挤出模具设计要点
欧洲特别是德国是塑料门窗异型材的发祥地，塑料挤出技术和理论也比较发达，许多挤出模的设计思想都源于此。文献[1]提出了著名的横向流动最小化（Cross Flows Minimized）原则。认为熔体流过一系列的截面，把截面再分为不同的小段，通过调整截面形状尺寸，使截面上各个区域上的质量流率成比例，其比例大小为该截面区域占截面总面积之比。该思想比较经典，与挤出模机颈段建模方法中的面积测绘法有异曲同工之妙。
文献[2]进一步发展了这种思想，总结了调节流动平衡的方法和数值分析的三种途径，讨论了横截面计算和单独流动对挤出流动的影响。
波兰Sarsaw 理工大学的K.Wilczynski在
《A computer model for a polymer single-screw extrusion》中提出了一个针对单螺杆挤出成型过程的计算机模型SSEM。SSEM能模拟挤出成型的全过程，可根据给定的工艺参数预测流动特性。在实验中对其设计及模拟的正确性进行了检验，试验对比显示模拟结果与实测数据相差4%～10%，其设计具有较高的可信度。
英国Dundee大学的G S H Chan和K K B Hon在
《Integration of computing techniques for plastics extrusion die design》中介绍了他们应用DUCT软件根据给定的模头进口截面与模头出口截面尺寸自动生成流线型挤出流道。为使DUCT软件设计简单，文献中作了两个假设，即模头进口截面形状恒为圆形和模头出口截面尺寸等于异型材产品截面尺寸，即不考虑离模膨胀问题。文中总结了以前两种生成流道的常规算法，对其作了巧妙的修改与组合，思路非常新颖。
Queen's University of Belfast的Sun Da-Wen和华南理工大学的彭玉成指出，目前异型材挤出制品应用很广，但其模具设计很复杂，现有的文献介绍实际设计经验的很少，因而他们在
《Practical method to design hollow profile dies》中提出了一种简单的设计异型材挤出流道轮廓的方法，其依据条件是熔体在挤出模模头出口流速一致，该方法利用过渡线理论
（transitional line method）与变流道厚度法理论（variable channel thickness method）对组成整个挤出流道的每一块模块型腔轮廓进行计算，并且在设计中考虑了各模块组合成整体型腔的平衡问题。
挤出胀大和流动平衡是挤出模设计中必须考虑的两个主要问题。现有文献给出的挤出胀大数据主要是基于乙烯基塑料的毛细管测量结果，不能直接用于热塑性工程塑料，而CAE技术的发展虽然可以定量分析挤出流动平衡问题，但现有技术还很难求解高剪切率下的黏弹性问题。为此，美国的Wang, H P等人提出了半经验（Semi-empirical approach）挤出模设计方法[3]，该方法把实验数据和计算机数值模拟有机结合起来，具有较强的实用性。
加拿大的Hurez, P等人提出可一种用于复杂型材挤出模设计的新方法[4]，该方法可以应用于有多个分支的挤出流道，也就是在平直段部分，各个分支流道是独立的，不会互相干扰。采用网格逼近（Network Approach）和横截面法（Cross-Section Method）的混和法, 解决挤出流动的逆问题，
即给定流动平衡条件，来确定模具拓扑结构，如平直段长度和收敛角等。
美国的Charbonneaux, Thierry G在对片材和板材挤出进行回顾时，对比分析了T型模、衣架型模和鱼尾型模三种模具各自的优缺点，提出了应用最小停滞时间分布原则设计片材挤出模的思想[5]。Kloehn, W也提出了在复合共挤时采用使各组分层具有相同的模内停留时间，和根据不同情况优化模内停留时间的设计思想[6]。
郑州大学的申长雨、陈静波等人在塑料异型材挤出模CAE方面做了很多有意义的工作，相继发表了《塑料异型材挤出模头内流动的数值模拟》、《塑料型材挤出模具CAE技术》等多篇文章。他们在对挤出模头内的流动行为进行适当简化和假定的基础上，建立了挤出模头内流动分析的数学模型。在其文献中介绍了一种基于横截面法、假想区域法和流动路径法混合的异型材挤出成型中熔体流动平衡的分析方法，可用于确定具有多个分支流道、截面复杂的异型材挤出模模头出口处物料的平均流速，帮助设计者判断挤出模模头流道设计是否合理，计算量较小，适于工程实际应用。
另外，北京化工大学的朱复华和华南理工大学彭玉成等人在聚合物加工可视化技术、挤出成型基础理论及应用方面进行了大量的研究，为挤出模的设计提供了理论参考。加拿大COMPUPLAST公司在1998年推出的有关螺杆设计与挤出模模头设计的软件FLOW2000就用到了朱复华、彭玉成等人的某些理论成果。
2.挤出模具设计优化方面的研究
塑料异型材质量的好坏很大程度上取决于模头流道形状，因而对挤出模头设计的研究工作很大部分集中在挤出流道的优化设计上。主要如下：
韩国的Lee Tai-yong在
《Shape optimization of polymer extrusion die by three-dimensional flow simulation》中提出了基于三维流动模拟的衣架型挤出模优化设计方法。他采用三次样条插值构建流道模型，以插值点的流道高度为设计变量，以模头出口处流率的均匀分布为优化目标函数，建立优化模型并对分析结果进行了讨论。
文献[7]提出了一种对鱼尾型流道进行优化设计的新策略，其优化目标为流道压力降最小和沿幅宽方向流率均匀分布。分析结果显示，对于特定的材料和特定纵横比的截面，存在一个过渡区长度和扩散角的最佳组合。
文献[8]把片材挤出的尺寸稳定性作为拉伸率的函数进行了分析，假定片材在挤出模与冷却辊之间保持其矩形截面，熔体为牛顿流。线性分析结果显示，当拉伸率超过一个通过实验得出的临界值时，系统是线性不稳定的。
郑州大学的余晓容、申长雨、刘春太等人在对衣架式模头熔体流动机理进行系统分析的基础上 ,对衣架式模头中熔体的流动行为进行了合理的假设和简化 ,采用Hele -Shaw流动模型和幂率粘度模型 ,建立了衣架式模头内的非弹性、非牛顿熔体在等温条件下流动数学模型 ,将灵敏度分析理论与成型模拟技术结合运用于衣架式模头流道优化设计中 ,降低了衣架式模头的出口横向速率变化率。此外，申长雨等人还采用表征值方法，根据等压线平行于模唇的流动模式，考虑歧管斜率的影响，对衣架式模头圆形截面歧管系统的设计公式进行了改进，不但使模头结构设计与材料性能和流率无关，而且修正了以前文献中对歧管
斜率的忽略所造成的流率分配误差，使流动均匀性指数增加到1。
于希明和汪建萍根据聚合物加工流变学理论，基于物料滞留时间的解析公式计算内流道参数并对其进行优化，设计出了适合于HDPE平模的衣架型宽幅模模头。
北京化工大学的张冰、江波和许澍华等人则阐述了泪滴型歧管衣架机头流道优化计算原理和压力分布模拟计算的方法，编制了CAE软件包。讨论了流道主要参数对挤出压力分布均匀性的的影响，并将该计算模块应用于实践。
文献[9]介绍了一种针对纯粘性非牛顿流稳态加工过程的灵敏性分析和设计优化的框架模型。优化目标为流道总压力降最小和模具出口处熔体速度沿模具宽度方向的分布均匀。求解压力场的非线性公式采用Newton-Raphson跌代方法计算，设计灵敏性分析采用伴随矩阵分析和最优梯度法，整个分析过程是基于有限元方法进行的。
文献[10]介绍了一种挤出模形状优化设计的新方法，最优化设计变量靠遗传算法导引，而其最优值的求解是基于一个有限元分析模型。在对模具形状进行优化时，可以采用不同的目标函数。
Cunha，A G在《Optimization of polymer extrusion with genetic algorithms》中指出，塑料挤出模的设计优化过程是基于“trial and error”这样一个非常低效的步骤，而更为有效的方法是求解其逆问题，即确定挤出条件以便产生渴望得到的结果。其中一个可供选择的策略是通过反复迭代求解挤出过程的正问题来最优化目标函数。
文献[11]指出，对给定的一组规格，则设置挤出的操作状况或建立螺杆合适的几何可以作为一个在非凸空间里搜索其解的优化问题来处理。
Caneiro，O S等人在《Computer aided rheological design of extrusion dies for profiles》中对挤出模的流变学优化设计问题，提出了许多新的思路和方法，如在异型材挤出模具的压缩段与平直段之间加入了一个预成型段，以使型材截面上各个子区域可以具有不同的平直段长度，以达到调整流动均匀性的目的；根据研究内容和目标的不同，研究对象的区域也不同等。该方法采用的是有限体积法，在优化分析时只考虑平直段长度一个设计参数，这对于复杂多变的挤出模流道设计来说是远远不够的。
德国的Michaeli, W等人在《Computer-aided optimization of extrusion dies》中介绍了一个利用新的方法优化复杂挤出模具设计的程序，这种新方法把有限元分析和网络理论结合起来（Combination of FEA and Network Theory），可以加速设计优化过程，而且程序能够给用户提示决定在哪里和如何修改流道结构以达到最佳的速度分布。
合肥工业大学的朱元吉等人在挤出模具CAD和设计优化方面做了较多探索，他们以挤出模头出口处型材截面上的最大压力差为目标函数，以模具结构参数为设计变量，建立了优化数学模型。该文首次系统地把优化设计理论与挤出设计结合起来，对我国挤出模具优化设计理论与实践的发展具有重要意义。
华中理工大学的郭志英，陈兴和李德群等人以最大生产效率（体积流量）为优化目标，以模头内压力降为约束函数对一些简化型材模型进行了优化设计研究。
江苏理工大学的杨超君等在假定流道压缩段的流动仍为一维流动的前提下，根据塑料熔体流变学理论，
推导出了中空异型材挤出模头中塑料熔体流动的均匀性公式，并提出了两种提高熔体流动均匀性的途径。
南昌大学的柳和生和郑州大学的申长雨等都提出了基于流率平衡的设计原则，以流动平衡为目标研究了挤出模的设计优化问题。柳和生教授对一些简单型材基于一维流动进行了流动平衡分析，并提出了一些工程设计的改进措施。
四川联合大学的申开智等人以片材或板材的衣架型挤出模头为研究对象，在作出一些假设和简化的基础上建立了流动数学模型，分析了相关参数对流动的影响，并开发出了衣架型模头优化设计软件。
在金属挤压模具的设计优化以及挤压变形规律研究方面，国内外学者的研究比较多，相对比较成熟，其研究方法可以作为借鉴。其中，美国铝业公司的Patrick Ulysse在这方面的研究比较突出。他曾提出了基于流动平衡的挤压模优化设计方法，把有限元分析方法和数学规划结合起来，进行了目标函数对设计变量的灵敏性分析。
另外，四川联合大学的唐志玉教授对我国挤出模的设计、技术推广和教学方面做了很多奠基性的工作，
在其多本著作中对挤出成型基本理论和挤出模设计方法等方面做了详细论述。
塑料挤出模具设计(doc 9页)
第9章挤出模具设计 9．1 概述 塑料挤出成型是用加热的方法使塑料成为流动状态，然后在一定压力的作用下使它通过塑模，经定型后制得连续的型材。挤出法加工的塑料制品种类很多，如管材、薄膜、棒材、板材、电缆敷层、单丝以及异形截面型材等。挤出机还可以对塑料进行混合、塑化、脱水、造粒和喂料等准备工序或半成品加工。因此，挤出成型已成为最普通的塑料成型加工方法之一。 用挤出法生产的塑料制品大多使用热塑性塑料，也有使用热固性塑料的。如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、ABS、聚碳酸酯、聚砜、聚甲醛、氯化聚醚等热塑性塑料以及酚醛、脲醛等热固性塑料。 挤出成型具有效率高、投资少、制造简便，可以连续化生产，占地面积少，环境清洁等优点。通过挤出成型生产的塑料制品得到了广泛的应用，其产量占
状，便于进一步加热和塑化。大型挤出机的分流器内部还装有加热装置。 分流器支架主要用来支撑分流器和芯棒，同时也使料流分束以加强搅拌作用。小型机头的分流器支架可与分流器设计成整体。 4．调节螺钉 用来调节口模与芯棒之间的间隙，保证制品壁厚均匀。 5．机头体 用来组装机头各零件及挤出机连接。 6．定径套 使制品通过定径套获得良好的表面粗糙度，正确的尺寸和几何形状。 7．堵塞 防止压缩空气泄漏，保证管内一定的压力。 二、挤出成型机头分类及其设计原则 1．分类 由于挤出制品的形状和要求不同，因此要有相应的机头满足制品的要求，机头种类很多，大致可按以下三种特征来进行分类： （1）按机头用途分类
可分为挤管机头、吹管机头、挤板机头等； （2）按制品出口方向分类 可分为直向机头和横向机头，前者机头内料流方向与挤出机螺杆轴向一致，如硬管机头；后者机头内料流方向与挤出机螺杆轴向成某一角度，如电缆机头； （3）按机头内压力大小分类 可分为低压机头（料流压力为MPa）、中压机头（料流压力为4-10MPa）和高压机头（料流压力在10MPa以上）。 2．设计原则 （1）流道呈流线型 为使物料能沿着机头的流道充满并均匀地被挤出，同时避免物料发生过热分解，机头内流道应呈流线型，不能急剧地扩大或缩小，更不能有死角和停滞区，流道应加工得十分光滑，表面粗糙度应在Ra 0.4um以下。 （2）足够的压缩比 为使制品密实和消除因分流器支架造成的结合缝，根据制品和塑料种类不同，应设计足够的压缩比。 （3）正确的断面形状 机头的成型部分的设计应保证物料挤出后具有
挤压工艺及模具习题库参考答案 1.答：反挤压进入稳定阶段，坯料的变形情况可分为以下几个区域： 已变形区、变形区、过渡区、死区、待变形区。 2.答：三向应力之所以可以提高被挤压材料的塑形，归纳起来主要 原因是：第一：三向压应力状态能遏制晶间相对移动，阻止晶间变形。第二：三向压应力状态有利于消除由于塑性变形所引起的各种破坏。第三：三向压应力状态能使金属内某些夹杂物的危害程度大为降低。第四：三向压应力状态可以抵消获减小由于不均匀变形而引起的附加应力，从而减轻了附加应力所造成的破坏作用。 3.答：在塑形变形过程中，变形金属内部除了存在着与外力相应的 基本应力以外，还由于物体内各层的不均匀变形受到变形体整体性的限制，而引起变形金属内部各部分自相平衡的应力，称为附加应力。 4.答：实心件正挤压的金属流动特点：坯料除了受凹模工作表面的 接触摩擦影响外，还受到芯棒表面接触摩擦的影响，因而坯料上的横向坐标线向后弯曲，不再有产生超前流动的中心区域，这说明正挤压空心件的金属流动比正挤压实心件均匀一些。在进入稳定流动时，剧烈变形区也是集中在凹模锥孔附近高度很小的范围之内，金属在进入变形区以前或离开变形区以后几乎不发生塑性变形，仅作刚性平移。
5.答：附加应力不是由外力引起的，而是为了自身得到平衡引起的。 因此，当外力取消以后，附加应力并不消失而残留在变形体内部，成为残余应力。附加应力和残余应力的危害：第一：缩短挤压件的使用寿命；第二：引起挤压件尺寸及形状的变化；第三：降低金属的耐蚀性。 6.答：缩孔是指变形过程中变形体一些部位上产生较大的空洞或凹 坑的缺陷。当正挤压进行到待变形区厚度较小时、甚至只有变形区而无待变形区时，会产生缩孔。筒形件反挤压时进行到待变形区厚度较小，甚至当坯料底厚小于壁厚时仍继续反挤，则会因材料不足以形成较厚的壁部而产生角部缩孔缺陷。 7.答：挤压对金属组织和力学性能的影响有：挤压时，在强烈的三 向应力作用下金属晶粒被破碎，原来较大的晶粒挤压后变成为等轴细晶粒组织，因而提高了强度。 8.答：冷挤压时常用材料的形态有：线材、棒材、管料、板料等。 9.答：冷挤压坯料进行软化处理的原因：为了改善冷挤压坯料的挤 压性能和提高模具的使用寿命，大部分材料在挤压前和多道挤压工序之间必须进行软化处理，以降低材料的硬度，提高材料的塑形，得到良好的显微组织，消除内应力。 10.答：碳钢和合金钢坯料冷挤压前要进行磷化处理。磷化处理又叫 磷酸盐处理，也就是把钢坯放在磷酸盐溶液中进行处理。处理时金属表面发生溶解和腐蚀。由于化学反应的结果，在金属表面上形成一层很薄的磷酸盐覆盖层。
注塑件模具设计应注意的几大要点 模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业”。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”；德国则认为它是所有工业中的“关键工业”；日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力”，同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力”。 一、开模方向和分型线 每个注塑产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线，以保证尽可能减少抽芯滑块机构和消除分型线对外观的影响。 1、开模方向确定后，产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模方向一致，以避免抽芯减少拼缝线，延长模具寿命。 2、开模方向确定后，可选择适当的分型线，避免开模方向存在倒扣，以改善外观及性能。 二、脱模斜度 1、适当的脱模斜度可避免产品拉毛(拉花)。光滑表面的脱模斜度应≥0.5度，细皮纹(砂面)表面大于1度，粗皮纹表面大于1.5度。 2、适当的脱模斜度可避免产品顶伤，如顶白、顶变形、顶破。 3、深腔结构产品设计时外表面斜度尽量要求大于内表面斜度，以保证注塑时模具型芯不偏位，得到均匀的产品壁厚，并保证产品开口部位的材料强度。
三、产品壁厚 1、各种塑料均有一定的壁厚范围，一般0.5～4mm，当壁厚超过4mm时，将引起冷却时间过长，产生缩印等问题，应考虑改变产品结构。 2、壁厚不均会引起表面缩水。 3、壁厚不均会引起气孔和熔接痕。 四、加强筋 1、加强筋的合理应用，可增加产品刚性，减少变形。 2、加强筋的厚度必须≤(0.5～0.7)T产品壁厚，否则引起表面缩水。 3、加强筋的单面斜度应大于1.5°，以避免顶伤。 五、圆角 1、圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂。 2、圆角太小可能引起模具型腔应力集中，导致型腔开裂。 3、设置合理的圆角，还可以改善模具的加工工艺，如型腔可直接用R刀铣加工，而避免低效率的电加工。 4、不同的圆角可能会引起分型线的移动，应结合实际情况选择不同的圆角或清角。 六、孔 1、孔的形状应尽量简单，一般取圆形。
粉末冶金模具设计 说明书 学院：粉末冶金研究院班级:材料化学 姓名： 学号：
前言 材料是中国四大产业之一，它包括有机高分子材料、复合材料、金属材料及无机非金属材料。粉末冶金技术作为金属材料制造的一种，以其不可替代的独特优势与其它制造方法共同发展。粉末冶金相对其它冶金技术来说具有：成本低;加工余量少；原料利用率高；能生产多孔材料等其它方法不能生产或着很难生产的材料等优势。 粉末冶金是制取金属粉末以及将金属粉末或金属粉末与非金属粉末混合料成型和烧结来制取粉末冶金材料或粉末冶金制品的技术。粉体成形是粉体材料制备工艺的基本工序。模具是实现粉体材料成形的关键工艺装备。模具的设计要尽可能的接近产品的形状，机构设计合理表面光滑，减少应力集中,避免压坯分层、开裂。模具本身要有一定的强度保证压制的次数,不易变形。 粉体模压成形模具主要零件包括：阴模、芯杆、模冲。模具设计首先要厂家提供产品图,再确定成型的方式，收集压坯设计的基本参数(包括:松装密度、压坯密度、粉体的流动性、及烧结收缩系数等。）来算得压坯的尺寸。根据压坯形状尺寸以及服役条件和要求来设计出成型模具尺寸，校核模具强度。最后在用模具试压，若压坯合格,则此模具复合要求。 本次课程设计之前,我们已经学习了《热处理原理与工艺》、《粉末冶金原理》等相关课程的知识。 这次在老师的指导下,和同学的相互讨论,自己查阅资料，基本上懂得了模具设计的步骤和方法。相信经过这次设计后,对以后的工作会有很大的帮助。
一，设计任务 已知：零件材质为Ｆｅ-0.6C,压坯密度为6.72ｇ/cm3，原料粉末的松装密度为2.58ｇ/cm３，年产量为50万件。 二，压坯设计 1，产品零件分析 由于兰高度较小,且宽度较窄，可以采用带台阶的阴模,因上下两端面都带有台阶,所以用组合模冲。考虑到产品的高度和厚度比较大，为防止压坯密度不均,采用摩擦芯杆压模结构。 2，压缩比的确定 我们已知：压坯密度γ压＝6.７２ｇ/cm３原料粉末的松装密度ρ松=2.58g/cm3 由此我们可知压缩比(填装系数) Ｋ＝γ压／ρ松= 2．６０
目录 第一章概述 (2) 第二章模孔布置 (3) 2.1模具的外形尺寸 (3) 2.2模孔的合理配置 (3) 第三章设计工作带长度 (5) 第四章设计导流腔 (8) 第五章型材模孔尺寸设计 (9) 第六章型材模具强度校核............................................................................................. 错误！未定义书签。第七章绘制模具图.. (14) 总结..................................................................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献. (16)
第一章概述 1.从模具设计与制造的专业术语可知，用于成形加工的模具必须完成设计和制造两个阶段，它们相辅相成，缺一不可。本设计为型材模具课程设计。 2.设计时，首先根据工件横截面形状对模具的模孔进行布置；模孔布置设定后再对模具各段的工作带进行计算和设计，设计导流腔；选择模具材料并通过计算确定型材模孔尺寸；最后对所设计的模具进行强度校核及画出模具图；对此次课程设计进行总结。
第二章模孔布置 2.1模具的外形尺寸 ①模具外形D 模子外圆直径主要依据挤压机吨位和挤压筒大小、模孔的合理布置及制品尺寸来确定，并考虑模具外形尺寸的系列化，便于更换、管理，一般一台挤压机上最好只有1~2种规格。型材部分模具外形尺寸如下所示： 表1-1 型材、棒材用部分模具外形尺寸 挤压机能力/MN 模具外形尺寸 D1D2H （°）h h1 11.76 148 150.6 30 3 2~3 1.5 148 152.5 40 3 2~3 1.5 148 154.5 70 2 2~3 1.5 19.6 200 203.4 40 3 3~4 1.5 200 204.5 60 3 3~4 1.5 200 207.5 80 3 3~4 1.5 49 265 275.5 60 8 4~8 2.5 350 370.9 60 9 4~8 2.5 350 324.6 70 10 4~8 2.5 350 384.4 70 10 4~8 2.5 又因为挤压筒的内径为200mm，挤压机能力为19.6MN，则选取D=200mm ②在挤压机设计时，通常选取单位压力位1000MPa时的挤压筒D t作为基本参数来确定模具的厚度，其关系为： H=（0.12~0.22）D t 所以H=（0.12~0.22）D t=0.12~0.22）3200=24~44mm 又因为模子厚度主要是根据强度要求及挤压机吨位来确定，在保证模具组件（模子+模垫+垫环）有足够强度的条件下，模子的厚度应尽量薄。一般H=25~80mm，80MN以上吨位挤压机取80~150mm。模具厚度也应系列化。 所以取H=40mm 2.2 模孔的合理配置 单孔挤压时的模孔布置 ①具有两个以上对称轴的型材，型材的重心布置在模子中心 ②具有一个对称轴，如果断面壁厚差不大，应使型材的对称轴通过模子的一个坐标轴，使型材断面的重心位于另一个坐标轴上。 ③对于非对称的型材和壁厚差别很大的型材，将型材重心相对模子中心偏移一定距离，且
挤压工艺及模具设计期末考试卷及答案 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
2016—2017学年第二学期期终考试挤压工艺及模具设计试卷A 注：1.请考生将试题答案写在答题纸上，在试卷上答题无效。 2.凡在答题纸密封线以外有姓名、班级学号、记号的，以作弊论。 一、名词解释题（每题3分，共计3×5=15分） 1）反挤 2）型材挤压 3）“红脆”现象 4）皂化处理 5）脱碳现象 二、是否判断题（每题分，共计×10=15分） 1）复合挤压工艺中包含有正挤压、反挤压、减径挤压等挤压特性。 2）温挤压后的试件必须进行正火或退火等热处理，从而得到较好的综合 性能。 3）静液挤压是一种新型挤压工艺，能使脆性材料的挤压变成现实。 4）型材挤压之所以产品形式不一样，其决定因素在于模孔的不同设计。 5）温挤压的制件尺寸精度和表面粗糙度明显好于热挤压，但要差于冷挤 压的。 6）型材挤压时挤压速度与加热温度两者之间必须良好协调，否则其挤压 制件质量不能保证。 7）确定热挤压加热温度的范围，要综合考虑材料的塑性、质量和变形抗 力等因素。
8）挤压模特别是冷挤压模具的凹模多设计成预应力圈组合式凹模。 9）热挤压件图要参考冷挤压件图，在考虑多种因素的前题下，进行绘制 或设计。 10）冷挤压件一般要进行挤后的等温退火处理。 三、简答题（每题5分，共5×5=25分） 1）挤压时主变形区金属处于什么应力状态画出正挤压变形分区，表示其 应力应变状态 2）型材挤压时沿长度方向最易出现什么质量问题有什么措施解决 3）Conform连续挤压有何特点 4）相对比其他塑性成形工艺，挤压工艺有何特点 5）如何防止或消除挤压时的附加应力和残余应力 四、问答题（每题14分，共2×14=28分） 1）冷挤压时，挤压力与挤压行程存在一定的关系，请用曲线表示，各阶段有何特点影响冷挤压力的主要因素有哪些 2）图1为一中部带凸缘的杯形件制品，现在需要运用挤压工艺成形，请设计2套工艺方案，详细阐述每套方案的每一工步或工序，并绘制各步简图 五、综合题（共17分）
瓶盖塑料模具设计 摘要 1 瓶盖塑料模具设计 1.1拟定模具的结构形式 1.1.1 塑件成型工艺性分析 该塑件是一塑料瓶盖，如图1所示，塑件壁厚属薄壁塑件，生产批量大，材料为聚乙烯（PE，在高密度聚乙烯中掺入了部分低密度聚乙烯，改善塑件的柔韧性），成型工艺性很好，可以注射成型。 1.1.2 分型面位置的确定 根据塑件结构形式，分型面选在瓶盖的底平面，如图2所示。 1.1.3 确定型腔数量和排列方式 (1) 型腔数量的确定 该塑件精度要求不高，又是大批大量生产，可以采用一模多腔的形式。考虑到模具制造费用，设备运转费低一些，初定为一模八腔的模具形式。 (2) 型腔排列形式的确定 该塑件有两圈内螺纹，要使螺纹型芯从塑件上脱出，必须设计一套自动螺纹的齿轮传动结构，并且型腔的分布圆直径和齿轮分布圆直径相吻合，若采用一模八腔，型腔分布圆直径就相当大了，这样模具结构尺寸就比较大，加上齿轮传动系统，模具结构复杂，制造费用也很高。但该塑件螺纹的牙型不高，且呈圆弧形牙，内侧突起与直 径的比例约为5.26%（ 6. 266. 26 28-?100% = 5.26%）。因为所用材料为聚乙烯，材料弹性模量比较小，材质硬度 不高，课采取强制脱模的方式，这也是注塑厂成型这种类型瓶盖的常用方法。因此本设计采用推件板推出的强制推脱方法，型腔的排列方式采用双列直排，如图2所示。 1.1.4 模具结构形式的确定 从上面分析中可知，本模具拟采用一模八腔，双列直排，推件板推出，流道采用平衡式，浇口采用潜伏式浇口或侧浇口，定模不需要设置分型面，动模部分需要一块型芯固定板和支撑板，因此基本上可确定模具结构形式为A型带推件板的单分型面注射模。 1.1.5 注射机型号的选定 (1) 注射量的计算
塑料挤出模具的设计准则 塑料挤出模具的设计准则 筋 在壁厚变化过程中，如果厚度变化太剧烈太大，在平衡流场过程中可能会出现问题。筋的厚度应该是标称壁厚的50%，半径应该以此为基础设计。 半径 急剧变化的地方要用圆角代替过渡。挤出部件最小的半径是 0.20mm(0.007”)。 壁厚 均匀的或者近乎均匀的截面厚度将更具备易加工性，降低成本，更好的误差控制，更好的表面光洁度和更复杂的形状。最小壁厚为0.5毫米(0.02”)，而最大壁厚为9.5毫米(0.375”)。更薄的壁厚是可能的，但需要用到santoprene8000热塑性弹性体系列。壁厚的变化要光顺平稳，并应尽可能小，因为这将有助于冲压模均衡。 中空 在横截面里可能会有中空截面。挤压模具可能刚开始便具有中空截面的形状，在冷却的时候可以在中空截面内使用压缩空气以保持形状，另一种方法是在挤出机的外部使用真空来帮助中空截面保持形状。更多的中空截面使得模具的设计变得更复杂，其轮廓形状的`保持也变得更加困难。除非是设计要求，中空截面应该尽量减少甚至全部避免。 在挤出的过程中往内吹风是冷却部件内壁的一种手段。这就需要沿着切割线或冲孔方向有空气可以流通。 发泡挤出
热塑性弹性体tpv可以通过化学和机械方法来起泡。对化学起泡，可以使用诸如重盐酸盐之类的发泡剂。可以达到的泡沫密度比重为0.97(典型的未起泡tpv)到0.70。更低的密度受专利影响。发泡剂 在180℃到190℃下会退化，因为大部分tpv的基础是在195到215℃条件下进行的。 对于机械方法，水是作用介质。这里，名为“水起泡”的技术，是一项专利技术。需要用专门的设备来获得一致的泡沫结构和密度。密度由0.97减少到0.20。在这个范围内的密度可以通过控制加工 工艺来获得。密度的减小会影响机械特性，所以这被归为应用中的 外形设计。 多层挤出 焊接节点 热焊接是比较流行的用来接合用tpv制成的挤出胶的方法。热量被引入到连接面，使得表面熔解，再将表面贴合到一起，并施加轻 微的压力以保证没有气体进入到接触面间。冷却之后，结合处与部 件本身强度几乎一样。另一个接合挤出部件的方法是使用胶粘系统。需要一些装填物，取决于接合处材料的联合及粘接强度的要求。 唇形密封和球状密封 唇形和球状密封是常见的密封应用。通常来说，球状密封较好，这是由于其相对唇形密封而言具备更出众的弹性恢复能力。相对于 唇形密封，球型密封提供了更高的密封力。这是因为球状密封可以 在每一边都像唇形密封一样，提供密封力。当然，事情总是公平的，球型密封要求提供比唇形密封更多的力，这些力转变成更高的密封力。 扭折 当挤出部件被安装好后，并以一定的半径弯曲，此时可能出现一种不利的现象，那就是挤出部件的扭折。扭折可能导致密封不良或 者对水流有限制。一般来说，弯曲的半径越大，弯角旁边安装的挤 出部件扭折的可能性越小。
塑料成型的方法很多，有压缩、压注及注射等。 塑料一般是由_高分子合成树脂_和_添加剂_组成。 塑料按合成树脂的分子结构及热性能分为热塑性塑料和热固性塑料两种。 注射成型一般用于热塑性塑料的成型，压缩模塑主要用于热固性塑料的成型。 塑料按性能及用途分为通用塑料、特殊塑料、工程塑料。 在挤出模塑中，塑件的形状和尺寸基本上取决挤出机头和定型模。 注射模塑工艺的条件是温度、压力和时间。 铸造方法可分为砂铸和特种两大类。 弯曲件最容易出现影响工件质量的间题有弯裂、回弹、和偏移等。 拉深模中压边圈的作用是防止工件在变形过程中发生起皱。 冲模的制造精度越高，则冲裁件的精度越高。 按工序组合程度分，冲裁模可分为单工序模、级进模和复合模等几种。 在压力机的一次行程中，只完成一个冲压工序的冲模称为单工序模。 在条料的送进方向上，具有两个或两个以上的工位，并在压力机的一次行程中，在不同的工位上完成两个或两个以上工位的冲压工序的冲模称为级进模。 在压力机的一次行程中，在模具的同一位置上，完成两个或两个以上的冲压工序的模具，叫复合模。 由于级进模生产率高，便于操作，易实现生产自动化，但轮廓尺寸大，制造复杂，成本高，所以一般适用于批量大、小尺寸工件的冲压生产。 全部为冲裁工步的级进模，一般是先冲孔后落料。先冲出的孔可作为后续工位的定位孔，若该孔不适合定位或定位要求较高时，则应冲出工艺孔作定位用。 冲裁过程中落料件的外形尺寸等于凹模尺寸，冲孔件孔的尺寸等于凸模尺寸。
不锈钢面盆一般选用不锈钢板，采用冲压工艺生产。 塑料瓶一般采用吹塑工艺生产。 根据塑料成份不同，可分简单组分和多组分塑料，简单组分塑料基本上是以树脂为主，加入少量添加剂而成。 压缩模塑成型主要用于热固性塑料的成型，也可用于热塑性塑料的成型。 塑料的分类为通用塑料、工程塑料和功能塑料三大类。 部分模具上都需设有冷却或加热装置。 注塑成型时，尽可能不采用强制脱模。 对同一塑件而言，尽可能将其壁厚设计成一致。 注塑工艺成型周期短、生产效率高，所有热塑性塑料都可用注塑工艺成型。 只要产品的材料和结构方式相同，不同工艺方法，其外观效果都会有一定差别。产品造型设计必须有一定的工艺方法与水平来保证。工业设计人员必须了解材料的各种工艺方法才能保证设计的有效性。 绿色材料主要有生物降解材料和循环与再生材料。 材料美学在产品造型设计中具体化，就是质感设计。 质感就是人的感觉器官对材料特性作出的综合印象。 质感是工业造型设计基本构成的三大感觉要素之一。 质感包括两个基本属性：一是生理属性，二是物理的属性。 材料的肌理分视觉肌理和触觉肌理。 质感设计的形式美，同样符合美学基本法则。 为保证设计的有效性，工业设计人员必须了解各种材料的性能以及各种加工工艺。在产品的方案设计阶段，需先考虑加工工艺，不能等设计定型后再作加工工艺的
挤压工艺及模具设计Extrusion Technology and Mould Design
一、挤压工艺分类 挤压可分为以下三类： 1）冷挤压，又称冷锻，一般指在回复温度以下（室温）的挤压。 2）温挤压，一般指坯料在金属再结晶温度以下、回复温度以上进行的挤压。对于黑色金属，以600℃为界，划分为低温挤压和高温挤压。 3）热挤压，指坯料在金属再结晶温度以上进行的挤压。
1）冷挤压工艺 冷挤压是在冷态下，将金属毛坯放入模具模腔内，在强大的压力和一定的速度作用下，迫使金属从模腔中挤出，从而获得所需形状、尺寸以及一定力学性能的挤压件。 冷挤压与热锻、粉末冶金、铸造及切削加工相比，具有以下主要优点： 1）因在冷态下挤压成形，挤压件质量好、精度高、其强度性能也好； 2）冷挤压属于少、无切削加工，节省原材料； 3）冷挤压是利用模具来成形的，其生产效率很高； 4）可以加工其它工艺难于加工的零件。 。
2）温挤压工艺 温挤压成形技术是近年来在冷挤压塑性成形基础上发展起来的一种少无切削新工艺，又称温热挤压。它与冷、热挤压不同，挤压前已对毛坯进行加热，但其加热温度通常认为是在室温以上、再结晶温度以下的温度范围内。对温挤压的温度范围目前还没有一个严格的规定。有时把变温前将毛坯加热，变形后具有冷作硬化的变形，称为温变形。或者，将加热温度低于热锻终锻温度的变形，称为温变形。 从金属学观点来看，区分冷、热加工可根据金属塑性变形后有无加工硬化现象存在来决定似乎更合理些。在金属塑性变形后存在加工硬化现象这个过程称为冷变形及温变形。
3）热挤压工艺 热挤压是几种挤压工艺中最早采用的挤压成形技术，它是在热锻温度时借助于材料塑性好的特点，对金属进行各种挤压成形。目前，热挤压主要用于制造普通等截面的长形件、型材、管材、棒料及各种机器零件等。热挤压不仅可以成形塑性好，强度相对较低的有色金属及其合金，低、中碳钢等，而且还可以成形强度较高的高碳、高合金钢，如结构用特殊钢、不锈钢、高速工具钢和耐热钢等。
目录 第一章冷挤压工艺的特点及模具分类 (2) 一、冷挤压工艺 (2) 二、冷挤压模具特点 (2) 三、典型的冷挤压模具组成 (2) 四、冷挤压模具分类 (3) 五、冷挤压的特点 (3) 第二章模具工作部分设计 (5) 一、冷挤压模设计要求 (5) 二、正挤压凸模 (5) 三、正挤压凹模 (6) 第三章模具组成及工作过程原理 (8) 一、自行车前钢碗正挤压模具装配图 (8) 二、工作过程 (9) 第四章听课感受及意见与建议 (10) 一、感受 (10) 二、意见和建议 (10) 参考文献 (10)
第一章冷挤压工艺的特点及模具分类 一、冷挤压工艺 冷挤压的工艺过程是：先将经处理过的毛坯料放在凹模内，借助凸模的压力使金属处于三向受压应力状态下产生塑性变形，通过凹模的下通孔或凸模与凹模的环形间隙将金属挤出。它是一种在许多行业广泛使用的金属压力加工工艺方法。 二、冷挤压模具特点 1、模具应有足够的强度和刚度，要在冷热交变应力下正常工作； 2、模具工作部分零件材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性，并有一定的韧性； 3、凸、凹模几何形状应合理，过渡处尽量用较大的光滑圆弧过渡，避免应力集中； 4、模具易损部分更换方便，对不同的挤压零件要有互换性和通用性； 5、为提高模具工作部分强度，凹模一般采用预应力组合凹模，凸模有时也采用组合凸模； 6、模具工作部分零件与上下模板之间一定要设置厚实的淬硬压力垫板，以扩大承压面积，减小上下模板的单位压力，防止压坏上下模板； 7、上下模板采用中碳钢经锻造或直接用钢板制成，应有足够的厚度，以保证模板具有较高的强度和刚度。 三、典型的冷挤压模具组成 1、工作部分如凸模、凹模、顶出杆等； 2、传力部分如上、下压力垫板； 3、顶出部分如顶杆、反拉杆、顶板等；
冲压模具设计要点 冲压就是将各种不同规格的板料或坯料，利用模具和冲压设备（压力机，又名冲床）对其施加压力，使之产生变形或分离，获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床，因而决定了冲压过程的主运动是上下运动，另外，还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。 机械运动可分为滑动、转动和滚动等三种基本运动形式，在冲压过程中都存在，但是各种运动形式的特点不同，对冲压的影响也各不相同。 既然冲压过程存在如此多样的运动，在冲压模具设计中就应该对各种运动进行严格控制，以达到模具设计的要求；同时，在设计中还应当根据具体情况，灵活运用各种机械运动，以达到产品的要求。 冲压过程的主运动是上下运动，但是在模具中设计斜楔结构、转销结构、滚轴结构和旋切结构等，可以相应把主运动转化为水平运动、模具中的转动和模具中的滚动。在模具设计中这些特殊结构是比较复杂和困难，成本也较高，但是为了达到产品的形状、尺
寸要求，却不失为一种有效的解决方法。 冲裁模具 冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢，凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离，然后凸、凹模分开，卸料板把工件或废料从凸模上推落，完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的，为了保证冲裁的质量，必须控制卸料板的运动，一定要让它先于凸模与板料接触，并且压料力要足够，否则冲裁件切断面质量差，尺寸精度低，平面度不良，甚至模具寿命减少。按通常的方法设计落料冲孔模具，往往冲压后工件与废料边难以分开。在不影响工件质量的前提下，可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块，以使落料冲孔运动完成后，凹模卸料板先把工件从凹模中推出，然后凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落，这样一来，工件与废料也就自然分开了。 对于一些有局部凸起的较大的冲压件，可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模，同时施加足够的弹簧力，以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的，再继续落料冲孔运动，往往可以减少一个工步的模具，降低成本。有些冲孔模具的冲孔数量很多，需要很大冲压力，对冲压生产 不利，甚至无足够吨位的冲床，有一个简单的方法，是采用
注塑模具设计的基本要点有哪些 注塑模具设计的基本要点有哪些 产品壁厚 1、各种塑料均有一定的壁厚范围，一般0.5～4mm，当壁厚超过4mm时，将引起冷却时间过长，产生缩印等问题，应考虑改变产品结构。 2、壁厚不均会引起表面缩水。 3、壁厚不均会引起气孔和熔接痕。 加强筋 1、加强筋的合理应用，可增加产品刚性，减少变形。 2、加强筋的厚度必须≤(0.5～0.7)T产品壁厚，否则引起表面缩水。 3、加强筋的(上海模具设计培训学校)单面斜度应大于1.5°，以避免顶伤。 圆角 1、圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂。 2、圆角太小可能引起模具型腔应力集中，导致型腔开裂。 3、设置合理的圆角，还可以改善模具的加工工艺，如型腔可直接用R刀铣加工，而避免低效率的电加工。 4、不同的圆角可能会引起分型线的移动，应结合实际情况选择不同的圆角或清角。 开模方向和分型线
每个注塑产品在开始设计时首先(上海模具设计培训学校)要确定其开模方向和分型线，以保证尽可能减少抽芯滑块机构和消除分型线对外观的影响。 1、开模方向确定后，产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模方向一致，以避免抽芯减少拼缝线，延长模具寿命。 2、开模方向确定后，可选择适当的分型线，避免开模方向存在倒扣，以改善外观及性能。上海模具设计培训 脱模斜度 1、适当的脱模斜度可避免产品拉毛(拉花)。光滑表面的脱模斜度应≥0.5度，细皮纹(砂面)表面大于1度，粗皮纹表面大于1.5度。 2、适当的脱模斜度可避免产品顶伤，如顶白、顶变形、顶破。 3、深腔结构产品设计时外表面斜度尽量要求大于内表面斜度，以保证注塑时模具型芯不偏位，得到均匀的产品壁厚，并保证产品开口部位的材料强度。 孔 1、孔的形状应尽量简单，一般取圆形。 2、孔的轴向和开模方向一致，可以避免抽芯。 3、当孔的长径比大于2时，应设置脱模斜度。此时孔的直径应按小径尺寸(最大实体尺寸)计算。 4、盲孔的长径比一般不超过4。防孔针冲弯 5、孔与产品边缘的距离一般大于孔径尺寸。 注塑件精度 由于注塑时收缩率的不均匀性和不确定性，注塑件精度明显低于金属件，不能简单地套用机械零件的尺寸公差应按标准选择适当的公差要求.我国也于1993年发布了GB/T14486-93《工程塑料模塑塑
第9章挤出模具设计 9．1 概述 塑料挤出成型是用加热的方法使塑料成为流淌状态，然后在一定压力的作用下使它通过塑模，经定型后制得连续的型材。挤出法加工的塑料制品种类专门多，如管材、薄膜、棒材、板材、电缆敷层、单丝以及异形截面型材等。挤出机还能够对塑料进行混合、塑化、脱水、造粒和喂料等预备工序或半成品加工。因此，挤出成型已成为最一般的塑料成型加工方法之一。 用挤出法生产的塑料制品大多使用热塑性塑料，也有使用热固性塑料的。如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、ABS、聚碳酸酯、聚砜、聚甲醛、氯化聚醚等热塑性塑料以及酚醛、脲醛等热固性塑料。 挤出成型具有效率高、投资少、制造简便，能够连续化生产，占地面积少，环境清洁等优点。通过挤出成型生产的塑料制品得到了广泛的应用，其产量占塑料制品总量的三分之一以上。因此，挤出成型
在塑料加工工业中占有专门重要的地位。 一、挤出成型机头典型结构分析 机头是挤出成型模具的要紧部件，它有下述四种作用： （1）使物料由螺旋运动变为直线运动； （2）产生必要的成型压力，保证制品密实； （3）使物料通过机头得到进一步塑化； （4）通过机头成型所需要的断面形状的制品。 现以管材挤出机头为例，分析一下机头的组成与结构，见图8-1所示。 1．口模和芯棒 口模成型制品的外表面，芯棒成型制品的内表面，故口模和芯棒的定型部分决定制品的横截面形状和尺寸。 2．多孔板（过滤板、栅板） 如图8-2所示，多孔板的作用是将物料由螺旋运动变为直线运动，同时还能阻止未塑化的塑料和机械杂质进入机头。此外，多孔板还能形成一定的机头压力，使制品更加密实。 3．分流器和分流器支架 分流器又叫鱼雷头。塑料通过分流器变成薄环状，便于进一步加热和塑化。大型挤出机的分流器内部还装有加热装置。
第9章挤出模具设计 9.1 概述 塑料挤出成型是用加热的方法使塑料成为流动状态,然后在一定压力的作用下使它通过塑模，经定型后制得连续的型材。挤出法加工的塑料制品种类很多,如管材、薄膜、棒材、板材、电缆敷层、单丝以及异形截面型材等。挤出机还可以对塑料进行混合、塑化、脱水、造粒和喂料等准备工序或半成品加工。因此，挤出成型已成为最普通的塑料成型加工方法之一。 用挤出法生产的塑料制品大多使用热塑性塑料，也有使用热固性塑料的。如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、ABS、聚碳酸酯、聚砜、聚甲醛、氯化聚醚等热塑性塑料以及酚醛、脲醛等热固性塑料。 挤出成型具有效率高、投资少、制造简便,可以连续化生产,占地面积少,环境清洁等优点。通过挤出成型生产的塑料制品得到了广泛的应用，其产量占塑料制品总量的三分之一以上。因此，挤出成型在塑料加工工业中占有很重要的地位。 一、挤出成型机头典型结构分析 机头是挤出成型模具的主要部件,它有下述四种作用: (1)使物料由螺旋运动变为直线运动； （2)产生必要的成型压力，保证制品密实； （3）使物料通过机头得到进一步塑化； (４)通过机头成型所需要的断面形状的制品。 现以管材挤出机头为例，分析一下机头的组成与结构,见图8－1所示。 1．口模和芯棒 口模成型制品的外表面，芯棒成型制品的内表面,故口模和芯棒的定型部分决定制品的横截面形状和尺寸。 2.多孔板(过滤板、栅板)
如图8-2所示，多孔板的作用是将物料由螺旋运动变为直线运动，同时还能阻止未塑化的塑料和机械杂质进入机头。此外,多孔板还能形成一定的机头压力,使制品更加密实。 3．分流器和分流器支架 分流器又叫鱼雷头。塑料通过分流器变成薄环状,便于进一步加热和塑化。大型挤出机的分流器内部还装有加热装置。 分流器支架主要用来支撑分流器和芯棒,同时也使料流分束以加强搅拌作用。小型机头的分流器支架可与分流器设计成整体。 ４.调节螺钉 用来调节口模与芯棒之间的间隙,保证制品壁厚均匀。 5.机头体 用来组装机头各零件及挤出机连接。 6.定径套 使制品通过定径套获得良好的表面粗糙度,正确的尺寸和几何形状。 7．堵塞 防止压缩空气泄漏，保证管内一定的压力。 二、挤出成型机头分类及其设计原则 1．分类 由于挤出制品的形状和要求不同,因此要有相应的机头满足制品的要求,机头种类很多,大致可按以下三种特征来进行分类： (1)按机头用途分类 可分为挤管机头、吹管机头、挤板机头等; (2）按制品出口方向分类 可分为直向机头和横向机头，前者机头内料流方向与挤出机螺杆轴向一致，如硬管机头;后者机头内料流方向与挤出机螺杆轴向成某一角度,如电缆机头; （3)按机头内压力大小分类 可分为低压机头（料流压力为MＰａ)、中压机头（料流压力为４-10MＰa）和高压机头(料流压力在10ＭPa以上)。 2.设计原则 （1）流道呈流线型
液态硅橡胶模具设计要点 摘要该文介绍了液态硅橡胶模具设计的若干要点，旨在提高液态硅橡胶制品的质量和产量，使加工者获益匪浅。 关键词：LSR；固化；充模；注压 热固性液态硅橡胶(LSR)注压模具的结构，总的来说跟热塑性胶料所用的模具结构相似，但也有不少显著差别。例如，LSR胶料一般粘度较低，因而充模时间很短，即使在很低的注射压力下也是如此。为了避免空气滞留，在模具中设置良好的排气装置是至关重要的。 另外，LSR胶料在模具内不会像热塑性胶料那样收缩，它们往往遇热膨胀，遇冷轻微收缩。因而，其制品并不总是如所期望的那样留在模具的凸面上，而是滞留在表面积较大的模腔内。 1 收缩率 虽然LSR并不会在模内收缩，但它们在脱模和冷却后，常常会收缩2.5%-3%。至于究竟收缩多少，在一定程度上取决于该胶料的配方。不过，从模具角度考虑，收缩率可能受到几种因素的影响，其中包括模具的温度、胶料脱模时的温度，以及模腔内的压力和胶料随后的压缩情况。 注射点的位置也值得斟酌，因为胶料流动方向的收缩率通常比与胶料垂直流动方向的收缩率大一些。制品的外形尺寸对其收缩率也有影响，较厚的制品的收缩率一般要比较薄者小。如果需进行二次硫化，则可能再额外地收缩0.5%-0.7%。 2 分型线 确定分型线的位置是设计硅橡胶注压模具的前几个步骤之一。排气主要是通过位于分型线上的槽沟来实现的，这样的槽沟必经处在注压胶料最后到达的区域内。这样有助于避免内部产生气泡和降低胶接处的强度损失。 由于LSR粘度较低，分型线必须精确，以免造成溢胶。即便如此在定型的制品上还常能看见分型线。脱模受制品的几何尺寸和分型面位置的影响。将制品设计成稍有倒角，有助于保证制品对所需的另一半模腔有一致的亲合力。 3 排气 随着LSR的注入，滞留在模腔内的空气在模具闭合时被压缩，然后随着充模过程而通过通气槽沟被排出。空气如果不能完全排出，就会滞留在胶料内(这样往往会造成制品部分露出白边)。通气槽沟一般宽度为lmm-3mm，深度为0.004mm-0.005mm。 在模具内抽真空可创造最佳的排气效果。这是通过在分型线上设计一个垫圈，并用真空泵迅速将所有的模腔抽成真空来实现的。一旦真空达到额定的程度，模具即完全闭合，开始注压。
挤压模具设计思路简介 一、当一个新的型材断面拿到手后，首先要先绘出型材的CAD图以供客户确认，要先分清是建材还是工业材，以分别采取不同的型材标准（建材GB5237，工业材GB6892）。 二、要注意型材的宽厚比是否适合挤压、有无悬臂、公差配合尺寸、表面处理要求以及实心型材还是空心型材，把这些与客户沟通好后双方确定型材图，计算型材的周长、面积及米重，这是产品开发的基本内容同时也是一个模具设计者所应具备的基本知识。 当型材断面确定后要先进行机台及模具规格的确定，这里先分实心型材和空心型材两种情况。对实心型材来说，如果型材悬臂较大的情况下有时也采用假分流的设计方式，这里悬臂较大指的是型材悬臂部分的悬臂长度与悬臂宽度减去空刀的比值K，即： 悬臂长L 悬臂宽h-悬臂空刀C×2 K值越大模具压塌或挤偏的可能性就越大，所以在L、h一定的情况下，在不影响型材流出的情况下尽量减少C的值来减小K值，以符合书中K值要求；或者也可采用假分流将悬臂大的部分放在桥下；以及加支撑块、销钉或反面螺钉固定，变单点支撑为双点支撑等特殊设 计方法等。所有这一切均以减少悬臂部分的挤压力为前提，具体内容参照《铝型材挤压模具设计制造与维修》一书上5-7页内容。 模具设计分以下几步： 1、机台及模具规格的确定 a．机台确定分挤压筒直径和挤压机出口两部分，由S筒=1/4ΠD2算出挤压筒面积；由λ=S筒/S型算出挤压比，一般实心型材对于6063而言λ=8~70均适合挤压，空心型材一般λ=8~40适合挤压； b．当λ适合后，由挤压机出口对照型材的长宽等外围尺寸来确定是否适合该机生产；当a.b两项均合适后选择该机台合适的模具规格； c．导入客户已经确认的型材图然后放合适
轿车精密塑料件成型模具的设计要点 轿车的塑料零部件如线圈骨架、基座、保险丝盒、灯座、片式熔断器、中央配电盒、护套、推动架、簧片排组件及外罩等大都采用注射成型，由于这些塑料件本身具有较高的设计精度，使得对这些塑料件不能采用常规的注射成型，而必须采用精密注射成型工艺技术。为了保证轿车精密塑料件的性能、质量与可靠性，注射成型出质量较高、符合产品设计要求的塑料制品，必须对塑料材料、注塑设备与模具及注塑工艺不断进行改进。 1 影响精密注塑的主要因素 判定精密注塑的依据是注塑制品的精度，即制品的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。要进行精密注塑必须有许多相关的条件，而最本质的是塑料材料、注塑模具、注塑工艺和注塑设备这四项基本因素。设计塑料制品时，应首先选定工程塑料材料，而能进行精密注塑的工程塑料又必须选用那些力学性能高、尺寸稳定、抗蠕变性能好、耐环境应力开裂的材料。其次应根据所选择的塑料材料、成品尺寸精度、件重、质量要求以及预想的模具结构选用适用的注塑机。在加工过程中，影响精密注塑制品的因素主要来自模具的精度、注塑收缩，以及制品的环境温度和湿度变化幅度等方面。 在精密注塑中，模具是用以取得符合质量要求的精密塑料制品的关键之一，精密注塑用的模具应切实符合制品尺寸、精度及形状的要求。但即使模具的精度、尺寸一致，其模塑的塑料制品之实际尺寸也会因收缩量差异而不一致。因此，有效地控制塑料制品的收缩率在精密注塑技术中就显得十分重要。 模具设计得合理与否会直接影响塑料制品的收缩率，由于模具型腔尺寸是由塑料制品尺寸加上所估算的收缩率求得的，而收缩率则是由塑料生产厂家或工程塑料手册推荐的一个范围内的数值，它不仅与模具的浇口形式、浇口位置与分布有关，而且与工程塑料的结晶取向性(各向异性)、塑料制品的形状、尺寸、到浇口的距离及位置有关。影响塑料收缩率的主要有热收缩、相变收缩、取向收缩、压缩收缩与弹性回复等因素，而这些影响因素与精密注塑制品的成型条件或操作条件有关。因此，在设计模具时必须考虑这些影响因素与注塑条件的关系及其表观因素，如注塑压力与模腔压力及充模速度、注射熔体温度与模具温度、模具结构及浇口形式与分布，以及浇口截面积、制品壁厚、塑料材料中增强填料的含量、塑料材料的结晶度与取向性等因素的影响。上述因素的影响也因塑料材料不同、其它成型条件如温度、湿度、继续结晶化、成型后的内应力、注塑机的变化而不同。 由于注塑过程是把塑料从固态(粉料或粒料)向液态(熔体)又向固态(制品)转变的过程。从粒料到熔体，再由熔体到制品，中间要经过温度场、应力场、流场以及密度场等的作用，在这些场的共同作用下，不同的塑料(热固性或热塑性、结晶性或非结晶性、增强型或非增强型等)具有不同的聚合物结构形态和流变性能。凡是影响到上述"场"的因素必将会影响到塑料制品的物理力学性能、尺寸、形状、精度与外观质量。 这样，工艺因素与聚合物的性能、结构形态和塑料制品之间的内在联系会通过塑料制品表现出来。分析清楚这些内在的联系，对合理地拟定注塑加工工艺、合理地设计并按图纸制造模具、乃至合理选择注塑加工设备都有重要意义。精密注塑与普通注塑在注塑压力和注射速率上也有区别，精密注塑常采用高压或超高压注射、高速注射以获得较小的成型收缩率。综合上述各种原因，设计精密注塑模具时除考虑一般模具的设计要素外，还须考虑以下几点：①采用适当的模具尺寸公差；②防止产生成型收缩率误差；③防止发生注塑变形；④防止发生脱模变形；⑤使模具制造误差降至最小；⑥防止模具精度的误差；⑦保持模具精度。 2 防止产生成型收缩率误差 由于收缩率会因注塑压力而发生变化，因此，对于单型腔模具，型腔内的模腔压力应尽量一致；至于多型腔模具，型腔之间的模腔压力应相差很小。在单型腔多浇口或多型腔多浇