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模具(mú jù),工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。 简而言之,模具是用来制作成型物品的工具,这种工具由各种零件构成,不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。素有“工业之母”的称号。
在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具。广泛用于冲裁、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造,以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的轮廓或内腔形状,应用具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离(冲裁)。应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状。模具一般包括动模和定模(或凸模和凹模)两个部分,二者可分可合。分开时取出制件,合拢时使坯料注入模具型腔成形。模具是精密工具,形状复杂,承受坯料的胀力,对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有较高要求,模具生产的发展水平是机械制造水平的重要标志之一。
1.2 模具的分类
模具按材料分类主要有五金模具、
塑胶模具、以及其特殊模具。
五金模具分为:包括冲压模 (如冲裁模具、
弯曲模具、
拉深模具、
翻孔模具、缩孔模具、起伏模具、胀形模具、整形模具等)、锻模(如模锻模、镦锻模等)、挤压模具、挤出模具、压铸模具、锻造模具等;
非金属模具分为:塑料模具和无机非金属模具。而按照模具本身材料的不同,模具可分为:砂型模具,
金属模具,真空模具,石蜡模具等等。其中,随着高分子塑料的快速发展,塑料模具与人们的生活密切相关。塑料模具一般可分为:
注射成型模具,
挤塑成型模具,气辅成型 模具等等。
2 模具的应用研究
2.1 冲压模的应用
在我国的工业化发展过程中,模具制造加工工艺是其中十分重要的内容,冲压模具制造技术,作为当前模具制造加工技术中应用最为普遍的技术,在我国的机械加工行业发展过程中,必须要对其进行一定的探讨。
2.1.1 冲压模具在通用零件制造中的应用
热流道技术的出现是注塑模具制造行业的一场技术变革。 所谓的热流道是指通过热量的增加使得模具的流道和交口位置的塑料保持熔融状态。 让模具在成型过程中流道内的塑料状态不再发生改变。 在流道的周围或中心有了增加热量的东西,所以由注射剂喷嘴喷出的位置到浇口都处在了超高温的环境之下,使得塑料一直保持在熔融状态之中。 省去了在机器关闭后打开流道取出凝聚物的繁琐步骤,既节约了原料又省去了流道固体加热的能量。 在一定程度上缩短了模具的成型时间,提高了机器的生产效率,使得壁薄制品变形的问题在相对较小的压力下即可得到解决。之前在使用冷流道技术进行生产的过程中由于流道中温度不均匀会出现产品颜色不均匀、缩水等情况,从而引起压力值不能达到预期目标进而引起充模不足的现象。 后来热流道技术的出现,之前的一些问题都随之迎刃而解,首先由于热流道内的温度分布均匀,压力均匀,再加上熔融状态的塑料有较好的流动性,不会出现压力不够的情况。 尤其是在时间紧急的情况下,热流道技术是注塑的首选,因为它可以在相对较低的工作要求下生产出质量相对很好的塑料产品,在现在的注塑模具中得到广泛应用。
2.3.3 镶件结构
在模具中我们可以在修改模具的地方先加上几个镶件,在以后的改模中我们只需要更换镶件就可以了,或者在开模的时候可以多做一些镶件以备替换[2]。 还有利于模具的修改。其次模具中镶件的增加还有利于模具的排气,要知道在注塑模具中,模具的排气是很关键的。 所以当注塑模具加上镶件后,镶件与模具之间会有配合的间隙,所以,我们可以利用模具与镶件的配合间隙来完成模具的排气。 除此之外,在模具中有镶件的地方反而是容易损坏的地方, 只要镶件一损坏,我们就可以通过更换镶件来修复模具,这样就可以实现模具的使用寿命的延长。当然模具中加入镶件也有它的缺陷,如模具中多了镶件的存在,增加了模具的装配难度,