现代模具铸造中几种造型方法介绍
◆ 湿砂造型法
Mount公司认为：适用于大部分金属材质、大批量生产的造型法中，粘土湿砂造型是最经济的造型法。铸造工厂装备有最新技术的控制装置，就应逐步做到，用湿型砂控制技术可以反复得到最佳的性能。这些控制装置包括，筛分分离金属、回用砂的冷却、回用砂混练时准确释量添加剂等等。
Vulcan 公司认为，现在的粘土湿砂造型机具有优良的性能，能以二年前从未达到过的速度，制造要求严格、允许差别很小时湿砂型。再加上准确控制效率高的供砂装置，使粘土湿砂型在铁基合金和非铁合金的造型中保持最重要的地位。
Macler Assoc认为，在湿砂造型中，垂直分型与水平分型两种加以比较，对于大批量生产中、小型，灰铁件或球铁件的铸造工厂，重直分型造型都占优势，因其设备费用比较便宜、可以高速造型、所需人员少、紧实度的偏差小等优点。但采用垂直分型工艺，在浇口方案与昌口与形态上，以及在用复杂的芯子、过滤片、冷铁、套管、舂入芯等方面都受到限制。此外，用流动性好的合金铸造时，由于金属静压比较高，容易引起金属渗透粘砂。
在制造有色合金铸件方面，已设计了适合这类合金铸件的大批量生产各种特性垂直分型造型法，现正在推广。但是，具有要求的机械特性的铸件，在用这种造型法达到相当高度的大批量生产之前，作为大批量铝合金铸件的生产方式，金属型铸造法依然占有优势。
Macler Assoc认为，水平分型湿砂型铸造法，对于中、小批量铸造工厂，还是有利的造型法之一，无论是上型、下型方式，或双面模板方式，对复杂铸件的生产都有适应性。可在一个循环期内更换模样，短时间运行、长时间运行都可以有效的进行生产。但手工操作需要机械化，为了保证生产表面优良、尺寸精度高的铸件，还需对整套设备进行改造。温砂造型法的选择，需要考虑以下各点：
◆ 要有能造型出硬度均一的高质量铸型的造型设备。
◆ 可以迅速更换模板。
◆ 下芯、铸型的装卸机械化。
Macler Assoc谈到，为使造型度均一，采用了多种技术。有几种自动双面模板机采用了射砂和压实法，此时，为了取得均一的铸型密度，射砂和压实法，此时，为了取得均一的铸型密度，射砂的方向要是与板垂直的方向。还有一种上型、下型造型机，为使铸型密度均一，还采了微振击和压实。另外，为向模样填砂时有强的冲击力，也有用高压缩气体的。
但是，为得到均一的铸型硬度，采用了多种方法，对各种造型方式来讲一种方法是解决不了的。在造型机的选择上，要对现在使用的铸造厂进行调查，并用自己的模样试验，以观察其结果。
◆ 精密砂型
这种造型法的要点是用冷芯盒法的化学粘结铸型。Vulcan认为这是铝合金缸体和缸盖铸件铸造工艺的复活。其理由是这种方法，可将缸套铸在缸体中，同时，还有能使用实现方向性凝固的冷铁的优点。
这种方法是在1970年代出现的用于铸造近净形铸件和用湿砂铸造对需要增加芯子的形状复杂的铸件。现在，铸造形状复杂尺寸的准确的铸件时，标准的办法是用冷芯盒造型法。而且，与砂型铸造相比适用于更多的合金。在制芯作业中可见到，由于树脂化学和造型装置的革新，可用更低的价格铸造质量，更高的零部件用液泵和机械手自动生产线，装置进一步改善，所需劳动力减少，可生产出高质量、低成本的铸件。冷芯盒工艺造型机是制芯机的重大的变型。有的造型机上型、下型同时造型，有的造型机可制出两面型腔的铸型叠型铸造，第三种变型是利用二组造型机，一组是上型，一组造下型。
这些造型机为了提高精度，使分型线的飞边最小，在全过程中将铸型紧实是其特点。大型造型机，为使其动作平滑可靠完全用油压驱动。装有机械手，实施上涂料型、干燥、下芯、涂粘结剂和合箱等作业。由于有了这些装置，可减少所需的劳动力，保证最高的质量和生产效率。这种冷芯盒造型机，其铸型的状况不仅影响铸件表面质量和清理作业，对芯子的正确组装和芯头使型砂在射砂头中流态化的位置也有影响，因而，铸型的设计是非常重要的。
Macler Assoc称，冷芯盒造型机有几种射砂技术。大部分造型机，这种型式的造型机，用低压大风量射砂，每个循环后都可以使射砂。有二、三个机械厂不是使砂子流态化，而是用"挤出方式，用有专利权设计的射砂，低气量高压射砂，有的机械厂认为，用挤出方式，制造复杂的铸型时，砂子也容易流动。这二种技术，最好用自己的模样进行试用比较，选出最好的方法"。
冷芯盒造型法，可以制造尺寸非常准确的复杂铸型，但模费用和型砂粘接剂、催化剂的成本比湿砂型用的砂和粘接剂的价格要高，冷芯盒造型法的造型速度低。
◆ 消失模铸型
Vulcan消失模铸造由于设备和原料改进而有所发展，采用的比率在不断扩大。多方向的充填工作点，充填砂（后续砂）即时充填等新技术、使铸件质量，造型速度提高而成本降低。
消失模铸造的优点有：发泡模可没有斜度或钭度很小，有时还可用钭度使复杂形状可以造型，设计上有自由度。此外，可使铸件重量减轻，减少甚至不需机械加工，不用芯子也可铸造等。设备上的革新，组成的部件、涂料、充填介质等新的开发、使铸件质量和生产效率提高，从而使市场日益扩大。
随着全球经济的发展，新的技术革命不断取得新的进展和突破，技术的飞跃发展已经成为推动世界经济增长的重要因素。市场经济的不断发展，促使工业产品越来越向多品种、小批量、高质量、低成本的方向发展，为了保持和加强产品在市场上的竞争力，产品的开发周期、生产周期越来越短，于是对制造各种产品的关键工艺装备—模具的要求越来越苛刻。一方面企业为追求规模效益，使得模具向着高速、精密、长寿命方向发展；另一方面企业为了满足多品种、小批量、产品更新换代快、赢得市场的需要，要求模具向着制造周期短、成本低的快速经济的方向发展。计算机技术、软件技术、新材料、新技术的发展，使得快速经济制模技术如虎添翼，应用范围不断扩大，类型不断增多，创造的经济效益和社会效益越来越显著。 1计算机辅助机技术 传统的塑料注射成型开发方法主要是尝试法，依据设计者有限的经验和比较简单的计算公式进行产品和工艺开发。但是在注射成型生产实际中，塑料熔体的流动性能千差万别，制品和模具的结构千变万化，工艺条件各不相同，仅凭有限的经验和简单的公式难以对这些因素作全面的考虑和处理，应用CAD／CAE／CAM技术从根本上改变了传统的产品开发和模具生产方式，大大提高了产品质量，缩短了产品开发周期，降低了生产成本，强有力地推动了模具行业的发展[1～2]。 1.1CAD技术 运用CAD技术能帮助广大模具设计人员由注塑制品的零件图迅速设计出该制品的全套模具图，使模具设计师从繁琐、冗长的手工绘图和人工计算中解放出来，将精力集中于方案构思、结构优化等创造性工作。利用CAD软件，用户可以选择软件提供的标准模架或灵活方便地建立适合自己的标准模架库，多种形式的动、定模结构中，采用参数化的方式设计浇口套、拉料杆、斜滑块等通用件，然后设计推出机构和冷却系统，完成模具的总装图。近年来模具CAD软件以美国UGS公司针对注射模推出了注射模设计向导（Mold Wizard）和Pro/E 为代表，该系统为用户提供注塑模设计环境、工具和相关知识，以及丰富的标准化的模架库、零件库和嵌件库等。用户利用UG软件可实现塑料注塑模从设计到数控加工成型的全过程，实现模具设计的全3D化，减少模具设计制造周期，带来显著的经济效益。1.2CAE技术 其借助于有限元法、有限差分法和边界元法等数值计算方法，分析型腔中塑料的流动、保压和冷却过程，计算制品和模具的应力分布，预测制品的翘曲变形，并由此分析工艺条件、材料参数及模具结构对制品质量的影响，达到优化制品和模具结构、优选成型工艺参数的目的。模具工业中CAE软件以MoldFlow软件为最具代表性，其可以对塑料的浇口位置、压力分布、冷却过程以及注射工艺条件等进行模拟分析。找出可能出现的缺陷，提高一次试模的成功率，降低生产成本，缩短生产周期。 将CAD技术和CAE技术交互着使用，可以减轻设计者对经验的依赖程度，提高一次试模的提高一次试模的成功率，大大缩减模具设计的时间，降低成本，提高生产效率。其设计流程图如图1所示。 2逆向技术 传统的产品实现通常是从概念设计到图样，再制造出产品，我们称之为正向工程（或顺向工程），而相对于传统的设计而言，“逆向工程”（Reverse Engineering，RE），也称反求工程、反向工程等，它起源于精密测量和质量检验，是设计下游向设计上游反馈信息的回路，主要是通过3D数字化测量仪或光学设备对物理原型进行扫描，获得点云数据，再通过相应的处理软件转变成曲面的过程。逆向工程的思想最初是来自从油泥模型到产品实物的设计过程。 由于反求工程的实施能在很短的时间内准确、可靠地复制实物样件，因此，反求工程成为当前企业先进制造技术的热门话题之一。利用一些非专业的逆向设计软件（如：UG、Pro/ENGINEER、CATIA等）和一些专业的逆向设计软件（如： 现代注塑模具设计的一些先进技术概述 曹将栋 （南通航运职业技术学院，江苏南通２２６０１０） 摘要：一些新的技术的发展为注塑模具技术的发展提供重要的条件。目前先进的模具技术主要有模具CAD/CAE技术，逆向技术，热流道技术，微成型技术等，这些技术的出现提高了模具设计效率，解决了传统工艺无法实现的一些难题，使塑料模具生产向微型化和多腔化发展，对模具工业的发展起到了重要的作用。 关键词：注塑模；计算机辅助技术；逆向技术；热流道；微注射 学术交流◆Xueshu Jiaoliu 162
铸造的方法 Revised as of 23 November 2020
铸造的方法 1. 铸造技术的方法选择 铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。 铸造是常用的制造方法，优点是：制造成本低，工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件，在机械制造中占有很大的比重，如机床占60～80%，汽车占25%拖拉机占50～60%。铸件的质量直接影响着产品的质量，因此，铸造在机械制造业中占有重要的地位。铸造是一种古老的制造方法，在我国可以追溯到6000年前。随着工业技术的发展，铸造技术的发展也很迅速，特别是19世纪末和20世纪上半叶，出现了很多的新的铸造方法，如低压铸造、陶瓷铸造、连续铸造等，在20世纪下半叶得到完善和实用化。由于现今对铸造质量、铸造精度、铸造成本和铸造自动化等要求的提高，铸造技术向着精密化、大型化、高质量、自动化和清洁化的方向发展，例如我国这几年在精密铸造技术、连续铸造技术、特种铸造技术、铸造自动化和铸造成型模拟技术等方面发展迅速。 铸造主要工艺过程包括：金属熔炼、模型制造、浇注凝固和脱模清理等。铸造用的主要材料是铸钢、铸铁、铸造有色合金(铜、铝、锌、铅等)等。铸造方法常用的是砂型铸造，其次是特种铸造方法，如：金属型铸造、熔模铸造、石膏型铸造......等。而砂型铸造又可以分为粘土砂型、有机粘结剂砂型、树脂自硬砂型、消失模等等,如下图： 铸造方法选择的原则： 1．优先采用砂型铸造 据统计，我国或是国际上，在全部铸件产量中，60～70％的铸件是用砂型生产的，而且其中70％左右是用粘土砂型生产的。主要原因是砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。所以象汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件都是用粘土湿型砂工艺生产的。当湿型不能满足要求时再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤，而粘土干型生产的铸件可重达几十吨。 一般来讲，对于中、大型铸件，铸铁件可以用树脂自硬砂型、铸钢件可以用水玻璃砂型来生产，可以获得尺寸精确、表面光洁的铸件，但成本较高。 当然，砂型铸造生产的铸件精度、表面光洁度、材质的密度和金相组织、机械性能等方面往往较差，所以当铸件的这些性能要求更高时，应该采用其它铸造方法，例如熔模（失腊）铸造、压铸、低压铸造等等。 2．铸造方法应和生产批量相适应例如砂型铸造，大量生产的工厂应创造条件采用技术先进的造型、造芯方法。老式的震击式或震压式造型机生产线生产率不够高，工人劳动强度大，噪声
注塑模具CAD系统的现状及其发展 摘要：本文论述了我国注塑模具行业的概况及其近年来取得的成绩，对于国内外注塑模具技术的发展历程好现状做了简单的论述，最后总结出模具的专业化、标准化、集成化、智能化、虚拟化、网络化的发展趋势。 关键词：注塑模具；CAD；发展 1引言 塑料制品在日常社会中得到广泛利用，模具技术己成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。国内注塑模在质与量上都有了较快的发展。但是与国外的先进技术相比，我国还有大部分企业仍然处于需要技术改造、技术创新、提高产品质量、加强现代化管理以及体制转轨的关键时期。 2我国注塑模具工业概况 我国虽然很早就开始制造和使用模具，但长期为行程高技术含量的产业。直到10世纪年代后期，随着科技的进步，国务院和国家有关部门对发展模具工业给予了高复重视和支持，募集工业才驶入快速发展轨道。 近年来，我国模具工业发生了巨大的变化。在我国模具生产企业中，数字化设备比较齐全，模具CAD/CAE/CAM技术已经被广泛的应用，采用高速加工的先进技术的企业也逐渐增多。模具标准间使用覆盖率级模具商品化率都已经有了较大幅度的提高。热流道技术在塑料模具行业中应用比例越来越高。 注塑模具在量和质方面都有较快的发展，我国最大的注塑模具单套重量己超过50吨，最精密的注塑模具精度己达到2微米。制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在CAD/CAM技术得到普及的同时，CAE技术应用越来越广，以CAD/CAM/CAE一体化得到发展，模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现，特别是汽车、家电等工业快速发展，使得注塑模的发展迅猛。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/157243971.html, 铸造生产中铸件造型方法的选择 作者：刘晓婷 来源：《价值工程》2011年第28期 摘要：现代铸造生产不断采用新方法、新工艺、新技术和新设备，不断优化合金性能，以满足民用及航空工业对铸件质量的要求。铸造生产中造型方法选择是否合理对铸件质量和成本有着重要影响，针对生产中常见的不同形状铸件，分析提出了具体的造型方法。 Abstract: New approaches, new techniques, new technologies and new equipments are increasingly adopted in the modern casting production to constantly optimize features of alloys so as to meet the demands of civil and aeronautical industry. Whether the options of casting modeling is reasonable executed crucial impact on the quality and cost of casting parts. The essay proposed concrete approaches aiming at the common casting part in different shapes. 关键词：铸件形状；造型方法；铸造工艺；铸件质量 Key words: shapes of casting parts；modeling approaches；casting techniques；quality of casting parts 中图分类号：TG2文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）28-0042-02 0 引言 在实际生产中，由于铸件的尺寸、形状、生产批量、铸件的使用要求，以及生产条件的不同，有许多造型方法。合理选择造型方法，对于获得合格的铸件，减少制模和造型工作量，降低铸件成本和缩短生产周期都是非常重要的。 1 整体模两箱造型 此方法所用木模是一个整体，它的形状从侧面各个方向看必须是一头大一头小。也就是说木模的最大截面在一端，最小截面在相对的另一端，而且从最大截面往最小截面的截面变化是逐渐减少的（如图1所示）。 整体模两箱造型，工艺简单，工效高，铸件不易出现“偏箱”等短陷。适用于此方法造型的零件，其形状应符合表1所列条件。 图2所示零件，在h高度内，直径D相等，这样就会有许多处为最大截面。但在制模时，由于木模上增加了拔模斜度，这样最大截面就只有一处，而且是在木模端部。最大截面形状，边周是在同一平面而中部凹陷，也可看作是一平面（如图3所示）。 2 分开模两箱造型
制造工艺详解——铸造 铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。 一、铸造的定义和分类 铸造的定义：是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。 常见的铸造方法有砂型铸造和精密铸造，详细的分类方法如下表所示。 砂型铸造：砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。 精密铸造：精密铸造是用精密的造型方法获得精确铸件工艺的总称。它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状，可不加工或很少加工就直接使用，是一种近净形成形的先进工艺。
铸造方法分类 二、常用的铸造方法及其优缺点 1. 普通砂型铸造 制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂，硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。 砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。
砂型铸造用的是最流行和最简单类型的铸件已延用几个世纪.砂型铸造是用来制造大型部件，如灰铸铁，球墨铸铁,不锈钢和其它类型钢材等工序的砂型铸造。其中主要步骤包括绘画，模具，制芯，造型，熔化及浇注，清洁等。 工艺参数的选择 加工余量：所谓加工余量，就是铸件上需要切削加工的表面，应预先留出一定的加工余量，其大小取决于铸造合金的种类、造型方法、铸件大小及加工面在铸型中的位置等诸多因素。 起模斜度：为了使模样便于从铸型中取出，垂直于分型面的立壁上所加的斜度称为起模斜度。 铸造圆角：为了防止铸件在壁的连接和拐角处产生应力和裂纹，防止铸型的尖角损坏和产生砂眼，在设计铸件时，铸件壁的连接和拐角部分应设计成圆角。 型芯头：为了保证型芯在铸型中的定位、固定和排气，模样和型芯都要设计
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注塑模具设计的基本流程 注塑是一种工艺，是基于比如LIGA的微制造技术开发出来的，当然还有很多其他方法。那么注塑模具的设计流程是什么呢?下面跟一起来看看吧! LIGA工艺就是先生产出一个注塑所需要的模型，也就是俗称的"模子"，然后将液态塑料灌注在模具中，最后在分离出来，形成最终所需要的产品。比如一些塑料玩具，产品太多了。 当接到客户的CASE之后，首先，要了解清楚客户的要求(如：产品的外观要求，结构上的要求，或其它的一些特殊要求)，与客户进行沟通;接下来，就要开始分析要做的这个产品了，主要是检查产品的拔模及肉厚，对一些柱位及肋位进行防缩水处理(这些很必要，可以减少以后开模中一些不必要的麻烦，提高你在客户心目中的地位)。 模具设计(以下以Pro/E进行模仁3D设计，再在二维CAD里面完成所有设计为基础)的具体流程如下： 1.对产品进行排位(这将决定模具的大小，在这里要考虑的东西太多了，主要的还是靠设计师的经验及公司的要求); 2.对产品加上收缩率(缩水); 3.确定模仁的大小; 4.开始做分模面，这里考的就是真功夫了，不仅3D要用得好，模具结构更是重中之重;
5.分模面做好，就可以把模具分开了，前后模、镶件、斜顶、行位，都可以在这边分好; 6.接下来做的就是流道了，这个关系到公司生产的成本及产品的质量，设计时要慎重; 7.下面就是冷却水路的布置、镙丝的放置及顶针的排列(如果是用EMX设计，那么这里只要做基准点就可以); 8.如果是用CAD设计，一般做完以上工作就可以把它转成平面图，直接放入模胚再在CAD里面设计。 9.模仁图有了，就开始模胚上的设计。首先，以模仁的大小及结构，定出模胚的大小及形式(如大水口、细水口等);然后，用模具外挂调出适用的模胚，装入模仁(注意：图层的控制及颜色的控制，以便在后面出散件图时能更快，更易识别); 10.把水路引到模胚上，还有镙丝，再来画上弹弓、垃圾钉、顶棍孔，在主视图上做这些的同时，要在剖面图上表达出来。当然还有顶针，别忘了这里把唧嘴也给画上。如果是细水口的话就忙了，水口拉针、拉杆、开闭器都要在这里设计好，如果有行位的模具，应先设计好行位; 11.接下来就是撑头、锁模片以及撬模坑; 12.简单一点的模具做到这里也就差不多了(只是说结构图)，接下来就开始标数，这也是检查设计正确性的重要一环;
现代模具制造技术 （桂瑞峰2009003G105 工程硕士） 一、概述 振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前全世界模具年产值约为600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业，从2007年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业产值。 模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。鉴于模具工业的重要性，在1999年3月国务院颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中，把模具列为机械工业技术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位。2007年以来，又相继把模具及其加工技术和设备列入了《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》和《鼓励外商投资产业目录》。经国务院批准，从2007年到2010年，对180多家国有专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策，以扶植模具工业的发展。所有这些，都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。 二、模具工业现状 由于历史原因形成的封闭式、“大而全”的企业特征，我国大部分企业均设有模具车间，处于本厂的配套地位，自70年代末才有了模具工业化和生产专业化这个概念。模具工业主要生产能力分散在各部门主要产品厂内的工模具车间，所生产的模具基本自产自用。据粗略估计，产品厂的模具生产能力占全国模具生产能力的75％，他们的装备水平较好，技术力量较强，生产潜力较大，但主要为本厂产品服务，与市场联系较少，经营机制不灵活，不能发挥人力物力的潜力。模具专业厂全国只有二百家左右，商品模具只占总数的20％左右，模具标准件的商品率也不到20％。由于受旧管理体制的影响较深，缺乏统筹规划和组织协调，存在着“中而全”，“小而全”的结构缺陷，生产效率不高，经济效益较差。 1、模具工业产品结构的现状 按照中国模具工业协会的划分，我国模具基本分为10大类，其中，冲压模和塑料成型模两大类占主要部分。按产值计算，目前我国冲压模占50％左右，塑料成形模约占20％，拉丝模（工具）约占10％，而世界上发达工业国家和地区的塑料成形模比例一般占全部模具产值的40％以上。 2、模具工业技术结构现状 我国模具工业目前技术水平参差不齐，悬殊较大。从总体上来讲，与发达工业国家及港台地区先进水平相比，还有较大的差距。 在采用CAD/CAM/CAE/CAPP等技术设计与制造模具方面，无论是应用的广泛性，还是技术水平上都存在很大的差距。在应用CAD技术设计模具方面，仅有约10%的模具在设计中采用了CAD，距抛开绘图板还有漫长的一段路要走；在应用CAE
注塑模具制造技术 摘要：高分子材料成型加工技术是一个国家经济发达程度的标志之一。因为最终体现材料作用的是其制品的品种、数量和质量，材料只有经过各种成型加工手段，形成最终产品（制品），才能体现其功能和价值。而新材料、新产品、新技术的产生在某种意义上取决于成型加工工艺技术和成型加工机械的突破。 注塑成型是塑料制品成型的一种重要方法。几乎所有的热塑性塑料、多种热固性塑料和橡胶都可用此法成型。在中国，目前注塑制品约占塑料制品总量的30%左右，注塑机占塑料机械总产值的38%左右。注塑成型可制造各种形状、尺寸、精度、性能要求的制品。注塑制品包括小到几克甚至几毫克的各种仪表小齿轮、微电子元件、医疗微器械等，大到几千克的电视机、洗衣机外壳、汽车用塑料件，甚至几万克的制品。 关键词：高分子材料/注塑成型/形状/尺寸/精度/性能 1注塑模具制造技术的发展趋势 利用注塑模具CAX软件,设计与工程人员可完成注塑制品构造模具概念设计、CAE 分析、模具评价、模具结构设计和CAM等虚拟与现实工作,利用注塑模流分析技术,能预先分析模具设计的合理性减少试模次数,加快产品研发,提高企业效率。 注射模的重要性： 1)塑料具有质量轻、比强度大、绝缘性好、成型生产率高和价格低廉等优点。塑料已成为金属的良好代用材料,出现了金属材料塑料化的趋势。 2)由于汽车轻量化、低能耗的发展要求,汽车零部件的材料构成发生明显的以塑代钢的变化。从国内外汽车塑料应用的情况看,汽车塑料的用量已成为衡量汽车生产技术水平的重要标志。 3)注塑成型由于可以一次成型各种结构复杂、尺寸精密和带有金属嵌件的制品,并且成型周期短,可以一模多腔,大批生产时成本低廉,易于实现自动化生产,因此在塑料加工行业中占有非常重要的地位。1.2C AX技术的必要性1)传统的塑料注射成型开发方法主要是尝试法,依据设计者有限的经验和比较简单的计算公式进行产品和工艺开发。因此开发过程中要反复试模和修模,导致生产周期长、费用高,产品质量难以得到保证对于成型大型制品和精密制品。
注塑模具设计流程 第一步:对制品2D图及3D图的分析，其内容包括以下几个方面： 1、制品的几何形状。 2、制品的尺寸、公差及设计基准。 3、制品的技术要求（即技术条件）。 4、制品所用塑料名称、缩水及颜色。 5、制品的表面要求。 第二步：注射机型号的确定 注射机规格的确定主要是根据塑料制品的大小及生产批量。设计人员在选择注射机时，主要考虑其塑化率、注射量、锁模力、安装模具的有效面积（注射机拉杆内间距）、容模量、顶顶出形式及定出长度、动模托板移动行程。倘若客户已提供所用注射剂的型号或规格，设计人员必须对其参数进行校核，若满足不了要求，则必须与客户商量更换。 第三部：型腔数量的确定及型腔排列 模具型腔数量的确定主要是根据制品的投影面积、几何形状（有无侧抽芯）、制品精度、批量以及经济效益来确定。 型腔数量主要依据以下因素进行确定： 1、制品的生产批量（月批量或年批量）。 2、制品有无侧抽芯及其处理方法。 3、模具外形尺寸与注射剂安装模具的有效面积（或注射机拉杆内间距）。 4、制品重量与注射机的注射量。 5、制品的投影面积与锁模力。 6、制品精度。 7、制品颜色。 8、经济效益（每套模的生产值）。 以上这些因素有时是相互制约的，因此在确定设计方案时，必须进行协调，以保证满足其主要条件。
型腔数量确定之后，便进行型腔的排列，以及型腔位置的布局。型腔的排列涉及模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯（滑块）机构的设计、镶件型芯的设计以及热流道系统的设计。以上这些问题由于分型面及浇口位置的选择有关，所以在具体设计过程中，要进行必要的调整，以达到最完美的设计。 第四步：分型面的确定 分型面，在一些国外的制品图中已作具体规定，但在很多的模具设计中要由模具人员来确定，一般来讲，在平面上的分型面比较容易处理，有时碰到立体形式的分型面就应当特别注意。其分型面的选择应遵照以下原则： 1、不影响制品的外观，尤其是对外观有明确要求的制品，更应注意分型面对外观的影响。 2、利于保证制品的精度。 3,、利于模具加工，特别是型腔的加工。先复机构。 4、利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计。 5、利于制品的脱模，确保在开模时使制品留于动模一侧。 6、便于金属嵌件。 在设计侧向分型机构时，应确保其安全可靠，尽量避免与定出机构发生干扰，否则在模具上应设置先复机构。 第五步：模架的确定和标准件的选用 以上内容全部确定之后，便根据所定内容设计模架。在设计模架时，尽可能地选用便准模架，确定出标准模架的形式、规格及A、B板厚度。标准件包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件、二次分型机构及精密定位用标准组件等。 需要强调的是，设计模具时，尽可能地选用标准模架和标准件，因为标准件有很大一部分已经商品化，随时可以在市场上买到，这对缩短制造周期、降低制造成本是极其有利的。 买家尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的强度和刚性计算，以校核所选模架是否适当，尤其是对大型模具，这一点尤为重要。 第六步:浇注系统的设计 浇注系统的设计包括主流道的选择、分流道截面形状及尺寸的确定。
注塑模具设计工艺及流程解析 模具，是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型的一种工业产品，同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具。下面带你一起了解注塑模具设计工艺及流 程! 传统的注塑模具设计,主要为二维和经验设计,单使用二维工程图纸已很难正确和详尽地表达产品的形状和结构,且无法直接应用于数控加工,设计过程中分析、计算周期长,准确性差。随着CAD/CAE/CAM 技术的发展,现代注塑模具设计方法是设计者在电脑上直接建立产品的三维模型,根据产品三维模型进行模具结构设计及优化设计,再根 据模具结构设计三维模型进行NC编程。这种方法使产品模型设计、模具结构设计、加工编程及工艺设计都以3D数据为基础,实现数据共享,不仅能快速提高设计效率,而且能保证质量,降低成本。注塑模具的设计是一个经验性很强的题目,由于设计经验有限,很难一次性应 用三维造型软件UG/MoldWizard直接进行设计。 1主要特点 注塑模具设计一、注塑模具加工(RotationalMold) 滚塑成型工艺的方法是先将塑料加入模具中，然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热，模内的塑料在重力和热能的作用下，逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上，成型为所需要的形状，给冷却定型而制得。 二、滚塑成型工艺与传统的吹塑、注塑工艺相比有以下优势：
1、成本优势：滚塑成型工艺中只要求机架的强度足以支承物料、模具及机架自身的重量，以防止物料泄漏的闭模力;并且物料在整个成型过程中，除自然重力的作用外，几乎不受任何外力的作用，从而完全具备了机模加工制造的方便，周期短，成本低的优势。 2、质量优势。滚塑工艺的产品在整个制作过程中，由于无内应力产生，产品质量和结构更加稳定。 3、灵活多变优势。滚塑工艺的机模制造方便，价格低廉，故特别适用于新产品开发中的多品种、小批量的生产。 4、个性化设计优势。滚塑成型工艺中的产品极易变换颜色，并可以做到中空(无缝无焊)，在产品表面处理上可以做到花纹、木质、石质及金属的效果，满足现代社会消费者对商品的个性化需求。 三、采用该工艺生产的产品范围采用该工艺生产的产品有：油箱、水箱、机械外壳、挡泥板等。主要替代对象是金属件及玻璃钢制品。 四、注塑 注塑是一种工艺，是基于比如LIGA的微制造技术开发出来的，当然还有很多其他方法。而LIGA工艺就是先生产出一个注塑所需要的模型，也就是俗称的"模子"，然后将液态塑料灌注在模具中，最后在分离出来，形成最终所需要的产品。比如一些塑料玩具，产品太多了。 2背景介绍
现代模具铸造中几种造型方法介绍 ◆ 湿砂造型法 Mount公司认为：适用于大部分金属材质、大批量生产的造型法中，粘土湿砂造型是最经济的造型法。铸造工厂装备有最新技术的控制装置，就应逐步做到，用湿型砂控制技术可以反复得到最佳的性能。这些控制装置包括，筛分分离金属、回用砂的冷却、回用砂混练时准确释量添加剂等等。 Vulcan 公司认为，现在的粘土湿砂造型机具有优良的性能，能以二年前从未达到过的速度，制造要求严格、允许差别很小时湿砂型。再加上准确控制效率高的供砂装置，使粘土湿砂型在铁基合金和非铁合金的造型中保持最重要的地位。 Macler Assoc认为，在湿砂造型中，垂直分型与水平分型两种加以比较，对于大批量生产中、小型，灰铁件或球铁件的铸造工厂，重直分型造型都占优势，因其设备费用比较便宜、可以高速造型、所需人员少、紧实度的偏差小等优点。但采用垂直分型工艺，在浇口方案与昌口与形态上，以及在用复杂的芯子、过滤片、冷铁、套管、舂入芯等方面都受到限制。此外，用流动性好的合金铸造时，由于金属静压比较高，容易引起金属渗透粘砂。 在制造有色合金铸件方面，已设计了适合这类合金铸件的大批量生产各种特性垂直分型造型法，现正在推广。但是，具有要求的机械特性的铸件，在用这种造型法达到相当高度的大批量生产之前，作为大批量铝合金铸件的生产方式，金属型铸造法依然占有优势。 Macler Assoc认为，水平分型湿砂型铸造法，对于中、小批量铸造工厂，还是有利的造型法之一，无论是上型、下型方式，或双面模板方式，对复杂铸件的生产都有适应性。可在一个循环期内更换模样，短时间运行、长时间运行都可以有效的进行生产。但手工操作需要机械化，为了保证生产表面优良、尺寸精度高的铸件，还需对整套设备进行改造。温砂造型法的选择，需要考虑以下各点： ◆ 要有能造型出硬度均一的高质量铸型的造型设备。 ◆ 可以迅速更换模板。 ◆ 下芯、铸型的装卸机械化。 Macler Assoc谈到，为使造型度均一，采用了多种技术。有几种自动双面模板机采用了射砂和压实法，此时，为了取得均一的铸型密度，射砂和压实法，此时，为了取得均一的铸型密度，射砂的方向要是与板垂直的方向。还有一种上型、下型造型机，为使铸型密度均一，还采了微振击和压实。另外，为向模样填砂时有强的冲击力，也有用高压缩气体的。 但是，为得到均一的铸型硬度，采用了多种方法，对各种造型方式来讲一种方法是解决不了的。在造型机的选择上，要对现在使用的铸造厂进行调查，并用自己的模样试验，以观察其结果。
手工造型 一、手工造型的定义 手工造型是全部用手工或手动工具完成的造型工序。手工造型操作灵活、适应性广、工艺装备简单、成本低，但其铸件质量差、生产率低、劳动强度大、技术水平要求高，所以手 工造型主要用于单件小批生产，特别是重型和形状复杂的铸件。
二、手工造型的方法： 1、根据砂型的不同特征： 两箱造型、三箱造型、脱箱造型、地坑造型、组芯造型； 2、根据模样的不同特征： 整模造型、分模造型、挖砂造型、假箱造型、活块造型、刮板造型。 1）两箱造型：两箱造型是造型的最基本方法，铸型由成对的上型和下型构成，操 作简单。适用于各种生产批量和各种大小的铸件。 2）三箱造型：三箱造型的铸型由上、中、下三型构成。中型高度需与铸件两个 分型面的间距相适应。三箱造型操作费工。主要适用于具有两个分型面的单件、小批生产的铸件。 3）脱箱造型：主要采用活动砂箱来造型，在铸型合型后，将砂箱脱出，重新用于 造型。一个砂箱可制出许多铸型。金属浇注时为防止错型，需用型砂将铸型周围填紧，也 可在铸型上套箱。常用于生产小铸件，因砂箱无箱带，故砂箱一般小于400mm。 4）地坑造型：地坑造型是利用车间地面砂床作为铸型的下箱。大铸件需在砂床下 面铺以焦炭，埋上出气管，以便浇注时引气。
5）组芯造型：组芯造型是用若干块砂芯组合成铸型，而无需砂箱。它可提高铸 件的精度，但成本高。适用于大批量生产形状复杂的铸件。 6）整模造型：整模造型的模样是整体的，分型面是平面，铸型型腔全部在半个 铸型内，其造型简单，铸件不会产生错型缺陷。适用于铸件最大截面在一端，且为平面的铸 件。 7）挖砂造型：挖砂造型的模样是整体的，但铸件分型面为曲面。为便于起模，造 型时用手工挖去阻碍起模的型砂、其造型费工、生产率低，工人技术水平要求高。用于分型面不是平面的单件、小批生产铸件。 8）假箱造型：为克服挖砂造型的挖砂缺点，在造型前预先做个底胎（即假箱），然后在底胎上制下箱，因底胎不参予浇注，故称假箱。比挖砂造型操作简单，且分型面整齐。适用于成批生产中需要挖砂的铸件。
注塑模具设计步骤 一、塑件成型工艺性分析 二、模具结构方案设计注射模具成型零件的设计技巧 三、模具尺寸计算、绘图等 塑料使用性能 塑料性能不足的有 塑料的热敏性和水敏性 详细如下： 一、塑件成型工艺性分析 A、 1、塑料材料； 2、工艺参数：收缩率收缩率选择注意、成型温度（分段前中后阶段）、模温、注射压力；
3、成型性能：流动性、耐热性、成形性；热塑性塑料的成型性能 B、表面质量：内外表面公差（光洁度、分配合和非配合面进行分析）、外观； C、精度分析；精密注射模具的设计要点 D、结构特点：从塑胶件壁厚均匀程度分析、曲面复杂程度分析脱模斜度、沟槽、螺纹；涉及塑胶件结构设计与建议：设计塑料结构件的基本知识可以用来和厂家进行商量 二、模具结构方案设计模具零件加工工艺 A、分型面选择（综合考虑得出结论） 1、选在塑件最大轮廓面上 2、避免侧抽芯及长抽芯距 3、便于充模排气 4、便于脱模 B、型腔数确定→一模几件确定 1、生产批量较大； 2、设备注射量； 3、材料成型性能和塑件精度要求； 4、塑件结构和模具复杂程度； C、浇注系统类型与位置选择浇口的基本类型；浇口设计要点 1、壁厚分析→进浇口选择（侧浇口、点浇口） 2、便于充模、排气→进料部位 3、材质与注射量→浇口类型 D、成型零件结构设计 型腔：（整体式？整体镶入式？整体+局部镶入式？） 优缺点： 1、腔整体式 优点：强度、刚度好，表面拼接痕少，曲面过渡圆滑；冷却系统易开设，有利于缩小模具总体尺寸； 缺点：结构复杂、制造难度大，电火花加工量大，加工时间长，修模难，造价高。） 2、型腔整体镶入式 优点和缺点与整体式相近，并节省了优质材料，制造工艺有一定改善；但增加了模具总体尺寸，冷却系统开设受一定限制。 3、型腔材质选择：55、40Cr、P20、SM1、SM2、8CrMn、PCR？ 依据 批量：中等件，2万以下，选55或40Cr； 表面加工：光洁、纹饰、火花加工，预硬钢P20；
模具现代制造技术 李晓平 【文章摘要】该文分析了我国模具制造技术与国外的差距、模具现代制造技术的发展方向，集中介绍了模具现代制造技术中的核心技术：模具CAD/CAM 、快速模具制造RT。对模具CAD/CAM、快速模具制造RT发展趋势进行了展望。 【关键词】模具现代制造技术模具CAD/CAM 快速模具制造RT 在现代机械制造业中，模具工业已成为国民经济中一个非常重要的行业，许多新产品的开发和生产，在很大程度上依赖于模具制造技术，特别是在汽车、轻工、电子和航天等行业中尤显重要。模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低，已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一，直接影响着国民经济中许多部门的发展。模具是现代制造技术的重要装备，其水平标志着一个国家或企业的制造水平和生产能力。今后一段时期内，我国五大支柱产业的产品质量、批量化成本和包括产业更新在内的技术进步的关键是模具。现在全球模具总产值早已超过传统机械工业——机床与工具类产值的总和。 一、我国模具制造技术与国外的差距 目前国内与国外的模具规模及水平都存在着较大差距，其精度、寿命、复杂程度、生产周期等有代表性的指标要差一至数倍，全国1700多个模具生产单位中，能列出具代表性产品的不足10%。二○○五年全球模具市场贸易额约700亿美元，国内模具产值也可达290亿元(约合35亿美元)，但国内需求约占世界模具总量的7%，这将制约加入世贸后我国制造业在市场上的竞争能力。 二、模具现代制造技术 （一）模具现代制造技术的发展方向 模具制造技术迅速发展，已成为现代制造技术的重要组成部分。如模具的CAD/CAM技术，模具的激光快速成型技术，模具的精密成形技术，模具的超精密加工技术，模具在设计中采用有限元法、边界元法进行流动、冷却、传热过程的动态模拟技术，模具的CIMS技术，已在开发的模具DNM技术以及数控技术等，几乎覆盖了所有现代制造技术。现代模具制造技术朝着加快信息驱动、提高制造柔性、敏捷化制造及系统化集成的方向发展。现代工业的发展，对模具技术的要求越来越高。综观现代模具技术，正向如下的方向发展： 1、高精度。现代模具的精度要求比传统的模具精度至少要高一个数量级。 2、长寿命。现代模具的寿命比传统模具的寿命要高出5～10倍。如现代模具一般均可达到500万次以上，最高可达6亿次之多。 3、高生产率。由于采用多工位的级进模、多能模、多腔注塑模和层叠注塑模等先进模具，可以极大地提高生产率，从而带来显著的经济效益。如用四工位的注塑模生产塑料汽水瓶，每小时可生产8000件以上。 4、结构复杂。随着社会需求的多样化和个性化以及许多新材料、新工艺的广泛应用，对现代模具的结构形式和型腔要求也日益复杂。若采用传统的模具制造方法，不仅成本高、生产率低，而且很难保证模具的质量要求。 （二）模具现代制造技术中的核心技术：CAD/CAM、RT 1、模具CAD/CAM
注塑模具精加工工艺流程 一幅模具是由众多的零件组配而成，零件的质量直接影响着模具的质量，而零件的最终质量又是由精加工来完成保证的，因此说控制好精加工关系重大。在国内大多数的模具制造企业，精加工阶段采用的方法一般是磨削，电加工及钳工处理。在这个阶段要控制好零件变形，内应力，形状公差及尺寸精度等许多技术参数，在具体的生产实践中，操作困难较多，但仍有许多行之有效的经验方法值得借鉴。 模具零件的加工，根据零件的外观形状不同，大致可把零件分三类：板类、异形零件及轴类，其共同的工艺过程大致为：粗加工——热处理(淬火、调质)——精磨——电加工——钳工(表面处理)——组配加工。 1. 零件热处理 零件的热处理工序，在使零件获得要求的硬度的同时，还需对内应力进行控制，保证零件加工时尺寸的稳定性，不同的材质分别有不同的处理方式。随着近年来模具工业的发展，使用的材料种类增多了，除了Cr12、40Cr、Cr12MoV、硬质合金外，对一些工作强度大，受力苛刻的凸、凹模，可选用新材料粉末合金钢，如V10、ASP23等，此类材质具有较高的热稳定性和良好的组织状态。 针对以Cr12MoV为材质的零件，在粗加工后进行淬火处理，淬火后工件存在很大的存留应力，容易导致精加工或工作中开裂，零件淬火后应趁热回火，消除淬火应力。淬火温度控制在900-1020℃，然后冷却至200-220℃出炉空冷，随后迅速回炉220℃回火，这种方法称为一次硬化工艺，可以获得较高的强度及耐磨性，对于以磨损为主要失效形式的模具效果较好。生产中遇到一些拐角较多、形状复杂的工件，回火还不足以消除淬火应力，精加工前还需进行去应力退火或多次时效处理，充分释放应力。
铸造工艺基础知识 一、铸造方法 常见的铸造方法有以下几种： 1、砂型铸造：砂型铸造是将原砂和粘结剂、辅助材料按一定比例混 制好以后，用模型造出砂型，浇入液体金属而形成铸 件的一种方法。砂型铸造是应用最普遍的一种铸造方 法。 2、熔模铸造：熔模铸造又称“失蜡铸造”，通常是在蜡模表面涂上数 层耐火材料，待其硬化干燥后，将其中的蜡模熔去而 制成型壳，再经过焙烧，然后进行浇注，而获得铸件 的一种方法。由于获得的铸件具有较高的尺寸精度和 表面粗糙度，所以又称“熔模精密铸造”。 3、金属型铸造：金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金属用重力 浇注法浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。 所以又称“重力铸造”。 4、低压铸造：低压铸造是液体金属在压力作用下由下而上的充填型 腔，以形成铸件的一种方法。由于所用的压力较低， 所以叫低压铸造。 5、压力铸造：压力铸造简称压铸，是在高压作用下，使液态或半液 态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并在压力作用 下凝固而获得铸件的一种方法。
6、离心铸造：离心铸造是将液体金属浇入旋转的铸型中，使液体金 属在离心力的作用下充填铸型和凝固成形的一种铸造 方法。 7、连续铸造：连续铸造是将熔融的金属不断浇入一种叫做结晶器的 特殊金属型中，凝固了的铸件连续不断的从结晶器的 另一端拉出，从而获得任意长度或特定长度铸件的一 种方法。 8、消失模铸造：消失模铸造是采用泡沫气化模造型，浇注前不用取 出模型，直接往模型上浇注金属液，模型在高温下 气化，腾出空间由金属液充填成型的一种铸造方法。 也叫“实型铸造”。 二、零件结构的铸造工艺性分析 零件结构的铸造工艺性通常指的是零件的本身结构应符合铸造生产的要求，既便于整个铸造工艺过程的进行，又利于保证产品质量。 对产品零件图进行分析有两方面的作用：第一，审查零件结构是否符合铸造生产的工艺要求。因为零件的设计者往往不完全了解铸造工艺。如发现结构设计有不合理的地方，就要与有关方面进行研究，在不影响使用要求的前提下，予以改进。这对简化工艺过程、保证质量及降低成本均有极大作用。第二，在既定的零件结构条件下，考虑在铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取相应工艺措施予以避免。 （一）从避免缺陷方面审查铸件结构的合理性