產(chǎn)品結構設計——模具基礎知識西北工業(yè)大學工業(yè)設計系吳通什么是模具？模具就是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工具,它對零件的制造質(zhì)量和成本起決定性影響---模具為產(chǎn)品之母

。在我們?nèi)粘Ｉ罴吧鐣黝I域，無處不見模具產(chǎn)品的蹤影。

模具生產(chǎn)技術水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。沖壓模、塑膠模、壓鑄模的總和一般占模具總量的80％左右。沖壓模一.什么是沖壓？二.沖壓加工概述三.沖壓加工的工藝特點四.模具的基本結構五.模具的基本組成部分六.各零部件的作用一.什么是沖壓？沖壓：通過沖床和模具對板材、帶材、管材及型材等材料施加壓力，使其材料產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的加工方法二.冷沖壓加工概述1.沖壓按工藝分類主要有兩大類：a分離（沖裁）工序

b成形工序沖裁：使產(chǎn)品沿一定輪廓線與材料分離來獲得工件的工序成形：使材料在不被破壞的條件下發(fā)生塑性變形，從而達到所需形狀和尺寸的工件的工序在實際生產(chǎn)過程中，常常是多種工序應用于一套模具上來滿足形狀較為負雜的產(chǎn)品其中：沖裁、彎曲、拉深、脹形等是沖壓過程中幾個主要的沖壓工序冷沖壓加工概述沖孔折彎卷圓翻孔凸包拉深切舌三.冷沖壓加工的工藝特點優(yōu)點：1.沖壓加工可以獲得極高的生產(chǎn)效率2.可以得到形狀比較復雜、用其它加工方法難以加工的產(chǎn)品，如薄殼工件等3.產(chǎn)品的尺寸精度與模具的精度相關；因此，尺寸較穩(wěn)定、互換性較高4.材料利用率較高，沖壓耗能少；單位產(chǎn)品的成本較低5.沖壓生產(chǎn)操作簡單，易于實現(xiàn)自動化和機械化6.適合于大批量的生產(chǎn)缺點：1.沖壓模具一般比較復雜，模具加工周期較長，且成本較高2.模具加工要求較高，不易制作綜上所述：在進行模具設計時，需要很強的想象力和創(chuàng)造力；在理論和經(jīng)驗方面，對設計者和加工者的要求都很高四.模具的基本結構１－模柄，２－上模座，３－凸模固定板，４－彈簧，５－壓邊圈

６－定位板，７－凹模，８－下模座，９－卸料螺釘，10－凸模拉深模結構圖上蓋板主要作用：是使脫料彈簧的壓力得以平衡，協(xié)調(diào)性好；將上模固定于沖床上。上模座主要作用：放置外導套、限位柱以及卸料彈簧上模座厚度的大小與卸料彈簧的長度有直接的關系五.模具的基本組成部分外導套上墊板主要作用：承受沖頭或鑲件在沖壓過程受力回讓，避免上模座發(fā)生凹陷或變形。上墊板上夾板上模座夾板主要作用：固定各沖頭、鑲件，保證零件作用位置和精度；（零件與夾板的配合間隙為：單邊+0.01；其與上模座用定位銷來定位）脫墊板主要作用：固定卸料鑲件、承受成型鑲件在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的集中應力。脫料板主要作用：1.放置卸料鑲件，保證位置的精確性

2.當沖頭沖剪完成后，借由卸料彈簧提供的力將沖頭與沖壓材料分離。下模板主要作用：1.放置凹模鑲件，保證位置的精確性

2.承受沖剪時的旁側(cè)力下模板下墊板下墊板主要作用：承受鑲塊沖壓時所產(chǎn)生的力，防止下模座凹陷或變形下墊板下模座主要作用：放置外導柱、限位柱、彈簧以及浮料銷組件以上各板在加工時對于板的平面度及上下表面的平行度的要求較嚴，平面度：0.003以下；平行度0.003以下下模座六.各零部件的作用1.導料板組件：主要作用：在料帶還沒有進入模具之前先將料條導正，使料條與模具平行2.沖頭的結構（1）.掛臺固定，成本較低，但不方便維修。（2）.壓塊固定適用于所有模具，方便維修。（3）.入子固定一般用于精度要求較高的模具，方便維修，但成本較高。3.卸料板鑲件：放置于卸料板內(nèi)，沖頭精確導向用，方便模具的調(diào)整，常規(guī)的形式有三種：臺階式、鎖緊式、雙層式最常用的是臺階式4.導正釘和誤送料檢測裝置導正釘?shù)淖饔檬窃谀＞呶醋龉ぶ皩⒘蠗l精確導正。誤送料檢測裝置的主要作用是連接感應器，料條在送錯位時，可防止模具閉合，已達到保護模具的目的5.外導柱、導套及內(nèi)導柱、導套以上均為模具的定位元器件（采購標準件），模具在做工時，外導柱導套首先進行初定位，然后內(nèi)導柱導套進行精確定位，以保證模具的精確度6.限位柱：防止合模高度設置錯誤而損壞模具，對模具和內(nèi)部鑲件起保護作用7.導料銷導料銷就是在模具中送料時起導向作用；同時，它也起卸料作用，導料銷的放置建議盡量靠近引導針。8.固定螺栓：固定螺栓的作用就是將模具各組件之間固定，提供鎖緊力，是模具各組件在手里的狀態(tài)下保持穩(wěn)定的狀態(tài)9.螺塞：模具中，螺塞一般都是配合彈簧一塊使用的，用來限制彈簧使得彈簧在受力的情況下能被壓縮，螺塞可以用來調(diào)節(jié)彈簧的預壓力10.卸料彈簧及卸料螺釘：卸料螺釘一般采用內(nèi)螺紋式，這樣既可以用來固定卸料板，也可以很方便的對卸料板進行拆卸卸料彈簧主要是給卸料板提供足夠的壓料力和卸料力所謂的壓料力通常就是指壓住材料的力。當模具工作時就需要壓料力，使得材料在模具做工未完成前材料不會因為力的作用而發(fā)生移動卸料力是指在模具做工完成后，沖頭與材料是緊密連在一起的，要如何使他們之間分開而不會影響料條的變形，這時候我們就會需要卸料力了使得沖頭與料條之間很平穩(wěn)的分開

在模具設計階段，設計人員必須計算卸料力的大小，當發(fā)生卸料力不足時，在保證彈簧壓縮量足夠的情況下，我們可以調(diào)節(jié)螺塞來增加卸料力，也可以選用壓縮力更大的彈簧注射模兩板模﹑三板模使用示例成品單一模穴直接澆口采用兩板模多模腔普通澆口采用兩板模單一模腔多點進膠(針點)采用三板模內(nèi)容簡介：注射成型原理、特點注射機結構組成及各部分的作用螺桿式注射成型特點和工作原理注射成型工藝過程和工藝條件的選擇⒈成型要求：①生產(chǎn)上：連續(xù)、自動、高速、高效、省力；②規(guī)格上：制品多樣化，滿足不同要求；③性能上：幾種塑料復合滿足多種用途；④單體和不經(jīng)造粒粉料直接成型。⒉成型方法：熱固性塑料：壓縮、壓注、層壓等；熱塑性塑料：注射、擠出、吹塑、壓延、發(fā)泡等。注射成型、壓縮成型、壓注成型、擠出四種最為常用，本章只介紹注射成型。⒊工藝方法不同，產(chǎn)品也不同：壓制、注射、壓注可以得到各種形狀和尺寸塑件；擠出可得到各種斷面的連續(xù)型材，如管、棒、片、薄板、帶材和各種異形材；擠出吹塑可得薄膜；擠出或注射中空吹塑可得各種瓶、罐、桶等中空容器；壓延可得薄膜、板材、人造革等。塑料的成型工藝方法與成型模具：塑料成型方法及其模具

壓注模注射模壓縮模吹塑模發(fā)泡模搪塑模真空成型模壓棍（模）擠出模熱壓印模彩印模模塑成型法3.1注射成型特點和原理

一、注射成型特點注射成型具有成型周期短、生產(chǎn)率高、能一次成型外形復雜、尺寸精確，帶有金屬或非金屬嵌件的塑件，易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，生產(chǎn)適應性強等優(yōu)點。但是注射成型所需設備昂貴，模具結構也比較復雜，且制造成本高。因此注射成型特別適合大批量生產(chǎn)。注射成型壓機注射成型產(chǎn)品

注射機的作用：⑴加熱熔融塑料，達到粘流狀態(tài)；⑵高壓、高速射入型腔。

顆粒、粉狀塑料注射機料筒加熱熔融充模冷卻固化注塑件注射機各組成部分：⑴注射裝置它的主要作用是使固態(tài)的塑料均勻地塑化成熔融狀態(tài)，并以足夠的壓力和速度將熔料注入閉合的模腔。⑵合模裝置它的主要作用是保證成型模具可靠，閉合和實現(xiàn)模具的開閉動作。⑶液壓傳動和電器控制系統(tǒng)液壓和電器控制系統(tǒng)是為保證按照預定的工藝要求（壓力、速度、時間、溫度）和動作程序準確地進行而設置的；液壓系統(tǒng)是注射機的動力系統(tǒng)；電器控制系統(tǒng)的作用是根據(jù)工藝過程的順序和時間，使各動力油缸完成開、閉模和注射等動作。二、注射成型原理塑化：指塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達到流動狀態(tài)并具有良好的可塑性的過程。注射機按塑化方式分為：柱塞式注射機和螺桿式注射機。注射機類型不同，成型原理也不同。⒈柱塞式原理：60g以下立式注射機柱塞式注射機存在的問題：⑴塑化不均勻：塑件內(nèi)應力較大①筒壁和分流梭的傳熱，沒有混合作用；②塑料導熱性差，外層塑料熔融時，內(nèi)層塑料還未熔融，等到內(nèi)層塑料熔融，外層塑料長時間受熱而降解。⑵注射壓力損失大：消耗壓實和克服塑料與料筒壁之間的摩擦阻力。（有效壓力30～50%）⑶注射速度不均勻：各加熱區(qū)中狀態(tài)不同，先慢后快（壓實）影響流態(tài)及塑件質(zhì)量。⑷注射量的提高受限制⑸產(chǎn)生層流現(xiàn)象：在分流梭中流動，容易形成層流并產(chǎn)生定向作用，使塑件產(chǎn)生各向異性；⑹清洗料筒困難：料筒與分流梭的配合間隙易嵌入塑料。合模注射保壓冷卻開模頂件合模注射螺桿預熱螺桿式注射機模塑工作循環(huán)⒉螺桿式原理：60g以上臥式注射機

特點：是一種間歇操作；塑化充