【正文】 ? 7．對復制的模具進行試模，對其生產出的零件進行幾何形狀與應用功能檢驗。 第一，以樣本模具為對象進行復制，即對原有模具如報廢模具、二手模具等進行復制。 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 54 ? 模具 CAM技術 就是 利用計算機輔助完成模具的制造。 ? （ 2）重復精度高。 ? （ 2）能以簡單的直線進給運動， 一次加工出復雜的型腔、型孔等。 （ 2）工具可用較軟的材料做成較復雜的形狀來加工型面和型腔，不需要工具相對于工件作復雜的運動， 機床結構簡單，操作方便， （ 3）由于去除加工材料是靠細微磨粒的瞬時撞擊作用，故工件表面的宏觀作用力很小，不會引起變形和燒傷， 表面粗糙度也較好（ Ra為 1～ ），加工精度達 ～，而且可以加工薄壁、窄縫、低剛性工件。 ? （ 3）加工過程中，電極損耗小（可忽略不計），可獲得較高的加工精度。 ? （ 5）直接利用電能加工，便于實現(xiàn)自動化。間隙與工作介質、加工電壓有關，一般為 ～ 。目前，精密成型磨床、 CNC高精度平面磨床、精密數(shù)控電火花線切割機床、高精度連續(xù)軌跡坐標磨床以及三坐標測量儀的使用越來越普遍，使模具加工向 高技術密集型發(fā)展。 再次， 模具工作時的冷卻和潤滑對其壽命也有影響 。因此，模具的導向也是影響模具壽命的重要因素，在其它條件相同的情況下， 模具的導向精度越高，則模具的壽命就越長。對模具來說斷裂是最嚴重的失效形式，它是 各種因素產生的裂紋擴展的歸宿 。如鍛模會因鍛件尺寸不符合要求或鍛模破裂而失效，而塑料件表面要求很光的塑料模，會因模具表面粗糙度變大而失效。 即在不發(fā)生事故的情況下，模具的自然壽命。 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 21 5）硬質合金和鋼結硬質合金 ? 硬質合金 是以 難熔金屬碳化物（ WC、 TiC）作硬質相，以鐵族金屬（ Co和 Ni）作粘結相，用粉末冶金方法生產的一種多相組合材料，常用的有鎢鈷（ YG）、鎢鈷鈦（ YT）和萬能硬質合金（ YW） 三類。合金調質鋼40Cr、 4Cr3MoSiV、 4Cr5MnSiV、 4Cr5MoSiV1等淬透性好，熱處理方便，強韌性好、耐磨，加工性能好。 ? 特殊用途熱作模具鋼： 主要包括超高強度鋼、高速工具鋼、馬氏體時效鋼、耐熱不銹鋼、耐熱合金等，用它們制造模具可滿足熱加工新工藝對材料性能的要求，并可大大提高模具壽命。 ? 中耐熱性鋼 ：具有中等耐熱性，工作溫度為 600～ 650℃ ，最高可達660℃ 。 ? 高合金工具鋼： 這類鋼由于 合金元素的大量增加（總量在 10%以上）， 廣泛用于承載大、沖次多、工件形狀復雜的模具，常用的材料有 Cr1 Cr12MoV、Cr5Mo1V等。 ? 5）模具的制造過程 熱加工、冷加工、特種加工、熱處理、表面處理等。 ? （ 3）熱處理性能 包括 淬透性和淬硬性，要求熱處理變形小，淬火溫度范圍寬，過熱敏感性低。有了一定的硬度和耐磨性，才能使模具在特定的工作條件下， 保持形狀和尺寸的穩(wěn)定 而不迅速發(fā)生變化。 ? 4）所有模具工作零件的凸模和凹模 (動模和定模 )應保持精確的相對位置(間隙均勻 )。模具與設備通過模架（或模板）與設備相連，首先需要 確定模具與設備的連接形式和接口尺寸， 模具的連接形式根據(jù)成形工藝過程和成形設備的不同可采用螺釘、壓板、或是模柄等連接形式。有沖擊的，如沖孔、落料、彎曲、鍛造等。從各個部件的功能上可分如下幾類零部件組成： ? 1）成形工作零件： 直接加工或形成制件形狀和表面的零部件。 ? 模具技術是體現(xiàn)一個國家制造技術水平的重要標志 利用模具成形和生產零件的方法是一種少切削、無切削、多工序組合的生產方法。通過一定的方式使材料在模具內成形以制造所需制件。 ? 橡膠制品成型模 ? 玻璃制品成型模 ? 陶瓷模具 包括壓縮模、注射模等。 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 6 ．模具的驅動以及模具與設備的連接 (1)模具的驅動 ? 模具的運動形式取決于 制件的材料和成形工藝過程，其運動和動力是由成形設備的動力和傳動機構驅動和提供的。如各類 液壓機、水壓機 等。 ? 1）組成模具的各零件的材料、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和熱處理等均應符合成形過程的技術要求。按材料的類別可分為： 鋼鐵材料、非鐵金屬材料和非金屬材料。模具材料的熱性能包括熱強性、熱硬性、熱穩(wěn)定性、熱疲勞抗力和抗粘著性等。 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 14 4．模具材料選用考慮的因素 ? 1）模具的工作條件 包括承載大小和性質、工作溫度、腐蝕情況等， ? 2）模具的失效形式 分析弄清模具失效屬于塑性變形失效、磨損失效還是斷裂失效等。 ? 碳素工具鋼： 含碳量 %～ %，主要有 T T7A、 T T8A、 T T10A、T1 T12A等，一般適用于制造工作溫度在 250℃ 以下 、尺寸較小、形狀簡單、負荷較小的冷作模具 ? 低合金工具鋼： 這類鋼含有一定的合金元素， 合金元素總量在 1%～ 3%。 ? 低耐熱高韌性鋼 ：屬于高韌性鋼，具有較高的沖擊韌性和高的疲勞強度，淬透性較高，有一定的回火穩(wěn)定性和高溫強度，具有良好的導熱性和抗氧化性，能在 500～ 600℃ 的條件下工作，加工性能好。 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 17 ? 高耐熱性鋼： 具有較高的高溫強度和高溫硬度，可在600～ 700℃ 高溫下工作。常用碳素鋼 20號鋼和 20Cr、12CrNi 12Cr2Ni 20Cr2Ni4等合金滲碳鋼制造表面要求高硬度、耐磨性好的塑料模具及配件。 ? 馬氏體鋼： 具有很高的強度，良好的韌性；熱脹系數(shù)小，抗疲勞性能高，切削加工性能好，可進行時效處理提高硬度，熱處理變形小，表面還可滲氮處理等，常用于要求 高精度、耐磨、型腔復雜的塑料模具材料 。該鋼可進行鍛造、機械加工、熱處理等，熱處理變形小，淬火后具有硬質合金的硬度及良好的耐磨性和剛性，在工業(yè)上越來越廣泛應用。 它與模具損傷是完全不同的概念，模具損傷是指模具在使用過程中，出現(xiàn)尺寸變化或微裂紋，但模具還未喪失服役能力。當這種 磨損使模具的尺寸發(fā)生變化或改變了模具的表面狀態(tài)使之不能繼續(xù)服役時 ，稱為模具的 磨損失效 。 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 27 3）塑性變形失效 c）彎曲 a）塌陷 b）鐓粗 模具在使用過程中，發(fā)生塑性變形，改變了零件的幾何形狀或尺寸，而不能修復再服役時 稱為 塑性變形失效。 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 33 4）模具工作條件的影響 ? 模具使用壽命與模具的工作條件也密切相關。在 保證制品品質的前提下，選擇與制件生產量相適應的模具結構和制造方法，使模具成本降低到最低限度。同時，先后兩次放電之間，必須要有足夠的停歇時間使極間介電液充分消電離，恢復其介電性能，保證每次脈沖放電不在同一點重復進行，避免發(fā)生局部燒傷現(xiàn)象。 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 44 3）電火花成形加工的特點 ? （ 3）電火花加工時，脈沖 放電時間短，熱量傳散 范圍小，工件上的熱影響區(qū)也小。 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 46 5）電火花線切割加工 ? 電火花線切割加工原理與電火花成形加工原理相同，都是基于電極間脈沖放電時的電火花腐蝕原理。 ? （ 7）只能加工以直線為母線的曲面而 不能加工空間曲面 。 ? （ 5）可以透過光學透明材料對工件進行加工，特別適合有特殊要求環(huán)境下的加工。 ? （ 6） 加工精度和加工穩(wěn)定性偏低，加工不出棱角 。所以，電鑄成形難于在大、中型模具制造中推廣應用。 材 料 科 學 與 工 程 學 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 57