《模具类别和分类方法(共20页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模具类别和分类方法(共20页).doc（20页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上模具类别和分类方法科学地对模具进行分类，对有计划地发展模具工业，系统地研究和开发模具生产技术，研究和制订摸具技术标准实砚专业比生产，都具有重要的技术经济意义，对研究和制订模具技术标准体系，具有更重要的阶值，是其基础。模具分类方法很多，过去常使用的有：按模具结构形式分类，如单工序模，复式冲模等；按使用对象分类，如汽车覆盖件模具、电机模具等；按加工材料性质分类，如金属制品用模具，非金属制用模具等；按模具制造材料分类，如硬质合金模具等；按工艺性质分类，如拉深模、粉末冶金模、锻模等。这些分类方法中，有些不能全面地反映各种模具的结构和成形加工工艺的特点，以及它们的使用功能。为此
2、，采用以使用模具进行成形加工的工艺性质和使用对象为主的综合分类方法，将模具分为十大类，见表1各大类模具，又可根据模具结构、材料、使用功能以及制模方法等分为若干小类或品种。序号模具类型模具品种成形加工工艺性质及使用对象1冲压模具（冲模）冲裁模（无、少废料冲裁、整修、光洁冲裁、深孔冲裁精冲模等），弯曲模具，拉深模具，单工序模具（冲裁、弯曲、拉深、成形等），复合冲模，级进冲模；汽车覆盖件冲模，组合冲模，电机硅钢片冲模板材冲压成形2塑料成型模具压塑模具，挤塑模具，注射模具（立式、式、角式注射模具）；热固性塑料注射模具，挤出成形模具（管材、簿膜扁平机头等）发泡成形模具，低刀具工具泡注射成形模具，吹塑成形
3、模具等塑料制品成形加黄岩工艺（热固性和热塑性模塑料）3压铸模热室压铸机用压铸模，立式冷室压铸机用压铸模，臣式冷室压铸机用压铸模，全立式压铸机用压铸模，有色金属（锌、铝、铜、镁合金）压铸，黑色金属压铸模有色金属与黑色金属压力铸造成形工艺4锻造成形模具模锻和大型压力机用锻模，螺旋压力机用锻模，平锻机锻模，辊锻模等；各种紧固件冷镦模，挤压模具，拉丝模具，液态锻造用模具等金属零件成形，采用锻压、挤压5铸造用金属模具各种金属零件铸造时采用的金属模型 金属浇铸成形工艺6粉末冶金模具成形模： 手动模：实体单向压制、实体双向压制手动模；实体浮动压模机动模：大型截面实体浮动压模，极掌单向压模，套类单向、双向压模
4、，套类浮动压模整形模：手动模：径向整形模，带外台阶套类全整形模，带球面件整形模等机动模：无台阶实体件自动整形模，轴套拉杆式半自动整形馍，轴套通过式自动整形模轴套全整形自动模，带外台阶与带外球面轴套全整形自动模等 粉末制品压坯的压制成形黄岩艺。主模具电加工设备用于铜基、铁基粉末制品；机械零件，工具材料与制品易热零件等7玻璃制品模具吹一吹法成形瓶罐模具，压一吹法成形瓶罐模具，玻璃器皿用模具等玻璃制品成形工艺8橡胶成型模具橡胶制品的压胶模、挤胶模、注射模。橡胶轮胎模，“O”形密封圈橡胶模等橡胶压制成形工艺9陶瓷模具 各种陶瓷器皿等制品用的成形金属模具 陶瓷制品成形工艺10经济模具（简易模具）低熔点合
5、金成形模具，薄板冲模，叠层冲模，硅橡胶模，环氧树脂模，陶瓷型精铸模，叠层型腔塑料模，快速电铸成形模等 适用多品种少批量工业产品用模具，有很高经济价值几种冷压模具的结构经过多年冷冲压模具的设计实践使我深深体会到，设计的冷冲压模具的结构是否合理，是否好用，对能否生产出合格的工件，开发的新产品能否成功，是至关重要的。一套模具，结构简单的不过几十个零部件组成。但是，我们绝不能小看它。在刚开始设计时，是选何种模具结构形式，是选正装模具结构（即凹模安装在下模座上）呢？还是倒（反）装模具结构（即凸模安装在下模座上）？是选单工序模具结构呢？还是选复合模具结构？这是摆在我们每个模具工作者面前的一个非常值得深入探
6、讨的话题，这里面是大有文章可做的。1 何时选用正装模具结构（由于加精度要求不高，生产批量不大的工件，在很多生产企业都普遍存在。故只讨论无导向装置的单工序模）1.1 正装模具的结构特点正装模具的结构特点是凹模安装在下模座上。故无论是工件的落料、冲孔，还是其它一些工序，工件或废料能非常方便的落入冲床工作台上的废料孔中。因此在设计正装模具时，就不必考虑工件或废料的流向。因而使设计出的模具结构非常简单，非常实用。1.2 正装模具结构的优点（1）因模具结构简单，可缩短模具制造周期，有利于新产品的研制与开发。（2）使用及维修都较方便。（3）安装与调整凸、凹模间隙较方便（相对倒装模具而言）。（4）模具制造成
7、本低，有利于提高企业的经济效益。（5）由于在整个拉伸过程中，始终存在着压边力，所以适用于非旋转体件的拉抻（参看五金科技，1997；6：4244）。1.3 正装模具结构的缺点（1）由于工件或废料在凹模孔内的积聚，增加了凹模孔内的小组涨力。因此凹必须增加壁厚，以提高强度。（2）由于工件或废料在凹模孔内的积聚，所以在一般情况下，凹模刃口就必须要加工落料斜度。在有些情况下，还要加工凹模刃口的反面孔（出料孔）。因而即延长了模具的制作周期，又啬了模具的加工费用。1.4 正装模具结构的选用原则综上所述可知，我们在设计冲模时，应遵循的设计原则是：应优先选用正装模具结构。只有在正装模具结构下能满足工件技术要求时
8、，才可以考虑采用其它形式的模具结构。2 何时选用倒（反）装模具结构2.1 倒装模具的结构特点倒装模具的结构特点是凸模安装在下模座上，故我们就必须采用弹压卸料装置将工件或废料从凸模上卸下。而它的凹模是安装在模座上，因而就存在着如何将凹孔内的工件或废件从孔中排出的问题。图1这套倒装模是利用冲床上的打料装置，通过打料杆9将工件或废料打下，在打料杆9将工件或废料打下的一瞬间，利用压缩空气将工件或废料吹走，以免落到工件或坯料上，使模具损坏。另外需注意的一点就是，当冲床滑块处于死点时，卸料圈5的上顶面，应比凸模高出约0.200.30mm。即必须将坯料压紧后，再进行冲裁。以免坯料或工件在冲裁时移动，达不到精
9、度要求。 1.上模座 2.顶杆 3.卸料圈固定座 4.凸模座 5.卸料圈6.凸模 7.工件 8.凹模 9打料杆 10.上模座2.2 倒装模具结构的优点（1）由于采用弹压卸料装置，使冲制出的工件平整，表面质量好。（2）由于采用打料杆将工件或废料从凹模孔中打下，因而工件或废料不在凹模孔内积聚，可减少工件可废料对孔的涨力。从而可减少凹模的壁厚，使凹模的外形尺寸缩小，节约模具材料。（3）由于工件或废料不在凹模孔内积聚，可减少工件或废料对模刃口的磨损，减少凹模的刃磨次数，从而提高了凹模的使用寿命。（4）由于工件或废料不在凹模也内积聚，因此也就没有必要加工凹模的反面孔（出料孔）。可缩短模具制作周期，降低模
10、具加工费用。（5）由于压边力只在平板坯料没有完全被拉入凹模前起作用，所以适用于旋转体体的拉伸。如图2中的圆筒形件（参看五金科技，1997；6：4244）。2.3 倒装模具结构的缺点（1）模具结构较复杂（相对正装模具而言）。（2）安装与调整凸凹模之间的间隙较困难（相对正装模而言）。（3）工件或废料的排除麻烦（最好使用压缩空气将其吹走）。2.4 倒装模具结构的选用原则综上所述可知，只有当工件表面要求平整、外形轮廓较复杂、外形轮廓不对称、或坯料较薄时的冲裁，以及旋转体件拉伸时，才选用倒装模具结构。3 何时选用单工序模具结构3.1 单工序模具结构的特点所谓单工序模具结构，就是在冲床的一次行程内，只能完
11、成一道工序。3.2 单工序模具结构的优点（1）模具结构简单，制造周期短，加工成本低；（2）模具通用性好，不受冲压件尺寸的限制即适合于中小型冲压的生产；也适合于一些外形尺寸较大、厚度较厚的冲压件的生产。3.3 单工序模具结构的缺点（1）制件精度不高；（2）生产效率低。3.4 单工序模具结构的选用原则综上所述可知，对一些精度要求不高，生产批量不大的工件，采用单工序模具还是比较合适的。尤其是现在我们国家实行的是社会主义市场经济。新产品的开发与研制对每个企业来说，都是至关重要的。而对一些需要冲压生产的新产品来说，就提出了一个要求：要求研制周期短，开发速度快，制造成本低。因内有这样开发出的磨擦产品才能迅
12、速占领市场。而在这一点上，单工序模具就更能满足这一要求，所以就显得更实用一些。4 何时选用复合模具结构4.1 复合模具结构的特点所谓复合模具结构，就是在冲床的一次行程内，完成两道以上的冲压工序。在完成这些工序过程中，冲件材料无需进给移动。图2就是一套落料、拉伸的圆筒形件的复合模具。这套模具的工艺流程必须是先落料、后拉伸。因只有这样才不致于使圆筒形件拉裂。为保证这一工艺流程的顺利进行，就必须使落料凹模2的高度h1，比拉伸凸模4的高度h2，高出约1.2t1.5t(t为料厚）。另外需注意的一点就是，当冲床滑块处于上死点时，压边圈3的上顶面，应比落料凹模2的高度h1，高出约0.200.30mm。即必须
13、将坯料压紧，再进行冲裁。在整个冲压过程中，压边圈3起的作用是，在冲裁开始时，先将坯料压紧；而当拉伸完成后，又将工件6从拉伸凸模4下顶出。即一个零部件在一套模具中起到两种作用。另外打料板8在这套复合模中起到的作用，与对几种拉伸模具结构的探讨）刊登在五金科技，1997；6：4244）这篇文章中论述的打料板起的作用是一致的，所以就不再赘述了。总之，出发点只有一个，即为了使设计出的模具结构简单、实用，就应最大限度的发挥每一个零部件的功能。 1.下模座 2.落料凹模 3.压边圈 4.拉伸凸模 5.凸凹模6.工件 7.卸料板 8.打料板 9上模座 10.顶杆4.2 复合模具结构的优点（1）制件精度高。由于
14、是在冲床的一次行程内，完成数道冲压工序。因而不存在累积定位误差。使冲出的制件内外形相对位置及各件的尺寸一致性非常好，制件平直。适宜冲制薄料和脆性或软质材料。（2）生产效率高。（3）模具结构紧凑，面积较小。4.3 复合模具结构的缺点（1）凸凹模璧厚不能太薄（外形与内形、内形与内形），以免影响强度。（2）凸凹模刃磨有时不方便。尤其是在凸凹模即冲裁，又成形的情况时。如图2中的凸凹模5（如生产批量大，条件许可时，可将凸凹模刃口部分和盛开部分分开设计）。4.4 复合模具结构的选用原则综上所述可知，只有当制件精度要求高，生产批量大，表面要求平整时，才选用复合模具结构。5 结束语通过以上对几种模具结构的分析
15、、比较，我们可以看出。模具结构也如同世界上的任何事物一样，都存在两重性。即有利的一面，也有弊的一面。十全十美的事物是不存在的。因此我们在选用模具结构时，应根据各种模具的结构形式，权衡利弊，综合加以考虑。绝不能根据条条、框框，生搬硬套。应充分根据每个生产企业的生产规模、冲压设备状况和模具加工能力的实际情况，灵活掌握。总之，只要我们每个模具工作者互相交流经验，取长补短、敢于创新、敢于探索、勇于实践，就一定会有许多结构新颖、简单、使用维修方便、操作安全的模具结构涌现出来。塑料模具设计步骤 1. 接受任务书 成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出，其内容如下：1. 经过审签的正规制制件图纸，并注明采
16、用塑料的牌号、透明度等。 2. 塑料制件说明书或技术要求。 3. 生产产量。 4. 塑料制件样品。 通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出，模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。2. 收集、分析、消化原始资料 收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。1. 消化塑料制件图，了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工
17、。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件来。此外，还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。 2. 消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能否落实。 成型材料应当满足塑料制件的强度要求，具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。3. 确定成型方法 采用直压法、铸压法还是注射法。4、选择成型设备根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备
18、的性能、规格、特点。例如对于注射机来说，在规格方面应当了解以下内容：注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具体见相关参数。要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。5. 具体结构方案 （一）确定模具类型如压制模（敞开式、半闭合式、闭合式）、铸压模、注射模等。（二）确定模具类型的主要结构选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备，理想的型腔数，在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状，表面
19、光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料制件的成本低，生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命长，节省劳动力。影响模具结构及模具个别系统的因素很多，很复杂：1. 型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。 对于注射模来说，塑料制件精度为3级和3a级，重量为5克，采用硬化浇注系统，型腔数取4-6个；塑料制件为一般精度（4-5级），成型材料为局部结晶材料，型腔数可取16-20个；塑料制件重量为12-16克，型腔数取8-12个；而重量为50-100克的塑料制件，型腔数取4-8个。对于无定型的塑料制件建议型腔数为24-48个，16-32个
20、和6-10个。当再继续增加塑料制件重量时，就很少采用多腔模具。7-9级精度的塑料制件，最多型腔数较之指出的4-5级精度的塑料增多至50%。2. 确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工，排气、脱模及成型操作，塑料制件的表面质量等。 3. 确定浇注系统（主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小）和排气系统（排气的方法、排气槽位置、大小）。 4. 选择顶出方式（顶杆、顶管、推板、组合式顶出），决定侧凹处理方法、抽芯方式。 5. 决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。 6. 根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有连接、定位、导向件位置
21、。 7. 确定主要成型零件，结构件的结构形式。 8. 考虑模具各部分的强度，计算成型零件工作尺寸。 以上这些问题如果解决了，模具的结构形式自然就解决了。这时，就应该着手绘制模具结构草图，为正式绘图作好准备。5. 绘制模具图 要求按照国家制图标准绘制，但是也要求结合本厂标准和国家未规定的工厂习惯画法。在画模具总装图之前，应绘制工序图，并要符合制件图和工艺资料的要求。由下道工序保证的尺寸，应在图上标写注明“工艺尺寸”字样。如果成型后除了修理毛刺之外，再不进行其他机械加工，那么工序图就与制件图完全相同。在工序图下面最好标出制件编号、名称、材料、材料收缩率、绘图比例等。通常就把工序图画在模具总装图上。
22、1. 绘制总装结构图 绘制总装图尽量采用1：1的比例，先由型腔开始绘制，主视图与其它视图同时画出。模具总装图应包括以下内容：1. 模具成型部分结构 2. 浇注系统、排气系统的结构形式。 3. 分型面及分模取件方式。 4. 外形结构及所有连接件，定位、导向件的位置。 5. 标注型腔高度尺寸（不强求，根据需要）及模具总体尺寸。 6. 辅助工具（取件卸模工具，校正工具等）。 7. 按顺序将全部零件序号编出，并且填写明细表。 8. 标注技术要求和使用说明。 模具总装图的技术要求内容：1. 对于模具某些系统的性能要求。例如对顶出系统、滑块抽芯结构的装配要求。 2. 对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分
23、型面的贴合面的贴合间隙应不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求，并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求。 3. 模具使用，装拆方法。 4. 防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。 5. 有关试模及检验方面的要求。 2.绘制全部零件图 由模具总装图拆画零件图的顺序应为：先内后外，先复杂后简单，先成型零件，后结构零件。1. 图形要求：一定要按比例画，允许放大或缩小。视图选择合理，投影正确，布置得当。为了使加工专利号易看懂、便于装配，图形尽可能与总装图一致，图形要清晰。 2. 标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序为：先标主要零件尺寸和出模斜度，再标注配合尺寸，然后标注
24、全部尺寸。在非主要零件图上先标注配合尺寸，后标注全部尺寸。 3. 表面粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角，如标注“其余3.2。”其它粗糙度符号在零件各表面分别标出。 4. 其它内容，例如零件名称、模具图号、材料牌号、热处理和硬度要求，表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。 3.校对、审图、描图、送晒 自我校对的内容是：1. 模具及其零件与塑件图纸的关系 模具及模具零件的材质、硬度、尺寸精度，结构等是否符合塑件图纸的要求。2. 塑料制件方面 塑料料流的流动、缩孔、熔接痕、裂口，脱模斜度等是否影响塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面质量等方面的要求。图案设计有无不
25、足，加工是否简单，成型材料的收缩率选用是否正确。3. 成型设备方面 注射量、注射压力、锁模力够不够，模具的安装、塑料制件的南芯、脱模有无问题，注射机的喷嘴与哓口套是否正确地接触。4. 模具结构方面 1. 分型面位置及精加工精度是否满足需要，会不会发生溢料，开模后是否能保证塑料制件留在有顶出装置的模具一边。 2. 脱模方式是否正确，推广杆、推管的大小、位置、数量是否合适，推板会不会被型芯卡住，会不会造成擦伤成型零件。 3. 模具温度调节方面。加热器的功率、数量；冷却介质的流动线路位置、大小、数量是否合适。 4. 处理塑料制件制侧凹的方法，脱侧凹的机构是否恰当，例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否
26、相互干扰。 5. 浇注、排气系统的位置，大小是否恰当。 5. 设计图纸 1. 装配图上各模具零件安置部位是否恰当，表示得是否清楚，有无遗漏 2. 零件图上的零件编号、名称，制作数量、零件内制还是外购的，是标准件还是非标准件，零件配合处理精度、成型塑料制件高精度尺寸处的修正加工及余量，模具零件的材料、热处理、表面处理、表面精加工程度是否标记、叙述清楚。 3. 零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸数字应正确无误，不要使生产者换算。 4. 检查全部零件图及总装图的视图位置，投影是否正确，画法是否符合制图国标，有无遗漏尺寸。 6. 校核加工性能 （所有零件的几何结构、视图画法、尺寸标等是否有
27、利于加工）7. 复算辅助工具的主要工作尺寸 专业校对原则上按设计者自我校对项目进行；但是要侧重于结构原理、工艺性能及操作安全方面。描图时要先消化图形，按国标要求描绘，填写全部尺寸及技术要求。描后自校并且签字。把描好的底图交设计者校对签字，习惯做法是由工具制造单位有关技术人员审查，会签、检查制造工艺性，然后才可送晒。4.编写制造工艺卡片由工具制造单位技术人员编写制造工艺卡片，并且为加工制造做好准备。在模具零件的制造过程中要加强检验，把检验的重点放在尺寸精度上。模具组装完成后，由检验员根据模具检验表进行检验，主要的是检验模具零件的性能情况是否良好，只有这样才能俚语模具的制造质量。5试模及修模虽然是
28、在选定成型材料、成型设备时，在预想的工艺条件下进行模具设计，但是人们的认识往往是不完善的，因此必须在模具加工完成以后，进行试模试验，看成型的制件质量如何。发现总是以后，进行排除错误性的修模。塑件出现不良现象的种类居多，原因也很复杂，有模具方面的原因，也有工艺条件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前，应当根据塑件出现的不良现象的实际情况，进行细致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出补救方法。因为成型条件容易改变，所以一般的做法是先变更成型条件，当变更成型条件不能解决问题时，才考虑修理模具。修理模具更应慎重，没有十分把握不可轻举妄动。其原因是一旦变更了模具条件，就不能再作大的改造和恢复原状
29、。6整理资料进行归档模具经试验后，若暂不使用，则应该完全擦除脱模渣滓、灰尘、油污等，涂上黄油或其他防锈油或防锈剂，关到保管场所保管。把设计模具开始到模具加工成功，检验合格为止，在此期间所产生的技术资料，例如任务书、制件图、技术说明书、模具总装图、模具零件图、底图、模具设计说明书、检验记录表、试模修模记录等，按规定加以系统整理、装订、编号进行归档。这样做似乎很麻烦，但是对以后修理模具，设计新的模具都是很有用处的。注塑成型各种缺陷的现象及解决方法1. 龟裂 龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷，产生的主要原因是由于应力变形所致。主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。（）残余应力引起的龟裂残
30、余应力主要由于以下三种情况，即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。作为 在充填过剩的情况下产生的龟裂，其解决方法主要可在以下几方面入手：（1）由于直浇口压力损失最小，所以，如果龟裂最主要产生在直浇口附近，则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。（2）在保证树脂不分解、不劣化的前提下，适当提高树脂温度可以降低熔融粘度，提高流动性，同时也可以降低注射压力，以减小应力。（3）一般情况下，模温较低时容易产生应力，应适当提高温度。但当注射速度较高时，即使模温低一些，也可减低应力的产生。（4）注射和保压时间过长也会产生应力，将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。（5）非结晶性树脂，如 AS
31、树脂、 ABS树脂、 PMMA树脂等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生残余应力，应予以注意。脱模推出时，由于脱模斜度小、模具型胶及凸模粗糙，使推出力过大，产生应力，有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象。只要仔细观察龟裂产生的位置，即可确定原因。在注射成型的同时嵌入金属件时，最容易产生应力，而且容易在经过一段时间后才产生龟裂，危害极大。这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力，而且随着时间的推移，应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。为预防由此产生的龟裂，作为经验，壁厚7”与嵌入金属件的外径通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加镶嵌件，而镶嵌件对尼龙的影响最小。由于玻璃纤维增强树脂
32、材料的热膨胀系数较小，比较适合嵌入件。另外，成型前对金属嵌件进行预热，也具有较好的效果。（二）外部应力引起的龟裂这里的外部应力，主要是因设计不合理而造成应力集中，特别是在尖角处更需注意。由图22可知，可取R7”一0507。（三）外部环境引起的龟裂化学药品、吸潮引起的水降解，以及再生料的过多使用都会使物性劣化，产生龟裂。二、充填不足充填不足的主要原因有以下几个方面：i. 树脂容量不足。 ii. 型腔内加压不足。 iii. 树脂流动性不足。 iv. 排气效果不好。 作为改善措施，主要可以从以下几个方面入手：1）加长注射时间，防止由于成型周期过短，造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔。2）提高注射速
33、度。3）提高模具温度。4）提高树脂温度。5）提高注射压力。6）扩大浇口尺寸。一般浇口的高度应等于制品壁厚的12l3。7）浇口设置在制品壁厚最大处。8）设置排气槽（平均深度003mm、宽度3smm）或排气杆。对于较小工件更为重要。9）在螺杆与注射喷嘴之间留有一定的（约smm）缓冲距离。10）选用低粘度等级的材料。11）加入润滑剂。三、皱招及麻面产生这种缺陷的原因在本质上与充填不足相同，只是程度不同。因此，解决方法也与上述方法基本相同。特别是对流动性较差的树脂（如聚甲醛、PMMA树脂、聚碳酸酯及PP树脂等）更需要注意适当增大浇口和适当的注射时间。四、缩坑缩坑的原因也与充填不足相同，原则上可通过过剩
34、充填加以解决，但却会有产生应力的危险，应在设计上注意壁厚均匀，应尽可能地减少加强肋、凸柱等地方的壁厚。五、溢边对于溢边的处理重点应主要放在模具的改善方面。而在成型条件上，则可在降低流动性方面着手。具体地可采用以下几种方法：1）降低注射压力。2）降低树脂温度。 4）选用高粘度等级的材料。5）降低模具温度。6）研磨溢边发生的模具面。7）采用较硬的模具钢材。8）提高锁模力。9）调整准确模具的结合面等部位。10）增加模具支撑柱，以增加刚性。ll）根据不同材料确定不同排气槽的尺寸。六、熔接痕熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生的。一般情况下，主要影响外观，对涂装、
35、电镀产生影响。严重时，对制品强度产生影响（特别是在纤维增强树脂时，尤为严重）。可参考以下几项予以改善：l）调整成型条件，提高流动性。如，提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速度等。2）增设排气槽，在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。3）尽量减少脱模剂的使用。4）设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处，成型后再予以切断去除。5）若仅影响外观，则可改变烧四位置，以改变熔接痕的位置。或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等，予以修饰。七、烧伤根据由机械、模具或成型条件等不同的原因引起的烧伤，采取的解决办法也不同。1）机械原因，例如，由于异常条件造成料筒过热，使树脂高温分解、烧伤后注射到制品中，或者
36、由于料简内的喷嘴和螺杆的螺纹、止回阀等部位造成树脂的滞流，分解变色后带入制品，在制品中带有黑褐色的烧伤痕。这时，应清理喷嘴、螺杆及料筒。2）模具的原因，主要是因为排气不良所致。这种烧伤一般发生在固定的地方，容易与第一种情况区别。这时应注意采取加排气槽反排气杆等措施。3）在成型条件方面，背压在300MPa以上时，会使料筒部分过热，造成烧伤。螺杆转速过高时，也会产生过热，一般在4090rmin范围内为好。在没设排气槽或排气槽较小时，注射速度过高会引起过热气体烧伤。八、银线银线主要是由于材料的吸湿性引起的。因此，一般应在比树脂热变形温度低1015C的条件下烘干。对要求较高的PMMA树腊系列，需要在7
37、5t）左右的条件下烘干46h。特别是在使用自动烘干料斗时，需要根据成型周期（成型量）及干燥时间选用合理的容量，还应在注射开始前数小时先行开机烘料。另外，料简内材料滞流时间过长也会产生银线。不同种类的材料混合时，例如聚苯乙烯。和 ABS树脂、 AS树脂，聚丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合。九、喷流纹喷流纹是从浇口沿着流动方向，弯曲如蛇行一样的痕迹。它是由于树脂由浇口开始的注射速度过高所导致。因此，扩大烧四横截面或调低注射速度都是可选择的措施。另外，提高模具温度，也能减缓与型腔表面接触的树脂的冷却速率，这对防止在充填初期形成表面硬化皮，也具有良好的效果。、翘曲、变形注射制品的翘曲、变形是很棘手的问题。主
38、要应从模具设计方面着手解决，而成型条件的调整效果则是很有限的。翘曲、变形的原因及解决方法可参照以下各项：1）由成型条件引起残余应力造成变形时，可通过降低注射压力、提高模具并使模具温度均匀及提高树脂温度或采用退火方法予以消除应力。2）脱模不良引起应力变形时，可通过增加推杆数量或面积、设置脱模斜度等方法加以解决。3）由于冷却方法不合适，使冷却不均匀或冷却时间不足时，可调整冷却方法及延长冷却时间等。例如，可尽可能地在贴近变形的地方设置冷却回路。4）对于成型收缩所引起的变形，就必须修正模具的设计了。其中，最重要的是应注意使制品壁厚一致。有时，在不得已的情况下，只好通过测量制品的变形，按相反的方向修整模
39、具，加以校正。收缩率较大的树脂，般是结晶性树脂（如聚甲醛、尼龙、聚丙烯、聚乙烯及PET树脂等）比非结晶性树脂（如PMMA树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂及AS树脂等）的变形大。另外，由于玻璃纤维增强树脂具有纤维配向性，变形也大。十一、气泡根据气泡的产生原因，解决的对策有以下几个方面：1）在制品壁厚较大时，其外表面冷却速度比中心部的快，因此，随着冷却的进行，中心部的树脂边收缩边向表面扩张，使中心部产生充填不足。这种情况被称为真空气泡。解决方法主要有：a）根据壁厚，确定合理的浇口，浇道尺寸。一般浇口高度应为制品壁厚的5060。b）至浇口封合为止，留有一定的补充注射料。C）注射时间应较浇口封合时
40、间略长。d）降低注射速度，提高注射压力，e）采用熔融粘度等级高的材料。2）由于挥发性气体的产生而造成的气泡，解决的方法主要有：a）充分进行预干燥。b）降低树脂温度，避免产生分解气体。3）流动性差造成的气泡，可通过提高树脂及模具的温度、提高注射速度予以解决。十二、白化白化现象最主要发生在ABS树脂制品的推出部分。脱模效果不佳是其主要原因。可采用降低注射压力，加大脱模斜度，增加推杆的数量或面积，减小模具表面粗糙度值等方法改善，当然，喷脱模剂也是一种方法，但应注意不要对后续工序，如烫印、涂装等产生不良影响。电火花成型加工技术新发展 电火花成型加工技术发展到今天已经过了60多年，有人主张要将它赶出模具
41、加工领域，理由是高速铣加工效率比它高10倍。但电火花机床制造商却不同意，如对于一些窄槽加工，至今高速铣还是无能为力的。同样是电火花加工，线切割发展历史仅仅40年左右，但比成型加工，技术上要成熟得多，产值也几乎高出1倍，已毫无疑问成为模具型腔加工的主导设备。这是由于电火花成型加工机理的复杂性，它还没有走完它的成长期，作为型腔中精加工工艺的目标还有一段路要走，高速铣只是客观上促使其发展应该更快一些，要更努力一些。 长期以来困扰电火花成型加工技术推广应用的内因是：由于加工对象日趋复杂，操作者对设定加工参数以及保持加工过程的稳定可靠感到越来越难，生产厂虽然也提供一些成套参数，但距离实用的要求还有一定差
42、距，在电极的损耗、尺力精度、表面粗糙度、安全系数、加工效率等等指标之间如何取得平衡，达到要求的权衡序列，那就更加困难。操作者中曾有一冲就灵的说法，即再困难的加工，只要解决冲洗问题，把铁末、炭末、气泡冲出来就行。但现在很多的型腔很难做到冲抽油，而且随着加工要求的提高，冲抽油或侧冲造成不均匀流场、切屑的不均匀分布，影响精加工表面的平整度。而且冲抽油还会造成边角的损耗，使加工轮廓不清晰。所以用户提出了能不能免冲液加工，这对目前大多数电火花成型机来说就会带来加工不稳定、低效率等问题。作为一种精加工手段，用户当然希望型腔达到均匀的表面粗糙度和一定的尺寸精度，但一到精加工，间隙一小，就相当容易集中放电，表
43、现为加工表面有一块块的黑斑，擦干净粘附的炭末后，可以看到此处比较粗糙，如果模具要求有蒙光效果，这样的不均匀放电痕就肯定不行，如果抛光，此处必定凹陷。由于集中放电造成加工表面的不平，也就破坏了型腔的尺寸精度。现在用户要求有微米级型腔，这种平面度误差竞有十几微米，还谈什么尺寸精度。为攻克上述难题，10年来瑞士夏米尔技术公司做了大量的工作，终于取得了成功，这就是DS系统。其工作原理和特点是：（1）确认电火花成型加工工艺的多样性，在充分研究和分析每一类加工对象的特点后，开发相应工艺，即应用导向的工艺。目前在DS系统内将电火花成型加工分为：一般型腔、窄缝、大面积和微细型腔四类。（2）由于电火花成型加工工
44、艺的复杂性，在其工作机理尚未搞清楚以前，只能按实验来搞。针对特定的加工对象，做大量的工艺试验，在取得合适的加工工艺参数和工艺规律后，再经过长期的加工验证，和用户合作的实用考验，不断修改、不断完善，最后将这些成熟的加工决窍汇编成软件，以方便使用，这就是专家系统。（3）DS系统内包含着若干个专家系统，它们各司其职，环环相扣，涵盖整个加工过程，操作者始终在专家系统的协助下，从工作开始，一直到加工结束。 首先用到的是编程专家系统（Program Expert），它按图面加工要求，把整个工作过程所需性能配置和加工参数规定下来。具体来说：自动生成从粗加工到精加工的加工程序，以及将找正、定位和若干个型腔加工
45、的工艺程序连接起来的命令程序。由人机对话输人的加工要求有：对损耗、表面质量、加工精度和加工速度的权衡，加工型腔类型，采用何种冲洗方式，选择何种平动方式等，此后系统可以计算出电极收缩量，每档规准的加工深度和手动量，相应的伺服和保护参数。通过标准图形模块的拼装，在屏幕上生成电极的三维图形，综合考虑随着加工深度增加后放电面积的变化；电极上是否有薄弱的危险截面；电极的实际收缩量；自动计算出粗加工功率变化曲线，形成工件程序的切入部分。 一进入加工，就会得到控制专家系统（ Pilot Expert）的帮助，它动用一切积极措施，连续优化加工参数，在加工较浅或不出现间隙污染的情况下，尽可能缩短抬刀时间，以增加
46、放电时间，降低检测门槛值，以保护有效放电脉冲。 同时开始工作的还有能量控制专家系统（ Power Control Expert），它是加工安全的保护神，监控每一束脉冲，迅速清除有害脉冲。检测间隙污染的速度提高了10倍，伺服轴死区变小，故伺服主轴的进、停、反向的响应时间仅为2s，上述措施有效地控制了局部集中放电，保证均匀的表面粗糙度，此外粗加工中还可实时检测加工面积，及时转换加工规准，控制电流密度，从而保护了电极上小尺寸部分不受损伤。 在中精加工中，由于间隙狭窄，搭桥短路现象相当普遍，用主轴快速回退或加工抬刀效果都不好，而且浪费时间，此时有SPAC系统的清扫脉冲（高峰值超窄脉冲）来粉碎短路桥，从
47、而大大减少回退浪费的时间。SPAC软件包对不同的加工状况都有相应的检测参数和清扫脉冲的能量参数进行实时监控并进行处理。 如果是微细加工，DS系统会自动激活微细加工专家系统（ Micro-Machining），基于对加工参数的精确控制和对每束不良脉冲严格的事先清除，保证稳定加工，避免局部的集中放电，才有了精加工表面的均匀一致，良好的平面度（150cm2仅5m），微细形状的清晰（底边棱角半径0.05 mm），在提高加工效率的同时，可减少昂贵的微细型腔电极的消耗 3060。 （4）精加工就是小间隙，这一前提是不容置疑的。因为加工间隙和加工精度有直接联系（一般认为3：l），如果采取措施加大间隙，即使表面粗糙度改善了，但型腔的清晰度、平面度将恶化。要保证小间隙下加工的稳定（此时伺服调节范围：在精加工首束放电到稳定加工，距离仅10m左右），要的不是高的加速度和速度，而是伺服系统非常小的死区和平稳的低速（无爬行），以及间隙检测技术。由于间隙