如何根據使用性能選擇模具

1. 模具鋼材的使用性能

（1）硬度是模具鋼的主要技術指標，模具在高應力的作用下欲保持其形狀尺寸不變，必須具有足夠高的硬度。冷作模具鋼在室溫條件下一般硬度保持在HRC60左右，熱作模具鋼根據其工作條件，一般要求保持在HRC40~55范圍。對於同一鋼種而言，在一定的硬度值范圍內，硬度與變形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及組織不同的鋼種之間，其塑性變形抗力可能有明顯的差別。
（2）紅硬性 在高溫狀態下工作的熱作模具，要求保持其組織和性能的穩定，從而保持足夠高的硬度，這種性能稱為紅硬性。碳素工具鋼、低合金工具鋼通常能在180~250℃的溫度范圍內保持這種性能，鉻鉬熱作模具鋼一般在550~600℃的溫度范圍內保持這種性能。鋼的紅硬性主要取決於鋼的化學成分和熱處理工藝。
（3）抗壓屈服強度和抗壓彎曲強度 模具在使用過程中經常受到強度較高的壓力和彎曲的作用，因此要求模具材料應具有一定的抗壓強度和抗彎強度。在很多情況下，進行抗壓試驗和抗彎試驗的條件接近於模具的實際工作條件（例如，所測得的模具鋼的抗壓屈服強度與沖頭工作時所表現出來的變形抗力較為吻合）。抗彎試驗的另一個優點是應變數的絕對值大，能較靈敏地反映出不同鋼種之間以及在不同熱處理和組織狀態下變形抗力的差別。 在工作過程中，模具承受著沖擊載荷，為了減少在使用過程中的折斷、崩刃等形式的損壞，要求模具鋼具有一定的韌性。
模具鋼的化學成分，晶粒度，純凈度，碳化物和夾雜物等的數量、形貌、尺寸大小及分布情況，以及模具鋼的熱處理制度和熱處理後得到的金相組織等因素都對鋼的韌性帶來很大的影響。特別是鋼的純凈度和熱加工變形情況對於其橫向韌性的影響更為明顯。鋼的韌性、強度和耐磨性往往是相互矛盾的。因此，要合理地選擇鋼的化學成分並且採用合理的精煉、熱加工和熱處理工藝，以使模具材料的耐磨性、強度和韌性達到最佳的配合。
沖擊韌性系表特徵材料在一次沖擊過程中試樣在整個斷裂過程中吸收的總能量。但是很多工具是在不同工作條件下疲勞斷裂的，因此，常規的沖擊韌性不能全面地反映模具鋼的斷裂性能。小能量多次沖擊斷裂功或多次斷裂壽命和疲勞壽命等試驗技術正在被採用。 熱作模具鋼在服役條件下除了承受載荷的周期性變化之外，還受到高溫及周期性的急冷急熱的作用，因此，評價熱作模具鋼的斷裂抗力應重視材料的熱機械疲勞斷裂性能。熱機械疲勞是一種綜合性能的指標，它包括熱疲勞性能、機械疲勞裂紋擴展速率和斷裂韌性三個方面。
熱疲勞性能反映材料在熱疲勞裂紋萌生之前的工作壽命，抗熱疲勞性能高的材料，萌生熱疲勞裂紋的熱循環次數較多；機械疲勞裂紋擴展速率反映材料在熱疲勞裂紋萌生之後，在鍛壓力的作用下裂紋向內部擴展時，每一應力循環的擴展量；斷裂韌性反映材料對已存在的裂紋發生失穩擴展的抗力。斷裂韌性高的材料，其中的裂紋如要發生失穩擴展，必須在裂紋尖端具有足夠高的應力強度因子，也就是必須有較大的裂紋長度。在應力恆定的前提下，在一種模具中已經存在一條疲勞裂紋，如果模具材料的斷裂韌性值較高，則裂紋必須擴展得更深，才能發生失穩擴展。
也就是說，抗熱疲勞性能決定了疲勞裂紋萌生前的那部分壽命；而裂紋擴展速率和斷裂韌性，可以決定當裂紋萌生後發生亞臨界擴展的那部分壽命。因此，熱作模具如要獲得高的壽命，模具材料應具備高的抗熱疲勞性能、低的裂紋擴展速率和高的斷裂韌性值。
抗熱疲勞性能的指標可以用萌生熱疲勞裂紋的熱循環數，也可以用經過一定的熱循環後所出現的疲勞裂紋的條數及平均的深度或長度來衡量。 決定模具使用壽命最重要的因素往往是模具材料的耐磨性。模具在工作中承受相當大的壓應力和摩擦力，要求模具能夠在強烈摩擦下仍保持其尺寸精度。模具的磨損主要是機械磨損、氧化磨損和熔融磨損三種類型。為了改善模具鋼的耐磨性，就要既保持模具鋼具有高的硬度，又要保證鋼中碳化物或其他硬化相的組成、形貌和分布比較合理。對於重載、高速磨損條件下服役的模具，要求模具鋼表面能形成薄而緻密粘附性好的氧化膜，保持潤滑作用，減少模具和工件之間產生粘咬、焊合等熔融磨損，又能減少模具表面進行氧化造成氧化磨損。所以模具的工作條件對鋼的磨損有較大的影響。
耐磨性可用模擬的試驗方法，測出相對的耐磨指數є，作為表徵不同化學成分及組織狀態下的耐磨性水平的參數。以呈現規定毛刺高度前的壽命，反映各種鋼種的耐磨水平；試驗是以Cr12MoV鋼為基準（є=1）進行對比。 咬合抗力實際就是發生「冷焊」時的抵抗力。該性能對於模具材料較為重要。試驗時通常在干摩擦條件下，把被試驗的工具鋼試樣與具有咬合傾向的材料（如奧氏體鋼）進行恆速對偶摩擦運動，以一定的速度逐漸增大載荷，此時，轉矩也相應增大，該載荷稱為「咬合臨界載荷」，臨界載荷越高，標志著咬合抗力越強。

2. 沖壓模具設計技巧

沖壓模具設計技巧

模具企業需要做大做精，要根據市場需求，及技術、資金、設備等條件，確定產品定位和市場定位。下面是我整理的沖壓模具設計技巧介紹，大家一起來看看吧。

一、從廢料情況看出的信息

廢料本質上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通過檢查廢料，你可以判斷上下模間隙是否正確。如果間隙過大，廢料會出現粗糙、起伏的斷裂面和一窄光亮帶區域。間隙越大，斷裂面與光亮帶區域所成角度就越大。如果間隙過小，廢料會呈現出一小角度斷裂面和一寬光亮帶區域。

過大間隙形成帶有較大卷邊和邊緣撕裂的孔，令剖面稍微有一薄邊緣突出。太小的間隙形成帶稍微卷邊和大角度撕裂，導致剖面或多或少地垂直於材料表面。

一個理想的廢料應有合理的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持沖壓力最小並形成一帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點來看，通過增大間隙來延長模具壽命是以犧牲成品孔質量換取的。

二、模具間隙的選擇

模具的間隙與所沖壓的材料的類型及厚度有關。不合理的間隙可以造成以下問題：

(1)如間隙過大，所沖壓工件的毛刺就比較大，沖壓質量差。如果間隙偏小，雖然沖孔的質量較好，但模具的磨損比較嚴重，大大降低模具的使用壽命，而且容易造成沖頭的折斷。

(2)間隙過大或過小都容易在沖頭材料上產生粘連，從而造成沖壓時帶料。過小的間隙容易在沖頭底面與板料之間形成真空而發生廢料反彈。

(3)合理的間隙可以延長模具壽命，卸料效果好，減小毛刺和翻邊，板材保持潔凈，孔徑一致不會刮花板材，減少刃磨次數，保持板材平直，沖孔定位準確。

三、如何提高模具的使用壽命

對用戶來講，提高模具的使用壽命可以大大降低沖壓成本。影響模具使用壽命的因素如下：

1、材料的類型及厚度;

2、是否選擇合理的下模間隙;

3、模具的結構形式;

4、材料沖壓時是否有良好的潤滑;

5、模具是否經過特殊的表面處理;

6、如鍍鈦、碳素氮化鈦;

7、上下轉塔的對中性;

8、調整墊片的合理使用;

9、是否適當採用斜刃口模具;

10、機床模座是否已經磨損;

四、沖壓特殊尺寸孔應注意的問題

(1)最小孔徑沖φ0.8——φ1.6范圍的沖孔請用特殊沖頭。

(2)厚板沖孔時，相對於加工孔徑，請使用大一號的模具。注意：此時，若使用通常大小的模具，會造成沖頭螺紋的破損。

(3)沖頭刃口部分，最小寬度與長度的比例一般不應小於1:10。

(4)沖頭刃口部分最小尺寸與板厚的關系。建議沖頭刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。

五、模具的刃磨

1、模具刃磨的重要性

定期刃磨模具是沖孔質量一致性的保證。定期刃磨模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提高機器的'使用壽命，要掌握正確的刃磨時機。

2、模具需要刃磨的具體特徵

對於模具的刃磨，沒有一個嚴格的打擊次數來確定是否需要刃磨。主要取決於刃口的鋒利程度。主要由以下三個因素來決定：

(1)檢查刃口的圓角，如果圓角半徑達到R0.1毫米(最大R值不得超過0.25毫米)就需要刃磨。

(2)檢查沖孔質量，是否有較大的毛刺產生?

(3)通過機器沖壓的雜訊來判斷是否需要刃磨。如果同一副模具沖壓時雜訊異常，說明沖頭已經鈍了，需要刃磨。

註：刃口邊緣部變圓或刃口後部粗糙，也要考慮刃磨。

3、刃磨的方法

模具的刃磨有多種方法，可採用專用刃磨機也可在平面磨床上實現。沖頭、下模刃磨的頻度一般為4：1，刃磨後請調整好模具高度。

(1)不正確刃磨方法的危害：不正確的刃磨會加劇模具刃口的迅速破壞，致使每次刃磨的打擊次數大大縮小。

(2)正確的刃磨方法的益處：定期刃磨模具，沖孔的質量和精度可以保持穩定。模具的刃口就損壞較慢，壽命更長

4、刃磨規則

模具刃磨時要考慮下面的因素：

(1)刃口圓角在R0.1-0.25毫米大小情況下要看刃口的鋒利程度。

(2)砂輪表面要清理干凈。

(3)建議採用一種疏鬆、粗粒、軟砂輪。如WA46KV

(4)每次的磨削量(吃刀量)不應超過0.013毫米，磨削量過大會造成模具表面過熱，相當於退火處理，模具變軟，大大降低模具的壽命。

(5)刃磨時必須加足夠的冷卻液。

(6)磨削時應保證沖頭和下模固定平穩，採用專用的工裝夾具。

(7)模具的刃磨量是一定的，如果達到該數值，沖頭就要報廢。如果繼續使用，容易造成模具和機器的損壞，得不償失。

(8)刃磨完後，邊緣部要用油石處理，去掉過分尖銳的棱線。

(9)刃磨完後，要清理干凈、退磁、上油。

註：模具刃磨量的大小主要取決於所沖壓的板材的厚度。

六、沖頭使用前應注意

1、存放

(1)用干凈抹布把上模套里外擦乾凈。

(2)存放時小心表面不要出現刮痕或凹痕。

(3)上油防銹。

2、使用前准備

(1)使用前徹底清潔上模套。

(2)查看錶面是否有刮、凹痕。如有，用油石去除。

(3)里外上油。

3、安裝沖頭於上模套時應注意事項

(1)清潔沖頭，並給其長柄上油。

(2)在大工位模具上把沖頭插入上模套底部，不能用力。不能用尼龍錘。安裝時，不能通過旋緊上模套上的螺栓來固定沖頭，只有在沖頭正確定位後才能旋緊螺栓。正全科技微信內容真不錯，值得關注!

4、安裝上模組合入轉塔

如果想延長模具使用壽命，上模套外直徑和轉塔孔之間的間隙要盡可能地小。所以請小心執行下列程序。

(1)清潔轉塔孔的鍵槽和內直徑並上油。

(2)調整上模導套的鍵槽，使之與轉塔孔的鍵吻合。

(3)把上模套導直直地插入塔孔，小心不能有任何傾斜。上模導套應該靠自身重量滑入轉塔孔。

(4)如果上模套向一邊傾斜，可用尼龍錘之類的軟材料工具把它輕輕敲正重復敲擊直至上模導套依靠自身重量滑入正確位置。

注意：不能用力於上模導套外直徑，只能在沖頭頂上用力。不能敲擊上模套頂部，以免損壞轉塔孔，縮短個別工位使用壽命。

七、模具的檢修

如果沖頭被材料咬住，取不出來，請按如下所記項目檢查。

1、沖頭、下模的再刃磨。刃口鋒利的模具能加工出漂亮的切斷面，刃口鈍了，則需要額外的沖壓力，而且工件斷面粗糙，產生很大的抵抗力，造成沖頭被材料咬住。

2、模具的間隙。模具的間隙如果相對板厚選得不合適，沖頭在脫離材料時需要很大的脫模力。如果是這個原因沖頭被材料咬住，請更換合理間隙的下模。正全科技微信內容真不錯，值得關注!!

3、加工材料的狀態。材料弄臟了、或者有污垢時，臟東西附著到模具上，使得沖頭被材料咬住而無法加工。

4、有變形的材料。翹曲的材料在沖完孔後，會夾緊沖頭，使得沖頭被咬住。有翹曲的材料，請弄平整後再加工。

5、彈簧的過度使用。會使得彈簧疲勞。請時常注意檢查彈簧的性能。

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3. 模具設計需要注意哪些

模具設計需要注意哪些

中國的模具生產技術有了很大的提高,模具生產水平有些已接近或達到國際水平。那麼模具設計需要注意哪些呢?下面我就給大家講講這塊。

一、接受任務書

成型塑料製件的任務書通常由製件設計者提出，其內容如下：

1. 經過審簽的正規制製件圖紙?並註明採用塑料的牌號、透明度等。

2. 塑料製件說明書或技術要求。

3. 生產產量。

4. 塑料製件樣品。

通常模具設計任務書由塑料製件工藝員根據成型塑料製件的任務書提出，模具設計人員以成型塑料製件任務書、模具設計任務書為依據來設計模具。

二、收集、分析、消化原始資料

收集整理有關製件設計、成型工藝、成型設備、機械加工及特殊加工資料以備設計模具時使用。

1. 消化塑料製件圖，了解製件的用途，分析塑料製件的工藝性，尺寸精度等技術要求。例如塑料製件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什麼?塑件的幾何結構、斜度、嵌件等情況是否合理?熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度，有無塗裝、電鍍、膠接、鑽孔等後加工。選擇塑料製件尺寸精度最高的尺寸進行分析，看看估計成型公差是否低於塑料製件的公差，能否成型出合乎要求的塑料製件來。此外，還要了解塑料的塑化及成型工藝參數。

2. 消化工藝資料，分析工藝任務書所提出的成型方法、設備型號、材料規格、模具結構類型等要求是否恰當?能否落實。成型材料應當滿足塑料製件的強度要求，具有好的流動性、均勻性和各向同性、熱穩定性。根據塑料製件的用途，成型材料應滿足染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、必要的彈性和塑性、透明性或者相反的反射性能、膠接性或者焊接性等要求。

3. 確定成型方法

採用直壓法、鑄壓法還是注射法。

4. 選擇成型設備

根據成型設備的種類來進行模具，因此必須熟知各種成型設備的性能、規格、特點。例如對於注射機來說，在規格方面應當了解以下內容，注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具體見相關參數。要初步估計模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用。

5. 具體結構方案

① 確定模具類型

如壓制模、敞開式、半閉合式、閉合式、鑄壓模、注射模等。

② 確定模具類型的主要結構

選擇理想的模具結構在於確定必需的成型設備，理想的型腔數在絕對的條件下能使模具本身的工作滿足該塑料製件的工藝技術和生產經濟的要求。對塑料製件的工藝技術要求是要保證塑料製件的幾何形狀，表面光潔度和尺寸精度。生產經濟要求是要使塑料製件的成本低，生產效率高，模具能連續地工作，使用壽命長，節省勞動力。

三、影響模具結構及模具個別系統的因素很多很復雜

1. 型腔布置。根據塑件的幾何結構特點、尺寸精度要求、批量大小、模具製造難易、模具成本等確定型腔數量及其排列方式。對於注射模來說，塑料製件精度為3級和3a級，重量為5克，採用硬化澆注系統，型腔數取4-6個，塑料製件為一般精度4-5級，成型材料為局部結晶材料，型腔數可取16-20個，塑料製件重量為12-16克，型腔數取8-12個，而重量為50-100克的塑料製件，型腔數取4-8個。

對於無定型的塑料製件建議型腔數為24-48個，16-32個和6-10個。當再繼續增加塑料製件重量時就很少採用多腔模具。7-9級精度的塑料製件最多型腔數較之指出的4-5級精度的塑料增多至50%。

2. 確定分型面。分型面的位置要有利於模具加工、排氣、脫模及成型操作?塑料製件的表面質量等。

3. 確定澆注系統：主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大小和排氣系統，排氣的方法、排氣槽位置、大小?。

4. 選擇頂出方式：頂桿、頂管、推板、組合式頂出、決定側凹處理方法、抽芯方式。

5. 決定冷卻、加熱方式及加熱冷卻溝槽的形狀、位置、加熱元件的安裝部位。

6. 根據模具材料、強度計算或者經驗數據?確定模具零件厚度及外形尺寸，外形結構及所有連接、定位、導向件位置。

7. 確定主要成型零件，結構件的結構形式。

8. 考慮模具各部分的強度?計算成型零件工作尺寸。 以上這些問題如果解決了模具的結構形式自然就解決了。這時就應該著手繪制模具結構草圖?為正式繪圖作好准備。

四、繪制模具圖

要求按照國家制圖標准繪制?但是也要求結合本廠標准和國家未規定的工廠習慣畫法。在畫模具總裝圖之前，應繪制工序圖，並要符合製件圖和工藝資料的要求。由下道工序保證的尺寸應在圖上標寫註明"工藝尺寸"字樣。如果成型後除了修理毛刺之外，再不進行其他機械加工，那麼工序圖就與製件圖完全相同。

在工序圖下面最好標出製件編號、名稱、材料、材料收縮率、繪圖比例等。通常就把工序圖畫在模具總裝圖上。 繪制總裝圖盡量採用1：1的比例，先由型腔開始繪制，主視圖與其它視圖同時畫出。

五、模具總裝圖應包括以下內容

1. 模具成型部分結構;

2. 澆注系統、排氣系統的結構形式;

3. 分型面及分模取件方式;

4. 外形結構及所有連接件、定位、導向件的位置;

5. 標注型腔高度尺寸(不強求)根據需要及模具總體尺寸;

6. 輔助工具，取件卸模工具，校正工具等;

7. 按順序將全部零件序號編出，並且填寫明細表;

8. 標注技術要求和使用說明。

六、模具總裝圖的技術要求內容

1. 對於模具某些系統的'性能要求。例如對頂出系統、滑塊抽芯結構的裝配要求。

2. 對模具裝配工藝的要求。例如模具裝配後分型面的貼合面的貼合間隙應不大於0.05mm模具上、下面的平行度要求，並指出由裝配決定的尺寸和對該尺寸的要求。

3. 模具使用，裝拆方法。

4. 防氧化處理、模具編號、刻字、標記、油封、保管等要求。

5. 有關試模及檢驗方面的要求。

七、繪制全部零件圖

由模具總裝圖拆畫零件圖的順序應為先內後外，先復雜後簡單，先成型零件後結構零件。

1. 圖形要求：一定要按比例畫，允許放大或縮小。視圖選擇合理，投影正確，布置得當。為了使加工專利號易看懂、便於裝配?圖形盡可能與總裝圖一致，圖形要清晰。

2. 標注尺寸要求統一、集中、有序、完整。標注尺寸的順序為先標主要零件尺寸和出模斜度，再標注配合尺寸，然後標注全部尺寸。在非主要零件圖上先標注配合尺寸，後標注全部尺寸。

3. 表面粗糙度：把應用最多的一種粗糙度標於圖紙右上角，如標注"其餘3.2。"其它粗糙度符號在零件各表面分別標出。

4. 其它內容：例如零件名稱、模具圖號、材料牌號、熱處理和硬度要求、表面處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術說明等都要正確填寫。

八、校對、審圖、描圖、送曬

A. 自我校對的內容是

1. 模具及其零件與塑件圖紙的關系

模具及模具零件的材質、硬度、尺寸精度、結構等是否符合塑件圖紙的要求。

2. 塑料製件方面

塑料料流的流動、縮孔、熔接痕、裂口、脫模斜度等是否影響塑料製件的使用性能、尺寸精度、表面質量等方面的要求。圖案設計有無不足、加工是否簡單、成型材料的收縮率選用是否正確。

3. 成型設備方面

注射量、注射壓力、鎖模力夠不夠?模具的安裝、塑料製件的南芯、脫模有無問題、注射機的噴嘴與嘵口套是否正確地接觸。

4. 模具結構方面

1)分型面位置及精加工精度是否滿足需要，會不會發生溢料，開模後是否能保證塑料製件留在有頂出裝置的模具一邊。

2)脫模方式是否正確、推廣桿、推管的大小、位置、數量是否合適、推板會不會被型芯卡住、會不會造成擦傷成型零件。

3)模具溫度調節方面。加熱器的功率、數量、冷卻介質的流動線路位置、大小、數量是否合適。

4)處理塑料製件制側凹的方法、脫側凹的機構是否恰當，例如斜導柱抽芯機構中的滑塊與推桿是否相互干擾。

5)注、排氣系統的位置、大小是否恰當。

5. 設計圖紙

1) 裝配圖上各模具零件安置部位是否恰當，表示得是否清楚，有無遺漏。

2) 零件圖上的零件編號、名稱?製作數量、零件內制還是外購的，是標准件還是非標准件，零件配合處理精度、成型塑料製件高精度尺寸處的修正加工及餘量，模具零件的材料、熱處理、表面處理、表面精加工程度是否標記、敘述清楚。

3) 零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸數字應正確無誤，不要使生產者換算。

4) 檢查全部零件圖及總裝圖的視圖位置，投影是否正確，畫法是否符合制圖國標，有無遺漏尺寸。

6. 校核加工性能

所有零件的幾何結構、視圖畫法、尺寸標等是否有利於加工。?

7. 復算輔助工具的主要工作尺寸

B. 專業校對原則上按設計者自我校對項目進行，但是要側重於結構原理、工藝性能及操作安全方面。描圖時要先消化圖形，按國標要求描繪，填寫全部尺寸及技術要求。描後自校並且簽字。

C. 把描好的底圖交設計者校對簽字，習慣做法是由工具製造單位有關技術人員審查、會簽、檢查製造工藝性。

D. 編寫製造工藝卡片：由工具製造單位技術人員編寫製造工藝卡片，並且為加工製造做好准備。在模具零件的製造過程中要加強檢驗，把檢驗的重點放在尺寸精度上。模具組裝完成後由檢驗員根據模具檢驗表進行檢驗，主要的是檢驗模具零件的性能情況是否良好，只有這樣才能俚語模具的製造質量。

九、試模及修模

雖然是在選定成型材料、成型設備時在預想的工藝條件下進行模具設計，但是人們的認識往往是不完善的，因此必須在模具加工完成以後進行試模試驗，看成型的製件質量如何。發現總是以後進行排除錯誤性的修模。

塑件出現不良現象的種類居多，原因也很復雜，有模具方面的原因，也有工藝條件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前應當根據塑件出現的不良現象的實際情況，進行細致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因後提出補救方法。因為成型條件容易改變，所以一般的做法是先變更成型條件，當變更成型條件不能解決問題時才考慮修理模具。

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4. 沖壓模具橡膠的選用

在沖壓模具中，使用了各種金屬材料和非金屬材料，主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。製造模具的材料，要求具有高硬度、高強度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等性能。合理選取模具材料及實施正確的熱處理工藝是保證模具壽命的關鍵。對用途不同的模具，應根據其工作狀態、受力條件及被加工材料的性能、生產批量及生產率等因素綜合考慮，並對上述要求的各項性能有所側重，然後作出對鋼種及熱處理工藝的相應選擇。1. 生產批量當沖壓件的生產批量很大時，模具的工作零件凸模和凹模的材料應選取質量高、耐磨性好的模具鋼。對於模具的其它工藝結構部分和輔助結構部分的零件材料，也要相應地提高。在批量不大時，應適當放寬對材料性能的要求，以降低成本。2. 被沖壓材料的，性能、模具零件的使用條件當被沖壓加工的材料較硬或變形抗力較大時，沖模的凸、凹模應選取耐磨性好、強度高的材料。拉深不銹鋼時，可採用鋁青銅凹模，因為它具有較好的抗粘著性。而導柱導套則要求耐磨和較好的韌性，故多採用低碳鋼表面滲碳淬火。又如，碳素工具鋼的主要不足是淬透性差，在沖模零件斷面尺寸較大時，淬火後其中心硬度仍然較低，但是，在行程次數很大的壓床上工作時，由於它的耐沖擊性好反而成為優點。對於固定板、卸料板類零件，不但要有足夠的強度，而且要求在工作過程中變形小。另外，還可以採用冷處理和深冷處理、真空處理和表面強化的方法提高模具零件的性能。對於凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模，應選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能較好的模具鋼，同時應具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。3. 材料性能應考慮材料的冷熱加工性能和工廠現有條件。4. 降低生產成本注意採用微變形模具鋼，以減少機加工費用。5. 開發專用模具鋼對特殊要求的模具，應開發應用具有專門性能的模具鋼。6. 考慮我國模具的生產和使用情況選擇模具材料要根據模具零件的使用條件來決定，做到在滿足主要條件的前提下，選用價格低廉的材料

5. 模具設計分型面的選擇及設計原則

一、分型面的選擇

分型面的選擇也是模具設計的第一步，它受到產品的形狀，外觀，壁厚，尺寸精度，模穴數等很多因素的影響。一般的產品拿到手裡，大分型面確定我相信大家對這個基本沒什麼問題。可對於很多有側抽芯，或者涉及到枕位，碰穿，插穿時。這些就有爭論了，怎麼去選擇有時候還真不是個簡單的事，因此，咱們這里來聊聊如何去選擇分型面。

一般來說分型面的選擇都會遵循以下的幾個原則：

1：符合產品脫模要求

分型面也就是為了產品能順利取出模具的。因此，分型面的位置應該選在產品斷面尺寸最大的部位，這是一條最基本的原則。

2：方位的確定

在決定產品在模具裡面的方位時，分型面的選擇應該盡量防止產品形成側孔或者側扣位，應避免採用復雜的模具結構。

3：分型面的形狀

一般的產品，常常採用一個與注塑機開模運動方向垂直的分型面，特殊情況下才採用其它形狀的分型面。分型面的形狀以方便加工和脫模為原則。像某此彎曲的產品，分型時就得根椐它彎曲的曲率來。

4：確保產品外觀和質量

分型面不要選擇在產品光滑的外表面。外觀面一般來說是不允許有夾線及其它影響美觀的線條出現的;有些有同心度要求的產品，得把有同心度要求的.部分全部放到同一側，這樣才能保證其同心度。

5：有利於脫模

一般的模具的脫模機構都是在動模的，所以選擇分型面時應盡可能的使開模後產品留在動模。因此對於有些有可能粘住定模的地方，我們往往會加做定模輔助脫模機構。

6：考慮側向開模距離

一般的側向機械式開模的距離都是比較小的。因此選擇分型面時應把抽芯距長的方向選擇在前後模開合的方向上，將短的方向做為側向分型。

7：鎖模力的考慮

模具的側向鎖模力相對來說比較小，所以對於投影面積較大的大型產品，應將投影面積大的方向放在前後模開合模方向上，而將側投影面積較小的作為側向分型。

8：利於排氣

當把分型面做為主要排氣時，應該把分型面設計在塑料流動的末端，以利於排氣。

9：模具零件易於加工

選擇分型面時，應把模具分割成易於加工的零件，減小機加工難度。

10：R分型

對於很多產品，分型面處有一整圈R角的，這時的分型得考慮到R最佳分型，不能出現尖的一邊。

二、模具設計的幾大設計原則

1、材料的選擇

模具材料的綠色程度對最終產品的綠色性能有著極為重要的影響。綠色設計的材料選擇必須建立在綠色材料的基礎上， 摒 棄過去對材料進行表面處理所採用的化學方法。代之以物理的方法以達到防腐或易於脫模的目的。

選擇優質鏡面模具鋼加工模具型腔;用不銹鋼材料來加工防腐的模具以替代電鍍;或用對環境的危害小和鎳磷鍍替代電鍍鉻。

綠色材料應具備的基本性能有：①低污染、低耗能、低成本：②易加工和加工過程中無污染或少污染：③可降解，可重復使用。

2、設計規范化、標准化

模具標准化是組織模具專業化生產的前提。而模具的專業化生產是提高模具質量、模具製造周期、降低成本的關鍵。

採用和購買標准模架及其它標准件。模架及標准件由專門的廠家、企業通過社會化分工進行生產，使有限的資源得到優化配置。

模具通常在報廢之後只是凸凹模不能再用.但是模架還基本完好無損.因此使用標准模架有助於模架的再利用。

沖壓模和注塑模的模架都有很多種類，而這些模架也基本是由標準的上下模座。導柱。導套等部件組成。同時.模架的標准化可以使生產模架所使用的設備大大減少，從而節約資源。也利於管理。

模具各結構單元的規范化、標准化。這樣可加快設計速度，縮短設計周期，方便加工管理。

3.可拆卸性設計

模具在使用過程當中，部分零部件由於承受過大的摩擦與沖擊，磨損較大。這時，只需更換這部分零部件模具仍可使用。

另外，有時只要更換工作零件，即可實現一種新產品的生產。不可拆卸不僅造成大量可重復零部件材料的浪費。 而且因廢棄物不好處置.還會嚴重污染環境。

因而在設計初期就要考慮到拆卸的問題：

①盡可能選擇通用結構，以便更換。

②在滿足強度要求的前提下。盡量採用可拆卸聯接。如用螺紋聯接，不用焊接、鉚接等。

4.製造環境設計

機械生產車間，尤其是沖壓車間的噪音和污染非常嚴重。對工作人員的身體健康造成非常大的威脅，也干擾了周邊的安寧，所以，在進行模具設計的時候要對產生的噪音加以控制，甚至消除。

通常消除機器噪音的方法有以下幾種方法：用v帶代替齒輪傳動;以摩擦離合器代替剛性離合器;做好飛輪等回轉體的動平衡：在壓力機產生噪音的主要部位加蓋隔音罩：採用有減震器的無沖擊模架等。

5.包裝方案設計

包裝方案的設計主要包括三方面：包裝材料的選用、包裝結構的改進以及包裝材料及其廢棄物的回收利用。包裝材料的使用和廢棄物對環境產生了巨大的影響.尤其是一些難以回收或難降，解的材料，這些材料只能焚燒或掩埋。因此，產品的包裝應盡量從簡及使用綠色包裝材料(無毒、無公害、易回收、易降解的材料)，這樣既可以減少資源的浪費，又可以減少對環境的污染。

6、回收處理設計

模具回收處理就是在模具的設計階段就考慮模具使用後回收利用的可能性及回收處理的方法及費用。回收性設計的主要內容包括可回收材料及標志、回收處理方法、回收性的技術經濟評估和回收性的結構設計。其主要措施如下;①使用對環境影響較模具材料，如無毒無害的材料、可再生材料、易回收的材料等;②使用可重新利用的材料;③對使用過的模具零部件進行翻新、再加工等。

6. 如何根據模具大小來選擇合適注塑機 塑膠模具

選擇合適注塑機，對於注塑模具來說，一般不是根據模具大小來選擇，在模具設計之初根據分型面上塑件投影面積，要計算漲模力，按照注塑機的合模力大於漲模力進行校核從而選定注塑機，以免出現飛邊溢料；另外還要進行模具型腔體積熱熔比重的計算，按照注塑機標稱注塑量的80%以下來選擇注塑機，以避免注不滿的情況出現。最後小模具千萬不能上到大注塑機上使用，會對模具造成損害。

7. 怎麼選家用烤箱和模具

一、烤箱
1、使用頻率
通常分為三控自動型（定時、調溫、調功率）、控溫定時型和普通簡易型。對於一般家庭來說，選用控溫定時型已經足夠，因為此類型的功能較齊全，性價比較高。假如是喜歡烘烤類食物，經常需要使用不同烘烤烹飪方式的家庭，則可以選用檔次較高的三控自動型，此類產品各類烘烤功能俱全，但價格較為昂貴。而對於只是偶然烘烤食品的家庭來說，普通簡易型是「入門級」的產品。需要注重的是，雖然此類型產品價格較便宜，但由於溫度和時間都是手動控制，需要使用者細心把握烘烤的火候，避免食物「夾生」或者烘烤過度，影響美味。
2、食物分量
電烤箱的容量一般是從9升到60升不等（家用），所以選擇容量規格時必須要充分考慮買電烤箱的用途。假如只是用來給一家三口烤麵包之類，9至12升的就足夠；假如要用來烤火雞大餐或者開燒烤派對，自然要盡可能選擇大容量的產品。需要非凡提醒的是，電烤箱並不是功率越低越好，高功率電烤箱升溫速度快、熱能損耗少，反而會比較省電。家用電烤箱一般應選擇1000瓦以上的產品。

3、內外品質
一台好的電烤箱，首先外觀應該做到密封良好，才能減少熱量散失。烤箱的開門方式大多是從上往下開，因此要仔細試驗箱門的潤滑程度。箱門不能太緊，否則用力打開時容易燙傷人；也不能太松，防止使用中不小心脫落。而電烤箱內部燒烤盤、燒烤架位越多越好。

電烤箱是溫度驟變大的電器，所以要求烤箱用料厚實安全。烤箱材料質量高的產品需要採用兩層玻璃，和行業高標准0.5mm厚冷軋板或不銹鋼面板材料。中高檔的產品至少應該有3個烤盤位置，能分別接近上火、接近下火和位於中部。此外，烤箱內部是否便於清潔也是考察的重點。
烤箱一般都不能自動調節溫度，烤箱的溫度調節器就是一自動開關，達到它的設定溫度就停止工作，低於溫度再繼續加熱。如果要控制溫度，只能人為去隔幾分鍾開開關關一下。

二、模具
（一）耐蝕性

有些模具如塑料模在工作時，由於塑料中存在氯、氟等元素，受熱後分解析HCI、HF等強侵蝕性氣體，侵蝕模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加劇磨損失效。
（二）滿足工藝性能要求
模具的製造一般都要經過鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為保證模具的製造質量，降低生產成本，其材料應具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；還應具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。
1、可鍛性
具有較低的熱鍛變形抗力，塑性好，鍛造溫度范圍寬，鍛裂冷裂及析出網狀碳化物傾向低。
2、退火工藝性
球化退火溫度范圍寬，退火硬度低且波動范圍小，球化率高。
3、切削加工性
切削用量大，刀具損耗低，加工表面粗糙度低。
4、氧化、脫碳敏感性
高溫加熱時抗氧化懷能好，脫碳速度慢，對加熱介質不敏感，產生麻點傾向小。
5、淬硬性
淬火後具有均勻而高的表面硬度。
6、淬透性
淬火後能獲得較深的淬硬層，採用緩和的淬火介質就能淬硬。
7、淬火變形開裂傾向
常規淬火體積變化小，形狀翹曲、畸變輕微，異常變形傾向低。常規淬火開裂敏感性低，對淬火溫度及工件形狀不敏感。
8、可磨削性
砂輪相對損耗小，無燒傷極限磨削用量大，對砂輪質量及冷卻條件不敏感，不易發生磨傷及磨削裂紋。
（三）滿足經濟性要求
在給模具選材是，必須考慮經濟性這一原則，盡可能地降低製造成本。因此，在滿足使用性能的前提下，首先選用價格較低的，能用碳鋼就不用合金鋼，能用國產材料就不用進口材料。

8. 沖壓模具材料怎麼選擇合適的

沖壓模具材料的選用原則。在沖壓模具中，使用了各種金屬材料和非金屬材料，主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、低熔點合金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層壓樺木板等。製造模具的材料，要求具有高硬度、高強度、高耐磨性、適當的韌性、高淬透性和熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等性能。
合理選取模具材料及實施正確的熱處理工藝是保證模具壽命的關鍵。對用途不同的模具，根據其工作狀態、受力條件及被加工材料的性能、生產批量及生產率等因素綜合考慮，並對上述要求的各項性能有所側重，然後作出對鋼種及熱處理工藝的選擇。
1、生產批量，當沖壓件的生產批量很大時，模具的工作零件凸模和凹模的材料選取質量高、耐磨性好的模具鋼。對於模具的其它工藝結構部分和輔助結構部分的零件材料，也要提高。在批量不大時，對材料性能的要求，以降低成本。
2、被沖壓材料的，性能、模具零件的使用條件，當被沖壓加工的材料較硬或變形抗力較大時，沖模的凸、凹模選取耐磨性好、強度高的材料。拉深不銹鋼時，可採用鋁青銅凹模，因為它具有較好的抗粘著性。而導柱導套則要求耐磨和較好的韌性，故多採用低碳鋼表面滲碳淬火。又如，碳素工具鋼的主要不足是淬透性差，在沖模零件斷面尺寸較大時，淬火後其中心硬度仍然較低，但是，在行程次數很大的壓床上工作時，由於它的耐沖擊性好反而成為優點。對於固定板、卸料板類零件，不但要有足夠的強度，而且要求在工作過程中變形小。另外，還可以採用冷處理和深冷處理、真空處理和表面強化的方法提高模具零件的性能。對於凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模，選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能較好的模具鋼，同時具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。
3、沖壓材料性能，考慮材料的冷熱加工性能和工廠現有條件。
4、降低生產成本，注意採用微變形模具鋼，以減少機加工費用。
5、開發專用模具鋼，對特殊要求的模具，開發用具有專門性能的模具鋼。
6、考慮我國模具的生產和使用情況，選擇模具材料要根據模具零件的使用條件來決定，做到在滿足主要條件的前提下，選用價格低廉的材料，降低成本。

9. 如何選擇塑膠模具材料及硬度

選擇塑膠模具材料及硬度的要求，一般是根據生產製品的總模數（產量、時間長度）、精密程度、適用塑料原料等方面來確定。
具體模具材料及硬度參考資料如下：
一、德國2311（P20）
出廠狀態：HB270-320
鋼材特性：優質塑膠模具鋼
用途： 長期生產高質塑膠模具。
二、德國2738（738/718）

出廠狀態：預硬至31-35HRC（290-330HB）738H預硬至330-370HB
鋼材特性：鋼材加入鎳成份，硬度均勻，切削良好，更適合大型模具，如電器產品，可電火花加工。 用途： 用於製造高級塑料注塑模具等。
738適合大型模具，附加1%鎳成份，其淬透性及硬度均比2311大大提高。因此鋼種是預加硬，故免卻在加工後進行熱處理等工序。
三、德國2344（8407 H13 W302）
出廠狀態：HB180-210
鋼材特性：鋼質清潔均勻，結構良好，用3000噸壓機鍛壓，沖擊強高，經超聲波檢驗表面黑皮經加工刨除，材料利用率高，且可減少加工費用，有最
佳之紅硬性及良好的刃性。
用途： 制鋅、鋁、錫等有色合金及銅合金之壓鑄模，或唧咀，擠壓軸心等，可用作熱鍛或沖壓模，經淬火後可作高級永久性生產塑膠模。
四、德國2316 （商業名：S136H S136）
出廠狀態：HB265-310
鋼材特性：最佳之拋光性；滲透性良好，良好之抗腐蝕性，此鋼材經淬火及鏡面磨光後，其抗腐蝕性能更加可靠。預加硬抗腐蝕特佳，合要求鏡面及酸性塑膠模具。
2316A使用硬度，45-47HRC 此時抗腐蝕性效果最佳。
五、德國2510 商業名：德國油鋼
出廠硬度：軟性退火至約230HB
特點： 此鋼為錳、鉻、鎢合鋼，是高品質不變形的冷作工具鋼，具備優良的機械加工性，淬硬時，尺寸極其穩定，淬硬後表面在極高硬度。
帶有極高刃性，所以具優良抗磨能力，及易於鍛制及淬火可適合廣泛使用在切削，冷沖壓和成型工具，如剪口刀模，冷沖壓模，各種量規、
鑼刀、鉸刀、工模軸套和塑料小模件。
六、德國2083 防酸鏡面模具鋼
出廠硬度：經硬化及回火至HB265-310
特點： 可加硬至52HRC防酸鏡面模具鋼。拋光性能良好，適合電蝕。 用途： 適合酸性塑膠及要求良好拋光的模具。 2083H可預硬至280-310HB防酸及拋光性能良好。 七、日本優質皇牌鋼 S50C S55C 55號鋼
鋼材特性：此鋼適用於做一般塑膠模，因其含碳水化合物量高，比普通鋼料耐用且價格平宜，故較為普遍使用。
八、瑞典718H
出廠狀態：預硬至35-39HRC
鋼材特性：鋼材加入鎳成份，硬度均勻，切削良好，更適合大型模具如電器產品，可電火花加工。 用途： 用於製造高級塑料注塑模具。
九、瑞典S136H 預加硬透明耐蝕鏡面模鋼。
出廠狀態：淬火加回火HRC31-35
特點： 最佳之拋光性；滲透性良好，良好之抗腐蝕性，此鋼模經淬火及鏡面磨光後其抗腐蝕性更加可靠。 S136、S136H熱處理分析 S136：退火至215HB
S136H：預硬至290-330HB
高純度、高鏡面度，拋光性能好，抗銹防酸能力極佳，熱處理變形小。
S136的特點；優良的耐腐蝕性，優良的可拋光性，優良的耐磨性，優良的機械加工性，淬硬時具有優良的穩定性。 結合上列的優點，使得S136有卓越的生產特性，而具備優良耐腐蝕性的塑膠模具，更有下列特點： ①、 較低的維護費用，模具經過長期使用後，模穴表面仍然維持原先的光滑狀態，模具在潮濕的環境下操作或儲存時不需要特別的保護。 ②、 較低的生產成本：模具不因冷卻水的影響而腐蝕，由於有一定的冷卻循環可增加模具壽命。 S136能適用於所有的模具，由於其特殊的性質，更適合特殊環境的需求。
十、瑞典8407 熱作壓鑄模負鋼
出廠狀態：退火HB≤180
鋼材特點：鋼質清潔均勻，結構良好，用3000噸壓機鍛壓，沖出強度高，經超聲波檢驗，表面黑皮經加工刨除，材料利用率高，且可減小加工費用，
有最佳之硬性及良好的刃性。
用途： 制鋅、鋁、錫等有色合金及銅合金之壓鑄劃，或唧咀，擠壓軸心等，可用作熱鍛或沖壓模，經淬火後可作高級永久性生產塑膠模。
十一、瑞典 DF-2 不變耐磨油鋼， 商業名：瑞典油鋼 出廠狀態：退火≤HB190
用途： 用途廣泛，要製作成冷作工具及模具，切削刀具，塑膠模嵌件，手節壓花模，量具及成型工具。
十二、日本NAK80
出廠狀態：HB370-400
鋼材特點：高性能拋光鏡面鋼，合要求鏡麵塑膠模具。
十三、日本三菱MUP（高級塑膠模具鋼）
出廠硬度：預硬至HB270-320
特點： 硬度及金相結構均勻，容易達成鏡面磨光，預硬塑膠模具鋼，硬度均勻透切，永不變形，因含硫量低，對火花電蝕更為適合。
MUP系列鋼材特點是：純潔度良好，耐磨性高，加工性能良好，適合蝕紋，電蝕及焊接等加工，適用於各類優質塑膠模具之製作。
模具在機械加工後變形，主要原因是鋼材內部的殘余應力所引起。