注塑件注塑加工形體分析的批量要素，注塑件形體分析的“批量”要素，是影響模具的結(jié)構(gòu)因素之一。東莞市馬馳科注塑加工廠就注塑件的批量而言，批量小的注塑件模具在用鋼方面可以選用如碳素結(jié)構(gòu)鋼材，不進行熱處理，批量大的注塑件模具用鋼則應(yīng)選用專用的模具鋼。就模具結(jié)構(gòu)而言，批量小的注塑件的模具結(jié)構(gòu)能簡就簡，而批量大的注塑件模具結(jié)構(gòu)則要求高自動化、效率和高壽命，甚至是智能化?？梢哉f注塑件的批量不同，模具的結(jié)構(gòu)也就不同。注塑件加工的批量越大，模具的結(jié)構(gòu)可以越完善和越復雜，反之，模具的結(jié)構(gòu)可以簡單化。

1.注塑件形體分析的“批量”要素

注塑件形體分析的“批量”要素，也是影響模具結(jié)構(gòu)、價格和制造周期的因素之一。注塑件批量不僅影響模具用鋼和熱處理的選擇，還影響模具的結(jié)構(gòu)。一般可以將注塑件批量分成小批量、中批量、大批量和特大批量。模具設(shè)計時，一定要根據(jù)注塑件批量的大小進行模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計、模具用鋼及其熱處理的選擇，否則會造成模具制造成本增加和模具效率低下及模具壽命降低。而模具用鋼及熱處理是決定模具壽命的因素，模具的結(jié)構(gòu)則是決定模具自動化和模具效率的因素。注塑件的批量一旦確定下來了，模具的結(jié)構(gòu)和用鋼也隨之確定下來，模具的價格和制造周期也就可以確定下來。

2.注塑件批量與注塑模用鋼

注塑料模具用鋼可依據(jù)塑件批量選用，

(1)傳統(tǒng)模具材料 也稱為比較模具材料，是很早用于模具的模具鋼材，有普通碳素鋼、碳素鋼、工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、不銹鋼、軸承鋼、硬質(zhì)合金和粉末冶金等。傳統(tǒng)塑料模具鋼的型號，如40Cr、T8Mn、2Cr13、1Cr18Ni9和0Cr19Ni9等。

(2)模具鋼 是在與傳統(tǒng)模具鋼性能的基礎(chǔ)上，為了彌補傳統(tǒng)模具鋼種性能的不足，再根據(jù)模具加工產(chǎn)品的性質(zhì)和失效的原因，進行鋼材合金成分的添加與減少以及采用適當?shù)囊睙挿椒ㄋ玫降匿摬姆Q為模具鋼。模具鋼類型有冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼，它們的性能均比相應(yīng)傳統(tǒng)模具鋼要好，使用壽命要長。其他類型的模具用鋼可以比對模具的使用性質(zhì)和失效原因進行選用。塑料模具鋼有預硬化鋼、析出硬化鋼、時效硬化型塑料模具鋼、易切削高韌性模具鋼、易切削調(diào)質(zhì)型預硬鋼、低鎳馬氏體時效鋼、時效硬化型鋼、馬氏體時效鋼、非調(diào)質(zhì)塑料模具鋼、鏡面塑料模具鋼鋼、耐腐蝕塑料模具鋼、耐磨高壽命強度塑料模具鋼及高壽命和耐腐蝕鏡面模具鋼。

3.模具與模具鋼的應(yīng)用

注塑件注塑加工形體分析的批量要素，模具是由具有各種功能的機構(gòu)和零部件組成的，具體地說有工作件和結(jié)構(gòu)件兩大類型。工作件是指直接與塑料注塑加工產(chǎn)品接觸的零部件，如凸模、凹模、型腔與型芯等。結(jié)構(gòu)件是指相對于工作件起到支撐和連接的零部件，如模架、導柱、導套、定位和連接件等。東莞市馬馳科注塑加工廠對于模具工作件而言應(yīng)該要求它們具有高耐磨性、低變形性、耐腐蝕性、優(yōu)越加工性，優(yōu)良耐熱性和長的壽命。對于結(jié)構(gòu)件為了降低模具成本，均可以采用傳統(tǒng)模具材料。對于工作件而言，如手工裱糊和噴射裱糊的成型模，由于是試制生產(chǎn)或單件生產(chǎn)或小批量生產(chǎn)，模具材料還可以采用非金屬材料。對于小批量生產(chǎn)的沖壓模和熱作模，也可以采用傳統(tǒng)的冷作和熱作模具鋼。

(1)塑料模具用鋼的要求 應(yīng)具有一定的強度、硬度、耐磨性、熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性等性能，還應(yīng)具有良好的工藝性，如熱變形小、加工性能好、耐腐蝕性好、研磨和拋光性能好、補焊性能好、粗糙度低、導熱性好及工作尺寸和形狀穩(wěn)定等。

(2)目前開發(fā)的鋼種 包括有合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐酸鋼、耐磨鋼、耐熱鋼、合金工具鋼、滾動軸承鋼、合金彈簧鋼和特殊性能鋼等。

①碳素結(jié)構(gòu)鋼 包括合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、軸承鋼、不銹鋼、耐熱鋼、電工鋼，還包括高溫合金、耐腐蝕合金鋼和精密合金等。

②低合金鋼 包括低合金焊接高強度鋼、低合金沖壓鋼、低合金耐腐蝕鋼、低合金耐磨損鋼、低合金低溫鋼、甚至還納入了低、中碳含量的低合金建筑鋼和中、高碳含量的低合金鐵道軌鋼。

(3)當前材料研究內(nèi)容 金屬功能材料除上述幾類以外，還有能降低噪聲的減振合金：具有替代增強和修復組織的生物醫(yī)學材料;具有在材料或結(jié)構(gòu)中植入傳感器、信號處理器、通信與控制器及執(zhí)行器，使材料或結(jié)構(gòu)具有自診斷、自適應(yīng)，甚至損傷自愈合等智能功能與生命特征的智能材料等。

4.模具壽命對比案例

同種模具通過采用模具鋼和傳統(tǒng)模具鋼后壽命的對比。

例如：Cr12MoV鋼較常規(guī)淬火、回火處理的CrWMng鋼，用于同類模具壽命能提高10倍以上，經(jīng)滲硼后其使用壽命又可再提高5~10倍。

例如：65Nb高速鋼復合模經(jīng)1140℃油淬，540℃二次回火后與T10鋼相比，使用壽命提高60倍。同時，經(jīng)輝光離子氮化和滲硼處理還可進一步提高其使用壽命。

例如：V3N超硬冷作模具鋼壽命均比Cr12MoV、Cr12等制造的模具壽命能提高3~5倍比現(xiàn)用普通高速鋼能提高2~10倍。

例如：LD鋼其壽命比W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、Cr12MoV、Cr12、GCr15、60Si2Mn等鋼分別能提高幾倍至幾十倍。ER5鋼用于硅鋼片沖裁模，一次刃磨壽命為21萬次，總壽命高達360萬次，是目前以沖裁模沖裁硅鋼片具有較高壽命水平的合金鋼。

注塑件注塑加工形體分析的批量要素，選用不同的模具鋼材，對模具使用壽命的影響是巨大的。一般模具材料的費用是整副模具費用的10%~20%.如果對模具工作件采用高性能鋼材，模具的費用以增加了10%計算，模具使用壽命如果提高了10倍，10%的鋼材費用換來10副模具，經(jīng)濟效益是顯然易見的。哪怕是使用壽命提高了1倍，等于多花10%的鋼材費而得到2副模具，經(jīng)濟上也是很劃算的。由此可見，對于各種模具來講，選用適當?shù)哪＞卟牧霞盁岜硖幚矸椒?，是發(fā)揮模具的性能、效率和經(jīng)濟效益的途徑。SM1鋼制作的部分模具使用壽命。

5.注塑件“批量”要素與汪塑模的結(jié)構(gòu)

注塑模的結(jié)構(gòu)是依據(jù)注塑件的“批量”而決定的，一般情況下，注塑件“批量”小，注塑模的結(jié)構(gòu)越簡單越好，如注塑件型孔的抽芯能手動抽芯，就不要設(shè)計成自動抽芯。能采用活塊成型或脫模的，就不要設(shè)計成機械抽芯或機械脫模。對于中等“批量”的注塑件模具，可采用手動與自動相結(jié)合的方式。而對于大“批量”和特大“批量”的注塑件模具，則應(yīng)該采用高度自動化、效率和智能化模具的結(jié)構(gòu)形式。

注塑件形體分析的“塑料與批量”要素不太為注塑件設(shè)計人員所注意，也不為注塑模設(shè)計人員所注意。其實“塑料與批量”要素不僅影響模具用鋼及其熱處理，還影響模具的結(jié)構(gòu)、價格和制造周期，故“塑料與批量”也是注塑件形體分析的要素之一。如何確定注塑件形體分析的“批量”要素，需要模具設(shè)計人員深入地了解產(chǎn)品的市場和發(fā)展?jié)摿Γ@樣才能確定產(chǎn)品的批量情況，因為注塑件的“批量”一般在注塑件圖紙上是不會作出標注或說明的。而對注塑件形體分析的“塑料”要素的確定就再簡單不過了，一般注塑件的圖紙上一定會標注塑件的材料。

6.注塑件形體分析的“批量”要素的舉例

連接環(huán)，材料：聚氨酯彈性體。技術(shù)要求：去毛刺和飛邊。連接環(huán)注塑模具，當連接環(huán)為試制件時，意味著連接環(huán)還需要作若干次改進，試制模具越簡單越好，模具構(gòu)件的動作很好全部為手動。當連接環(huán)定型后為少批量生產(chǎn)時，模具可以部分構(gòu)件動作為自動，另一部分模具構(gòu)件為手動。當連接環(huán)產(chǎn)量為大批量或特大批量時，所有模具構(gòu)件動作全部為自動。

①連接環(huán)試制注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計，東莞市馬馳科注塑加工廠針對塑料注塑加工試制件加工數(shù)量極少，試制件在定型過程中還將會出現(xiàn)改進。試制模具必須做到結(jié)構(gòu)越簡單越好，費用越低越好，制造過程越容易越好，不允許追求效率、高自動化。通過對連接環(huán)試制注塑模設(shè)計介紹，說明了這類模具只要能夠加全部是塑料注塑加工出合格制品就可以了，并且連接環(huán)內(nèi)外形的成型、抽芯、脫模和脫澆口料的動作，用手工裝機和拆模來實現(xiàn)的且連接環(huán)內(nèi)外形的件，可采用3D打印技術(shù)進行加工。但格是根據(jù)制品數(shù)量、正有即，理府而定的，大型試制品數(shù)量超過10件，采用試制塑料注塑加工還是比3D打印更經(jīng)濟一些。過制模具的設(shè)計，現(xiàn)今仍是一種常用的技術(shù)，設(shè)計好試制模還是十分必要的。

②連接環(huán)低效注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過對連接環(huán)形體分析，找到了其外形上有弓形高和三試制模還是十分必要的。處凸臺與內(nèi)形中有二處凸臺“障礙體”。由于連接環(huán)產(chǎn)量較少，只能采用低效的模具結(jié)構(gòu)方案。經(jīng)過充分論證分析，連接環(huán)以放在模具中倒置位置方案為優(yōu)化方案。成型連接環(huán)外形，采用了彎銷和滑塊抽芯機構(gòu)。成型連接環(huán)內(nèi)形的型芯，是以R2-0.2mm凸臺A面為分型面，將A.面內(nèi)凸臺分成五個獨立部分。抽取中間部分可騰出足夠空間，再分別抽取其他部分，避開內(nèi)形二處凸臺對連接環(huán)脫模的阻擋，以到達脫模的目的。該模具結(jié)構(gòu)方案，能使連接環(huán)順利地成型和脫模。但手工抽取五塊模塊畢竟效率低下，故只能適應(yīng)小批量塑料注塑加工產(chǎn)品。若要實現(xiàn)大批量加工，需將手工抽取五塊模塊改成自動化抽芯才行。

③連接環(huán)注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計，東莞市馬馳科注塑加工廠通過采用了三種不同自動抽芯模具結(jié)構(gòu)，才能夠適應(yīng)塑料注塑加工制品大批量加工。而要實現(xiàn)注塑模自動抽芯，就必須安排好模具中三種六處抽芯運動的先后程序，這樣才能避免抽芯運動干涉現(xiàn)象。通過采用了彎銷滑塊外抽芯機構(gòu)、彎銷滑塊內(nèi)抽芯機構(gòu)和單滾輪式斜推桿內(nèi)抽芯機構(gòu)，從而實現(xiàn)了避開連接環(huán)外形弓形高和外形三處凸臺及內(nèi)形二處凸臺“障礙體”對脫模的阻擋作用。又通過采用了復位桿完成推板和前后外滑塊的先復位，使得三種六處抽芯運動有序進行。如此，連接環(huán)外形和內(nèi)形左右凸臺成型和抽芯是同時進行的。并使得它們先于內(nèi)形前后凸臺抽芯，后于前后凸臺復位，這些動作的嚴格安排，才避免了抽芯運動產(chǎn)生的運動干涉而實現(xiàn)了連接環(huán)的順利成型和脫模。

注塑件注塑加工形體分析的批量要素，注塑件加工的“塑料”和“批量”要素，也是影響注塑模結(jié)構(gòu)的因素。注塑件加工的“塑料”要素影響到塑料注塑加工收縮率、模具用鋼的選取、模具澆注系統(tǒng)、鑲嵌件和塑料注塑加工性能的運用。注塑件的“批量”要素影響到模具結(jié)構(gòu)自動化水平和模具壽命的長短。