弹簧选用

1. 弹 簧 选 用

一?作用和类型: 缓冲，减震，贮存能量.

模具中的弹簧作用: (1)自动复位: 装在回位销RP 上. (2)定位: 用于滑块内,与定位销一起使用. 模具中常用压缩弹簧,且截面为扁形.

二?

备注(1)定数=压力/压缩比(kgfhnm)

(2)=压缩量/自由长 (3)a/b:

b

(4)塑料模具常用轻负荷和中负荷,优先使用中负荷.

三?选用条件:

1. 使用极限:由模具寿命?行程确定弹簧的负荷类型.

2.弹簧的内孔径ΦD 比安装销的直径大.

3.弹簧的外径Φd 比安装孔小单边1mm.

4.自由长度计算: 由行程预压量和压缩比来计算.

5.弹簧规格?长度优先使用规格品.

四?自由长度计算:

1.自动复位(即回位销弹簧)

L自由=(S+预压量)/压缩比

其中(1)S:顶出行程S>成品高度+<15~20>

(2)预压量取5~10mm,根据回位时的阻力确定,阻力小则预压小.

(3)L自由长度须向上取规格长度.

备注:(1)装配图中弹簧为预压状态.(参见图1)L=L自由长度预压量

(2)须校核强度:h≧1.5d(参见图1)

2.定位:(滑块弹簧)

L自由=(S+预压量)/压缩比

其中:(1)S:滑块抽芯距

(2)预压量:通过计算确定滑块预压量=压力/定数?系数天测滑块压力为滑块自重

(3)L自由长度须再上取规格长度

备注(1)弹簧在滑块中装配为压缩(工作)状态(附图2) L=L自由长度-预压量-抽芯距

五?安装定位

1.回位销装弹簧,不存在安装定位问题.

2.滑块中弹簧应防止失稳.

(1)弹簧偷孔不易太大

(2)滑块抽芯距较大,加装导向销(如图3)

(3)滑块抽芯距较大,又不便加装导向销,可用外装式弹簧定位,(如

图4)

弹簧设计规范(全)

精心整理 弹簧设计规范 一、弹簧的功能 弹簧是一种弹性元件，由于材料的弹性和弹簧的结构特点，它具有多次重复地随外栽荷的大小而做相应的弹性变形，卸载后立即恢复原状的特性。很多机械正是利用弹簧的这一特点来满足特殊要求的。其主要功能有： ⑴、减振和缓冲，如车辆的悬挂弹簧，各种缓冲器和弹性联轴器中的弹簧等。 ⑵、测力，如测力器和弹簧秤的弹簧等。 ⑶、储存及输出能量，如钟表弹簧，枪栓弹簧，仪表和自动控制机构上的原动弹簧等。 计算方法。

三、弹簧使用的材料及其用途 弹簧钢的的主要性能要求是高强度和高屈服极限和疲劳极限，所以弹簧钢材用较高的含碳量。但是碳素钢的淬透性较差，所以在对于截面较大的弹簧必须使用合金钢。合金弹簧钢中的主要合金元素是硅和锰，他们可以增强钢的淬透性和屈强比。 弹簧材料使用最广者是弹簧钢（SUP）。碳素钢用于直径较小的弹簧，工艺多为冷拔成型，如：65#，75#，85#。直径稍大，需用热成型工艺生产的弹簧多采用60Si2Mn，如汽车板簧，铁路车辆的缓冲簧。对于高应力的重要弹簧可采用50CrV,常用于高级轿车板簧，发动机气门弹簧等。其他弹簧钢材料还有：65Mn,50CrMn,30W4Cr2V等。 a、碳钢及合金钢：制造弹簧时，常加矽、锰、铬、钒及钼等金属元素于钢中，以增加弹簧之弹性及疲劳限度，且使其耐冲击。 因此要求弹簧材料具有较高的抗拉强度极限、弹性极限和疲劳强度极限，不易松弛。同时要求有较高的冲击韧性，良好的热处理性能等。常见的弹簧材料有优质碳素钢、合金钢和铜合金。几种主要弹簧材料的使用性能和许用应力见表2。

106 D

弹簧定数不清：kTd=（Ed4）/[3667D×N+389(a1+a2)] 荷重：P=（kTd×φd）/R 弯曲应力：σ=（Ed×φd）/（360D×N） σ=（32P×R）/（πd3）×kb (安全确认)：kb=（4C2–C-1）/[4C(C-1)] 弯曲应力：容许限界以下 4.1、弹簧设计使用的基本公式 4.1.2、有初始张力的拉伸弹簧 +

设计要素和原则(参照材料)

设计要素和原则 设计的要素和原则都是基本的可视化工具，它们包含了各个可视化设计原则中的设计手法。要素构成了可视化设计的基本词汇表，而原则构成了设计作品中更深入的结构层面。 这些概念和要素驱动了那些有意识的设计策略： 设计的要素 线 线是由动点构成的，如铅笔或笔刷。平面图和立体图的边缘也构成线。这些是在纸上打草稿的基础。直线和曲线是二维图形的基本模块，比如设计一所房子。 颜色 颜色是美术中最具表现力的要素，同时它也是光在物体表面的反射。颜色会造成距离上的错觉，比如红色似乎有涌出的感觉，而蓝色有沉退的感觉。颜色，尤其是对比鲜明的颜色，也通常用来对图像的特定部分提请注意。在某些室内设计的例子中，颜色可以用来增加视觉吸引力，如木质碗柜的自然色彩。颜色可以为家庭装饰增加视觉吸引力，就像色彩鲜艳的花朵可以装扮大草原一样。 平面图 平面图是一个由封闭的直线或曲线构成的区域。它是二维的并且可以是几何的或者有机的。重要的是，平面图会在它周围自动创建一个负空间（实体周围的空白）。在房屋装修和室内设计中，平面图可以给设计加上趣味、风格和主题，比如一个门设计。室内设计中的平面图取决于对象的功能，比如设计一个橱柜门。木材或石材自然形成的平面会有助于增加室内设计的视觉吸引力。 立体图 立体图是三维的。他们占用空间或给他们所占用的空间造成错觉。立体图，如家具或艺术等，可以帮助增加多样性以减少单调（裸视）外观并在室内设计中增加视觉吸引力。

纹理和抛光 纹理是面料、颜色和房间配件的触觉和视觉感受。有两种纹理类型：触觉，或视觉纹理，即你五官可以察觉到的纹理。像草铺在墙上或白色的鹅卵石嵌在水泥墙上这样的纹理可以让墙体有三位效果和一些颜色的渐变。纹理是表面粗糙的材料。表面相同或相似的纹理像大理石瓷砖的壁炉和干砌墙通常看起来更俱视觉吸引力。表面抛光的品质在家庭室内设计领域，甚至在汽车领域都是重要的。大理石瓷砖光亮的表面也是一种纹理，而且高质量的抛光可以提高自然材质的视觉吸引力，像墙上的大理石瓷砖。浴室大理石台面的镜面反射可以增强其视觉效果。 明暗度 明暗度是指你所使用的颜色的明度或暗度。明暗度也被称为基调。设计原则 设计就是为了某个目的对一个或多个要素和原则所做的排列组合（例如：线的颜色或纹理）。 对设计中这些要素和原则的认知程度是创造成功的视觉作品的第一步。这些原则（有可能重叠）可用于所有的可视化设计领域，包括平面设计、工业设计、建筑和美术。 设计的原则包括有关现代设计的各种看法。他们的差别来自不同学校的设计理念，以及不同设计师的个人实践。 这些原则掌控着所使用的要素间的关系，并把各个部分组成一个整体。设计的成功之处在于兼顾使用原则和要素，从而满足设计师的目的和视觉目标。这里没有使用的规则，完全由设计师的目的和意图来驱动作出决定，以达到适当的规模和比例以及要素之间的和谐度。设计原则就是尝试创造家居建筑及室内设计之美的一种技术的和人工的方法。 设计的原则包括：

打印机取纸弹簧的优化设计

打印机取纸弹簧的优化设计 摘要：分析打印机取纸机构中的弹簧设计特点，以弹簧的体积最小和疲劳安全系数最大为优化目标，利用转换目标法和构造惩罚函数法建立多目标优化设计数学模型。结合实例采用模拟退火优化设计方法求解，得到满足实际需要的最优化参数，对弹簧的设计具有理论指导意义。 关键词：弹簧转换目标法多目标优化模拟退火 1.引言 打印机已经不仅仅是办公设备，还可用在装潢，广告等领域，有些家庭也配有打印机；它不但可以在纸上打印文件，照片，发票，还可以打印在瓷砖，大理石，木板等装修的材料上提供丰富多彩的内容和创意；从针式，黑白喷墨，彩色喷墨到激光打印机，现在也已经有3D 打印机打印模型等。 取纸机构是办公打印机不可缺少的部分，如图（1）所示。弹簧作为重要元件，其主要作用为根据纸盘里纸张厚度的变化，通过弹簧拉伸力的变化，给取纸轮一个稳定范围的摩擦力，进而能保证稳定的取纸工序。一般的取纸机构存在着弹簧拉力不稳定，寿命短和不良率高等问题。因此研究弹簧的K值、疲劳安全性，对打印机取纸机构的稳定性是非常有必要的，从而降低成本。 2.弹簧优化模型的建立 2.1 设计变量的确定 影响弹簧的K值和疲劳安全系数的设计变量主要有弹簧簧丝的直径d，有效圈数n及旋绕比C，即： 2.2 体积和疲劳安全系数目标函数的确定 K值和疲劳安全系数是取纸机构弹簧的重要性能指标，因此合理地优化设计取纸机构中的拉伸弹簧，需要把弹簧体积最小和疲劳安全系数最大作为目标函数。 1）令F1（X）表示弹簧体积的目标函数，有： 2）令F2（X）表示疲劳安全系数的目标函数，有： C为旋绕比； F1，F2——弹簧所受的最小、最大的交变载荷，利用牛顿力学计算出弹簧的受力

材料选用原则设计

5.3.3 材料统计规定 a）工艺安装专业材料统计内容包括管道材料、涂漆材料、绝热材料、管道支架材料；b）材料统计范围以装置边界线为准； 5.3.4 管道组件 管子 a) 输送流体用无缝钢管执行GB/T 8163-1999，无缝钢管尺寸、外形、重量级允许 偏差执行GB/T17395-1998 中系列2（小外径）尺寸。除与设备连接外，管子公称直径应按以 下系列优先选用： 15、20、25、40、50、80、100、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000mm, 公称直径大于1000mm 时，宜按200mm 递增。 b) 除仪表连接管、蒸汽伴热管和特殊要求者外，管子最小公称直径应为15mm，且管子 内径不应小于6mm。 c) 最小选用壁厚应符合下表5.1 规定。 度参数较高或承受机械振动、压力脉冲及温度剧烈变化的管道，应选用无缝钢管。碳钢、低合金钢无缝钢管应符合《输送流体用无缝钢管》（GB/T8163 -1999）、《高压锅炉用无缝钢管》（GB5310-95）、《化肥设备用高压无缝钢管》（GB6479-86），不锈钢无缝钢管应符合现行《输送流体用不锈钢无缝钢管》（GB/T14976-94）的规定。 e) 常用钢种的无缝钢管使用温度，不宜超过下列范围： 10#、20# -20～450℃ 16Mn -40～450℃ 09Mn2V -70～100℃ 12CrMo ≤525℃ 15CrMo ≤550℃ 1Cr5Mo ≤600℃ 奥氏体不锈钢-196～700℃ 阀门 a) 除设计另有规定外，工艺物料及有毒、可燃介质如油品、油气、液化石油气、氢气、添加剂和化学药剂等介质管道用闸阀、截止阀、球阀和止回阀，应选用严密性好、安全可靠的石油化工专用阀门。阀门的基本要求应符合国标阀门的标准（GB12232、GB1223、GB12234、GB12235、GB12236、GB12237、GB12238、GB12239、GB12240、GB12241、GB12242、GB12243、GB12244、GB12246 和ZBJ16006 ）规定。 b) 管道阀门全部选用钢阀，不能选用铸铁阀。 c) 用于切断管内流体的阀门宜选用闸阀、球阀、旋塞阀；用于调节流量的阀门宜选用截止阀、节流阀。 d) 用于工艺物料及剧毒、可燃介质管道的球阀、旋塞阀及其他通用结构的特种阀门，宜有防火防静电结构。 e) 具有软质密封的阀门，其密封的压力温度参数应满足设计条件的要求。

弹簧的优化设计

弹簧实例优化 一、设计数据及理念 1）设计基本数据 本文要求设计一个某型内燃机用的气门弹簧。弹簧的材料采用 50CrVA，工作载荷F = 680N ，工作行程为h = 16.59mm，工作频率为f r= 25Hz，疲劳寿命按照N ≥106计算。另外弹簧的疲劳剪切强度为[τ] = 405Pa，弹簧丝直径要求2.5mm ≤d ≤ 9mm，弹簧外径要求30mm ≤D ≤ 60mm，工作圈数要求3 ≤n ≤6，支撑圈数为n2 =1.8 (采用YI 型端部结构)，弹簧指数要求C ≥ 6，弹簧压并高度为λ b =1.1h =18.25mm。 2）设计理念：设计弹簧的尺寸，保证它重量最轻、自由度最小和自振频率最高。 二、建立弹簧数学模型 如图为弹簧的结构参数图，主要包括设计弹簧的尺寸，保证它重量最轻、自由度最小和自振频率最高。主要包括弹簧的钢丝直径d,弹簧的大径D、弹簧的中 径D 2、弹簧的小径D 1 、工作圈n、节距t，以及高度H 等。 （1）设计变量：

???? ? ? ?=????? ? ?=n D d x x x x 2 3 2 1 （2）目标函数： 目标函数可以根据各个弹簧的应用状况，或者是特殊要求来建立，通常情况下主要包括以下几方面：要使疲劳安全系数最大；1阶自振频率最大或者最小；外径或高度最小；弹簧的成本最小；质量或者体积最小等。本文共选取弹簧结构重量最轻、弹簧的自由高度最小和弹簧的自振频率最高这三个目标函数，属于多目标优化问题。 1)结构重量最轻：4 / d g D )n (n W 2 22πρπ+= 即： )8.1(10*8148.1)(3 2 2 1 4 1 +=-x x x x f 2)自由高度最小：b d n n H λ+-+=)5.0(2 即： 25.18)3.1()(3 1 2 ++=x x x f 3)自振频率最高：n D d f r 22 5 10*56.3= 即：1 3 2 2 6 3 /10*809.2)(x x x x f -= 为了使这3 个分目标函数与附加的目标函数有相同的数量级，现对它们做以 下处理：)3,2,1()()(=--='i L H L x f x f i i i i i 式中，f i (x)代表的是各个分目标函数的实际值；而Li 和Hi 则分别代表各个 分目标函数的理想值与非理想值；式中如果出现f i (x)= L i ，换算值0='i f ； 如果 f i (x)= H i ，则换算值1='i f 。 (3)约束条件 约束条件可以从对弹簧的功能要求以及结构的限制列出，主要包括强度条件 (弹簧丝截面上的最大扭转剪应力不能超过许用应力)、刚度条件、弹簧的指数条

汽车离合器膜片弹簧的优化设计

汽车离合器膜片弹簧的优化设计 发表时间：2018-03-14T14:47:21.667Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第30期作者：张文广 [导读] 在生产汽车的过程中，汽车的燃油经济性、舒适性和动力性是汽车生产者必须考虑的问题。 摘要：用来切断和传递汽车传动系统关键装置的汽车离合器，它作为汽车传动器中不可或缺的一部分，对汽车的整车性具有十分重要的影响。虽然膜片弹簧离合器也是一种普通的汽车离合器，但它与其它的汽车离合器相比，具有一些不可比拟的优点。 关键词：汽车离合器；膜片弹簧；优化设计 1 前言 在生产汽车的过程中，汽车的燃油经济性、舒适性和动力性是汽车生产者必须考虑的问题。而作为汽车重要组成部件的离合器，对汽车的生产者和汽车购买者必须考虑的汽车的三性能具有重大的影响。 2 膜片弹簧离合器的工作特点 设计产品需要很多种类的信息，不仅包括使用产品必需的几何实体信息，同时还包括使用工程的分析、生产制造、检测信息等多方面的信息。因而，产品模型的创建是将与关于产品的多种信息一同编辑到一个统一的模型中。这些被同时涵盖的信息包括产品的几何模型的信息、文件导入的信息、有限的网格划分、制造、检测以及加工信息；还包括产品的制造信息、检测流程的信息和计划信息等。这个统一的模型是一个覆盖了相当宽广的领域的产品，它具有其自身的自适应性，这种自适应性主要表现为将几个不同却有关联的组成部分进行有机的结合，用来满足不同时期、不同工程的应用。传统的汽车离合器使用的离合器是由周置旋转弹簧所构成的，由于它设计上被其推式结构的限制，使它对于现今汽车离合器扭转传递的要求已经不能满足。而为了让汽车的驾驶员在使用汽车的过程中更省力，以拉式结构创造的膜片弹簧离合器与之相比显然是一个十分正确的选择。因而这种拉式的膜片弹簧离合器被广泛应用于国内外的重型卡车中。它具有以下优点： 2.1膜片弹簧具有其它用来制造离合器的材料不可比拟的特点，即它的非线性特性，这种特性可以保证摩擦片有一个大致不变的磨损范围内的弹簧压力，同时，与圆柱螺旋弹簧在分离时压力升高相反，膜片弹簧在分离时弹簧压力会降低，这就相当于降低了离合器的踏板力。 2.2近年来，传动片式结构成为最广泛采用的压盘驱动方式，它具有许多对于汽车离合器的制造来说十分优良的特性，如：它在传动时没噪声、相当高的效率和定心精确度以及其良好的平衡性等。由于传动片使用时没有摩擦并且弹性好，使得它可以呈轴向运动。这相对于其他材料制造出来的离合器来说，也是一个很大的优势。 2.3膜片弹簧在其安装位置上也十分有优势。由于它与离合器轴的中心线呈对称的安装位置，使得它即使在离合器高度旋转式，它所受的压力也不会由于受到离心力的影响而降低离合器的压紧力。 2.4膜片弹簧是一个起着双重作用的工具，它对离合器起着同时分离和压紧杠杆的作用。这样的一种构造，简化了离合器的结构，减少了零件的数量以及零件质量，使得离合器在轴向尺寸上大大地缩短了。它还具有提高热容量的作用，这是由于它的相当小的膜片弹簧离合器的尺寸所造成的。此外，还可以利用其腾出的空间来改变汽车的散热条件。 2.5由于弹簧膜片接触的事压盘的整个圆面，因此它对于压盘的压力分布得十分均匀，与摩擦片的接触也相当良好。这样一来，它对摩擦片形成的磨损是较为均匀的，因此可以将摩擦片的使用期限延长。 2.6从其生产出发，膜片弹簧拥有结构十分简单的主要零件，这种零件方便大规模地生产，这不失为一个降低汽车生产成本的好办法。 3 膜片弹簧基本参数的选择 3.1 H/h比值和h的选择 比值H/h对膜片弹簧的弹性特性影响极大。为保证离合器压紧力变化不大和操纵轻便，汽车离合器用膜片弹簧的H/h一般为1.5~2.0,板厚2~4mm。本次设计H/h=1.75，h=2mm。 3.2 R/r比值和R、r的选择 研究表明，R/r越大，弹簧材料利用率越低，弹簧越硬，弹性特性曲线受直径误差的影响越大，且应力越高。根据结构布置和压紧力的要求，R/r一般为1.20~1.35。为使摩擦片上的压力分布较均匀，推式膜片弹簧的R值应取为大于或等于摩擦片的平均半径Rc，拉式膜片弹簧的r值应取为大于或等于Rc。而且，对于同样的摩擦片尺寸，拉式的R值比推式的大。这里R=90mm,r=70mm,R/r=1.286 3.3 α的选择 膜片弹簧自由状态下圆锥底角α与内截锥高度H关系密切，α=arctanH/(R-r),一般在9°~15°范围内。本次α=10°。 3.4分离指数目n的选取分离指数目n常取18，大尺寸膜片弹簧可取24，小尺寸膜片弹簧可取12。本次分离指数目n=18 3.5膜片弹簧小端内径r0及分离轴承作用半径rf的确定 r0由离合器的结构决定，其最小值应大于变速器第一轴花键的外径。rf应大于r0。本次设计r0=18mm，rf=20mm。 4 拉式膜片离合器关键零件的材料和制造工艺 国内膜片弹簧一般采用50CrVA，或是进口相应牌号的优质高精度钢板。为了保证其硬度、几何形状、金相组织、载荷特性和表面质量等要求，需进行一系列热处理。为了提高膜片弹簧的承载能力，要对膜片弹簧进行强压处理：即沿其分离状态的工作方向，超过彻底分离点后继续施加过量的位移，通过3～8次的过分离，便可使其高应力区发生塑性变形以产生残余反向应力。一般来说，经强压处理后，在同样的工作条件下，可提高膜片弹簧的疲劳寿命5％～30％。另外，还可以通过对膜片弹簧的凹面或双面进行喷丸处理，即以高速弹丸流喷射到膜片弹簧表面，使表层产生塑性变形，形成一定厚度的表面强化层，以增强弹簧疲劳强度。此外，为提高分离指的耐磨性，可对其端部进行高频感应加热淬火。为了防止膜片弹簧与压盘接触圆形处由于拉应力的作用产生裂纹，一般对该处进行挤压处理，以消除应力源。 膜片弹簧表面不得有毛刺、裂纹、划痕等缺陷，碟簧部分硬度为45～50HRC，分离指端硬度为55～62HRC，膜片弹簧的内、外半径公差一般为H11和h11，厚度公差偏差±0.025mm，上、下表面的表面粗糙度为1.6μm，底面的平面度一般要求小于0.1mm。膜片弹簧处于

圆柱弹簧的设计计算.

圆柱弹簧的设计计算 (一)几何参数计算 普通圆柱螺旋弹簧的主要几何尺寸有：外径D、中径D2、内径D1、节距p、螺旋升角α及弹簧丝直径d。由下图圆柱螺旋弹簧的几何尺寸参数图可知，它们的关系为： 式中弹簧的螺旋升角α，对圆柱螺旋压缩弹簧一般应在5°～9°范围内选取。弹簧的旋向可以是右旋或左旋，但无特殊要求时，一般都用右旋。 圆柱螺旋弹簧的几何尺寸参数 普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸计算公式见表(普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸（mm）计算公式)。 普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸（mm）计算公式

(二)特性曲线

弹簧应具有经久不变的弹 性，且不允许产生永久变形。因 此在设计弹簧时，务必使其工作 应力在弹性极限范围内。在这个 范围内工作的压缩弹簧，当承 受轴向载荷P时，弹簧将产生 相应的弹性变形，如右图a所 示。为了表示弹簧的载荷与变形 的关系，取纵坐标表示弹簧承受 的载荷，横坐标表示弹簧的变 形，通常载荷和变形成直线关系 (右图b)。这种表示载荷与变 形的关系的曲线称为弹簧的特 性曲线。对拉伸弹簧，如图<圆 柱螺旋拉伸弹簧的特性曲线> 所示，图b为无预应力的拉伸 弹簧的特性曲线；图c为有预 应力的拉伸弹簧的特性曲线。 右图a中的H0是压缩弹簧 在没有承受外力时的自由长度。 弹簧在安装时，通常预加一个压 力 Fmin，使它可靠地稳定在安 装位置上。Fmin称为弹簧的最 小载荷(安装载荷)。在它的作 用下，弹簧的长度被压缩到H1 其压缩变形量为λmin。Fmax 为弹簧承受的最大工作载荷。在 Fmax作用下，弹簧长度减到 H2，其压缩变形量增到λmax。 圆柱螺旋压缩弹簧的特性曲线λmax与λmin的差即为弹簧的 工作行程h,h=λmax-λmin。 Flim为弹簧的极限载荷。在该 力的作用下，弹簧丝内的应力达 到了材料的弹性极限。与Flim 对应的弹簧长度为H3，压缩变 形量为λlim。

弹簧设计规范全

弹簧设计规 一、弹簧的功能 弹簧是一种弹性元件，由于材料的弹性和弹簧的结构特点，它具有多次重复地随外栽荷的大小而做相应的弹性变形，卸载后立即恢复原状的特性。很多机械正是利用弹簧的这一特点来满足特殊要求的。其主要功能有： ⑴、减振和缓冲，如车辆的悬挂弹簧，各种缓冲器和弹性联轴器中的弹簧等。 ⑵、测力，如测力器和弹簧秤的弹簧等。 ⑶、储存及输出能量，如钟表弹簧，枪栓弹簧，仪表和自动控制机构上的原动弹簧等。 ⑷、控制运动，如控制弹簧门关闭的弹簧，离合器、制动器上的弹簧，控制燃机气缸阀门开启的弹簧等。 二、弹簧的类型、特点和应用 弹簧的分类方法很多，按照所承受的载荷的不同，弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等四种；按照形状的不同，弹簧可分为螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、盘形弹簧和板弹簧等；按照使用材料的不同，弹簧可分为金属弹簧和非金属弹簧。各种弹簧的特点、应用见表1。 名称弹簧简图特点及应用名称弹簧简图特点及应用 圆柱形螺旋弹 簧图(a)承受拉力，图(b) 承受压力，结构简单， 制造方便，应用最为广 泛 碟形 弹簧 承受压力，缓冲及减振能 力强，常用于重型机械的 缓冲和减振装置。 圆柱形螺旋扭转弹簧承受转矩，主要用于各 种装置中的压紧和蓄 能 环形 弹簧 承受压力，是目前最强的 压缩、缓冲弹簧，常用于 重型设备，如机车车辆、 锻压设备和机械中的缓 冲装置。 圆锥形螺旋弹 簧承受压力，结构紧凑， 稳定性好，防振能力较 强，多用于承受大载荷 和减振的场合 盘簧 承受转矩，能储存较大的 能量，常用作仪器、钟表 中的弹簧。 板弹簧承受弯曲，变形大，吸振能力强，主要用于汽车、拖拉机和铁路车辆的悬挂装置。 法。

食品包装材料的选用和设计

食品包装材料的选用和设计 2005-8-9 现代食品包装的设计原则是：根据被包装食品的保护性要求，科学地选用保护功能好的包装材料，进行合理的结构设计和包装装潢设计，配套使用精密可靠的包装机械设备；采用先进的包装技术方法，从而达到保护食品，延长保质期的目的。 一、必须了解食品对防护性的要求 不同食品的化学成分，理化性质等各不相同，因此不同食品对包装的防护性要求也不同。例如，蛋糕是含油脂较多的、松软的，有一定最佳含水量的要求，因此最起码应符合下面要求：防油高阻氧性（防止渗油及油脂被氧化）、高阻湿性（防止蛋糕失去水分变干变硬）。再如，茶叶的包装应是高阻氧性（防止有效成份被氧化）、高阻湿性（茶叶受潮发霉变质）、高阻光性（茶叶中的叶绿素受日光作用会发生变化）、高阻香气性（茶叶分子香气成分极易散发，而失去茶味。另外，茶叶也极易吸收外界异味），且当前市面上相当部分的茶叶是普通的PE、PP等透明塑料袋包装，大大浪费了茶叶有效成份，茶叶的品质得不到保证。与上述食品相反，果品，蔬菜等采摘后有呼吸作用选择，即要求包装对不同气体有不同的透过率。例如炒咖啡豆包装后还缓慢放出二氧化碳，奶酪在包装后也会产生二氧化碳，因此它们的包装应是高阻氧和高二氧化碳透过性的。果品和蔬菜的包装常常要求是防霉型的，因包装袋内壁上的小雾滴会对果蔬产生一系列不利的生化使用，导致果蔬易褐变，易腐烂。不同品种的果蔬及不同成熟度的同种果蔬对包装材料的透气及选择性要求也不同。生肉、肉加工食品、饮料、小食品、烘烤食品等对包装的保护性要求也有很大差别。例如，肉罐头的涂料应耐硫、水果罐头的涂料应耐酸、充气饮料的容器应能耐一定的压力，酒类的包装容器应耐醇并阻隔香气等等。所以，应根据食品本身的不同性质和水同的保护性要求科学地设计包装。 二、选择保护功能适宜的包装材料 传统的包装材料主要是玻璃瓶，金属罐、纸盒、纸箱。现代食品包装材料主要有塑料类，纸类，复合材料类（塑/塑、塑/纸，塑/铝，箔/纸/塑等各种类型的多层复合材料），玻璃瓶类，金属罐等。 1、复合材料复合材料是种类最多，应用最广的一种软包装材料。目前用于食品包装的塑料有30多种，而含塑料的多层复合材料有上百种。复合材料一般用2-6层，但特殊需要的可达10层甚至更多层。将塑料，纸或薄纸机，铝箔等基材，科学合理的复合或层合配伍使用，几乎可以满足各种不同食品对包装的要求。例如，用塑料/纸板/铝塑/塑料等多层材料制成的利乐包装牛奶的保质期可长达半年到一年。有的高阻隔软包装肉罐头的保质期可长达3年，有的发达国家的复合材料包装蛋糕保质期可达一年以上，一年后蛋糕的营养、色、香、味、形及微生物含量仍符合要求。设计复合材料包装应特别注意各层基材的选择，搭配必须科学合理，各层组合的综合性能必须满足食品对包装的全面要求。 2、塑料我国用于食品包装的塑料也多达十五、六种，如PE、PP、PS 、PET、PA、PVDC、EV A、PV A、EVOH、PVC、离子键树脂等。其中高阻氧的有PV A、EVOH、PVDC、PET、

弹簧设计规范(常用类型)

弹簧设计规范 一、弹簧的功能 弹簧是一种弹性元件，由于材料的弹性和弹簧的结构特点，它具有多次重复地随外栽荷的大小而做相应的弹性变形，卸载后立即恢复原状的特性。很多机械正是利用弹簧的这一特点来满足特殊要求的。其主要功能有： ⑴、减振和缓冲，如车辆的悬挂弹簧，各种缓冲器和弹性联轴器中的弹簧等。 ⑵、测力，如测力器和弹簧秤的弹簧等。 ⑶、储存及输出能量，如钟表弹簧，枪栓弹簧，仪表和自动控制机构上的原动弹簧等。 ⑷、控制运动，如控制弹簧门关闭的弹簧，离合器、制动器上的弹簧，控制内燃机气缸阀门开启的弹簧等。 二、弹簧的类型、特点和应用 弹簧的分类方法很多，按照所承受的载荷的不同，弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等四种；按照形状的不同，弹簧可分为螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、盘形弹簧和板弹簧等；按照使用材料的不同，弹簧可分为金属弹簧和非金属弹簧。各种弹簧的特点、应用见表1。 在一般机械中，最常用的是圆柱螺旋弹簧。故本章主要讲述这类弹簧的结构形式、设计理论和计算方法。

三、弹簧使用的材料及其用途 弹簧钢的的主要性能要求是高强度和高屈服极限和疲劳极限，所以弹簧钢材用较高的含碳量。但是碳素钢的淬透性较差，所以在对于截面较大的弹簧必须使用合金钢。合金弹簧钢中的主要合金元素是硅和锰，他们可以增强钢的淬透性和屈强比。 弹簧材料使用最广者是弹簧钢（SUP）。碳素钢用于直径较小的弹簧，工艺多为冷拔成型，如：65#，75#，85#。直径稍大，需用热成型工艺生产的弹簧多采用60Si2Mn，如汽车板簧，铁路车辆的缓冲簧。对于高应力的重要弹簧可采用50CrV,常用于高级轿车板簧，发动机气门弹簧等。其他弹簧钢材料还有：65Mn, 50CrMn, 30W4Cr2V等。 a、碳钢及合金钢：制造弹簧时，常加矽、锰、铬、钒及钼等金属元素于钢中，以增加弹簧之弹性及疲劳限度，且使其耐冲击。 b、大型弹簧多用热作加工，即弹簧材料高温轧成棒，再高温加工成形后，淬火于780度～850度左右之油或水中，再施以400度～500度的温度回火。 c、小型弹簧，先经退火，再用冷作加工，捲成后再经硬化回火，如钢丝、琴钢丝或钢带。 d、琴钢丝是属高炭钢材（0.65～0.95%）制造，杂质少，直径常小于1/4时经过轫化处理后在常温抽成线，其机械性质佳，抗拉强度及轫性大，为优良的螺旋弹簧材料。 e、不锈钢丝用于易受腐蚀处，承受高温可用高速钢及不锈钢。 f、油回火线含碳量0.6～0.7%应含锰，0.6～1.0%常用于螺圈弹簧。 g、板弹簧常用0.9～1.0%之普通钢，其较高级者则使用铬钒钢及矽锰钢。 弹簧常在变载荷和冲击载荷作用下工作，而且要求在受极大应力的情况下，不产生塑性变形，因此要求弹簧材料具有较高的抗拉强度极限、弹性极限和疲劳强度极限，不易松弛。同时要求有较高的冲击韧性，良好的热处理性能等。常见的弹簧材料有优质碳素钢、合金钢和铜合金。几种主要弹簧材料的使用性能和许用应力见表2。

机械设计的材料选择和应用

机械设计的材料选择和应用 发表时间：2019-07-23T11:59:22.437Z 来源：《知识-力量》2019年9月33期作者：李勇王雅君李焜 [导读] 改革开放以来，我国的国民经济迅速发展，为科学技术的进步营造了一个较为稳定的外部环境，作为工业发展的中坚力量，机械设计不仅是工业发展中的重要技术，同时也是经济建设过程中的重要组成，材料的选择与应用是机械设计的两个重要环节，能为机械行业的后期生产指明方向。本文立足于机械设计中的材料，通过分析和探讨机械设计中材料选择与应用的重大意义、材料的选择原则、材料的应用原则，认为搞好机械材料选择及其应用工作对于实 （大连工业大学，辽宁省大连市） 摘要：改革开放以来，我国的国民经济迅速发展，为科学技术的进步营造了一个较为稳定的外部环境，作为工业发展的中坚力量，机械设计不仅是工业发展中的重要技术，同时也是经济建设过程中的重要组成，材料的选择与应用是机械设计的两个重要环节，能为机械行业的后期生产指明方向。本文立足于机械设计中的材料，通过分析和探讨机械设计中材料选择与应用的重大意义、材料的选择原则、材料的应用原则，认为搞好机械材料选择及其应用工作对于实现社会的节能减排，创造更多的经济效益，促进整个机械行业快速发展有着重要作用。 关键词：机械设计；材料选择；应用探究 随着我国工业的快速发展，机械设计技术的应用越来越广泛，机械设计的技术水平是工业化水平中的重要组成，对工业行业能发挥很重要的导向作用，所以在各行各业中的应用都比较广泛，通过优化机械设计的材料选择和应用工作，一方面能降低工业的生产成本，同时也能提高工业的资源使用效率和经济效益，但是结合我国机械设计的实际情况来看，在材料选择和相关应用上还有很大的提升空间，这对于相关行业来说不仅是挑战，也是机遇。 一、完善机械设计中材料选择和应用的必要性 机械设计工作与寻常的工业设计有很大的差异，不仅设计成本比较高，而且设计的过程也比较复杂，对于行业工作来说是一个工作重点，也是一个工作难点，当今时代，机械设计与经济发展之间的联系越来越密切，机械设计在影响工业生产效率的同时也会影响到工业产品的质量，由此可以看出机械设计工作的重要性，材料选择和应用就更是机械设计工作中的重点，一直以来都是机械设计中的难点，可以说是整个机械设计的基础，因为只有采用优质的原材料，才能生产出质量上乘的工业产品。社会的进步使得对机械设计的市场需求也在进一步的增加，这就导致了材料的短缺，而机械设计中的材料是零件生产的基本要素，只有将材料的供应及选择得到妥善的处理才能促进机械设计的可持续发展。机械设计中的一些材料在当前发展中已经成了稀缺资源，社会发展需求和机械设计间的矛盾日益突出，在这一过程中机械设计中的材料选择应用的空间也被挤压，所以在有限的发展空间下对机械设计的材料选择应用就更加的重要。 二、我国机械设计中的材料选择和应用的问题 (一)机械设计材料成本过高 机械产品是由多个机械部件构成的，而一个机械部件的组成已经比较复杂，机械产品就更是如此了，再加上工业对于机械产品的质量要求还比较高，不仅要有较强的硬度，也要符合很多其他的指标，这就加大了机械设计材料选择工作的难度，同时也使得机械设计的材料成本变高，特别是金属材料的选择(如下图所示)，不仅对机械设计行业的发展造成了负面影响，同时也不利于我国工业的长远发展，这也是机械设计过程中的一个主要问题。 (二)机械设计应用不合理 机械设计所生产的工业产品针对性都比较强，所以在具体应用的过程中也要注意对机械设计关键点的把握，但是在我国的大多数工业行业中，对于机械设计的应用还不尽完善，主要是因为工作人员对机械设计的应用要点没有进行充分的把握，再加上在机械设计的应用过程中没有充分考虑问题的全面性，自然也就会降低机械设计的工作效率，对于优化行业的资源合理配置也非常不利，这也是机械设计工作中比较严重的一个弊端，为了机械设计行业的长远发展，工作人员要强化对机械设计关键点的认识。 三、机械设计中材料的应用原则 材料的应用是材料选择的延伸，对整个机械设计工作至关重要。因此，在做好选材工作的同时，还要体现材料应用的实用性和经济性。对机械设计过程中的载荷型材料选择应用比较重要，由于实际的机械设计过程中，会存在着材料不能使用或者是作用得不到发挥这样的情况。出现这一问题的重要因素就是其外在的负荷水平相对比较差，另外就是有些材料在功能的正常发挥中以及运行良好的情况下会出现抑制失效的问题，这些也是由于选择的材料载荷存在的一些问题。多以对这一问题的解决主要是对材料选择应用过程中要对材料的载荷能力加以充分的估算，这样才能最大化的保证材料的作用能得到充分发挥。对于机械材料的加工，有很多种加工技术可供选择，如车工工艺、锻造工艺以及热处理工艺等，不同的加工工艺对材料的应用要求是不同的。车工工艺是以车床进行加工的工序方法，它可用于加工各种回转成型面。 机械设计中的材料选择应用要选择能耗低污染少的材料，要能在热处理程序相对较少材料方面进行选择，当不能有效的避免热处理只有在热处理少的层面得以保障，通过低淬透性钢对齿轮加以制造，保障其穿透性加热，并在材料冷却之后就能够使得材料淬硬。还有就是要对热反应材料处理加以避免，材料要能够在热轧状况下及冷拔状况下将其性能得到充分发挥。 在保证各个零部件的材料都能满足各种加工工艺要求的基础上，还要根据企业的发展状况，对机械材料的加工成本实施有效的控制，以体现材料应用的经济性。以日本的汽车制造为例，从一个小小的零件到整个车身，日本汽车的整个设计过程都十分重视机械材料的加工成本，为了降低成本，日本的汽车企业不断更新设计理念和制造技术。最终以低成本的价格，高性能的汽车迅速占领国际市场。由此可见控制机械材料的加工成本对企业的经济效益有着深远影响。 四、结语 从上述叙述中可以看出，机械设计中的材料选择和应用是一项比较复杂的工作，事关我国工业的长远发展，但是在实际的工作过程中不仅是机遇，也有挑战，为了更好地推进和完善机械设计工作，因此，在机械设计中在材料选择和应用上要对各方面因素加以考虑。在材料的选用上不仅需要满足设计要求，同时要确保材料具有较强的经济性、实用性、环保性，为机械设计行业发展打下良好基础。

普通圆柱螺旋弹簧的最优化设计

设计弹簧时，除选择材料及规定热处理要求外，主要是根据最大工作载荷、最大变形以及结构要求等来确定弹簧的钢丝直径d 、中径D 、工作圈数n 、节距t 或螺旋升角α和高度H 等，通常取弹簧钢丝直径d 、中径D 、工作圈数n 为最优化设计的设计变量，即 123x d X x D n x ????????==??????? ????? （1） 目标函数可根据弹簧的工作特点和对它的专门要求来建立。例如，由于因工作特点极易导致疲劳损坏的弹簧，则应以疲劳安全系数最大作为最优化设计的目标；对于受到高速运转机构变载作用的弹簧，则应以其一阶自振频率最大或最小作为最优化设计的目标，使自振频率值远离载荷变化频率值，以避免共振；对于安装空间很紧、要求尽量减少轮廓尺寸的弹簧，则应以其外径或高度最小，从而得到最小安装尺寸作为最优化设计的目标；当价格成为主要问题时，也可以以弹簧的成本最小作为目标；还有按满应力原则建立目标函数的。对于一般弹簧，通常以质量或钢丝的体积最小作为最优化设计的目标，这时目标函数可表达为： 2 2()4f X d Dn πρ= （2） 式中，ρ为弹簧钢丝材料的密度，67.6410ρ-=?kg/mm 3 将ρ值及式（1）代入式（2），得以弹簧工作部分（除支撑圈外）的质量为目标的函数表达式： 42123()0.1885110f X x x x -=? （3） 约束条件可根据对弹簧功能的要求和结构限制列出： （1）根据对弹簧刚度的要求范围：min max k k k ≤≤（438Gd k D n =），得约束条件 411min 323 ()08Gx g X k x x =-≤ （4） 412max 323 ()08Gx g X k x x =-≤ （5） 式中G 为弹簧材料的剪切弹性模量。 （2）根据弹簧钢丝的产品尺寸规格，给出弹簧钢丝直径d 的限制范围： min max d d d ≤≤，从而得约束条件 3min 1()0g X d x =-≤ （6） 41max ()0g X x d =-≤ （7） （3）根据弹簧安装空间对其中径D 的限制而有 5min 2()0g X D x =-≤ （8）

包装材料的选用及设计(上)

书山有路勤为径；学海无涯苦作舟 包装材料的选用及设计（上） 现代食品包装的设计原则是：根据被包装食品的保护性要求，科学地选用保护功能好的包装材料，进行合理的结构设计和包装装潢设计，配套使用精密可靠的包装机械设备；采用先进的包装技术方法，从而达到保护食品，延长保质期的目的。 一、必须了解食品对防护性的要求 不同食品的化学成分，理化性质等各不相同，因此不同食品对包装 的防护性要求也不同。例如，蛋糕是含油脂较多的、松软的，有一定最佳含水量的要求，因此最起码应符合下面要求：防油高阻氧性（防止渗油及油脂被氧化）、高阻湿性（防止蛋糕失去水分变干变硬）。再如，茶叶的包装应是高阻氧性（防止有效成份被氧化）、高阻湿性（茶叶受潮发霉变质）、高阻光性（茶叶中的叶绿素受日光作用会发生变化）、高阻香气性（茶叶 分子香气成分极易散发，而失去茶味。另外，茶叶也极易吸收外界异味），且当前市面上相当部分的茶叶是普通的PE、PP等透明塑料袋包装，大大浪费了茶叶有效成份，茶叶的品质得不到保证。 与上述食品相反，果品，蔬菜等采摘后有呼吸作用选择，即要求包 装对不同气体有不同的透过率。例如炒咖啡豆包装后还缓慢放出二氧化碳，奶酪在包装后也会产生二氧化碳，因此它们的包装应是高阻氧和高二氧化碳透过性的。果品和蔬菜的包装常常要求是防霉型的，因包装袋内壁上的小雾滴会对果蔬产生一系列不利的生化使用，导致果蔬易褐变，易腐烂。不同品种的果蔬及不同成熟度的同种果蔬对包装材料的透气及选择性要求也不同。生肉、肉加工食品、饮料、小食品、烘烤食品等对包装的保护性要求也有很大差别。例如，肉罐头的涂料应耐硫、水果罐头的涂料应耐酸、 专注下一代成长，为了孩子

碟形弹簧优化设计

Ξ 碟形弹簧优化设计 张学义,谭德荣,韩加蓬 (山东工程学院汽车学院,山东淄博255012) 摘要:采用约束随机方向法寻求优化值,再用逐次线性插值法进行一维搜索求得最优值,以离合器摩擦片磨损后碟形弹簧工作压力变化最小为目标函数对其进行优化设计。 关键词:离合器;碟形弹簧;优化设计 中图分类号: T H135 文献标识码:A 文章编号:100724414 (2001) 01 - 0037 - 02 1 建立数学模型[ 1 , 2 ] 碟形弹簧如图1 所示。由于结构紧凑, 加压均 匀,操纵省力,而且当摩擦片磨损后,工作压力变化较 小,因此被广泛用于拖拉机离合器中。 时的工作点。在P b 载荷作用下,碟形弹簧的变形量 λb 应符合λs < λb < λp 。 离合器接合时的工作压力为: βM emax = μ f R c Z c P b 式中:β为离合器的储备系数,取β= 2 .5 ; M emax为发 动机的最大扭矩(N·m) ; u f 为摩擦表面间的摩擦系 数, u f = 0 . 25 ; R c 为摩擦片的平均摩擦半径( m) ; Z c 为摩擦片总的工作面数,单片Z c = 2 。 压力P 与碟形弹簧变形λ的关系式为: 图1 碟形弹簧简图 λ + h2 ( H - λ) ( H -) P = 2 111 设计变量与目标函数 在最优化设计中需要确定的碟形弹簧的独立参 数主要是:内截锥高度H;弹簧板厚度h 以及载荷- 变形特性如图2 所示。后者可保证在给定工作压力 P b 下的变形量λb 的要求。因此设计变量选作: 式中: E 为弹性模量,钢材E = 2. 06 ×105N/ mm2 ;μ为 泊松比,钢材μ= 0. 3 ; h 为弹簧板厚度( m m) ; H 为碟形 弹簧大端直径(mm) ; A 为无因次系数, A = 6/πl n m· 〔( m - 1) / m〕2 ,式中m 为碟形弹簧大小端直径比,本 设计中取m = 1. 51 。 当摩擦片磨损Δλ后, 工作点变为A , 这时应使其 压紧力P a 接近于新离合器的碟形弹簧压紧力P b 。 摩擦片总的最大允许磨损量为Δλ= Z c ·ΔS0 ,式中 ΔS0 为每一摩擦工作面的最大允许磨损量,ΔS0 值为 0 .5～1 .0 mm 以离合器摩擦片磨损后碟形弹簧的工作压力变 化即| P a - P b | 最小为优化设计目标,以保证离合器 储备系数β值的稳定。则目标函数表达式为: x2 x3 F( x) = | 9. 005 ×105 D2 A 图2 〔( x1 - x3) ( x1 - 0. 5 x3) + x2〕- P | 2 b X = H , h ,λb ]T = x1 , x2 , x3 ]T B 为新离合器处于接合时的工作点,当摩擦片磨 损以后,工作点变为A ,特性曲线的拐点为P ,最低载 荷点为C ,最高载荷点为S , D 点是离合器彻底分离 112 优化约束条件 (1) 碟形弹簧的强度条件 由碟形弹簧的应力- 变形公式知,碟形弹簧的应 力为: 收稿日期:2000202214 作者简介:张学义(1964 - ) ,男,副教授,1985 年毕业于山东工程学院汽车学院,1990 年华南农业大学农机化专业硕士毕业,现主要从事机械设计与专用电机电器方面的研究与开发工作。 ·37 ·Ξ 4 Ehλ (1 - μ2) D2 A

模具材料选择原则与模具设计

塑料模具材料的选择 目前，塑料制品日益广泛地应用于日常生活，其中注射成型技术约占80％。注射成型因其一次成型、尺寸精确、可带嵌件、生产率高、易于实现现代化、后加工量少等特点广泛应用于汽车、建筑、家用电器、食品、医药等诸多领域。塑料模具的选用，对于塑料工业生产能否收到好的经济效益非常关键，因此，模具设计者了解模具材料的基本要求和选择恰当的材料相当必要。 塑料模具的工作条件与冷冲模不同，一般须在150°C-200°C下进行工作，除了受到一定压力作用外，还要承受温度影响。现根据塑料成型模具使用条件、加工方法的不同将塑料模具用钢的基本性能要求大致归纳如下： 1．足够的表面硬度和耐磨性 塑料模的硬度通常在50-60HRC以下，经过热处理的模具应有足够的表面硬度，以保证模具有足够的刚度。模具在工作中由于塑料的填充和流动要承受较大的压应力和摩擦力，要求模具保持形状的精度和尺寸精度的稳定性，保证模具有足够的使用寿命。模具的耐磨性取决于钢材的化学成分和热处理硬度，因此提高模具的硬度有利于提高其耐磨性。 2．优良的切削加工性 大多数塑料成型模具，除EMD加工外还需进行一定的切削加工和钳工修配。为延长切削刀具的使用寿命，提高切削性能，减少表面粗糙度，塑料模具用钢的硬度必须适当。 3．良好的抛光性能 高品质的塑料制品，要求型腔表面的粗糙度值小。例如，注塑模型腔表面粗糙度值要求小于Ra0.1～0.25的水平，光学面则要求Ra<0.01nm，型腔须进行抛光，减小表面粗糙度值。为此选用的钢材要求材料杂质少、组织微细均一、无纤维方向性、抛光时不应出现麻点或桔皮状缺陷。 4．良好的热稳定性 塑料注射模的零件形状往往比较复杂，淬火后难以加工，因此应尽量选用具有良好的热稳定性的，当模具成型加工经热处理后因线膨胀系数小，热处理变形小，温度差异引起的尺寸变化率小，金相组织和模具尺寸稳定，可减少或不再进行加工，即可保证模具尺寸精度和表面粗糙度要求。 45、50牌号的碳素钢具有一定的强度与耐磨性，经调质处理后多用于模架材料。高碳工具钢、低合金工具钢经过热处理后具有较高的强度和耐磨性，多用于成型零件。但高碳工具钢因其热处理变形大，仅适用于制造尺寸小、形状简单的成型零件。 随着塑料工业的发展，塑料制品的复杂性、精度等要求愈来愈高，对模具材料也提出更高要求。对于制造复杂、精密和耐腐蚀性