常用模具的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求

1、6.2 常用模具的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求常用模具的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求一、鍛模特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求一、鍛模特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求 1鍛模的特點(diǎn)鍛模的特點(diǎn) 1）鍛模）鍛模 在鍛造生產(chǎn)中，將金 屬毛坯加熱到一定溫度后， 放在模膛內(nèi)，利用鍛錘壓 力使其發(fā)生塑性變形，充 滿模膛后形成所需要的制 品零件，這種專用工具稱 為鍛模。2）分類）分類 A 按工藝用途分類按工藝用途分類B 按模膛數(shù)量分類按模膛數(shù)量分類C 按有無(wú)飛邊分類按有無(wú)飛邊分類 模鍛用鍛模（用于鍛成鍛件。） 單膛鍛模：即只有一個(gè)模膛的 鍛模。 開式鍛模（設(shè)有飛邊槽） 切邊、沖孔鍛模（用于切除鍛 件和飛邊或把孔沖穿。） 多膛鍛模：即在鍛模中有兩個(gè) 及以上的模膛。 閉式鍛模

2、 （不設(shè)飛邊槽）3）特點(diǎn)）特點(diǎn) 鍛模的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，只有上模及下模兩個(gè)工作部件構(gòu)成。A 開式鍛模的特點(diǎn)開式鍛模的特點(diǎn) B 閉式鍛模特點(diǎn)閉式鍛模特點(diǎn) 沒(méi)有飛邊。 產(chǎn)生橫向飛邊(金屬損耗大,多數(shù)有切邊工序)； 容易充滿模膛,內(nèi)部質(zhì)量好； 對(duì)下料、加熱、制坯和操作定位要求低； 模具加工與制造簡(jiǎn)單。 開式模鍛可鍛造各式各樣的鍛件,是最廣泛采用的一種鍛 模結(jié)構(gòu)。 金屬處于三向壓力狀態(tài)，塑性好。 對(duì)下料要求很嚴(yán)，給工藝帶來(lái)困難。 主要應(yīng)用于軸對(duì)稱或回轉(zhuǎn)體零件的鍛造。2鍛模的設(shè)計(jì)要求鍛模的設(shè)計(jì)要求1) 制定鍛造方案(依據(jù)生產(chǎn)批量,所用設(shè)備) A 原則原則 2) 設(shè)計(jì)鍛件圖設(shè)計(jì)鍛件圖 （參見鍛造工藝一章） 小

3、批量生產(chǎn)：自由鍛制坯 ,胎模鍛成形。 中批量生產(chǎn)：預(yù)鍛模制坯 ,單膛模模鍛成形。 大批量生產(chǎn)：采用多模膛模鍛，或多臺(tái)設(shè)備聯(lián)合模鍛。 鍛件在分模面上投影面積(mm2)； 3) 確定鍛件的基本數(shù)據(jù)確定鍛件的基本數(shù)據(jù)4) 確定模鍛設(shè)備噸位確定模鍛設(shè)備噸位 鍛件的周邊長(zhǎng)度(mm)； 鍛件的體積(cm3)； 鍛件的質(zhì)量(kg)。鍛錘噸位一般由下式確定：=(3.56.3)K*A (kg ) A鍛件的總變形面積(cm2)K鋼種系數(shù),碳素結(jié)構(gòu)鋼取0.91,合金結(jié)構(gòu)鋼 為(1.11.25)。其中A為鍛件 、沖孔連皮、飛邊的投影面 積之和。式中： 模膛尺寸要比冷鍛件大出金屬冷卻的收縮值。5) 設(shè)計(jì)終鍛模膛設(shè)計(jì)終鍛

4、模膛 鉗口作用是用來(lái)放置夾持坯件的夾鉗、卸模，還用以澆注鉛液（或金屬鹽）來(lái)檢驗(yàn)?zāi)Ｌ懦叽缂靶螤?，使其作為澆口之用?根據(jù)鍛件圖考慮增加冷縮值。 鉗口是指終鍛模膛前的空腔部位。 繪制熱鍛件圖 選擇鉗口 畫出飛邊槽 飛邊槽的形式可根據(jù)鍛件形狀 不同進(jìn)行選擇。其結(jié)構(gòu)分為橋部和 倉(cāng)部?jī)刹糠帧?橋部作用：阻流（利于充型）， 利于飛邊切除。 倉(cāng)部作用：容納多余金屬。6）設(shè)計(jì)預(yù)鍛模膛）設(shè)計(jì)預(yù)鍛模膛 預(yù)鍛模膛可不設(shè)計(jì)飛邊槽 （錘鍛模），斜度與終鍛模膛相 同，一般取 左右。模膛內(nèi)圓 角應(yīng)比終鍛模膛大，以利充滿 模膛。鉗口與終鍛模膛鉗口相同。7）繪制鍛件的計(jì)算毛坯截面線圖及直徑圖）繪制鍛件的計(jì)算毛坯截面線圖及直徑圖

5、 設(shè)計(jì)中毛坯計(jì)算:先畫出毛坯體積分配圖, 然后按圖進(jìn)行計(jì)算。8) 制坯模膛設(shè)計(jì)制坯模膛設(shè)計(jì) 9) 設(shè)計(jì)切斷模膛設(shè)計(jì)切斷模膛 依據(jù)毛坯圖的形狀選用合理的制圖方案。 當(dāng)一料鍛造多件時(shí)，每鍛造一件時(shí)需要 用切鍛模膛進(jìn)行切斷。10) 鍛模結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)鍛模結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì) 模膛布置 確定模塊尺寸 畫出模塊及鍛?？傮w結(jié)構(gòu)圖，標(biāo)出技術(shù)要求。 終鍛與預(yù)鍛模膛的中心盡可能靠進(jìn)鍵槽中心線；在保證 模膛壁間有足夠的強(qiáng)度下，兩個(gè)模膛中心要盡量靠近鍛模中 心，且須在燕尾的寬度內(nèi)。 根據(jù)模膛尺寸及模膛之間的壁厚和承擊面積等要求，查 閱模塊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。二、壓力鑄造模具（簡(jiǎn)稱為壓鑄模）特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求二、壓力鑄造模具（簡(jiǎn)稱為壓鑄模）

6、特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求1壓鑄模特點(diǎn)壓鑄模特點(diǎn) 定模部分 固定在壓鑄機(jī)和定模安裝 板上的那一半模具。2）結(jié)構(gòu)組成）結(jié)構(gòu)組成壓力鑄造成形工藝中，用以成形鑄件所使用的金屬模具。1）壓鑄模）壓鑄模 動(dòng)模部分 隨壓鑄機(jī)動(dòng)模安裝板開合 移動(dòng)的那一半模具。 導(dǎo)向部分 抽芯機(jī)構(gòu) 開?；蛐读狭慵?緊固零件3）特點(diǎn)）特點(diǎn) 合金壓鑄模結(jié)構(gòu)一般較復(fù)雜，制造加工較困難，成本高。故適于零件批量較大的生產(chǎn)與加工。2壓鑄模的設(shè)計(jì)要求壓鑄模的設(shè)計(jì)要求 壓鑄模生產(chǎn)的壓鑄件應(yīng)滿足產(chǎn)品圖樣所規(guī)定的尺寸精度及各 項(xiàng)技術(shù)要求。 所設(shè)計(jì)的壓鑄模結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、合理，各部分動(dòng)作要準(zhǔn)確可靠， 剛性良好。 模具各零件應(yīng)易于機(jī)械加工及熱處理。 模具選材與設(shè)計(jì)

7、要求按壓鑄模技術(shù)條件 GB8844-88要求。 各零件要選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)件，以縮短設(shè)計(jì)和制造周期。 選定壓鑄機(jī)規(guī)格：依據(jù)零件形狀、大小、壓射比壓、鎖模力 等因素選定。 初步確定模具結(jié)構(gòu)：根據(jù)壓鑄機(jī)型號(hào)及規(guī)格，確定模具結(jié)構(gòu)， 選擇分型面，確定型腔 數(shù)目；選擇內(nèi)澆口進(jìn)口位置，澆注系 統(tǒng)總體布置方案，抽芯數(shù)量及抽芯機(jī)構(gòu)方案，推件位置及推 出機(jī)構(gòu)，嵌件裝夾和固定方式等。7) 模具的總體設(shè)計(jì)模具的總體設(shè)計(jì) 型腔布置及澆注系統(tǒng)還須考慮： 溢流槽和排氣槽。 成形零件的鑲塊的鑲拼結(jié)構(gòu)及固定方法。 布置冷卻和加熱管道的位置和尺寸。 計(jì)算模具的總厚度,核對(duì)所選用的壓鑄最大和最小開模距離是 否和適。 按所選用的模

8、具外形輪廓尺寸,核對(duì)壓鑄機(jī)拉桿間距。 按選用的定模與動(dòng)模座板尺寸,核對(duì)壓鑄機(jī)安裝槽或孔的位置。 三、塑料模特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求三、塑料模特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求在塑料成形工藝中，成形塑件用的模具。 熱固性塑料模：熱固性塑料成形用的模具。 B 按成形工藝分按成形工藝分 借助加壓加熱 ,使直接放入型腔內(nèi)的塑料熔融并固化 成形所用模具(即用于模壓成形工藝的模具)。 由注射機(jī)的螺桿或活塞,使料筒內(nèi)塑化熔融的塑料,經(jīng) 噴嘴,澆注系統(tǒng)注入型腔,固化成形所用的模具(即用于注射 成形工藝的模具)。1塑料模特點(diǎn)塑料模特點(diǎn) 1）塑料模）塑料模2）分類）分類A 按成形材料分按成形材料分 熱塑性塑料模：熱塑性塑料成形用的模具。 壓縮

9、模 注射模3）塑料模具基本結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)）塑料模具基本結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)A 壓縮模壓縮模 這類模具本身不帶有加熱設(shè)備,而靠壓機(jī)的加熱設(shè)備使模具加熱 ,致使塑料粉熔融。模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，但模具易磨損，勞動(dòng)強(qiáng)度大，重量不宜超過(guò)20kg。主要適于加工壓制中小型塑件，以及形狀復(fù)雜、嵌件較多、加料困難及帶有螺紋等塑件。 將成形中的輔助作業(yè)如開、 合模、卸件、裝料等移到壓機(jī) 工作臺(tái)面外進(jìn)行的壓縮模。a) 移動(dòng)式壓縮模移動(dòng)式壓縮模b) 固定式壓縮模固定式壓縮模 固定在壓機(jī)工作臺(tái)面上，全部成形作業(yè)均在機(jī)床上進(jìn)行的 壓縮模。 模具結(jié)構(gòu) 本模具主要由以下幾部分組成： 模具特點(diǎn)： 成形零件； 導(dǎo)向零件； 開模與卸料零件；

10、 結(jié)構(gòu)零件； 緊固零件；加熱系統(tǒng)。生產(chǎn)效率高；操作簡(jiǎn)單,勞動(dòng)強(qiáng)度?。?模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、成本較高，放嵌件較難；適于壓制批量較大，形狀復(fù)雜，外形體積較大的制品零件。 壓縮模主要用于熱固性塑料制品的成形。B 注射模注射模 注射模根據(jù)安裝在使用注射機(jī)的形式可分為: 立式注射模 臥式注射模 角式注射模 其中立式、臥式注射模在成形時(shí)進(jìn)料方向與開模方向一致，而角式注射模在成形時(shí)進(jìn)料方向與開模的方向錘直。 立式、臥式注射模具典型結(jié)構(gòu)a) 注射模基本結(jié)構(gòu)注射?；窘Y(jié)構(gòu)模具由以下幾大部分組成：模具由以下幾大部分組成：定模部分動(dòng)模部分卸、推料部分導(dǎo)向部分冷卻與加熱機(jī)構(gòu)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 角式注射模具結(jié)構(gòu) 角式注射模的結(jié)構(gòu)

11、與臥式、立式注射模結(jié)構(gòu)基本相同， 只是澆口套的進(jìn)料口與開模方向垂直。模具由以下幾大部 分組成：b) 注射模特點(diǎn)注射模特點(diǎn) 便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)率較 高，適于大批量生產(chǎn)。 操作方便，不需等級(jí)高的工 人操作。 模具較通用、簡(jiǎn)單、制品成 本低。 制品質(zhì)量高、形狀較復(fù)雜。 嵌件安裝不方便。 注射模主要用于熱塑性塑料制品的成形。定模部分動(dòng)模部分推料部分導(dǎo)向部分2. 塑料模設(shè)計(jì)要求塑料模設(shè)計(jì)要求1) 壓縮模的設(shè)計(jì)要點(diǎn)壓縮模的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 按塑件的生產(chǎn)批量,確定壓塑模的類型。 根據(jù)塑件大小、形狀、嵌件多少及精度要求,確定采用壓縮 ?；蚴莻鬟f模。 選定分型面 表面粗糙度要求較高的型面不能作為分型面。 設(shè)計(jì)凸、凹模

12、 依據(jù)塑件的收縮率大小及收縮的方向性,進(jìn)行必要的尺 寸計(jì)算,確定公差要求。 確定模套尺寸 確定導(dǎo)向形式及上下模定位方式和結(jié)構(gòu)形式 設(shè)計(jì)卸模和卸料裝置。 應(yīng)注意受力均衡。 計(jì)算壓模所需的電功率大小,設(shè)計(jì)電熱元件。 計(jì)算壓力大小,選擇壓力機(jī)噸位。2） 注射模的設(shè)計(jì)要點(diǎn)注射模的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 分析產(chǎn)品圖,掌握塑件的用途,使用及外觀要求,精度及所允許的 澆口及飛邊位置,了解塑料品種及成形工藝性,進(jìn)行必要的模具 尺寸計(jì)算。 選擇注射機(jī)規(guī)格及型號(hào)。 確定一模型腔數(shù)目及布置方案。 確定模具結(jié)構(gòu)方案。 核定注射工藝參數(shù)。 根據(jù)批量、注射機(jī)規(guī)格、塑件形狀、大小等因素確定。模具結(jié)構(gòu)應(yīng)容易制造,便于操作,確保塑件質(zhì)量。

13、根據(jù)塑件大小及一模出件數(shù),核定注射機(jī)容量；計(jì)算型腔壓 力,核定鎖模力；選定與注射機(jī)工作臺(tái)面相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)模架規(guī) 格,核定模架能否容納所定的一模多腔塑件數(shù)?？紤]模架安裝及 固定方法。 選擇推件結(jié)構(gòu),核對(duì)注射機(jī)的開模距能否取出塑件。 設(shè)計(jì)模具在注射機(jī)的定位方法,包括定位直徑、噴嘴孔直徑 及噴嘴定位直徑。 確定動(dòng)模與靜模的分型面,確保塑件留在動(dòng)模一側(cè)。 確定流道與澆口位置。 設(shè)計(jì)冷卻水道、導(dǎo)向孔、復(fù)位桿孔、推桿孔及固定螺釘和 銷孔位置。四、冷沖模的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求四、冷沖模的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求1冷沖模的特點(diǎn)冷沖模的特點(diǎn) A 按工藝性質(zhì)分類，冷沖?？煞譃榘垂に囆再|(zhì)分類，冷沖?？煞譃?B 按工序組合方式分類，冷

14、沖模分為按工序組合方式分類，冷沖模分為 單工序沖模 連續(xù)模（或級(jí)進(jìn)模） 復(fù)合模 沖裁模 彎曲模 拉深模 成形模 冷擠壓模等2）分類）分類用于在室溫下成形金屬或非金屬板料制品的模具。1）冷沖模）冷沖模3）冷沖模的結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn)）冷沖模的結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn)A 冷沖模的結(jié)構(gòu)組成冷沖模的結(jié)構(gòu)組成 冷沖模主要由以下幾部 分組成： 此外，一付完整的模具還包括緊固零件（螺釘銷釘?shù)龋⒕彌_件（彈簧、橡皮）等。 工作零件 定位零件 卸料裝置零件 導(dǎo)向零件 固定支承零件B 常用冷沖模的特點(diǎn)常用冷沖模的特點(diǎn)a) 沖裁模的特點(diǎn)沖裁模的特點(diǎn) b) 彎曲模的特點(diǎn)彎曲模的特點(diǎn) 用來(lái)將平板坯料彎折成一定角度和形狀的沖模 稱為彎曲

15、模。 彎曲模的上、下模與坯料接觸的部位轉(zhuǎn)角處是圓角， 光滑過(guò)渡。 彎曲模的彎曲角度比沖件小些； 彎曲模應(yīng)在試模、修模合格后再進(jìn)行熱處理。用來(lái)將金屬或非金屬板材相互分離的沖模稱為沖裁模。 凸模和凹模的刃口鋒利 凸模和凹模有一定的間隙c) 拉深模的特點(diǎn)拉深模的特點(diǎn) 用來(lái)將板料施加一定的壓力，使其產(chǎn)生塑性變形，壓制成各種形狀的開口空心零件的沖模稱為拉深模。 拉深模的凸、凹模與坯料接觸的部位轉(zhuǎn)角處是圓角， 光滑過(guò)渡； 凸、凹模的間隙應(yīng)不小于板料的厚度（變薄拉深除 外）。d) 單工序沖模的特點(diǎn)單工序沖模的特點(diǎn) 單工序沖模是在壓力機(jī)的每一行程內(nèi)只完成一道基本 工序的沖模。 結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、制造容易、成本低、維

16、修方便，故障較少； 生產(chǎn)率較低。 適用于小批量生產(chǎn)。e) 復(fù)合沖模的特點(diǎn)復(fù)合沖模的特點(diǎn) 復(fù)合沖模是指在壓力機(jī)一次行程中,板料在同一工位 上,同時(shí)完成多道基本工序的 沖模。 具有一個(gè)既為落料凸模又為拉深(或沖孔)凹模的凸凹模。 生產(chǎn)率高；沖件精度高,并且對(duì)條料的精度要求不是太高,。 模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,制造、維修較困難。 適用于大批量生產(chǎn)。f) 連續(xù)模的特點(diǎn)連續(xù)模的特點(diǎn) 連續(xù)模又稱級(jí)進(jìn)模,它是在壓機(jī)一次行程中,完成兩個(gè)或兩個(gè)以上的沖壓工序的沖模。 生產(chǎn)率高,操作方便,安全； 便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。 尺寸精度較復(fù)合模差。 模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造加工 困難, 模具成本較高。 適宜于大批量生產(chǎn)。2. 冷沖模的設(shè)

17、計(jì)要求冷沖模的設(shè)計(jì)要求 沖壓件材料的經(jīng)濟(jì)性（供料形式、排 樣方式，纖維方向，送料方式等因素） 沖裁件尺寸精度和表面質(zhì)量 沖裁件尺寸精度和表面質(zhì)量決 定于模具的制造精度和裝配精度。 合理選用壓力機(jī) 總沖壓力不超過(guò)壓機(jī)額定能力 的70 80%。操作要方便,安全可靠； 壓機(jī)中心與模具設(shè)計(jì)的壓力中心原 則上保持一致。 模具結(jié)構(gòu)選擇 考慮沖件形狀、大小、批量和 精度要求等因素。 凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（凸、凹模結(jié)構(gòu) 形狀、材料選用和熱處理等）1）沖裁模的設(shè)計(jì)要求）沖裁模的設(shè)計(jì)要求 沖壓件的出模形式 廢料的排出方式 定位機(jī)構(gòu)要合理 合理的選擇導(dǎo)向裝置。上頂件（由頂件器頂出），特點(diǎn)是沖件平整。下出件（從凹模孔落下

18、），特點(diǎn)是沖件不平整。定位精確，有效可靠，便于操作。2）彎曲模設(shè)計(jì)要點(diǎn)）彎曲模設(shè)計(jì)要點(diǎn) 彎曲模凹模圓角半徑 設(shè)彈壓裝置，使坯料彎曲前有一部分處于彈性壓緊狀態(tài)， 再?gòu)澢?；盡量采用內(nèi)孔定位裝置。 凹模圓角半徑各方向要一致。否則彎曲時(shí)坯料易滑動(dòng),影響 精度和尺寸。彎曲圓角半徑適中，不易過(guò)大或過(guò)小。 預(yù)防彎曲過(guò)程中的坯料偏移 多角彎曲時(shí)，力求使多角彎曲不在同時(shí)進(jìn)行；應(yīng)盡量設(shè) 計(jì)成模具彎曲到下止點(diǎn)時(shí)有校正彎曲的效果；模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí) 要考慮消除回彈現(xiàn)象；模具應(yīng)具有一定的剛性。 預(yù)防彎曲過(guò)程中的變形 彎曲模的定位裝置 取件方便，安全可靠。 設(shè)計(jì)定位裝置要考慮使制件在彎曲過(guò)程中盡可能地將坯料 壓住，以防竄動(dòng)。3）拉深模設(shè)計(jì)要點(diǎn)）拉深模設(shè)計(jì)要點(diǎn) 對(duì)制件進(jìn)行展開尺寸計(jì)算，初步確定坯料的形狀和尺寸以及條 料寬度。 根據(jù)拉深件的拉深深度和形狀， 進(jìn)行必要的工藝計(jì)算，并確定 出拉深次數(shù)。 拉深模結(jié)構(gòu)的選擇（各次拉深 模結(jié)構(gòu)） 壓邊裝置的選擇 選用合理的頂件裝置 根據(jù)壓力機(jī)和零件形狀來(lái) 確定拉深模結(jié)構(gòu)形式。在整個(gè)拉深過(guò)程中,壓邊力應(yīng)保持不變或變化較小。 根據(jù)拉深件的表面質(zhì)量及尺寸精度要求選擇不同的 頂件裝置。 一般的拉深?？刹辉O(shè)導(dǎo)向裝置（上下模對(duì)準(zhǔn)。調(diào)整好間隙 大小