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第一章模具基础知识模具工业是现代制造业的重要组成部分，对国民经济和社会发展有着重要的推动作用。
与普通机械加工或数控加工相比，模具加工具有极大的不确定性。
无论注射、压铸类的高温流动成型，还是常温下冲压类的塑性成形，尽管大多有着几十年以上的研究与应用历史，但往往还是要依靠现场调试经验支持，尽可能使产品达到用户的要求。
模具基本上属于单件生产，其形状复杂，对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有着较高的要求。
模具生产需要具有较高的技术水平，是一个国家或地区机械制造水平的重要标志。
作为现代工业产品生产的主要工艺装备之一，一套模具可以加工出几十万，甚至数百万件制品或零件。
采用模具成形，可以大幅度降低生产成本、提高生产效率。
在确保质量要求的前提下，模具被广泛应用于各行各业。
第一节模具的概念与地位一、模具的概念在工业生产中，采用各种压力机和安装在压力机上的专用工具，通过压力把金属或非金属材料制成所需形状零件或制品的专用工具统称为模具，如图1-1所示。
图1-1 各类模具在日常生产或生活中，大到机床底座、机身外壳，小到一个螺钉、纽扣以及各种家用电器及产品的外壳，无不与模具有着密切的关系。
模具是用来成形物品的工具，是由多种零件构成的，它通过所成形材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。
在冲裁、成形冲压、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金压制、压力铸造，以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压制或注射成形加工过程中，在外力的作用下，使坯料成为具有特定形状和尺寸的制件。
模具具有特定的轮廓或内腔形状，一般可分为凸模、凹模或动模、定模两大部分，在开模时装入坯料或取出制件，合模时使制件与坯料分离或成形。
模具的工作条件较为恶劣。
在使用过程中，常处于急冷、急热或冷热交变的状态。
为保证使用寿命及产品质量，模具材料应具有较高的强度、韧性和耐磨性，热锻时还须具有较高的温度强度和硬度，并进行强韧化热处理。
二、模具在国民经济中的重要地位利用模具成型零件，是一种少切削、无切削、多工序重合的生产方法。
我国考古发现.早在2000多年前.我国已有冲压模具被用于制造铜器.证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先.1953年.长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间.该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具.我国于20世纪60年代开始生产精冲模具.在走过了温长的发展道路之后.目前我国已形成了300多亿元(未包括港.澳.台的统计数字.下同.)各类冲压模具的生产能力.一.冲压模具市场情况我国冲压模具无论在数量上.还是在质量.技术和能力等方面都已有了很大发展.但与国发经济需求和世界先进水平相比.差距仍很大.一些大型.精度.复杂.长寿命的高档模具每年仍大量进口.特别是中高档轿车的覆盖件模具.目前仍主要依靠进口.一些低档次的简单冲模.已趋供过于求.市场竟争激烈.现将2004年我国冲压模具市场情况简介如下:据中国模具工业协会发布的统计材料.2004年我国冲压模具总产出约为220亿元.其中出口0.75亿美元.约合6.2亿元.根据我国海关统计资料.2004年我国共进口冲压模具5.61亿美联社元.约合46.6亿元.从上述数字可以得出2004年我国冲压模具市场总规模约为266.6亿元.其中国内市场需求为260.4亿元.总供应约为213.8亿元.市场满足率为82%.在上述供求总体情况中.有几个具体情况必须说明:一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具.而出口模具大部分是技术含量较低中的中低档模具.因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率.这些模具的发展已滞后于冲压件生产.而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率,二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多.具有一定的竟争力.因此其在国际市场前景看好.2005年冲压模具出口达到1.46亿美元.比2004年增长94.7%就可说明这一点,三是近年来港资.台资.外资企业在我国发展迅速.这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料.因此未能计入上述数字之中.二.冲压模具水平状况近年来.我国冲压模具水平已有很大提高.大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具.为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了.精度达到1-2μm.寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产.表面粗糙度达到Ra≤1.5μm的精冲模.大尺寸(φ≥300mm)精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平.1. 模具CAD/CAM技术状况我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史.由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精神模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统.由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统.上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成.20世纪90年代以来.国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术.国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂.由华中理工大学作为技术依托单位.开发的汽车车身与覆盖模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定.在此期间.一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统.并在模具设计制造中实际应用.取得了显著效益.1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始用于生产.21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及.现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM技术.其中部分骨干重点企业还具备各CAE能力.模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期.降低生产成本.提高产品质量.已成为人们的共识.在[八五".九五[期间.已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术.数控加工的使用率也越来越高.并陆续引进了相当数量CAD/CAM系统.如美国EDS的UG.美国Parametric Technology公司Pro/Engineer.美国CV公司的CADSS.英国DELCAM公司的DOCT5.日本HZS公司的CRADE及space-E. 以色列公司的Cimatron 还引进了AutoCAD CATIA 等软件及法国Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件.国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术/DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD.多数企业已经向三维过渡.总图生产逐步代替零件图生产.且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域.在冲压成型CAE软件方面.除了引进的软件外.华中科技术大学.吉林大学.湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件.并已在生实践中得到成功应用.产生了良好的效益.快速原型(RP)传统的快速经济模具相结合.快速制造大型汽车覆盖件模具.解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具.模具精度低.制件精度低.样样制作难等问题.实现了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制造.它标志着RPM应用于汽车身大型覆盖件试制模具已取得了成功. 围绕着汽车车身试制.大型覆盖件模具的快速制造.近年来也涌现出一些新的快速成型方法.例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术.它们都表现出了降低成本.提高效率等优点.2.模具设计与制造能力状况在国家产业政策的正确引导下.经过几十年努力.现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平.包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用.虽然如此.我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距.这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面.无论在设计还是加工工艺和能力方面.都有较大差距.轿车覆盖件模具.具有设计和制造难度大.质量和精度要求高的特点.可代表覆盖件模具的水平.虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平.模具结构周期等方面.与国外相比还存在一定的差距.标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具.是我国重点发展的精密模具品种.有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具.已基本达到国际水平.但总体上和国外多工位级进模相比.在制造精度.使用寿命.模具结构和功能上.仍存在一定差距. 汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完美.高精度.高效益加工设备的使用越来越广泛.高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多.NC.DNC技术的应用越来越成熟.可以进行倾角加工超精加工.这些都提高了模具面加工精度.提高了模具的质量.缩短了模具的制造周期.模具表面强化技术也得到广泛应用.工艺成熟.无污染.成本适中的离子渗氮技术越来越被认可.碳化物被覆处理(TD处理)及许多镀(涂)层技术在冲压模具上的应用日益增多.真空处理技术.实型铸造技术.刃口堆焊技术等日趋成熟.激光切割和激光焊技术也得到了应用.。
模具技术的发展历程模具工业是国民经济的基础产业，是“百业之母”，是永不衰亡的行业，模具工业的发展水平标志着一个国家工业水平及产品开发能力。
我国模具工业解放后从无到有，在经历了半个多世纪的发展，已有了较大的提高，发展速度十分迅速，目前已初具规模。
近年来，对模具技术的探索和研究取得了可喜的成绩。
我国模具设计与制造技术的发展经历了手工作坊制造阶段、工业化生产阶段和现代化生产阶段。
伴随着计算机技术的快速发展，数字化、信息化模具CAD/CAE/CAM技术和数控加工机床已普遍采用，模具产业正处于高速发展阶段。
虽然我国模具技术水平正在逐步提高，但与工业较为先进的国家相比，仍存在较大的差距，纵观我国的模具工业，既有高速发展的良好势头，又存在模具品种少、精度低、结构欠合理、寿命短等一系列的不足，无法满足整个工业迅速发展的迫切要求。
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。
随着我国加入WTO,我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。
模具设计的分类模具总体上可分为两大类：金属材料制件成形模具，如冲压模具、锻造模具、压铸模具、挤压模具、拉丝模具、粉末冶金模具等；非金属材料制件成形模具，如塑料注射，橡胶制件、玻璃制件和陶瓷制件成形模具等。
模具的具体分类方法很多，如按模具结构形式分，冲压模具可分为简单模、连续模和复合模；注塑模具可分为单分型面和双分型面注塑模具等；按工艺性质分，冲压模具可分为冲孔模、落料模、拉深模、弯曲模；注塑模具可分为压塑模、传递模、注射模等。
除部分板料冲压以外，上述各种模具都属于型腔模，因为它们一般都是依靠三维模具型腔使材料成形的。
模具设计内容模具设计是随工业产品零件的形状、尺寸与尺寸精度、表面质量要求以及成型工艺条件的变化而变化的，所以每副模具都必须进行有创造性的设计；因此模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、零件图设计四个阶段。
模具制造技术一．模具的概念通俗的讲，模具就是作为模型的工具。
严格的讲，模具是工业产品生产用的工艺装备，主要应用于制造业和加工业。
二．模具制造技术的发展史我国模具制造技术是随着现代化工业建设而发展。
20世纪50年代以前，我国的工业基础非常薄弱，大部分工业产品不能自行生产，因而所需模具很少，模具工业和模具制造技术受到限制。
当时国内需要的少量模具只有少数企业和作坊可以仿制，主要依靠模具钳工凭个人技艺制造一些简单的模具。
50年代以后，随着国民经济建设高潮的到来，各种工业产品生产所需要的模具日益曾多。
当时，主要停留在参照外国模具图样进行加工，且多为单工序模具、简单的复合模具、少工序的级进模和机外脱模的塑料压缩模。
直到1956年，模具制造开始采用成形磨削加工，模具结构采用拼块方式，初步解决了模具钳工手工作业和热处理形变问题。
自1959年起，电火花成型加工机床开始应用于模具生产，采用成形磨削方法加工凸模和电极，用电火花成形方法加工凹模、卸料板型孔，使模具制造技术水平又有较大提高。
1963年，国内研制成功电火花线切割加工机床，从而可以加工更为复杂、精密的冲载模，大大减轻了模具钳工的手工作业，并用于加工塑料模、压铸模的型孔。
这一技术的应用时我国模具制造技术发展的又一重要里程碑。
近年来，改革开放和国民经济的高速发展，推动了模具技术和模具工业的新发展，模具的品种、精度和数量都有了很大的发展。
一些先进、精密和高度自动化的模具加工设备（如数控仿形铣床、数控加工中心、精密坐标磨床、连续轨迹数控坐标磨床、高精度低损耗数控电火花成形加工机床、慢走丝精密电火花线切割机床、精密电解加工机床、挤压研磨机等）使模具制造技术更是登上一个新的台阶。
到目前为止，我国已制定了冲压模、塑料模、压铸模和模具基础技术等50多项国家标准、近300个标准号。
三．模具制造要求1.制造精度高模具的精度主要由制件精度和模具结构要求决定。
一般情况下，模具工作部分的精度通常要求高于制件精度2~3级。
毕业设计（论文）模具设计综述专业：______机械电子工程___________姓名：______李政锦__________模具设计综述、进入21世纪以来，模具技术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。
随着塑料制品复杂程度和精度要求的提高以及生产周期的缩短，主要依靠经验的传统模具设计方法已不能适应市场的要求。
模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑胶工业的迅速发展以及塑胶制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等部门的推广应用，产品对模具的要求越来越高，传统的模具设计方法以无法适应产品更新换代和提高质量的要求。
电脑辅助工程（CAE）技术已成为塑胶产品开发、模具设计及产品加工中这些薄弱环节的最有效的途径。
同传统的模具设计相比，CAE技术无论在提高生产率、保证产品质量还是在降低成本、减轻劳动强度等方面，都具有很大优越性。
一、模具的国内外发展史1、模具的国内发展史模具技术的起源可以追溯到我国古代。
在我国原始社会末期就出现了青铜器，这标志着我国古代采用模型塑造产品的技术已经有了一定的水平，但当时的模型塑造技术主要用在兵器的制造中。
1986年，四川广汉三皇堆发掘的两个发掘出的两个商代祭祀坑出土了近千件精绝伦的珍贵文物，其中有大小不同的青铜器人头像等，这表明我国在商代已经开始使用模具来成型青铜物具。
到春秋战国时期，各种农作器具、战争武器的制作，是模具技术的运用渐趋成熟。
1998年底，从秦岭底下宫殿军备库陪葬坑中出土的秦剑、矛、车马等其他军用装备证明：到了秦朝时期，青铜兵器的铸造技术、规模及铸后的加工技术已经到达到了较为先进的水平。
20世纪上半叶，我国工业基础薄弱，模具用的很少。
抗战时期，大都是私人开办的模具作坊在加工，制作一些简易模具。
模具技术的传承也一般是以有经验的钳工师傅手把手带徒弟的方式进行。
抗战胜利后经济萧条。
工业水平底下，汽车工业仅做些维修工作，对模具的需求量都很小。
模具存在的意义与发展史01模具概述模具是制造业的重要基础工艺装备，主要用于高效大批量生产工业产品中的有关零部件和制件，是装备制造业的重要组成部分。
其产业关联度高，技术、资金密集，是制造业各有关行业产业升级和技术进步的重要保障之一。
模具制造水平已经成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，也是一个国家的工业产品保持国际竞争力的重要保证之一。
02模具的定义模具被称为“工业之母”，是对原材料进行加工，赋予原材料以完整构型和精确尺寸的加工工具，主要用于高效、大批量生产工业产品中的有关零部件。
模具是强迫金属或非金属成型的工具，是工业生产中必不可少的关键工艺装备。
使模具批量生产的制件具有高效率、高一致性、低耗能耗材、精度和复杂程度较高等优点，因而被广泛的运用于机械、电子、汽车、信息、航空、航天、轻工、军工、交通、建材、医疗、生物、能源等行业，上述行业中约60%~80%的零部件需要依靠模具加工成型。
因此，模具制造水平不仅是衡量一个国家制造水平高低的重要指标，而且在很人程度上决定着该国产品的质量、效益和新产品开发能力。
模具工业的高速发展可给予制造业强有力的支撑，模具工业的产业带动比例大约是1:100，即模具产业发展1亿元，可带动相关产业发展100亿元。
目前各工业发达国家均非常重视模具制造业的发展，不仅因为模具行业在各国机械工业中所占比例较高，更在于模具工业可为新技术和新产品的开发和应用提供重要的加工工具和技术支撑。
因此，模具工业在欧美等工业发达国家被称之为“点铁成金”的“磁力工业”03模具分类根据加工对象和加工工艺的不同，模具可以分为冲压模具、塑料模具、铸造模具、锻压模具、橡胶模具、粉末冶金模具、拉丝模具、无机材料成型模具等;其中冲压模具、塑料模具、铸造模具、锻压模具和橡胶模具是最主要五类模具。
根据成型方法的不同，模具可分为注射模、冲压模、压铸模、锻压模;根据加工精度不同，模具可分为普通精度模具和精密模具。
根据成型材料不同，模具可分为金属模具和非金属模具，其中塑料模具是最主要的非金属模具，占模具行业总产值45%以上:根据成型方法的不同，则可分为注射模、冲压模、压铸模、锻压模:根据加工精度不同，最终可将模具分为普通精度模具和精密模具两人类，一般认为，模具误差在±2un内的即可称为精密模具。
中国模具制造行业发展历程1956年至1960年代初期，中国模具制造行业起步阶段。
当时，为了满足国家新兴工业的发展需要，中国一些大型的国营企业开始试制模具，并引进了一些先进的模具设备。
1965年至1976年是中国模具制造行业的黄金时期。
在这个时期，中国开始了一系列重大的工业化计划，需要大量的模具支持。
中国政府积极鼓励模具行业的发展，并提供了大量的政策支持和资金投入。
一些国有模具生产企业建立，模具设备的引进和技术的研发也逐渐成熟。
从而推动了模具制造行业的迅速发展。
1980年代初至1990年代初，中国模具制造行业进入调整时期。
此时，国有企业开始面临一系列的和调整，一些小型私人模具企业开始不断涌现。
这些私营企业采用了一些先进的管理理念和技术手段，逐渐发展壮大，对传统的国有模具企业构成了一定的竞争压力。
1990年代中期至2000年代初期，中国模具制造行业加速发展。
随着经济体制的继续推进，中国产品市场需求不断增长，对模具的需求也随之增加。
此时，中国的模具制造技术水平逐渐提高，产品质量和生产效率得到了很大的提升。
同时，一些模具制造企业开始向国际市场拓展，产品出口量逐年增加。
2000年至今，中国模具制造行业的发展进入了新的阶段。
中国政府继续加大对模具行业的支持力度，出台了一系列的优惠政策和措施，鼓励企业加大研发投入，提高自主创新能力。
模具行业的国际竞争力也逐渐增强，中国模具产品已经进入全球市场，并占据了一定的市场份额。
同时，一些高端模具制造企业开始崛起，为中国模具行业的高质量发展注入了新的活力。
总的来说，中国模具制造行业经历了起步、发展、调整和加速发展四个阶段。
目前，中国模具制造业已经成为世界上最大的模具制造国家之一，并且在产品质量、生产规模和技术创新等方面取得了巨大的进步和成就。
未来，中国模具制造行业仍将面临着一系列的挑战和机遇，需要加强技术创新、人才培养等方面的努力，推动模具行业的可持续发展。
模具概论知识点总结一、模具的定义和分类1. 模具的定义模具是一种用于成型制品的工件或零部件的工装。
它是一种专用的工具，用于在机床上进行金属切削，以便将原材料加工成一定形状和尺寸的零部件。
模具通常包括上模和下模两部分，通过模具的设计和制造可以批量生产出相同的零部件，确保产品质量和生产效率。
2. 模具的分类根据其功能和用途，模具可以分为数种不同的类型，主要包括注塑模具、压铸模具、冲压模具、塑料模具、橡胶模具等。
注塑模具是用于生产注塑制品的工具，其主要特点是可以在一定的压力和温度下将原料注入模具中进行成型。
压铸模具是制造压铸产品的工具，主要适用于铝合金、镁合金、锌合金等金属材料的生产。
冲压模具主要用于冲压成型，可以将金属板材通过压力成型成各种不同形状的零部件。
塑料模具主要用于塑料制品的生产，可以制造各种不同形状和尺寸的塑料制品。
橡胶模具用于橡胶制品的生产，可以制造橡胶密封件、橡胶管件等产品。
二、模具的设计与制造1. 模具设计模具设计是模具制造的重要环节，其主要目的是确定模具的结构和尺寸，以满足成品的要求。
模具设计包括模具结构设计、零部件设计、材料选择、热处理等多个方面。
在模具设计中，需要考虑产品的尺寸、形状、材料、成型工艺等因素，以确保模具的质量和生产效率。
2. 模具制造模具制造是将设计好的模具图纸转化为实际的模具零件和组合，其主要包括车、磨、铣、刨、磨、钻等工艺。
模具制造需要选用合适的材料和工艺，以确保模具的质量和稳定性。
模具制造中还需要进行严格的尺寸检查和质量控制，以确保模具的精度和可靠性。
三、模具的应用与发展1. 模具的应用模具在现代工业生产中有着广泛的应用，几乎所有的制造行业都需要用到模具，例如汽车、电子、家电、航空航天等领域。
模具的应用可以大大提高产品的生产效率和质量，减少人工成本，提高自动化程度。
因此，模具在工业生产中扮演着重要的角色。
2. 模具的发展随着科技的不断进步和工业生产的发展，模具制造技术也在不断发展和改进。
