杜希亮（淮安中綠園林機(jī)械制造有限公司，江蘇淮安　223300）

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模具制造技術(shù)對(duì)零件成型的影響研究

杜希亮
（淮安中綠園林機(jī)械制造有限公司，江蘇淮安223300）

摘要：模具制造業(yè)已經(jīng)成為國(guó)家制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)主要參考因素，對(duì)機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展有重要影響。文章介紹了沖壓模具和注塑模具的特點(diǎn)和成型原理，進(jìn)一步分析了模具型腔壁厚、澆口尺寸、零件的形狀和壁厚等對(duì)溶液收縮率的影響，繪制了影響曲線，從而確定了這些參數(shù)對(duì)零件成型的影響，為研究模具制造過(guò)程的參數(shù)選擇具有一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：模具；制造技術(shù)；零件成型；參數(shù)選擇

目前模具制造業(yè)成為機(jī)械制造業(yè)的一個(gè)新的分支，模具的成型原理和傳統(tǒng)的機(jī)械加工原理有所區(qū)別，且對(duì)于不同的模具，通常有不同的模具設(shè)計(jì)要求。模具是一類(lèi)具有重要地位的基礎(chǔ)性工藝裝備，模具的水平與工業(yè)水平相關(guān)，可以作為一個(gè)國(guó)家制造業(yè)發(fā)展的重要衡量指標(biāo)，模具制造工藝多樣，設(shè)計(jì)主要通過(guò)以產(chǎn)品為基礎(chǔ)。進(jìn)行三維軟件的建模與開(kāi)發(fā)，模具的制造加工精度影響零件的精度，所以模具一般精度較高。當(dāng)模具與一些機(jī)械設(shè)備成套使用時(shí)，模具可以改變金屬材料的形狀，同時(shí)可以改變結(jié)構(gòu)尺寸，位置精度和相對(duì)位置等。

1　模具制造技術(shù)

模具制造大概可以分為兩類(lèi)，一類(lèi)是沖模，一類(lèi)是注塑模。沖模主要用于一些新產(chǎn)品和小批量的沖壓零件，比如一些簡(jiǎn)易的沖壓設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要是為了滿足沖模條件。沖模的制造成本和設(shè)計(jì)成本較低，模具制造工藝并不復(fù)雜。注塑模是利用液體的冷卻成型，在冷卻過(guò)程中利用固定形狀的零件使其固定。注塑模制造比較復(fù)雜，但是可以完成復(fù)雜零件的制造加工。

沖模屬于冷加工，主要通過(guò)沖頭與零件之間的機(jī)械作用力是材料分離，這個(gè)過(guò)程材料發(fā)生塑型變形直到斷裂，可能產(chǎn)生飛邊等破壞情況。沖壓模具的類(lèi)型很多，從沖模的作用原理看，模具需要上模和下模，這兩部分相互作用使材料分離。上模通過(guò)模柄或者上模座固定的安裝在壓力滑塊上，滑塊是可以上下移動(dòng)的，可以上下活動(dòng)。下模與下模座安裝固定，壓力機(jī)的工作臺(tái)上上模與墊板固定，這是主要的固定部位。

2　模具制造與零件成型原理

沖壓模的工作原理較為簡(jiǎn)單，在工作時(shí)，較長(zhǎng)的條料沿著傳動(dòng)導(dǎo)料銷(xiāo)傳動(dòng)移動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)擋板處時(shí)固定柄實(shí)現(xiàn)定位，這時(shí)候打開(kāi)壓力機(jī)器，上模沿著導(dǎo)軌向下移動(dòng)，沖模具有鋒利的刃口，落料凹模和上模刃口穿過(guò)材料，使得制件和沖口板料分離，完成沖壓沖裁工作。之后，滑塊向上運(yùn)動(dòng)，上模在卸料板的作用下條料被卸下，推件機(jī)構(gòu)將落料固定在下模面上，隨著機(jī)構(gòu)的不斷運(yùn)行，凸模內(nèi)在廢料不斷被推出，這樣便完成了一次沖壓循環(huán)。

注塑模具包括動(dòng)模、定模、成型零件、澆筑系統(tǒng)等，注塑模具工作原理復(fù)雜。模具和注射機(jī)的作用下塑料溶解的液體通過(guò)噴嘴注射到型腔中，液體通過(guò)模具澆口，在型腔每流動(dòng)一段時(shí)間，等到冷卻定型時(shí)，注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)開(kāi)始動(dòng)作并退出運(yùn)動(dòng)。塑料冷卻后，在材料型腔型芯處形成孔，在無(wú)填充材料的地方形成實(shí)體，在推桿和注射機(jī)合模等機(jī)構(gòu)作用下，制件和流道被推桿推下，并從分型面推出脫落，從而完成注射成型過(guò)程。

3　模具制造系統(tǒng)參數(shù)的影響

（1）模具型腔壁厚的影響。模具型腔壁厚的影響是通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法確定的，模具壁厚增加時(shí)，零件的制造性能先逐漸增加后接著減小，收縮率具有相同的變化趨勢(shì)。收縮率增加，收縮變形增加，零件尺寸減少。模具壁厚受到材料的影響，模具壁厚在5mm左右時(shí)，收縮率處于分界狀態(tài)，當(dāng)超過(guò)10mm時(shí)，向心收縮的作用大大減小，模具的收縮變小。通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)得的模具壁厚的影響程度圖如圖1所示。

圖1　模具型腔壁厚影響圖

（2）澆口的影響。澆口大小對(duì)零件精度有很大影響，當(dāng)澆口的直徑增加時(shí)，零件的精度下降。主要是因?yàn)闈部谠黾訒r(shí)，制品的收縮率變化，成型的難度變化，氣體的排除受到影響。在一般的合理的澆口，其尺寸應(yīng)小于零件壁厚的二分之一，流動(dòng)性比較差時(shí)，澆口可以適當(dāng)增加。另外，澆口位置不同，液體流去型腔的方向，流程都會(huì)產(chǎn)生變化，制件精度受到影響。對(duì)澆筑位置進(jìn)行不同性能的測(cè)定可以過(guò)得橫縱方向上收縮速度。澆口尺寸大小的實(shí)驗(yàn)獲得的影響趨勢(shì)圖如圖2所示。

圖2　不同尺寸大小對(duì)零件影響圖

（3）零件制品形狀的影響。一般而言，零件形狀不同對(duì)鑄造結(jié)果影響不同，使得空間三維方向的收縮速度不同。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，這里討論圓形和正方形板材的零件的收縮率影響。模具形狀不同，流體受到的阻力也不相同，流動(dòng)的路徑也會(huì)產(chǎn)生差別。對(duì)于圓形的零件，模具內(nèi)效應(yīng)明顯，零件脫離模具時(shí)受到限制，圓環(huán)零件的內(nèi)徑收縮率比外徑的收縮率小，而正方形平板的收縮率是最大的。零件的壁厚增加時(shí)，液體的收縮率也相應(yīng)增加，材料同時(shí)，收縮率不同。

3　結(jié)語(yǔ)

模具設(shè)計(jì)技術(shù)和現(xiàn)代加工技術(shù)的進(jìn)步為模具制造業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)，模具制造過(guò)程中，基本模具性能參數(shù)對(duì)零件成型有重要影響。模具屬于比較精密的機(jī)械加工成品，模具的基本組成包括成形工作零件、澆筑液體導(dǎo)向零件、定位支撐零件等。未來(lái)的模具設(shè)計(jì)將朝著科學(xué)化方向發(fā)展。

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The influence of Mould Manufacturing Technology ofInfluence of mold Manufacturing Technology on parts Shaping

DU Xi-liang
（Huaian Zhonglv Garden Machinery manufacturing co.，LTD.，Huaian，Jiangsu 223300，China）

Abstract:Mold manufacturing has become a major reference factor in a country's manufacturing industry competition，it has important influence on the development of mechanical processing technology.This article introduces the characteristics of injection mold and molding principle，analyzes the influence of the mold cavity wall thickness，the size of the gate，the shape and wall thickness of the parts on solution shrinkage rate in order to provide reference.

Key words:mold；manufacturing technology；molding parts；parameter selection

中圖分類(lèi)號(hào)：TH16

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-980X（2016）05-0066-01

收稿日期：2016-04-15

作者簡(jiǎn)介：杜希亮（1985-），男，江蘇淮安人，助理工程師，主要研究方向；模具設(shè)計(jì)與制造。