模具制造工艺

概 述

模具是工业生产中使用极为广泛的工艺装备之一，也是发展工业的基础。模具是成形金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等制件的基础工艺装备，是工业生产中发展和实现少无切屑加工技术不可缺少的工具。模具是一种高效率的工艺设备，用模具进行各种材料的成型，可实现高速度的大批量生产，并能在大量生产条件下稳定的保证制件的质量、节约原材料。因此，在现代工业生产中，模具的应用日益广泛，是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。许多现代工业的发展和技术水平的提高，在很大程度上取决于模具工业的发展水平。

为了实现工业现代化今后的模具发展趋势大致包括以下几方面：

1、发展高效模具。对于大批量生产用模具，应向高效率发展。如为了适应当前高速压力机的使用，应发5冲模的工作部分零件必须具备的性能展多工位级进模以提高生产效率。

2、发展简易模具。对于小批量生产用模具，为了降低成本、缩短模具制造周期应尽量发展薄板冲模、聚氨酯模具、锌合金、低熔点合金，环氧树脂等简易模具。

3、发展多功能模具。为了提高效率和保证制品的质量，要发展多工位级进模及具有组合功能的双色、多色塑料注射模等。

4、发展高寿命模具。 高效率的模具必然需要高寿命，否则将必然造成频繁的模具拆卸和整修或需要更多的备模。为了达到高寿命的要求，除模具本身结构优化外，还要对材料的选用和热处理、表面强化技术予以开发和创新。

5、发展高精度模具。计算机硬件，软件以及模具加工，检测技术的快速发展使得精锻模具CAD/CAM/CAE一体化技术成为锻造企业切实可行的技术。精密，高效是现代锻造业的发展趋势；应用该技术的实践表明，只有基于效率的模具CAD/CAM/CAE…CAX平台才能实现精锻件及其模具的高效率开发。

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模具的发展与现状

模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品。

也是高新技术产业的重要领域，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志，随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高，目前我国模具工业的发展步伐日益加快，“十一五期间”产品发展重点主要应表现在：

第一章 绪 论

本章教学主要内容：模具技术的发展及发展趋势；模具制造的要求；过程和方法；

教学重点：模具制造的基本要求和特点；模具制造的工艺过程；模具零件的主要加工方法；

教学难点：学会分析模具制造的工艺过程。

1.1 模具制造技术的现状与发展

1.1.1 我国模具制造技术的现状

在现代工业生产中，模具是重要的工艺装备之一。随着科学技术的发展，工业品的品种和数量不断增加，产品的改型换代加快，对产品质量和外观不断提出新的要求，对模具的质量的要求越来越高。模具设计与制造水平的高低，直接影响着国民经济的发展，世界上工业发达的国家，模具工业发展迅速，模具总产值超过机床工业的总产值，发展速度超过了机床、汽车、电子等工业，是国民经济的基础工业之一。模具技术，特别是制造精密、复杂、大型长寿命模具的技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。

目前，我国的模具行业生产厂家数千个，职工有50万人，每年能生产百万套模具。模具制造技术从过去只能制造简单模具已发展到可以制造大型、精密、复杂、长寿命的模具。但总体还存在着制造的模具品种少、精度差、寿命短、生产周期长的弊端，精密、复杂、大型模具很多因为国内制造困难，也不得不从国外进口。为了尽快发展我国的模具工业，国家已经采取了许多具体措施，如给专业模具厂投入技术改造资金，将模具列为国家规划重点科技攻关项目，派有关工程技术人员出国考察，引进国外模具先进技术，制定有关的模具标准等。近几年我国的模具工业发展较快，模具制造水平也在逐步提高。

在冲压模具方面，我国设计和制造的电动机定/转硅钢片硬质合金多工位自动级进模，电子、电器行业用的50余工位的硬质合金多工位自动级进模等，都达到了国际同类模具产品的技术水平。凹模镶件的重复定位精度<0.005mm，步距精度<0.005mm，模具成形表面粗糙度达到0.4-0.1mm。

在塑料模具方面，能设计制造汽车保险杠及整体仪表盘大型注射模具，模具重达几十吨，模具尺寸精度可达到10mm，型腔表面粗糙度Ra=0.1mm，型芯表面粗糙度Ra=3.2 mm，模具寿命达到30万次以上，达到国际同类模具产品的技术水平。

模具加工工艺流程

[信息来源:2010-2-2]

开料：前模料、后模模料、镶件料、行位料、斜顶料；

开框：前模模框、后模模框；

开粗：前模模腔开粗、后模模腔开粗、分模线开粗；

铜公：前模铜公、后模铜公、分模线清角铜公；

线切割：镶件分模线、铜公、斜顶枕位；

电脑锣：精锣分模线、精锣后模模芯；

电火花：前模粗、铜公、公模线清角、后模骨位、枕位；

钻孔、针孔、顶针；

行位、行位压极；

斜顶

复顶针、配顶针；

其它：①唧咀、码模坑、垃圾钉（限位钉）；②飞模；③水口、撑头、弹簧、运水；

省模、抛光、前模、后模骨位；

细水结构、拉杆螺丝拉钩、弹簧

淬火、行位表面氮化；

修模刻字。

模具设计知识

一、设计依据

尺寸精度与其相关尺寸的正确性。

根据塑胶制品的整个产品上的具体要和功能来确定其外面质量和具体尺寸属于哪一种：

外观质量要求较高，尺寸精度要求较低的塑胶制品，如玩具；

功能性塑胶制品，尺寸要求严格；

外观与尺寸都要求很严的塑胶制品，如照相机。

脱模斜度是否合理。

脱模斜度直接关系到塑胶制品的脱模和质量，即关系到注射过程中，注射是否能顺利进行：

脱模斜度有足够；

斜度要与塑胶制品在成型的分模或分模面相适应；是否会影响外观和壁厚尺寸的精度； 是否会影响塑胶制品某部位的强度。

二、设计程序

对塑料制品图及实体（实样）的分析和消化：

a、制品的几何形状； b、尺寸、公差及设计基准；

c、技术要求； d、塑料名称、牌号 e、表面要求

型腔数量和型腔排列：

a、制品重量与注射机的注射量； b、制品的投影面积与注射机的锁模力；

c、模具外形尺寸与注射机安装模具的有效面积，（或注射机拉杆内间距）

d、制品精度、颜色； e、制品有无侧轴芯及其处理方法；

f、制品的生产批量； g、经济效益（每模的生产值）

型腔数量确定之后，便进行型腔的排列，即型腔位置的布置，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、镶件及型芯的设计、热交换系统的设计，以上这些问题又与分型面及浇口位置的选择有关，所以具体设计过程中，要进行必要的调整，以达到比较完美的设计。

简述模具制造工艺路线

模具是工业生产中不可或缺的重要工具，它的制造工艺路线是一个复杂的过程，需要经过多个环节的加工和处理。本文将从模具制造的基本流程、工艺路线、加工方法和质量控制等方面进行详细介绍。

一、模具制造的基本流程

模具制造的基本流程包括设计、加工、热处理、装配和调试等环节。其中，设计是模具制造的第一步，它是整个制造过程的基础。设计师需要根据客户的要求和产品的特点，绘制出模具的图纸和工艺流程。加工是模具制造的核心环节，它包括铣削、钻孔、车削、磨削、电火花加工等多种加工方法。热处理是为了提高模具的硬度和耐磨性，常用的热处理方法有淬火、回火、正火、淬硬等。装配是将加工好的零部件组装成完整的模具，调试是为了检验模具的质量和性能是否符合要求。

二、模具制造的工艺路线

模具制造的工艺路线是一个复杂的过程，需要经过多个环节的加工和处理。一般来说，模具制造的工艺路线包括以下几个步骤：

1.设计：根据客户的要求和产品的特点，绘制出模具的图纸和工艺流程。

2.加工：根据设计图纸，进行铣削、钻孔、车削、磨削、电火花加工等多种加工方法，制造出模具的各个零部件。

3.热处理：将模具的零部件进行淬火、回火、正火、淬硬等热处理方法，提高模具的硬度和耐磨性。

4.装配：将加工好的零部件组装成完整的模具，包括模具的上模、下模、导柱、导套、顶针、顶针座等零部件。

5.调试：对装配好的模具进行调试，检验模具的质量和性能是否符合要求。

三、模具制造的加工方法

模具制造的加工方法包括铣削、钻孔、车削、磨削、电火花加工等多种方法。其中，铣削是模具制造中最常用的加工方法之一，它可以用来加工平面、曲面、凸轮等各种形状的零部件。钻孔是用来加工孔洞的方法，车削是用来加工圆柱形零部件的方法，磨削是用来加工高精度零部件的方法，电火花加工是用来加工硬度高、形状复杂的零部件的方法。

四、模具制造的质量控制

模具制造的质量控制是确保模具质量和性能符合要求的重要环节。在模具制造过程中，需要进行多次检验和测试，以确保模具的质量和性能符合要求。常用的质量控制方法包括尺寸检验、硬度检验、表面质量检验、装配检验等。此外，还需要对模具进行试模和调试，以确保模具的性能和使用效果。