模具设计与制造复习资料

模具设计与制造复习资料

1、冲压的基本工序主要有分离工序和成形工序两大类。

分离工序:将冲压件或毛料沿一定轮廓相互分离,其特点是板料在冲压力作用下使板料发生剪切而分离.

成形工序：在不造成破坏的条件下使板料产生塑性变形而不破裂。

2、什么叫冲压？

利用压力通过模具对板料加压，使其产生塑性变性或分离，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件就叫冲压。

对冲压所用材料的要求：应具有良好的塑性、应具有光洁平整且无缺陷损伤的表面状态、材料的厚度公差应符合国家标准。

3、冲压加工的特点

1、缺点：制造周期长，费用高，只适用大批量生产,在小批量生产中受到限制。

2优点：

(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。

（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

4、应力状态对金属的影响

在主应力状态中，压应力个数越多，数值越大，则金属的塑性越高；反之，拉应力个数愈多,数值愈大，做金属的塑性愈低。

5、金属材料分为黑色金属和有色金属。

6、冲压力工作是在冲压设备上进行的，目前应用最多的有曲柄压力机、摩擦压力机和液压机.

7、曲柄压力机的主要参数是反映一台压力机工作能力、所能加工零件的尺寸范围以及有关生产率的指标。

曲柄压力机的主要参数：公称压力、滑块行程、闭合高度、滑块行程次数。

8、曲柄压力机的公称为压力，是指曲柄旋转到下一死点前某一特定角度时，滑块上所能容许承受的最大作用力。

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.

（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.

（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。

冲裁主要是:冲孔和落料。

冲孔：在工件上冲出所需形状的孔。落料：从板料上冲下所需形状的零件。

9、冲载变形的过程有哪些?1、弹性变形阶段 2、塑性变形阶段 3、断裂分离阶段

10、冲裁件的断面特征有圆角带、光亮带、断裂带和毛刺四部分。

11、冲裁模凸、凹模之间的间隙称为冲裁间隙。

模具的损坏形式主要是磨钝和崩刃。

间隙值的确定两个主要因素：冲裁件断面质量和模具寿命。

12、卸料力、推件力和顶件力是从冲床、卸料装置或顶件器获得的，所以，选择设备吨位或设计冲模的卸料装置及顶件器时，都需要对卸料力、推件力和顶件力进行计算。

冲裁力是指冲裁时，材料对凹模的最大抵抗力。

a。基准件原则

落料件尺寸由凹模尺寸来决定,冲孔件尺寸由凸模尺寸决定.（在测量使用中,落料件以大端尺寸为准,冲孔件是以小端尺寸为准)。

落料模：以凹模尺寸为准，间隙取在凸模上

冲孔模:以凸模尺寸为准，间隙取在凹模上

b。最大材料量原则

落料模:凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小值

冲孔模：凸模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大值

间隙取最小合理间隙

推件力：沿着冲裁方向，把卡住的板料（工件或废料）从凹模内推出所需要的力；

顶件力：与冲裁方向相反，把卡住的板料从凹模内顶出所需要的力；

卸料力：从凸模上将紧箍板料卸下所需要的力。

排样：冲裁件在条料或板料上的布置方法。

排样的方法分三种：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。

13、降低冲裁力的方法

1、材料加热红冲

2、将多模作阶梯型布置

3、用斜刃口模具冲裁

16、冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。

17、冲裁件精度一般可以达IT10～IT12级，高精度可达IT8~IT10级，冲孔比落料的精度约高一级。数值越小精度越高。

18、整修的概念：

整修是利用整修模沿冲裁件外缘或内孔壁刮去一层切屑，以去除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。

按工序的组合分：

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。

复合模：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。

19、简单模有哪几种?

1、无导向简单冲裁模

2、导板式简单冲裁模

3、导柱式简单冲裁模

20、侧刃的数量可以是一个,或者是两个。两个侧刃可以并列布置，也可按对角布置，对角

布置能够保证料尾的充分利用。

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。

条料的送进导向方式有导销式和导尺式。

21、导正销的作用:确定内孔与外缘的相对位置，消除送料和导向造成的误差。

22、卸料装置分为刚性卸料装置和弹性卸料装置两种形式,视模具的结构要求选择.

23、弹性卸料与弹性出件装置中的弹性元件常使用弹簧。

24、模柄及上下模板间联以导向装置的总体称为模架。

25、什么是冲模的压力中心？有什么关系？

冲裁力合力的作用点称为冲模的压力中心。为保证冲模正确和平衡地工作，冲模的压力中心必须通过模柄轴线而和压力机滑块的中心线相重合，以免滑块受偏心力载荷，从而减少

冲模和压力机导轨的不正常磨损，提高模具寿命，以避免冲压的事故.

26、模具闭合高度指压力机滑块处于死点位置时,上模板上平面与下模板下平面之间的距离H。

27、塑料由合成树脂和添加剂组成。

塑料的特性

1、质量轻

2、电气绝缘性好

3、比强度比刚性高

4、化学稳定性好

5、减摩、耐磨性

能优良,减振消声性好 6、热导率低.

28、塑料的分类

1、按合成树脂受热时的行为分热塑性塑料和热固性塑料

2、按应用范围分通用塑料、工程塑料和特种塑料。

热塑性塑料成型的流动性：塑料熔体在一定温度与压力作用下充填模腔的能力.

29、金属的嵌件是模塑在塑件中的金属零件,简称嵌件。金属嵌件的作用是:提高塑件的力学强度和使用寿命，构成导电、导磁通路.满足其它特殊技术要求。

30、塑件的尺寸精度是指所得塑件的尺寸与图纸尺寸的符合程度。

31、注射机的分类

1按注射方向和模具的开合方向分:

（1）卧式注射机（2)立式注射机（3)角式注射机

2、按注射装置分：

（1)螺杆式（2）柱塞式（3）螺杆预塑化型

3、按锁模装置分:

（1）直压式（2）肘拐式

32、注射机的组成：

（1）注射机构（2)锁模机构（3）液压传动和电器控制系统

注射成型工艺参数：料筒温度、注射压力、成形时间.

33、在注射成型过程中需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度。注射成型过程中的压力包括塑化压力和注射压力。

34、注射的分类

1、单分型面注射模

2、双分型面注射模

3、带有侧向分型与抽芯机构的注射模

4、带

有活动成型零件的注射模 5、机动脱螺纹的注射模 6热流道注射模 7定模推出机构注射模

35、注射压力是成型时柱塞或螺杆施加于料筒内熔融塑料上的压力。

36、注射速率即注射过程中每秒钟通过喷嘴的塑料容量。

37、模具上用以取出塑件和浇注系统凝料得可分离的接触表面称为分型面。

38、选择分型面的基本原则：分型面应选择在塑件断面轮廓最大的位置,以便顺利脱模。

39、浇注系统：塑料熔体从注射机喷嘴出来后，到达模具型腔之前在模具中流经的通道.

40、浇注系统的分类：

1.普通流道浇注系统 2。无流道凝料浇注系统.

41、浇注系统的作用：

将熔体平稳地引入型腔，使之充满型腔内各个角落，在熔体填充和凝固过程中,能充分地将压力传递到行腔的各个部位，获得组织致密、外形清晰、尺寸稳定的塑件.

1、主流道：从注塑机喷嘴与模具接触位起，到分流道为止的这一段流道。作用是负责将塑料熔体输往分流道.

2、分流道：介于主流道和浇口之间的一段流道。作用是使熔融塑料过渡和转向.

流动比：指熔体在模具中各段流动长度与其对应部位厚度比值之和。

3、浇口：连接分流道与型腔之间的一段细短通道。

4、冷料井：一般在主流道的末端设置，以装纳冷料头。

42、浇注系统的设计原则

1。确保塑料充满整个型腔

2。应尽量减短流程并保证成型和排气良好，以减少压力损失，缩短填充时间.

3。防止型芯变形和嵌件位移（小直径）

4.去除浇口料应尽量方便,且不影响制品质量、外观

5.防止制品变形和翘曲

6.保证塑料熔体流动平稳和制品的一致性

7。合理设计冷料井

8。在确保质量前提下，长度和断面取小值，减少回收料

43、冷料：最先喷射出的熔融塑料一接触冷的模具温度降低，成为冷料.

44、无流道凝料浇注系统是通过对模具采用绝热或加热的方法，使流道内的塑料始终保持熔融状态，因此，开模时制品上无残留流道凝料，也不需要清理浇注系统凝料。

45、适用于无流道凝料浇注系统的塑件应具有的性能

（1）熔融温度的范围要较宽，粘度变化小

(2）对压力敏感

(3）热变形温度较高

（4）热传导性能好

(5）比热容小

46、无流道凝料浇注按加热方式分为绝热流道和热流道。

绝热流道:绝热措施，防熔体热量散失.

热流道：加热措施，保证塑料处于熔融态

47、热流道的分类

1、延伸喷嘴

2、热分流道

48、延伸喷嘴的隔热：延伸喷嘴与浇口衬套吻合，喷嘴的热量传给衬套、模具，模具温度逐渐升高

49、从模具中推出塑件及浇注系统凝料的机构称为脱模机构或推出机构，又称定出机构.

50、脱模机构的分类

按驱动方式分：可分为手动脱模机构、激动脱模机构、液压脱模机构和气动脱模机构。按模具结构分：可分为简单脱模机构、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。

51、顶出机构的设计原则

1.尽量使塑件留于动模一侧

2。保证塑件在顶出过程中不发生变形和损坏

3.顶出位置尽量选在塑件内侧，保证塑件外观良好

4.合模时顶出机构应能正确复位

5。顶出机构应动作可靠,有合适的顶出距离

6。每一副模具的顶杆最好是设计成相同直径，使加工容易。

7。顶出行程：把塑件顶出型芯表面5~10mm；如果脱模斜度较大时可以顶出塑件深度的2/3.

52、脱模力是指将塑件从包紧的型芯上脱出时所需克服的阻力。

53、脱模机构的分类

1、推杆推出机构

2、推管推出机构

3、推板推出机构

4、推块推出机构

5、联合推出

机构

54、二次脱模机构又称二次顶出机构,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的。

55、二次脱模机构的分类

1、弹簧式二次脱模机构

2、启动二次脱模机构

3、双脱模机构

56、导柱导向是利用导柱与导套之间的间隙配合来保证模具的对合精度。

57、导柱导向的分类:

1）导柱导向：应用极广泛,利用导柱和导套之间的间隙配合来保证模具的对合精度.

2）锥面定位：用于注射大型、深腔、高精度塑件和薄壁容器及偏心塑件，为确保精度和定位强度，和前者配合使用。

两种形式：

A：锥面之间镶上经淬火的零件

B：两锥面直接配合，两锥面均淬火处理,增加耐磨性。

58、抽芯距是指将活动型芯从成型位置抽至不妨碍塑件脱模位置所移动的距离.

59、塑件在模具内的冷却时间是指塑料熔体充满型腔到开模取出塑件所需的时间。

衡量塑件充分固化的标准有：

1、塑件最大壁厚中心的温度已冷却到该塑料得热变形温度一下

2、塑件截面内的平均温度已达到所规定的出模温度

3、对于结晶型塑料，最大的中心层温度达到固熔点，或者结晶达到某一百分比。

60、加热装置的设计

1、电热丝直接加热

2、电热棒加热

3、电热圈加热

62、塑料熔体在一定温度与压力作用下充填模腔的能力称为流动性。

63、一定量的塑料在熔融状态下得体积总比其固态下的体积大，说明塑料在成型机冷却过程中发生了体积收缩，这种性质称为收缩性。

64、壁厚对塑件的影响:

壁厚取得过小,造成塑件充模流动阻力很大，使形状复杂或大型塑件成型困难。壁厚过大，不但浪费塑料原料，而且同样会给成型带来一定困难。

65、加强筋的选择:

布置加强筋时，应避免或减少塑料局部集中，否则会产生凹陷和气泡；加强筋不应设计得过厚，否则在其对面的壁上会产生凹陷，加强筋的侧壁必须有足够的斜度,筋的根部应呈圆弧过渡,加强筋以设计矮一些多一些为好，筋与筋的间隔距离应大于塑件壁厚。

66、塑件设计的原则:

a. 满足使用要求和外观要求;

b. 针对不同物理性能扬长避短；

c. 便于成型加工;

d. 尽量简化模具结构。

收缩率的计算：

S实──实际收缩率（％）

S计──计算收缩率(％）

a ──塑件在成型温度时的尺寸（mm）

b ——塑件在室温下的尺寸（mm)

c ——塑模在室温下的尺寸（mm)

a. 基准件原则落料件尺寸由凹模尺寸来决定，冲孔件尺寸由凸模尺寸决定.（在测量使用中,落料件以大端尺寸为准，冲孔件是以小端尺寸为准）。

落料模：以凹模尺寸为准，间隙取在凸模上

冲孔模：以凸模尺寸为准，间隙取在凹模上

b。最大材料量原则

落料模：凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小值

冲孔模:凸模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大值

间隙取最小合理间隙

c. 一致性原则

模具精度高,冲裁件的精度高。模具精度高于冲裁件精度2~3级。