扫地机外壳模具批发设计中需要考虑的因素
来源: 大银 发布日期 2025-09-12 15:09:13
扫地机外壳模具批发是日用品(如杯子)、家电(如洗衣机内筒)等薄壁成型件的核心装备,其设计需突破材料塑性极限、优化压边力与拉伸方向,且多数需经3-5次试作迭代才能达标。设计过程中,材料选型、模具光洁度、毛坯尺寸、拉伸系数四大因素直接决定成型质量(如壁厚均匀性、无开裂起皱)与生产效率,以下展开专业解析:
一、拉伸材料:匹配成型需求的核心基础
拉伸模具首选冷轧薄钢板,需根据零件精度、外观要求差异化选型,核心牌号与特性如下:
主流牌号及适用场景
08Al(铝镇静钢):性能最优,成分均匀、应变时效倾向低,抗拉强度320-410MPa,延伸率≥35%,适用于冲压性能要求高(如复杂曲面拉伸)、外观严苛(无划痕、色差)的零件,如高端保温杯内胆;
08钢(沸腾钢/镇静钢):沸腾钢(08F)价格低、表面光洁,但存在成分偏析,应变时效后易脆裂,仅用于简单拉伸件(如普通水杯外壳);镇静钢(08)性能介于08Al与沸腾钢之间,适合中等要求的家电部件(如洗衣机托盘);
10/15/20号钢:含碳量高于08钢,强度提升(10钢抗拉强度335-450MPa)但塑性下降,仅用于低精度、厚壁拉伸件(如金属桶体)。
选型原则:高外观、高精度件选08Al;低成本、简单件选08F;厚壁、受力件选10-20号钢,避免因材料错配导致开裂或废品率升高(错选沸腾钢做复杂件,废品率可达15%以上)。
二、模具表面光洁度:避免拉伸伤痕的关键
深拉深(拉伸高度>直径1.5倍)时,模具表面光洁度直接影响材料流动与零件表面质量,尤其对不锈钢、铝板等粘性高的材料更关键:
核心研磨要求
凹模型腔、压边圈贴合面需精细研磨,表面粗糙度需达Ra≤0.2μm(镜面级),避免因表面粗糙导致材料划伤(伤痕深度>0.01mm即影响外观);
凹模入口圆角(R)需抛光至Ra≤0.4μm,圆角半径通常取材料厚度的5-8倍(如0.5mm厚钢板,R=2.5-4mm),防止锐角刮裂材料。
特殊材料处理
拉伸不锈钢时,模具表面需镀硬铬(厚度5-10μm)或喷涂聚四氟乙烯涂层,降低摩擦系数(从0.15降至0.05);
拉伸铝板时,需搭配专用铝拉伸油(粘度20-30mm²/s),避免铝屑粘连模具表面,加剧伤痕。
三、毛坯尺寸:规避起皱开裂的前提
毛坯尺寸需遵循“多则皱、少则裂”原则,通过精准计算与定位设计确保成型稳定:
计算核心逻辑:不变薄拉伸中,材料厚度变化≤5%,可按“毛坯总面积=拉伸件各部分面积之和”计算(含直壁、底部、圆角区域面积)。例如,直径80mm、高度100mm的圆柱拉伸件,毛坯直径可通过公式D=√(d²+4dh)计算(d为拉伸件直径,h为高度),得出D≈180mm。
定位设计要点:毛坯定位需精准,偏差≤0.5mm,可通过定位销、导料板限制位移;当材料相对厚度(材料厚度/毛坯直径×100%)<1%时,需增设压边圈,防止毛坯边缘起皱(相对厚度越小,压边力需越大,通常取拉伸力的20%-30%)。
四、拉伸系数:决定拉伸次数与顺序的核心参数
拉伸系数(m=拉伸后零件直径/拉伸前毛坯/零件直径)是工艺设计的核心,直接决定拉伸道次,需结合多因素优化:
参数意义:m值越小,拉伸变形量越大(m=0.5表示直径缩小50%),单次拉伸m最小不低于0.5(低碳钢),否则易开裂;需通过多次拉伸逐步减小直径,例如m1=0.75(首次)、m2=0.8(第二次)、m3=0.85(第三次),累计实现大变形。
关键影响因素
材料性能:08Al的最小拉伸系数比08F低5%-8%(塑性更好);
相对厚度:相对厚度>2%时,可无压边圈拉伸(m可更小);<1%时需加压边圈,否则易起皱;
凸凹模圆角:圆角过小(<材料厚度3倍)会增大摩擦,需提高m值(如R从2mm减至1mm,m需从0.75提升至0.8);
润滑:良好润滑(如涂覆极压拉伸油)可降低m值5%-10%,减少变形阻力。
大银塑胶制品有限公司专注家电模具制造,提供OEM/ODM代工服务。是一家集研发、制造服务于一体的制造方案供应商。自有经营产品分别为扫地机器人、塑胶餐具及电子飞镖靶。拥有30年模具开发经验,50多位研发人员,100多台注塑机,致力于为客户提供高品质的制造服务,为客户创造价值。