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• 模具设计中的重点都有哪些
• 模具怎样选择资料模具资料选择几大准则
• 模具加工时的资料招思考哪些要素？

模具设计中的重点都有哪些

模具设计的要点1.模具设计的要点（1）模具资料的选择：模芯资料的选择以资源、老本、寿命要求为基本准则，以及耐热、耐磨、耐蚀性要好，易于切削加工、熔焊、不生锈等。

被用来做模具（模芯、模套）的资料关键有：碳素结构钢（45 钢运行最广）；合金结构钢（如12CrMo、38CrMoAl等）；合金工具钢等。

而关于挤管式模芯的结构特点，其长嘴定径区是一个薄壁圆管，普通不易启动热解决，其耐磨性要求较严，尤其是用于绝缘挤出的模芯，多用耐磨的合金钢（如30CrMoAl）制成。

模套资料的耐磨要求可以降低，而加工精度必定提高，往往模套以45 钢制成，内外表镀铬抛光达▽7。

（2）挤压式模芯（无嘴）的结构尺寸如下图：1－d 2－d 3－L 4－L 5－D6－M 7－B 8－D 9－φ 10－φ在资料确定后，以工艺的正当性，统筹加工的或者性失当设计各部尺寸，应留意的要点如下：1）外锥角φ ：依据机头结构和塑料流动个性设计，锥角控制在45°以下，角度越小，流道越平滑，突变小，对塑料层结构有益。

在挤出聚乙烯等结晶性高聚物时，对突变而造成的预留内应力的防止尤其关键，只要充沛予以留意才干有效的提高制品的耐龟裂性能。

角度的大小往往依据机头外部结果特点选择。

2）模芯外锥最大直径D ：该尺寸是由模芯支持器（或模芯座）的尺寸选择的，要求严厉吻合，不得出现“前台”，也无法出现“后盾”，否则将形成存胶死角，间接影响塑料层组织和外表品质。

3）内锥最大直径D ：该尺寸关键选择于加工条件和模芯螺柱的壁厚，在保障螺纹强度和壁厚的前提下，D 越大越好，便于穿线。

4）模芯孔径d ：这是对挤出品质影响最大的结构尺寸，按线芯结构个性及其尺寸设计。

普通状况下，复线取d ＝线芯直径＋（0.05～0.15）mm；绞合线芯取d＝线芯外径＋（0.1～0.25）mm。

既不能太大，也不能太小。

由于过大了，一则构成线芯的摆动而形成挤出偏芯，再则会出现倒胶，既有害挤包层品质，又有或者形成断线。

而过小，则易刮伤线芯，也使模具寿命降低；对绞线而言，由于线径不均，模孔d 过小时，则是断线的关键要素。

通常为加工便利，且模芯孔径尺寸系列化，则多取模芯孔径d 为整数。

5）模芯外锥最小直径d ：d 实践上是选择模芯出线端口厚度的尺寸，端口厚度△＝1/2（d －d ）不能太薄，否则影响经常使用寿命；也不宜太厚，否则塑料熔体流道出现突变，并且构成涡流区，引发挤出压力的动摇，而且易构成死角，影响塑料层品质，普通模芯出线端口的壁厚控制再0.5～1mm为宜。

6）模芯定径区长度L ：L 选择线芯经过模芯的稳如泰山性，但也不能设计的太长，否则将形成加工艰巨，工艺上的必要性也不大，普通L ＝（0.5～1.5）d ，且模芯孔径d 较大时选下限，否则，反之。

7）模芯锥体长度L ：这往往是设计给出的参考尺寸，从上图不美观出，tgφ ∕2=（D －d ）∕2 L ，亦即L ＝（D －d ）∕【2（tgφ ∕2）】。

所以L 可以依据上述选择的尺寸确定，经计算确定L 的长度，假设太长或太短，与机头外部结构配合不当，可回过头来批改锥角φ ，而后再计算L 直至适合。

（3）挤压式模套的结构尺寸如下图：1－d 2－d′ 3－l 4－a 5－b6－L 7－D 8－D′ 9－φ1）模套压座外径D：依据模套座(或机头结构内筒直径)设计，普通小于筒径内孔0.5～1.5mm，此间隙是工艺调整偏芯、确保同心度的必要要素，间隙不能太小，否则满足不了调偏的须要；间隙太大也不行，由于太大影响模套的稳如泰山性，甚至在挤出环节中出现自行偏斜。

2）内锥最大直径D′：这是模套设计的精细尺寸之一。

其大小必定严厉与模套座（或机头内锥）末端内径分歧，否则组装模套后将发生阶梯死角，这是工艺所不准许的。

3）模套定径区直径d：这又是模套设计的精细尺寸之一。

要依据产品直径、各挤收工艺参数及挤制塑料个性来严厉设计。

普通d＝成品标称直径＋（0.05～0.15）mm。

4）模套内锥角φ:角φ是由D′、d及模套长度制约的，角φ又同时遭到与其配套的模芯的外锥角的制约，角φ必定大于模芯外锥角3～10°，若没有这个角度差，便保障不了挤出压力，当然挤出压力也不能太大，由于这样会影响挤出产量，因此角度差也不能太大。

角φ和D′、d一样都不能按参考尺寸设计，因此三个尺寸必定同时精细计算，相互批改，并在加工中依照尺寸l和L启动调整。

5）模套定径区长度l：普通取l＝（1～3）d为宜，长一些对定型无利，但越长阻力越大，影响产量。

所以，当d较大时，不能取下限。

6）模套压座厚度b：按模套座深度（或机头内筒进口处深度）设计，普通要大0.3～0.5mm。

7）模套外径d′：依据模套压盖内孔设计普通要小于压盖内孔2～3mm，但也不宜过小，否则间隙过大将形成散热不平均。

8）模套总长L：这是设计给出的参考尺寸，由b和可调整的长度a来确定。

（4）挤管式模芯（长嘴）的结构尺寸如下图所示：1－d 2－d′ 3－δ 4－l 5－l′6－L 7－D 8－M 9－D′挤管式长嘴模芯的结构尺寸除定径区外，其他外形尺寸与挤压式模芯设计基本相反，现对挤管式模芯定径局部的尺寸设计做一简述。

1）模芯定径区内径d：又叫模芯孔径。

该尺寸依据选择资料的耐磨性、半制品尺寸大小及其材质与外径规整水平等设计，普通设计为d＝d ＋（0.5～2）mm或d＝d ＋（3～6）mm，关键由于线芯尺寸较小且规则，而缆芯较大且外径尺寸不规则的缘故。

为了模具系列化，通常将模芯孔径加工成整数尺寸。

2）模芯定径区外圆柱（长嘴）直径d′：从上图可看出d′选择于尺寸d及其壁厚δ，即d′＝d＋2δ。

壁厚的设计既要思考模芯的寿命，又要思考塑料的拉伸个性及电线电缆塑料层的挤包严密水平，普通设计为d′＝d＋2（0.5～1.5）mm，即模芯嘴壁厚为0.5～1.5mm。

这个数值不能太大，否则拉伸比就大，塑料层拉伸后强度提高，而加长率降低，影响电线电缆的笔挺性能；但也不能太小，太小因过薄使其经常使用寿命降低。

3）定径区外圆柱（模芯嘴）长度l：该尺寸依据尺寸d思考挤出塑料成型个性设计，普通设计为l＝（0.5～2）d，d值大取下限，d值小取下限，用于挤护套的模芯取下限，挤绝缘时取下限。

4）定径区内圆柱（承线）长度l′：该尺寸由加工条件，半制品结构个性选择。

无论如何l′必定比l长度大2～4mm，这是确保模芯强度的必需，所以l′实践是参考l选择的。

（5）挤管式模套的结构型式与挤压式模套基本相反。

所不同之处是其结构尺寸中的模套定径区的直径及其长度，必定按与其配合的挤管式模芯来设计。

1）模套定径区直径d ：该尺寸按挤管式模芯嘴外圆直径d′、线芯或缆芯外径、挤包绝缘或护套厚度等设计。

普通设计为d ＝d′＋2倍挤包厚度，并视绝缘（护套）厚度、产品结构要求及塑料的拉伸个性而定。

2）模套定径区长度l ：该尺寸往往依据塑料的成型个性和模芯定径区外圆柱（模芯嘴）的长度l 而定，普通设计为l ＝l －（1～6）mm，而且挤包绝缘（护套）厚度小时取下限（即减去值取下限）；否则，反之。

总之设计模具时，除思考资料、加工、经常使用寿命外，还应满足下列条件：1）参与模具的压力，使塑料从机筒进入模具后，压力增大且平均稳如泰山，从而参与塑料的塑化和致密性，提高产品的品质；2）增长模具配合局部的塑料流动通道，使流动中的塑料进一步塑化，从而提高塑料塑化的水平；3）消弭模具配合中发生的流动死角，使流道构成流线型，利于塑化好的塑料挤出；4）抽真空挤塑的模具，模芯的承线径普通应在20～40mm，模套的承线径普通在15～30mm。

二、工艺配模配模能否正当，间接影响挤塑的品质和产量，故配模是关键操作技艺之一。

由于塑料熔体离模后的变动，使得挤出线径并不等于模套的孔径，一方面由于牵引、冷却使制品挤包层截面收缩，外径缩小；另一方面又由于离模后压力降至零，塑料弹性回复而胀大，离模后塑料层的外形尺寸的变动与物料性质、挤出温度及模具尺寸和挤出压力无关。

模具的详细尺寸是由制品的规格和挤塑工艺参数选择的，选配好适当的模具，是消费高品质、低消耗产品的关键。

1.模具的选配依据挤压式模具选配关键是依线芯选配模芯，依成品（挤包后）的外径选配模套，并依据塑料工艺个性，选择模芯和模套角度及角度差、定径区（即承线径）长度等模具的结构尺寸，使之配合切当、挤管式模具配模的依据关键是挤出速俩的拉伸比，所谓拉伸比就是塑料在模口处的圆环面积与包覆与电线电缆上的圆环面积之比，即模芯模套所构成的间隙截面积与制品标称厚度截面积之比值，拉伸比：K＝（D －D ）/（d －d ）其中 D ――为模套孔径（mm）；D ――为模芯进口处外径（mm）；d ――为挤包后制品外径（mm）；d ――为挤包前制品直径（mm）。

不同塑料的拉伸比K也不一样，如聚氯乙稀K＝1.2～1.8、聚乙烯K＝1.3～2.0，由此可确定模套孔径。

但此方法计算较为繁琐，普通多用阅历公式配模。

2.模具的选配方法（1）测量半制品直径：对绝缘线芯，圆形导电线芯要测量直径，扇形或瓦形导电线芯要测量宽度；对护套缆芯，铠装电缆要测量缆芯的最大直径，对非铠装电缆要测量缆芯直径。

（2）审核批改模具：审核模芯、模套内外表面能否润滑、圆整，尤其是出线处（承线）有无裂纹、缺口、划痕、碰伤、凹凸等现象。

特意是模套的定径区和挤管式模芯的管状长嘴要圆整润滑，发现毛糙时可以用细纱布圆周式摩擦，直到润滑为止。

（3）选配模具时，铠装电缆模具要大些，由于这里有钢带接头存在，模具太小，易形成模芯刮钢带，电缆会挤裂挤坏。

绝缘线芯选配的模具不易过大，要适可而止，即导电线芯穿过期，不要过松或过紧。

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（4）选配模具要以工艺规则的标称厚度为准，模芯选配要按线芯或缆芯的最大直径加加大值；模套按模芯直径加塑料层标称厚度加加大值。

3.配模的实践公式（1）模芯 D ＝d＋e（2）模套 D ＝D ＋2δ＋2△＋e式中：D ――模芯出线口内径（mm）；D ――模套出线口内径（mm）；d ――消费前半制品最大直径（mm）；δ――模芯嘴壁厚（mm）；△――工艺规则的产品塑料层厚度（mm）；e ――模芯加大值（mm）；e ――模套加大值（mm）。

（3）加大值e 或e 的说明。

1）绝缘线芯模芯e 的加大值为0.5～3mm；2）绝缘线芯模套e 的加大值为1～3mm；3）消费外护套电缆用模芯e 的加大值、铠装电缆为2～6mm，非铠装为2～4mm；4）消费外护套电缆用模套e 的加大值为2～5mm。

4.举例说明模具的选配1）消费绝缘线芯3×185mm 的实心铝导体扇形电缆，其扇形（标称）宽度为21.97mm（其最大宽度准许值22.07mm），绝缘层标称厚度为2.0mm。

（其最小厚度准许值为2.0×90%－0.1＝1.7mm,模芯嘴壁厚为1.0mm，选择模具。

模芯D ＝d＋e ＝21.97+1.5＝23.47（mm）思考到实体扇形及最大宽度，选取D ＝24mm。

模套孔径D ＝D ＋2δ＋2△＋e＝24＋2×1＋2×2＋3＝33（mm）2)消费电缆外护套，其型号为VLV，规格为1×240mm ，电压为0.6/1kV，选择模具。

该电缆成缆后直径为23.6mm，护套标称厚度为2.0mm，取模芯嘴壁厚为1.5mm。

模芯孔径 D ＝d＋e ＝23.6＋3＝26.2≈27mm模套孔径 D ＝D ＋2δ＋2△＋e＝27＋2×1.5＋2×2＋4＝38mm3）在实践消费环节中，模具的选配往往在操作规程或消费工艺卡中给出必定的阅历公式，如某厂φ65挤塑机给出的模具选配公式（△为塑料挤包层的标称厚度）。

挤压式 模芯（mm） 模套（mm）复线绞线 导线直径＋（0.05～0.10）绞线外径＋（0.10～0.15） 导线直径＋2△＋（0.05～0.10）绞线外径＋2△＋（0.05～0.10）挤管式 模芯（mm） 模套（mm）绝缘护套 线芯外径＋（0.1～1.0）缆芯最大外径＋（2～6） 模芯外径＋2△＋（0.05～0.10）模套外径＋2△＋（1.0～4.0）线芯或缆芯外径不均时，加大值取下限；反之取下限。

在保障品质及工艺要求的前提下，要提高产量，普通模套加大值取下限。

5.选配模具的阅历1）16mm 以下的绝缘线芯的配模，要用导线实验模芯，以导线经过模芯为宜。

不要过大，否则将发生倒胶现象。

2）抽真空挤塑时，选配模具要适合，不宜过大，若大，绝缘层或护套层容易发生耳朵、起棱、松套现象。

3）挤塑环节中，实践上塑料均有拉伸现象存在，普通塑料的实践拉伸在2.0mm左右。

依据拉伸思考模套的加大值，拉伸比大的塑料模套加大值大于拉伸比小的塑料模套加大值，如聚乙烯大于聚氯乙稀。

4）装置模具时要调整好模芯与模套间的距离，防止梗塞，形成设施意外。

模具怎样选择资料模具资料选择几大准则

1、耐磨性：坯料在模具型腔中塑性变性时，沿型腔外表既流动又滑动，使型腔外表与坯料间发生猛烈的摩擦，从而造成模具因磨损而失效。

所以资料的耐磨性模具最基本、最关键的性能之一。

硬度是影响耐磨性的关键要素。

普通状况下，模具整机的硬度越高，磨损量越小，耐磨性也越好。

另外，耐磨性还与资料中碳化物的种类、数量、外形、大小及散布无关。

2、强韧性：模具的上班条件大多十分顽劣，有些常接受较大的冲击负荷，从而造成脆性断裂。

为防止模具整机在上班时突然脆断，模具要具备较高的强度和韧性。

模具的韧性关键取决于资料的含碳量、晶粒度及组织形态。

3、疲劳断裂性能：模具上班环节中，在循环应力的期作用下，往往造成疲劳断裂。

其方式有小能量屡次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及笔挺疲劳断裂。

模具的疲劳断裂性能关键取决于其强度、韧性、硬度、以及资料中夹杂物的含量。

4、高温性能：当模具的上班温度较高进，会使硬度和强度降低，造成模具早期磨损或发生塑性变形而失效。

因此，模具资料应具备较高的抗回火稳如泰山性，以保障模具在上班温度下，具备较高的硬度和强度。

5、耐冷热疲劳性能：有些模具在上班环节中处于重复加热和冷却的形态，使型腔外表受拉、压力变应力的作用，惹起外表龟裂和剥落，增大摩擦力，阻碍塑性变形，降低了尺寸精度，从而造成模具失效。

冷热疲劳是热作模具失效的关键方式之一，帮类模具应具备较高的耐冷热疲劳性能。

6、耐蚀性：有些模具如塑料模在上班时，由于塑料中存在氯、氟等元素，受热后合成析出HCI、HF等强腐蚀性气体，腐蚀模具型腔外表，加大其外表毛糙度，加剧磨损失效。

模具加工时的资料招思考哪些要素？

高速加工核心装置调试终了，只是满足了高速加工的一个最大的基本条件，为了充散施展机床的配置、成功现实的高速加工成果，还要满足与之配套的一些小的配件条件和愈减轻要的软环境，比如迷信正当的设施治理、先进的CAD/CAM软件、关系人员的才干。

1高性能的刀具夹持系统。

高速切削刀具系统的关键开展趋向是空心锥部和主轴端面同时接触的双定位式刀柄(如德国OTT公司的HSK刀柄、美国Kennametal公司的KM刀柄等)，其轴向定位精度可达0.001mm。

在高速旋转的向心力作用下，刀夹锁紧更为结实，其径向跳动不超越5μm。

2高速切削刀具。

在高速切削中刀具的位置无足轻重。

高速切削时发生的切削热和对刀具的磨损比普通速度切削时要高得多，因此高速切削对刀具资料的性能有更高的要求。

要求刀具资料：

1）硬度高、强度高、耐磨性好；

2）韧度高、抗冲击才干强；

3）热硬性和化学稳如泰山性好，抗热冲击才干强。

在工程实践中，同时满足这些要求的刀具资料至今还没有。

目前，普通都在有较高抗冲击才干刀具资料的基体上，笼罩一层或多层具备高热硬性和高耐磨性的涂层，做成高速刀具。

用于高速切削加工的刀具资料关键有硬质合金、陶瓷、金属陶瓷、立方氮化硼(PCBN)、聚晶金刚石等。

为满足模具高速加工的要求，刀具技术的开展关键集中在新型涂层资料与涂层方法的钻研、新型刀具结构的开发等方面。