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模具簡介
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發(fā)布時間：2011-3-12 點擊率：7302
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按所成型的材料的不同，模具可分為金屬模具和非金屬模具。金屬模具又分為：鑄造模具（有色金屬壓鑄，鋼鐵鑄造）、和鍛造模具等；非金屬模具也分為：塑料模具和無機非金屬模具。而按照模具本身材料的不同，模具可分為：砂型模具，金屬模具，真空模具，石蠟模具等等。其中，隨著高分子塑料的快速發(fā)展，塑料模具與人們的生活密切相關。塑料模具一般可分為：注射成型模具，擠塑成型模具，氣輔成型模具等等。 大規(guī)模生產的非鈑金鋼件－－冷鐓、模鍛、金屬模等  模具 鈑金出料－－熱軋、冷軋、熱卷、冷卷 鈑金加工－－拉深、整型、折彎，沖孔，落料 有色金屬－－壓鑄，粉末冶金 塑料件－－注塑、吹塑（塑料瓶），擠塑（管件） 模具其他分類： 合金模具、鈑金模具、塑料模具、沖壓模具、鑄造模具、擠出模具、壓鑄模具、汽車模具、滾絲模具 模具材料 模具材料最重要的因素是熱強度和熱穩(wěn)定性，常用模具材料：工作溫度 成形材料 模具材料＜300℃ 鋅合金 Cr12、Cr12MoV、GCr15、T8、T10 300～500℃ 鋁合金、銅合金 5CrMnMo、3Cr2W8、9CrSi、W18Cr4V、5CrNiMo、W6Mo5Cr4V2、M2 500～800℃ 鋁合金、銅合金、鋼鈦 GH130、GH33、GH37 800～1000℃ 鈦合金、鋼、不銹鋼、鎳合金 K3、K5、K17、K19、GH99、IN100、ЖC-6NX88、MAR-M200、TRW-NASA、WA ＞1000℃ 鎳合金 銅基合金模具 一般模具類別 （1）兩板模具 又稱單一分型面模，是注塑模中最簡單的一種，它以分型面為界面將整個模具分為兩部分：動模和定模。一部分型腔在動模,另一部分型腔在定模。主流道在定模；分流道開設在分型面上，開模后，制品和流道留在動模，動模部分設有頂出系統(tǒng)。 ?。?）三板模或細水口模 有兩個分型面將模具分成三部分，比兩板增加了澆口板，適用于制品的四周不準有澆口痕跡的場合，這種模具分成采用點澆口，所以叫細水口模，這種模具結構相應復雜些。啟動動力用山打螺絲或拉板。 按成型方法分類 （1）注射成型 是先把塑料加入到注射機的加熱料筒內，塑料受熱熔融，在注射機螺桿或柱塞的推動下，經(jīng)噴嘴和模具澆注系統(tǒng)進入模具型腔，由于物理及化學作用而硬化定型成為注塑制品。 注射成型由具有注射、保壓（冷卻）和塑件脫模過程所構成循環(huán)周期，，因而注射成型具有周期性的特點。熱塑性塑料注射成型的成型周期短、生產效率高，熔料對模 具的磨損小，能大批量地成型形狀復雜、表面圖案與標記清晰、尺寸精度高的塑件；但是對于壁厚變化大的塑件，難以避免成型缺陷。塑件各向異性也是質量問題之 一，應采用一切可能措施，盡量減小 。 (2)壓縮成型 俗稱壓制成型，是最早成型塑件的方法之一。 壓縮成型是將塑料直接加入到具有一定溫度的敞開的模具型腔內，然后閉合模具，在熱與壓力作用下塑料熔融變成流動狀態(tài)。由于物理及化學作用，而使塑料硬化成為具有一定形狀和尺寸的常溫保持不變的塑件。 壓縮成型主要是用于成型熱固性塑料，如酚醛模塑粉、脲醛與三聚氰胺甲醛模塑粉、玻璃纖維增強酚醛塑料、環(huán)氧樹脂、DAP樹脂、有機硅樹脂、聚酰亞胺等的模塑料，還可以成型加工不飽和聚酯料團（DMC）、片狀模塑料（SMC）、預制整體模塑料（BMC）等。 一般情況下，常常按壓縮膜上、下模的配合結構，將壓縮模分為溢料式、不溢料式、半溢料式三類。 (3)擠塑成型 是使處于粘流狀態(tài)的塑料，在高溫和一定的壓力下，通過具有特定斷面形狀的口模，然后在較低的溫度下，定型成為所需截面形狀的連續(xù)型材的一種成型方法。 擠塑成型的生產過程，是準備成型物料、擠出造型、冷卻定型、牽引與切斷、擠出品后處理（調質或熱處理）。 在擠塑成型過程中，注意調整好擠出機料筒各加熱段和機頭口模的溫度、螺桿轉數(shù)、牽引速度等工藝參數(shù)以便得到合格的擠塑型材。特別要注意調整好聚合物熔體由 機頭口模中擠出的速率。因為當熔融料擠出的速率較低時，擠出物具有光滑的表面、均勻的斷面形狀；但是當熔融物料擠出速率達到某一限度時，擠出物表面就會變 得粗糙、失去光澤，出現(xiàn)鯊魚皮、桔皮紋、形狀扭曲等現(xiàn)象。當擠出速率進一步增大時，擠出物表面出現(xiàn)畸變，甚至支離和斷裂成熔體碎片或圓柱。因此擠出速率的控制至關重要。 (4)壓注成型 亦稱鑄壓成型。 是將塑料原料加入預熱的加料室內，然后把壓柱放入加料室中鎖緊模具，通過壓柱向塑料施加壓力，塑料在高溫、高壓下熔化為流動狀態(tài)，并通過澆注系統(tǒng)進入型腔逐漸固化成塑件。 此種成型方法，也稱傳遞模塑成型。 壓注成型適用于各低于固性塑料，原則上能進行壓縮成型的塑料，也可用壓注法成型。但要求成型物料在低于固化溫度時，熔融狀態(tài)具有良好的流動性，在高于固化溫度時，有較大的固化速率 。 (5)中空成型 是把由擠出或注射制得的、尚處于塑化狀態(tài)的管狀或片狀坯材趨勢固定于成型模具中，立刻通入壓縮空氣，迫使坯材膨脹并貼于模具型腔壁面上，待冷卻定型后脫模，即得所需中空制品的一種加工方法。 適合中空成型的塑料為高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、硬聚氯乙烯、軟聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等。 根據(jù)型坯成型方法的不同，中空成型主要分為擠出吹塑中空成型和注射吹塑中空成型兩種。 擠出吹塑中空成型的優(yōu)點是擠出機與擠出吹塑模的結構簡單，缺點是型坯的壁厚不一致，容易造成塑料制品的壁厚不勻。右圖是擠出吹塑中空成型原理示意圖。 注射吹 塑中空成型的優(yōu)點是型坯的壁厚均勻、無飛邊，由于注射型坯有底面，因此中空制品的底部不會產生拼和縫，不僅美觀而且強度高。缺點是所用的成型設備和模具價格貴，故這種成型方法多用于小型中空制品的大批量生產上，在使用上沒有擠出吹塑中空成型方法廣泛。 按其它分類 (1)熱流道模 借助加熱裝置使?jié)沧⑾到y(tǒng)中的塑料不會凝固，也不會隨制品脫模，所以又稱無流道模。 優(yōu)點： 1）無廢料 2）可降底注射壓力，可以采用多腔模 3）可縮短成型周期 4）提高制品的質量 適合熱流道模塑料的特點： 5）塑料的熔融溫度范圍較寬。低溫時，流動性好，高溫時，具有較好的熱穩(wěn)定性。 6）對壓力敏感，不加壓力不流動，但施加壓力時即可流動。 7）比熱性好，以便在模具中很快冷卻。 可用熱流道的塑料有PE，ABS，POM，PC，HIPS，PS。我們現(xiàn)在常用的熱流道有兩種：1）加熱流道模 2）絕熱流道模。 (2)硬模 內模件所采用的鋼板，買回來后需要進行熱處理，如淬火滲碳，才能達到使用的要求，這樣的注塑模叫硬模，如內模件采用H13銅，420銅，S7銅。 (3)軟模（44HRC 以下） 內模件所采用的鋼材，買回來后不需要進行熱處理，就能達到使用的要求，這樣的注塑叫軟模。 如內模件采用P20銅，王牌，420銅，NAK80，鋁，鉑銅。 編輯本段雙色成型模具（雙射成型模具）雙射成型原理 基本原理: 雙射成型主要以雙射成型機兩只料管配合兩套模具按先后次序經(jīng)兩次成型制成雙射產品. 工作步驟:  工作步驟 1.A原料經(jīng)A料管射入1次成型模制成單射產品A. 2.經(jīng)周期開模,產品A留于公模,成型機動模板旋轉至B合模. 3.B原料經(jīng)B料管射入2次成型模制成雙射成品,開模頂出. 雙射成型模具設計要點 一.設計前檢討事項 1.模具材質 2.成型品 3.成型機選擇 4.模座基本構造 二.模具設計重要項目 1.多色射出組合方式 2.澆道系統(tǒng) (1)射出壓力較低 (2)快速充填完成,可提升產量 (3)可均勻射出,產品質量較好 (4)減少廢料,縮短射出時間 3.成型設備: (1)各射出料缸的射出量, 決定那一色用那一支料缸. (2)打擊棒的位置及打擊行程. (3).旋轉盤上水路,油路,及電路的配置問題. (4).旋轉盤的承載重量. 4.模座設計:模仁配置設計 首先考慮到模具公模側必需旋轉180度,模仁設置必需交叉對稱排列,否則無法合模成型. (1).導柱:具有導引公模與母模的功能.在多色模中必需保持同心度. (2).回位銷:由于模具必需旋轉的動作,所以必需將頂出板固定,在回位銷上加彈簧使頂出板保持穩(wěn)定. (3).定位塊:確保兩模座固定于大固板時不因螺絲的間隙問題而造成偏移. (4).調整塊(耐磨塊):主要用于合模時模具高度z坐標值誤差時可以做調整. (5).頂出機構:頂出方式的設計與一般模具相同. (6).冷卻回路設計:模具一與模具二的冷卻回路設計盡量相同. 模具按加工金屬的加工工藝分類，常用的有：沖壓模，包括沖裁模、彎曲模、拉深模、翻孔模、縮孔模、起伏模、脹形模、整形模等；鍛模，包括模鍛用鍛模、鐓鍛模等；以及擠壓模和壓鑄模。用于加工非金屬和粉末冶金的模具則按加工對象命名和分類，有塑料模、橡膠模和粉末冶金模等。 1.沖壓模用于板料沖壓成形和分離的模具。成形用的模具有型腔，分離用的模具有刃口。最常用的沖壓模只有一個工位，完成一道生產工序。這種模具應用普遍，結構簡單，制造容易，但生產效率低。為提高生產率，可將多道沖壓工序，如落料、拉深、沖孔、切邊等安排在一個模具上，使坯料在一個工位上完成多道沖壓工序，這種模具稱為復合模。另有將落料、彎曲、拉深、沖孔和切邊等多工序安排在一個模具的不同工位上。2.鍛模用于熱態(tài)金屬模鍛成形的模具。模鍛時，坯料往往經(jīng)過多次變形才能制成鍛件，這就需要在一個模塊上刻有幾個型腔。金屬依次送至各個型腔，并在型腔內塑性流動，最后充滿型腔制成鍛件。在模鍛成形中，坯料很難與終鍛時型腔體積相等，為了避免廢品，坯料選用稍大一些。為此，在終鍛模的上、下模分界面的型腔四周設有飛邊槽，以存貯多余的金屬，成形后將飛邊切去。型腔中應盡量減少尖角、深槽，以利于金屬塑性流動和充填，減少模具磨損和開裂，提高模具壽命。 3.擠壓模用于將金屬擠壓成形的模具。正擠壓模有一個靜止的凹模和放置坯料的擠壓筒和對坯料施加壓力的沖頭。擠壓空心件時，沖頭前端帶有芯棒。反擠壓模的擠壓筒為凹模，沖頭成為凸模。金屬需要在很大的壓強下才能從凹模擠出成形，在冷態(tài)下所需壓強可高達2000千牛／毫米（200千克／毫米）以上。為此，擠壓筒和反擠壓的凹模需要有很高的強度，常采用多層預應力組合結構。沖頭和凸模的工作長度宜短，避免在高的壓應力下發(fā)生不穩(wěn)和彎曲。 4. 壓鑄模安裝在壓鑄機上，液態(tài)金屬在高壓下注入型腔、保壓至金屬凝固和成形的模具。它主要用于鋁、鋅、銅件，也可用于鋼件。壓鑄模的結構與塑料注射模類似。它由動模與定模構成型腔，用型芯形成鑄件的孔腔。金屬在型腔內冷卻、凝固后抽出型芯，分開模具，由頂桿推出鑄件。壓鑄件一般壁薄中空，有眾多臺、筋，形狀結構復雜，尺寸要求較精確，表面較光潔，金屬在熔融的高溫下成形。因此壓鑄模需要采用耐高溫的材料制造。 5.粉末冶金模將固體金屬粉末壓制成形的模具。將金屬粉末定量地倒入下模，然后上模壓下、閉合、成形，再用頂料裝置頂出預制坯。將預制坯送入燒結爐內燒結，遂制成粉末冶金零件。 一般粉末冶金件的空隙很大，占總體積的15％左右，成形壓力不大，模具結構較簡單，精度、表面粗糙度要求一般，所以對模具無特殊要求。為了減少空隙、提高密度和強度，對燒結后的坯件，再進行一次熱鍛，通稱粉末鍛造。所用的模具與模鍛模相似。 模具就是一個模型,按照這個模型做出產品來,但是模具是怎樣生產出來的呢,可能除了模具專業(yè)人士大多數(shù)回答不出來.模具已經(jīng)在我們生活當中起了不可替代的作用,我們的生活用品大部分離不開模具,如,電腦,電話機,傳真機,鍵盤,杯子等等這些塑膠制品就不用說了,另外像汽車和摩托發(fā)動機的外罩也是用模具做出來的,光一個汽車各種各樣的模具就要用到2萬多個.所以說現(xiàn)代生活模具的作用不可替代.只要批量生產就離不開模具，至少在最近50年內離不開。 那么模具是怎樣做成的呢? 下面對現(xiàn)代模具生產流程做一個簡單的介紹。 1）ESI（Earlier Supplier Evolvement 供應商早期參與）：此階段主要是客戶與供應商之間進行的關于產品設計和模具開發(fā)等方面的技術探討，主要的目的是為了讓供應商清楚地領會到產品設計者的設計意圖及精度要求，同時也讓產品設計者更好地明白模具生產的能力，產品的工藝性能，從而做出更合理的設計。 2）報價（Quotation）：包括模具的價格、模具的壽命、周轉流程、機器要求噸數(shù)以及模具的交貨期。（更詳細的報價應該包括產品尺寸重量、模具尺寸重量等信息。） 3）訂單（Purchase Order）：客戶訂單、訂金的發(fā)出以及供應商訂單的接受。 4）模具生產計劃及排工安排（Production Planning and Schedule Arrangement）：此階段需要針對模具的交貨的具體日期向客戶作出回復。 5）模具設計（Design）：可能使用的設計軟件有Pro/Engineer、UG、Solidworks、AutoCAD、CATIA等 6）采購材料 7）模具加工（Machining）：所涉及的工序大致有車、鑼（銑）、熱處理、磨、電腦鑼（CNC）、電火花（EDM）、線切割（WEDM）、座標磨（JIG GRINGING）、激光刻字、拋光等。 8）模具裝配（Assembly） 9）模具試模（Trial Run) 10）樣板評估報告（SER） 11）樣板評估報告批核（SER Approval） 編輯本段模具的基本設計原理 因為不同的成型模具已應用很多領域，加之專業(yè)模具的制造技術在這些年也有了一定的變化發(fā)展，因此在這部分，總結了真空吸塑成型模具的一般設計規(guī)則。 真空吸塑成型模具的設計包括了批量大小、成型設備、精度條件、幾何形狀設計、尺寸穩(wěn)定性及表面質量等內容。 1、 批量的大小實驗用，模具產量小時，可采用木材或樹脂進行制造。但是，如果實驗用模具是為了獲得制品有關收縮、尺寸穩(wěn)定性及循環(huán)時間等的數(shù)據(jù)時，應該使用單型腔模具來實驗，且能保證其能在生產條件下運用。 模具一般用石膏、銅、鋁或鋁-鋼合金制造，很少用到鋁-樹脂。 2、 幾何形狀設計，設計時，經(jīng)常要綜合考慮尺寸穩(wěn)定性及表面質量。例如，制品設計和尺寸穩(wěn)定性要求采用陰模，但是表面要求光澤度較高的制品卻要求使用陽模，這樣一來，塑件訂購方會綜合考慮到這兩點，以使制品能在最佳條件下進行生產。經(jīng)驗證明，不符合實際加工條件的設計往往是失敗的。 3 、尺寸穩(wěn)定，在成型過程中，塑件與模具接觸的面要比離開模具部分的尺寸穩(wěn)定性更好。如果日后由于材料剛度的需要要求改變材料厚度，可能導致要將陽模轉換為陰模。塑件的尺寸公差不能低于收縮率的10％。 4 、塑件表面 ，就成型材料能夠包住的范圍而言，塑件可見面的表面結構應在與模具接觸處成型。如果可能的話，塑件的光潔面不要與模具表面接觸。就像采用陰模制造浴盆和洗衣盆的情況。 5、 修飾， 如果使用機械式水平鋸鋸掉塑件的夾持邊，在高度方向上，至少要有6～8mm的余量。其他的修整工作，如磨削、激光切削或射流，也必須留有余量。刀口模切割線間的間隙最小，沖孔模修整時的分布寬度也很小，這些都是要注意的。 6 、收縮和變形 ，塑料易收縮（如PE) ，有些塑件易變形，無論如何預防，塑件在冷卻階段都會發(fā)生變形。在這種條件下，就要改變成型模具的外形來適應塑件的幾何偏差。例如：盡管塑件壁保持平直，但其基準中心已偏離10mm ；可以抬高模具底座，以調整這種變形的收縮量。 7、 收縮量， 在制造吸塑成型模具時一定要考慮到下列的收縮因素。 ① 成型制品收縮。如果不能清楚地知道塑料的收縮率，則必須取樣或用相似形狀的模具通過試驗來得到。注意：通過這種方法只能得到收縮率，不能得到變形尺寸。 ② 中間介質的不利影響造成的收縮，如陶瓷、硅橡膠等。 ③ 模具所用材料的收縮，如鑄造鋁時的收縮。 按國家職業(yè)定義，模具設計是：從事企業(yè)模具的數(shù)字化設計，包括型腔模與冷沖模，在傳統(tǒng)模具設計的基礎上，充分應用數(shù)字化設計工具，提高模具設計質量，縮短模具設計周期的人員。 概述 沖壓模具依構造可分為單工程模、復合模、連續(xù)模三大類。前兩類需較多人力不符經(jīng)濟效益，連續(xù)?？纱罅可a效率高。同樣，設計一套高速精密連續(xù)沖模，也要對你所生產的產品(包含所有用沖壓加工出來的產品，富士康集團主要有端子、電腦機殼以及連接器上用的小五金及目前的手機零件等等)。設計連續(xù)沖模需注意各模組之間的間距、零件加工精度、組立精度、配合精度與干涉問題，以達到連續(xù)模自動化大量生產的目的。 單元化設計之概念 沖壓模具整體構造可分成二大部分：(1).共通部分(2).依制品而變動的部分。共通部分可加以標準化或規(guī)格化，依制品而變動的部分是難以規(guī)格化。 模板之構成及規(guī)格 1. 模板之構成 沖壓模具之構成將依模具種類及構成及相異，有順配置型構造與逆配置型構造二大類。前者是最常使用的構造，后者構造主要用于引伸成形模具或配合特殊模具。 從事的主要工作包括： ?。?） 數(shù)字化制圖－－將三維產品及模具模型轉換為常規(guī)加工中用的二維工程圖； ?。?） 模具的數(shù)字化設計－－根據(jù)產品模型與設計意圖，建立相關的模具三維實體模型； ?。?） 模具的數(shù)字化分析仿真－－根據(jù)產品成形工藝條件，進行模具零件的結構分析、熱分析、疲勞分析和模具的運動分析； ?。?） 產品成形過程模擬－－注塑成形、沖壓成形； ?。?） 定制適合本公司模具設計標準件及標準設計過程； ?。?） 模具生產管理。 2. 模具之規(guī)格 (1).模具尺寸與鎖緊螺絲 模板之尺寸應大于工作區(qū)域，并選擇標準模板尺寸。模板鎖緊螺絲之位置配置與模具種類及模板尺寸有關。其中單工程模具最常使用鎖緊螺絲配置于四邊角，最標準形式工作區(qū)域可廣大使用。長形之模具及連續(xù)模具最常使用鎖緊螺絲配置于四邊角及中間位置。 (2).模板之厚度 模板之厚度選擇與模具之構造、沖壓加工種類、沖壓加工加工力、沖壓加工精度等有絕對關系。依據(jù)理論計算決定模具之厚度是困難的，一般上系由經(jīng)驗求得，設計使用的模板厚度種類宜盡量少，配合模具高度及夾緊高度加以標準化以便利采購及庫存管理。 模板之設計 連續(xù)模具之主要模板有沖頭固定板、壓料板、母模板等等，其構造設計依沖壓制品之精度、生產數(shù)量、模具之加工設備與加工方法、模具之維護保養(yǎng)方式等有下列三種形式：(1)整塊式，(2)軛式，(3)鑲入式。 1. 整塊式 整塊式模板亦稱為一體構造型，其加工形狀必須是封閉的。整塊式模板主要用于簡單結構或精度不高的模具，其加工方式以切削加工為主(不需熱處理)，采用熱處理之模板必須再施行線切割加工或放電加工及研磨加工。模板尺寸長(連續(xù)模具)之場合將采用兩塊或多塊一體型并用之。 2. 軛式 軛式模板之中央部加工成凹溝狀以組裝塊狀品。其構造依應用要求，凹溝部可以其他模板構成之。此軛式模板構造之優(yōu)點有：溝部加工容易，溝部寬度可調整之，加工精度良好等。但剛性低是其缺點。 軛式模板之設計注意事項如下： (1).軛板構部與塊狀部品之嵌合采中間配合或輕配合方式，如采強壓配合將使軛板發(fā)生變化。 (2).軛板兼俱塊狀部品之保持功能，為承受塊狀部品之側壓及面壓，必須具有足夠的剛性。還有為使軛板溝部與塊狀部品得到密著組合，其溝部角隅作成逃隙加工，如軛板溝部角隅不能作成逃隙加工，則塊狀部品須作成逃隙加工。 (3).塊狀部品之分割應同時考慮其內部之形狀，基準面必須明確化。為使沖壓加工時不產生變形，亦要注意各個塊狀部品之形狀。 (4).軛板組入許多件塊狀部品時，由于各塊狀部品之加工累積誤差使得節(jié)距產生變動，解決對策是中間塊狀部品設計成可調整方式。 (5).塊狀部品采并排組合之模具構造，由于沖切加工時塊狀部品將承受側壓使各塊狀部品間產生間隙或造成塊狀部品之傾斜。此現(xiàn)象是沖壓尺寸不良、沖屑阻塞等沖壓不良之重要原因，因此必須有充分的對策。 (6).軛板內塊狀部品之固定方法，依其大小及形狀有下列五種：A.以鎖緊螺絲固定，B.以鍵固定，C.以揳形鍵固定，D.以肩部固定，E.以上壓件(如導料板)壓緊固定。 3. 鑲入式 模板中加工圓形或方形之凹部，將塊狀部品鑲合嵌入于模板中，此種模板稱為鑲入式構造，此構造之加工累積公差少、剛性高，分解及組立時之精度再現(xiàn)性良好。由于具有容易機械加工、加工精度由工作機械決定、最后調整之工程少等優(yōu)點，鑲入式模板構造已成為精密沖壓模具之主流，但其缺點是需要高精度的孔穴加工機。 連續(xù)沖壓模具采用此模板構造時，為使模板具有高剛性要求，乃設計空站。鑲入式模板構造之注意事項如下所述： (1).嵌入孔穴之加工：模板之嵌入孔穴加工使用立式銑床(或治具銑床)、綜合加工機、治具鏜床、治具磨床、線割放電加工機等。嵌入孔穴之加工基準，使用線割放電加工機時，為提高其加工精度乃進行二次或以上之線割加工。 (2).嵌入件之固定方法：嵌入件固定方法之決定因素有不變動其加工的精度、組立及分解之容易性、調整之可能性等。嵌入件之固定方法有下列四種：A.以螺絲固定，B.以肩部固定，C.以趾塊固定，D.其上部以板件壓緊。母模板之嵌入件固定方法亦有采用壓入配合，此時應避免因加工熱膨脹而產生的松弛結果，使用圓形模套嵌入件加工不規(guī)則孔穴時應設計回轉防止方法。 (3).嵌入件組立及分解之考量：嵌入件及其孔穴加工精度要求高以進行組立作業(yè)。為得到即使有稍微的尺寸誤差亦能于組立時加以調整，宜事先考慮解決對策，嵌入件加工之具體考慮事項有下列五項：A.設有壓入導入部，B.以隔片調整嵌入件之壓入狀態(tài)及正確位置，C嵌入件底面設有壓出用孔穴，D.以螺絲鎖緊時宜采用同一尺寸之螺絲，以利鎖固及松開，E.為防止組立方向之失誤，應設計防呆倒角加工。 單元化之設計 1. 模具對準單元 模具對準單元亦稱為模具刃件之對合引導裝置。為確實保持上模與下模之對準及縮短其準備時間，依制品精度及生產數(shù)量等條件要求，模具對準單元主要有下列五種： (1).無導引型：模具安裝于沖床時直接進行其刃件之對合作業(yè)，不使用引導裝置。 (2).外導引型：此種裝置是最標準的構造，導引裝置裝設于上模座及下模座，不通過各模板，一般稱為模座型。 (3).外導引與內導引并用型(一)：此種裝置是連續(xù)模具最常使用之構造，沖頭固定板及壓料板間裝設內導引裝置。沖頭與母模之對合利用固定銷及外導引裝置。內導引裝置之另一作用是防止壓料板傾斜及保護細小沖頭。 (4).外導引與內導引并用型(二)：此種裝置是高精密度高速連續(xù)模具之使用構造，內導引裝置貫穿沖頭固定板、壓料板及母模固定板等等。內導引裝置本身亦有模具刃件對合及保護細小沖頭作用。外導引裝置之主要作用是模具分解及安裝于沖床時能得到滑順目的。 (5).內導引型：此構造不使用外導引裝置，內導引裝置貫穿沖頭固定板、壓料板及母模固定板等等，正確地保持各塊板之位置關系性以保護沖頭。 2. 導注及導套單元 模具之導引方式及配件有導注及導套單元之種類有兩種：(A).外導引型(模座型或稱主導引)，(B).內導引型(或稱輔助引)。另行配合精密模具之要求，使用外導引與內導引并用型之需求性高。 (1).外導引型：一般上使用于不要求高精密度之模具，大多與模座構成一單元販賣之，主要作用是模具安裝于沖床時之刃件對合，幾乎沒有沖壓加工中之動態(tài)精度保持效果。 (2).內導引型：由于模具加工機之進展，最近急速普及。主要作用除了模具安裝于沖床時之刃件對合外，亦有沖壓加工中之動態(tài)精度保持效果。 (3).外導引與內導引并用型：一副模具同時使用外導引與內導引裝置。 3. 沖頭與母模單元 (圓形) (1).沖頭單元：圓形沖頭單元依其形狀(肩部型及平直型)、長度、維修之方便性，使用沖頭單元宜與壓料板導套單元配合。 (2).母模單元：圓形母模單元亦稱為母模導套單元，其形式有整塊式及分開式，依生產數(shù)量、使用壽命及制品或沖屑之處理性，母模單元之組合系列有：(A).使用模板直接加工母模形狀，(B).具有二段斜角之逃隙部，(C).是否要使用背板，(D).不規(guī)則母模形狀必須有回轉防止設計。 4. 壓料螺栓與彈簧單元 (1).壓料螺栓單元：壓料板螺栓之種類有：(A).外螺絲型，(B).套筒型，(C).內螺絲型。為保持壓料板于指定位置平行狀態(tài)，壓料螺栓之停止方法(肩部接觸部位)：(A).模座凹穴承受面，(B).沖頭固定板頂面，(C).沖頭背板頂面。 (2).壓料彈簧單元：可動式壓料板壓料彈簧單元可大致分為：(A).單獨使用型，(B).與壓料螺栓并用型 選擇壓料彈簧單元時最好考慮下列要點再決定之： (A).確保彈簧之自由長度及必要的壓縮量 (壓縮量大之彈簧宜置于壓料板凹穴)。 (B).初期的彈簧壓縮量 (預壓縮量) 或荷重之調整有無必要。 (C).考量模具組立或維護保養(yǎng)之容易性。 (D).考量與沖頭或壓料螺栓長度之關系。 (E).考量安全性 (防止彈簧斷裂時之飛出)。 5. 導引銷單元 (料條送料方向之定位) (1)..導引銷單元：導引銷之主要作用是連續(xù)沖壓加工時得到正確的送料節(jié)距。沖壓模具用導引單元有間接型 (導引銷單獨使用) 及直接型 (導引銷裝設于沖頭內部) 兩種形式。 (2).導引銷之組裝方式與沖孔沖頭有相同 (裝設于沖頭固定板)。利用彈簧將其受制于沖頭固定板。 (3).導引銷另外裝設于壓料板之形式，由于要求導引銷突出于壓料板之量達到一定及防止模具上升時之容易帶上被加工材料，壓料板之剛性及導引形式有必要注意之。 (4).導引銷單元有直接型，其裝設于沖頭內，主要用于外形沖切 (下料加工) 或引伸工程之切邊加工，其位置定位系利用制品之孔及引伸部內徑。 6. 導料單元 (1).外形沖切 (下料加工) 或連續(xù)沖壓加工時，為使被加工材料之寬度方向受到導引及得到正確的送料節(jié)距，乃使用導料單元。 (2).料條寬度方向之導引裝置，導引方式有：(A).固定板導引銷型，(B).可動導引銷型，(C).板隧道導引型 (單塊板)，(D).板導引型 (兩塊構成)，(E).升料銷導引型 (有可動式、固定式及兩者并用之。 (3).起始停止之導引裝置，其形式有：(1).滑塊式，(2).可動銷式等兩種，主要作用是材料置于模具之最初起始位置定位。 (4).送料停止裝置，可正確地決定出送料節(jié)距，主要用于人手送料之場合，其形式有：(A).固定式停止銷，(B).可動式停止銷，(C).邊切停止方式，(D).掛鉤停止機構，(E).自動停止機構。 (5).側推式導料機構，沖壓加工時材料被壓向一方，可防止材料因料條寬度與導料件寬度差所產生的蛇行現(xiàn)象。 (6).胚料位置定位導料機構，其形式有：(A).固定銷導料型 (利用胚料之外形)，(B).固定銷導料型 (利用胚料之孔穴)，(C).導料板 (大件部品用)，(D).導料板 (一體形)，(E).導料板 (分割形)。 7. 升料與頂料單元 (1).升料銷單元：其主要作用是進行連續(xù)沖壓加工時將料條升至母模上 (位置高度稱為送料高度，并達到順利送料目的，其形式有：(A).升料銷型 (圓形，純粹升料用)，是最普通的升料銷單元。(B).升料銷型 (圓形，設有導料銷用孔)，升料銷設有導料銷用孔可防止材料承受導引銷之變形及使導引銷確實發(fā)生作用。(C).升料及導料銷型，兼俱導料功能，連續(xù)模具之導料最常使用此形式升料銷型。(D).升料銷型 (方形) 如有需求設有空氣吹孔。(E).升料及導料銷型 (方形)。 (2).頂料單元：自動沖壓加工時必須防止沖切制品或沖屑之跳于母模表面以避免模具損壞及不良沖壓件之產生。 (3).頂出單元：頂出單元之主要作用是每次沖壓加工時將制品或廢料自母模內頂出。頂出單元之裝設場所有二：(A).逆配置型模具時裝設于上模部份，(B).順配置型模具時裝設于下模部份。 8. 固定銷單元 固定銷單元之形狀及其尺寸依標準規(guī)格需要而設計，使用時之注意事項有：(A).固定銷孔宜為貫穿孔，不能的場合，考慮容易使用螺絲卸除之設計方法。(B).固定銷長度適度最好，不可大于必要的長度。(C).固定銷孔宜有必要的逃離部。(D).置于上模部份之場合，應設計防止落下之機構以防止其掉落。(E).采用一方壓入配合一方滑動配合之場合，滑動側之固定銷孔稍微大于固定銷。(F).固定銷之數(shù)量以兩只為原則，盡量選擇相同之尺寸。 9.壓料板單元 壓料板單元之特別重要點是壓料面與母模面有正確的平行度及緩沖壓力要求平衡。 10. 失誤檢出單元 以連續(xù)模具沖壓加工時，模具必須設計失誤檢出單元以檢出送料節(jié)距之變化量是否超過其基準而停止沖床之運轉。失誤檢出單元是裝設于模具內部，依其檢出方法有下列兩種裝設形式：(A).上模內裝設檢出銷之形式，當其偏離料條孔穴時，將與料條相接觸而檢知。(B).下模內裝設檢出銷之形式，當料條之一部與檢出銷接觸而檢知。 最近利用接觸方式之檢出方法將有所改變，使用近接開關之事例有增加趨勢。 上模內裝設檢出銷是標準的檢出裝置，由于其于下死點附近檢出，檢出開始至沖床停止有時間偏差，要完全達到失誤防止效果是困難的。裝于下模之檢出裝置，當材料送料動作完成后馬上直接進行檢出，此方法已受到重視。 11. 廢料切斷單元 連續(xù)沖壓加工時料條 (廢料) 將陸續(xù)離開模具內，其處理方式有兩種：(A).利用卷料機卷取之，(B).利用模具切斷裝置將其細化。又后者之方式有兩種：(A).利用專用廢料切斷機 (設置于沖壓機械外部)，(B).裝設于連續(xù)模具最后工程之切斷單元。 12. 高度停止塊單元 高度停止塊單元之主要作用是正確地決定上模之下死點位置，其形式有下列兩種：(A).沖壓加工時亦經(jīng)常接觸之方式，(B).組裝時才接觸，沖壓加工時不接觸之方式。還有，當模搬運、保管時，為防止上模與下模之接觸，最好于上模與下模之間置入隔塊。當精度要求無必要時，其使用標準可采用螺絲調整型。 主要模具元件之設計 1. 標準部品及規(guī)格 模具用標準規(guī)格之選擇方法最好考量下列事項：(A).使用的規(guī)格內容不受限制時，最好采用最高層者。(B).原則上采用標準數(shù)。(C).模具標準部品無此尺寸時，采用最接近者再進行加工。 2. 沖頭之設計 沖頭依其功能可大致分為三大部份：(A).加工材料之刃部先端 (切刃部，其形狀有不規(guī)則形、方形、圓形等)。(B).與沖頭固定板接觸部 (固定部或柄部，其斷面形狀有不規(guī)則形、方形、圓形等)。(C).刃部與柄部之連結部份 (中間部)。 沖頭各部份之設計基準分別從 (A).切刃部長度，(B).切刃部之研磨方向，(C).沖頭之固定法及柄部之形狀等方面簡述之。 (1).切刃部長度：階段型沖頭之切刃部長度之設計宜考慮加工時不會產生側向彎曲、與壓料板運動部份之間隙應適當。壓料板與沖頭切刃部之關系有引導型及無引導型，切刃部直段長度將有所不同。 (2).切刃部之研磨方向：切刃部之研磨方向有與軸部平行 (上削加工) 及與軸部垂直 (穿越加工) 等兩種方法，為提高沖頭的耐磨耗性及耐燒著性，宜采用前者。切刃部形狀是凸形狀時可采用穿越加工，凹凸形狀時采用上削加工或穿越加工并用方式。 (3).沖頭之固定法及柄部之形狀：沖頭之柄部大致分為直段型與肩部型兩種，其固定方式之選用因素有制品及模具之精度、沖頭及沖頭固定板之加工機械與加工方法、維護保養(yǎng)之方法等。 (4).柄部之尺寸及精度：沖頭柄部之尺寸及精度將隨沖頭之固定方式而有不同要求。 (5).沖頭長度之調整方法：沖切沖頭之長度因再研磨加工而減短，為與其他工程如 (彎曲、引伸等) 之沖頭長度保持平衡及維持沖頭設計長度，有必要調整沖頭之長度。 (6).配合沖壓加工之沖頭設計：為達到大量生產時沖壓制品之品質安全及無不良品之產生，模具方面有必要考慮下列事項：A.沖頭加工之研磨方向要同一性，表面宜施以拋光處理。B.為防止沖屑之浮上，沖頭內可裝設頂出銷或加工空氣孔。C.為減少沖切力，沖孔沖頭施以斜角加工，還有大沖頭附近的細小沖頭宜較短些以減少受到?jīng)_擊。 (7).配合加工法之沖頭設計：沖頭之形狀設計與加工困難度有絕對的關系，當其過份接近時沖頭固定板之加工變?yōu)槔щy，此時之沖頭宜加以分割處理 (采組合方式) 。 3. 沖頭固定板之設計 沖頭固定板之厚度與模具及荷重之大小有關系性，一般上為沖頭長度之30~40%，還有沖頭引導部長度宜高于沖頭直徑之1.5倍 4. 導引銷 (沖頭) 之設計 導引銷 (沖頭) 之引導部直徑與材料導引孔之間隙，其尺寸及突出壓料板之量依材料之厚度而設計，導引銷之先端形狀大致分為兩種：A.炮彈形，B.圓錐形 (推拔形)。 (1).炮彈形是最普通之形式，市面上亦有標準部品。 (2).圓錐形有一定的角度，很適合用于小件之高速沖壓，推拔角度之決定因素有沖壓行程、被加工件之材質、導引孔之大小，加工速度等。推拔角度大時較容易修正被加工材料之位置，但推拔部之長度將變長。推拔部與圓筒部連接處宜滑順之。 5. 母模之設計 (1).沖切母模之設計 沖切母模之形狀設計應考量之要項有：A.模具壽命及逃角之形狀，B.母模之剪角，C.母模之分割。 (A).模具壽命及逃角之形狀：此設計是非常重要的事項，如設計不正確將會造成沖頭之破損、沖屑之堵塞或浮上、毛邊之發(fā)生等沖壓加工不良現(xiàn)象。 (B).母模之剪角：外形沖切時為減低其沖切力，母?？刹杉艚窃O計，剪角大時沖切力之減低亦大，但易造成制品之反曲及變形。 (C).母模之分割：母模必須施以成形研磨等精加工，由于其是凹形狀，研磨工具不易進入，故必須加以分割。 (2).彎曲母模之設計 彎曲加工用母模之設計，為防止回彈及過度彎曲等現(xiàn)象之發(fā)生，U形彎曲加工用母模之部形狀為雙R與直線部 (斜度為30度) 之組合，最好近似R形狀。R部形狀經(jīng)成形研磨或NC放電加工后應施以拋光處理。 (3).引伸母模之設計 引伸母模角隅部形狀及逃角形狀是非常重要的設計事項，有關角隅部及逃角之形狀及特征如下：引伸母模R角值大時較易引伸加工，但亦產生引伸產品表面產生皺摺現(xiàn)象，引伸制品側壁厚度大于板厚。引伸厚板件及頂出困難之場合，母模R值要取小，約為板厚之1-2倍，一般上圓筒及方筒引伸母模之大多引伸部作成直段狀，為防止燒著發(fā)生、潤滑油油膜之破壞及減少頂出力等目的，直段部下方宜有逃部 (階段形或推拔形) 設計。特別是引縮加工之場合，此直段部有必要盡量少。 6. 沖頭之側壓對策 沖壓加工時沖頭左右承受均等之荷重是最佳理想 (即側壓為零) 狀態(tài)，沖頭承受側向壓力時將使上模與下模產生橫方向之偏移，造成模具間隙之部份變大或變小 (間隙不均勻) 及無法得到良好精度的沖壓加工。有關沖頭之側壓對策有下列方法：(A).改變加工方向，(B).單側加工 (沖切、彎曲、引伸等) 之制品宜采兩排布列方式，(C).沖頭或母模裝設側壓擋塊，切刃之側面設有導引部 (尤其是切斷及分斷加工)。 7. 壓料板之設計 壓料板之功能有剝離付著于沖頭之材料及導引細小沖頭之作用，依功能不同其設計內容有很大的不同。壓料板之厚度及選用基準依制品設計有下列兩種：1.可動式壓料板，2.固定式壓料板。 壓料板與沖頭之間隙值宜小于模具間隙之半 (尤其是精密連續(xù)模具更應遵守此原則)，當設計壓料板時依制品的不同而有所變動必須注意下列事項：1.壓料板與沖頭之間隙值及沖頭導引部之長度，2.輔助導柱與壓料板之裝設標準及壓料板之逃部設計，3.可動式壓料板于沖壓加工時為防止傾斜發(fā)生之對策，4.固定式導料板與壓料板導引銷孔之尺寸關系，5.固定式壓料板之材料導引部與被加工材料寬度之關系。 8. 背壓板之設計 沖壓加工時主要作用件 (沖頭、壓料板、母模) 之后方將承受面壓，當沖壓力高于面壓力時宜采用背壓板 (特別是沖頭及母模模套之背面) 背壓板之使用方式有局部使用與全面使用兩種形式。 模具設計軟件 現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展很快,基本上都是利用電腦進行設計和加工,其精度能夠保證在0.002~0.01左右.以目前的情況來看,搞模具設計工作有一條無邊無際的廣闊天地.如果能夠用電腦進行輔助設計,則你的對手,無形之中,就落在你的后面了.常用模具設計軟件有AUTOCAD Pro/E UG SW CImatron，mishiong 等等。 塑料模具設計常用軟件 PTC的EMX[1]，Siemens的NX Mold Wizard，CimatronE，Delcam Moldmaker，Missler 的Topsolid Mold，Think3的Mold Design，Manusoft的IMOLD，R&B的MoldWorks等。
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