第2章模具材料概述
塑料成型模具复习资料
塑料成型模具复习资料第二章塑料制件设计塑料表面的光亮程度与表面粗糙度与塑料品种有关。
对小尺寸的塑料制品来说，模具制造误差对制品的尺寸精度影响最大。
在成型过程中，受力小、强度要求不高，甚至可用非金属材料加工的模具是热成型模塑料模具中，型芯的安装方法有：一端固定、两个型芯两端分别固定、一端固定另一端由导向孔支撑等在塑件上布置加强筋时，应避免或者减少塑料局部集中，否则会产生缩孔与气泡。
塑件上的螺纹加工方法有：直接成型、切削加工与使用螺纹嵌件等。
在工程塑料模塑件尺寸公差国家标准中，塑件公差等级分成了___7个精度等级___。
在注射成型过程中，金属嵌件预热的目的：降低嵌件周围塑料的收缩应力多用于热固性塑料成型的成型方法是圧塑成型由于推出机构通常设置在动模一侧，因此应尽量使塑件在分型后留在动模一边模制螺纹的精度，通常小于机加工螺纹，螺纹外径不小于2mm。
模具设计时，尽量简化分型面设计，多使用平面同时尽量使用较少的分型面，从而简化模具设计，降低模具制造难度。
在塑件设计中，同一塑料零件的壁厚应尽量一致，否则会因冷却或者固化速度不一致产生附加内应力，引起翘曲变形。
塑料制品的壁厚尽量均匀当分型面作为要紧排气面时，料流的末端应在设在分型面上以利排气成型带有金属嵌件的塑料制品时，在设计中应着重考虑什么方面?答：1）嵌件与塑件应牢固连接，防止受力时转动或者拔出。
2）在成型过程中，嵌件务必可靠定位与密封。
3）为防止制件开裂，嵌件周围的塑料层应有足够的厚度。
4）嵌件不宜带尖角，以减少应力集中。
5）大型嵌件应进行预热至料温，以减少收缩量。
第三章注塑成型模具成型零件的制造公差约为塑件总公差的 1/3 ，成型零件的最大磨损量，关于中小型塑件取 1/6 ；关于大型塑件则取 1/6 下列。
侧向分型与抽芯机构按其动力来源可分为手动机动液压或者气动三大类。
注塑模具按加工的原料不一致可分为热固性塑料注塑模与热塑性塑料注塑模两大类。
适用于自动切断浇口的浇口是潜伏式浇口，双分型面注塑模使用的浇口形式为点浇口带螺纹塑件的脱模方式有非旋转脱出与旋转脱出等细长型芯比较合理的冷却方式是用铍铜制型芯，并用冷却水喷射在铍铜型芯后端多腔塑料模的浇注系统由主流道、分流道、冷料井、浇口几部分构成推杆脱模机构的复位常使用复位杆复位与弹簧复位为了防止螺孔最外圈的螺纹崩裂或者变形，应使螺纹最外圈与最里圈留有台阶复位杆的作用是：为了使推出元件合模后能回到原先的位置注塑模的大尺寸型腔要紧进行刚度计算来满足通常工程的需要，小尺寸型腔要紧进行强度计算来满足通常工程的需要注塑模浇注系统中，分流道的布置分为平衡式与非平衡式两种型式。
塑料模具复习资料
塑料模具复习资料思考题：第一章1.什么是合成树脂？什么是塑料？为什么塑料能得到日益广泛的应用？（1）以人工方法合成的树脂。
（2）以合成树脂为主要成分的聚合物。
（3）塑料的性能好，制造方便，价格便宜。
2.什么是热塑性塑料？什么是热固性塑料？两者在中质上有何区别？热塑性塑料的特点：加热——熔融——冷却——固化——加热——重新熔融热固性塑料的特点：加热——固化——加热——焦化两者之间的区别：分子结构不同。
3.热塑性塑料的主要成型方法有哪些？热固性塑料呢？热塑性塑料：1.注射成型 2.挤出成型 3.中空成型热固性塑料：1.压缩成型 2.压注成型第二章1.什么是牛顿流体？牛顿运动过程？牛顿流体：是流体以切变的方式流动时，其切应力与剪切速率之间存在线性关系。
牛顿运动方程：=γητ2.什么是非牛顿流体？假塑性流体呢？η与ηa有何本质的不同？非牛顿流体是指不服从牛顿流变方程的流体。
非牛顿指数n﹤1的流体就是假塑性流体η与ηa的区别：η为粘度系数，为常数，ηa为表观粘度，为变量。
3.聚合物熔体的粘度随剪切速率的变化对塑料成型有何指导意义?用小截面洗口可提高熔体的剪切速率，降低表观粘度，提高流动性。
第三章1.设计塑件时为何要同时满足使用要求和结构工艺性？满足塑件的要求是为了保证塑件的使用性能，满足结构工艺是为了保证塑件的成型性能。
2.影响塑件尺寸精度的主要因素是哪些？（1）塑料的收缩率（2）模具成型零件的磨损量（3）模具成型零件的加工误差3.塑件上为何要设脱模斜度？其大小与哪些因素有关？设计脱模斜度是为了使塑件能顺利离开模具。
脱模斜度设置大小的因素:与塑件品种，塑料收缩率，塑件壁厚和塑件结构有关。
4.塑件壁厚过厚过薄会出现哪些缺陷？怎么样解决？塑件过薄易产生浇不足缺陷，过厚会因收缩率过大而产生变形。
解决方法：1.过厚：降低厚度，增加肋板。
2.过薄：适当增厚第四章1.为何塑件的收缩率称为成形收缩率？怎样选择收缩率？塑件的收缩与塑料性质，塑件结构和成型条件有关。
第2章冷作模具材料
T10钢的淬火温度对强韧性的影响
T10钢的淬火温度对淬透性的影响
碳素工具钢的硬度随回火温度的升高而下降，在低温区(150～ 200℃)回火，硬度下降不多，当回火温度超过200℃时，硬度才明显下 降。
碳素工具钢的力学性能与回火温度的关系，当回火温度为220～ 250℃时抗弯强度达到极大值，可是碳素工具钢在200～250℃回火时， 会产生回火脆性，导致韧性下降，因此韧性要求较高的碳素工具钢应避 免在此温度回火。而承受弯曲及抗压载荷的碳素工具钢仍可采用220～ 280℃回火，以获得高抗弯强度，提高模具的使用寿命。
（1）力学性能 9Mn2V钢的碳化物量比CrWMn钢少，颗粒较大， 耐磨性不及CrWMn钢，但仍比T10钢的耐磨性高6—7倍。锰使钢 的Ms点下降，淬火后残留奥氏体较多，尤甚于CrWMn钢，因此 淬火变形比CrWMn钢还小，但其尺寸稳定性不及CrWMn钢。 9Mn2V钢的淬透性接近9SiCr钢，低于CrWMn钢； 缺点: 回火稳定性较差，几乎与碳素工具钢相近。
• T10钢在淬火加热（温度达800℃）时不致过热，仍能 保持细晶粒组织。淬火后钢中未溶的过剩碳化物，所 以具有较T8钢为高的耐模性，适于制造切削刀口在工 作时不变热的工具，如加工木材工具、手用横锯、手 用细木工锯、机用细木工具、麻花钻、拉丝模、冲模 、冷墩模、小尺寸断面均匀的冷切边冲孔模、低精度 的形状简单的卡板、钳工刮刀、锉刀等。
模具材料与热处理考点及题库
第一章模具材料与热处理概述1 ．马氏体的硬度主要决定于其：碳含量。
2 ．钢的淬透性主要决定于其：合金元素含量。
3 ．表征材料变形抗力和断裂抗力的性能指标是：强度。
4 ．钢的硬度主要决定于其化学成分和组织。
在奥氏体、渗碳体、铁素体、珠光体等组织中硬度最大的是：渗碳体。
随着含碳量的增加，钢的硬度、强度和耐磨性提高，塑性、韧性变差。
5 ．疲劳抗力：是反映材料在交变载荷作用下抵抗疲劳破坏的性能指标。
6 ．可提高冷作模具钢的抗疲劳性能的因素是: 晶粒细小。
7 ．反映冷作模具材料的断裂抗力常用指标是：抗拉强度。
(P8)8 ．反映模具的脆断抗力常用的指标是：韧性。
(P8)9．【模具失效】是指模具模具丧失正常的使用功能，其生产出的产品已成为废品，模具不能通过一般修复方法（如刃磨、抛磨等）使其重新服役的现象。
10 ．在模具中常遇到的磨损形式有：磨料磨损、粘着磨损、疲劳磨损和氧化磨损。
1 1 ．钢的硬度和红硬性取决于钢的化学成分和热处理工艺。
【红硬性】1 2. 模具的主要失效形式有：断裂失效、过量变形失效、表面损伤失效和冷热疲劳失效。
冷热疲劳主要出现于热作模具，在冷作模具上不出现。
其它三种形式在冷、热作模具上均可能出现。
1 3 ．模具材料热处理工艺性主要包括：淬透性；回火稳定性；脱碳倾向；过热敏感性；淬火变形与开裂倾向等。
14 ．模具材料的淬火和回火是保证模具工作零件性能的中心环节。
1 5 ．高碳高合金钢锻造时，锤击操作应掌握“二轻一重”和两均匀的操作要领，以减少内应力。
1 6 ．钢的基体组织中，铁素体耐磨性最差，马氏体耐磨性较好，下贝氏体耐磨性最好。
对于淬火回火钢，一般认为，在含有少量残余奥氏体的回火钢马氏体的基体上均匀分布细小碳化物的组织，其耐磨性为最好。
1 7 ．对于锻后出现明显沿晶链状碳化物的模坯，须正火予以消除后然后再进行球化退火。
18 ．热疲劳开裂、热磨损和热熔蚀是压铸模常见的失效形式。
19 ．在磨料磨损的条件下，影响耐磨性的主要因素有硬度和组织。
第2章 模具表面晒纹-皮纹工艺原理及其流程
第一节模具腐蚀皮纹工艺原理及其流程模具蚀纹又称咬花、晒纹、烂纹、蚀刻，都是模具表面纹面处理的同一工艺，只是叫法不同。
晒纹又有幼纹、细纹、粗纹、皮纹等纹路粗细种类。
英文一般如下写法：mould texture、mold texture、mould texturing、mold texturing。
塑胶模具钢蚀刻工艺：是一种在巳加工完成模具表面需要突出的部位,制造一种有纹面组织的模具表面处理方法。
图像腐蚀又称皮纹、皮纹蚀刻，这种皮纹结构可以使塑胶产品表面更方便的握持,同时还能保护产品表面以及提供良好的视觉效果；蚀刻技术能够制作许多种自然的或是人造皮纹组织图案。
一、晒纹原理与步骤：晒纹工序是目前最常用的在钢材表面形成一层惰性保护层的方法。
1.1首先,利用相片和电脑技术制成特定的蚀刻图案菲林底片;1.2然后一步步将菲林底片粘贴到干净的模具表面,并手工修正粘贴过程中的缝隙;1.3接下来将工件置于紫外线灯照射下,并在一个配好的照像液中显影；1.4随后,在精密控制的情况下,模具表面会被某种酸液根据显影后的蚀刻图案腐蚀成具有特定深度的图案层；整个腐蚀过程是将适量的经过精确配比的酸溶液如硝酸或氯化铁,制成酸液池然后将工件放进酸液池中,或者将酸液直接以喷雾的形式喷至模具表面。
可根据不同的蚀刻深度或者图案复杂程度来选择具体蚀刻时间长短，通常蚀刻深度在0.1-0.5mm之间。
1.5此外,许多模具表面的蚀刻图案是由多次腐蚀或者多层蚀刻图案菲林制成的,这就需要经过多个蚀刻步骤和多个特殊图案的菲林组合起来才能实现。
二、晒纹工艺流程：底图制作→照相制版→制丝网版→油墨调配→贴花纸印装饰纹→油墨干燥→模具前处理（模具清洗→IQC检查→粘模）→贴花转印→干燥→修整→表面腐蚀（氧化）→表面处理→OQC检验→清理、防锈→包装出货。
咬花样板确定流程:客户规格→提供样品的咬花测试→资料确认→咬花板模具送咬花→咬花板模具的测试→咬花板模具的试模→咬花样板检测怀客户样品对比→客户签字确认→正式模具送咬花→咬花模具测试→合格安排组装/试模→成品咬花测试→签样。
模具材料及表面处理课后习题部分答案
1、模具及模具材料一般可以分哪几类答：按照模具的工作条件分三类：冷作模具、热作模具、成形模具模具材料分类：（1）模具钢：冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢（2）其他模具材料：铸铁、非铁金属及其合金、硬质合金、钢结硬质合金、非金属材料2、评价冷作模具材料塑性变形抗力的指标有哪些这些指标能否用于评价热作模具材料的塑性变形抗力为什么答：评价冷作模具材料塑性变形抗力的指标主要是常温下的屈服点σs或屈服强度σ；不能评价；因为评价热作模具材料塑性变形抗力的指标应为高温屈服点或高温屈服强度，热作模具的加工对象是高温软化状态的材料，所受的工作应力要比冷作模具小得多。
3、反映冷作模具材料断裂抗力的指标有哪些答：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等；4、磨损类型主要有哪些答：磨料磨损、粘着磨损、氧化磨损、疲劳磨损；5、模具失效有哪几种形式模具失效分析的意义是什么答：失效形式：断裂、过量变形、表面损伤、冷热疲劳；失效分析意义：模具的失效分析是对已经失效的模具进行失效过程的分析，以探索并解释模具的失效原因，其分析结果可以为正确选择模具材料、合理制定模具制造工艺、优化模具结构设计以及模具新材料的研制和新工艺的开发等提供有指导意义的数据，并且可预测模具在特定使用条件下的寿命。
第二章冷作模具材料6、冷作模具钢应具备哪些使用性能和工艺性能答：（1）使用性能：良好的耐磨性、高强度、足够的韧性、良好的抗疲劳性能、良好的抗咬合能力；（2）工艺性能：可锻性、可加工性、可磨削性、热处理工艺性；热处理工艺性包括：淬透性、回火稳定性、脱碳倾向、过热敏感性、淬火变形与开裂倾向等。
7、比较低淬透性冷作模具钢与低变形冷作模具钢在性能、应用上的区别。
答：低淬透性冷作模具钢：（1）碳素工具钢：性能：锻造工艺性好，易退火软化，热处理后有较高的硬度和耐磨性。
缺点：淬透性低，热硬性、耐磨性差，淬火温度范围窄；应用：适宜制造尺寸较小，形状简单，受载较轻，生产批量不大的冷作模具。
模具制造技术课后习题及答案(共9单元)第2章 模具零件的机械加工
第2章模具零件的机械加工思考题与习题l.在模具加工中，制定模具零件工艺规程的主要依据是什么?答：根据模具零件的几何形状、尺寸和模具零件的技术要求，结合现有加工技术和设备情况下，能以最经济、最安全加工出高质量的模具零件作为依据。
2.在导柱的加工过程中,为什么粗(半精)、精加工都采用中心孔作定位基准?答：导柱的加工过程中，为了保证各外圆柱面之间的位置精度和均匀的磨削余量。
对外圆柱面的车削和磨削，一般采用设计基准和工艺基准重合的两端中心孔定位。
所以，在半精车、精车和磨削之前需先加工中心定位孔，为后继工序提供可靠的定位基准。
3.导柱在磨削外圆柱面之前,为什么要先修正中心孔？答：磨削前对导柱进行了热处理，导柱中心定位孔在热处理后的修正，目的是消除热处理过程中中心孔可能产生的变形和其它缺陷，使磨削外圆柱面时能获得精确定位，保证外圆柱面的形状和位置精度要求。
4.拟出图2.1所示导柱的工艺路线，并选出相应的机加工设备。
图2.1可卸导柱导柱加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备检验1 备料Φ36mm（20号钢）2 下料按图纸尺寸考虑切削余量Φ36m m×195㎜锯床自检车床自检3 粗车外圆定位：①车端面打中心孔；车外圆到Φ34mm；②调头车端面（到尺寸190mm），打中心孔，车外圆到Φ34mm。
4 精车中心孔定位：车床专职检验员①精车外圆面到尺寸（留磨削余量0.2mm），精车R3；5 精车调头外圆定位：①车锥面到尺寸，倒角C1.5；②在端面钻M8螺纹底孔，前端按图扩孔到Φ8.4，攻丝M8，端面锪孔到尺寸。
车床6 热处理①20号钢渗碳0.8～1.2㎜；②淬火HRC58～62。
热处理炉(检验硬度、平直度)。
7 研磨中心孔外圆定位：研磨中心定位孔。
车床8 磨外圆中心孔定位：粗磨、精磨外圆、锥面磨床自检9 研磨①研磨导柱导向部分外圆10 检验专职检验员11 入库清洗、喷涂防锈润滑油后,分类用塑料薄膜包封后入库5.导套加工时，怎样保证配合表面间的位置精度要求?答：由于构成导套的主要表面是内、外圆柱表面，一般采用一次装夹后，完成对有位置精度要求的内、外圆柱表面的车削和热处理后的磨削加工就能保证配合表面间的位置精度要求。
第2章消失模铸造
消失模铸造
• 定义：消失模铸造（Lost Foam
Casting）又称气化模铸造（Evaporative Pattern Casting）或实型铸造（Full Mold Casting）。它是采用泡沫塑料模样代替普 通模样紧实造型，造好铸型后不取出模样 、直接浇入金属液，在高温金属液的作用 下，模样受热气化、燃烧而消失，金属液 取代原来泡沫塑料模样占据的空间位置， 冷却凝固后即获得所需的铸件。
• 1968年，德国人E.KRYZMOWSKI在砂箱内抽成负 压进行浇注,取得了专利，即现在的消失模铸造。 • 1982年美国首先公开了世界上第一条生产复杂铝铸 件的消失模铸造生产线。至此，消失模铸造作为一 种全新的铸造工艺方法被应用于生产。 • 1990年美国通用汽车公司在Saturu建立了一个年产 5.5万吨的新铸造厂，其中有三条全自动的消失模铸 造生产线，生产铝合金四缸缸体、缸盖和珠光体球 铁曲轴及两种型号的差速器壳体。
图4
美国Intermet Foundry公司消失模铸造产品
图5
欧美一些消失模铸造企业的黑色合金铸件
九、消失模铸造工艺
• 分类： 1. 根据铸型材料分： ①自硬砂消失模铸造 ②无粘结剂干砂消失模铸造 2. 根据浇注条件分： ①普通消失模铸造 ②负压消失模铸造
消失模铸造的工艺过程示意图
图7-15 消失模铸造工艺示意图 1-干砂或旧砂；2-密封塑料薄膜；3，14-干砂或自硬砂；4-冒口；5-模样；6-抽气室； 7-抽气管；8-浇口杯；9-直浇道；10-横浇道；11-有底砂箱；12-金属丝网 13-多孔隔板
消失模铸造与其他铸造方法的主要区别在于 它所特有的白区与黑区部分。白区指制模工部和模 型组合及涂料烘干工部；黑区指造型浇注工部。 白模制作的工艺流程