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模具的使用寿命与模具结构设计

来源:  发布时间:2017-08-11   点击量:961

      模具的使用寿命与模具设计水平、模具结构、模具材料热处理、选材、机械加工工艺、模具滑润等因素有关。根据有关人员对大量失效模具的分析统计,在引起模具失效的各种因素中,由于模具结构不合理而引起模具失效的约占25%,因此,设计合理的模具结构,对提高模具的质量和使用寿命将起到事半功倍的作用。

      模具的设计有哪些? 
      ⑴气孔的设计:抽真空成型的抽气孔设计是模具设计的关键,抽气孔应位于片材最后贴模的地方,如凹模成型时在凹模底部四周及有凹陷的地方,凸模成型时在凸模的底部四周等,具体情况视成型塑件的形状和大小而定。对于轮廓复杂的塑件,抽气孔应集中,对于大的平面塑件,抽气孔需要均布。孔间距可视塑件大小而定,对于小型塑件,孔间距可在20~30mm之是选取,大型塑件应适当增加距离。

      通常成型塑料流动性好,成型温度高,则抽气孔小些;坏料板材厚度大,则抽气孔大些;坯料板材厚度小,由抽气孔小些。总之,对抽气孔大小的要求是既能在短时间内坯材与模具成型面之间的空气抽出,又不在塑件上留下抽气孔的痕迹。一般抽气孔的直径是0.5~1mm,以最大抽气孔直径尺寸不超过片材厚度的50%为宜,但对于小于0.2mm的板材,过分小的抽气孔就无法加工。

      ⑵型腔尺寸:抽真空成型模具的型腔尺寸同样应考虑塑料的收缩率,其计算方法与注射模型腔尺寸计算相同。抽真空成型塑件的收缩量,大约有50%是塑件脱模后产生的,25%是脱模后保持在室温下1h内产生的,其余的25%是在以后的8~24h内产生的。用凹模成型的塑件比用凸模成型的塑件收缩量要大25%~50%。影响塑件尺寸精度的因素很多,降了型腔的尺寸精度外,还与成型温度、模具温度和塑件品种等有关,因此要预先精确确定收缩率是很困难的。如果生产批量比较大,尺寸精度要求又较高,最好先用石膏制造模具试制出产品,测得其收缩率,以上为设计模具型腔的依据。

      ⑶型腔表面粗糙度:一般抽真空成型的模具都没有顶出装置,成型后靠压缩空气脱模。抽真空成型模具的表面粗糙度太低时,对抽真空成型后的脱模很不利,塑件易粘附于模具成型表面不易脱模,即使有顶出装置可以顶出,脱模之后仍容易变形。因此抽真空成型模具的表面粗糙度较高。其表面加工后,最好进行喷砂处理。

      ⑷边缘密封装置:在抽真空成型时,为了使型腔外面的空气不进入真空室,要在塑料片材与模具接触的边缘设置密封装置。对平直分型面,将塑料片材与模具接触面进行密封比较容易,而对于曲面或折面分型面,密封有一定难度。

      ⑸加热和冷却装置:抽真空成型时用的塑料片材的加热,通常采用电阻线丝或红外线。电阻丝温度可达350℃~450℃,对于不同塑料板材所需不同的成型温度,一般是通过调节加热器和板材之间的距离来实现。通常采用的距离为80~120mm。

      模具寿命的高低在一定程度上反映一个国家、一个地区的冶金工业、机械制造工业的水平。

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