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【正文】 ? 7．對復制的模具進行試模，對其生產出的零件進行幾何形狀與應用功能檢驗。 第一，以樣本模具為對象進行復制，即對原有模具如報廢模具、二手模具等進行復制。 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 54 ? 模具 CAM技術 就是 利用計算機輔助完成模具的制造。 ? （ 2）重復精度高。 ? （ 2）能以簡單的直線進給運動， 一次加工出復雜的型腔、型孔等。 （ 2）工具可用較軟的材料做成較復雜的形狀來加工型面和型腔，不需要工具相對于工件作復雜的運動， 機床結構簡單，操作方便， （ 3）由于去除加工材料是靠細微磨粒的瞬時撞擊作用，故工件表面的宏觀作用力很小，不會引起變形和燒傷， 表面粗糙度也較好（ Ra為 1～ ），加工精度達 ～，而且可以加工薄壁、窄縫、低剛性工件。 ? （ 3）加工過程中，電極損耗小（可忽略不計），可獲得較高的加工精度。 ? （ 5）直接利用電能加工，便于實現自動化。間隙與工作介質、加工電壓有關，一般為 ～ 。目前，精密成型磨床、 CNC高精度平面磨床、精密數控電火花線切割機床、高精度連續軌跡坐標磨床以及三坐標測量儀的使用越來越普遍，使模具加工向 高技術密集型發展。 再次， 模具工作時的冷卻和潤滑對其壽命也有影響 。因此，模具的導向也是影響模具壽命的重要因素，在其它條件相同的情況下， 模具的導向精度越高，則模具的壽命就越長。對模具來說斷裂是最嚴重的失效形式，它是 各種因素產生的裂紋擴展的歸宿 。如鍛模會因鍛件尺寸不符合要求或鍛模破裂而失效，而塑料件表面要求很光的塑料模，會因模具表面粗糙度變大而失效。 即在不發生事故的情況下，模具的自然壽命。 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 21 5）硬質合金和鋼結硬質合金 ? 硬質合金 是以 難熔金屬碳化物（ WC、 TiC）作硬質相，以鐵族金屬（ Co和 Ni）作粘結相，用粉末冶金方法生產的一種多相組合材料，常用的有鎢鈷（ YG）、鎢鈷鈦（ YT）和萬能硬質合金（ YW） 三類。合金調質鋼40Cr、 4Cr3MoSiV、 4Cr5MnSiV、 4Cr5MoSiV1等淬透性好，熱處理方便，強韌性好、耐磨，加工性能好。 ? 特殊用途熱作模具鋼： 主要包括超高強度鋼、高速工具鋼、馬氏體時效鋼、耐熱不銹鋼、耐熱合金等，用它們制造模具可滿足熱加工新工藝對材料性能的要求，并可大大提高模具壽命。 ? 中耐熱性鋼 ：具有中等耐熱性，工作溫度為 600～ 650℃ ，最高可達660℃ 。 ? 高合金工具鋼： 這類鋼由于 合金元素的大量增加（總量在 10%以上）， 廣泛用于承載大、沖次多、工件形狀復雜的模具，常用的材料有 Cr1 Cr12MoV、 Cr5Mo1V等。 ? 5）模具的制造過程 熱加工、冷加工、特種加工、熱處理、表面處理等。 ? （ 3）熱處理性能 包括 淬透性和淬硬性，要求熱處理變形小，淬火溫度范圍寬，過熱敏感性低。有了一定的硬度和耐磨性，才能使模具在特定的工作條件下， 保持形狀和尺寸的穩定 而不迅速發生變化。 ? 4）所有模具工作零件的凸模和凹模 (動模和定模 )應保持精確的相對位置(間隙均勻 )。模具與設備通過模架（或模板）與設備相連，首先需要 確定模具與設備的連接形式和接口尺寸， 模具的連接形式根據成形工藝過程和成形設備的不同可采用螺釘、壓板、或是模柄等連接形式。有沖擊的，如沖孔、落料、彎曲、鍛造等。從各個部件的功能上可分如下幾類零部件組成： ? 1）成形工作零件： 直接加工或形成制件形狀和表面的零部件。 ? 模具技術是體現一個國家制造技術水平的重要標志 利用模具成形和生產零件的方法是一種少切削、無切削、多工序組合的生產方法。通過一定的方式使材料在模具內成形以制造所需制件。 ? 橡膠制品成型模 ? 玻璃制品成型模 ? 陶瓷模具 包括壓縮模、注射模等。 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 6 ．模具的驅動以及模具與設備的連接 (1)模具的驅動 ? 模具的運動形式取決于 制件的材料和成形工藝過程，其運動和動力是由成形設備的動力和傳動機構驅動和提供的。如各類 液壓機、水壓機 等。 ? 1）組成模具的各零件的材料、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和熱處理等均應符合成形過程的技術要求。按材料的類別可分為： 鋼鐵材料、非鐵金屬材料和非金屬材料。模具材料的熱性能包括熱強性、熱硬性、熱穩定性、熱疲勞抗力和抗粘著性等。 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 14 4．模具材料選用考慮的因素 ? 1）模具的工作條件 包括承載大小和性質、工作溫度、腐蝕情況等， ? 2）模具的失效形式 分析弄清模具失效屬于塑性變形失效、磨損失效還是斷裂失效等。 ? 碳素工具鋼： 含碳量 %～ %，主要有 T T7A、 T T8A、 T T10A、 T1 T12A等，一般適用于制造工作溫度在 250℃ 以下 、尺寸較小、形狀簡單、負荷較小的冷作模具 ? 低合金工具鋼： 這類鋼含有一定的合金元素， 合金元素總量在 1%～ 3%。 ? 低耐熱高韌性鋼 ：屬于高韌性鋼，具有較高的沖擊韌性和高的疲勞強度，淬透性較高，有一定的回火穩定性和高溫強度，具有良好的導熱性和抗氧化性，能在 500～ 600℃ 的條件下工作，加工性能好。 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 17 ? 高耐熱性鋼： 具有較高的高溫強度和高溫硬度，可在 600～ 700℃ 高溫下工作。常用碳素鋼 20號鋼和 20Cr、12CrNi 12Cr2Ni 20Cr2Ni4等合金滲碳鋼制造表面要求高硬度、耐磨性好的塑料模具及配件。 ? 馬氏體鋼： 具有很高的強度，良好的韌性；熱脹系數小，抗疲勞性能高，切削加工性能好，可進行時效處理提高硬度，熱處理變形小，表面還可滲氮處理等，常用于要求 高精度、耐磨、型腔復雜的塑料模具材料 。該鋼可進行鍛造、機械加工、熱處理等，熱處理變形小，淬火后具有硬質合金的硬度及良好的耐磨性和剛性，在工業上越來越廣泛應用。 它與模具損傷是完全不同的概念，模具損傷是指模具在使用過程中，出現尺寸變化或微裂紋，但模具還未喪失服役能力。當這種 磨損使模具的尺寸發生變化或改變了模具的表面狀態使之不能繼續服役時 ，稱為模具的 磨損失效 。 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 27 3）塑性變形失效 c）彎曲 a）塌陷 b）鐓粗 模具在使用過程中，發生塑性變形，改變了零件的幾何形狀或尺寸，而不能修復再服役時 稱為 塑性變形失效。 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 33 4）模具工作條件的影響 ? 模具使用壽命與模具的工作條件也密切相關。在 保證制品品質的前提下，選擇與制件生產量相適應的模具結構和制造方法，使模具成本降低到最低限度。同時，先后兩次放電之間，必須要有足夠的停歇時間使極間介電液充分消電離，恢復其介電性能，保證每次脈沖放電不在同一點重復進行，避免發生局部燒傷現象。 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 44 3）電火花成形加工的特點 ? （ 3）電火花加工時，脈沖 放電時間短，熱量傳散 范圍小，工件上的熱影響區也小。 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 46 5）電火花線切割加工 ? 電火花線切割加工原理與電火花成形加工原理相同，都是基于電極間脈沖放電時的電火花腐蝕原理。 ? （ 7）只能加工以直線為母線的曲面而 不能加工空間曲面 。 ? （ 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。 ? （ 6） 加工精度和加工穩定性偏低，加工不出棱角 。所以，電鑄成形難于在大、中型模具制造中推廣應用。 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