《模具制造工艺》PPT课件

促进产业发展
模具设计作为制造业的重要基础，对于推动相关产业的发展具有重要意义，特别是在汽车 、航空、能源等领域，模具设计的技术水平和创新能力已经成为衡量一个国家制造业水平 的重要标志。
模具设计的流程
初步设计
详细设计
绘制图纸
审核与修改
根据产品需求和工艺要求，进 行初步的模具结构设计，确定 模具的基本布局和功能模块。
材料的强度决定了模具的承载能力和 抗变形能力，应根据锻造压力和模具 尺寸选择具有足够强度的模具材料。
韧性
材料的韧性决定了模具的抗冲击能力 和抗疲劳性能，应根据锻造工艺的要 求选择具有良好韧性的模具材料。
材料热处理与表面处理
热处理
通过改变模具材料的内部组织结 构，提高其力学性能和延长使用 寿命。常见的热处理工艺包括淬 火、回火、表面强化处理等。
《锻造模具设计》 PPT课件
目录
CONTENTS
• 锻造模具设计概述 • 锻造模具材料选择 • 锻造模具结构设计 • 锻造模具制造工艺 • 锻造模具应用实例
01 锻造模具设计概述
定义与特点
定义
锻造模具是用于金属材料成型的工具 ，通过模具的精确设计和制造，可以 实现金属材料的塑性变形，从而得到 所需形状和性能的零件。
表面处理技术
为了提高模具的耐磨性和抗腐蚀性， 需要进行表面处理，如喷涂、渗碳等 。
装配与调试技术
将各部件组装在一起，并进行调试， 需要采用合适的装配和调试技术，确 保模具工作正常、性能稳定。
模具制造中的常见问题及解决方案
加工精度不足
热处理变形
可以通过采用高精度加工设备和工艺来提 高加工精度。
可以采用先进的热处理技术和设备，控制 热处理过程中的温度和时间，减少热处理 变形。

• ② 工具钢：用于制造各种工具，包括碳素工具 钢、合金工具钢和高速工具钢。
• ③ 特殊用途钢：具有特殊物理、化学性能和 作为特殊用途的钢。如不锈钢、耐热钢、磁 性材料和电热合金等。
4
• 4〕钢的其他分类方法，指除上述分 类方法外的分类方法。按炼钢方法不 同分为平炉钢、转炉钢和电炉钢；按 浇注前脱氧程度不同分为镇静钢、沸 腾钢和半镇静钢；按金相组织不同分 为奥氏体钢、马氏体钢和碳素体钢。
Auto Quenching & Tempering Lines of 500kg/h & 1000kg/h
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热处理设备 Heat Treatment
Equipments
500kg/h 等温正火自动生产线
500kg/h Auto Thermal Normalization Line
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锻造概述
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（2〕钢的常用热处理
• 钢的热处理工艺很多，但常见的有以下几种。 • 1〕退火 把钢加热到一定温度〔Ac3以上），保
温一段时间，然后随炉缓慢冷却，从而得到接近 平衡组织的一种热处理方法。 • 退火的目的是消除锻件、铸件、焊接件的内应力， 降低硬度，提高塑性，改善切屑性能，防止变形 等。根据材质、目的及要求不同，常用的退火方 法有：扩散退火、完全退火、球化退火、等温退 火、去应力退火、再结晶退火等。
6
• 3〕碳素工具钢的牌号有T7、T8、T9、T10、T11、 T12、T13等。牌号中的数字表示含碳量是千分之 几，牌号后加A者为高级优质碳素工具钢。
• 4〕合金结构钢有40Cr、35CrMo、40CrNi、 38CrMoAl等。牌号中的前两位数字表示平均含碳 量是万分之几。合金元素平均含量小于1.5％时， 只标出合金元素，其后面不标明含量；平均含量 大于1.5％、2.5％、3.5％、4.5％等时，应该在 该元素后面相应地标出2、3、4、5等。

弯曲成型技术
弯曲成型技术是将金属板材通过弯曲加工形成所需形状的一 种成型方法。
弯曲成型技术广泛应用于各种金属制品的制造，如门窗、家 具、厨具等。弯曲成型过程中，金属板材在模具的作用下发 生弯曲变形，形成所需的形状。
拉伸成型技术
拉伸成型技术是将金属板材通过拉伸加工形成所需形状的 一种成型方法。
拉伸成型技术广泛应用于各种金属制品的制造，如饮料罐 、食品罐等。拉伸成型过程中，金属板材在模具的作用下 发生拉伸变形，形成所需的形状。
02
钣金模具成型广泛应用于汽车、 家电、航空航天等制造业领域， 是实现产品结构化和轻量化的重 要手段。
钣金模具成型的工艺流程
准备材料
选择合适的金属板材 ，并进行表面处理， 如清洗、涂油等。
设计模具
根据产品需求，设计 相应的模具结构，包 括凹模、凸模、下模 等。
模具安装
将设计好的模具安装 到冲压机或弯曲机上 ，并进行调整和校准 。
应用智能技术，实现自动化、 数字化、智能化生产。
高品质要求
对产品精度、表面质量、稳定 性等方面要求更高。
环境友好性
减少对环境的负面影响，实现 绿色制造和可持续发展。
技术创新与展望
新型材料的应用
采用高强度、轻质、耐腐蚀等新型材料，提 高产品性能。
人工智能与机器学习的应用
通过人工智能和机器学习技术，优化模具设 计和生产过程。
拉伸设备
拉伸设备是用于对金属板材进行拉伸 加工的设备，主要应用于各种拉伸钣 金件的制造。
VS
拉伸设备通常由拉伸机、模具和夹具 等组成，通过拉伸力将金属板材拉伸 成所需的形状。拉伸设备的拉伸力和 模具设计对拉伸质量有着重要影响。
局部成型设备
局部成型设备是用于对金属板材进行局部成型加工的设备，主要应用于各种局部成型钣金件的制造。

任务实施
(7)工件进行淬火、回火热处理，调整零件的性能，使 硬度达到要求。
(8) 采用平面磨削，精磨工件外表面，至图样要求的形 状和尺寸精度。一般外形尺寸尽量控制在上极限尺寸,留 适当的余量，便于后续的修正与调整。
(9)根据型腔要求，电火花放电成形加工内表面。一般 应尽量加工至下极限尺寸,留适当的余量(如果型腔需镀层， 还应考虑镀层厚度)，便于研磨、抛光及后续的修正。
任务实施
一、工艺分析
注塑模型腔是注塑模中主要的工作零件之一。型 腔的铣削加工和电火花成形加工是塑料模具成形零件 必不可少的加工工序；对具有复杂空间曲面型腔的铣 削,通常采用数控铣床或加工中心；电火花成形加工常 放在对型腔淬火与回火后作为精加工。所以这两道加 工工序是型腔加工工艺过程中比较关键的工序。
(退火)→半精加工→调质→精加工→光整加工+火焰淬火、渗 氮、镀铬、镀钛→装配前修整。
工艺特点：成形零件尺寸精度有一定的要求,但钢材硬度要 求不高。
相关知识
（3）工艺路线：备料（锻件）→热处理（正火）→粗 加工→热处理（退火）→半精加工→表面处理（渗碳）→ 热处理（淬火与回火）→光整加工+表面处理（镀铬等） →装配前修整。
相关知识
2．典型工艺路线
注塑模成形零件的加工工艺过程和各工序的安排通常根 据成形零件的要求和特点有四种情况可供选择。
(1)工艺路线：备料（锻件）→退火→粗加工→ 热处理 （退火)→半精加工→淬火与回火→精加工→光整加工→表面 处理（渗氮、镀铬、镀钛等）→装配前修整。
工艺特点：成形零件的尺寸精度要求较高,钢材全淬硬。 (2)工艺路线：备料（锻件）→退火→粗加工→ 热处理
工艺特点：成形零件的尺寸精度要求不高,但要求钢材 全淬硬。

第10章 冲压模具制造工艺
10）凸模装配后的垂直度应符合表10-11的规定。
11）凸模、凸凹模等与固定板的配合一般按GB/T1800.4-1999中的H7/n6 或H7/m6选取。 12）质量超过20kg的模具应设吊环螺钉或起吊孔，确保安全吊装。起吊 时模具应平稳，便于装模。吊环螺钉应符合GB/T825-1988的规定。
第10章 冲压模具制造工艺
第10章 冲压模具制造工艺
10.1 冲压模具制造工艺要点 10.2 冲压模具成形零件的加工 10.3 冲压模具的装配 10.4 冲压模具的试模
第10章 冲压模具制造工艺
10.1 冲压模具制造工艺要点
10.1.1 冲裁模制造工艺要点 1. 冲裁凸模和凹模的制造工艺要点
凸、凹模一般应该满足以下几点要求： ① 结构合理； ② 高的尺寸精度、形位精度、表面质量和刃口锋利； ③ 足够的刚度和强度； ④ 良好的耐磨性； ⑤ 一定的疲劳强度。第10章 冲压模具造工艺4. 拉深凹模的加工
第10章 冲压模具制造工艺
第10章 冲压模具制造工艺
10.3 冲压模具的装配
10.3.1 冲压模具装配的技术要求
1）装配好的冲模，其闭合高度应符合设计要求。 2）模柄（活动模柄除外）装入上模座后，其轴心线对上模座上平面的垂 直度误差，在全长范围内不大于0.05mm。 3）导柱和导套装配后，其轴心线应分别垂直于下模座的底平面和上模座 的上平面，其垂直度误差应符合模架分级技术指标的规定，见表10-9。
对于较大的凹模孔，预铣的目的，一是防止线切割加工后 应力突然释放而导致模具开裂，一是可以使刃口部分充分 淬火，即淬透，特别对于较厚的凹模板。 3）非圆形镶拼结构凹模：加工毛坯料，磨安装面和基准面 ，钳工划线加工安装孔，铣刃口下端排料斜度部分，淬火 ，磨安装面和基准面至尺寸要求，线切割或坐标磨凹模成 形面，抛光，磨刃口。

精度
模具设计需要考虑细致的尺 寸和形状，以保证成品的精 确度。
耐用性
模具应具备足够的耐用性， 以承受长时间的使用和制造 过程中的高温和压力。
易于维护
模具设计应考虑易于维护和 清洁，以保证长时间的稳定 生产。
模具制造工艺流程
1
设计
根据产品要求和模具功能，进行详细的设计和构造。
2
பைடு நூலகம்
加工
使用机械设备对模具材料进行切削、冷加工等工艺。
《玻璃制造模具介绍》 PPT课件
玻璃制造中模具的重要性，影响着产品的质量和生产效率。
常见的玻璃制造模具类型介绍
玻璃瓶模具
用于制造各种形状和尺寸的玻璃 瓶，包括饮料瓶、香水瓶等。
玻璃器皿模具
用于制造玻璃杯、碗、盘等各种 家居和餐饮用品。
汽车玻璃模具
用于制造汽车前后挡风玻璃等汽 车玻璃配件。
模具的设计原则和要求
及时清洁
定期清洁和维护模具，避免 污染和积聚物对制品质量的 影响。
润滑保养
使用润滑剂保持模具的良好 运行状态，延长使用寿命。
定期检测
定期检测模具的磨损和损坏 情况，及时修复和更换。
模具在玻璃制造中的应用案例
商品名称 饮料瓶 玻璃杯 汽车前挡风玻璃
模具类型 玻璃瓶模具 玻璃器皿模具 汽车玻璃模具
3
调试
安装模具并进行调试，保证模具的准确度和稳定性。
模具制造材料选择和特点
钢模具
具有优秀的硬度和耐磨性，适用 于大批量生产和高要求的制造工 艺。
铝模具
具有良好的导热性和轻巧性，适 用于小批量生产和较简单的制造 工艺。
硅胶模具
具有优异的弹性和耐高温性，适 用于复杂形状和精细结构的制造 工艺。
模具保养与维护

挤出机头设计原则
1.内腔呈流线型 为了使塑料熔体能沿着机头中的流道
均匀平稳地流动而顺利挤出，机头的内腔 应呈光滑的流线型。 2.足够的压缩比 为使制品密实和消除因分流器支架造 成的结合缝，根据制品和塑料种类不同， 应设计足够的压缩比。
挤出机头设计原则
3.正确的截面形状和尺寸
由于塑料的物理性能和压力、温度等因素引起的 离模膨胀效应，及由于牵引作用引起的收缩效应使 得机头的成型区截面形状和尺寸并非塑件所要求的 截面形状和尺寸，因此设计时，要对口模进行适当 的形状和尺寸补偿，合理确定流道尺寸，控制口模 成型长度，获得正确的截面形状及尺寸。
2.直角式挤管机头 其用于内径定径的场合，冷却 水从芯棒中穿过。成型时塑料熔体包围芯棒并产生 一条熔接痕。熔体的流动阻力小，成型质量较高。 但机头结构复杂，制造困难。
管材挤出机设计
3.旁侧式挤管机头 其与直角式挤管机头 相似，其结构复杂。
三种机头的特征
机头类型 项目特征
直通式
挤出口径
适用于小口径管材
挤出模具结构的阐述
1、口模3是用来成型塑件的外表面的,芯棒4用来成型塑件的内表面的,所 以口模和芯模决定了塑件的截面形状｡
2.过滤网和过滤板 过滤网9的作用是将塑料熔体由螺旋运动转变为直线运动,过滤杂质,并形
成一定的压力;过滤板又称多孔板, 同时还起支承过滤网的作用｡ 3.分流器和分流器支架 4、分流器6(又称鱼雷头)使通过它的塑料熔体分流变成薄环状以平稳地
(1)芯棒的外径 芯棒的外径由管材的内径决定， 但由于与口模结构设计同样的原因，即离模膨胀和 冷却收缩效应，所以芯棒外径的尺寸不等于管材内 径尺寸。根据生产经验，可按式(5-4)计算：
d= D-2e
（5-4）

或块料（预先压制成橡胶垫）。
注塑模具基础知识
模具的分类 注塑原理介绍 注塑模具介绍 常见注塑模具类型 模具设计过程 模具加工工艺 模具修改方式
模具设计流程
NG
客户产品
模具报价 2D出图
吊模孔位置图
注塑模具介绍－其他辅助系统
撬模坑：一般在模板的四个角的断差，主要为方便模具拆 装，尤其是公模板一定要有，因为在模具从成形机上下来 时，型腔压力会小于外接大气压，加上塑胶粘结，就必须 将模具撬开
注塑模具介绍－其他辅助系统
挡尘板：顶出板的运动，需要一定的空间， 在模具上这部分是开放的，很容易掉进其 他东西，如扳手，料头等，加工模具卡死。 这时在模具的上表面安装一块板遮挡以下， 就是挡尘板
水路
产品
冷却系统：模具本身就是一个大的冷却系统。 为了更好的冷却，通常在模具上加工出一组或 者几组水路。冷却水路距离产品一般两倍的水 路直径。冷却水不一定都是冷水，看模温来定， 也可以是100度的水，有的时候需要用热油冷却。
注塑模具介绍－排气系统
排气槽
排气系统：各个零件之间的配合间隙就是模具的排气系统， 当这些间隙不能满足要求时，就需要额外加排气槽排气，如 上图所示排气槽。有时，需要在模具的特殊位置用烧结金属 （蜂窝煤式金属合金）制作排气入子。
双色模
双色模是在一台成型机上通过旋转，平移 公模部分，与不同的母模部分合模成型， 成型机分别注射同一材质不同颜色或者不 同材质的塑料，从而成型出多样性的产品。
双色模具也可以看成是一套普通模具外加 一套嵌件模。
两种颜色模具一般都是两套母模仁，一套 公模仁。
双色模
双色模的优点：
双色模可以成型不只两种不同的塑料，可为多 色。
热流道
热流道模具的变形：可以将热嘴进到冷流道上，转换成热 转冷模式，热流道可以将顶出系统设置在母模侧，也就是 倒装模具（双色模中比较常用）。

三、数控加工的特点与应用
(4)提高可靠性 数控系统比较贵重，用户期望发挥投资效 益，要求设备可靠，特别是对要用在长时间无人操作环境 下运行的数控系统，可靠性成为人们最为关注的问题。 (5)具有更高的通信功能 为适应FMC、FMS以及进一步联 网组成CIMS的要求，一般的数控系统都具有RS—232C和R S—422高速串行接口，高档的数控系统应具有DNC接口。 (6)具有开放性 传统的数控系统是一种专用封闭式系统， 各个厂家的产品之间以及与通用计算机之间不兼容，维修、 升级困难，越来越难以满足市场对数控技术的要求。
成形磨床、连续轨迹坐标磨床 三种。加工中心:加工中心机床 即是多工序可自动换刀的数控 镗铣床。
二、数控机床的工作原理与分类
1.数控机床的工作原理
图4-1 数控机床的组成
二、数控机床的工作原理与分类
2.数控机床的组成 (1)控制介质 控制介质是用于记载各种加工信息(如零件加 工的工艺过程、工艺参数和位移数据等)的媒体，经输入装 置将加工信息送给数控装置。 (2)数控装置 数控装置是数控机床的核心，它的功能是接 受输入装置输入的加工信息，经过数控装置的系统软件或 逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理之后，发出相应的脉 冲送给伺服系统，通过伺服系统控制机床的各个运动部件 按规定要求动作。
二、数控机床的工作原理与分类
(2)金属成形类 属于此类的有数控折弯机、数控弯管机、 数控冲床、数控旋压机等。 (3)特种加工类 属于此类的有数控电火花线切割机床、数 控电火花成形机床及数控激光切割焊接机等。 (4)其他类 属于此类的有数控火焰切割机床、数控激光热 处理机床、三坐标测量机等。
三、数控加工的特点与应用
c) 数控机床加工
① 根据工件形状和尺寸、材料、技术要求，进行程序设 计；通过数控装置的变换，发出相应的指令，控制机床的动作。 原理：

浇注系统设计要点
浇注系统的组成及作用
介绍浇注系统的组成部分，如主流道、分流道、浇口等，并阐述 各自的作用。
浇注系统设计原则
阐述浇注系统设计应遵循的原则，如保证充模顺利、平衡各型腔的 进料速度等。
浇注系统设计实例分析
通过实例分析，展示浇注系统设计的具体应用和注意事项。
04
模具加工设备与工艺
普通机床加工方法介绍
高速度等特点。
激光加工
采用高能激光束对材料进行切割 、焊接等处理，具有非接触、高 精度、高效率等优点，适用于精
密模具的加工和修复。
05
模具装配与调试技术
装配前准备工作和注意事项
零件清洗和检查
清除零件表面的油污、锈蚀和毛刺，检查零件的 尺寸精度和表面质量。
工具和量具准备
准备好所需的装配工具、测量工具和辅助材料。
模具制造
模具使用与维护
介绍了模具制造的工艺流程、加工方法、 检验标准等，包括普通加工、数控加工、 电火花加工等。
讲解了模具的正确使用方法和维护保养措 施，包括模具的安装、调试、操作、保养 等。
学员心得体会分享交流
知识收获
学员们表示通过本次培训，对模具基础知识有了更深入的了解，掌 握了模具设计、制造、使用和维护的基本技能。
、智能化制造、智能化管理等。
绿色环保
环保意识的提高将促使模具行业更加注重 绿色环保，如采用环保材料、优化生产工
艺等。
高精度制造
高精度制造是未来模具行业的重要发展方 向，如高精度加工设备、高精度测量技术 等将得到广泛应用。
个性化定制
个性化定制将成为未来模具行业的重要趋 势，如根据客户需求定制个性化模具产品 。
维护保养计划
根据模具使用情况和检查结果，制定相应的维护保养 计划。

冲压模具设计与制造实例教材(PPT 42页)冲压模具设计与制造实例例：图1所示冲裁件，材料为A3，厚度为2mm，大批量生产。

试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。

零件名称：止动件生产批量：大批材料：A3材料厚度：t=2mm一、冲压工艺与模具设计1.冲压件工艺分析①材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。

②零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处R2圆角，比较适合冲裁。

③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，-0.74 0-0.52-0.52-0.52-0.52=378×1550/900×1000×100%=65.1%即每张板材的材料利用率为65.1%4.冲压力与压力中心计算⑴冲压力落料力F总=1.3Ltτ=1.3×215.96×2×450=252.67（KN）其中τ按非退火A3钢板计算。

冲孔力F冲=1.3Ltτ=1.3×2π×10×2×450=74.48（KN）其中：d 为冲孔直径，2πd为两个圆周长之和。

卸料力F卸=K卸F卸=0.05×252.67=12.63（KN）推件力F推=nK推F推=6×0.055×37.24=12.30（KN）其中n=6 是因有两个孔。

总冲压力：F总= F落+ F冲+ F卸+ F推=252.67+74.48+12.63+12.30=352.07（KN）⑵压力中心如图3所示：由于工件X方向对称，故压力中心x0=32.5mm=13.0mm其中：L1=24mm y1=12mmL2=60mm y2=0mmL3=24mm y1=12mmL4=60mm y4=24mmL5=60mm y5=27.96mmL6=60mm y6=24mmL7=60mm y7=12mmL8=60mm y8=12mm计算时，忽略边缘4-R2圆角。

1、高速铣削：第三代制模技术 高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的 加工精度和表面质量，而且与传统的切削加工相比
具有温升低(加工工件只升高3℃)，热变形小，因而适合于温度和热 变形敏感材料(如镁合金等)加工；还由于切削力小，可适用于薄壁 及刚性差的零件加工；合理选用刀具和切削用量，可实现硬材料 (HRC60)加工等一系列优点。高速铣削加工技术仍是当前的热门话 题，它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展，成为第三代 制模技术。
我们的回忆
一、模具概述 模具是制造过程中的重要工艺装备，模具工业
是国民经济的基础产业，是技术密集的高技术行业， 模具专业人才是制造业紧缺人才。
模具制造技术技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平 高低的重要标志之一。在日本模具被誉为“进入富裕社会的原动 力”、在德国被称为“金属加工业中的帝王”。
模具在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金、陶 瓷等行业中得到广泛的应用。 模具质量的高低决定着产品质量的高 低，因此，模具被称之为 “百业之母”、“效益放大器”。
用模具生产的最终产品价值，往往是模具自身价值的几十倍、 上百倍。据统计，模具业产值与其相关业产值之比约为1∶100，即 每1亿元模具即可带动约100亿元的相关产业的发展，模具业的整体 发展态势成为折射相关行业发展的一面镜子。
4.螺杆式注射机
螺杆式注射机的优点：
借助螺杆的旋转运动，材料內部也发热，均勻塑 化，塑化能力大。 可成型形状复杂、尺寸精度要求高及带各种嵌 件的塑件。 成型周期短、效率高，生产过程可实现自动化
由于加热缸的压力损失小，用较低的射出压力 也能成型。
加热缸內的材料滞留处少，热稳定性差的材料 也很少因滞留而分解。
结构零件：在模具中起安装、定位、导向、装配 等作用的零件。