模具结构设计

模具结构设计（精选十篇）

模具结构设计 篇1

模具车间长54.5 m, 宽15.54 m, 檐口标高6.8 m, 单层厂房。结构为单层排架结构、轻型钢结构彩钢板屋面。总建筑面积843.35 m2, 本工程建筑结构安全等级为二级, 抗震设防为丙类, 按七度抗震设防 (0.15 g) , 设计地震分组为第一组, 建筑场地类别为Ⅲ类, 地基基础设计等级为丙级, 2004年11月份竣工。

该建筑柱下基础采用静压桩桩基础, 承台为2 000 mm×2 000 mm×600 mm的承台, 每个承台下为4根200 mm×200 mm的静压桩;墙下基础为带基础梁的条形基础, 基础为宽1 000 mm×高250 mm, 梁截面为250 mm×500 mm, 混凝土均为C25。±0.000以下墙体采用 MU10粘土砖, M7.5水泥砂浆砌筑;±0.000以上墙体采用 MU10承重粘土空心砖, M5.0混合砂浆砌筑, 墙厚均为240 mm。

地质勘测分析:场地软弱土层较厚, 属对建筑不利地段, 且③层淤泥质土易震陷, 故场地稳定性较差。

施工单位建造完使用四年后, 模具车间室内外地面下沉, 车间中部柱倾斜, 室内地面最大下沉360 mm (图1) 。内外砖墙均有多处严重裂缝 (图2) , 裂缝最大宽度30 mm, 呈现为斜裂缝;北侧外纵墙严重扭曲及倾斜 (向南倾斜, 最大水平位移为320 mm) , 平面呈S状 (图3) , 南侧外纵墙倾斜 (向南倾斜, 最大水平位移为230 mm) , 东西山墙面倾斜不明显;室内吊顶与隔墙因隔墙沉降已拉开 (图4) , 约沉降200 mm左右;室外散水及斜坡因地面沉降, 最大下沉量150 mm (图5) 。四周均产生通长裂缝, 宽度约100 mm左右 (图6) 。

2调查与研究

该模具车间出现问题后, 业主请求给予设计及加固施工, 以恢复车间功能。经对模具车间进行测量与拍照, 向厂方了解施工建设情况, 查阅了地质勘测报告。了解模具车间沉降变形状况。查阅车间施工图, 了解模具车间的结构情况。

在调查的基础上, 认为模具车间建成已四年, 沉降应当减慢, 大量的下沉不会出现。模具车间两端山墙基本完好, 屋面轻钢结构适变能力强, 有利于加固作业。在对车间基础加固, 对柱与墙进行适当的整修, 地面重建后模具车间可以正常使用。

3形成危房原因

3.1 设计

设计单位对地基分析与处理存在一定问题, 对原地基的不良构造评估不足, 所采取的对策错误, 造成模具车间下沉开裂。

3.2 施工

施工单位在施工过程中不按规程与规范所规定的有关内容执行, 是造成地坪大面积、大量下沉负有责任。

3.3 监理

监理工程师需要严格控制工程质量, 对施工组织设计或施工方案、施工管理制度、质量保证体系、测试单位与分包单位的资质、工程上使用的原材料、半成品、成品和设备的质量以及工程复核验收签证等都必须严格把关。从模具车间出现下沉开裂原因分析, 监理明显末尽到应有的职责。

4加固方案

该模具车间出现问题后, 业主请求给予设计及加固施工, 以恢复车间功能。经对模具车间进行测量与拍照, 向厂方了解施工建设情况, 查阅了地质勘测报告。了解模具车间沉降变形状况。查阅车间施工图, 了解模具车间的结构情况。分析造成裂缝原因, 与设计单位一起研究, 提出三套处理方案:①拆除现有模具车间的轻钢屋面结构、排架柱及墙体, 在原地重新建模具车间;②保留抗风柱、车间四个角柱及山墙, 对于明显倾斜及产生裂缝的墙体拆除重砌;③不拆除现有结构, 对所有发生倾斜的排架柱进行加固处理。

对三套加固方案分析对比后采用第三方案, 不拆除现有结构, 对所有发生倾斜的排架柱进行加固处理, 即凿除柱部分混凝土, 采用扩大截面的方式对排架柱进行处理;对于部分倾斜严重的墙体拆除重新砌筑;屋架与混凝土柱节点位置采取加强措施, 以保证屋架与排架柱有可靠的连接;拆除屋顶旧天沟重做天沟;地基及基础进行加固处理。

具体作法:①拆除室内地坪及室外排水坡, 挖回填土1 m深, 然后采用压路机分层碾压后采用碎石垫层的方式对地基进行处理, 以提高地基的承载力, 减少沉降;②扩大柱下独立基础截面, 采用锚杆静压桩加固, 提高柱基承载力;③加大柱子截面;④修复屋面变形部分;⑤修复室内天棚;⑥修复内外墙;⑦建立沉降观测点, 对模具车间进行沉降观测。

5加固施工

5.1 柱基加固

纵向承重柱用锚杆静压桩加固, 柱两根边长200 mm静压桩, 每节桩长2 m, 桩节之间焊接连接。

5.1.1 压桩工作原理 (施工流程)

5.1.2 压桩工作原理

5.1.3 施工要点

(1) 锚杆静压桩依靠锚杆提供反力, 由桩架与千斤顶加压, 分段压桩, 其工作原理见图7。

(2) 压桩孔上小下大为正方形, 孔口比桩截面大50mm;凿孔应避免伤及周边混凝土, 孔中原钢筋弯起保留, 待压桩后再焊接。

(3) 锚杆孔径比锚杆直径大4mm, 孔深为锚杆直径的12倍, 且大于300mm。锚孔与压桩孔, 周围结构及承台边缘的距离不小于200mm。锚杆采用光面直杆镦粗螺栓, 用锚固胶锚固。

(4) 压桩架保持竖直, 桩节、千斤顶及桩孔轴线重合, 垂直度偏差不得大于1%。

(5) 整根桩应连续压到设计标高, 压桩力应达到1.5倍单桩竖向承载边标准值, 并且持续时间不少于5分钟。

5.2 柱加固

在柱基加固完成后对车间排架柱进行纠正加固。加固前搭设排架用千斤顶托起屋面钢梁。然后凿除柱混凝土, 保留钢筋并对截面进行围套加固。围套厚度不小于100, 竖向配筋Ф12, 闭合箍筋, 钢筋通长设置, 下端锚固于柱基内 (见图8) 。

5.3 屋面梁复位

柱基加固完成后对车间屋面H型钢梁进行纠偏复位, 各梁端的复位以5 mm为一段, 分段同步进行。以保持屋面结构稳定。模具车间为轻钢结构屋面整体性较好, 屋面复位进行得比较顺利。

5.4 墙体加固

对开裂严重与位移大的墙体拆除重砌, 开裂较小的墙体采用钢筋网砂浆面层加固。钢筋网砂浆面层加固, 是在面层砂浆中配设一道钢筋网, 达到提高墙体承载力和变形性能 (延性) 的一种加固方法。优点是出平面抗弯强度有较大提高, 平面内抗剪强度和延性提高较多, 墙体抗裂性有较大幅度改善。

砂浆强度M10, 厚度35 mm。钢筋网采用钢板网, 规格为GW0.8×15×40。钢板网采用双面S形□钢筋以钻孔穿墙对拉, 间距900 mm, 并且呈梅花状布置 (见图9) 。

5.5 地坪加固

拆除室内地坪及室外排水坡, 挖回填土1 m深, 然后采用压路机分层碾压后采用碎石垫层的方式对地基进行处理, 以提高地基的承载力, 减少沉降。地面基层碾压后浇灌面层混凝土, 完成地坪加固。

6结语

模具车间加固后恢复了原车间功能, 已全面进入正常生产, 达到了花钱少, 建筑垃圾少, 环保效益好的目标。

摘要：模具车间因施工原因产生倾斜、沉降、墙面开裂形成危房。针对形成危房原因, 采用锚杆静压桩加固基础, 钢筋混凝土围套加固柱, 墙体钢筋网砂浆面层加固, 地坪换填加固, 屋面托梁复位的措施恢复了原车间功能。

关键词：钢结构,锚杆静压桩,钢筋混凝土围套,钢筋网砂浆面层,托梁复位

参考文献

[1]牛志荣.地基处理技术及工程应用[M].北京:中国建材工业出版社.2004.

模具结构设计 篇2

设计前认真检查要产品及展开图并作互换检查,检讨工程数,确定技术性要点,包括使用冲床吨位,闭模高,是否用外导柱等；如客户要求按客户意见设计,因技术性问题需变更应先知悉客户;设计时先规划模板取料:以展开图为准,小型模具单边加40-50,中大型模具60-70;确定模板数及模板是否(400*650以上)分段；考虑成本要铣磨的禁设计成线割；如有矩形脱块与大面积冲孔时设计应考虑两用(内外打共用);异形孔起割孔要以3mm为准,圆孔大于?14起割孔位置偏移4mm，小于?1.8线孔需注明细孔?0.3-0.5放电.25T以下用?40*50L模柄,中心孔?8.2,2-M8相距24mm；110T以下(含)用?50*60L模柄,中心孔?12.2,2-M10相距31mm；小于300x300的模板可采用标准模座BB,有精度要求可选用附钢珠型BR;上模座直接锁模柄的每边加25,不考虑模座是否超出上平面;80T以上的模座设计吊模螺丝或开U形码槽;夹码的模座单边加50,不夹码的模座单边加25;顺送大于300x300的模板或单发110T以上可采用自制模座带外导柱，有外导柱侧为模面+外导柱座+20，另边加25~40；垫脚用厚35~40MM，没有下托板则垫脚靠边，有下托板垫脚距模座边应在40~50以上,规划好组立图。

上模座厚度为30/35/40；上夹板为18/20/22；脱料板为18/20/22；下模座为35/40/45；当有许多冲孔及成形冲头时，则须加上垫板，并且热处理。M8螺丝间距80~140；M10螺丝间距120~180；下垫脚螺丝为M12节距在180~220MM之间；攻牙沉头考虑组立拆卸方便；辅助导柱小型模具装?12~18；中大型模具用?20~25辅助导柱以上；辅助导柱要考虑用距离或大小做防呆；如辅助导柱沉头的夹板厚20mm以下应在垫板沉头，并要做排气槽；小型模具合销用2*?8，中大型模具用4*?10/12以上；大成型块上的合销间距应在150mm以内；并设计工艺孔便于合销拆卸方便及修模用；连续模上脱板背面需设计料槽并注意工件落料与废料禁混合,最后切断时若废料要全部一块落屎,切边长度须大于一个步距;

机械手备外导柱长度=闭模时上座~下座-20,插入导套40~50深,导套长度以下模平直为宜,下模高以顶梢为准,不计定位高,抓起高度＜50 内导柱长度开模时露出脱板20以上,闭模时为防空打打爆,垫板钻导柱让位孔

尺寸标注要以模板左下角为基准点(0,0),做到重要尺寸应标注公差和字母代号,并作注解说明,如有异形细孔需外移作局部放大图;客户编号工程号要标注在显眼的地方,使用公司统一图框和模具编号,例:东茗第三工程下模板为A004-XXX-3DIE,其中XXX为产品编号

设计完成后要作全面检查如结构方式，模板规划，有没有掉孔，定位是否正确合理,让位有没有让够,螺丝孔是否合理,脱料力是否足够;尺寸标注是否完整等;并作电脑图档检查;电脑图层分O层,铣钻层,线割层,DIM层,TEXT层

设计异形冲头或冲铝料时若刀口在2.0宽度以下要做补强，如有多个需做防呆，固定方式以挂耳，穿销或磨槽塞垫片用螺丝头压(即快换方式)；一般情况下禁设计用点焊固定方式, 点焊的挂耳易拉断；圆冲?2.5以下用H冲自行加工成A冲;脱料板入块要有止付螺丝或用螺丝垫付片固定,多则用背板压死,禁用点焊固定,设计规划脱销时要均衡，脱销四分点距折边2.5~3mm为宜, 脱销间距25左右,但上下模脱销位置不要重叠；下料模产量小时考虑优力胶，大行程折弯成形模用绿色弹簧。

(1)黄色轻小荷50%,浅兰色轻荷40%,红色中荷32%,绿色重荷24%,茶色重荷20%

东发弹簧(30万回)用上表的最大压缩量80%以内使用寿命最长,由弹簧直径,颜色查其荷重弹簧预压量=0.03-0.05*弹簧自由长,弹簧力kg=定数*压缩量m/m

(2)冲裁力P=剪口周长L*抗剪强度S*料厚T；抗拉=抗剪/0.8;抗剪强度S查表

AL=8 CU=25 PCU=30 SPCC=35 SUS=60

脱料力F=(0.07-0.2)*冲裁力P;超薄料取0.07,3mm以上料厚取0.2

弹簧支数=脱料力/弹簧荷重;若不够位置可考虑打杆脱料

(3)常用弹簧规格: ?

16、?20、?

22、?

25、?30.一般情况选用绿色弹弓,如有特殊要求按实际需要选用其它颜色,如小剥板要求压缩量大时用黄色线簧

(4)弹簧分布要集中在冲孔成型冲周围,密布冲孔分堆冲不斜排

1.复合模下料案内销位置应考虑是否大块料分成3~4pcs冲,设变修改后的图面要注意案内销和用料规格的变化.为节约用料采用调头冲时可考虑两只小导柱只装一方.2.复合模冲凸位时,模须打死可在上夹作镶件或在下垫与外脱间限位,内脱与外脱力要大,且外脱要高出模板作压料;切边冲,大凸苞冲需固定在夹板,凸苞附近冲孔冲头要短,拉料后冲.3.复合模下料时可冲出对称产品防反定位孔

4.成型模加合模导柱,摆杆成形脱料结构需加顶杆;内脱上的案内块做死或侧面锁在内脱上,以防擦伤产品;如产品内孔? 4,案内孔+0.005,案内销磨头部? 3.9,案内孔用第一工程冲孔,外形精定位斜15°+0.03,材质SK3或SKD11,HRC58,滚轴成型时上公模向内退0.1,下模折刀位置不变,成型间隙T+0.1以防擦伤产品,下模折刀两端攻牙锁挡块或镶固定键固定滚轴,间隙0.1以便滚轴转动.5.推平模,摆动成型模下模动块如果有强度可以不用限位滑轨,侧面挡块,而设腰形孔梢钉,节约模具用料,上摆动成型块回弹角3~ 4°绕内R折,下模动块成型面偏出＜半圆＞料厚;如果吃料压伤下动块要后退,折铝件圆棒下动块设转盘或塞硬塑胶成型

6.结构复杂的上下凸包要在封闭线框引线注记说明,方便线割,上下模均设顶梢,异形凸苞回压0.2,异形两端线割,余部研磨放电.凸包时加设凸筋防拉料,再开复合模

7.向上抽大包,下模做共用小剥板,对向面废料保留做死入子垫平,向下凸包,凸包冲从脱板割出共用件垫高,底面沿周倒角,腰形凸包冲与对向面等大或小0.5T,下模做死设顶梢,回压时脱板平压不割

8.向上冲桥下模做活动,对向面+0.02废料保留做死入子垫平,脱梢设在两端,不可在刀口侧＜含半剪切舌,凸包＞;向下字印入子做在脱板凸高0.2-0.3,要防呆;

9.凸包避位处有冲孔或成型块附近有避位挖入子铣位;折弯附近有冲孔或壁部有抽牙要预设压线,割斜100°梯锥;折弯同时压线须磨直身状;四周磨压线之角部可挖入子放电.沙拉孔或冲孔离料边很近挖入子兼管位,防孔挤变形;切边料向外挤除了设挡块,可以切除它

10.抽牙多考虑预冲孔,向下抽M3牙下模单+0.02内设?4顶销,#8-32牙预冲?2.5,冲子?3.75,底孔?4.75,抽牙冲此冲孔冲头长3mm.向上抽牙,下模定做?10活动衬套,内孔要分段研磨注明公差,抽牙冲外套?6/8茶色弹簧,攻M10/12止付螺丝.11.铆钉?6预冲?6.1,铆合模铆钉朝下,下模割孔?6.1,内设?6顶梢.沙拉孔预冲双边+0.5,沙拉保证下端面孔;另一种沙拉孔的方法是先压锥,冲头断面取产品断面梯形部分斜度单边拉大0.1,下模入子内孔深沙拉为下端面孔直径,浅沙拉内孔为下端面孔d-0.1,第二步冲孔,深沙拉冲d+0.2,浅沙拉冲d+0.1;深沙拉还可以分三步,先预冲孔为下端面孔d-0.5,第二步同上压锥,第三步冲孔即取下端面孔d

12.铜铝等软料或1.5以上的厚料或冲压吨位大于110T的模具,做限位或脱料板背面要磨料槽

13.薄料因公差微小,冲孔取公差中上值,防止客户首件检查尺寸超出公差上限;

14.SOMA非金属材料及精冲模冲裁间隙极小,0或负间隙,如Lumirror t=0.1单剪+0.002;模架用滚珠钢板两柱模架;脱板下模采用无给油(直)导柱(套),上夹脱板上模冲头割一修三;各板平面度控制在0.005以内

15.铝材粗抽精拉模采用倒装复合模结构.其一,止高柱高度不一样,粗凸出t-0.1,精凸出拉伸高+1

其二,拉伸负间隙不一样,粗-0.02即上内脱依3D外形加大0.5,下公依3D内形加大0.52

精-0.07即上内脱依3D外形±0,下公依3D内形加大0.07;其三,粗抽内脱做整体外形,精拉内脱加做局部脱料;内脱与下公都设脱料镶件,加2-?3排气孔,在上下夹板磨排气槽

16.爆片模切开及预折方向应与成型方向一致,而且切舌时根部内移磨R保证切到位又不会有切印;向上预折时尾部要尽量高出模面防变形压痕;预折,山形折上公行程大管不到时可在脱板作镶件,上公做宽,即脱板上?p状的左中右三个孔

17.压毛边产品倒角0.2~0.3,拼块高0.5,超进0.5,做等高共用件活动或装顶梢

18.黑皮料比实际板厚0.15MM,注意弯曲间隙;薄片成形冲做折弯内线,方便修模

19.注意整理冲头入子及成型块时扣位和成型方向有无设计反向错;上背板过孔应参照上夹板,切不可以上脱板为绘图基准;以下模板为基准修改过的图面,注意上脱与上夹的修改;

1.顺送模预冲?3.04,引导冲?3做在脱板,以便折模尽量只折脱板,下模单+0.02,上脱两侧设?3顶梢;上脱在最后出料处设顶梢防粘模

2.顺送模结构复杂需留1-3空步便于客户设变,折弯需预弯＜折弯线外偏0.4T＞或压线＜折弯线外偏0.28T＞

3.顺送模若手工送料,定步距可以先冲工艺切舌,下一步设浮升挡块,用脱板把切舌打平;自动送料要考虑设计安全梢;

4.高速啤时对刀口间隙小于0.02或月产量5万总产量超出100万的模具其易断易磨损的冲头应设计成快换结构,夹脱板之冲头间隙单+0.01滑配;下模刀口要做入子,易堵屎的刀口入子及活动块设计成螺丝锁入型,并攻起模牙或在下座垫加顶出孔;

5.高速啤时片厚小于(含)0.3或月产量5万总产量超出100万的模具其脱板与下模要设计辅助导套

6.高速啤时对直径小于2.0的圆冲或相当边长小于1.5的异形冲要作补强或做扶持冲头,必要时在脱料板作二级扶持入块;

7.高速啤时对直径小于1.2的圆孔或相当边长小于1.2的异形孔在脱料板要镶入子,止挡板设计冲头扶持孔(直单+0.01~0.015,脱板与止挡板割合梢定位)

8.高速啤模座大小要适应冲床台面,闭模高度等参数

9.对料薄≤0.5步距≤10或料窄≤30的料带导向方式依次优先选用导向浮块,固定导料板,两用梢;

两用梢让深H=e+H1-(A+t)/2,其中e为开槽下平面至顶面高度设为7,H1=料槽深,A=开槽高

10.顺送模飞边大面积逃料与两用销干涉,如同时有下垫,下夹落屎孔可以线割,以防大面积逃料,N折的边要先飞,切边冲可分段;

11.顺送模的送料要顺畅,脱料块倒角抛光,条料是否用废料刀或卷带回收,吹气活动销下垫设弹簧,下模座攻接口牙.12.顺送模连剪带折时,折弯成型冲要做斜刀口,下模加插刀上脱做斜楔压料,以免把料带带起卡住;若往上折可采用复合倒装结构,下公镶活动块;

13.顺送模滑块自锁要注意自由空间足够滑块装入,上背板厚度要足够,因脱销弹弓考虑用止付螺丝;

单冲模报价(HK)=＜下模板V*7.9*Price*3+线割,五金,模座＞*1.4

连续模报价(HK)=＜下模板V*7.9*Price*4+线割,五金,模座＞*1.8

SUS弹片模报价=＜下模板 V*7.9*Price*4+线割,五金,模座＞*2

A3=8,D2=40 ,SKD11=60,CR12=18,45#=10,研6,热13

模架=模座*2＜含加工研磨＞+外导＜双柱?38为600元,附钢珠800元＞

镗外导孔1个30元;攻吊牙1个20元;外导长200导套80以内,增高1MM加2元.送尺折弯自动模

1.落料公上应装顶针,以利产品能顺利落到底,或不粘于公上带走

2.落料孔直身,以免产品落料偏斜而影响送料

3.下垫板应用硬钢以防磨损

4.送尺推料端应做成 Γ型,以方便送料

5.首次折弯在模上的,从该折弯步起即不要脱料板,便于送尺送料,且止步压弯凹模面应低于其它冲孔凹模面

一个送厚度以上的距离,便于带料从送尺上送过

6.凹模应有足够厚度,以便磨送尺通过槽,或者让压弯镶件

7.镶件与公均需用生钢制作

8.对于副模上压弯,且压弯公装在下模的,应用孔式小固公板,便于更换压弯公

9.脱料板一般装于下模以便送料;副模压弯公应单独做公类固定,且固定在上垫板上,以便直接拆卸修理

要经常回顾设计中的疏忽与不足,设计与实践中遇到的问题点 0(0%)

要重视现场解决问题，把问题点记录下来 0(0%)

设计要与工模/生产协力合作在探讨中共同寻找解决问题的方法 0(0%)

模具设计改进分析 篇3

【关键词】模具设计；改进优化；制造技术水平；提高

模具在工业生产里的重要性不言而喻，它是工业装备的基础设施，在工业的塑料制品当中有一半以上的精细加工零件是由模具塑造成型的。因此，在中国的基础工业当中，例如机械、电子、汽车、轻工、化工冶金等各个领域，模具的应用范围占据着广阔的市场资源需求。但是，在模具制造设计方面，国内仍然处于计算机辅助工程设计应用刚刚起步的阶段，有很多的技术和经验还需要向国外模具行业学习和借鉴，经过若干年的发展，我国的模具在设计改进方面必然也会取得可喜成绩的。

1.我国模具生产设计出现的问题

我国国内的工业模具设计虽然发展经历了十余年的历史，但是在模具现代技术的应用上却落后发达国家很多。比如一些模具的精密加工设备在生产设备中的应用比重还非常低，计算机辅助设计技术没能够和模具设计紧密结合。在比较大型或者精密的模具生产中，中国只能够依赖于国外先进模具的进口。我国模具生产设计中出现的问题主要表现在以下方面：

1.1模具设计生产的精密化程度不高

很多国内的模具生产厂家由于工艺设备与技术手段的水平条件各有不同，所生产的模具质量也是参差不齐，有的模具厂甚至仍没有走出手工制作模具的传统时代，依旧保留着人工计算和图纸画设计，这种无电脑智能化的模具设计严重影响了模具设计的精确度和质量。另外，受到市场价格的限制，我国国内模具生产商多数采用2Cr13和3Cr13不锈钢制的材料后再做精密度加工处理，而国外的模具厂商则采用专业型的模具不锈钢材料，在耐磨性、抛光亮度和防腐蚀度等方面都比国产材料高出一个等级。

1.2计算机辅助设计技术还处在不成熟阶段

计算机辅助设计技术，简称CAD，是工程设计技术领域内的核心技术。在欧洲大陆和北美地区的多数发达国家中，计算机辅助设计技术已经完全渗透到模具生产设计中去，其中三维立体图像设计普及率占到了八成以上，而我国模具生产在这一技术应用方面还不满30%。特别是计算机辅助工程技术应用到冲模设计中，以此来模拟模具金属外部变形的全过程，并且分析模具表面单位面积上所承受的附加内力和受力的分布状态，预测出模具是否有破裂、起皱、回弹等缺陷问题。而目前我国能够采用计算机辅助设计和工程技术的企业数量上还很少，其中绝大部分都有技术水平上的缺陷。长此以往，我国国内的模具生产厂取得的经济效益必然会受到影响。

因此，面对这些缺陷问题，我国国内的模具设计改进应该朝着提升模具制造水平技术和优化模具设计体系这两个方面的方向来改进。

2.提升模具制造水平技术和优化模具设计体系

2.1模具加工技术必须朝着高精度方向发展

模具加工涉及到多种环节，其中模具成型面，包括型腔和型芯等的加工是最为关键的部分。高精度加工主要运用电子计算机编写程序技术的改造来完成，在加工方法上模具操作人员可以采用最为先进的等高线加工方法等多种方法来实现模具表面的精细加工。特别是在无法保证模具边形二维刃口镶块加工的过程中容易出现人为损伤的情况下，操作人员一定要将这道工序安排在专用的镶块加工生产线上来完成，使加工的准确精度达到标准，销钉的装配定位完全符合工序要求，同时保证制件模具在表面沿边上不会出现较多的毛刺。

达到模具的高精度加工标准，有利于实现模具表面减少钳工夹痕或是没有钳工夹痕的目标。一旦模具进行高精度加工之后，模具的表面基本上都不需要经过频繁多次的修复处理，唯一的一次修复也只是利用油石推磨将模具表面凸显的一些光滑圆角拉伸延展平整，这样可以确保试冲模制件的合格率达到八成以上。

2.2合理利用模具生產中的质量检测

由于模具生产不是自动化的批量生产，在保证模具质量方面仅仅依赖于模具制造车间里的检验人员既影响了模具的生产效率，又起不到把关质量检测准确度的效果。因此，质量问题的检测应该贯彻到模具生产每一道工序环节中，只有这样，在生产过程中才能有效保证其质量，而不是单纯只凭借检验人员的力量来完成检测。只有在完成每道模具生产工序当中重视了日常质量检测量的积累，模具的型面检测工作（像测量拉伸延展圆角、弯曲表面的抛光和顺滑程度等方面的工作）才能够为质量监控积累很多经验，那么对于检验工具的要求反而不是那么严苛，质量检测就顺理成章地处在一个自由宽松的环境下。

2.3模具设计分工细致，提高设计员的专业化水平

传统的模具设计流程一般是生产商接到产品的数学模型之后，首先制定工艺方案图的设计，经过相关的审核部门批准之后方可实施，如果在设计过程中出现了问题，操作人员还需要回过头来重新更改工艺设计方案，在全部完成之后才将图纸拿到建模人员那里进行工艺的建模活动。这种流程做法既繁琐又降低了工作效率，所以必须要按照工序设计、模面设计和结构设计的三个步骤来重新优化模具设计体系。这样一来，人员操作的专业化就得到了细分，每个人在一定时期内负责某项专门的工作，这有利于专门的设计人员来研究和开发计算机辅助设计在模具生产中的应用，提升整个模具企业在短期化内可以达到的技术水平。也就是说，一个模具设计员在一定的时期既能够将所设计模具的要点基本掌握，还能够应用计算机电脑的辅助设计功能带动模具行业效益的提升。

3.结束语

总而言之，我国模具设计的改进和提高还有很大的发展空间。只有那些善于提高科学技术含量和优化设计体系的模具企业，才能够在激烈的模具市场竞争中获得生存发展的空间。目前，国内的模具生产厂商已经意识到国内模具在技术方面与国外企业相差了很大一段距离，他们依靠社会各个机构的科研投资，加大模具技术改进力度，相信用不了多久一定能取得市场消费者的认同。 [科]

【参考文献】

[1]艾合买提·沙迪尔.冲压模具精加工分析[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010（03）.

[2]宋佐涛，聂兰启，曹新艳.轴承盖冲压工艺分析及模具设计[J].精密成形工程，2010（03）.

[3]李光耀，王琥，杨旭静，等.板料冲压成形工艺与模具设计制造中的若干前沿技术[J].机械工程学报，2010（10）.

模具设计实例 篇4

注射成型是热塑性塑料成型的主要方法之一, 可以一次成型形状复杂的精密塑件。手机后盖塑料模具的设计, 采用ABS作为塑件的材料, 单分型面, 根据模具的型腔数目以及最大注塑量、注射压力、锁模力、模具的安装尺寸等因素选择了注射机, 选择成型零部件的尺寸;扇形浇口;利用直导柱导向, 斜滑顶杆顶料, 斜滑顶杆侧抽, 同时完成侧抽和顶出完成脱模, 如此设计出的结构可确保模具工作运行可靠。

二、研究的目的与意义

以手机后盖模具设计为例介绍模具设计的过程其目的在于了解聚合材料的组成、分类、物理性能、化学性能、流动特性等;掌握塑料成型的基本原理的和工艺特点, 熟悉成型设备对模具的要求。正确分析成型工艺对塑料制件结构和塑料模具的要求;掌握塑件成型模具设计的工艺特点和计算方法, 能够根据工艺要求进行模具设计;初步掌握现场分析成型制件缺陷产生的原因和提出解决措施的能力。

三、采用的设计方案与技术路线

具体步骤如下: (1) 初步估算塑件的体积及质量。该产品材料为ABS, 查手册或产品说明得知其密度为1.03g-1.07g/cm3。收缩率为0.4%-0.6%。计算其平均密度为1.05g/cm3, 平均收缩率为0.5%。使用PROE软件画出三维实体图, 软件能自动计算出所画图形的体积。通过计算塑件的体积V塑=4.185cm3, 可得塑件的质量为M塑=ρV塑=1.05×5.24=4.394g, 因为一模两腔所以M=4.394×2=8.788g, 式子中ρ塑料密度g/cm3。由浇注系统体积V浇=5.535cm3可计算出浇注系统质量为:M浇=ρV浇=5.535g×1.05=5.812g。因为一模两腔故V总=2V塑+V浇=13.905cm3;M总=M塑+M浇=14.6cm3。 (2) 初选注射成型机的型号和规格。 (3) 初选所需要的模架结构。模架是设计制造塑料注射模的基础部件, 其他部件的设计与制造均依赖于它, 选择模架要根据制品的尺寸及大小, 同时考虑注射机的参数。 (4) 标准紧固件的选用。标准紧固件主要是螺钉。螺钉是日常生活中最常用的标准件, 将螺杆直接旋入被连接件之一的螺孔内, 螺钉头部即可将两被连接件紧固, 其规格和尺寸均有相应的标准, 设计的塑件模架中主要采用内六角螺钉, 包括M5, M6, M8和M10, M14不等, 长度根据不同需要选取。 (5) 最大注塑量校核。注塑机的最大注塑量应大于制件的质量或体积 (包括流道及浇口凝料和飞边) , 通常注塑机的实际注塑量最好为注塑机的最大注塑量的80%, 所以, 本次设计选用注塑机最大注塑量:0.8V机≥V塑件+V浇。式中:V机—注塑机的最大注塑量, V塑—塑件的体积;该产品V塑=8.37cm3;V浇—浇注系统体积, 该产品V浇=5.535cm3。故V机≥ (V塑件+V浇) /0.8= (8.37+5.535) /0.8=17.3812cm3。在此选顶的注塑机注塑量为125cm3, 所以满足本次设计的要求。

四、设计技术数据及设计要求

(1) 设计技术数据。根据客户提供的ID效果图及配套的主板, 设计外壳结构。 (2) 根据主板上的电子元件设计壳体结构。 (3) 设计要求。结构设计合理, 图纸图面清楚, 标注完整, 设计和绘图过程符合国标要求等。结构设计严格按手机行业标准易生产的前提下简化设计, 对应的模具设计照外壳尺寸设计, 且水口设计、分型面合理, 尽量简化模具结构, 便于生产。由于结构复杂, 所以会对脱模产生一定的影响, 对脱模机构要求较高, 由于塑件之间有配合, 所以对模具精度要求较高, 对CAD制图软件的操作技巧。

五、结论

目前, 我国经济仍处于高速发展阶段, 国际上经济全球化发展趋势日趋明显, 这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面, 国内模具市场将继续高速发展, 另一方面, 模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。因此, 预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展, 各行各业对模具的需求量越来越大, 技术要求也越来越高。模具其发展重点应该是既能满足大量需要, 又有较高技术含量, 特别是目前国内需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。因此, 一些重要的模具标准件也必须重点发展, 而且其发展速度应快于模具的发展速度, 这样才能不断提高我国模具标准化水平, 从而提高模具质量, 缩短模具生产周期, 降低成本。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势, 因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。

摘要：以手机后盖模具设计为例介绍了模具设计的过程及需注意的问题。

关键词：塑料模具,塑件的体积,模架,设计方案

参考文献

[1]李建军, 李德群主编.模具设计基础及模具CAD[M].机械工业出版社, 2005

模具设计面试 篇5

1.产品壁厚分析！UNIGRAPHICS-molding-anysis-thickness anysis.Target:检查产品是不是有壁厚不均匀处。­

2.模流分析！确定进胶点，进胶方式，验证产品填充的可行性，深入了解产品熔接线、气泡所在位置以及缩水严重位置。设法弥补上述不足。­

3.产品拔模。作用：使产品脱出时，不拉伤产品，完美实现易脱。­

4.流道系统布置。均匀冷却。­

5.以产品构想顶针所在位置。­

6.结构分析。指出PL线所在位置。明确前后模。确定滑块、斜顶机构。­

产品分析远比以后的每一步工作都重要。好的设计取决于好的思想。­

补充：分模，作出分型面，比较难，出错的几率比较小;硬砍，分模比较容易，不小心出现倒扣也常有的事。大胆心细！­

基本上每个作设计的都有自己的或者工厂的一套库。我今天也在搞HASCO的标准。公司想让模具作得好，却不愿意订购昂贵的HASCO标准件。仿！是很有效和提高自己的最好方法。­

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经典模具面试问题 ­

昨天去面试时的一些问题，有兴趣的朋友可以看下，或许你教知道，但你未必都能在很短的时间内，理清思路回答出来。

1、结晶形和非结晶形塑料的区别在哪里？一样说出五种。

2、你常用的模具钢有哪些？不同钢材有何区加别？NAK80和S136的区别在哪里？NAK80有何特点？如果模仁用H13，斜顶用什么料，为什么？

3、模具设计中的重点是什么？从重到轻的说。

4、热流道模具设计时应注意什么？

5、卸螺纹模具设计时应注意什么？重点是什么（1）结晶质 是矿物内部质点(分子、原子、离子)作有规律的排列，形成一定的格子构造的固体，称为结晶质(晶体)。质点有规律的排列的结果，表现为有规律的几何形体。自然界大部分的矿物都是晶体。（2）非结晶质 凡是矿物内部质点(分子、原子、离子)作无规律的排列，不具格子构造的固体，称为非结晶质(或非晶体)。这类矿物分布不广，种类很少，如火山玻璃。结晶形塑料有：PE,PP,POM ,PA6,PBT,PET,PA66,PA6T,PA11,PA12 非结晶形塑料有：ABS，PVC，PMMA，PS，PC，PPO，PSF，PES，PAI，PEI 2.常用模具钢：P20、718、718H、S136、S136H、NAK80、NAK55、738、738H、S55C、H13、SKD、合金铍铜、DF2、8407、2311 NAK80不用热处理，预硬钢，硬度在HRC30多度，镜面效果佳，放电加工良好，焊接性较佳。适合电极及抛光模具，NAK80抛光料纹比较明显。S136要热处理，硬度HRC48－52，高镜面度，抛光性能好，适合PVC，PP，EP，PC，PMMA。如果

模仁用H13，斜顶用DF2。

3、模具设计中的重点：1模具整体布置合理，2分型面的选择3流道的布置，进胶口的选取4顶出装置5运水布置6排气的选择7分模时注意拔模角，镶件的抽取，擦位角的处理，材料的收缩选取8加工图应详细，但求简单。

3、能脫模！易加工！頂出易！H13也就是欧洲的2344，日本的SKD61同类的 H13是软料，材料的淬透性和耐磨性很好，一般可用在30万啤以上的模具，热处理后可达到56HRC，一般常用 的硬度也就在48~56HRC间。对于一般的斜顶材料，要求其表面硬度高，内部又要有一定的韧性，所以如果模仁用H13的，加硬后到52HRC时，斜顶可以用NAK80等这样的预硬刚，对于一般大公司里都要求模仁材料不能与斜顶同料，如果客户明确指定同料，热处理后都必须比模仁料正5HRC或负5HRC，以防成型过程中烧死或咬伤，也会改善其的耐磨性能。一般都不太推荐用420类的做斜顶，因其是不锈钢，容易烧死。

3、模具设计中的重点是什么？从重到轻的说。重点是结构.如果最大可能地简化结构,但又要保证模具质量,公司就会从中挣取最大的利润.当我们接到一个产品,第一个问题是找出最大分型面,大概地确定前后模,然后在此分型面的基础上再分析前模结构,后模结构:镶件,行位,斜顶,其它辅助机构.结构的思路清晰后,下一步是考虑加工,从而确定结构的合理性:镶还是不镶;应该CNC还是线割;应该CNC还是雕刻等等.结构影响加工,加工牵连成本及交期时间.那么我们如何最大可能地简化模具结构呢?一方面与客户检讨产品当时,要着重指出产品给开模带来的出模问题,是否把产品改善:另一方面,模具设计前是否在公司内召开会议,征求多种可行结构建议.从加工与客户要求的角度确定最终方案.4、热流道模具设计时应注意什么？ 1:热流道系统的取向.2:冷却的合理性.­

另寻HASCO标准，希望有朋友资料MAIL一分 ­

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关于模具 ­

在网吧，没有图片，没有事例，自己凭记忆讲讲细水口模具。­

三板模一般为点进胶，料头在模具中直接与产品分开，这是实现自动化生产的最好的例子。下次有空，传一个三板模的动画，就显而易见了。三板模由于中间板和A板存在运动，所以为了保证模具的稳定导向，和两板模的一个不同点就是模架的导柱装在定模侧，而导套装在动模侧。三板模的料头在A板与中间板之间取出，因此拉料针一般装在面板上，用灌嘴实现固定。­

三板模多的一次分模。­

现方式一，模内拉杆式，拉杆的材料为S50C，可以单独使用小拉杆（如果脱料行程比较短），也可以使用大小拉杆连接。­

实现方式二，模外拉板式分型，在A板与面板之间需要加弹力胶。­

三板模还需要在分型面上设置尼龙拉钩（树脂开闭器），尼龙拉钩底部埋进B板3MM。­

讲到分型面，随便提一下虎口，导向合模作用。一般凸起虎口高度比凹下的虎口高度小1mm,避空，例，10mm,9mm。斜度为10度左右。大小依据模仁大小。­

计算克重，ABS材料密度1.05G/CM3，收缩率0.006。分清产品是否放缩水，没有放最好。如果有，先要将产品放到原始大小。然后利用UG里的分析-质量属性-体积，分析产品的体积，然后计算就OK了。一般还需要计算出料头重量，那么先要画出料头。以前我一直是作箱体-减，实在是太麻烦了。新方法：沿曲线扫描，引导先就抽取流道先，截面为流道截面，2分钟OK！­

两板模也可以实现潜进胶，从产品的一边叫料。分型面向A板方向反潜，角度与开模方向成40-50度角。­

做2D需要很强的功底，如果觉得2D乱，可以在出模仁图时将顶针单独拿出来出图。­

公司里做产品分析用的是最简单的MPA，实在是没什么效果，看看而已，本人还是认为MPI比较专一。­

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工作累积（塑料模具）­

透明件的产品 不能有痕迹 抛光要好 就要用硬的材料 容易抛光 HRC45以上 比如SKD61淬火 ­

滑块座P20钢 ­

顶针SKD61 SKH51 ­

斜顶 滑块头部 用的刚才和 模仁相同，NAK80 SKD61 ­

斜顶座P20钢，斜顶导滑块青铜料。滑块压块DF2。­

圆柱形的料订料时长度加长20MM，方便车床夹。直径加5MM。­

直径小于20mm的圆柱形镶件可以用顶针代替，小于直径16mm的斜导柱也可以用顶针代替。­

上面是一些关于模具材料方面的零碎的东西，希望对于大家有用。今天上班犯了个错误，模具上刻字刻成正的了，要命。补焊，重刻！郁闷！­

最近还在帮项目那里搞英制的产品图。我的做法很简单。把产品导出来，然后新建UG的英

制为单位的图档，然后再出图。哈，CAD里搞搞就出来了。记住要检查导出来的产品有没有缩水啊，搞错了，就要重新来了，烦！­

产品拔模，主要是产品好脱模，使产品在横向有12-15丝的间隙，斜度只是表现形式。­

上下插穿位，最好不要留尖角！­

脱扣板级进模具设计分析 篇6

关键词：级进模；冲裁；弯曲；排样

中图分类号：Z89 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）27-0001-02

1 加工工艺性分析

冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。在满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素，根据这一要求对该零件进行工艺分析。冲裁件零件图，如图1所示；冲裁件展开图，如图2所示。

图1 零件图 图2 展开图

本制件为脱扣板，材料为10钢，厚度为3 mm。零件尺寸公差要求较严格，特别要保证折弯部分尺寸。由于该件外形相对简单，形状规则，生产批量大，适于冲裁加工。

工件有两处弯曲，一处起凸包。主要工序有冲孔、冲裁、弯曲、落料。若采用单工序模具，虽然结构简单，容易制造，价格低廉，但加工精度和生产效率低，不适合用于大批量生产的零件。复合模要在一副模具中完成几道冲压工序，该工件有冲裁、冲孔、弯曲、拉凸包等多道工序，在一套复合模中无法同时完成，同样需要多套模具。虽然级进模结构复杂，价格也较昂贵，但是级进模有自动送料和自动出件等装置，适于制件的大批量生产，生产率高，冲制件质量可靠、稳定，可以完成冲裁、冲孔、弯曲、侧冲、切边等多道工序，生产效率高，模具寿命长，可有效保证工件尺寸精度要求。通过对上述三种方案的比较，最终确定采用级进模成型方案。

2 冲裁设计与工艺计算

2.1 工位布置

对于本制件而言，主要问题在于浮料装置的设计、弯曲方向的选择、弯曲工序的工位设计。通过对零件图的分析，可知：应先冲孔后弯曲，又由于制件厚度大（达3 mm），孔边距较小，需先冲外形后冲孔，以防止孔发生变形，影响加工精度；拉包工位应安排在冲裁工序之前，否则会引起制件变形，产生较大的尺寸误差，若拉凸包方向选为向下，会导致无法设置浮顶器，因此拉凸包方向只能选为向下；在弯曲工位后必须在卸料板和凹模上开让位槽，以保证顺利送料。

综上，具体工位安排顺序为：冲孔——拉凸包——冲裁——冲孔——弯曲——校正弯曲——切边落料。

2.2 排样设计

对于冲裁—弯曲的多工位级进模排样一般都是先冲孔，再切掉弯曲部位周边的废料，然后进行弯曲，接着切去余下的废料并落料，切除废料时，应注意保证条料的刚性和零件在条料上的稳定性。对于靠近弯曲带的孔和侧面有位置精度要求的侧壁孔，则应安排在弯曲后再冲孔。对于复杂的弯曲件，为了保证弯曲角度，可以分成几次进行弯曲，有利于控制回弹。

该冲裁件材料近似方形，若采用横排排样形式，由于制件有双向弯曲，且要拉凸包，会使模具布局复杂化，不能保证顺利送料，所以不予采用；若采用直排排样方式，因为制件双向弯曲，只能采用中间载体拍样形式，该排样形式能够满足制件成形的技术要求。经比较，决定采用直排排样。

排样图共有11个工位，如图3所示。

图3 排样图

第一工位：冲导正销孔；冲Φ6孔。

第二工位：拉凸包。

第三﹑四工位：冲工件外形。

第五工位：冲2×Φ7孔；冲M6螺纹底孔。

第六工位：导正让位。

第七工位：双向弯曲。

第八工位：导正让位

第九工位：校正弯曲。

第十﹑十一工位：中间载体冲裁，废料从孔中漏出，工件脱离载体，从模具右侧滑出。

3 模具结构特点及主要零部件设计

3.1 模具结构特点

模具结构特点有以下三方面：

①采用两侧浮料导料销加中间浮料销设计，既能满足前几工步的导料要求，又能保证切边后条料的浮料高度；

②上下模上设计四个内导柱，可有效保证模具配合间隙，模具不易因间隙偏而损坏刃口，同时保证了加工零件的精度；

③采用两次折弯工艺，能有效保证折弯后工件尺寸精度，防止折弯回弹。

3.2 模具主要零部件设计

3.2.1 模架及导向零件设计

模架及导向零件设计包括：模架是由上模座、下模座、模柄及导向装置组成，对模架的基本要求有以下几方面：

①应有足够的强度与刚度；

②应有足够的精度；

③上下模之间的导向应精确。

模架的导向装置是指在上下模座上安装了主要由导柱﹑导套等零件所组成的导向副，有了它，上下模相对运动时，对应位置始终沿着一个正确的方向运动，从而达到精密冲压的目的。

由于该工件所需冲裁力较大，精度要求高，大批量生产，所以模架选用铸铁四导柱模架，材质HT250；导柱选用大连盘起的级进模用滚动导向组件，可有效保证冲裁精度，延长模具寿命。

3.2.2 模柄设计

模柄设计：模柄即模具安装柄，用于模具在冲床上的装卡。多用于小型模具，由于小型模具的可用于安装卡紧的空间有限而设计的，大型模具由于其自重受力原因无法仅仅靠中部一点卡紧保证精度，需要在周边均布卡点，以均匀受力。

常用的模柄有旋入式﹑压入式﹑带凸缘式和浮动式。经比较，结合本公司实际生产设备特点，决定采用压入式模柄加四角卡扣装夹方式，既能保证模柄垂直度要求，长期使用后模柄稳定可靠，又能保证模具装夹稳定、不会松动，适合应用于级进模中。

3.2.3 卸料弹簧和卸料螺钉

卸料弹簧和卸料螺钉选用：根据模具安装位置和空间结构，选用强力弹簧个数为12个，经校核，选定卸料弹簧规格为“Φ40×80”，与卸料弹簧相配合，选定卸料螺钉规格为“内六角卸料螺钉 M20×120 JB/T 7650.6”。模具主视图，如图4所示；模具俯视图，如图5所示。

参考文献：

[1] 刘心治.冷冲压工艺及模具设计[J].重庆大学出版社，1995，（4）.

[2] 肖祥芷.中国模具工程大典：第四卷[M].北京：电子工业出版社，2007.

[3] 姜奎华.冲压工艺与模具设计[M].北京：机械工业出版社，1998.

阶梯分型、推杆推出的模具结构设计 篇7

关键词：阶梯分型,推杆推出,模具结构

0 引言

塑料模具在开模过程中, 需要设置推出机构将塑料制品及其在流道内的冷凝料推出或拉出。推出机构利用推出固定板和推板夹持推杆, 在推杆中一般还固定有复位杆, 复位杆在动、定模合模时使推板复位。在目前塑料模具结构中, 推出机构常用类型有液压推出机构、汽压推出机构、斜顶推出机构、推板推出机构、齿轮齿条旋转推出机构等, 这些推出机构有其独特之处, 但是在使用过程中也存在一些缺陷, 比如产品熔接痕大、影响制品的外观质量, 制品精度达不到装配要求, 同时在模具设计时结构复杂, 模具零件制造时加工难度较大, 模具的安装、调试、维修较困难, 在与相应的压力成形机械配合时, 不可直接改变材料的形状、相对位置和性质, 使之成形合格制成品较困难, 废品较多而合格制品的成本价格较高, 采用本文新型的阶梯分型、推杆推出的模具结构可解决上述推出结构的不足。

1 新型的阶梯分型、推杆推出的模具结构设计

新型的阶梯分型、推杆推出的模具结构采用金属压铸模具和塑料注射模具结构相结合, 利用它们各自的结构特点来弥补上述推出机构之不足而达到要求;其结构和工作循环是按填充液方向在制作件的最后充填位置开设溢流槽和排气槽, 加装动模镶块、动模套板、定模镶块、定模套板等机件采用阶梯分型, 利用推杆推出制品, 如图1所示;推出制成品时, 由推杆3和推杆4完成, 由于推杆3和推杆4安装在推板1上, 当完成浇注后模具的动模打开, 在成型设备压力的作用下推动推板1上行, 推板1带动推杆3和推杆4把制成品从动模镶块5上推出模外来完成整个推出过程。

1.推板2.复位杆3, 4.推杆5.动模镶块6.定模镶块7.动模套板8.定模套板

该机构的特征为推板与复位杆和推杆连通, 动模镶块与推杆滑动间隙配合, 定模镶块安装在定模套板内并紧固连接在定模座板上, 动模套板与动模镶块间隙配合之后用垫板和螺钉连通。

2 结语

阶梯分型由动模镶块、定模镶块组成阶梯分型面;本结构采用了阶梯分型面分型来构成制品的外形, 同时也利用阶梯分型面分型来减小推出机构的推出力而达到减小熔接痕的目的, 从而保证了制成品外观的质量和光洁度, 解决了产品熔接痕大的难题, 能够达到生产出完美制成品的要求;推出时, 当模具动、定模打开后, 制成品随动模镶块移动到动模一边, 当开模到一定时, 动模停止后移, 这时成型设备推动模具推板带动安装在其上的推杆把制品从模具动模镶块上推出, 保证了模具推出力减小的要求, 同时达到完善制成品的目的, 解决了模具制造时加工难度较大的问题;由于推杆3和推杆4的安装改进, 使该模具的推杆与模块的相互动作克服了安装、调试、维修较困难的难题, 它可以快速采用标准件更换维修, 解决了该模具的安装、调试、维修较困难的难题;还达到了与相应的压力成形机械相配合时直接改变材料的形状、相对位置和性质, 使之成形合格制成品较容易, 降低了废品率, 而合格制成品的成本价格相对降低。

参考文献

[1]阎亚林.塑料模具图册[M].1版.北京:高等教育出版社, 2009.

改进线圈架模具结构 篇8

我分厂生产的玻璃纤维增强酚醛塑料线圈架, 为某重点型号工程应急动力装置中引气关断阀中的零件, 所用材料为FX-502玻璃纤维增强酚醛塑料, 该料有易粘模、不易充满型腔的特点, 而且零件壁薄在启模时易开裂。在生产时, 经常出现启模困难, 造成零件废品率高。而且经常出现压坏模具的情况。

为此, 我厂针对该零件所用材料以及结构特点, 对模具结构展开技术攻关。

二、现状

现有模具结构如图一所示, 该结构在凸模、外套、型芯的外圆均开有通槽, 并且有严格的位置要求以供启模杆定位及顶出模具用。凸模和外套的启模孔对齐, 外套和型芯的启模孔对齐, 并且要求凸模和型芯的启模孔相互错开, 这样一来, 在外套上需加工六个均布的启模孔, 并且凸模与凹模之间需要定位销定位。这些因素决定了该模具结构以下的问题:

1、该模具结构所需零件多, 定位关系复杂, 并且外套上的启模孔多, 不但加工不易还直接影响到模具强度, 在往年生产的过程中, 经常出现外套崩裂的情况, 即使加厚了外套还由于应力原因在启模孔的底部出现裂纹。

2、凸模与凹模之间需用定位销定位, 这样一来, 在空间有限的哈夫块上还要加工定位销孔, 而且还是盲孔。

再加料后压制过程中, 定位销的轻微偏移就会造成模具损坏。

3、由于启模孔较多, 凸模、外套、型芯的定位关系复杂, 致使在零件加工过程中经常有因为模具装配时没注意定位关系而将凸模、型芯的定位孔对正, 使得压制后需要很费劲的想尽办法脱模。

4、由于凹模与凸模之间没有启模装置, 往往造成启模后哈夫块与凸模粘连在一起而无法顺利脱模。

三、分析解决

根据模具使用的现状, 针对具体问题逐个击破。

1、减少启模孔数量, 在不增加模具尺寸甚至是减小尺寸的情况下保证模具强度。

2、减少定位需求, 改进结构, 取消定位销。

3、增加凹模 (哈夫块) 与凸模之间的启模装置。

最终确定模具结构如图二所示。

四、效果与优势

新结构有以下优点:

1、上模设计成圆形盖, 取消定位关系, 并将上摸改为不用启模架而利用启模槽启模的结构。

上模在压制后只在底面受到材料的粘附力, 配合间隙内充填的材料形成的挤压力。经过试验, 普通启模工具利用启模槽不用费力即可将模具启开, 该结构成功。

2、上模不需启模架施压, 启模架只需对套筒、型芯和左右哈夫块施压即可。

这样一来, 套筒部位不需启模孔, 只需将型芯的底部加大使套筒和型芯错开即可。在型芯底部开孔对哈夫块施压, 启模同时哈夫块脱离模具。

3、由于在用启模架启模之前已经将上模脱开, 哈夫块在启模时也脱离了型芯, 启模时如果会遇到粘模问题的, 也仅在启开左右哈夫块的时候。

设计模具时, 哈夫块的材料选为30Cr Mn Si A (渗氮) 表面坚实, 避免了材料粘模, 在实际加工过程中, 左右哈夫块的脱离是相当顺利地。

经过6个批次零件的生产使用, 更改后的模具结构轻巧实用, 定位元素少不易发生装配错误, 加工的零件外观优良, 尺寸精确, 模具结构更改取得了实际效果。

五、效益与推广应用

更改后的模具应用于生产, 避免了因模具装配错误引起的损坏, 以及无法启模而造成的零件加工延迟, 委托其他分厂启模的工时费用。总共节约进万元。

在经过一年的使用后, 结构优势以及哈夫块选材的优势是明显可见的, 所以组建推广应用于类似的玻璃纤维制品的模具设计中, 尤其在今年新型号机型的产品中, 充分借鉴该模具结构, 顺利完成了工厂交付的紧急任务。

基于协同设计的塑料模具设计 篇9

1 在设计塑料模具时的技术要点

1.1 协作的一致性

在进行模具设计中, 要充分了解设计的协作性。 在进行设计中, 要表达和语义进行一致化。 在进行塑料模具的合计中, 一致化与策略统一是十分重要的。 在协同计划中在控制中, 在相互的设计中, 要对设计中的设计参数等作好策划, 在众多的策划中, 参数往往是不统一的, 在进行策划时, 相对的设计上的变化需要重新设置。 所以, 在实际的塑料模具的协作过程中, 使得设计将变得更加繁杂。

在塑料模设计中, 有三种方法来设计与计算运行的表示法。 其中第一个是同构知识表达机制。 第二个是异构知识转换实现模式。 第三个是异构知识的包装实现形式。 在进行设计塑料模具的生产中, 通常使用异构知识的表达方式, 在进行异构知识的表达方式中, 在相应的设计要求下才能对其完成。

1.2 冲突的检测与解除

在进行协作时, 使得冲突得到很好的检测和解决。 在塑料模具的创新于与设计中, 设计的主体不同, 往往存在不同的设计对象和设计上的方式不同, 设计矛盾相互冲突, 在设计中就要对其进行检测和解决, 对其发现和进行消除矛盾与冲突。

设计团队之间的相互冲突, 可以利用在现场使用系统或相对的领域的相关认识, 对其进行检测和消除。 在系统的不同阶段, 可以进行不同的冲突解决。 在发展阶段, 在系统发展的潜在冲突中进行解除。 在同一时间明确相应的知识结构, 然后在运作的过程中使其被消除, 在进行设计的过程中, 还能使用强知识和弱知识来作为对两者的冲突的解决方法。 强知识是用来解决在区域中存在的问题, 而弱知识可以处理在设计中存在冲突的问题。

1.3 系统的结构和管理系统

塑料模具的协同作用与其结构和管理系统有非常密切的联系。 如果结构不合理, 将是会影响主要功能, 进而影响整个系统, 从而造成系统管理的负担。 如果结构合理, 在处理相应的系统时其相对的协调性和高度将大大的促进。 系统的结构是从系统的本质中体现出来的, 主体的结构的异质性、 满足统一目标、 使用的规定和协议的互动、 自动的主体组成或人与主体的主要组成、 沟通自然顺畅、 计算能力和价格等方面都是需要考虑的因素, 也是主要的系统的开放性所决定。

但在实际工作中, 塑料的协同作用和设计是有帮助于设计师和相应的协作者共同的追求模式, 目的是满足于相应设计的同一需求。 在不同的因素中可能会导致不同的效果。 在总体的相应因素中, 各个因素依然存在着相互制约与相互影响的关系。

2 协同设计中模具设计

在进行协同设计的模具设计中, 要有三个层面。 在这三个层面中, 有应用层、 通信层和数据层。 在这三个层面中。 应用层是指在进行协同模具的设计的初期, 在相应的小组的共同作用下, 用相应小组的软硬件的条件, 进行一系列的协同, 进行任务的完成。 在进行任务时, 利用三坐标扫描仪对先的坐标进行扫描, 在进行扫描的同时, 对存在的塑料模具进行扫描, 从而实现产品的烦求。

在通信层中, 是利用相应的网络设备, 对相应的协同小组进行信息的对比和信息的归纳梳理, 形成一定的统一的一致标准体系, 在通信层进行数据的分析有助于信息的交流和统一的一致性的观念。 对设计模具具有很好的协作作用。 在数据层中, 利用产品的统一信息数据模型, 对产品进行多方面的表达, 在进行多方面的表达中, 用来满足对产品的信息共享和应用需求。

在协同设计的任务之中, 要对相应的接受的任务进行分解。 在分解的过程中, 相互的进行分析和研讨。 在相应的任务接受时, 要对其相应的任务进行任务分解。 在进行任务分解时, 要对其进行一系列的分析, 在一个产品的成型过程中, 是由很多子零件相互的结合形成的, 在进行相互的结合中得以成型。

对于塑料模具的形成也是有一部分一部分的相互组合形成的, 在塑料模具中, 组成分为设计、 开发等等一系列的任务, 在子程序中, 存在着先序、 互斥等关系。 在子任务之间, 要采取二元组的形式进行描述。

3 进行塑料模具时对设计的协同约束的解答和冲突消解

在进行协同研发模具时, 往往存在着相互依赖制约的关系。 具体包括用户需求、 资源限制等很多方面。 在相应的约束上有三个方面, 工程约束、 几何约束、 知识约束。 相应的约束进行相应的表达。 同时也要注意在协同设计中的冲突消解。

4 总结

在进行塑料模具的设计和相应的开发过程中, 由于个人的主观意识比较强, 在设计中往往注入个人的主观思想和个人理念。 在此种观念下就会导致相应的设计缺陷。 协同设计能很好的对这一事件进行有效的改善。 在进行协同设计时, 要充分把握其关键技术, 对其中存在的问题进行细致的分析和处理, 达到协同设计的目的。

摘要：在塑料模具的设计中, 以往的形式往往由设计师进行单独设计工作。在设计师的单独设计中, 往往比较单一, 不能使得工作较快的完成。在设计的工作中, 协同设计能有效的大大改善工作效率, 使得工作能在一定的条件下提升, 在协同设计中, 能加强工作整体水平, 加大工作效率。充分发挥协同设计能大大增强团队观念, 有利于设计的进展。

关键词：塑料模具,协同,整体水平

参考文献

[1]刘锋.基于NX Moldwizard的注塑模结构协同设计研究[J].浙江水利水电专科学校学报, 2013.

[2]朱尧.基于协同设计的塑料模具设计研究[J].品牌月刊, 2015.

汽车顶盖天窗结构分析及模具设计 篇10

1 天窗的冲压及总成工艺方案

1.1 天窗翻边类型及优缺点

根据天窗翻边造型不同, 顶盖天窗分为直翻边和带台阶翻边, 具体见图1。

优缺点分析:

直翻边与带台阶翻边相比, 直翻边的优点是翻边后不需要整形直接翻边即可模具结构简单、开发费用较低;直翻边缺点是由于天窗翻边平直、天窗周边型面有一定的弧度、翻边面上没有筋线造型, 造成天窗周边强度低, 翻边后由于内应力作用, 易造成天窗周边外表面波浪、翻边面波浪、四角产生瘪塘、天窗前后Z向尺寸超差, 主要外观缺陷见图2。

1.2 天窗与天窗加强板结构连接方式及优缺点

根据天窗天窗与天窗加强板的连接方式不同, 分为焊接式和包边式, 具体见图3。

优缺点分析:

焊接式和包边式相比, 焊接式通常可以由一副焊接夹具、两把焊枪即可完成天窗总成的焊接, 但包边式需要1副夹具先进行焊接, 然后再需要1幅包边模、1台包边压机对天窗周边进行包边。焊接式优点是焊接生产工艺简单、生产效率高、设备一次性投入少、通用性强、焊接工装易于调整, 缺点是焊接时在焊点对应的表面部位容易产生焊接瘪塘、四角容易产生瘪塘、天窗翻边焊点产生表面缺陷、天窗周边强度差、窗机安装后不易产生装配瘪塘。包边式的优点是天窗周边强度大, 窗机安装后不易产生装配瘪塘, 缺点是一次性投入大, 此种结构通常用于中高档轿车上。

1.3 天窗顶盖冲压工艺方案分析

汽车车顶天窗的成形工艺路线为:拉延→冲孔→翻边→斜楔翻边。对于天窗顶盖来说, 一般流行增加天窗孔但不增加模具数量的方案, 虽然节约了模具成本, 但容易在天窗的四个角部产生外观变形。带天窗顶盖与不带天窗顶盖的工序内容区别在于:增加针对天窗的冲孔和翻边2个工序内容。对于顶盖天窗的工艺方案, 一般比较经济的方案是:天窗冲孔及翻边和不带天窗的模具共用, 天窗冲孔、翻边的凸模可以用活动的冲孔、翻边凸模来实现两种状态零件的相互转换;另一种方案是, 在最后增加一套模具用于天窗部位的翻边。

为了控制开发成本, 目前经济形轿车天窗普遍采用直翻边、焊接式、天窗和非天窗共模生产, 如上海汽车的R350/MG5, 为了控制冲压件及总成表面质量及装配缺陷, 需在产品开发阶段对天窗翻边造型、模具型面、模具工艺、焊接夹具进行了必要的预防和纠正措施。

2 顶盖天窗模具设计及冲压工艺分析

如图4, 在天窗外框翻边时, 棱线翻边属于压缩类翻边[1], 由于棱线区域外区 (1) 切向伸长, 制件受模具作用, 沿棱线方向收缩受到牵制, 产生拉应力;内区 (2) 切向缩短, 沿棱线方向产生压应力。翻边结束后, 沿棱线方向应力释放, 使棱线区域外区收缩、内区延伸, 结果使棱线凹曲, 造成了翻边棱线中部及其周围区域瘪塘及尺寸偏差。

在圆角处翻边时, 属于典型的内孔翻边, 圆角外区 (3) 切向收缩, 产生压应力;内区 (4) 切向伸长, 产生拉应力。翻边结束后, 应力释放, 使翻边圆角外区延伸、内区压缩, 造成了圆角处区域的翘曲及瘪塘[2]。

针对上述缺陷生产的原因分析, 结合以往其它车型天窗顶盖开发和软模试制中发现的问题, 吸取模具调试和装车匹配过程中的经验和教训, 经过现场多次实际调试、验证, 上海汽车R350和MG5采用了如下冲压工艺方案后很好的解决了天窗周边制件表面质量和型面尺寸偏差问题。

2.1 型面尺寸补偿工艺

汽车顶盖一般面积较大且表面光滑无加强筋, 顶盖的材料厚度一般为0.6~1.0 mm, 最优先为0.7 mm左右[3], 零件拉延深度浅、刚性差, 由于零件自身重力作用及冲压回弹因素导致顶盖中间部位自然下陷, 与零件数模的理论值相比一般能相差1.5~2.5 mm, 如果在实际生产中不予以解决将严重影响汽车外观质量和后续装配。为了预防此问题的发生, 在冲压模具设计阶段即采用型面尺寸工艺补偿工艺, 对零件型面尺寸在拉延模开始即进行尺寸补偿。

2.2 翻边过渡平顺

为了解决天窗四角瘪塘缺陷, 在R350模具调试过程中, 经过多轮调试、验证, 在保证天窗玻璃开启时前部扰流板的限位条件下, 经过改变前角过渡翻边切边造型, 减小翻边后的内部应力, 成功的消除了天窗翻边后的左右前角瘪塘缺陷, 切边结构对比见图5。

2.3 天窗翻边模增加下托料板 (见图6)

R350天窗周边顶盖型面尺寸在前期调试时Z向尺寸偏差较大, 原有模具结构无法整改到位, 后与模具专家进行多次技术交流, 并经过多次CAE模拟分析, 决定在OP30天窗翻边工序下模增加翻边托料板, 通过翻边时产生类似“压边力”以增加零件的塑性变形、减小回弹量, 减少翻边后的天窗周边型面Z向回弹, 从而保证冲压单件天窗周边的型面尺寸。

通过CAE模拟分析次应力的大小判断表面压应力的分布, 间接的判断潜在表面缺陷的可能性。从C A E次应力分析结果来看, 第二种 (中间压料, 角部不压料) 分析的结果相对较好。经过现场模具精调, 配合天窗前角翻边造型更改, 有效的改善了天窗周边Z向尺寸偏差和天窗左右前角瘪塘的问题, 保证了天窗顶盖总成的尺寸精度和表面质量。

2.4 使用镶块式翻边凸模 (见图7)

由于天窗的周边型面刚性差, 通过CAE进行工艺尺寸补偿往往仍旧无法做到实际产品与零件数模理论尺寸完全一致, 但是一旦模具型面数控加工完成之后, 零件尺寸也基本确定下来, 后期尺寸调整空间有限。R350初期模具调试时天窗前部Z尺寸低约1.8, 天窗翻边波浪严重, 由于模具设计时翻边凸模为整体式, 无法通过调整翻边间隙减轻Z向尺寸和翻边波浪状态。经过多次技术讨论分析并经过在原整体凸模上使用贴胶带减小翻边间隙增加摩擦力的方法进行验证后确认方案可行, 后来重新加工一个镶块式翻边凸模, 通过减小前部和侧面翻边间隙, 优化了天窗前部尺寸和翻边波浪。

3 结论

顶盖天窗结构及模具设计是影响天窗顶盖表面质量和尺寸质量的最主要因素, R350/MG5天窗顶盖通过采用以上工艺方案, 取得了良好的质量效果:

(1) 顶盖单件天窗周边Z向尺寸偏差由开始的1.8 mm减小到目前的0.8 mm左右, 天窗周边型面度控制在±0.5之内, 有效保证了顶盖天窗型面与天窗玻璃型面的尺寸匹配精度。

(2) 解决了顶盖天窗周边表面质量问题, 提升产品的外观质量, 降低了后续表修工作量。

(3) 通过对顶盖天窗的冲压工艺探索, 为以后类似零件的开发提供了现实依据, 并可在此基础上不断完善和提高顶盖天窗的制造工艺水平。

参考文献

[1]张朝阁.翻边工艺的试验研究机数据模拟[D].江西:南昌大学, 2005.

[2]肖寿仁, 李军, 周燕辉.汽车车顶天窗成形工艺及翻边回弹补偿分析[J].热加工工艺, 2012, 41 (5) .