【正文】 E n g i n e e r i n g Page 11 1）模具材料的使用性能要求 ? （ 1）硬度和耐磨性 這是最基本的性能要求。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 8 (2) 模具與成形設(shè)備的連接 ? 在確定了成形工藝和成形設(shè)備類型后，模具設(shè)計時，需要對所選設(shè)備進行 公稱壓力、工作速度、工作行程、連接部位接口的幾何尺寸 等參數(shù)進行校核計算。 ? 鑄造金屬型模具 ? 粉末冶金成型模 ? 通用模具和經(jīng)濟模具 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 5 材料成形模具的基本結(jié)構(gòu)組成 ? ．模具的基本結(jié)構(gòu) ? 從結(jié)構(gòu)上看主要由 動模（上模）和定模（下模） 兩大主要部分組成。 ? 模具 是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的重要工藝裝備 采用模具成形零件的技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工技術(shù)，可以 提高生產(chǎn)效率、保證零件品質(zhì)、節(jié)約材料、降低生產(chǎn)成本，取得很高的經(jīng)濟效益 。作 為模具的運動形式也與成形工藝過程有關(guān)，模具運動部分的運動形式在各類模具中有以下幾種： ? 單向平移運動： 如板材成形、擠壓成形、塑料壓制和注射成型、金屬壓鑄成形、陶瓷、橡膠與玻璃制品的模壓成型等。 ? 2）模座（模板）安裝平面的平行度、導(dǎo)柱軸心線和導(dǎo)套軸心線對各自模座（模板）安裝平面的垂直度應(yīng)達到規(guī)定的精度等級要求。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 12 2）模具材料的加工性能要求 ? （ 1）熱加工性能 包括 鑄造性能、鍛造性能和焊接性能。 適用于各種沖剪工具、精壓模、冷鐓模、中小批量形狀較為復(fù)雜的模具。淬透性好，小于 φ 150mm內(nèi)的工件空冷可淬透，并具有二次硬化，回火抗力高，高耐磨、高抗疲勞。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 20 4）鑄鐵 鑄鐵作為制造模具的主要材料之一，常常制作各類 沖壓模 、塑料模結(jié)構(gòu)中的 模板、模座、模柄、底板定位板、支架等模具輔助零件， 并且鑄鐵也是玻璃成型模具的主要材料。廣義上講， 模具的失效是指一套模具完全不能再用，而在實際生產(chǎn)中主要指模具的工作零件不能修復(fù)再用。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 28 影響模具壽命的因素 1）模具結(jié)構(gòu)的影響 a）整體式凹模 b）凹模早期斷裂 c）組合式凹模 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 29 模具圓角 模具圓角半徑 圓角半徑對模具壽命的影響 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 30 幾何形狀 a)凸端型 b）尖端型 c）平端型 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 31 導(dǎo)向裝置 ? 模具采用導(dǎo)向裝置能保證模具零件在工作中的相對位置精度，增加模具抗彎曲、抗偏載的能力，避免模具不均勻地磨損。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 36 模具制造的特點 ? 1）形狀復(fù)雜 ? 2）制造品質(zhì)要求高 ? 3）材料硬度高 ? 4）單件生產(chǎn) ? 5）模具生產(chǎn)周期短。 ? （ 4） 脈沖參數(shù)可調(diào)，在同一臺機床上可連續(xù)進行粗、中、精及精微加工， 精加工時精度可達小于177。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 48 其它模具技術(shù) ? 利用工具端面作超聲頻振動，并通過懸浮液中的磨料加工工件的方法 叫 超聲波加工。設(shè)備投資大，占地大，設(shè)備銹蝕嚴重，需要進行污染處理。快速原型制造技術(shù)的基本方法有 物體分層制造法（ Laminated Object Manufacturing,LOM法）、選擇性激光燒結(jié)法（ Selective Laser Sintering,SLS法）、熔化堆積造型法（ Fused Deposition Modling,FDM法）、立體平板印刷法（ Stereo Lithography Apparatus,SLA法）、三維印刷系統(tǒng)法（ Three Dimensional Printing,TDP法）和噴墨印刷法（ Ink Jet Printing,IJP法）。顯然，模具標準化工作極具有創(chuàng)新、創(chuàng)造性的研究和設(shè)計工作。 ? 模具 CAD/CAE/CAM技術(shù) 就是 CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具設(shè)計、分析計算、制造等全過程中的具體應(yīng)用， . 6 模具 CAD/CAE/CAM技術(shù) 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 55 效果和作用 ? 1）縮短模具生產(chǎn)周期 ? 2）提高模具設(shè)計水平 ? 3）提高模具制造的質(zhì)量 ? 4）提高模具技術(shù)的標準化程度 ? 5）提高模具設(shè)計人員的創(chuàng)造性 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 56 模具的數(shù)控加工技術(shù) ? 數(shù)控加工（ Numerical Control, NC） 就是用 數(shù)字化信息對機床的運動及其加工過程進行控制的加工方法。 ? （ 4）表面品質(zhì)好，無毛刺和變質(zhì)層。 ? （ 5） 自動化程度高，操作簡便 。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 43 3）電火花成形加工的特點 ? （ 1）由于脈沖放電的能量密度很高，可加工用切削方法難以加工或無法加工的 高熔點、高硬度、高強度、高韌性、脆性大的材料以及形狀復(fù)雜的零件，從而擴大了模具材料的選用范圍。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 35 模具制造的基本要求 ? 1）制造精度高 ? 2）使用壽命長 在大批量生產(chǎn)的情況下，模具的壽命是先決條件 ? 3）制造周期短 模具制造周期的長短主要取決于制造工藝過程和生產(chǎn)管理水平的高低 ? 4）模具成本低 模具成本與模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、模具材料、制造精度要求及加工方法等有關(guān)，必須根據(jù)制品要求合理設(shè)計模具和制定其加工工藝過程。 ? 脆性斷裂 是指 斷裂時不發(fā)生或發(fā)生較小的宏觀塑性變形的斷裂。 ? 一般在模具設(shè)計階段就應(yīng)明確該模具所適用的 生產(chǎn)批量、類型或者模具生產(chǎn)制件的總次數(shù)，即模具的設(shè)計壽命。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 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 19 ? 冷作模具鋼： 包括碳素工具鋼、高碳第合金鋼、高耐磨鋼等，由于熱處理后可獲得高硬度和高耐磨性，常用來制造 熱固性塑料模具或要求耐磨性較高的熱塑性塑料模具 。與 5CrNiMo相比韌性大致相等而硬度、熱硬性和耐磨性高。也可采用低級材料進行強化處理。 ? （ 3）抗熱性能 模具材料經(jīng)常受到 高溫作用或直接在高溫工作 。 模具結(jié)構(gòu)尺寸中，與設(shè)備相連的主要尺寸是模具閉合高度或模具厚度 ，在設(shè)計時還要考慮它們與設(shè)備滑塊工作行程之間的關(guān)系。 ? 3）支承零件： 固定、連接和支承模具成形零件、功能零件的零部件，使模具各部分能組裝一起形成一副完整的模具，方便安裝和調(diào)試；也是與設(shè)備連接的接口部分。材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o