分类目录归档：科技

1、扇形流道

一定要保证入口截面要比出口截面大10%的原则，设计时要避免角度要小于90°，不要直接过渡。

2、射流角度

请记住金属液不是直接射进去的，都是呈一定角度的。而影响浇口角度是由以下因素决定的：内浇口始端流道截面积(Ain)、内浇口截面积(Ag)。

公式：射流角度=f(内浇口始端流道截面积(Ain)与内浇口截面积(Ag)之比)

虽然知道了计算射流角度的因素，但是不是意味着可以随意控制射流角度，注意:实际上射流角度只能控制在25°到45°之间。超出后就无法控制。

3、内浇口的Y型三角区设计

流道离开模腔的长度不能超过10-15mm

表面质量高选择有浇口的Y型连接区

表面质量要求低点的，选择无浇口的Y型连接区

同时要注意浇口不断的收缩，有浇口的注意：Ain>110% x (Aout1 + Aout2 + Ag1 +Ag2 )

无浇口的Y型连接区注意：Ain > 110% (Aout1 + Aout2)

4、内浇口与型腔链接时应注意的

①避免金属液直接冲击型壁，容易粘膜

②应增加斜面或圆角，避免金属液冲击，可以使用较高充型速度。

5、流道截面

①理想的流道截面形状——圆形（流量损失和能量损失最少，但是圆形对于加工来说是比较困难）

实际是建议采用：梯形截面。扇形流道和浇口之间的连接部分往往做成10到45度的角度。这样更有利于增强散热，特别是当模具两半都有模腔的时候。

②梯形有2种，一种是连接浇口的，是45°，另一种是不连接浇口的，用于过度的，过度的则10°。

6、横浇道设计

①主流道的设计也应该有截面收缩。收缩率在5%到10%之间

②横浇道一个是连接横浇道，一个是直浇道，浇道怎么选呢？

一般选择梯形的截面，这样才能使金属液不断加快速度，使压力不断加强。

7、流道的截面在拐弯处非常重要

如果是急拐弯，将近90，如下图，一般是有卷气，若拐弯角度加大些，比较圆润的弯，适当在拐弯处收缩比率在10%左右，这样气体就不会产生。

（这就好比开车，在丁字路口和在有幅度的大拐弯处开车，比较一下就知道哪个顺了）

8、流道的截面在拐弯处应注意的几点

①弯度不要弄90°，稍微带点幅度，

②在流出的面积和流进的面积要不断的收缩，收缩10%左右，有利于气体的排出

9、分支浇道

①这边会来回打架，能力损失很大，会出现乱流

②像打太极一样，才比较顺。

1．按工序性质可分为落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等；

2．按工序组合方式可分为单工序模、复合模和级进模；

3．按上、下模的导向方式可分为无导向的开式模和有导向的导板模、导柱模、导筒模等。

4．按凸、凹模的材料可分为硬质合金冲模、钢皮冲模、锌基合金冲模、聚氨脂冲模等；

5．按凸、凹模的结构和布置方法可分为整体模和镶拼模，正装模和倒装模。

6．按自动化程度可分为手工操作模、半自动模、自动模。

    分类的方法还比较多，上述的各种分类方法从不同的角度反映了模具结构的不同特点。下面以工序组合方式，分别分析各类冲裁模的结构及其特点。

    单工序冲裁模

    单工序冲裁模指在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模，如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模等。

(一)落料模

    落料模常见有三种形式：

1．无导向的敞开式落料模，其特点是上、下模无导向，结构简单，制造容易，冲裁间隙由冲床滑块的导向精度决定。可用边角余料冲裁。常用于料厚而精度要求低的小批量冲件的生产。

2．导板式落料模，是将凸模与导板间(又是固定卸料板)选用H7／h6的间隙配合，且该间隙小于冲裁间隙。回程时不允许凸模离开导板，以保证对凸模的导向作用。它与敞开式模相比，精度较高，模具寿命长，但制造要复杂一些常用于料厚大于
0.3mm的简单冲压件(图1)。

1—下模座;2—销;3—导板;4—销;5—档料钉;6—凸模;7—螺钉

8—上模座；9—销；10、垫板；11—凸模固定板；12—螺钉；13—导料板14—凹模；15—螺钉

图 1 导板式落料模

3．图2是带导柱的弹顶落料模。上下模依靠导柱导套导向，间隙容易保证，并且该模具采用弹压卸料和弹压顶出的结构，冲压时材料被上下压紧完成分离。零件的变形小，平整度高。该种结构广泛用于材料厚度较小，且有平面度要求的金属件和易于分层的非金属件。

1-上模座；2-卸料弹簧；3-卸料螺钉；4-螺钉；5-模柄；6-防转销；7-销；8-垫板；9-凸模固定板；10-落料凸模；11-卸料板；12-落料凹模；

13-顶件板；14-下模座;15-顶杆；16-板；17-螺栓；18-固定挡料销；19-导柱；20-导套；21-螺母；22-橡皮

图 2 导柱式落料模 

(二)冲孔模

    冲孔模的结构与一般落料模相似。但冲孔模有其自己的特点，特别是冲小孔模具，必须考虑凸模的强度和刚度，以及快速更换凸模的结构。在已成形零件侧壁上冲孔时，要设计凸模水平运动方向的转换机构。

１．冲侧孔模

    图 3是在成形零件的侧壁上冲孔。图a)是采用的是悬臂式凹模结构，可用于圆筒形件的侧壁冲孔、冲槽等。毛坯套入凹模体
3，由定位环7控制轴向位置。此种结构可在侧壁上完成多个孔的冲制。在冲压多个孔时，结构上要考虑分度定位机构。图
b)是依靠固定在上模的斜楔1来推动滑块4，使凸模5作水平方向移动，完成筒形件或U形件的侧壁冲孔、冲槽、切口等工序。



图 3 侧壁冲孔模

    斜楔的返回行程运动是靠橡皮或弹簧完成。斜楔的工作角度α以
40°～４５°为宜。40°的斜楔滑块机构的机械效率最高，45°时滑块的移动距离与斜楔的行程相等。需较大冲裁力的冲孔件，α可采用
35°，以增大水平推力。此种结构凸模常对称布置，最适宜壁部对称孔的冲裁。

2．小孔冲模 (图4)

    这副模具冲制的工件如图右上角所示。工件板厚
4mm，最小孔径为05t。模具结构采用缩短凸模长度的方法来防止其在冲裁过程中产生弯曲变形而折断。采用这种结构制造比较容，凸模使用寿命也较长。这副模具采用冲击块
5冲击凸模进行冲裁工作。小凸模由小压板7进行导向，而小压板由两个小导柱 6进行导向。当上模下行时，大压板8与小压板7先后压紧工件，小凸模
2、3、4上端，露出小压板7的上平面，上模压缩弹簧继续下行，冲击块5冲击凸模
2、3、4对工件进行冲孔。卸件工作由大压板8完成。厚料冲小孔模具的凹模洞口漏料必须通畅，防止废料堵塞损坏凸模。冲裁件在凹模上由定位板 9与1定位，并由后侧压块
10使冲裁件紧贴定位面。



图 4 超短凸模的小孔冲模

    复合冲裁模

图 5 复合模的基本结构

    在压力机的一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道冲压工序的模具，称为复合冲裁模。复合模的设计难点是如何在同一工作位置上合理地布置好几对凸、凹模。

    图
5是落料冲孔复合模的基本结构。在模具的一方是落料凹模，中间装着冲孔凸模；而另一方是凸凹模，外形是落料的凸模，内孔是冲孔的凹模。若落料凹模装在上模上，称为倒装复合模；反之，称为顺装复合模。

    复合模的特点是：结构紧凑，生产率高，制件精度高，特别是制件孔对外形的位置度容易保证。另一方面，复合模结构复杂，对模具零件精度要求较高，模具装配精度也较高。

(一)倒装复合模

1—凸模；2—凹模；3—上模固定板；4、16—垫板；5—上模板；6—模柄；7—推杆

8—推块；9—推销；10—件块；11、18—活动档料销；12—固定挡料销；13—卸料板；

14—凸凹模；15—下模固定板；17—下模板；19—弹簧；

图 6 垫圈复合冲裁模

    图
6是冲制垫圈的倒装复合模。落料凹模2在上模，件1是冲孔凸模，件14为凸凹模。倒装复合模一般采用刚性推件装置把卡在凹模中的制件推出。刚性推件装置由推杆7、推块8、推销9推动推件块，推出制件。废料直接由凸模从凸凹模内孔推出。凸凹模洞口若采用直刃，则模内有积存废料，胀力较大，当凸凹模壁厚较薄时，可能导致胀裂。倒装复合模的凹模最小壁厚，可查阅有关设计资料。

   采用刚性推件的倒装复合模，条料不是处于被压紧状态下冲裁，因而制件的平直度不高。适宜厚度大于
0.3mm的板料。若在上模内设置弹性元件，采用弹性推件，则可冲较软且料厚在 0.3mm以下，平直度较高的冲裁件。

(二)顺装复合模

图 7 顺装复合冲模

    图 7是一顺装复合模结构。它的特点是冲孔废料可从凸凹模中推出，使型孔内不积聚废料，使凸凹模涨裂力小，故壁厚可比倒装复合模最小壁厚小。

级进冲裁模

    级进模
(又称连续模、跳步模)，是指压力机在一次行程中，依次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的冲模。整个制件的成形是在级进过程中逐步完成的。级进成形是属工序集中的工艺方法，可使切边、切口、切槽、冲孔、塑性成形、落料等多种工序在一副模具上完成。级进模可分为普通级进模和多工位精密级进模。多工位精密级进模我们将作为一专题在后续章节中讨论。

    由于用级进模冲压时，冲裁件是依次在几个不同位置上逐步成形的，因此要控制冲裁件的孔与外形的相对位置精度就必须严格控制送料步距。为此，级进模有两种基本结构类型：用导正销定距的级进模与用侧刃定距的级进模。

(一)用导正销定距的级进模

1—模柄；2—螺钉；3—冲孔凸模；4—落料凸模；5—导正销6—固定档料销；7—始用档料销

图 8 用导正销定距的冲孔落料级进模

    图 8是用导正销定距的冲孔落料级进模。上、下模用导板导向。冲孔凸模3与落料凸模4之间的距离就是送料步距
A。材料送进时由固定挡料销6进行初定位，由两个装在落料凸模上的导正销5进行精定位。导正销与落料凸模的配合为H7／r6，其连接应保证在修磨凸模时的装拆方便。导正销头部的形状应有利于在导正时插入已冲的孔，它与孔的配合应略有间隙。为了保证首件的正确定距，在带导正销的级进模中，常采用始用挡料装置。它安装在导板下的导料板中间。在条料冲制首件时，用手推始用挡料销
7，使它从导料板中伸出来抵住条料的前端即可冲第一件上的两个孔。以后各次冲裁由固定挡料销 6控制送料步距作初定位。

    用导正销定距结构简单。当两定位孔间距较大时，定位也较精确。但是它的使用受到一定的限制。当板料太薄
(一般为t＜0.3mm)或较软的材料，导正时孔边可能有变形，因而不宜采用。

(二)采用侧刀定距的级进模



图 9 双侧刃冲孔落料级进模

    图 9为冲裁接触环双侧刃定距的级进模。它与图2—38相比，特点是：用侧刃2代替了始用挡料销、挡料钉和导正销。用弹压导卸板
7代替了固定卸料板。本模具采用前后双侧刃对角排列，可使料尾的全部零件冲下。弹压卸料板
7装于上模，用卸料螺钉6与上模座连接。它的作用是：当上模下降、凸模冲裁时，弹簧
11(可用橡皮代替)被压缩而压料；当凸模回程时，弹簧回复推动卸料板卸料。

    图 10为弹压导板级进模。此类模具的特点是：各凸模(如件7)与固定板6成间隙配合(普通导柱模多为过渡配合
)，凸模的装卸、更换方便；凸模以弹压导板导向，导向精度高；弹压导板
2由安装下模座14上的导柱1和10导向，导板由六根卸料螺钉5与上模连接，因此能消除压力机导向误差对模具的影响，模具寿命长，零件质量好。

1—导柱；2—弹压导板；3—导套；4—导板镶块；5—卸料螺钉；6—凸模固定

板； 7—凸模；8—上模座9—限制柱；10—导柱；11—导套；12—导料板；

13—凹模；14—下模座；15—侧刃档块

图 10 弹压导板级进模

1．根据产品大小、结构等因素确定模穴,如1X1、1X2、1X3、1X4、1X8、1X16等。

2．当几个产品出在同一套模具中时，考虑进胶的均匀性。应将大的产品排在中间位置，小的产品置于两边。

3．当几个分型面不规则的产品在同一模具中时，排位必须充分考虑其分型面连接的顺畅。

4．一模多穴模具中，当有镶拼、行位等结构时，不得使其发生干涉。

5．排位时应综合模具每一方面，对流道，是否镶拼、行位、顶出、运水等结构要有一个全局性思考。

6．排位时以产品零线为定位基准。当一模出一件时，可以考虑以产品对称方向外形分中。

　●主流道：也称作主浇道、注道(Sprue)或竖浇道，是指自射出机射嘴与模具主流道衬套接触的部分起算，至分流道为止的流道。此部分是熔融塑料进入模具后最先流经的部分。
　●分流道：也称作分浇道或次浇道，随模具设计可再区分为第一分流道(First Runner)以及第二分流道(Secondary Runner)。分流道是主流道及浇口间的过渡区域，能使熔融塑料的流向获得平缓转换；对于多模穴模具同时具有均匀分配塑料到各模穴的功能。
　●浇　口：也称为进料口。是分流道和模穴间的狭小通口，也是最为短小肉薄的部分。作用在于利用紧缩流动面而使塑料达到加速的效果，高剪切率可使塑料流动性良好(由于塑料的切变致稀特性);黏滞加热的升温效果也有提升料温降低黏度的作用。在成型完毕后浇口最先固化封口，有防止塑料回流以及避免模穴压力下降过快使成型品产生收缩凹陷的功能。成型后则方便剪除以分离流道系统及塑件。
　●冷料井：也称作冷料穴。目的在于储存补集充填初始阶段较冷的塑料波前，防止冷料直接进入模穴影响充填质量或堵塞浇口，冷料井通常设置在主流道末端，当分流道长度较长时，在末端也应开设冷料井。
　流道设计基本原则
　模穴布置(Cavity Layout)的考虑
　●尽量采用平衡式布置(Balances Layout )。
　●模穴布置与浇口开设力求对称，以防止模具受力不均产生偏载而发生撑模溢料的问题。如图2的
　　设计就以对称者较佳。
　●模穴布置尽可能紧凑以缩小模具尺寸。如图3(b)的设计就模具尺寸考虑而言优于图3(b)的设计。

   流动导引的考虑
　●能顺利地引导熔融塑料填满模穴，不产生涡流，且能顺利排气。
　●尽量避免塑料熔胶正面冲击直径较小的型芯和金属嵌件，以防止型芯位移(Core Shift)或变形。
  热量散失及压力降的考虑
　●热量损耗及压力降越小越好。
　●流程要短。
　●流道截面积要够大。
　●尽量避免流道弯折及突然改变流向(以圆弧角改变方向)。
　●流道加工时表面粗糙度要低。
　●多点进浇可以降低压力降及所需射压，但会有缝合线问题。
    流动平衡的考虑
　●一模多穴(Multi-Cavity)充填时，流道要平衡，尽量使塑料同时填满每一个模穴，以保证各模穴
　　成型品的质量一致性。
　●分流道尽量采用自然平衡式的布置方式(Naturally-Balanced Layout)。
　●无法自然平衡时采用人工平衡法平衡流道。
    废料的考虑
　●在可顺利充填同时不影响流动及压力损耗的前提下，减小流道体积(长度或截面积大小)以减少
　　流道废料产生及回收费用。
    冷料的考虑
　●在流道系统上设计适当的冷料井(Cold Slug Well)、溢料槽以补集充填初始阶段较冷的塑料波前，防止冷料直接进入模穴影响充填质量。
    排气的考虑
　●应顺利导引塑料填满模穴，并使模穴内空气得以顺利逃逸，以避免包封烧焦的问题。
    成形品质量的考虑
　●避免发生短射、毛边、包封、缝合线、流痕、喷流、残余应力、翘曲变形、模仁偏移等问题。
　●流道系统流程较长或是多点进浇(Multiple Gating)时，由于流动不平衡、保压不足或是不均匀收 缩所导致的成品翘曲变形问题应加以防止。
　●产品外观性质良好，去除修整浇口方便，浇口痕(Gate Mark)无损于塑件外观以及应用。

    生产效率的考虑
　●尽可能减少所需的后加工，使成形周期缩短，提高生产效率。
    顶出点的考虑
　●需考虑适当的顶出位置以避免成形品脱模变形。
    使用塑料的考虑
　●黏度较高或L/t比较短的塑料避免使用过长或过小尺寸的流道。

    注射成型制品不可能具有机械加工制品一样的。虽然大多数人都意识到这一点，但还是常常被指定到无法达到的，或使具成本效益的生产变得不可能。

和它们的成本含意

   A注射成型一般分为3种质量等级，即一般用途的注射成型、技术注射成型和高精度注射成型。 DIN16901标准指出，它们是根据在容许范围内（范围1和2 ）注射成型制品的和尺寸来划分的。

•    一般用途的注射成型要求低水平的质量控制，其特点是低的退货率和快的生产周期。
•    技术注射成型会比较昂贵，因为它对模具和生产过程有更高的要求，要求频繁的质量检查，因而增加了退货率。
•     第三种，即高精度的注射成型，要求精确的模具、最佳的生产条件和100％连续的生产监控。这将影响生产周期，增加单位生产成本和质量控制成本。

    设计者在决定注射模具制品的成本方面起了关键作用，他们必须确定商业上可行的，选定的虽然不必尽可能的严格，但必须足够严格。

    商业上可接受的产品一般是，产品与标准尺寸的偏差不高于0.25-0.3%，但这还需要与应用时的具体要求相结合来判断（图1）。

图1

    热塑性塑料一般具有高的延展性和弹性，不需要象具有高刚性、低延展性和低弹性的金属一样指定严格的范围。

影响的因素

    为了不对塑料部件制定过分严格的范围，必须要注意一些影响注射成型制品尺寸准确性的因素（图2）。

图2

    模具制造的必须相对严格地遵守。设计者应切记，脱模斜度的重要性在于它能使脱模容易及防翘曲（见图3）。

图3

    一个与相关的问题是，当成型品是由不同材料或不同壁厚制成。模后收缩值与方向和厚度相关。玻璃增强材料的这一性质更明显。玻璃纤维的取向性可在水平方向和垂直方向产生具有显著性差异的收缩，从而导致尺寸不准确。

    塑料制品的几何形状对收缩也有影响，进而影响到（图4）。

    如果复杂的成型加工对的要求非常严格，必须要获得模具原型有关收缩值和翘曲行为的准确数据。

生产和使用

    因为热塑性塑料受使用条件的影响，因而决定它只需要生产还是同时需要使用非常重要。例如，热塑性塑料的热膨胀性可能比金属的高10倍（图5），一些塑料（如尼龙）的吸水性对制品使用的可靠性产生非常重要的影响。

图5

    使用半结晶性塑料时，必须考虑模后收缩。这种现象主要受注射成型的加工条件影响，可导致制品在脱模后发生尺寸变化。

    脱模后不必马上进行质量控制。DIN16901标准指出，需要在标准气候条件（23℃，50％相对湿度）下储存16h后或在适当的预处理后才可进行质量控制。

建议

    DIN16901中指定的可作为塑料制品成本有效生产的下限，现代化的注射成型机器的技术使我们可以获得比该标准中指定的数值更精确的。

    对高精度的注射成型，因为DIN16901已不再适用，各个工业部门已经制定出了各自的表，。

在任何时候，如果需要确定精确的，一定要与注塑厂或材料供应商协商，以确定所需是否在技术上可行、商业上适用（图6）。

图6

    常見澆口類型有直接澆口﹑側澆口﹑潛伏式澆口﹑點澆口等多種。設計時應根據产品的不同要求選擇適合的類型.尤其当制品外觀有要求時,要慎重選擇。见图表：

表－1

1.1. 1直接澆口

    對大型單一型腔制品成型效果好,需注意唧嘴底部与产品之间隔10MM。例如底殼類制品.其尺寸要求如圖:

1.1.2.側澆口

     側澆口設置於制品分型面處,制品允許有澆口痕跡才可采用,側澆口包括邊緣澆口和搭接澆口,其澆口尺寸與制品壁厚﹑大小﹑材料等諸多因素有關,一般規格如圖1-5:

                              表1-1

    在選擇側澆口時,必須充分考慮制品外觀要求,盡量從靠近(避免直接正对碰穿位)制品大的碰穿孔位置進膠,例如大裝飾件等制品.因為這樣可以減少夾水紋。      

邊緣澆口與搭接澆口的選擇見圖:

    同時選擇澆口位置時,應防止制品产生滯留现象,應遠離厚﹑薄交接處,從厚的地方進澆,避免澆口正對柱位、碰穿位,防止型芯因沖擊而變形。

1.1.3潛伏式澆口﹕

    潛伏式澆口有潛頂針﹑潛薄片﹑潛產品等幾種.潛水也可以開在前模一側。

如圖：  α=30~45o   β=15~20o

    潛水運用使得產品分型面無澆口疤痕,并且可自動切斷澆口,同時也改善了制品表

    面因為噴射產生缺陷的可能,應用廣泛。

1.1.4 .點澆口

    點澆口垂直設置於制品表面,其尺寸如圖：

1.2. 轉水口

    一模多腔模具中,有時要設置轉水口;轉水口一般采用波子螺絲，即限位鋼銖限位，大小为M8，轉水口采用公司自制標准。如图所示，材料GS-738.

1.6. 唧嘴

    大水口模胚，若前模高度足够，则唧嘴沉入内模以减短主流道长度，结构如图示。

1.3. 典型產品流道澆口布置。

1.3.1.按鈕等電鍍產品需設置環形流道,前模要加膠柱,其高度应超出制品前模部分的厚度2MM,并且按鈕每一鈕均需設進澆點,保証進料均勻。

1.3.2.鏡類产品應從長度方向或靠近長度方向進膠,如圖：

1.3.3.底壳类制品一般采用直接浇口进浇，特殊情况细水口进胶。

1.3.4.手挽只設一個澆口,盡量從轉柱位進澆,不能從轉柱位進澆時,采用潛水方式但要避免從手握位進澆。

※ 分型面

   在模具设计中，分型面的选择是一项非常重要的工作，确定分型面需从以下几个方面综合考虑：                                    

1）．产品的质量与外观要求；

2）．开模后产品留前模或后模的方便性；

3）．易加工性（例钮CD座中间碰穿孔位）；

4）．排气；

5）．客户指定。

    設計时,考慮到产品的精度、加工的方便性、模具的強度、本公司的加工能力以及排氣與冷卻的因素,往往需要采用鑲拼結構。

1.1. 当产品某處需换呵，必须单独镶出。

1.2. 当产品周围有止口时，需要整体镶呵，此时，镶呵并不镶通，并且其周边倒R6.0圆弧，例如大的底面壳等产品。

1.3. 当产品骨位過深時要鑲出,如圖: h/t≧10

1.4. 当产品某處结构复杂，难加工时要镶。例如CD座上CD门转轴柱位，前后模对碰前后模均需镶出。

1.5 齿輪产品前后模均需做鑲件,如圖

1.6. 当产品上有細小的不規則碰穿孔時,一般要鑲,例如中層采取前模線割方式。

1.7当产品上有文字标识时，一般要镶，镶件尽量不镶通，采用螺絲固定,镶嵌范围为文字标识处最外圈装饰线。

1.8. 当按鈕等制品對碰穿位大小有嚴格要求時,往往要鑲（镶件为黄牌），以保護前模。

1.9当钮孔周围有环骨,且其深度超过5MM时，需镶。

1.10當鑲件采用不超過M1/4的螺絲固定時﹐螺絲邊與鑲件邊的最小距離為2.0mm.

1.11.CH型模胚前模镶针底要加压板。

1.12.固定內模的螺絲位于内模边时，其与內模邊的尺寸對應關系見表﹕

    当需模胚厂开框时，开框深度不超过40MM，四角R10。开框深度超过40MM，四角R16。当深度超过60MM时，四角R16，同时底面R6.0。

    当由工场开框时，开框深度35MM及以上2XR为1/2”，开框深度35MM以下，2XR为3/8”。