模具(文件)

　

【正文】 n g Page 15 5．常用的模具材料 1）冷作模具鋼 ? 這類模具性能上一般要求高的硬度和耐磨性、足夠的強度和適當的韌性。常用的模具材料有 9Cr 9SiCr、 65Mn、 60Si2Mn、 4CrW2Si、 CrWMn、 9Mn2V等。常用的高速鋼有鎢系高速鋼 W18Cr4V和鉬系高速鋼 W6Mo5Cr4V2。典型材料有錘鍛模用的 5CrNiMo、 5CrMnMo以及 4CrMnSiMoV、 5Cr2NiMoV等。這類材料綜合性能好，在最佳熱處理狀態下可做到高強度、高硬度、高韌性和高塑性的匹配。此類模具材料有 3Cr2W8V、 4Cr3Mo3W2V、 5Cr4Mo2W2VSi和 5Cr4W5Mo2V等。 ? 滲碳鋼： 碳的質量分數為 %～ %， 硬度低、加工性能良好， 可采用冷壓成形方法制造模具。碳素鋼4 50、 55鋼價廉、加工性能好、淬透性差。 ? 耐蝕鋼： 具有一定的硬度、強度和耐磨性，同時具有良好的抗蝕性能，用于具有腐蝕介質析出的塑料加工模具。通常采用的鑄鐵牌號為 HT200和 HT250，其它還有球墨鑄鐵、耐熱鑄鐵、低合金鑄鐵等。但其缺點是韌性差，加工困難，模具成本高。 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 22 模具壽命 ? 模具壽命 是指 模具在保證產品零件品質的前提下，所能加工的制件的總數量，它包括工作面的多次修磨和易損件更換后的壽命。 ? 模具壽命與 模具類型和結構 有關，它是一定時期內對模具材料技術、模具設計與制造技術、模具熱處理技術以及模具使用維護水平的綜合反映。 ? 模具類型不同、生產的產品不同，失效的形式也不同。 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 24 ? 模具的基本失效形式有磨損、斷裂及開裂、疲勞及冷熱疲勞、變形、腐蝕。 ? （ 1）磨粒磨損 ? （ 2）粘著磨損 ? （ 3）疲勞磨損 ? （ 4）氣蝕磨損和沖蝕磨損 ? （ 5）腐蝕磨損 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 26 2）斷裂失效 ? 模具出現大裂紋或分離為兩部分或數個部分，喪失服役能力時 ，稱為 斷裂失效 。 ? 一次性斷裂 是指在 承受很大變形力或沖擊載荷的作用下，裂紋產生并迅速擴展造成的斷裂，斷口為結晶狀。可靠的導向結構，對于避免凸模與凹模間互相啃傷極為有效，對于小間隙或無間隙的大中型型腔模、沖裁模、精沖模更為重要。 ? 模具的切削加工必須嚴格符合設計要求，應 保證尺寸過渡處的圓角半徑，圓弧與直線相接處應光滑。 其次， 模具壽命與成形設備有關 。 ? 片面追求模具精度和使用壽命必然會導致制造成本增加。 ? 6）模具生產的成套性 ? 7）試模與修模 ? 8）模具加工向機械化、精密化和自動化發展 ? 產品零件對模具精度的要求越來越高， 高精度、高壽命、高效率 的模具也越來越多。可以加工各種高熔點、高硬度、高強度、高純度、高韌性的材料。 ? （ 3）放電間隙： 電極與工件之間必須始終 維持一定的間隙。 ? （ 2）加工時，工件與電極不接觸，二者之間不存在明顯的作用力，不受剛度和強度影響，電極材料也不需要比工件材料硬度高。 、表面粗糙度 ～ m，精微加工時精度可達 ～ 、表面粗糙度 4～ m。 ? （ 2）創成法 又稱 展成法、軌跡法 。 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 47 電火花線切割加工的特點： ? （ 1）不需要制造專用的電極，可 降低模具成本，縮短生產周期 ? （ 2）能用很細的絲電極 加工出復雜形狀的工件、細小通孔、窄縫和外表面等。 ? （ 6）脈沖電源的加工電流較小，脈沖寬度較窄，屬 中、精加工范疇。 （ 1）適于加工各種硬質材料，特別是一些不導電的非金屬材料，擴大了模具材料的選材范圍。 ? （ 3）加工速度快，效率高，熱影響區小。常用于加工高溫合金、鈦合金、硬質合金等難切削加工的材料。 表面粗糙度可達 R～ m；加工精度約為 。 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 51 模具的電鑄成形 ? 電鑄成形 是利用 電化學過程中的陰極沉積現象來進行成形加工的，也就是在原模上通過電化學方法沉積金屬，然后分離以制造或復制金屬制品 ? （ 1）復制精度高。 ? （ 5）不需要特殊設備，操作簡單。 ? 模具 CAE技術 主要 針對不同的模具類型，以相應的基礎理論，通過數字模擬方法模擬材料的成形過程，達到預測產品成形結果、減少試模次數、改進模具結構設計，控制產品成形品質，縮短產品開發周期，降低產品成本。 ? 模具數控加工的原理 是，首先根據被加工模具零件的形狀、尺寸、工藝方案、工序順序等信息，用規定的代碼和格式編寫出相應程序，并輸入數控裝置，數控裝置對輸入的各種信息進行譯碼、計算，根據計算結果向機床的各伺服系統的各個坐標分配進給脈沖，并發出動作信號，伺服系統將這些脈沖和動作信號進行轉換與放大，驅動數控機床的工作臺或刀架按照規定軌跡移動，并控制其它必要的輔助操作，機床安照預先要求的形狀和尺寸對模具成形表面進行加工。 ? 利用快速原型技術制造模具有 直接法和間接法 兩種， 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 58 模具的逆向工程技術 ? 逆向工程技術在模具中的應用主要體現在以下兩個方面。 ? 2．修正所獲數據。 ? 6．對復制的模具進行工藝過程設計，編制程序，進行模具加工。 ? 1）模具國家標準 GB ? 2）模具專業標準 ZB ? 3）模具的企業標準 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 61 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 60 模具的標準化 ? 模具標準化 的內容主要包括： 研究、設計模具標準件；組織、指導模具標準件的生產與市場營運，使非標件與標準件之比為最小；宣傳標準，使企業能以標準為依據，對模具設計、制造精度與品質量進行控制；提高模具標準化程度和水平 。 ? 4．運用 CAD技術進行還原，建立生成樣本模具的原始模型。 ? 第二，以實物為對象設計制造模具并通過模具進行零件復制，即對用戶提供的實物（可以是產品、模型或檢具等）進行測繪，然后通過制造模具復制零件。 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 57 模具的快速原型制造 ? 快速原型制造技術（ Rapid Prototyping/Parts Manufacturing, RPM） 基本原理及過程是，首先建立一個三維CAD模型，并對模型數據進行處理，沿某一方向進行平面分層離化，然后采用專用的 CAM系統（成形機）將成形材料一層層加工，并逐層堆積出原型。 ? 模具 CAD/CAM技術 主要用 于模具建模（造型）和為數控加工提供 NC程序 。所以，電鑄成形難于在大、中型模具制造中推廣應用。 ? （ 3）原模的材料不一定是金屬。 ? （ 6） 加工精度和加工穩定性偏低，加工不出棱角 。 ? （ 3）生產效率高， 約為電火花加工的 5～ 10倍，生產效率不受加工精度和表面粗糙度的影響。 ? （ 5）可以透過光學透明材料對工件進行加工，特別適合有特殊要求環境下的加工。 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 49 模具的激光加工 ? （ 1）不需要加工工具，不存在工具損耗問題，很適于自