到热唧嘴中,最后到成型件中去。
冷却系统:保证成型件在成型的时候各个地方的温度均衡不至于发生翘曲变形等。一般用20℃左右的水带走温度。进出靠的水咀。O形环:加在两个板之间防止渗漏。顶出系统:包括推杆(有双节顶针等),顶针固定在底板上(丝筒针,配套的叫丝筒、打管);气体顶出:通常用在圆筒等零件时候,比如脸盆,等,因为筒累零件会与模具形成真空,如果不用气体顶出那么用多大的力都无法顶出。其他机构
支撑柱:又叫撑头,把模具给撑住,不让模具变形。
限位钉:也叫垃圾钉,通常使定针板与底板之间距离5mm左右,这样做的目的是防止一些垃圾掉在里面使得顶针板无法复位,这样的模具可能会撞坏。但是加上一个隔板使得垃圾不会进去的时候则不需要安装,具体是否安装要看客户的需要。
第二篇:模具制造工艺学基础知识总结(推荐)
模具制造工艺学
一 工艺过程的基本知识 中为改变生产对象的形状、尺寸相对位置和性质等。使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。工序是一个或一组工人在一个工作地点对同一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的那部分工艺过程。工步是在加工表面和加工工具不变的情况下,所连续完成的那一部分工序。用几把刀具或复合刀具同时加工同一工件上的几个表面进给刀具从被加工表面每切下一层金属层。工艺规程的内容:
1、工艺分析
2、材料及毛坯的方式;
3、工艺方案:表面加工方法加工顺序、尺寸、热处理安排
4、加工余量及尺寸;
5、设备、刀具、量具;
6、时间定额。工厂制造产品(或零件)的年产量分为单件生产和成批生产。
N=Qn(1+a+b)Q-产品的生产纲领;n-每台产品中该零件的数量;a-该零件的备品率;
b-该零件的废品率 相邻两工序的工序尺寸之差。是被加工表面在一道工序切除的金属层厚度。加工总余量是毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差。也称毛坯余量。1
影响加工余量的因素 1)被加工表面上由前道工序生产的微观不平度和表面缺陷层深度。2)被加工表面上由前道工序生产的尺寸误差和几何形状误差。3)前道工序引起的被加工表面的位置误差。4)本道工序的装夹误差。1.经验估计法2.分析计算法3.查表修正法 工艺规程内容 是描述由毛坯加工成为零件的过程的工艺文件。规定了加工顺序、选用的机床、工具和加工方法,技术条件和检验手段等内容。
作用:指导生产和组织工艺准备在一定的生产条件下,以最少的劳动量和最低的费用,可靠地加工出符合图纸和技术要求的零件。体现在①技术上的先进性②经济上的合理性③有良好的劳动条件。制定工艺规程的基本步骤⑴总装图和零件图的研究分析和工艺审查; ⑵确定生产类型;⑶确定毛坯的种类和尺寸;⑷选择定位基准和主要表面的加工方法,拟定加工路线;⑸确定工序尺寸、公差和技术要求;⑹确定加工机床、工艺装备、切削用量和时间定额;⑺填写工艺文件。工件定位 确定工件在机床或夹具中占有正确位置的过程称为定位;使其在加工过程中保持位置不变的操作称为夹紧;定位、夹紧称为装夹。:(1)应使工件相对于机床处于一个正确的位置。(2)要保证加工精度,位于机床或夹具上的工件还必须相对于刀具有一个正确位置。
设计基准在设计图样上所采用的基准。工艺基准在工艺过程中采用的基准。工序基准在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。为了保证工件相对于机床和刀具之间的正确位置(即将工件定位)所使用。测量基准测量时所采用的基准的基准。装配基准装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。)为保证加工表面与不加工表面之间的位置尺寸要求,应选不加工表面作粗基准。2)若要保证某加工表面切除的余量均匀,应选该表面作粗基准 3)为保证各加工表面都有足够的加工余量,应选择毛坯余量小的表面作粗基准。4)选作粗基准的表面,应尽可能平整,不能有飞边、浇注系统、冒口或其它缺陷。5)一般情况下粗基准不重复使用。1)基准重合原则选设计基准作定位基准,容易保证加工精度。2)基准统一原则应选择几个被加工表面(或几道工序)都能使用的定位基准为精基准。3)自为基准原则精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀,这时应尽可能用加工表面自身为精基准。
4)互为基准原则两个被加工表面之间位置精度较高,要求加工余量小而均匀时。工件的装夹方法1.找正法装夹工件(1)直接找正法用百分表、划
3针或目测在机床上直接找正工件的有关基准,使工件占有正确的位置称为直接找正法。单件和小批生产(2)划线找正法在机床上用划线盘按毛坯或半成品上预先划好的线找正工件,使工件获得正确的位置称划线找正法。多用于单件小批生产。2.用夹具装夹工件利用夹具上的定位元件使工件获得正确位置。一般用于成批和大量生产。
二 模具的机械加工 导柱和导套的工艺过程可以归纳为:备料→粗加工和半精加阶段→ 热处理→精加工阶段 → 光整加工阶段。是在一般的数控镗铣床上加装刀库和自动换刀装置,工件在一次装夹后通过自动更换刀具,连续地对其各加工面自动地完成铣、镗、钻、锪、铰、攻螺纹等多种工序加工。
三 成型磨削
四 特种加工工艺
电时的电腐蚀作用,对工件进行加工的一种方法,可以加工各种高熔点、高硬度、高强度、高纯度、高韧性材料。电火花加工的基本原理脉冲放电用于零件加工应具备以下基本条件。
(1)接在不同极性上的工具和工件之间必须保持一定距离以形成放电间隙。为了使脉冲放电能连续进行,在加工过程中必须保持放电间隙不变。(2)放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行。(3)脉冲波形基本是单向的。(4)有足够的脉冲放电能量,以保证放电部位的金属熔化或气化。
电火花加工的特点(1)便于加工用机械加工难以加工或无法加工的材料,如淬火钢、硬质合金、耐热合金等。(2)电极和工件在加工过程中不接触,两者间的宏观作用力很小,所以便于加工小孔、深孔、窄缝等零件,而不受电极和工件刚度的限制。(3)电极材料不要求比工件材料硬。(4)直接利用电、热能进行加工,便于实现加工过程的自动控制。电火花加工的工艺范围1)穿孔加:2)型腔加工:3)强化金属表面
4)磨削平面及圆柱面。
电火花穿孔加工的工艺过程
1、选择加工方法
2、选择电极材料
3、设计电极
4、加工电极
5、装夹电极
6、被加工零件准备
7、校正电极
8、零件装夹与定位
9、调整主轴头上、下位置
10、加工准备
11、开机加工
12、规准转换与中间检查
13、零件检查。保证凸、凹模配合间隙的方法(1)直接配合法直接配合法是用加长的钢凸模作电极加工凹模的型孔,加工后将凸模上的损耗部分去除。
(2)间接配合法间接配合法是将凸模的加长部分选用与凸模不同的材料,如铸铁等粘接或钎焊在凸模上,与凸模一起加工,以粘接或钎焊部分作穿孔电极的工作部分。(3)修配凸模法凸模和工具电极分别制造,在凸模上留一定的修配余量,按电火花加工好的凹模型孔修配凸模,达到所要求的凸、凹模的配合间隙。(4)二次电极法二次电极法加工是利用一次电极制造出二次电极,再分别用一次和二次电极加工出凹模和凸模,并保证凸、凹模配合间隙。
五 模具装配工艺
第三篇:模具常见的基础知识75条
1.塑胶材料常用收缩率?答:ABS PC PMMA PS 1.005 POM PVC PE 1.020 PP 1.015-1.020
2.塑胶件常出现的瘕疵?答:缺胶、披风、气泡、缩水、熔接痕、黑点、条纹、翘曲、分层、脱皮等.3.常用的塑胶模具钢材?答:718 738 S136 NAK80 SKH51 SKD61 2344 8407
4.高镜面抛光用哪种钢材?答:常用高硬热处理钢材,如SKD61、8407、S136等!
5.什么是2D?什么是3D?答:,2D是指二维平面,3D是指三维空间。在模具部分,2D通常是指平面图,即CAD图;3 D通常是指立体图,即PRO/E、UG或其他3 D软件的图档。
6.UG的默认精度是多少?答: UG的默认精度是0.0254MM
7.什么是碰穿?什么是插穿?答:与PL面平行的公母模贴合面叫碰穿面;与PL面不平行的公母模贴合面叫插穿面!
8.条和丝的关系?答:条和丝都是长度单位。条为台湾用语,1条=0.01MM;丝为香港用语,1丝=0.01MM,所以,1条=1丝
9.枕位是什么?答:外壳类塑件的边缘常开有缺口,用于安装各类配件,此处形成的枕状分型部分称为枕位.10.火山口是什么?答:BOOS柱根部减胶部分反映在模具上的类似于火山爆发后的形状叫做模具火山口。深的骨位上也常做,目的是为了防止缩水。
11.呵是指什么?答:呵就是模仁,香港习惯用语,镶呵的意思就是镶模仁。
12.什么是虎口?答:虎口,又称管位,即用来限位的部分。常用在模仁的四个角上,起前后模仁一个精定位的作用,常用CNC或模床加工。
13.什么叫排位?答:模具上的产品布局称为排位。往往由进胶式样与模具结构及产品本身来决定的。
13.什么叫胶位?答:模具上产品的空穴称为胶位。也就是你需要的塑胶件
14.什么叫骨位?答:产品上的筋称为骨位。多是起连结或限位作用的
15.什么叫柱位?答:产品上的BOSS柱称为柱位。常是打镙丝或定位用的。
16.什么叫虚位?答:模具上的间隙称为虚位。也就是常说的避空位,常用在非封胶位。
17.什么叫扣位?答:产品联接用的钩称为扣位。一般需要做斜顶或行位结构。
18.什么叫火花纹?答:电火花加工后留下的纹称为火花纹。由放电量来决定粗细。
19.什么是PL面?答:PL是Parting Panel的简称,PL又称分型面,是指模具在闭合时公模和母模相接触的部分。20.电脑锣是什么?答:数控铣床和加工中心的通称.21.铜工是什么?答:电火花加工通常采用易于加工的铜料做放电电极,称为铜工,也称电极。铜工一般分为粗工、粗幼工、幼工。幼工又称精工.22.放电加工是什么?答:电火花是一种自激放电。火花放电的两个电极间在放电前具较高的电压,当两电极接近时,其间介质被击穿后,随即发生火花放电。伴随击穿过程,两电极间的电阻急剧变小,两极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持暂短的时间(通常为10-7-10-3s)后及时熄灭,才可保持火花放电的“冷极”特性(即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深),使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用,可使电极局部被腐蚀。利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法,叫电火花加工。
23.火花位通常是多少?答:放电过程中,铜工和钢料之间的放电间隙称为火花位.粗工火花位一般在20到30条,幼工火花位一般在5到15条.24.料位是什么?答:塑胶产品的壁厚,也称肉厚。
25.原身留是什么?答:愿身留是相对与割镶件而言的,原身留是指一整块钢料为加工,采用去铁的方式。
26.熔接痕是什么?答:两股塑胶相遇所形成的线称为熔接痕。多点进胶时常出现。
27.喷流是什么?答:塑胶从进胶口进入型腔后形成弯曲折叠似蛇的流痕称为喷流。一般具有明显的白痕。
28.LKM是指什么?答:LKM是指龙记模胚。常用的模胚有LKM、富得巴、明利等。
29.DME是指什么?HASCO是指什么?答:DME和LKM都是标准件的标准,DME是美制的,HSACO是欧制的。这些是出口模的标准
30.什么叫倒扣?答:产品中公母模无法直接脱模的部分称为倒扣。一般也是要做结构的部分。
31.什么叫防呆?答:防呆是一种习惯用语,就是防止出现非常简单的错误,防止发呆!例如:一镶件在天地侧都做有相同大小的挂台,现场装配的时候很可能会把天地侧装反,但只在镶件的一侧
做挂台,这时,如果天地侧反着装就装不进去了,想装错都不可能,这种防止出现发呆而产生错误的动作称为防呆。
32.什么是啤机?答:啤机是地方习惯用语,也就是我们常说的注塑机、成型机。
33.什么叫止口?答:止口就是夹口美术线,又称遮丑线。主要是针对前后壳料注塑成型大小不一,装配错位的。
34.什么叫飞模?答:飞模就是配模。加工往往有不到位的,这时就需要钳工凭经验进行修正
35.什么叫光刀?答:CNC精加工的动作称为光刀,也就是在开粗的基础上加工到位。
36.什么叫开框?答:在模胚上加工放模仁的位置称为开框。
37.什么叫晒字?答:晒字就是做好菲林再拿去加字体的加工方法,是利用蚀刻的方法。
38.什么叫反呵?答:将正常情况下的前后模料位倒过来开模的方法称为反呵。比如玩具车模具开模时,如果车外形面放后模出就属于反柯。也就是常说的倒置模。
39.什么叫浮呵?答:局部有倒扣的地方采用小镶件弹出的出模方法称为浮呵。镶件与产品会一起动作一段距离
40.什么叫吃前模?答:开模时,产品留在前模称为吃前模。也就是粘前模,这种情况相当麻烦,模设大忌,常易导致模报废
41.什么叫顶白?答:顶出时所需脱模力较大,顶针不够力,使产品局部被顶坏,从产品正面看,有明显的白色或者胶位高出的现象称为顶白,又叫顶高水口。顶出不平衡也会出现这种情况
42.什么叫烘印?答:潜水时入水点在制品外观面上留下的痕迹称为烘印。
43.什么叫码仔?答:码仔属于装夹工具,将模具固定在注塑机上的。
44.什么叫过切?答:过切是指过量切削,也就是加工工件时把不需要加工的部分也加工了。理解为切多了就是。
45.较杯是什么?答:前模弹出开模的内行位。也是常见的哈佛行位,前模弹行。
46.绞牙是什么?答:攻丝、攻螺纹。广东习惯用语
47.啤把是什么?答:拨模斜度称为啤把,广东习惯用语
48.何时需做双色模具?答:当一个产品包含两种不同的材质或同一材质不同颜色时,设计双色模具成型!
49.工厂的模具设计流程?答:开模前会议分析产品转工程图2D排位完善组立图第一次产前会议更正组立图
订模胚、订模仁料3D分模拔模、拆镶件第二次产前会议更正3D 出模仁图、出镶件图出模胚图、机构件图
做BOM表
50.脱模的几种方式?答:顺脱和强脱!
51.进胶方式有那些?答:有直接进胶、搭接进胶、侧胶、扇形进胶、潜胶、潜顶针进胶、牛角进胶等
52.流道有那些形式?答:有圆形流道、梯形流道、U形流道等!
53.弹簧的作用是什么?答:作用力的来源,可以是模具的开模力,可是模具的复模力
54.模具为什么要拔模?答:防止产品脱模时被拉伤,拉毛,形成白色痕迹,影响外观。
55.螺丝的作用及配合长度的确定?答:螺丝只能起一个拉紧作用。有效长度一般取螺丝直径的1.5到2倍。
56.冷料井的作用?答:冷料井的作用是储存先进入模具的那一小部分温度比较低的塑胶料,以免冲入型腔内影响塑件品质。
57.定位环的作用?答:定位环的作用是保证模具和注塑机之间保持正确的相对位置,一般取负公差,小0.2
58.配合的种类?答:配合主要分为三类:间隙配合、过渡配合、过盈配合。
59.镶件的作用是什么?答:方便加工、防止积碳、利于抛光、节省材料、帮助排气、便于更换、修模
60.硬度的指标有那几种?答:硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。最常用的是洛氏硬度HRC
61.第一角法与第三角法的区别?答:凡将物体置於第一象限内,以「视点(观察者)」→「物体」→「投影面」关系而投影视图的画法,即称为第一角法。亦称第一象限法。凡将物体置於第三象限内,以「视点(观察者)」→「投影面」→「物体」关系而投影视图的画法,即称为第三角法。亦称第三象限法。第一角画法和第三角画法的区别是视图放的位置 第一角画法:左视图放右边,右视图放左边,上视图放下面,依此类推 第三角画法:左视图放左边,右视图放右边,上视图放上面,依此类推
62.运水的几种方式?答:常见的有直通式、环绕式、水塔式、螺旋式等。
63.三视图的基本原则是什么?答:三视图的基本原则是长对正,高平齐,宽相等.64.注塑机分为那几类?答:按外形分有:立式的,卧式的,(这种最常见);按注塑量分有:超小型注塑机,小型注塑机,中型注塑机,大型注塑机,超大型注塑机。也就是注塑量从几毫克到几十千克 不等;按合模力分有:几吨到几千吨不等。
65.常用塑胶的合适壁厚是多少?答:ABS的合适壁厚为1.8-3mm;PC的合适壁厚为2-3.5mm;PA的合适壁厚为2-3.5mm;POM的合适壁厚为1.5-2.5mm;NORYL的合适壁厚为2-3.5 mm。
66.什么叫溢边值?答:溢边值是指塑胶产品在多大的间隙下会溢出来(也就是跑毛边)的一个数值。ABS的溢边值为0.04mm;PC的溢边值为0.06mm;PA的溢边值为0.015mm;POM的合适壁厚为0.04mm,PBT+15%GR的溢边值为0.03 mm;PBT+30GR%的溢边值为0.02 mm;PMMO的溢边值为0.065 mm;PVC的溢边值为0.07 mm;AS的溢边值为0.05 mm;PS的溢边值为0.05 mm;PP的溢边值为 0.03 mm;PE的溢边值为0.02 mm。
67.标准图框是多大?答:常用的图框有A0、A1、A2、A3、A4。A0图框的尺寸为1188MM*840MM,A1图框的尺寸为840MM*594MM,A2图框的尺寸为594MM*420MM,A3图框的尺寸为420MM-297MM,A4图框的尺寸 为297MM*210MM.68.模具大小的划分。答:每个公司划分模具大小的标准都不一样,但常见的划分标准如下:15~30系列模胚的模具列为小模;30~50系列模胚列为中模;50以上模胚的模具列为大模。
69.什么叫弹性变形?什么叫塑性变形?答:物体在外力的作用下发生变形,当外力消失后,物体可以恢复到变形前的变形称为弹性变形;当外力消失后,物体无法恢复到变形前的变形称为塑性变形。
70.模胚常用什么材质?答:模胚常用王牌钢(香港叫法),王牌钢也是就中炭钢、45#钢。71.运水的作用是什么?答:运水的作用是控制模仁的温度。常用冻水,常温水,油温
72.模具的分类?答:模具一般可分为塑胶模具及非塑胶模具。非塑胶模具有:铸造模、锻造模、冲压模、压铸模等。塑胶模具根据生产工艺和生产产品的不同又分为:注射成型模、吹气模、压缩
成型模、转移成型模、挤压成型模、热成型模、旋转成型模等。根据浇注系统型制的不同可将模具分为三类:大水口模具、细水口模具、热流道模具。
73.什么叫排气槽?派气槽的作用是什么?答:模仁的靠破面或擦破面上用来排气的槽称为排气槽。排气槽的作用主要有两点:一是在注射熔融物料时,排除模腔内的空气;二是排除物料在加热过程中产生的各种气体。
74.什么叫浇注系统?答:从注射机嘴到型腔为止的塑胶流动通道称为浇注系统。浇注系统系统包括主流道、分流道、浇口和冷料井。
75.热唧嘴的优劣。答:优点:1.无水口料,不需要后加工,使整个成型过程完全自动化,节省工作时间,提高工作效率。2.压力损耗小。3.水口料重复使用会使塑料性能降解,而使用热流道系统没有水口料,可减少原材料的损耗,从而降低产品成本。4.热喷嘴采用标准化、系列化设计,配有各种可供选择的喷嘴头,互换性好。缺点:1.整体模具闭合高度加大,因加装热浇道板等,模具整体高度有所增加。2.热辐射难以控制,热浇道最大的毛病就是浇道的热量损耗,是一个需要解决的重大课题。3.存在热膨胀,热胀冷缩是我们设计时要考虑的问题。4.模具制造成本增加,热浇道系统标准配件价格较高,影响热浇道模具的普及。
第四篇:模具总结
第一章
冲压:利用压力机通过模具对板料加压,使其产生塑性变形或者分离,从而获得一定形状、尺寸和性能的零件。
冲压加工的特点:
(1)在压力机的简单冲击下,能获得壁薄、重量轻、刚性好、形状复杂的零件,这些零件用其他方法难以加工甚至无法加工;
(2)所加工的零件精度较高、尺寸稳定,具有良好的互换性;
(3)冲压加工是无屑加工,材料利用率高;
(4)生产率高,生产过程容易实现机械化、自动化;
(5)操作简单,便于组织生产;
冲压加工方法:分离工序、成型工序
分离工序:将冲压件或毛料沿一定轮廓互相分离,其特点是板料在冲压力作用下使板料发生剪切而分离
成型工序:在不造成破坏的条件下使板料产生塑性变形,形成所需形状及尺寸的零件,其特点是板料在冲压力作用下,变形区应力满足屈服条件,因而板料只发生塑性变形而不破坏。应力状态对金属塑性的影响:在主应力状态中,压应力个数愈多,数值愈大(即静水压力14页愈大),则金属的塑性愈高;反之,拉应力个数愈多,数值愈大,则金属的塑性愈低。对冲压所用材料的要求:冲压所用的材料不仅要满足工件的技术要求,同时也必须满足冲压工艺要求。(1)应具有良好的塑性;(2)应具有光洁平整且无缺陷损伤的表面状态。(3)材料的厚度公差应符合国家标准。
冲压生产中常用的材料是金属板料,有时也用非金属板料。
金属板料分为黑色金属和有色金属两种。
曲柄压力机的主要技术参数
1公称压力;2滑块行程;3闭合高度;4滑块行程次数
曲柄压力机的选用原则
(1)压力机的公称压力不小于冲压工序所需的压力。
(2)压力机滑块行程应满足工件在高度上能获得所需尺寸,并在冲压后能顺利地从模具上取出工件。
(3)压力机的闭合高度、工作台尺寸和滑块尺寸等应能满足模具的正确安装。1
(4)压力机的滑块行程次数应符合生产率和材料变形速度的要求。
第二章
从板料上冲下所需形状的零件(或毛料)叫落料;在工件上冲出所需形状的孔(冲去部分为废料)叫冲孔。
冲压变形过程:1弹性变形阶段;2塑性变形阶段;3断裂分离阶段
冲裁件的断面特征:圆角带、光亮带、断裂带、毛刺
冲裁间隙:冲裁模凸、凹模之间的间隙。
模具的损坏形式主要是磨钝和崩刃。
间隙的选用应主要考虑冲裁件断面质量和模具寿命两个主要因素。
P27凸凹模尺寸计算
冲裁力:冲裁时,材料dui9凸模的最大抵抗力,它是选择冲压设备和校核模具强度的重要依据
F=KLtrp31
必须将箍在凸模上的板料卸下,将卡在凹模洞口的板料推出,从凸模上卸下紧箍着的板料,所需的力叫卸料力;顺着冲裁方向将卡在凹模洞口内的板料推出叫推件,所需的力叫推件力;有时需将卡在凹模洞口内的板料逆着冲裁力方向顶出,这就叫顶件,顶件所需的力叫顶件力。
排样:冲裁件在条料或板料上的布置方法。(有废料排样、少废料排样、无废料排样)搭边:排样时工件之间以及工件与条料侧边之间留下的余料。
冲裁件精度一般可达IT10--IT12级,高精度可达IT8--IT10级,冲孔比落料精度高一级。整修:利用整修模沿冲裁件外沿或内孔壁刮去一层切屑,以除去普通冲裁时在断面上留下的圆角带、斜度、毛刺和断裂带,从而得到光滑而垂直的断面和准确尺寸的零件。冲裁模分类:
按工序组合分:
简单模:压力机一次冲程中只完成一种冲裁工序的模具。
级进模:压力机一次冲程中,在模具的不同位置上同时完成两道或多道工序的模具。
复合膜:压力机一次冲程中,在模具的同一位置上完成几个不同工序的模具,复合模中具有能完成两种工序的凸凹模。
定距侧刃常见的三种形式:长方形侧刃、成形侧刃、尖角形侧刃
条料的送进导向:导销式、导尺式
卸料装置:刚性卸料装置、弹性卸料装置
P56弹簧预压力和总压缩量预选弹簧满足两个条件
模架:模柄及上下模板中间以导向装置的总体。
模具的类型:简单模、级进模、复合模
冲裁力合力的作用点成为冲模压力中心。
模具闭合高度指压力机滑块处于下死点位置时,上模板上平面与下模板下平面之间的距离。模具闭合高度必须与压力机的闭合高度相适应。模具闭合高度H应介于压力机的最大闭合高度Hmax和最小闭合高度Hmin之间。
第七章
塑料:合成树脂和添加剂组成按合成树脂受热时的行为分类,分为热塑性塑料盒热固性塑料
按塑料的应用范围分类,可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料
P170几种温度
塑料成型的工艺性:塑料在成型过程中表现出的特有性能,影响着成型方法及工艺参数的选择和塑件的质量,并对模具设计的要求及质量影响很大。
流动性:塑料熔体在一定温度与压力作用下充填模腔的能力。
收缩性:一定量的塑料在熔融状态下的体积总比其固态的体积大,说明塑料在成型及冷却过程中发生了体积收缩。
金属嵌件是模塑在塑件中的金属零件,简称嵌件。
金属嵌件的作用:提高塑件的力学强度和使用寿命,构成导电、导磁通路,满足其他特殊技术要求塑件的尺寸精度:所得塑件的尺寸和图纸尺寸的符合程度
第八章
注射机的分类:卧式注射机、立式注射机、角式注射机
锁模力是在成型时锁紧模具的最大力。
注射压力:成型时柱塞或螺杆施加于料筒内熔融塑料上的压力
注射速率:注射过程中每秒种通过喷嘴的塑料容量
分型面的设计
(1)不应该影响塑件的尺寸精度和外观;
(2)尽量简单,避免复杂形状,使模具制造容易;
(3)不妨碍塑件脱模和抽芯;
(4)有利于浇注系统的合力设置;
(5)尽可能与料流的末端重合,有利于排气。
P206
塑件上的内螺纹是用螺纹型芯来成型,而外螺纹则用螺纹型环成型。在经常装拆和受力较大之处,常用金属螺纹嵌件。
模具上的螺纹型芯尺寸是由塑件上的内螺纹尺寸决定;而螺纹型环尺寸是由塑件上的外螺纹所决定确定型腔壁厚的方法有计算法和经验法。计算法又有按强度、按刚度计算两种。经验法有查表法和查图法
对于大尺寸型腔来说,刚度是主要矛盾,应按刚度计算;对于小尺寸型腔而言,因为在发生大的弹性变性前,其内应力往往超过许用应力,所以强度时主要矛盾,应按强度计算。浇注系统的作用:使熔融塑料平稳、有序地填充到型腔中去,且把压力充分地传递到型腔的各个部位,以获得组织致密、外形清晰、美观的塑件。
浇注系统的组成浇注系统通常分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两大类。浇注系统按工艺用途分为冷流道浇注系统和热流道浇注系统。普通流道浇注系统属于冷流道浇注系统,应用广泛。无流道凝料浇注系统属于热流道浇注系统,应用日益扩大。
P222主流道、分流道、浇口、冷料穴。
分流道是主流道和浇口之间的过渡段,能使熔融塑料的流向得到平稳的转换
适用于无流道凝料浇注系统的塑料应具有的性能:
(1)成型温度范围宽、粘度变化小,即使在较低温度下也易成型;
(2)对压力敏感。不加注射压力不流动,一旦加压力熔体就流动;
(3)导热性能良好,能把塑料所带的热量快速传给模具,以加快凝固;
(4)比热小,有利于塑料的熔化和凝固;
(5)热变形温度高,在高温具有充分凝固的性能。
绝热流道是采用绝热措施,使流道内熔体的热量不散失。热流道是采用加热措施,使流道内塑料不断受热而保持熔融状态。绝热流道是将流道设计的特别粗大,利用塑料导热性差的特点,使流道中的熔体向模具散热少,以致流道内熔体保持近熔融状态,能不断地通过流道进入型腔
热流道按结构形式分为两类:单型腔热流道称为延伸式喷嘴;多型腔热流道称为热分流道或热流值
热流道板的材料应选用比热小、热传导率高的材料,常用50钢、铬镍钢等
P241喷嘴材料
脱模机构的分类
驱动方式分:手动脱模机构、机动脱模机构、液压脱模机构和启动脱模机构
模具结构分:简单脱模机构、二次脱模机构、双脱模机构、带螺纹塑件的脱模机构和浇注系统自动切断
脱模机构
二次脱模机构:二次脱模机构又称顶出机构,或称二级脱模机构。它是由于塑件的特殊形状或生产自动化的需要而产生。在一次脱模动作之后,塑件还难于从型腔中取出或不能自动脱落,这时,必须增加一次脱模动作,塑件才能从模具中自动脱落。
双脱模机构P248
P266
P268固化标准
第五篇:模具失效总结
1.1模具的相关定义、模具寿命的基本概念
模具:其是用来成型各种工业产品的一种重要工艺装备,是机械制造工业成型毛坯或零件的一种手段。模具寿命:模具因为磨损或其他形式失效、终至不可修复而报废之前加工的产品的件数。制件报废:模具生产出的制品出现形状、尺寸及表面质量不符合其技术要求的现象而不能使用。
模具服役:模具安装调试后,正常生产合格产品的过程。
模具损伤:模具在使用过程中,出席那尺寸变化或微裂纹、腐蚀等现象,但没有立即丧失服役能力的状态。
模具失效:模具收到损坏,不能通过修复而继续服役。
早期失效:模具未达到一定工业技术水平公认的使用寿命就不能服役时。正常失效:模具经大量的生产使用,因缓慢塑性变形或较均匀地磨损或疲劳断裂而不能继续服役。
模具正常寿命:模具正常失效前生产出的合格产品的数目。
1.2模具失效形式基本概念
模具失效:在特定负荷作用下,具有特定形状的模具材料的失效
磨粒磨损:工件表面的硬突出物或外来硬质颗粒存在工件与模具接触表面之间,刮擦模具表面,引起模具表面材料脱落。
粘着磨损:工件与模具表面相对运动时,由于表面凹凸不平,某些接触点局部应力超过了材料的屈服强度发生粘合,粘合的结点发生剪切断裂而拽开,使模具表面材料转移到工件上或脱落。
疲劳磨损:两接触表面相互运动时,在循环应力的作用下,使表层金属疲劳脱落。
气蚀磨损:当模具表面与液体接触作相对运动时,接触处形成气泡,气泡破裂,产生瞬间的冲击和高温,使模具表面形成微小麻点和凹坑。
冲蚀磨损:液体和固体微小颗粒高速落下,反复冲击到模具表面,局部材料流失,在金属表面形成麻点和凹坑。
腐蚀磨损:在摩擦过程中,模具表面与周围介质发生化学或电化学反应,再加上摩擦力的机械作用,引起表层材料脱落。断裂失效:模具在工作过程中出现较大裂纹或部分分离而丧失正常服役能力的现象。
韧性断裂:断裂前产生明显的宏观塑性变形,端口截面尺寸减少,有颈缩现象。脆性断裂:断裂前变形量很小,没有明显的塑性变形量,端口尺寸无明显变化,不产生颈缩。
沿晶断裂:裂纹沿多晶体晶界扩展分离产生的断裂,晶界上存在着脆性相、热裂纹、蠕变断裂、应力腐蚀等引起的断裂。
穿晶断裂:当材料韧性较差、存在表面缺陷、承受高的冲击载荷时,裂纹的萌生和扩展穿过晶粒内部的断裂。
疲劳断裂:指在较低的循环载荷作用下,工作一段时间后,由裂纹缓慢扩展,最后发生断裂。
正断:断口的宏观表面垂直于最大正应力或最大正应变方向的断裂。切断:断口的宏观表面平行于最大切应力方向的断裂。
1.3模具的性能指标相关概念
模具材料抗失效性能指标三大类型:材料抵抗过量变形失效的性能指标、材料抵抗断裂失效的性能指标、材料抵抗表面损伤失效的性能指标。
材料抵抗抗过量变形失效的性能指标:弹性变形抗力指标和塑形变形抗力指标 弹性:材料产生弹性变形的能力,刚度:材料抵抗变形的能力。材料的刚度指标:弹性模量E和切应变模量G 材料的塑形变形:是指微观结构的相邻部分发生了永久性的位移,并不引起材料的破裂的现象,是不可逆转的变形。材料抵抗断裂失效性的性能指标:模具受载荷的性质,断裂形式分为一次断裂和疲劳断裂。当模具中的应力单调的增加并超过一定临界值时,材料就会迅速发生快速断裂,当模具承受高于一定临界值的交应变力作用时,经过相当多周次的服役后,材料会发生疲劳断裂。
正断抗力:衡量材料抵抗正断的性能指标。切断抗力:衡量材料抵抗切断的性能指标。低应力脆断:材料脆性断裂事先没有明显征兆,且在名义应力较低的情况下突然发生。
冲击韧度:可以反映了材料断裂过程中吸收能量的大小,包含了加载速度和缺口应力集中对材料断裂抗力的影响,是衡量材料脆性断裂抗力的重要指标。断裂韧性:是材料抵抗裂纹失稳扩展的抗力指标,表示材料所能承受的裂纹尖端的最大应力强度因子值。
疲劳:模具在循环应力的作用下经历过一定周期次数所发生的断裂失效。
低周疲劳:最大循环应力接近或高于材料的屈服强度,使材料的应力集中处等薄弱部位发生塑性变形,因而材料在每一周次的循环应力作用下,产生的一定幅度塑性变形,低周疲劳寿命较短,一般在10^2~10^5次的范围内。
冲击疲劳:冷镦模和锤锻模等在冲击载荷的多次作用下所发生的疲劳破坏。热疲劳:热作模具工作表面承受循环热负荷,使得表面材料发生循环胀缩变形,该变形受到外界的约束不能自由地进行时,使表面材料产生循环热应力,其反复作用将使模具表面多处产生沿晶和穿晶裂纹的现象。
材料粘着磨损的抗力指标:包括接触压力、摩擦速度、热点温度、润滑情况等。接触应力:两物体在压力作用下相互接触时,由于接触表面处的局部弹性变形所产生的应力。接触疲劳:承受冲击的模具,其工作表面的某些区域受较高接触应力的周期作用,经过一定的周次后,在这些区域中产生深度不同的小片或小块状剥落,造成便面上针状或豆状凹坑的现象。硬度:表达材料表面上不大体积内抵抗变形或破裂能力的衡量材料软硬程度的一种力学性能。
布氏硬度:用一定大小的载荷,把淬火钢球或硬质合金球压入式样表面,保持规定时间后卸除载荷后,所计算的压痕的表面积与载荷的比值。洛氏硬度:采用压入硬度试验方法,测量压痕深度值的大小来表示材料的硬度值。1.4表面处理技术的相关概念
模具表面处理技术的目的:能有效地提高模具表面的耐磨性、耐蚀性、抗咬合、抗氧化、抗热粘着、抗冷热疲劳等性能,同是能使材料心部保持原有的强韧性。化学热处理:指将钢件置于特定的活性介质中加热和保温,使一种或几种元素渗入工件表面,以改变表层的化学成分、组织,是表层具有与心部不同的力学性能或特殊的物理、化学性能的热处理方法。气相沉积技术:将含有形成沉积元素的气象物质输送到工件表面,在工件表面形成沉积层的工艺方法。
热喷涂技术:将涂层材料加热融化,以告诉气流将起雾化成极细的颗粒,并很高的速度喷射到事先准备好的工作表面上,形成涂层。
3.1模具的分类
1.2.3.4.按模具的加工材料的再结晶温度分:冷变形模具、热变形模具、温变形模具。按模具加工配料的工作温度分:热作模具、冷作模具、温作模具。按模具成型材料分:金属成型用模具、非金属成型用模具。
按模具的用途分:锻造模、冲击模、挤压模、拉拔模、压锻模、塑料模、陶瓷模、玻璃模、其他。
5.按模具成型工艺分:普通锻模:镦锻模、加热锻;挤压:正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压;拉拔:拉丝、拔管;冲压;压铸;塑料成型:模压成型、挤压成型、注射成型。
6.按模具失效形式分:表面损伤、过量变形、断裂
3.2失效条件有哪些?
答:引起模具失效的因素有内因和外因。内因即材料方面,包括材料品质及加工工艺方面的各种因素;外因即环境方面,包括受载条件、时间、温度及环境介质多个因素。任何模具的失效都是在材料的强度、韧性与应力因素和环境条件不适应的条件下发生的。
3.3提高模具寿命的途径
答:提高模具寿命的途径有: ①合理地设计模具;②正确选材,开发模具新材料,改善原材料质量;③采用先进的热处理工艺,提高模具热处理质量;④保证加工质量,采用新的加工方法;⑤改进加工设备和工艺,合理使用,维护模具等。3.4模具失效的影响因素有哪些?
答:模具失效既有材料方面的因素也有环境方面的因素。材料方面原因为内因,包括材料品质及加工工艺方面的因素;环境方面的因素为外因,包括受载条件、时间、温度及环境介质等因素。任何模具的失效都是在材料的强度、韧性与应力因素和环境条件不相适应的条件下发生的。
3.5常用的表面处理技术有哪些?表面处理的目地?
答:常用的表面处理技术按其原理可分为:化学热处理、表面涂覆处理,表面加工强化处理。渗碳、渗氮、渗硼以多种元素共渗时属化学热处理;堆焊、镀硬络、超硬化合物涂层属表面涂覆处理;喷丸属表面加工强化处理。还有气相沉积技术、热喷涂技术、激光表面技术、电子束表面处理技术、离子注入技术等。
表面处理技术的目的是有效地提高模具表面的耐磨性、耐蚀性、抗咬合、抗氧化、抗热粘着、抗冷热疲劳等性能,同时能使材料心部保持原有的强韧性。
3.6影响低周疲劳的因素,低周疲劳特点是什么?
答:低周疲劳的特点:最大循环应力接近或高于材料的屈服强度,他足以使材料的应力集中处等薄弱部位发生塑性变形,因而材料在每一周次的循环应力作用下,均产生一定幅度的塑性变形,低周疲劳寿命较短,一般在10^2~10^5次的范围内。
影响低周疲劳的因素: 应力集中的影响,表面状态的影响,尺寸因素的影响,材料本身的影响
3.7什么是模具的脆性断裂?影响脆性断裂的因素有哪些
答:模具的脆性断裂是指断裂前变形量很小,没有明显的塑性变形量,端口尺寸无明显变化,不产生颈缩。
影响脆性断裂的因素:取决于材料本身的性质和健全度以及模具的工作条件,如应力状态、工作温度、加载速度、环境介质等外界因素。
材料的性质和健全度:材料的正断抗力低,剪切屈服强度高时,起脆性断裂的倾向大,反之,不易发生脆性断裂。材料的体积尺寸越大,所包含的缺陷越多,正断抗力就越低。
应力状态:应力状态越软,材料发生韧性断裂的倾向越大,反之,应力状态越硬,材料倾向于脆性断裂。
工作温度: 温度在韧-脆转变温度以上是材料的性能变化不大,温度在韧-脆转变温度以下时材料处于脆性状态。
加载速度:加载速度在临界值以下时,材料的屈服强度升高,正断抗力变化不大,加载速度增加到临界值以上时,材料处于脆性状态。
3.8影响模具寿命的因素
答:影响模具寿命的因素有:
① 内在因素 主要指模具的结构、模具的材料和模具的加工艺。
1)模具结构 合理的模具结构能使模具在工作时受力均匀,应力集中小,也不易受偏载。
2)模具材料 材料的成份、组织、质量及性能对模具的使用寿命有较大的影响。3)模具的加工工艺 其包括模具毛坯的锻造、零件的切削加工、电加工和热处理等。
② 外在因素 包括模具的工作条件和使用维护、制品的材质和形状大小等。
模具的工作条件包括被加工坯料的状况,锻压设备的特性及工作条件,模具工作中的润滑、冷却剂使用维护状况。
3.9模具材料抗失效的性能指标
答:模具材料抗失效的性能指标: ① 材料抵抗过量变形失效性能指标,其主要有弹性变形抗力指标和塑性变形抗力指标。
1)材料抵抗弹性变形的性能指标主要是弹性模量和切变模量。
2)材料抵抗塑性变形的性能指标是材料的硬度值,在外力作用下,模具整体或局部产生的应力大于模具材料屈服点的应力值。
② 材料抵抗断裂失效性能指标的分为快速断裂抗力指标和疲劳断裂抗力指标。
1)材料抵抗快速断裂的抗力指标为正断抗力和切断抗力。
2)材料抵抗疲劳断裂的抗力指标为平均应力,应力半幅,应力比、疲劳极限。
3.10模具磨损形成原理
答:磨损分为:磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、气蚀和冲蚀磨损、腐蚀磨损。
磨粒磨损:工件表面的硬突出物或外来硬质颗粒存在工件与模具接触表面之间,刮擦模具表面,引起模具表面材料脱落。
粘着磨损:工件与模具表面相对运动时,由于表面凹凸不平,某些接触点局部应力超过了材料的屈服强度发生粘合,粘合的结点发生剪切断裂而拽开,使模具表面材料转移到工件上或脱落。
疲劳磨损:两接触表面相互运动时,在循环应力的作用下,使表层金属疲劳脱落。
气蚀磨损:当模具表面与液体接触作相对运动时,接触处形成气泡,气泡破裂,产生瞬间的冲击和高温,使模具表面形成微小麻点和凹坑。
冲蚀磨损:液体和固体微小颗粒高速落下,反复冲击到模具表面,局部材料流失,在金属表面形成麻点和凹坑。腐蚀磨损:在摩擦过程中,模具表面与周围介质发生化学或电化学反应,再加上摩擦力的机械作用,引起表层材料脱落。
3.11模具影响粘着磨损与疲劳磨损的因素
答:
影响粘着磨损的因素:
① 材料性质:材料的塑性越好,粘着磨损越严重;② 材料硬度:模具材料和工件材料硬度相差越大,则磨损越小。③ 模具与工件表面压力:粘着磨损量随表面接触压力增大而增加。
④ 滑动摩擦速度:滑动速度在一定范围内,温度上升有利于抗粘着磨损,超过这一范围则使粘着磨损增加。
影响疲劳磨损的因素:
① 材料的冶金质量:钢材中的气体含量,非金属夹杂物类型、大小、形貌和分布状态是影响疲劳磨损的重要因素。
② 材料的硬度:硬度增加,强度增加,抗疲劳能力增加,但硬度高于一定值时抗疲劳磨损能力降低。
③ 表面粗糙度:表面粗糙度越小,接触面积越大,有利于提高抗疲劳磨损的能力。
3.12模具按加工坯料的工作溫度分类,锤锻模受热情况
答:按模具加工坯料的工作温度分: ①热作模具 高温下进行加工;②冷作模具 常温下进行加工;③温作模具 介于以上两者之间。
锤锻模的受热: ①锻前预热 模具在使用前先要进行预热
②与坯料接触的 在工作中与炽热坯料接触进一步被加热
③变形热.和摩擦 坯料变形以及与型腔表面摩擦所产生的热量有一部分被模具吸收。
3.13冷挤压模具分类
答:冷挤压模分为四种类型:
① 正挤压 金属坯料的流动方向与凸模运动方向相同 ② 反挤压 金属坯料的流动方向与凸模运动方向相反
③ 复合挤压 金属坯料的流动方向一部分与凸模运动相同,另一部分与凸模运动方向相反
④ 径向挤压 金属坏料的流动方向垂直于凸模运动方向 3.14模具材料性能分类,其工艺性能包含什么?使用性能包含什么?
答:模具材料的基本性能包括使用性能和工艺性能。
其使用性能包括:
① 强度 模具材料的强度是模具抵抗失效最重要的性能,常用屈服强度、抗拉强度、断裂韧度 作为模具设计的重要指标。
② 冲击韧度和冲击功 其是衡量模具承受冲击载荷或冲击能量能力的指标。
③ 硬度 是指材料抗外部物体压入的能力。
④ 耐磨性 是指材料抗磨损的能力。一般,强度或硬度及韧性越高,材料耐磨性越好。
⑤ 耐蚀性 是指材料抗周围介质腐蚀的能力。
⑥ 热稳定性 是指在高温下,材料保持其组织、性能稳定的能力。⑦ 耐热疲劳 是指高温下,材料承受应力频繁变化的能力。
其工艺性能包括:
① 锻造工艺性能 是指材料对锻造工艺的适应性。② 切削加工工艺性能 是指材料加工的难易程度。
③ 热处理工艺性能 是指材料在热处理时,获得所需组织、性能的难易程度。
④ 淬透性 是指材料在一定条件下进行淬火,获得淬透层深度的能力。
4.1冲裁模失效分析
冲裁是利用冲裁模在压力机上使板料分离的一种冲压工艺,依靠冲裁模刃口,使板料分离,它既可以直接冲压出所需的零件,又可以为其他冲压工艺制造毛坯。板料分离过程分为四个阶段,即弹性变形阶段、塑性变形阶段、萌生裂纹阶段、裂纹扩展分离阶段。完成分离后,上模上行,一次冲裁过程结束。
模具刃口受力分析:弹性变形阶段凸、凹模的端面收正压力,塑性变形阶段开始,由于凸模已伸入板料中,而板料的中间部分已伸入凹模刃口内,产生了侧压力,同时,由于凸凹模与板材发生相对运动,产生摩擦力。由于凸、凹模之间存在间隙,冲裁时两模受到的力不在同一直线上,所以板材还受转矩的作用,使板材发生穹弯和翘曲。板材变形后使得凸模刃口和凹模刃口与板材的接触面积变小。凸、凹模刃口边缘产生应力集中,且所受冲击力大。
冲裁模的主要失效形式:冲裁时,使分离板料,受力主要集中于刃口附近,因此它的正常失效形式为磨损,且主要是粘着磨损,同是伴生着磨粒磨损,冲裁过程不停循环,时间过长会产生疲劳磨损。有凸、凹模受力分析可知,刃口处磨损最严重,且与凸、凹模的工作行程中可以知道,凸模比凹模磨损得更快。
影响冲裁模失效的主要因素:
① 冲裁间隙
间隙的大小影响凸、凹模刃口对板料的作用力合力的距离,影响板材剪切过程的进行,同时也对凸、凹模的刃口的应力情况产生影响。小间隙时,不利于剪切过程的进行,刃口已发生啃模的现象,刃口处的应力增大,加剧凸、凹模的磨损,易造成模具的早期失效。大间隙时,板材转矩增大,摩擦力增大,刃口处所受拉应力增大,也会加剧模具刃口磨损。② 压边状态 冲裁过程中由于间隙的存在,凹凸模刃口作用力会形成转矩,造成板料弯曲和翘曲以及坯料相对于凹模端面滑动,部分材料被拉进凹模内,板料塑性增加,所需冲裁力也增加,落料的外轮廓尺寸变大,由于回弹,落料将胀着凹模内,在卸料过程中,严重摩擦凹模,而剩余板料则套在凸模外,在卸料过程中,强烈磨损凸模。
提高冲裁模寿命的措施:
1、尽量采用大间隙,降低冲裁力,避免啃模和不均匀磨损;
2、采用弹性卸料板,可提供一定的压边力,从而降低冲裁力以及板材对冲头和凹模的摩擦磨损;
3、采用导向装置,保证工作状态的均匀间隙,克服刃口的不均匀磨损;
4、增加凸模刚度,增加其抗偏载能力;
5、选取耐磨性好的模具材料,且凸模材料的耐磨性应选得比凹模材料的耐磨性好;
6、采用表面强化技术,提高模具表面的耐磨性;
7、超前维修,避免凸凹模间隙不均而产生附加弯矩及防治磨损沟痕处产生裂纹,提高模具寿命。
4.2断裂抗力指标?如何判别正断、切断?脆断、韧断?
答:根据模具所受载荷的性质,断裂形式分别为快速断裂和疲劳断裂。当模具中的应力单调地增加并超过一定临界时,材料便会迅速发生快速断裂;当模具承受高于一定临界值得交变应力作用时,尽管其最大应以低于材料屈服点,经过多次重复服役后,材料会发生疲劳断裂。
指标:模具的疲劳断裂是在交变载荷的作用下发生的,实际中常采用疲劳极限作为疲劳断裂失效的抗力指标。
断裂抗力指标:工程上采用Sk作为衡量材料抵抗正断的性能指标,称为正断抗力;用Tk作为衡量材料抵抗切断的性能指标,称为切断抗力;模具材料对塑性变形的抗力,实质上是剪切屈服强度,用Ts表示。① 当载荷增大,使得最大正应力值卡与正断抗力,而自始自终最大切应力小于剪切屈服强度时,材料发生正断,断裂前无塑性变形,是脆性断裂。② 当载荷增大,先使最大切应力大于剪切屈服强度,然后使最大切应力大于切断抗力,而自始至终最大正应力小于正断抗力时,材料先发生塑性变形,然后发生切断,是韧性断裂。③ 当载荷增大,先使最大切应力大于剪切屈服应力,继而使最大正应力大于正断抗力,然而最大切应力小于切断抗力指标时,材料先发生塑性变形,然后发生正断,是韧性断裂。
什么是韧性断裂:断裂前产生明显的宏观塑性变形,断裂过程中吸收较多的能量,一般是在高于材料屈服应力条件的高能断裂。
什么是脆性断裂: 断裂前的变形量很小,没有明显的塑形变现量。断裂过程中材料吸收的能量很小,一般是在低于允许应力条件下的低能断裂。或者是在单调增加的载荷作用下,材料尚未发生宏观的塑性变形就发生的正断,这种现象就是脆性断裂。4.3锤锻模失效分析
锤锻模是在模锻锤上使用的热成型模具。锤锻模上模与锤头固定,下模与工作台的模座固定,工作时上模随锤头向下运动,与下模合模过程中成型模锻件。其工作过程中的机械负荷主要是冲击力和摩擦力,热负荷主要是交替受加热和冷却。
受力分析:其工作过程中受力性质复杂,主要包括,冲击力,模锻锤的吨位越大,产生的冲击力越大;压力,模具型腔受坯料变形的反作用,是型腔表面承受很大的压力;内应力,受模具型腔结构形状的影响,模具的不同部位会产生不同状态的内应力,模具结构形状越复杂的部位,其应力状态也比较复杂。
锤锻模的主要失效形式:
模锻有变形和成型双重功能,只有在高温下才能实现材料的变形和成型,坯料温度较高,模具易软化,产生塑性变形,同时易氧化,产生氧化磨损,也易发生热疲劳。且下模与高温坯料接触时间长,使下模较上模易失效。
模锻锤是冲击施力设备,速度大,动能大,锻模所受的冲击力很大,容易引起应力集中,而造成塑性变形和断裂。且,冲击力大,模具中的裂纹扩展快,易失效。
模锻时坯料整体发生塑性变形,坯料与模具型腔表面发生相对运动产生摩擦,针对其高温高压的工作换将,模具与坯料易发生强烈的摩擦磨损,同时发生粘着磨损、热疲劳磨损、氧化磨损,若锻件的氧化皮没有清除时,也会发生磨粒磨损。型腔中水平面和凸台易发生塑性变形侧面易出现磨损。
锤锻是,型腔经受高温坯料的一次急热,锻件取出后,对型腔喷冷却水,模具型腔经受一次急冷,在急热急冷的循环热应力作用下,模具会出现疲劳磨损与疲劳裂纹,并导致开裂。型腔深处以及燕尾的凹圆角半径处易萌生裂纹,导致断裂。
影响锤锻模寿命的主要因素
1、锻件
锻件材料强度高,变形抗力大,模具受力大,寿命低;锻件质量增大,所需的打击力和打击功增大,机械负荷增大模具寿命低;锻件形状,圆饼类中的较复杂形状锻件的锻模寿命低,长轴类中的直长轴锻件的锻模寿命高。
2、锻模:锻模硬度,型腔硬度、强度低,易产生磨损和塑性圆角半径变形,硬度过高又易萌生裂纹,导致开裂。型腔深度:型腔越深,充填困难,模具寿命低;圆角半径:过小的凸圆角很易引起应力集中,萌生裂纹。承击面积:承击面积小,单位面积的冲击力增加,模具易断裂。
3、模锻工艺:采用制坯、预段工序,可减少坯料在终锻型腔中的变形量,减小变形力和摩擦,模具寿命高。
4、设备吨位:吨位过大,寿命低,吨位太小,寿命也低。
5、使用过程:预热温度高,模具在锻造中温度偏高,强度下降,易产生塑性变形。预热温度低,模具始锻造时,瞬间表面温度变化大,热应力大,易萌生裂纹。
提高锤锻模寿命的主要措施:
1、根据锻模大小合理选取模具硬度;
2、根据模具的形状的复杂程度,合理选取模具材料;
3、对模具型腔表面进行表面强化,提高表面的强度、耐磨性,有效提高模具寿命;
4、正确使用与维护。要锻前预热,控制工作节奏,避免模具温度升的过高,在锻造过程中经常将模具型腔涂冷却剂和润滑剂,休息时对模具保温,使用结束后模具应缓冷,模具使用一段时间后,应卸下进行去应力退火,并提前修模。