模具(完整版)

　　

【正文】 碳氮共滲等。淬透性好，小于 φ 150mm內(nèi)的工件空冷可淬透，并具有二次硬化，回火抗力高，高耐磨、高抗疲勞。但相對于其它熱作模具鋼，耐熱性能低。 適用于各種沖剪工具、精壓模、冷鐓模、中小批量形狀較為復(fù)雜的模具。 ? 3）模具所加工產(chǎn)品的特征 分清產(chǎn)品材質(zhì)、形狀復(fù)雜程度、生產(chǎn)批量大小、品質(zhì)高低等。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 12 2）模具材料的加工性能要求 ? （ 1）熱加工性能 包括 鑄造性能、鍛造性能和焊接性能。 2模具材料的一般性能要求 ? 作為材料成形加工的工具，模具的服役條件惡劣，精度要求高，并且要求具有一定的使用壽命。 ? 2）模座（模板）安裝平面的平行度、導(dǎo)柱軸心線和導(dǎo)套軸心線對各自模座（模板）安裝平面的垂直度應(yīng)達(dá)到規(guī)定的精度等級要求。 ? 氣壓成形： 主要用于 吸塑、吹塑成形 加工，也常用于 玻璃材料成型 ，即模具處于固定狀態(tài)，經(jīng)氣泵產(chǎn)生負(fù)壓將塑料吸附于模具型面形成制件，或產(chǎn)生一定氣壓，吹入熱熔塑件或熱熔狀態(tài)的玻璃制件毛坯內(nèi)，使其擴(kuò)展、變形，并貼附于模具型腔表面，形成制件。作 為模具的運(yùn)動形式也與成形工藝過程有關(guān)，模具運(yùn)動部分的運(yùn)動形式在各類模具中有以下幾種： ? 單向平移運(yùn)動： 如板材成形、擠壓成形、塑料壓制和注射成型、金屬壓鑄成形、陶瓷、橡膠與玻璃制品的模壓成型等。 ? 鍛造成形模具 ? 壓鑄模 可按壓室溫度分為冷壓室壓鑄機(jī)用壓鑄模、熱壓室壓鑄機(jī)用壓鑄模。 ? 模具 是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的重要工藝裝備 采用模具成形零件的技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工技術(shù)，可以 提高生產(chǎn)效率、保證零件品質(zhì)、節(jié)約材料、降低生產(chǎn)成本，取得很高的經(jīng)濟(jì)效益 。 ? 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè) 利用模具生產(chǎn)零件的方法已成為工業(yè)上進(jìn)行成批或大批生產(chǎn)的主要技術(shù)手段，它對于保 證制品品質(zhì)，縮短試制周期，進(jìn)而爭先占領(lǐng)市場，以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開發(fā)都具有決定性意義。 ? 鑄造金屬型模具 ? 粉末冶金成型模 ? 通用模具和經(jīng)濟(jì)模具 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 5 材料成形模具的基本結(jié)構(gòu)組成 ? ．模具的基本結(jié)構(gòu) ? 從結(jié)構(gòu)上看主要由 動模（上模）和定模（下模） 兩大主要部分組成。 ? 單向、多向直線運(yùn)動： 無沖擊的，如抽芯、送料與推料等。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 8 (2) 模具與成形設(shè)備的連接 ? 在確定了成形工藝和成形設(shè)備類型后，模具設(shè)計(jì)時，需要對所選設(shè)備進(jìn)行 公稱壓力、工作速度、工作行程、連接部位接口的幾何尺寸 等參數(shù)進(jìn)行校核計(jì)算。 ? 3）所有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)應(yīng)運(yùn)動平穩(wěn)、無阻滯現(xiàn)象。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 11 1）模具材料的使用性能要求 ? （ 1）硬度和耐磨性 這是最基本的性能要求。 ? （ 2）冷加工性能 包括 切削、拋光、研磨等性能。 ? 4）模具自身結(jié)構(gòu) 模具的大小、形狀、模具的不同組件和不同部位等。常用的模具材料有 9Cr 9SiCr、 65Mn、 60Si2Mn、 4CrW2Si、 CrWMn、 9Mn2V等。典型材料有錘鍛模用的 5CrNiMo、 5CrMnMo以及 4CrMnSiMoV、 5Cr2NiMoV等。此類模具材料有 3Cr2W8V、 4Cr3Mo3W2V、 5Cr4Mo2W2VSi和 5Cr4W5Mo2V等。碳素鋼4 50、 55鋼價廉、加工性能好、淬透性差。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。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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(chǎn)品零件品質(zhì)的前提下，所能加工的制件的總數(shù)量，它包括工作面的多次修磨和易損件更換后的壽命。 ? 模具類型不同、生產(chǎn)的產(chǎn)品不同，失效的形式也不同。 ? （ 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(xué) 與 工 程 學(xué) 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(xiàn)大裂紋或分離為兩部分或數(shù)個部分，喪失服役能力時 ，稱為 斷裂失效 。可靠的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，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。 其次， 模具壽命與成形設(shè)備有關(guān) 。 ? 6）模具生產(chǎn)的成套性 ? 7）試模與修模 ? 8）模具加工向機(jī)械化、精密化和自動化發(fā)展 ? 產(chǎn)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。 ? （ 3）放電間隙： 電極與工件之間必須始終 維持一定的間隙。 、表面粗糙度 ～ m，精微加工時精度可達(dá) ～ 、表面粗糙度 4～ m。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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(diǎn)： ? （ 1）不需要制造專用的電極，可 降低模具成本，縮短生產(chǎn)周期 ? （ 2）能用很細(xì)的絲電極 加工出復(fù)雜形狀的工件、細(xì)小通孔、窄縫和外表面等。 （ 1）適于加工各種硬質(zhì)材料，特別是一些不導(dǎo)電的非金屬材料，擴(kuò)大了模具材料的選材范圍。常用于加工高溫合金、鈦合金、硬質(zhì)合金等難切削加工的材料。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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(xué)過程中的陰極沉積現(xiàn)象來進(jìn)行成形加工的，也就是在原模上通過電化學(xué)方法沉積金屬，然后分離以制造或復(fù)制金屬制品 ? （ 1）復(fù)制精度高。 ? 模具 CAE技術(shù) 主要 針對不同的模具類型，以相應(yīng)的基礎(chǔ)理論，通過數(shù)字模擬方法模擬材料的成形過程，達(dá)到預(yù)測產(chǎn)品成形結(jié)果、減少試模次數(shù)、改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，控制產(chǎn)品成形品質(zhì)，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低產(chǎn)品成本。 ? 利用快速原型技術(shù)制造模具有 直接法和間接法 兩種， 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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(shù) ? 逆向工程技術(shù)在模具中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下兩個方面。 ? 6．對復(fù)制的模具進(jìn)行工藝過程設(shè)計(jì)，編制程序，進(jìn)行模具加工。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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(biāo)準(zhǔn)化 ? 模具標(biāo)準(zhǔn)化 的內(nèi)容主要包括： 研究、設(shè)計(jì)模具標(biāo)準(zhǔn)件；組織、指導(dǎo)模具標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)與市場營運(yùn)，使非標(biāo)件與標(biāo)準(zhǔn)件之比為最小；宣傳標(biāo)準(zhǔn)，使企業(yè)能以標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，對模具設(shè)計(jì)、制造精度與品質(zhì)量進(jìn)行控制；提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和水平 。 ? 第二，以實(shí)物為對象設(shè)計(jì)制造模具并通過模具進(jìn)行零件復(fù)制，即對用戶提供的實(shí)物（可以是產(chǎn)品、模型或檢具等）進(jìn)行測繪，然后通過制造模具復(fù)制零件。 ? 模具 CAD/CAM技術(shù) 主要用 于模具建模（造型）和為數(shù)控加工提供 NC程序 。 ? （ 3）原模的材料不一定是金屬。 ? （ 3）生產(chǎn)效率高， 約為電火花加工的 5～ 10倍，生產(chǎn)效率不受加工精度和表面粗糙度的影響。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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，很適于自動化連續(xù)加工。 ? （ 4）由于絲電極直徑很小， 蝕除金屬量少 ，對貴重金屬的加工更具意義。 ? （ 6）加工速度慢、效率低，需要制作電極，加工準(zhǔn)備時間長，并存在電極損耗 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 45 4）電火花