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1)模具結構的影響 模具結構對模具受力狀態的影響很大,合理的模具結構能使模具工作時受力均勻,不易偏載,應力集中小。模具種類繁多,形式差別很大,工作環境也不盡相同,下面從幾個具有共性的方面加以討論。 1)圓角半徑圓角半徑分為外(凸)圓角半徑和內(凹)圓角半徑。工作部位圓角半徑的大小,不僅對成形過程及成形件品質有影響,也對模具的失效形式及壽命產生影響。
2)模具結構形式 ①整體模具與鑲拼模具整體模具的凹圓角半徑很易造成應力集中,并由此引起開裂。 ②模具的導向采用導向裝置的模具,能保證在模具中各相關零件相互位置的精度,增加模具抗彎曲、抗偏載的能力,避免模具不均勻磨損。 (2)模具工作條件的影響
1)成形件的材料、溫度 ①材質成形件的材料有金屬和非金屬。一般來講,非金屬材料的強度低,所需的成形力小,模具受力小,模具壽命高。因此,金屬件成形模比非金屬成形模的壽命低。 ②溫度在成形高溫工件時,模具因接受熱量而升溫,隨著溫度的上升,模具的強度下降,易產生塑性變形。同時,模具同工件接觸的表面與非接觸表面溫度差別很大,在模具中造成溫度應力。
2)設備特性 ①設備的精度與剛度模具成形工件的力是由設備提供的,在成形過程中,設備因受力將產生彈性變形。 ②速度設備對模具及工件的作用力是在一段時間內逐漸增加的,設備速度影響施力過程。設備速度愈高,模具在單位時間內受的沖擊力愈大(沖量大);時間愈短,沖擊能量來不及傳遞和釋放,易集中在局部,造成局部應力超過模具材料的屈服應力或斷裂強度。因此,設備速度越高,模具越易斷裂或塑性變形失效。
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1.良好的熱穩定性 塑料注射模零件的形狀往往比較復雜,淬火后難以加工。因此,應盡可能選擇熱穩定性好的材料。塑料模具在熱處理后成型加工時,由于線膨脹系數小,熱處理變形小,溫差引起的尺寸變化率小,金相組織和模具尺寸穩定,可以減少或不再加工,可保證塑料模具的尺寸精度和表面粗糙度要求。
2.拋光性能好 高質量的注塑制品要求型腔表面的粗糙度值很小。例如,注塑模具型腔的表面粗糙度值要求在1-0.25的水平上小于Ra0,光學表面要求RA<0.01nm,必須對型腔進行拋光以降低表面粗糙度值。因此,所選鋼材要求雜質少、組織細而均勻、無纖維方向性、拋光過程中無點蝕或桔皮缺陷。
3.具有足夠的表面硬度和耐磨性 塑料模具廠塑料模具的硬度通常低于50-60hrc。熱處理后的模具應具有足夠的表面硬度,以確保模具具有足夠的剛度。在模具工作過程中,由于塑料的填充和流動要承受較大的壓應力和摩擦力,要求模具保持形狀精度和尺寸精度的穩定性,保證模具有足夠的使用壽命。模具的耐磨性取決于鋼的化學成分和熱處理硬度。因此,提高模具的硬度有利于提高其耐磨性。