模具设计的要点

模具设计的要点.模具设计的要点〔〕模具材料的选用：模芯材料的选择以资源、本钱、寿命要求为根本原则，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〕的材料主要有：碳素构造钢〔钢应用最广〕；合金构造钢〔如、等〕；合金工具钢等。而对于挤管式模芯的构造特点，其长嘴定径区是一个薄壁圆管，一般不易进展热处理，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〕制成。模套材料的耐磨要求可以降低，而加工精度必需提高，往往模套以钢制成，内外表镀铬抛光达▽。〔〕挤压式模芯〔无嘴〕的构造尺寸如以下图：— － － － －－φ －φ － － －在材料确定后，以工艺的合理性，兼顾加工的可能性恰当设计各部尺寸，应留意的要点如下：〕外锥角φ：依据机头构造和塑料流淌特性设计，锥角掌握在°以下，角度越小，流道越平滑，突变小，对塑料层构造有益。在挤出聚乙烯等结晶性高聚物时，对突变而导致的预留内应力的避开尤其重要，只有充分予以留意才能有效的提高制品的耐龟裂性能。角度的大小往往依据机头内部结果特点打算。〕模芯外锥最大直径：该尺寸是由模芯支持器〔或模芯座〕的尺寸打算的，要求严格吻合，不得消灭“前台”，也不行消灭“后台”，否则将造成存胶死角，直接影响塑料层组织和表面质量。〕内锥最大直径：该尺寸主要打算于加工条件和模芯螺柱的壁厚，在保证螺纹强度和壁厚的前提下，越大越好，便于穿线。〕模芯孔径：这是对挤出质量影响最大的构造尺寸，按线芯构造特性及其尺寸设计。一般状况下，单线取＝线芯直径＋〔～〕；绞合线芯取＝线芯外径＋〔～〕。既不能太大，也不能太小。由于过大了，一则形成线芯的摇摆而造成挤出偏芯，再则会消灭倒胶，既有害挤包层质量，又有可能造成断线。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〕尺寸，端口厚度△＝〔〕不能太薄，否则影响使用寿命；也不宜太厚，否则塑料熔体流道发生突变，并且形成涡流区，引发挤出压力的波动，而且易形成死角，影响塑料层质量，一般模芯出线端口的壁厚掌握再～为宜。〕能设计的太长，否则将造成加工困难，工艺上的必要性也不大，一般＝〔～〕，且模芯孔径较大时选下限，否则，反之。〕模芯锥体长度：这往往是设计给出的参考尺寸，从上图不难看出，φ∕〔〕∕＝〔〕∕【〔φ∕〕】。假设太长或太短，与机头内部构造协作不当，可回过头来修正锥角φ〔〕挤压式模套的构造尺寸如以下图：－－′－－－－－－′－φ〕模套压座外径：依据模套座(或机头构造内筒直径)设计，一般小于筒径内孔～，此间隙是工艺调整偏芯、确保同心度的必要因素，间隙不能太小，否则满足不了调偏的需要；间隙太大也不行，由于太大影响模套的稳固性，甚至在挤出过程中发生自行偏斜。〕内锥最大直径′：这是模套设计的周密尺寸之一。其大小必需严格与模套座〔或机头内锥〕末端内径全都，否则组装模套后将产生阶梯死角，这是工艺所不允许的。〕模套定径区直径：这又是模套设计的周密尺寸之一。要根据产品直径、各挤出工艺参数及挤制塑料特性来严格设计。一般＝成品标称直径＋〔～〕。〕φφ是由′、及模套长度制约的，角φ又同时受到与其配套的模芯的外锥角的制约，角φ必需大于模芯外锥角～°，假设没有这个角度差，便保证不了挤出压力，固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′、一样都不能按参考尺寸设计，因此三个尺寸必需同时周密计算，相互修正，并在加工中依照尺寸和进展调整。〕模套定径区长度：一般取＝〔～〕为宜，长一些对定型有利，但越长阻力越大，影响产量。所以，当较大时，不能取上限。〕模套压座厚度：按模套座深度〔或机头内筒出口处深度〕设计，一般要大～。〕模套外径′：依据模套压盖内孔设计一般要小于压盖内孔～，但也不宜过小，否则间隙过大将造成散热不均匀。〕模套总长：这是设计给出的参考尺寸，由和可调整的长度来确定。〔〕挤管式模芯〔长嘴〕的构造尺寸如以下图所示：－－′－δ－－′－－－－′挤管式长嘴模芯的构造尺寸除定径区外，其余外形尺寸与挤压式模芯设计根本一样，现对挤管式模芯定径局部的尺寸设计做一简述。〕模芯定径区内径：又叫模芯孔径。该尺寸依据选用材料的耐磨性、半制品尺寸大小及其材质与外径规整程度等设计，一般设计为＝＋〔～〕或＝＋〔～〕，主要由于线芯尺寸较小且规章，而缆芯较大且外径尺寸不规章的原因。为了模具系列化，通常将模芯孔径加工成整数尺寸。〕模芯定径区外圆柱〔长嘴〕直径′：从上图可看出′打算于尺寸及其壁厚δ，即′＝＋δ。壁厚的设计既要考虑模芯的寿命，又要考虑塑料的拉伸特性及电线电缆塑料层的挤包严密程度，一般设计为′＝＋〔～〕，即模芯嘴壁厚为～。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，而延长率下降，影响电线电缆的弯曲性能；但也不能太小，太小因过薄使其使用寿命降低。〕定径区外圆柱〔模芯嘴〕长度：该尺寸依据尺寸考虑挤出塑料成型特性设计，一般设计为＝〔～〕，值大取下限，值小取上限，用于挤护套的模芯取下限，挤绝缘时取上限。〕定径区内圆柱〔承线〕长度′：该尺寸由加工条件，半制品构造特性打算。无论如何′必需比长度大～，这是确保模芯强度的必需，所以′实际是参考打算的。〔〕挤管式模套的构造型式与挤压式模套根本一样。所不同之处是其构造尺寸中的模套定径区的直径及其长度，必需按与其协作的挤管式模芯来设计。〕模套定径区直径：该尺寸按挤管式模芯嘴外圆直径′、线芯或缆芯外径、挤包绝缘或护套厚度等设计。一般设计为＝′＋倍挤包厚度，并视绝缘〔护套〕厚度、产品构造要求及塑料的拉伸特性而定。〕模套定径区长度：该尺寸往往依据塑料的成型特性和模芯定径区外圆柱〔模芯嘴〕的长度 而定，一般设计为＝－〔～〕，而且挤包绝缘〔护套〕厚度小时取下限〔即减去值取上限〕；否则，反之。总之设计模具时，除考虑材料、加工、使用寿命外，还应满足以下条件：〕增加模具的压力，使塑料从机筒进入模具后，压力增大且均匀稳定，从而增加塑料的塑化和致密性，提高产品的质量；〕增长模具协作局部的塑料流淌通道，使流淌中的塑料进一步塑化，从而提高塑料塑化的程度；〕消退模具协作中产生的流淌死角，使流道形成流线型，利于塑化好的塑料挤出；〕抽真空挤塑的模具，模芯的承线径一般应在～，模套的承线径一般在～。二、工艺配模配模是否合理，直接影响挤塑的质量和产量，故配模是重要操作技能之一。由于塑料熔体离模后的变化，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，外径削减；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化与物料性质、挤出温度及模具尺寸和挤出压力有关。模具的具体尺寸是由制品的规格和挤塑工艺参数打算的，选配好适当的模具，是生产高质量、低消耗产品的关键。.模具的选配依据挤压式模具选配主要是依线芯选配模芯，依成品〔挤包后〕的外径选配模套，并依据塑料工艺特性，打算模芯和模套角度及角度差、定径区〔即承线径〕长度等模具的构造尺寸，使之协作得当、挤管式模具配模的依据主要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，即模芯模套所形成的间隙截面积与制品标称厚度截面积之比值，拉伸比：＝〔－〕〔－〕其中 ――为模套孔径〔〕；――为模芯出口处外径〔〕；――为挤包后制品外径〔〕；――为挤包前制品直径〔〕。不同塑料的拉伸比也不一样，如聚氯乙稀＝～、聚乙烯＝～，由此可确定模套孔径。但此方法计算较为繁琐，一般多用阅历公式配模。.模具的选配方法〔〕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。〔〕检查修正模具：检查模芯、模套内外外表是否光滑、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。特别是模套的定径区和挤管式模芯的管状长嘴要圆整光滑，觉察粗糙时可以用细纱布圆周式摩擦，直到光滑为止。〔〕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，易造成模芯刮钢带，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，即导电线芯穿过时，不要过松或过紧。。〔〕选配模具要以工艺规定的标称厚度为准，模芯选配要按线芯或缆芯的最大直径加放大值；模套按模芯直径加塑料层标称厚度加放大值。.配模的理论公式〔〕模芯 ＝＋〔〕模套 ＝＋δ＋△＋式中：――模芯出线口内径〔〕；――模套出线口内径〔〕；――生产前半制品最大直径〔〕；δ――模芯嘴壁厚〔〕；△――工艺规定的产品塑料层厚度〔〕；――模芯放大值〔〕；――模套放大值〔〕。〔〕〕～；〕绝缘线芯模套的放大值为～；〕生产外护套电缆用模芯的放大值、铠装电缆为～，非铠装为～；〕生产外护套电缆用模套的放大值为～。.举例说明模具的选配〕生产绝缘线芯×的实心铝导体扇形电缆，其扇形〔标称〕宽度为〔其最大宽度允许值〕，绝缘层标称厚度为。〔其最小厚度允许值为×－＝,模芯嘴壁厚为，选用模具。模芯＝＋＝＝〔〕考虑到实体扇形及最大宽度，选取＝。＝δ＋△＋＝ ＋ × ＋ × ＋ ＝ 〔 〕)生产电缆外护套，其型号为，规格为×，电压为，选用模具。该电缆成缆后直径为，护套标称厚度为，取模芯嘴壁厚为。模芯孔径＝＋＝＋＝≈模套孔径＝δ＋△＋＝＋×＋×＋＝挤压式模芯〔〕模套〔〕单线导线直径＋〔～〕导线直径＋△＋〔～〕挤压式模芯〔〕模套〔〕单线导线直径＋〔～〕导线直径＋△＋〔～〕绞线绞线外径＋〔～〕绞线外径＋△＋〔～〕式模芯〔〕模套〔〕绝缘线芯外径＋〔～〕模芯外径＋△＋〔～〕护套缆芯最大外径＋〔～〕模套外径＋△＋〔～〕线芯或缆芯外径不均时，放大值取上限；反之取下限。在保证质量及工艺要求的前提下