模具(留存版)

　　

【正文】 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。 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 8 (2) 模具與成形設備的連接 ? 在確定了成形工藝和成形設備類型后，模具設計時，需要對所選設備進行 公稱壓力、工作速度、工作行程、連接部位接口的幾何尺寸 等參數進行校核計算。 ? 鑄造金屬型模具 ? 粉末冶金成型模 ? 通用模具和經濟模具 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 5 材料成形模具的基本結構組成 ? ．模具的基本結構 ? 從結構上看主要由 動模（上模）和定模（下模） 兩大主要部分組成。 ? 模具 是工業產品生產的重要工藝裝備 采用模具成形零件的技術代替傳統的切削加工技術，可以 提高生產效率、保證零件品質、節約材料、降低生產成本，取得很高的經濟效益 。作 為模具的運動形式也與成形工藝過程有關，模具運動部分的運動形式在各類模具中有以下幾種： ? 單向平移運動： 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。 ? 2）模座（模板）安裝平面的平行度、導柱軸心線和導套軸心線對各自模座（模板）安裝平面的垂直度應達到規定的精度等級要求。 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 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。 適用于各種沖剪工具、精壓模、冷鐓模、中小批量形狀較為復雜的模具。淬透性好，小于 φ 150mm內的工件空冷可淬透，并具有二次硬化，回火抗力高，高耐磨、高抗疲勞。 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 20 4）鑄鐵 鑄鐵作為制造模具的主要材料之一，常常制作各類 沖壓模 、塑料模結構中的 模板、模座、模柄、底板定位板、支架等模具輔助零件， 并且鑄鐵也是玻璃成型模具的主要材料。廣義上講， 模具的失效是指一套模具完全不能再用，而在實際生產中主要指模具的工作零件不能修復再用。 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 28 影響模具壽命的因素 1）模具結構的影響 a）整體式凹模 b）凹模早期斷裂 c）組合式凹模 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 29 模具圓角 模具圓角半徑 圓角半徑對模具壽命的影響 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 30 幾何形狀 a)凸端型 b）尖端型 c）平端型 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 31 導向裝置 ? 模具采用導向裝置能保證模具零件在工作中的相對位置精度，增加模具抗彎曲、抗偏載的能力，避免模具不均勻地磨損。 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 36 模具制造的特點 ? 1）形狀復雜 ? 2）制造品質要求高 ? 3）材料硬度高 ? 4）單件生產 ? 5）模具生產周期短。 ? （ 4） 脈沖參數可調，在同一臺機床上可連續進行粗、中、精及精微加工， 精加工時精度可達小于177。 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 48 其它模具技術 ? 利用工具端面作超聲頻振動，并通過懸浮液中的磨料加工工件的方法 叫 超聲波加工。設備投資大，占地大，設備銹蝕嚴重，需要進行污染處理?？焖僭椭圃旒夹g的基本方法有 物體分層制造法（ Laminated Object Manufacturing,LOM法）、選擇性激光燒結法（ Selective Laser Sintering,SLS法）、熔化堆積造型法（ Fused Deposition Modling,FDM法）、立體平板印刷法（ Stereo Lithography Apparatus,SLA法）、三維印刷系統法（ Three Dimensional Printing,TDP法）和噴墨印刷法（ Ink Jet Printing,IJP法）。顯然，模具標準化工作極具有創新、創造性的研究和設計工作。 ? 模具 CAD/CAE/CAM技術 就是 CAD/CAE/CAM技術在模具設計、分析計算、制造等全過程中的具體應用， . 6 模具 CAD/CAE/CAM技術 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 55 效果和作用 ? 1）縮短模具生產周期 ? 2）提高模具設計水平 ? 3）提高模具制造的質量 ? 4）提高模具技術的標準化程度 ? 5）提高模具設計人員的創造性 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 56 模具的數控加工技術 ? 數控加工（ Numerical Control, NC） 就是用 數字化信息對機床的運動及其加工過程進行控制的加工方法。 ? （ 4）表面品質好，無毛刺和變質層。 ? （ 5） 自動化程度高，操作簡便 。 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 43 3）電火花成形加工的特點 ? （ 1）由于脈沖放電的能量密度很高，可加工用切削方法難以加工或無法加工的 高熔點、高硬度、高強度、高韌性、脆性大的材料以及形狀復雜的零件，從而擴大了模具材料的選用范圍。 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 35 模具制造的基本要求 ? 1）制造精度高 ? 2）使用壽命長 在大批量生產的情況下，模具的壽命是先決條件 ? 3）制造周期短 模具制造周期的長短主要取決于制造工藝過程和生產管理水平的高低 ? 4）模具成本低 模具成本與模具結構的復雜程度、模具材料、制造精度要求及加工方法等有關，必須根據制品要求合理設計模具和制定其加工工藝過程。 ? 脆性斷裂 是指 斷裂時不發生或發生較小的宏觀塑性變形的斷裂。 ? 一般在模具設計階段就應明確該模具所適用的 生產批量、類型或者模具生產制件的總次數，即模具的設計壽命。 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 19 ? 冷作模具鋼： 包括碳素工具鋼、高碳第合金鋼、高耐磨鋼等，由于熱處理后可獲得高硬度和高耐磨性，常用來制造 熱固性塑料模具或要求耐磨性較高的熱塑性塑料模具 。與 5CrNiMo相比韌性大致相等而硬度、熱硬性和耐磨性高。也可采用低級材料進行強化處理。 ? （ 3）抗熱性能 模具材料經常受到 高溫作用或直接在高溫工作 。 模具結構尺寸中，與設備相連的主要尺寸是模具閉合高度或模具厚度 ，在設計時還要考慮它們與設備滑塊工作行程之間的關系。 ? 3）支承零件： 固定、連接和支承模具成形零件、功能零件的零部件，使模具各部分能組裝一起形成一副完整的模具，方便安裝和調試；也是與設備連接的接口部分。材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o