模具结构设计对制造工件有着非常重要的作用,为了提高模具的质量使用,提高工件的使用效果,在进行模具结构设计时,需要考虑多方面的需求要点,如:模具材料的选用,模具结构的使用性以及安全性技,模具零件可维修性的等,中华标准件网总结出主要有以下几点。
①模具材料的选用既要满足客户对产品质量的要求,还需考虑到材料的成本及其在设定周期内的强度,当然还要根据模具的类型、使用工作方式、加工速度、主要失效形式等因素来选材。例如:冲裁模的主要失效形式是刃口磨损,就要选择表面硬度高、耐磨性好的材料;冲压模主要承受周期性载荷,易引起表面疲劳裂纹,导致表层剥落,那就要选择表面韧性好的材料;拉深模应选择磨擦系数特别低的材料;压铸模由于受到循环热应力作用,故应选择热疲劳性强的材料;对于注塑模,当塑件为ABS、PP、PC之类材料时,模具材料可选择预硬调质钢,当塑件为高光洁度、透明的材料时,可选耐蚀不锈钢,当制品批量大时,可选择淬火回火钢。另外还需要考虑采用与制件亲和力较小的模具材料,以防粘模加剧模具零件的磨损,从而影响模具的质量。
②模具结构设计时,尽量结构紧凑、操作方便,还要保证模具零件有足够的强度和刚度;在模具结构允许时,模具零件各表面的转角应尽可能设计成圆角过渡,以避免应力集中;对于凹模、型腔及部分凸模、型芯,可采用组合或镶拼结构来消除应力集中,细长凸模或型芯,在结构上需采取适当的保护措施;对于冷冲模,应配置防止制件或废料堵塞的装置(如:弹顶销、压缩空气等)。与此同时,还要考虑如何减少滑动配合件及频繁撞击件在长期使用中磨损所带来的对模具质量的影响。
③在设计中必须减少在维修某一零部件时需拆装的范围,特别是易损件更换时,尽可能减少其拆装范围。
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