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1)模具结构的影响 模具结构对模具受力状态的影响很大,合理的模具结构能使模具工作时受力均匀,不易偏载,应力集中小。模具种类繁多,形式差别很大,工作环境也不尽相同,下面从几个具有共性的方面加以讨论。 1)圆角半径圆角半径分为外(凸)圆角半径和内(凹)圆角半径。工作部位圆角半径的大小,不仅对成形过程及成形件品质有影响,也对模具的失效形式及寿命产生影响。
2)模具结构形式 ①整体模具与镶拼模具整体模具的凹圆角半径很易造成应力集中,并由此引起开裂。 ②模具的导向采用导向装置的模具,能保证在模具中各相关零件相互位置的精度,增加模具抗弯曲、抗偏载的能力,避免模具不均匀磨损。 (2)模具工作条件的影响
1)成形件的材料、温度 ①材质成形件的材料有金属和非金属。一般来讲,非金属材料的强度低,所需的成形力小,模具受力小,模具寿命高。因此,金属件成形模比非金属成形模的寿命低。 ②温度在成形高温工件时,模具因接受热量而升温,随着温度的上升,模具的强度下降,易产生塑性变形。同时,模具同工件接触的表面与非接触表面温度差别很大,在模具中造成温度应力。
2)设备特性 ①设备的精度与刚度模具成形工件的力是由设备提供的,在成形过程中,设备因受力将产生弹性变形。 ②速度设备对模具及工件的作用力是在一段时间内逐渐增加的,设备速度影响施力过程。设备速度愈高,模具在单位时间内受的冲击力愈大(冲量大);时间愈短,冲击能量来不及传递和释放,易集中在局部,造成局部应力超过模具材料的屈服应力或断裂强度。因此,设备速度越高,模具越易断裂或塑性变形失效。
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1.良好的热稳定性 塑料注射模零件的形状往往比较复杂,淬火后难以加工。因此,应尽可能选择热稳定性好的材料。塑料模具在热处理后成型加工时,由于线膨胀系数小,热处理变形小,温差引起的尺寸变化率小,金相组织和模具尺寸稳定,可以减少或不再加工,可保证塑料模具的尺寸精度和表面粗糙度要求。
2.抛光性能好 高质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,光学表面要求RA<0.01nm,必须对型腔进行抛光以降低表面粗糙度值。因此,所选钢材要求杂质少、组织细而均匀、无纤维方向性、抛光过程中无点蚀或桔皮缺陷。
3.具有足够的表面硬度和耐磨性 塑料模具厂塑料模具的硬度通常低于50-60hrc。热处理后的模具应具有足够的表面硬度,以确保模具具有足够的刚度。在模具工作过程中,由于塑料的填充和流动要承受较大的压应力和摩擦力,要求模具保持形状精度和尺寸精度的稳定性,保证模具有足够的使用寿命。模具的耐磨性取决于钢的化学成分和热处理硬度。因此,提高模具的硬度有利于提高其耐磨性。