工艺过程对模具成型零件尺寸精度的影响研究

工艺过程对模具成型零件尺寸精度的影响研究

唐玉兰

佛山市南海区信息技术学校528225

【摘要】模具成型在汽车、电子仪表与电信、计算机、航空等工业部门得到广泛的应用。在模具成型生产中，模具成型机、模具成型合金和模具成型模是三大要素，模具成型模是模具成型的主要工艺装备，高压和高速充填模具成型模是模具成型的两大特点。本文阐述了工艺过程对模具成型零件尺寸精度的影响，并重点介绍了注塑工艺对模具成型零件尺寸精度的影响。

【关键词】模具成型工艺；收缩；影响因素；零件尺寸精度；

合理选择模具结构

根据图样及技术要求，研究和选择适当的成型方法及成型设备，结合工厂的机械加工能力，提出模具的结构设计方案能够成型出符合质量要求的模具成型件，且模具操作方便、安全，取件顺利可靠。对工艺性较差的零件，可以根据模具设计和加工的需要，向有关人员提出修改零件的建议，但不能擅自改动零件图。

二、正确确定模具成型零件的尺寸

注塑模模具成型零件的尺寸和表面粗糙度，对零件的成型质量影响极大，必须特别注意。计算成型零件尺寸时，一般采用平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量。极限收缩率、极限制造公差和极限磨损量的计算方法主要用于高精度的模具成型。

设计模具时，应尽量使所设计的模具制造容易，成本低。特别对那些比较复杂的成型模具，应重点考虑采用一般机械加工方法还是采用特种加工方法、加工后装配等问题，在设计模具时一定要认真研究和解决这些问题，同时，还需考虑试模后具有足够的修模余量等。在实践应用中，注塑模具较为常用，能够满足一般的模具制作要求，具有较广的适用性。

模具成型零件设计图研究

在模具成型零件制作前，首先应了解零件的用途及结构工艺性、尺寸精度、技术要求等，如使用性能、表面要求；几何结构、斜度、嵌件等是否估计成型公差是否低于零件要求；根据其物理化学性能和成型工艺性、成型工艺参数等。主要了解成型设备的技术参数，便于进行有关的参数校核。同时，应结合模具制造车间的制模能力、标准及设计参考资料等，避免设计的模具脱离生产实际。

四、拟定模具总体方案并绘制模具草图

1、确定模具的基本结构

(1)确定注塑模具类型；注塑模具成型模采用应首先确定单分型面或多分型面，是否需要侧向分型抽芯，并考虑在热（冷）压室、卧（立）等问题。

(2)确定模具类型的主要结构：在绝对可靠的条件下使模具本身的工作满足铸件的几何形状、表面粗糙度和尺寸精度的要求。注塑模具结构尽量选用标准模架。结构力求简单、生产率高、模具寿命合适，成本低。

2、确定合理工艺过程

(1)合理布置型腔位置及数量。根据铸件结构特点、尺寸精度，批量大小、制模难易程度以及模具成型机的能力来确定型腔数目和排列方式。

(2)合理确定分型面。分型面的选择关系到模具成败。分型面的位置要有利于成型、脱模、安放嵌件、排气，有利于注塑模具的加工和提高模具成型的质量。

(3)确定浇注系统和排气。

(4)选择合理的推出机构及抽芯方式。

(5)确定冷却和加热方式。合理设计冷却系统和加热系统。

3、绘制注塑模具草图

(1)草图绘制时，一般用1：1的比例，以便尽早发现问题。

五、模具总图绘制

1、模具总图绘制及内容

应按国家制图标准绘制，国标未规定的可结合工厂习惯画法。绘制总装图尽量采用1：1的比例，先由型腔开始绘制，主视图与其它视图同时画出。注塑模具总装图上应明确表达清楚以下列内容：

(1)成型部分结构；

(2)浇注系统、排溢系统结构；

(3)分型面及脱模取件方式；

(4)注塑模具外形结构及所有连接件、定位件、导向件的位置；

(5)辅助工具(取件卸模，校止等工具)；

(6)标注型腔、模具总体尺寸及运动件的极限尺寸位置等；

(7)零件编出序号，填写零件明细表；

(8)标注技术要求和使用说明书，

2、零件图绘制

绘制全部零件的零件图根据注塑模具总装图，先内后外、先复杂后简单、先成型零件后结构件的原则绘制零件图；

(1)零件图也需按国家制图标准绘制，零件图应与总装图一致；

(2)尺寸标注要注意基准，尺寸要集中、完整。特别是主要零件的尺寸和脱模斜度及配合尺寸等；

(3)零件图上的表面粗糙度的标注方法应按国家机械制图标准的要求标注；

(4)填写零件图标题栏及一些必要的技术要求，如热处理、装配后的机械加工、表面处理等。

六、校对与审核

首先自我校对，然后相互检查，最后交教师批阅。

1、校对

(1)注塑模具及注塑模具零件与铸件图的关系、注塑模具零件的硬度、尺寸精度及模具结构等是否符合模具成型图要求；

(2)成型设备与模具的关系。

2、工艺参数满足要求

注塑模具结构方面应满足如下要求：

(1)分型面位置是否选择恰当，有否溢料，开模后铸件应留在有推出装置的一边。一般留在动模；

(2)脱模方式：推杆、推管大小及位置、数量是否合适，推板是否会被卡住或擦伤铸件；

(3)注塑模具温度的调节。加热器的功率和数量、冷却介质的流动路线、位置、大小和数量是否合适；

(4)具有侧凹和侧孔的抽芯机构有否干涉；

(5)浇注、排气系统是否合理。

3、设计图样审核

(1)装配图上各模具零件是否表达清楚，各视图有无矛盾，投影是否正确，有否遗漏。

(2)零件图上零件的结构件艺性、尺寸精度和表面粗糙度是否合理；热处理、表面处理及表面精加工：等是否表达清楚：修模或修磨余量、装配后的补充加工等均应说明。

七、影响尺寸大小的因素

1、模具成型的尺寸大小主要定于使用要求,制品作为某个零件与其它零件安装在一起,它要受到相关零件的限制,因此其尺寸亦受限制。

2、注塑机的注射量,注射压力,锁模力,模板尺寸等对注塑制品的大小均有不同程度影响。

3、对于壁薄制品，其尺寸也不能过大，因为打而薄的模具成型，熔体充满模腔较为困难，我是尚未充满就已经固化，或勉强充满，但模具成型前端已不能很好的熔合而形成熔接线，影响模具成型的外观和强度。

八、影响尺寸精度的因素：

1、成型收缩率的波动.塑料本身的特性和成型工艺条件对模具成型成型收缩率以及收缩率的波动影响很大,如塑料结晶,流动性,弹性模量,料温,以及模具温度,注射压力,保压压力,塑化背压,成型周期等.均对收缩率产生不同程度的影响.

2、模具结构及其制造精度,在设计模具时,不但要考虑模具的分型面,以便模具成型的成型和脱模.还要考虑模具成型成型时熔料的流动性,及浇道的分布,浇口的位置,排气,模具的冷却或加热等.

3、在注射成型时,模腔内要承受较高的压力,若模具的刚性不足,会使模具产生变形从而降低模具成型尺寸精度。此外型腔的结构对刚度有较大影响，以整体模最好，框架模次之，镶件模最差。但加工精度却是框架模最高，镶件模次之，整体模最差。为此，两者要协同考虑。

4、模具的动，定模定位一般用导柱和导套，但由于配合间隙存在，因此模腔可能发生偏移，使模具成型尺寸精度下降，为此，可采用一些定位元件来消除间隙，以提高模具的定位精度。

5、模具磨损，模具在使用过程中受到不同程度的磨损，主要是指型腔和运动部件，如导柱和导套的磨损，行位与顶针的磨损。当塑料中含有硬质填料，玻纤时，模腔的磨损尤为突出，这时，模腔应选用耐磨性较好的材料，或在其表面进行硬化处理。参考文献：

[1]张志豪,谢建新.挤压模具的数字化设计与数字化制造[J].中国材料进展,2013,32(05):292-299.

[2]张海鸥.快速模具制造技术的现状及其发展趋势[J].模具技术,2000(06):84-89.