如何根据使用性能选择模具

1. 模具钢材的使用性能

（1）硬度是模具钢的主要技术指标，模具在高应力的作用下欲保持其形状尺寸不变，必须具有足够高的硬度。冷作模具钢在室温条件下一般硬度保持在HRC60左右，热作模具钢根据其工作条件，一般要求保持在HRC40~55范围。对于同一钢种而言，在一定的硬度值范围内，硬度与变形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及组织不同的钢种之间，其塑性变形抗力可能有明显的差别。
（2）红硬性 在高温状态下工作的热作模具，要求保持其组织和性能的稳定，从而保持足够高的硬度，这种性能称为红硬性。碳素工具钢、低合金工具钢通常能在180~250℃的温度范围内保持这种性能，铬钼热作模具钢一般在550~600℃的温度范围内保持这种性能。钢的红硬性主要取决于钢的化学成分和热处理工艺。
（3）抗压屈服强度和抗压弯曲强度 模具在使用过程中经常受到强度较高的压力和弯曲的作用，因此要求模具材料应具有一定的抗压强度和抗弯强度。在很多情况下，进行抗压试验和抗弯试验的条件接近于模具的实际工作条件（例如，所测得的模具钢的抗压屈服强度与冲头工作时所表现出来的变形抗力较为吻合）。抗弯试验的另一个优点是应变量的绝对值大，能较灵敏地反映出不同钢种之间以及在不同热处理和组织状态下变形抗力的差别。 在工作过程中，模具承受着冲击载荷，为了减少在使用过程中的折断、崩刃等形式的损坏，要求模具钢具有一定的韧性。
模具钢的化学成分，晶粒度，纯净度，碳化物和夹杂物等的数量、形貌、尺寸大小及分布情况，以及模具钢的热处理制度和热处理后得到的金相组织等因素都对钢的韧性带来很大的影响。特别是钢的纯净度和热加工变形情况对于其横向韧性的影响更为明显。钢的韧性、强度和耐磨性往往是相互矛盾的。因此，要合理地选择钢的化学成分并且采用合理的精炼、热加工和热处理工艺，以使模具材料的耐磨性、强度和韧性达到最佳的配合。
冲击韧性系表特征材料在一次冲击过程中试样在整个断裂过程中吸收的总能量。但是很多工具是在不同工作条件下疲劳断裂的，因此，常规的冲击韧性不能全面地反映模具钢的断裂性能。小能量多次冲击断裂功或多次断裂寿命和疲劳寿命等试验技术正在被采用。 热作模具钢在服役条件下除了承受载荷的周期性变化之外，还受到高温及周期性的急冷急热的作用，因此，评价热作模具钢的断裂抗力应重视材料的热机械疲劳断裂性能。热机械疲劳是一种综合性能的指标，它包括热疲劳性能、机械疲劳裂纹扩展速率和断裂韧性三个方面。
热疲劳性能反映材料在热疲劳裂纹萌生之前的工作寿命，抗热疲劳性能高的材料，萌生热疲劳裂纹的热循环次数较多；机械疲劳裂纹扩展速率反映材料在热疲劳裂纹萌生之后，在锻压力的作用下裂纹向内部扩展时，每一应力循环的扩展量；断裂韧性反映材料对已存在的裂纹发生失稳扩展的抗力。断裂韧性高的材料，其中的裂纹如要发生失稳扩展，必须在裂纹尖端具有足够高的应力强度因子，也就是必须有较大的裂纹长度。在应力恒定的前提下，在一种模具中已经存在一条疲劳裂纹，如果模具材料的断裂韧性值较高，则裂纹必须扩展得更深，才能发生失稳扩展。
也就是说，抗热疲劳性能决定了疲劳裂纹萌生前的那部分寿命；而裂纹扩展速率和断裂韧性，可以决定当裂纹萌生后发生亚临界扩展的那部分寿命。因此，热作模具如要获得高的寿命，模具材料应具备高的抗热疲劳性能、低的裂纹扩展速率和高的断裂韧性值。
抗热疲劳性能的指标可以用萌生热疲劳裂纹的热循环数，也可以用经过一定的热循环后所出现的疲劳裂纹的条数及平均的深度或长度来衡量。 决定模具使用寿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当大的压应力和摩擦力，要求模具能够在强烈摩擦下仍保持其尺寸精度。模具的磨损主要是机械磨损、氧化磨损和熔融磨损三种类型。为了改善模具钢的耐磨性，就要既保持模具钢具有高的硬度，又要保证钢中碳化物或其他硬化相的组成、形貌和分布比较合理。对于重载、高速磨损条件下服役的模具，要求模具钢表面能形成薄而致密粘附性好的氧化膜，保持润滑作用，减少模具和工件之间产生粘咬、焊合等熔融磨损，又能减少模具表面进行氧化造成氧化磨损。所以模具的工作条件对钢的磨损有较大的影响。
耐磨性可用模拟的试验方法，测出相对的耐磨指数є，作为表征不同化学成分及组织状态下的耐磨性水平的参数。以呈现规定毛刺高度前的寿命，反映各种钢种的耐磨水平；试验是以Cr12MoV钢为基准（є=1）进行对比。 咬合抗力实际就是发生“冷焊”时的抵抗力。该性能对于模具材料较为重要。试验时通常在干摩擦条件下，把被试验的工具钢试样与具有咬合倾向的材料（如奥氏体钢）进行恒速对偶摩擦运动，以一定的速度逐渐增大载荷，此时，转矩也相应增大，该载荷称为“咬合临界载荷”，临界载荷越高，标志着咬合抗力越强。

2. 冲压模具设计技巧

冲压模具设计技巧

模具企业需要做大做精，要根据市场需求，及技术、资金、设备等条件，确定产品定位和市场定位。下面是我整理的冲压模具设计技巧介绍，大家一起来看看吧。

一、从废料情况看出的信息

废料本质上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通过检查废料，你可以判断上下模间隙是否正确。如果间隙过大，废料会出现粗糙、起伏的断裂面和一窄光亮带区域。间隙越大，断裂面与光亮带区域所成角度就越大。如果间隙过小，废料会呈现出一小角度断裂面和一宽光亮带区域。

过大间隙形成带有较大卷边和边缘撕裂的孔，令剖面稍微有一薄边缘突出。太小的间隙形成带稍微卷边和大角度撕裂，导致剖面或多或少地垂直于材料表面。

一个理想的废料应有合理的压塌角和均匀的光亮带。这样可保持冲压力最小并形成一带极少毛刺的整洁圆孔。从这点来看，通过增大间隙来延长模具寿命是以牺牲成品孔质量换取的。

二、模具间隙的选择

模具的间隙与所冲压的材料的类型及厚度有关。不合理的间隙可以造成以下问题：

(1)如间隙过大，所冲压工件的毛刺就比较大，冲压质量差。如果间隙偏小，虽然冲孔的质量较好，但模具的磨损比较严重，大大降低模具的使用寿命，而且容易造成冲头的折断。

(2)间隙过大或过小都容易在冲头材料上产生粘连，从而造成冲压时带料。过小的间隙容易在冲头底面与板料之间形成真空而发生废料反弹。

(3)合理的间隙可以延长模具寿命，卸料效果好，减小毛刺和翻边，板材保持洁净，孔径一致不会刮花板材，减少刃磨次数，保持板材平直，冲孔定位准确。

三、如何提高模具的使用寿命

对用户来讲，提高模具的使用寿命可以大大降低冲压成本。影响模具使用寿命的因素如下：

1、材料的类型及厚度;

2、是否选择合理的下模间隙;

3、模具的结构形式;

4、材料冲压时是否有良好的润滑;

5、模具是否经过特殊的表面处理;

6、如镀钛、碳素氮化钛;

7、上下转塔的对中性;

8、调整垫片的合理使用;

9、是否适当采用斜刃口模具;

10、机床模座是否已经磨损;

四、冲压特殊尺寸孔应注意的问题

(1)最小孔径冲φ0.8——φ1.6范围的冲孔请用特殊冲头。

(2)厚板冲孔时，相对于加工孔径，请使用大一号的模具。注意：此时，若使用通常大小的模具，会造成冲头螺纹的破损。

(3)冲头刃口部分，最小宽度与长度的比例一般不应小于1:10。

(4)冲头刃口部分最小尺寸与板厚的关系。建议冲头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

定期刃磨模具是冲孔质量一致性的保证。定期刃磨模具不仅能提高模具的使用寿命而且能提高机器的'使用寿命，要掌握正确的刃磨时机。

2、模具需要刃磨的具体特征

对于模具的刃磨，没有一个严格的打击次数来确定是否需要刃磨。主要取决于刃口的锋利程度。主要由以下三个因素来决定：

(1)检查刃口的圆角，如果圆角半径达到R0.1毫米(最大R值不得超过0.25毫米)就需要刃磨。

(2)检查冲孔质量，是否有较大的毛刺产生?

(3)通过机器冲压的噪声来判断是否需要刃磨。如果同一副模具冲压时噪声异常，说明冲头已经钝了，需要刃磨。

注：刃口边缘部变圆或刃口后部粗糙，也要考虑刃磨。

3、刃磨的方法

模具的刃磨有多种方法，可采用专用刃磨机也可在平面磨床上实现。冲头、下模刃磨的频度一般为4：1，刃磨后请调整好模具高度。

(1)不正确刃磨方法的危害：不正确的刃磨会加剧模具刃口的迅速破坏，致使每次刃磨的打击次数大大缩小。

(2)正确的刃磨方法的益处：定期刃磨模具，冲孔的质量和精度可以保持稳定。模具的刃口就损坏较慢，寿命更长

4、刃磨规则

模具刃磨时要考虑下面的因素：

(1)刃口圆角在R0.1-0.25毫米大小情况下要看刃口的锋利程度。

(2)砂轮表面要清理干净。

(3)建议采用一种疏松、粗粒、软砂轮。如WA46KV

(4)每次的磨削量(吃刀量)不应超过0.013毫米，磨削量过大会造成模具表面过热，相当于退火处理，模具变软，大大降低模具的寿命。

(5)刃磨时必须加足够的冷却液。

(6)磨削时应保证冲头和下模固定平稳，采用专用的工装夹具。

(7)模具的刃磨量是一定的，如果达到该数值，冲头就要报废。如果继续使用，容易造成模具和机器的损坏，得不偿失。

(8)刃磨完后，边缘部要用油石处理，去掉过分尖锐的棱线。

(9)刃磨完后，要清理干净、退磁、上油。

注：模具刃磨量的大小主要取决于所冲压的板材的厚度。

六、冲头使用前应注意

1、存放

(1)用干净抹布把上模套里外擦干净。

(2)存放时小心表面不要出现刮痕或凹痕。

(3)上油防锈。

2、使用前准备

(1)使用前彻底清洁上模套。

(2)查看表面是否有刮、凹痕。如有，用油石去除。

(3)里外上油。

3、安装冲头于上模套时应注意事项

(1)清洁冲头，并给其长柄上油。

(2)在大工位模具上把冲头插入上模套底部，不能用力。不能用尼龙锤。安装时，不能通过旋紧上模套上的螺栓来固定冲头，只有在冲头正确定位后才能旋紧螺栓。正全科技微信内容真不错，值得关注!

4、安装上模组合入转塔

如果想延长模具使用寿命，上模套外直径和转塔孔之间的间隙要尽可能地小。所以请小心执行下列程序。

(1)清洁转塔孔的键槽和内直径并上油。

(2)调整上模导套的键槽，使之与转塔孔的键吻合。

(3)把上模套导直直地插入塔孔，小心不能有任何倾斜。上模导套应该靠自身重量滑入转塔孔。

(4)如果上模套向一边倾斜，可用尼龙锤之类的软材料工具把它轻轻敲正重复敲击直至上模导套依靠自身重量滑入正确位置。

注意：不能用力于上模导套外直径，只能在冲头顶上用力。不能敲击上模套顶部，以免损坏转塔孔，缩短个别工位使用寿命。

七、模具的检修

如果冲头被材料咬住，取不出来，请按如下所记项目检查。

1、冲头、下模的再刃磨。刃口锋利的模具能加工出漂亮的切断面，刃口钝了，则需要额外的冲压力，而且工件断面粗糙，产生很大的抵抗力，造成冲头被材料咬住。

2、模具的间隙。模具的间隙如果相对板厚选得不合适，冲头在脱离材料时需要很大的脱模力。如果是这个原因冲头被材料咬住，请更换合理间隙的下模。正全科技微信内容真不错，值得关注!!

3、加工材料的状态。材料弄脏了、或者有污垢时，脏东西附着到模具上，使得冲头被材料咬住而无法加工。

4、有变形的材料。翘曲的材料在冲完孔后，会夹紧冲头，使得冲头被咬住。有翘曲的材料，请弄平整后再加工。

5、弹簧的过度使用。会使得弹簧疲劳。请时常注意检查弹簧的性能。

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3. 模具设计需要注意哪些

模具设计需要注意哪些

中国的模具生产技术有了很大的提高,模具生产水平有些已接近或达到国际水平。那么模具设计需要注意哪些呢?下面我就给大家讲讲这块。

一、接受任务书

成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出，其内容如下：

1. 经过审签的正规制制件图纸?并注明采用塑料的牌号、透明度等。

2. 塑料制件说明书或技术要求。

3. 生产产量。

4. 塑料制件样品。

通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出，模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。

二、收集、分析、消化原始资料

收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料以备设计模具时使用。

1. 消化塑料制件图，了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么?塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理?熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件来。此外，还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。

2. 消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当?能否落实。成型材料应当满足塑料制件的强度要求，具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。

3. 确定成型方法

采用直压法、铸压法还是注射法。

4. 选择成型设备

根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说，在规格方面应当了解以下内容，注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具体见相关参数。要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。

5. 具体结构方案

① 确定模具类型

如压制模、敞开式、半闭合式、闭合式、铸压模、注射模等。

② 确定模具类型的主要结构

选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备，理想的型腔数在绝对的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状，表面光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料制件的成本低，生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命长，节省劳动力。

三、影响模具结构及模具个别系统的因素很多很复杂

1. 型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。对于注射模来说，塑料制件精度为3级和3a级，重量为5克，采用硬化浇注系统，型腔数取4-6个，塑料制件为一般精度4-5级，成型材料为局部结晶材料，型腔数可取16-20个，塑料制件重量为12-16克，型腔数取8-12个，而重量为50-100克的塑料制件，型腔数取4-8个。

对于无定型的塑料制件建议型腔数为24-48个，16-32个和6-10个。当再继续增加塑料制件重量时就很少采用多腔模具。7-9级精度的塑料制件最多型腔数较之指出的4-5级精度的塑料增多至50%。

2. 确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工、排气、脱模及成型操作?塑料制件的表面质量等。

3. 确定浇注系统：主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小和排气系统，排气的方法、排气槽位置、大小?。

4. 选择顶出方式：顶杆、顶管、推板、组合式顶出、决定侧凹处理方法、抽芯方式。

5. 决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。

6. 根据模具材料、强度计算或者经验数据?确定模具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有连接、定位、导向件位置。

7. 确定主要成型零件，结构件的结构形式。

8. 考虑模具各部分的强度?计算成型零件工作尺寸。 以上这些问题如果解决了模具的结构形式自然就解决了。这时就应该着手绘制模具结构草图?为正式绘图作好准备。

四、绘制模具图

要求按照国家制图标准绘制?但是也要求结合本厂标准和国家未规定的工厂习惯画法。在画模具总装图之前，应绘制工序图，并要符合制件图和工艺资料的要求。由下道工序保证的尺寸应在图上标写注明"工艺尺寸"字样。如果成型后除了修理毛刺之外，再不进行其他机械加工，那么工序图就与制件图完全相同。

在工序图下面最好标出制件编号、名称、材料、材料收缩率、绘图比例等。通常就把工序图画在模具总装图上。 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。

五、模具总装图应包括以下内容

1. 模具成型部分结构;

2. 浇注系统、排气系统的结构形式;

3. 分型面及分模取件方式;

4. 外形结构及所有连接件、定位、导向件的位置;

5. 标注型腔高度尺寸(不强求)根据需要及模具总体尺寸;

6. 辅助工具，取件卸模工具，校正工具等;

7. 按顺序将全部零件序号编出，并且填写明细表;

8. 标注技术要求和使用说明。

六、模具总装图的技术要求内容

1. 对于模具某些系统的'性能要求。例如对顶出系统、滑块抽芯结构的装配要求。

2. 对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分型面的贴合面的贴合间隙应不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求，并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求。

3. 模具使用，装拆方法。

4. 防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。

5. 有关试模及检验方面的要求。

七、绘制全部零件图

由模具总装图拆画零件图的顺序应为先内后外，先复杂后简单，先成型零件后结构零件。

1. 图形要求：一定要按比例画，允许放大或缩小。视图选择合理，投影正确，布置得当。为了使加工专利号易看懂、便于装配?图形尽可能与总装图一致，图形要清晰。

2. 标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序为先标主要零件尺寸和出模斜度，再标注配合尺寸，然后标注全部尺寸。在非主要零件图上先标注配合尺寸，后标注全部尺寸。

3. 表面粗糙度：把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角，如标注"其余3.2。"其它粗糙度符号在零件各表面分别标出。

4. 其它内容：例如零件名称、模具图号、材料牌号、热处理和硬度要求、表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。

八、校对、审图、描图、送晒

A. 自我校对的内容是

1. 模具及其零件与塑件图纸的关系

模具及模具零件的材质、硬度、尺寸精度、结构等是否符合塑件图纸的要求。

2. 塑料制件方面

塑料料流的流动、缩孔、熔接痕、裂口、脱模斜度等是否影响塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面质量等方面的要求。图案设计有无不足、加工是否简单、成型材料的收缩率选用是否正确。

3. 成型设备方面

注射量、注射压力、锁模力够不够?模具的安装、塑料制件的南芯、脱模有无问题、注射机的喷嘴与哓口套是否正确地接触。

4. 模具结构方面

1)分型面位置及精加工精度是否满足需要，会不会发生溢料，开模后是否能保证塑料制件留在有顶出装置的模具一边。

2)脱模方式是否正确、推广杆、推管的大小、位置、数量是否合适、推板会不会被型芯卡住、会不会造成擦伤成型零件。

3)模具温度调节方面。加热器的功率、数量、冷却介质的流动线路位置、大小、数量是否合适。

4)处理塑料制件制侧凹的方法、脱侧凹的机构是否恰当，例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否相互干扰。

5)注、排气系统的位置、大小是否恰当。

5. 设计图纸

1) 装配图上各模具零件安置部位是否恰当，表示得是否清楚，有无遗漏。

2) 零件图上的零件编号、名称?制作数量、零件内制还是外购的，是标准件还是非标准件，零件配合处理精度、成型塑料制件高精度尺寸处的修正加工及余量，模具零件的材料、热处理、表面处理、表面精加工程度是否标记、叙述清楚。

3) 零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸数字应正确无误，不要使生产者换算。

4) 检查全部零件图及总装图的视图位置，投影是否正确，画法是否符合制图国标，有无遗漏尺寸。

6. 校核加工性能

所有零件的几何结构、视图画法、尺寸标等是否有利于加工。?

7. 复算辅助工具的主要工作尺寸

B. 专业校对原则上按设计者自我校对项目进行，但是要侧重于结构原理、工艺性能及操作安全方面。描图时要先消化图形，按国标要求描绘，填写全部尺寸及技术要求。描后自校并且签字。

C. 把描好的底图交设计者校对签字，习惯做法是由工具制造单位有关技术人员审查、会签、检查制造工艺性。

D. 编写制造工艺卡片：由工具制造单位技术人员编写制造工艺卡片，并且为加工制造做好准备。在模具零件的制造过程中要加强检验，把检验的重点放在尺寸精度上。模具组装完成后由检验员根据模具检验表进行检验，主要的是检验模具零件的性能情况是否良好，只有这样才能俚语模具的制造质量。

九、试模及修模

虽然是在选定成型材料、成型设备时在预想的工艺条件下进行模具设计，但是人们的认识往往是不完善的，因此必须在模具加工完成以后进行试模试验，看成型的制件质量如何。发现总是以后进行排除错误性的修模。

塑件出现不良现象的种类居多，原因也很复杂，有模具方面的原因，也有工艺条件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前应当根据塑件出现的不良现象的实际情况，进行细致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出补救方法。因为成型条件容易改变，所以一般的做法是先变更成型条件，当变更成型条件不能解决问题时才考虑修理模具。

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4. 冲压模具橡胶的选用

在冲压模具中，使用了各种金属材料和非金属材料，主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树脂、聚氨脂橡胶、塑料、层压桦木板等。制造模具的材料，要求具有高硬度、高强度、高耐磨性、适当的韧性、高淬透性和热处理不变形(或少变形)及淬火时不易开裂等性能。合理选取模具材料及实施正确的热处理工艺是保证模具寿命的关键。对用途不同的模具，应根据其工作状态、受力条件及被加工材料的性能、生产批量及生产率等因素综合考虑，并对上述要求的各项性能有所侧重，然后作出对钢种及热处理工艺的相应选择。1. 生产批量当冲压件的生产批量很大时，模具的工作零件凸模和凹模的材料应选取质量高、耐磨性好的模具钢。对于模具的其它工艺结构部分和辅助结构部分的零件材料，也要相应地提高。在批量不大时，应适当放宽对材料性能的要求，以降低成本。2. 被冲压材料的，性能、模具零件的使用条件当被冲压加工的材料较硬或变形抗力较大时，冲模的凸、凹模应选取耐磨性好、强度高的材料。拉深不锈钢时，可采用铝青铜凹模，因为它具有较好的抗粘着性。而导柱导套则要求耐磨和较好的韧性，故多采用低碳钢表面渗碳淬火。又如，碳素工具钢的主要不足是淬透性差，在冲模零件断面尺寸较大时，淬火后其中心硬度仍然较低，但是，在行程次数很大的压床上工作时，由于它的耐冲击性好反而成为优点。对于固定板、卸料板类零件，不但要有足够的强度，而且要求在工作过程中变形小。另外，还可以采用冷处理和深冷处理、真空处理和表面强化的方法提高模具零件的性能。对于凸、凹模工作条件较差的冷挤压模，应选取有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合机械性能较好的模具钢，同时应具有一定的红硬性和热疲劳强度等。3. 材料性能应考虑材料的冷热加工性能和工厂现有条件。4. 降低生产成本注意采用微变形模具钢，以减少机加工费用。5. 开发专用模具钢对特殊要求的模具，应开发应用具有专门性能的模具钢。6. 考虑我国模具的生产和使用情况选择模具材料要根据模具零件的使用条件来决定，做到在满足主要条件的前提下，选用价格低廉的材料

5. 模具设计分型面的选择及设计原则

一、分型面的选择

分型面的选择也是模具设计的第一步，它受到产品的形状，外观，壁厚，尺寸精度，模穴数等很多因素的影响。一般的产品拿到手里，大分型面确定我相信大家对这个基本没什么问题。可对于很多有侧抽芯，或者涉及到枕位，碰穿，插穿时。这些就有争论了，怎么去选择有时候还真不是个简单的事，因此，咱们这里来聊聊如何去选择分型面。

一般来说分型面的选择都会遵循以下的几个原则：

1：符合产品脱模要求

分型面也就是为了产品能顺利取出模具的。因此，分型面的位置应该选在产品断面尺寸最大的部位，这是一条最基本的原则。

2：方位的确定

在决定产品在模具里面的方位时，分型面的选择应该尽量防止产品形成侧孔或者侧扣位，应避免采用复杂的模具结构。

3：分型面的形状

一般的产品，常常采用一个与注塑机开模运动方向垂直的分型面，特殊情况下才采用其它形状的分型面。分型面的形状以方便加工和脱模为原则。像某此弯曲的产品，分型时就得根椐它弯曲的曲率来。

4：确保产品外观和质量

分型面不要选择在产品光滑的外表面。外观面一般来说是不允许有夹线及其它影响美观的线条出现的;有些有同心度要求的产品，得把有同心度要求的.部分全部放到同一侧，这样才能保证其同心度。

5：有利于脱模

一般的模具的脱模机构都是在动模的，所以选择分型面时应尽可能的使开模后产品留在动模。因此对于有些有可能粘住定模的地方，我们往往会加做定模辅助脱模机构。

6：考虑侧向开模距离

一般的侧向机械式开模的距离都是比较小的。因此选择分型面时应把抽芯距长的方向选择在前后模开合的方向上，将短的方向做为侧向分型。

7：锁模力的考虑

模具的侧向锁模力相对来说比较小，所以对于投影面积较大的大型产品，应将投影面积大的方向放在前后模开合模方向上，而将侧投影面积较小的作为侧向分型。

8：利于排气

当把分型面做为主要排气时，应该把分型面设计在塑料流动的末端，以利于排气。

9：模具零件易于加工

选择分型面时，应把模具分割成易于加工的零件，减小机加工难度。

10：R分型

对于很多产品，分型面处有一整圈R角的，这时的分型得考虑到R最佳分型，不能出现尖的一边。

二、模具设计的几大设计原则

1、材料的选择

模具材料的绿色程度对最终产品的绿色性能有着极为重要的影响。绿色设计的材料选择必须建立在绿色材料的基础上， 摒 弃过去对材料进行表面处理所采用的化学方法。代之以物理的方法以达到防腐或易于脱模的目的。

选择优质镜面模具钢加工模具型腔;用不锈钢材料来加工防腐的模具以替代电镀;或用对环境的危害小和镍磷镀替代电镀铬。

绿色材料应具备的基本性能有：①低污染、低耗能、低成本：②易加工和加工过程中无污染或少污染：③可降解，可重复使用。

2、设计规范化、标准化

模具标准化是组织模具专业化生产的前提。而模具的专业化生产是提高模具质量、模具制造周期、降低成本的关键。

采用和购买标准模架及其它标准件。模架及标准件由专门的厂家、企业通过社会化分工进行生产，使有限的资源得到优化配置。

模具通常在报废之后只是凸凹模不能再用.但是模架还基本完好无损.因此使用标准模架有助于模架的再利用。

冲压模和注塑模的模架都有很多种类，而这些模架也基本是由标准的上下模座。导柱。导套等部件组成。同时.模架的标准化可以使生产模架所使用的设备大大减少，从而节约资源。也利于管理。

模具各结构单元的规范化、标准化。这样可加快设计速度，缩短设计周期，方便加工管理。

3.可拆卸性设计

模具在使用过程当中，部分零部件由于承受过大的摩擦与冲击，磨损较大。这时，只需更换这部分零部件模具仍可使用。

另外，有时只要更换工作零件，即可实现一种新产品的生产。不可拆卸不仅造成大量可重复零部件材料的浪费。 而且因废弃物不好处置.还会严重污染环境。

因而在设计初期就要考虑到拆卸的问题：

①尽可能选择通用结构，以便更换。

②在满足强度要求的前提下。尽量采用可拆卸联接。如用螺纹联接，不用焊接、铆接等。

4.制造环境设计

机械生产车间，尤其是冲压车间的噪音和污染非常严重。对工作人员的身体健康造成非常大的威胁，也干扰了周边的安宁，所以，在进行模具设计的时候要对产生的噪音加以控制，甚至消除。

通常消除机器噪音的方法有以下几种方法：用v带代替齿轮传动;以摩擦离合器代替刚性离合器;做好飞轮等回转体的动平衡：在压力机产生噪音的主要部位加盖隔音罩：采用有减震器的无冲击模架等。

5.包装方案设计

包装方案的设计主要包括三方面：包装材料的选用、包装结构的改进以及包装材料及其废弃物的回收利用。包装材料的使用和废弃物对环境产生了巨大的影响.尤其是一些难以回收或难降，解的材料，这些材料只能焚烧或掩埋。因此，产品的包装应尽量从简及使用绿色包装材料(无毒、无公害、易回收、易降解的材料)，这样既可以减少资源的浪费，又可以减少对环境的污染。

6、回收处理设计

模具回收处理就是在模具的设计阶段就考虑模具使用后回收利用的可能性及回收处理的方法及费用。回收性设计的主要内容包括可回收材料及标志、回收处理方法、回收性的技术经济评估和回收性的结构设计。其主要措施如下;①使用对环境影响较模具材料，如无毒无害的材料、可再生材料、易回收的材料等;②使用可重新利用的材料;③对使用过的模具零部件进行翻新、再加工等。

6. 如何根据模具大小来选择合适注塑机 塑胶模具

选择合适注塑机，对于注塑模具来说，一般不是根据模具大小来选择，在模具设计之初根据分型面上塑件投影面积，要计算涨模力，按照注塑机的合模力大于涨模力进行校核从而选定注塑机，以免出现飞边溢料；另外还要进行模具型腔体积热熔比重的计算，按照注塑机标称注塑量的80%以下来选择注塑机，以避免注不满的情况出现。最后小模具千万不能上到大注塑机上使用，会对模具造成损害。

7. 怎么选家用烤箱和模具

一、烤箱
1、使用频率
通常分为三控自动型（定时、调温、调功率）、控温定时型和普通简易型。对于一般家庭来说，选用控温定时型已经足够，因为此类型的功能较齐全，性价比较高。假如是喜欢烘烤类食物，经常需要使用不同烘烤烹饪方式的家庭，则可以选用档次较高的三控自动型，此类产品各类烘烤功能俱全，但价格较为昂贵。而对于只是偶然烘烤食品的家庭来说，普通简易型是“入门级”的产品。需要注重的是，虽然此类型产品价格较便宜，但由于温度和时间都是手动控制，需要使用者细心把握烘烤的火候，避免食物“夹生”或者烘烤过度，影响美味。
2、食物分量
电烤箱的容量一般是从9升到60升不等（家用），所以选择容量规格时必须要充分考虑买电烤箱的用途。假如只是用来给一家三口烤面包之类，9至12升的就足够；假如要用来烤火鸡大餐或者开烧烤派对，自然要尽可能选择大容量的产品。需要非凡提醒的是，电烤箱并不是功率越低越好，高功率电烤箱升温速度快、热能损耗少，反而会比较省电。家用电烤箱一般应选择1000瓦以上的产品。

3、内外品质
一台好的电烤箱，首先外观应该做到密封良好，才能减少热量散失。烤箱的开门方式大多是从上往下开，因此要仔细试验箱门的润滑程度。箱门不能太紧，否则用力打开时容易烫伤人；也不能太松，防止使用中不小心脱落。而电烤箱内部烧烤盘、烧烤架位越多越好。

电烤箱是温度骤变大的电器，所以要求烤箱用料厚实安全。烤箱材料质量高的产品需要采用两层玻璃，和行业高标准0.5mm厚冷轧板或不锈钢面板材料。中高档的产品至少应该有3个烤盘位置，能分别接近上火、接近下火和位于中部。此外，烤箱内部是否便于清洁也是考察的重点。
烤箱一般都不能自动调节温度，烤箱的温度调节器就是一自动开关，达到它的设定温度就停止工作，低于温度再继续加热。如果要控制温度，只能人为去隔几分钟开开关关一下。

二、模具
（一）耐蚀性

有些模具如塑料模在工作时，由于塑料中存在氯、氟等元素，受热后分解析HCI、HF等强侵蚀性气体，侵蚀模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加剧磨损失效。
（二）满足工艺性能要求
模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。
1、可锻性
具有较低的热锻变形抗力，塑性好，锻造温度范围宽，锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。
2、退火工艺性
球化退火温度范围宽，退火硬度低且波动范围小，球化率高。
3、切削加工性
切削用量大，刀具损耗低，加工表面粗糙度低。
4、氧化、脱碳敏感性
高温加热时抗氧化怀能好，脱碳速度慢，对加热介质不敏感，产生麻点倾向小。
5、淬硬性
淬火后具有均匀而高的表面硬度。
6、淬透性
淬火后能获得较深的淬硬层，采用缓和的淬火介质就能淬硬。
7、淬火变形开裂倾向
常规淬火体积变化小，形状翘曲、畸变轻微，异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低，对淬火温度及工件形状不敏感。
8、可磨削性
砂轮相对损耗小，无烧伤极限磨削用量大，对砂轮质量及冷却条件不敏感，不易发生磨伤及磨削裂纹。
（三）满足经济性要求
在给模具选材是，必须考虑经济性这一原则，尽可能地降低制造成本。因此，在满足使用性能的前提下，首先选用价格较低的，能用碳钢就不用合金钢，能用国产材料就不用进口材料。

8. 冲压模具材料怎么选择合适的

冲压模具材料的选用原则。在冲压模具中，使用了各种金属材料和非金属材料，主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树脂、聚氨脂橡胶、塑料、层压桦木板等。制造模具的材料，要求具有高硬度、高强度、高耐磨性、适当的韧性、高淬透性和热处理不变形(或少变形)及淬火时不易开裂等性能。
合理选取模具材料及实施正确的热处理工艺是保证模具寿命的关键。对用途不同的模具，根据其工作状态、受力条件及被加工材料的性能、生产批量及生产率等因素综合考虑，并对上述要求的各项性能有所侧重，然后作出对钢种及热处理工艺的选择。
1、生产批量，当冲压件的生产批量很大时，模具的工作零件凸模和凹模的材料选取质量高、耐磨性好的模具钢。对于模具的其它工艺结构部分和辅助结构部分的零件材料，也要提高。在批量不大时，对材料性能的要求，以降低成本。
2、被冲压材料的，性能、模具零件的使用条件，当被冲压加工的材料较硬或变形抗力较大时，冲模的凸、凹模选取耐磨性好、强度高的材料。拉深不锈钢时，可采用铝青铜凹模，因为它具有较好的抗粘着性。而导柱导套则要求耐磨和较好的韧性，故多采用低碳钢表面渗碳淬火。又如，碳素工具钢的主要不足是淬透性差，在冲模零件断面尺寸较大时，淬火后其中心硬度仍然较低，但是，在行程次数很大的压床上工作时，由于它的耐冲击性好反而成为优点。对于固定板、卸料板类零件，不但要有足够的强度，而且要求在工作过程中变形小。另外，还可以采用冷处理和深冷处理、真空处理和表面强化的方法提高模具零件的性能。对于凸、凹模工作条件较差的冷挤压模，选取有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合机械性能较好的模具钢，同时具有一定的红硬性和热疲劳强度等。
3、冲压材料性能，考虑材料的冷热加工性能和工厂现有条件。
4、降低生产成本，注意采用微变形模具钢，以减少机加工费用。
5、开发专用模具钢，对特殊要求的模具，开发用具有专门性能的模具钢。
6、考虑我国模具的生产和使用情况，选择模具材料要根据模具零件的使用条件来决定，做到在满足主要条件的前提下，选用价格低廉的材料，降低成本。

9. 如何选择塑胶模具材料及硬度

选择塑胶模具材料及硬度的要求，一般是根据生产制品的总模数（产量、时间长度）、精密程度、适用塑料原料等方面来确定。
具体模具材料及硬度参考资料如下：
一、德国2311（P20）
出厂状态：HB270-320
钢材特性：优质塑胶模具钢
用途： 长期生产高质塑胶模具。
二、德国2738（738/718）

出厂状态：预硬至31-35HRC（290-330HB）738H预硬至330-370HB
钢材特性：钢材加入镍成份，硬度均匀，切削良好，更适合大型模具，如电器产品，可电火花加工。 用途： 用于制造高级塑料注塑模具等。
738适合大型模具，附加1%镍成份，其淬透性及硬度均比2311大大提高。因此钢种是预加硬，故免却在加工后进行热处理等工序。
三、德国2344（8407 H13 W302）
出厂状态：HB180-210
钢材特性：钢质清洁均匀，结构良好，用3000吨压机锻压，冲击强高，经超声波检验表面黑皮经加工刨除，材料利用率高，且可减少加工费用，有最
佳之红硬性及良好的刃性。
用途： 制锌、铝、锡等有色合金及铜合金之压铸模，或唧咀，挤压轴心等，可用作热锻或冲压模，经淬火后可作高级永久性生产塑胶模。
四、德国2316 （商业名：S136H S136）
出厂状态：HB265-310
钢材特性：最佳之抛光性；渗透性良好，良好之抗腐蚀性，此钢材经淬火及镜面磨光后，其抗腐蚀性能更加可靠。预加硬抗腐蚀特佳，合要求镜面及酸性塑胶模具。
2316A使用硬度，45-47HRC 此时抗腐蚀性效果最佳。
五、德国2510 商业名：德国油钢
出厂硬度：软性退火至约230HB
特点： 此钢为锰、铬、钨合钢，是高品质不变形的冷作工具钢，具备优良的机械加工性，淬硬时，尺寸极其稳定，淬硬后表面在极高硬度。
带有极高刃性，所以具优良抗磨能力，及易于锻制及淬火可适合广泛使用在切削，冷冲压和成型工具，如剪口刀模，冷冲压模，各种量规、
锣刀、铰刀、工模轴套和塑料小模件。
六、德国2083 防酸镜面模具钢
出厂硬度：经硬化及回火至HB265-310
特点： 可加硬至52HRC防酸镜面模具钢。抛光性能良好，适合电蚀。 用途： 适合酸性塑胶及要求良好抛光的模具。 2083H可预硬至280-310HB防酸及抛光性能良好。 七、日本优质皇牌钢 S50C S55C 55号钢
钢材特性：此钢适用于做一般塑胶模，因其含碳水化合物量高，比普通钢料耐用且价格平宜，故较为普遍使用。
八、瑞典718H
出厂状态：预硬至35-39HRC
钢材特性：钢材加入镍成份，硬度均匀，切削良好，更适合大型模具如电器产品，可电火花加工。 用途： 用于制造高级塑料注塑模具。
九、瑞典S136H 预加硬透明耐蚀镜面模钢。
出厂状态：淬火加回火HRC31-35
特点： 最佳之抛光性；渗透性良好，良好之抗腐蚀性，此钢模经淬火及镜面磨光后其抗腐蚀性更加可靠。 S136、S136H热处理分析 S136：退火至215HB
S136H：预硬至290-330HB
高纯度、高镜面度，抛光性能好，抗锈防酸能力极佳，热处理变形小。
S136的特点；优良的耐腐蚀性，优良的可抛光性，优良的耐磨性，优良的机械加工性，淬硬时具有优良的稳定性。 结合上列的优点，使得S136有卓越的生产特性，而具备优良耐腐蚀性的塑胶模具，更有下列特点： ①、 较低的维护费用，模具经过长期使用后，模穴表面仍然维持原先的光滑状态，模具在潮湿的环境下操作或储存时不需要特别的保护。 ②、 较低的生产成本：模具不因冷却水的影响而腐蚀，由于有一定的冷却循环可增加模具寿命。 S136能适用于所有的模具，由于其特殊的性质，更适合特殊环境的需求。
十、瑞典8407 热作压铸模负钢
出厂状态：退火HB≤180
钢材特点：钢质清洁均匀，结构良好，用3000吨压机锻压，冲出强度高，经超声波检验，表面黑皮经加工刨除，材料利用率高，且可减小加工费用，
有最佳之硬性及良好的刃性。
用途： 制锌、铝、锡等有色合金及铜合金之压铸划，或唧咀，挤压轴心等，可用作热锻或冲压模，经淬火后可作高级永久性生产塑胶模。
十一、瑞典 DF-2 不变耐磨油钢， 商业名：瑞典油钢 出厂状态：退火≤HB190
用途： 用途广泛，要制作成冷作工具及模具，切削刀具，塑胶模嵌件，手节压花模，量具及成型工具。
十二、日本NAK80
出厂状态：HB370-400
钢材特点：高性能抛光镜面钢，合要求镜面塑胶模具。
十三、日本三菱MUP（高级塑胶模具钢）
出厂硬度：预硬至HB270-320
特点： 硬度及金相结构均匀，容易达成镜面磨光，预硬塑胶模具钢，硬度均匀透切，永不变形，因含硫量低，对火花电蚀更为适合。
MUP系列钢材特点是：纯洁度良好，耐磨性高，加工性能良好，适合蚀纹，电蚀及焊接等加工，适用于各类优质塑胶模具之制作。
模具在机械加工后变形，主要原因是钢材内部的残余应力所引起。