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模具零件的细磨预留多少

发布时间:2024-07-10 02:25:00

㈠ 浅谈注塑模具的计算

浅谈注塑模具的计算

引导语:下面是我为大家精心准备的关于浅谈注塑模具的计算的相关资料,希望可以帮助到大家哦!

1.引言

工业设计的目的,就是通过对产品的合理规划,而使人们能更方便地使用它们,使其更好地发挥效力。在研究产品性能的基础上,工业设计还通过合理的造型手段,使产品能够具备富有时代精神,符合产品性能、与环境协调的产品形态,使人们得到美的享受。工业设计强调技术与艺术相结合,所以它是现代科学技术与现代文化艺术融合的产物。它不仅研究产品的形态美学问题,而且研究产品的实用性能和产品所引起的环境效应,使它们得到协调和统一,更好地发挥其效用。丛林法则(the law of the jungle)是自然界里生物学方面的物竞天择、适者生存、优胜劣汰、弱肉强食的规律法则。激烈的市场竞争让塑料制品在利用工业设计的同时,不得不引入丛林法则,正是工业设计和丛林法则促使塑料制品的外观造型越来越复杂,而电脑技术的发展,特别是计算机辅助设计和制造使这一切复杂的设计造型都有了实现的可能性。

塑料制品的成型,绝大多数都离不开模具。近年来,计算机辅助设计和制造的发展,对塑料制品的设计和模具制造带来了翻天覆地的变化。模具制造的技术已经由过去的以钳工手工为主发展到以数控机床加工为主,塑料产品的设计也从手工制图发展到完全利用电脑绘图,产品制图的表现手法也由过去2D图纸转向3D数据为主,产品的造型也从过去的方形、三角形和圆形等规则形状变化为复杂的空间曲面造型,这些变化都使得产品的外观形状越来越复杂,也给模具设计和制造带来了极大的挑战。因此要求我们的模具设计必须适应这种挑战,与时俱进。

对于注塑模具的计算,模具专业教科书、技术资料、论文和设计手册已经有很多公式和资料,在过去几十年的岁月里,这些公式在模具行业得到广泛的应用,现在利用计算机辅助设计与制造的情况下,这些公式的局限性也凸显出来,因而有些传统的模具设计计算公式在实际中已经失去使用价值,继续使用某些公式可能会给模具设计专业的新生带来困扰,本文旨在探讨在模具设计的实践中哪些内容需要计算,哪些内容不需要计算,如何选择计算公式等问题。

2、注塑模具型腔尺寸的计算

2.1型腔尺寸计算的误区

塑料被溶化后注入型腔,冷却后脱模其尺寸会缩小,因此在模具设计时会考虑到收缩因素,加大型腔尺寸从而使塑料制品冷却后能获得我们所需要的尺寸。公式,把计算方式归纳为平均尺寸法和极限尺寸法两类。事实上,上述的公式在实际的模具设计中根本无法使用,这些公式只能应用在图1所示的形状单纯的简单制品。因为现实的很多塑料制品是由多个复杂曲面组成的不规则的3D模型,在这些不规则制品中,很难找到尺寸并套用公式。另一方面,经过多年的发展,模具加工机床的精度、刀具材料等都发生了很大的变化,数控技术得到广泛的应用,现代的CNC机床、慢走丝线切割和精密电火花加工机床的加工精度已经达到微米级,在欧洲的模具设计资料中,取消类似的计算公式已经有20多年了,因此我们也要与时俱进。对于模具型腔的磨损,在现代模具设计中,不作为考虑的因素了。

如果型腔过度磨损,产品尺寸超出公差要求,则更换模仁或者重新设计制造模具。过去使用这些公式的背景是机床精度不高或者加工不到位,一部分加工需要依靠手艺精良的钳工来修配,这时采用保守的计算公式是十分必要的。

2.2 塑件收缩率计算的方法

前文已经述及,利用传统的计算方法,已经很难适应模具设计工作了。在欧洲、美国和日本等工业发达国家,我国香港和台湾地区都是采用以下的简化计算方法,经过多年的实践表明,采用以下计算方法可以满足实际需要。

塑件没有尺寸公差要求(自由公差)时:

成型尺寸公差仍取塑件尺寸公差的1/2~1/3.

2.3 加纤维塑件的型腔尺寸计算

加纤维塑件的各个方向收缩并不一致,而且数值相差较大,通常在塑胶流动方向收缩率较小,垂直于塑胶流动方向收缩率较大,这时采用表1和表2的公式更是无从下手,目前流行的3D设计软件PRO/E和UG等软件里,可以在X,Y,Z三个方向设置不同的收缩率,较好地解决了这个问题。

2.4.高精度尺寸的调整

高精度的尺寸,先将尺寸公差转化成上下偏差值相等的公差,再按照上述计算方法,对高精度的部位按照后期可以减钢的方法预留0.05的钢料,方便试模后的修整。

3、热膨胀的计算

熔化树脂流入浇口、流道、定模型腔,模具受到180~300℃左右高温树脂所传来的热量, 通常温度上升时金属发生热膨胀, 因此,注塑成型模具的零部件也发生热膨胀。对于热膨胀对注塑模具性能的影响,很多模具教科书和设计手册,没有提供典型的案例。热流道系统模具、大型模具、存在大型滑块和多斜顶的模具以及高温成型的模具,热膨胀对于上述四类模具来说,影响较大,高温的情形下,正常的模具运动间隙会缩小,因此热膨胀会导致:影响导柱导套的配合、擦穿位的配合、侧抽芯滑块滑动不顺畅、斜顶和滑块容易卡滞、型芯尺寸胀大。

对于三维的具有各向异性的物质,有线膨胀系数和体膨胀系数之分。对于可近似看做一维的物体,长度就是衡量其体积的决定因素,这时的`热膨胀系数可简化定义为:单位温度改变下长度的增加量与的原长度的比值,这就是线膨胀系数。在模具设计中,通常采用线膨胀系数来计算热膨胀的影响。

4、流长比的计算

塑料的流长比是指塑料熔体流动的长度与壁厚的比值。塑料的流长比直接影响到塑料制品的进浇点数量和分布情况,同时也会影响到塑料的壁厚。

对于所采用塑料的流长比,我们是要牢记的,有利于我们塑料模具报价和模具设计。LDPE的流长比是270;HDPE的流长比是230;PP的流长比是250;PS的流长比是210;ABS的流长比是190;PC的流长比是90;PA的流长比是170;POM的流长比是150;PMMA的流长比是150.

不同的塑料的流长比都会不同,往往流长比越少的塑料,其流动性也就会越差。设计中小型模具时,一般不需要计算流长比,但是对于大型模具则不可忽视流长比的计算。

5、型腔的强度计算

型腔在成型过程中受到塑料熔体的高压作用,应具有足够的强度和刚度,实践表明,对于大型模具,特别是大深度型腔模具,刚度不足是主要矛盾,型腔尺寸应以满足刚度条件为准。对于中小型模具,特别是小深度的型腔,强度不足是主要矛盾,但是小尺寸型腔的强度计算环节一般省略,模具设计者往往利用现有的经验来进行设计,在实际中并不会出现任何问题。强度不足时,会使模具型腔破裂,因此,强度计算的条件是满足受力状态下的许用应力。而刚度不足,会导致型腔在受力状态下尺寸扩大,其结果会使制品出现毛边,尺寸超差甚至难以脱模。关于大型腔注塑模具的型腔深度计算,请参考相关模具设计手册。

6、锁模力的计算

对于中小型模具,锁模力一般凭经验估计为主。大型模具应根据型腔内的压强乘以水平投影面积计算出锁模力,计算出的锁模力应远远小于注塑机的额定锁模力。对于注射量的计算也是如此。

7、斜顶和行位行程的计算

斜顶的行程,对于简单模具,一般是通过正切三角函数就可以计算出来的,对于复杂模具,斜顶的行程利用三角函数计算后,需要在3D软件中模拟验证。行位行程的计算,很多教科书都列出了公式,并举了例题。在实际中,简单模具的行位行程,可能不需要通过计算,一目了然,例如表3第一例。

一般列出了一种行位抽芯的特例,即形状比较简单的HALF抽芯。现实中很多的复杂行位的抽芯距离是很难列出公式计算的,而通过3D软件移动模拟就可以很简单的确定抽芯距。因此过多的使用计算公式可能会误导初学者,到处查阅资料找计算公式。

8、脱螺纹模具的计算

对于脱螺纹模具的计算,计算传动比、螺纹型芯转动圈数等等都是必要的,参见相关手册。

9、抽芯力、脱模力和顶出力的计算

抽芯力、脱模力和顶出力的计算相当复杂,现有的公式也很难准确的计算,只能通过经验的积累,估计脱模力,并采取相应的对策。

10、冷却系统的计算

对于冷却系统的计算。现在已经有很多的计算公式,但是在现实中,应用计算比较少,一般的简单模具,制造周期都很短,模具设计的时间更短了,所以冷却系统的计算大都是省略了,通过经验类比解决。虽然不需要计算,但是雷诺数的计算、层流紊流等理论会给模具设计者提供思考的思路。

11、总结

注塑模具的计算,对于大型模具和中小型模具来说,二者有着本质的区别。中小型模具通过经验很容易解决,而大型模具,一旦设计失误就会造成巨大损失,但是模具设计的计算,都必须建立在实践的基础上,模具是一门实践远远大于理论的技术,模具技术来源于实践。

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㈡ 塑胶模具加工一般会有哪些问题

注塑成型中背压过低过高都会影响产品的质量,背压太低时,螺杆后退过快,流入炮筒前端的熔料密度小,夹入空气多,会导致塑化质量差、射胶量不稳定,产品重量、制品尺寸变化大。制品表面会出现缩水、气花、冷料纹、光泽不匀等不良现象。且产品内部易出现气泡,产品周边及骨位易走不满胶;过高的背压 ,炮筒前端的熔料压力太高、料温高、粘度下降,熔料在螺杆槽中的逆流和料筒与螺杆间隙的漏流量增大,会降低塑化效率.对于热稳定性差的塑料(如PVC、POM等)或着色剂,因熔料的温度升高且在料筒中受热时间增长而造成热分解,或着色剂变色程度增大,制品表面颜色/光泽变差。背压过高,螺杆后退慢,预塑回料时间长,会增加周期时间,导致生产效率下降。背压高,熔料压力高,射胶后喷嘴容易发生熔胶流涎现象,下次射胶时,水口流道内的冷料会堵塞水口或制品中出现冷料斑。塑胶模具在注塑过程中,常会因背压过大,喷嘴出现 漏胶现象,浪费原料并导致射嘴附近的发热圈烧坏。

㈢ 车床加工模具撑头高度留多少余量去磨

是大型冲模上的外限位支持柱吧?车后还要热处理的,根据你自己的加工精度来看,如果两端平行度还行,就留0.5mm左右的磨量,外径大小1mm也没关系,如果很差,多留10丝20丝都ok,最好别留太多,不然磨床师傅有意见了

㈣ 纯干货丨模具干了一辈子:表面粗糙度为什么用0.8, 1.6, 3.2

一切都来源于伟大的优先数系!


法国工程师雷诺看到热气球上的钢丝绳规格繁多,他就想了一个办法,将10开5次方,得到一个数1.6,然后辗转相乘,得出5个优先数如下:

1.0

1.6

2.5

4.0

6.3


这是一个等比数列,后数为前数的1.6倍,那么10以下的钢丝绳一下子只有5种,10到100的钢丝绳也只有5种,即10, 16, 25, 40, 63。


但是这样分法太稀疏,雷先生就再接再厉,将10开10次方,得出R10优先数系如下:

1.0

1.25

1.6

2.0

2.5

3.15

4.0

5.0

6.3

8.0


公比为1.25,于是10以内的钢丝绳只有10种,10到100的也只有10种,这就比较合理了。这时肯定有人说,这个数列,前面的数字好像相差不大,如1.0和1.25,简直没差别嘛,平常我就四舍五入了,但6.3和8.0间隔就大了,这样合理吗?


合理不合理,我们打个比方。比如说自然数1、2、3、4、5、6、7、8、9,看起来很顺溜,我们用这个数列来发工资,给张三发1000,给李四发2000,两人皆心服。突然通货膨胀,给张三发8000,给李四发9000。以前李四工资是张三的2倍,现在变成1.12倍。你说李四能愿意吗?他可是主管哪,给他发16000还差不多,张三是不会埋怨说主管比他多8000的。


这个自然界的事物,有两种比较方法,就是“相对”与“绝对”!优先数系是相对的。


有人说他的产品规格有10吨,20吨,30吨,40吨的,现在看来就不合理了吧?如果你取两倍的话,应该是10吨,20吨,40吨,80吨,或者保住头尾,也应该是10吨,16吨,25吨,40吨,公比为1.6才合理。


这就是“标准化”,论坛上常常看到有人说“标准化”,实际他们说的是“标准件”,所做的工作只是将整机的标准件整理一下,就叫标准化了,实际不是这样的。真正的标准化,你要把你的产品的所有参数按优先数系形成序列化,再把所有的零部件的功能参数及尺寸,用优先数系来序列化才对。


自然数是无穷的,但在机械设计师眼里,世界上只有10个数,它就是R10优先数。并且,这10个数相乘,相除,乘方,开方,结果还在这10个数里,何其奇妙!当你设计的时候,不知道尺寸该选择多大为好时,就在这10个数里选,你说何其方便!


1.0 N0

1.12 N2

1.25 N4

1.4 N6

1.6 N8

1.8 N10

2.0 N12

2.24 N14

2.5 N16

2.8 N18

3.15 N20

3.55 N22

4.0 N24

4.5 N26

5.0 N28

5.6 N30

6.3 N32

7.1 N34

8.0 N36

9.0 N38



黄金分割0.618,也即1.618,这里也有1.6。


平方根数列,就是根号1,根号2,根号3,很容易求出吧?(3的序号是N19)


π的平方等于多少?等于10。你算压杆稳定的时候就方便了吧?


圆杆扭转系数约为0.1*D^3,现在你可以口算扭转系数了吧?


为什么大螺丝从M36直接跳到M40?

为什么齿轮的传动比有个6.3或者7.1?

为什么槽钢有个市场上很少见的12.6号?

为什么外协厂打电话来说140的方管没有,而有120和160的?因为R5数系比R20数系优先。

为什么标准件的参数有个第一序列,第二序列?一般来说第一序列就是R5序列。

为什么Inventor的螺孔列表有个M11.2?现在你知道它不是胡诌出来的数吧?


还有钢板厚度,型钢型号,齿轮模数,一切标准件,一切工业品样本上的功能参数,尺寸参数,标准公差表,等等等等,它们的来源,此刻在我们的心中慢慢清晰起来。可以说,我们已经理解了半部机械设计手册,以及那些还没做出来的工业品。


那么,我们在设计产品的时候,就可以同时设计出一系列了,而不是设计完之后再进行所谓的“标准化”;更进一步,如果产品注定要序列化,那么我们甚至可以在对实际工况不甚了解的情况下设计产品,因为优先数系已将所有型号包括其中了。


优先数系的应用,上面列出的,可谓沧海一粟,无尽的应用等着我们自己去开发。




1、粗糙度的概念



零件经过加工后,由于刀具、积屑瘤和鳞刺等给工件表面造成或大或小的波峰与波谷。这些峰谷的高低程度很小,通常只有放大才能看见。这种微观几何形状特征,称为表面粗糙度。





2、粗糙度的评定参数


以RaRzRy三种代号加数字来表示,机械图纸中都会有相应的表面质量要求,一般是工件表面粗糙度Ra<0.8um的表面时称作:镜面。


轮廓算术平均偏差Ra:在取样长度L内轮廓偏距绝对值的算术平均值


微观不平度十点高度Rz:在取样长度l内5个最大的轮廓峰高的平均值与 5个最大的轮廓谷深的平均值之和


轮廓最大高度Ry:在取样长度L内轮廓峰顶线与轮廓谷底线之间的距离




3、 粗糙度的测量和标注



用电子仪器或光学仪器测量出Ra、Rz和Ry的数值即可定量评定表面粗糙度。在实际生产中,经常凭人的视觉和触感并用样块与被加工表面相比较来鉴定其粗糙度。

标注方法:在零件图上用符号标注加工表面的特征。为基本符号,单独使用这一符号是没有意义的,加注参数值时表示表面可用任何方法获得。





4

、各种机械加工工艺获得粗糙度等级



关于表面粗糙度的数值和表面特征、获得方法、应用举例请参见下表





5、 表面粗糙度对机械零件使用性能的影响



表面粗糙度对零件质量有很大的影响,主要集中在对零件的耐磨性、配合性质、抗疲劳强度、工件精度及抗腐蚀性上。


5.1、对摩擦和磨损的影响。 表面粗糙度对零件磨损的影响,主要体现在峰顶与峰顶上,两个零件相互接触,实际上是部分峰顶的接触,接触处压强很高,能使材料产生塑形流动。表面越粗糙,磨损越严重。


5 .2 对配合性质的影响。 两构件配合,无非两种形式,过盈配合和间隙配合。对于过盈配合,由于在装配时,表面的峰顶被挤平,致使过盈量减小,降低了构件的连接强度;对于间隙配合,随着峰顶不断被磨平,其间隙程度会变大。因此,表面粗糙度影响配合性质的稳定性。


5 .3 对抗疲劳强度的影响。 零件表面越粗糙,凹痕越深,波谷的曲率半径也越小,对应力集中越敏感。因此,零件表面粗糙度越大,其应力集中越敏感,其承受抗疲劳强就越低。


5.4 对抗腐蚀性的影响。 零件的表面粗糙越大,即其波谷就越深。这样,灰尘、变质的润滑油、酸性的和碱性的腐蚀性物质就容易积存在这些凹谷处,并渗透到材料的里层,加剧零件的腐蚀。因此,降低表面粗糙度,可以增强零件的抗腐蚀性。





6、 提升表面光洁度的方法



主要分为两大种:增加相应的工艺和在原有的工艺上改进


增加相应的工艺:增加抛光、磨削、刮研、滚压等工序,不仅能提高光洁度还能提升精度;另外国内外都有的超声滚压技术结合金属塑性流动性,区别于传统滚压的冷作硬化,能提升粗糙度2-3个等级,还有改善材料综合性能特点。


超声滚压——网络配图

原有工艺上的改进:

6.1 合理选择切削速度。 切削速度V 是影响表面粗糙度的一个重要因素。加工塑性材料,如中、低碳钢时,较低的切削速度易产生鳞刺,中速易形成积屑瘤,这会增大粗糙度。避开这个速度区域,表面粗糙度值会减小。所以不断地创造条件以提高切削速度,一直是提高工艺水平的重要方向。


6.2 合理选择进给量。 进给量的大小直接影响工件的表面粗糙度,一般情况下,进给量越小,表面粗糙度就越小,工件表面越光洁。


6.3  合理选择刀具几何参数。 前角和后角。增大前角,能使材料被切削时挤压变形和摩擦减小,也使总切削抗力减小,利于排屑。当前角一定时,后角越大,切削刃钝圆半径越小,刀刃越锋利;此外,还能减小后刀面与已加工表面和过渡表面的摩擦和挤压,有利于减小表面粗糙度值。增大刀尖圆弧半径r,可使其表面粗糙度值减小;减少刀具的副偏角Kr,也可使其表面粗糙度值减小。


6.4  选择合适的刀具材料。 应选择导热性能好的刀具,以便及时传递切削热,降低切削区塑形变形。此外,刀具应具有良好的化学性能,防止刀具与被加工材料产生亲和作用,亲和力过大时,极易产生积屑瘤和鳞刺,造成表面粗糙度过大。如在其表层涂硬质合金或陶瓷材料,切削时时,刀面上形成氧化保护膜,它能降低与加工表面间的摩擦系数,故有利于提高表面光洁度。


6.5  改善工件材料的性能。 材料的韧性决定着其塑性,韧性好其塑性变形的可能性就大,机械加工时,零件表面粗糙度就越大。


6.6  选择合适的切削液。 正确选用切削液能显著地减小表面粗糙度。切削液具有冷却、润滑、排屑与清洗作用。可以减小工件、刀具和切屑之间的摩擦,带走大量的切削热,降低切削区温度,及时排掉细小切屑。

表面粗糙度对零件的影响主要表现


影响耐磨性。表面越粗糙,配合表面间的有效接触面积越小,压强越大,摩擦阻力越大,磨损就越快。

影响配合的稳定性。对间隙配合来说,表面越粗糙,就越易磨损,使工作过程中间隙逐渐增大;对过盈配合来说,由于装配时将微观凸峰挤平,减小了实际有效过盈,降低了连接强度。

影响疲劳强度。粗糙零件的表面存在较大的波谷,它们像尖角缺口和裂纹一样,对应力集中很敏感,从而影响零件的疲劳强度。

影响耐腐蚀性。粗糙的零件表面,易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层,造成表面腐蚀。

影响密封性。粗糙的表面之间无法严密地贴合,气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。

影响接触刚度。接触刚度是零件结合面在外力作用下,抵抗接触变形的能力。机器的刚度在很大程度上取决于各零件之间的接触刚度。

影响测量精度。零件被测表面和测量工具测量面的表面粗糙度都会直接影响测量的精度,尤其是在精密测量时。

此外,表面粗糙度对零件的镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体表面电流的流通等都会有不同程度的影响。


表面粗糙度测量方法


1. 比较法

使用于车间现场测量,常用于中等或较粗糙表面的测量。方法是将被测量表面与标有一定数值的粗糙度样板比较来确定被测表面粗糙度数值的方法。


2. 触针法

表面粗糙度利用针尖曲率半径为2微米左右的金刚石触针沿被测表面缓慢滑行,金刚石触针的上下位移量由电学式长度传感器转换为电信号,经放大、滤波、计算后由显示仪表指示出表面粗糙度数值,也可用记录器记录被测截面轮廓曲线。一般将仅能显示表面粗糙度数值的测量工具称为表面粗糙度测量仪,同时能记录表面轮廓曲线的称为表面粗糙度轮廓仪。这两种测量工具都有电子计算电路或电子计算机,它能自动计算出轮廓算术平均偏差Ra,微观不平度十点高度Rz,轮廓最大高度Ry和其他多种评定参数,测量效率高,适用于测量Ra为0.025~6.3微米的表面粗糙度。


㈤ 请问模具对碰 碰到底 装上耐磨片后还差1.5MM 斜度12度 耐磨片应该磨掉多少 最好公式写出来 谢谢

钳工Fit模时候用到的计算公式是:cos(滑块的斜度度数)×距离(A板和B板模仁的距离差)=滑块耐磨块要磨掉的数值。一般做精密模具的时候都是预留0.02MM进行2次Fit模的。较大的模具一般留0.03-0.05进行2次Fit模。要具体实际操作进行判断预留的数值。望采纳。

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