模具基礎知識

1、模具設計與制造，模具基礎知識，2，1.1模具概念與分類，1.1.1模具概念，模具是成型產(chǎn)品零件的專用工具，是工業(yè)生產(chǎn)中的主要工藝設備。根據(jù)機械制造過程詞典的定義，模具是控制生產(chǎn)對象形狀和尺寸的裝置。該模具可用于沖壓、鍛造、擠壓、鑄造等金屬零件的成型設備，或塑料、橡膠、陶瓷等非金屬零件的成型設備，可成型加工各種金屬和非金屬零件，已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要加工手段。由模具形成的零件通常被稱為“產(chǎn)品”(如沖壓件、鍛件、塑料制品、鑄件等)。)。3、1.1模具的概念和分類1.1.1模具的概念模具是精密機械產(chǎn)品，主要由機械零件和機械機構(gòu)組成，如成型工作件、導向件、支撐件、定位件、送料機構(gòu)、抽芯機構(gòu)、推料機構(gòu)

2、、檢測和安全機構(gòu)等。4，1.1模具的概念和分類，1.1.2模具的分類采用以模具的技術性能和使用對象為重點的綜合分類方法，常用模具分為九類。根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)、材料、使用功能和制造方法，每一大類模具可分為幾個子類或品種。5，1.1模具的概念和分類，1.1.2模具的分類，6，1.1模具的概念和分類，1.1.3模具在工業(yè)生產(chǎn)中的地位，“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”(美國)、“模具是推動社會繁榮的動力”(日本)、“模具金屬加工中的皇帝”(德國)、“模具工業(yè)是制造業(yè)的蘋果”(臺灣)、“模具是效益的放大器”(新加坡)，7.1.1模具的概念和分類，1.1.3模具在工業(yè)生產(chǎn)中的地位，模具模具涉及面廣，是一個系統(tǒng)工程

3、。8、1.2模具的工作原理和應用雖然模具種類很多，但生產(chǎn)中常用的模具有沖壓模具、塑料模具和壓鑄模具。根據(jù)模具工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，冷沖壓模具約占模具總數(shù)的40% 50%，注塑模具約占20% 30%，其他模具約占20% 40%；汽車工業(yè)是模具工業(yè)的最大用戶。9、1.2模具的工作原理及應用1.2.1冷沖壓模具的工作原理及應用冷沖壓是一種金屬壓力加工方法，它是基于金屬的塑性變形，利用沖壓模具和沖壓設備在常溫下對材料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得具有一定形狀、尺寸和性能的零件。因為冷沖壓所用的原材料大部分是由鋼鐵廠軋制的金屬板，所以它也被稱為金屬板沖壓。1.2.1冷沖壓模具的工作原理和應用，實現(xiàn)

4、沖壓生產(chǎn)和零件批量制造的三要素：(1)鈑金，(3)沖壓設備，(2)沖壓模具，11，1.2模具的工作原理和應用，1.2.1冷沖壓模具的工作原理和應用，(1)鈑金厚度大多在0.5-6mm之間，12，1.2模具的工作原理和應用， 1.2.1冷沖壓模具的工作原理及應用，(2)沖壓模具：沖壓模具是一種將板材加工成成品或半成品的工藝設備，分為落料模具(包括落料模具和沖壓模具)、彎曲模具、深沖模具、脹形模具、翻邊模具等。13、1.2模具的工作原理及應用，1.2.1冷沖模、落料模的工作原理及應用，14、1.2冷沖模、彎曲模的工作原理及應用，15、1.2模具的工作原理及應用，1.2.1冷沖模、深沖模的工作原理及

5、應用，等等1.2.1冷沖模、脹形模的工作原理及應用，17、1.2模具，1.2.1冷沖模、翻邊模的工作原理及應用，18 1.2.1冷沖壓模具的工作原理及應用，(3)沖壓設備：沖壓設備在生產(chǎn)中提供沖壓變形力1.2模具的工作原理及應用，1.2.1冷沖壓模具、沖壓機的工作原理及應用，20和1.2模具的工作原理及應用，1.2.1液壓機的工作原理及應用，21和1.2模具，1.2.1冷沖壓模具的工作原理及應用，冷沖壓的優(yōu)點：(1) (2)工件的形狀和尺寸由高精度模具保證(3)采用優(yōu)化布局，材料利用率高，廢料少，加工出的沖壓件強度高，剛性好，表面質(zhì)量好；(4)操作簡單，生產(chǎn)過程易于機械化和自動化，生產(chǎn)效率高；

6、(5)冷沖壓不需要加熱，沖壓速度快。在大規(guī)模生產(chǎn)的情況下，沖壓件的成本較低。22，1.2模具的工作原理及應用，1.2.1冷沖壓模具的工作原理及應用，冷沖壓的缺點：(1)由于模具制造周期長，成本高，沖壓加工局限于小批量生產(chǎn)；(2)沖壓時噪音大，沖壓速度快，動作單調(diào)，手工操作危險。23，1.2模具的工作原理及應用，1.2.1冷沖壓模具的工作原理及應用，典型沖壓件：硬幣(落料及沖壓)，鈕扣電池(落料及深沖壓，年產(chǎn)1億件)，24，1.2模具的工作原理及應用，1.2.1冷沖壓模具的工作原理及應用，典型沖壓件注塑又稱注塑或注塑。它是形成熱塑性產(chǎn)品的重要方法，并已成功用于一些熱固性塑料產(chǎn)品。其加工產(chǎn)品約占塑

7、料制品的20% 30%，其應用已擴展到各個領域。航空杯液晶電視，顯示器，遙控器外殼，26.2注塑模具的工作原理及應用，注塑成型原理，1.2.2頂桿2-移動模具3-推動機構(gòu)4-塑料零件5-固定模具6-澆注系統(tǒng)7-噴嘴8-熔體9-料筒10-電加熱10 1.2模具的工作原理及應用，1.2.2注塑模具的工作原理及應用，注塑成型原理，在注塑機料筒中加入塑料，加熱塑化至熔體呈粘稠狀態(tài)，然后利用螺桿(或柱塞)的推力， 通過噴嘴和模具澆注系統(tǒng)使熔體以高壓和高速充滿封閉的模腔，然后冷卻一段時間以硬化和成形塑料，然后提起模具并取出產(chǎn)品。28，1.2模具的工作原理和應用，1.2.2注射模的工作原理和應用，(1)當閉

8、合和鎖定模具時，模具在低壓下快速閉合。當動模接近定模時，切換到低壓低速合模，然后切換到高壓合模。(2)注射合模動作完成后，注射裝置在移動油缸的作用下向前移動，使料筒前端的噴嘴貼合在模具上，然后注射油缸推動螺桿，將螺桿前端的塑料熔體以高壓高速注入模腔。(3)在保持壓力的情況下注入模腔的塑料熔體在模具的冷卻作用下會收縮，未冷卻的塑料熔體也會從澆口流回。因此，在這個階段，注射缸必須保持一定的壓力來彌補收縮，從而生產(chǎn)出飽滿而致密的塑料制品。塑料注射成型的工作過程(視頻)，29，1.2模具的工作原理和應用，1.2.2注射模具的工作原理和應用，塑料注射成型的工作過程，(4)冷卻和預塑化當模具澆口處的塑料熔

9、體冷凝并閉合時，保壓階段完成，產(chǎn)品進入冷卻階段。此時，螺桿由液壓馬達(或馬達)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，從而使料斗中的塑料顆粒向前輸送并通過加熱塑化。當螺桿向前輸送塑料顆粒時，螺桿前端的壓力上升，迫使螺桿逆著注射缸的背壓后退。螺桿的向后量反映了螺桿前端塑料熔體的體積，即注射量。當螺桿回到設定的注射量位置時，停止旋轉(zhuǎn)，準備下一次注射。(5)脫模、冷卻和預塑化后，為了不使注射機噴嘴長時間壓在模具上，為了噴嘴處沒有冷料，可以將注射裝置退回，或者可以解除向前移動的注射缸的壓力。模具夾緊裝置打開模具，并且頂出器用于頂出模具中的產(chǎn)品。模具的工作原理及應用，注射模的工作原理及應用，注塑機的工作循環(huán)圖，模具的工作原理及應用，

10、壓鑄模具的工作原理及應用，壓鑄模具是用于在壓鑄機上生產(chǎn)壓鑄件的永久性金屬模具。每個壓鑄模具由兩半組成，這樣鑄件可以在冷卻后從型腔中取出。它有一個空腔和一個型芯，用于形成鑄件的形狀和尺寸。空腔通過流道(即壓力室-流道-內(nèi)澆口系統(tǒng))填充熔融金屬，氣體通過溢流排氣系統(tǒng)排出。1.2.3壓鑄模具的工作原理和應用，壓鑄模具的工作原理和應用，壓鑄工藝系統(tǒng)，壓鑄模具，壓鑄機和壓鑄合金構(gòu)成壓鑄工藝系統(tǒng)。壓鑄模具的設計不僅要滿足結(jié)構(gòu)和機構(gòu)的要求，滿足鑄件的形狀、尺寸、抽芯和頂出，還要使系統(tǒng)有良好的匹配，以優(yōu)化壓鑄工藝，獲得高質(zhì)量的鑄件。33，1.2壓鑄模的工作原理及應用，1.2.3壓鑄模的工作原理及應用(臥式冷室

11、壓鑄機)，a)澆注材料b)注射c)推出鑄件，壓鑄模的工作原理(臥式熱室壓鑄機)(視頻)，34，1.2壓鑄模的工作原理及應用，1。該壓鑄機生產(chǎn)率高，易于自動化，可壓鑄從簡單到相當復雜的各種鑄件；(2)產(chǎn)品質(zhì)量好。尺寸精度高，表面粗糙度低，機械性能好，鑄件互換性好；(3)良好的經(jīng)濟效益。優(yōu)良的經(jīng)濟指標和低成本的壓鑄件；(4)壓鑄設備投資高，壓鑄模具制造周期長，成本高，有一半不適合小批量生產(chǎn)；(5)用普通壓鑄方法壓鑄的鑄件容易產(chǎn)生氣孔，無法進行熱處理；一些凹型零件和高熔點合金鑄件很難壓鑄。36，1.2模具的工作原理和應用，1.2.3壓鑄模具的工作原理和應用，壓鑄技術的應用，廣泛應用于國民經(jīng)濟各行各業(yè)，如武器、汽車和摩托車、航空航天產(chǎn)品零部件和電器儀表、無線電通訊、電視機、計算機、農(nóng)業(yè)機械、醫(yī)療設備、洗衣機、冰箱、鐘表等。、齒輪箱壓鑄飾品，37，1.3模具行業(yè)發(fā)展趨勢、(1)發(fā)展和深化成型理論基礎和工藝原理的研究；(2)發(fā)展高效自動成型機械設備；(3)開發(fā)大型、微型、高精度模具；