模具制造方法_
冲压模具设计方法与步骤
冲压模具设计方法与步骤冲压模具是制造行业中常用的一种模具，用于在金属板材上进行冲裁、压制、成形等工艺。
冲压模具的设计是冲压工艺的关键环节之一，合理的设计可以提高产品质量和生产效率。
以下是冲压模具设计的方法与步骤。
一、冲压模具设计方法1.分析产品要求：首先需要仔细分析产品要求，了解产品的形状、尺寸、材质等要求，以及要求的生产效率和成本等因素。
2.选择合适的材料：根据产品的要求选择合适的模具材料，常用的材料有合金工具钢、合金冷作工具钢等。
3.制定冲压工艺：根据产品要求，制定冲压工艺，包括冲剪顺序、成形方式、冲压力、冲头形状等因素。
4.设计模具结构：根据产品要求和冲压工艺，设计模具的结构，包括上模、下模、导向机构等部分。
5.进行模具布局：进行模具布局，合理安排模具零件的形状、位置和尺寸，以确保模具的强度和稳定性。
6.进行模具零件设计：根据模具布局，设计模具的零件，包括冲头、导柱、导套、导向板等部分。
7.进行模具装配：根据模具设计，进行模具的装配，确保各个零件之间的配合和精度。
8.进行模具调试：进行模具调试，调整模具的尺寸和位置，确保模具在冲压过程中的稳定性和精度。
9.进行模具试产：进行模具试产，对模具进行试模和试产，检验产品的质量和模具的性能。
10.进行模具改进：根据试产结果，对模具进行改进和优化，提高模具的性能和生产效率。
二、冲压模具设计步骤1.初步设计：根据产品要求，进行初步的模具设计，包括模具结构和布局。
2.详细设计：对初步设计的模具进行详细设计，包括各个零件的形状、尺寸和材料等。
3.模具制造：根据详细设计，进行模具的制造，包括加工模具零部件和进行模具装配。
4.模具调试：对制造完成的模具进行调试，调整模具的尺寸和位置，确保模具的性能和精度。
5.模具试产：进行模具的试模和试产，检验产品的质量和冲压工艺的可行性。
6.模具改进：根据试产结果，对模具进行改进和优化，提高模具的性能和生产效率。
7.模具验收：对改进后的模具进行验收，确保模具达到产品要求和生产效果。
模具制造工艺
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模具材料的使用性能要求
• （1）硬度和耐磨性 这是最基本的性能要求。有了
一定的硬度和耐磨性，才能使模具在特定的工作条件下 ，保持形状和尺寸的稳定而不迅速发生变化。
• （2）强度、塑性和韧性 要求模具材料具有良好的
塑性，提高其抗脆断能力；要求具有高强度、高韧性和 高的抗疲劳强度，满足模具在工作时能承受高压和冲击 循环载荷。
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模具的基本结构与组成
• 材料成形模具的分类
• 1、冲压模 包括冲裁模、单工序模、复合模、级进模、汽车覆盖 件冲模、硬质合金冲模等。 • 2、塑料成型模具 包括注射模、压缩模、挤塑模、吹塑模、发泡 模等。 • 3、橡胶制品成型模 • 4、玻璃制品成型模 • 5、陶瓷模具 包括压缩模、注射模等。 • 6、锻造成形模具 • 7、压铸模 可按压室温度分为冷压室压铸机用压铸模、热压室压 铸机用压铸模。 • 8、铸造金属型模具 • 9、粉末冶金成型模 • 10、通用模具和经济模具
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模具与成形设备的连接
• 在确定了成形工艺和成形设备类型后，模具设计时，需 要对所选设备进行公称压力、工作速度、工作行程、连 接部位接口的几何尺寸等参数进行校核计算。模具与设 备通过模架（或模板）与设备相连，首先需要确定模具 与设备的连接形式和接口尺寸，模具的连接形式根据成 形工艺过程和成形设备的不同可采用螺钉、压板、或是 模柄等连接形式。接口尺寸是指模具外形结构形状及尺 寸与设备滑块和工作台面尺寸、设备工作行程、滑块最 大移动距离（设备开口高度或宽度）、送料所需空间和 取件所需空间等相应尺寸的匹配和适应性。模具结构尺 寸中，与设备相连的主要尺寸是模具闭合高度或模具厚 度，在设计时还要考虑它们与设备滑块工作行程之间的 关系。
模具制造工艺
一：填空题生产过程是将原材料或半成品转化为成品的各有关劳动过程的总和。
工艺过程生产过程中与原材料变为成品直接有关的过程，如毛坏制造、机械加工、热处理和装配等过程。
工序是一个工人（或一组工人）在一个固定的工作地点（如机床或钳工台），对一个（或同进几个）工件所连续完成的哪部分工艺过程。
工步是当加工表面、切削工具和切削用量中的转速与进给量均不变时，所完成的哪部分工序。
工位是工件在机床上占据的每一个加工位置都称为一个工位。
生产纲领是工厂制造产品（或零件）的年产量。
工艺规程是描述产品由毛坯加工成为零件的过程的一种工艺文件。
制定工艺规程的原则是在一定的生产条件下，要使所编制的工艺规程能以最少的劳动量和最低的费用，可靠地加工出符合图样及技术要求的零件。
切削用量是切削时各参数的合称、包括切削速度、进给量、切削深度三要素。
设计基准是在零件图上用以确定其它点、线、面的基准。
工艺基准是指在工艺过程中零件在加工或装配中所采用的基准。
又可分为定位工序基准、定位测量基准和装配测量基准。
定位基准是加工时使工件在机床或夹具中占据正确位置所用的基准。
测量基准是零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及位置的基准。
装配基准是装配时用以确定零件在部件或产品中位置的基准。
工件在加工时，安装方法可归纳为直接找正法、单件小批量精度要求很高划线找正法、采用夹具安装法单件小批量生产中的铸件粗加工。
加工阶段通常可划分为粗加工阶段、半精加工半精加工阶段、精加工精加工阶段和光整加工光整加工阶段。
划分加工阶段的好处是：1) 有利于保证零件的加工质量加工精度；2) 有利于毛坯的缺陷合理使用设备；3）便于安排热处理工序加工设备插入热；4）有利于发现毛坯缺陷。
机械加工的精基准选择中，以加工表面设计基准作为定位基准的原则称之为基准重合基准重合原则；使较多的加工表面采用同一个表面为基准的原则称之为基准统一基准统一原则。
工序集中是使每个工序中包括尺可能多的工小内容，工序分散是将工艺路线中的工步内容分散在更多的工序中完成。
模具制造的其它方法
模具制造的其它方法概述模具制造是一种用于批量生产零部件的重要工艺。
除了传统的模具制造方法外，还存在一些其他创新的方法，可以提高制造效率、降低成本，同时满足不同行业的需求。
本文将介绍几种模具制造的其它方法，并探讨其优缺点。
1. 3D打印技术最近几年，随着3D打印技术的快速发展，越来越多的企业开始将其应用于模具制造领域。
基于数字模型，通过逐层叠加材料的方式，可以快速制造出复杂形状的模具零部件。
相比传统的机械加工方法，3D打印技术具有以下优势：•可快速制造出复杂形状的模具零部件，无需额外的切削工序。
•节约材料，减少废料产生，降低成本。
•可以快速迭代设计，加快产品开发周期。
然而，3D打印技术在模具制造中也存在一些挑战：•目前3D打印材料的强度和耐磨性相对较低，无法满足某些工艺要求。
•3D打印设备和材料的投资成本较高。
•批量生产时，3D打印速度相对较慢。
2. CVD涂层技术化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition, CVD）涂层技术是一种通过化学反应在模具表面生成一层均匀、致密的涂层的方法。
CVD涂层技术具有以下优点：•可以提高模具的硬度、耐磨性和润滑性，延长模具使用寿命。
•可以在模具表面形成致密的涂层，提高模具的防腐蚀性能。
•适用于各种材料的模具，如金属模具、陶瓷模具等。
然而，CVD涂层技术也存在一些限制：•需要专用的设备和材料，投资成本较高。
•涂层的厚度和均匀性受制于设备和工艺条件。
•涂层的制备过程需要较长的时间，不适用于紧急订单。
3. 快速铸造技术快速铸造技术是一种通过快速制造模具和铸造零件的方法。
相比传统铸造方法，快速铸造技术具有以下优势：•可以快速制造出复杂形状的模具，在较短时间内完成订单。
•节约模具制造时间和成本。
•可以灵活应对不同的生产需求。
然而，快速铸造技术也存在一些局限性：•模具的寿命相对较低，适用于小批量生产。
•模具表面粗糙度较高，需要进行后续的加工处理。
•不适用于要求高精度的产品生产。
硅胶模具制作方法
硅胶模具是制作工艺品的专用模具，胶具原材料按性能来分可分为普通硅胶和气象硅胶，硅胶的特点是耐高温，耐腐蚀，抗撕拉性强，仿真精细高，是现在各种工艺品会选择的开模模具。
让我们来看一下硅胶模具的制作流程都有哪些。
流程1：为防止硅胶四处流动把模种用木方或木板固定在一个规则范围中，开片模时用木板和油泥隔开先开的那一部分，要求油泥与模种间没有缝隙，油泥表面光滑平整。
在上述工作准备完以后，接着在石膏模或模种上涂上凡士林或喷上脱模剂，光滑产品要求用干净的纯棉布沾上凡士林均匀地涂在模种上，保持半个小时左右，使模种充分吸收凡士林，用干净的纯棉布把模种表面擦干净，要求表面光亮，而有肌理的产品只要均匀地涂上凡士林就可以了按配方将硅胶调好。
流程2：硅胶调配时应按不规则方向进行搅拌，使固化剂和硅胶充分混匀，尽量减少空气混入胶内，光滑产品在涂第一层胶时抽一次真空，在硅胶配好后应及时制模。
将胶液用滴流的方式倒在模种的上部位，让其自然流淌，流不到位的地方用笔刷挪到位，如果是片模硅胶不但充满整个产品而且胶泥上也要刷均匀。
每一个产品至少刷三层硅胶每一层硅胶的厚度为1mm，在刷硅胶的过程中，要求每一层固化后才能刷另外一层，在刷第三层时要在第二层上面加一层纱布来增加硅胶的强度。
整个模具硅胶部分根据产品的大小不同的要求厚度控制在3-4mm，宽度不大于产品宽度60 mm。
硅胶开始凝固时间为20分钟。
在拆模的时候选择在易拆模的位置进行就可以了。
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模具设计与制造的技术创新
模具设计与制造的技术创新模具设计与制造是现代工业生产中至关重要的一环。
模具的设计与制造水平直接关系到产品质量、生产效率和经济效益。
随着科技的进步和市场需求的不断变化，模具设计与制造也在不断创新与完善。
本文将从材料、技术和制造流程等方面，探讨模具设计与制造的技术创新。
一、材料创新模具的材料选择直接影响到模具的使用寿命和产品质量。
传统的模具材料主要是钢材，其优点是强度高、耐磨性好，但存在密度大、加工难度大、成本高等问题。
近年来，随着金属材料与复合材料的结合，模具材料得到了更多的选择。
1. 铝合金模具材料：铝合金模具材料具有密度低、导热性好的特点，可实现快速传热和节能效果。
同时，铝合金还具有较好的加工性能，易于切削和成型。
而且，铝合金模具材料的成本相对较低，适用于中小型模具的制造。
2. 聚合物模具材料：聚合物模具材料是一种非金属材料，具有密度低、成本低、加工性好、自重轻等优点。
同时，聚合物材料还具有良好的耐磨性、抗撞击性和耐寒性。
适用于小型和中型模具的制造，尤其是对产品高度精密要求的模具。
3. 纳米材料模具：纳米材料模具具有高强度、高韧性和高硬度的特点，能提高模具的耐磨性和寿命。
纳米材料模具的应用有助于提高产品质量和制造效率，但目前其成本还较高，限制了其大规模应用。
二、技术创新模具设计与制造的技术创新对于提高生产效率、降低生产成本和提高产品质量都具有重要意义。
以下是一些技术创新的例子：1. CAD/CAE/CAM技术：计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）和计算机辅助制造（CAM）技术的应用，使得模具设计与制造过程实现了数字化、网络化和智能化。
CAD技术可以提高模具设计的精确度和效率，CAE技术可以模拟和优化模具设计，CAM技术可以实现自动化制造和加工。
2. 快速成型技术：快速成型技术是一种通过激光熔化或熔接增材制造方式快速制造模具的方法。
这种技术可以大幅度缩短模具制造周期，降低制造成本，适用于小批量、多变形和复杂结构的模具。
模具先进制造技术
第10章模具先进制造技术10.1 模具高速切削技术高速切削技术是基于德国物理学家Carl Salomon 的切削实验得到的当切削速度增大某一值时，切削温度将随着切削速度的增加而降低这一结论，找到了降低切削力的物理基础。
通常把切削速度比常规切削速度高5-10倍以上的切削称为高速切削。
不同材料高速切削速度范围：铝合金为1000-7000m/min，铜为900-5000m/min，钢为500-2000m/min，灰铸铁为800-3000m/min，钛合金为100-1000m/min，镍合金为50-500m/min。
不同加工方式高速切削速度范围：车削为700-7000m/min，铣削为200-7000m/min，钻削为100-1000m/min，铰削为20-500m/min，拉削为30-75m/min，磨削为5000-10000m/min。
与之相对应的进给速度一般为2-25m/min，高的可达60-80m/min。
10.1.1 高速切削优越性近年来，由于高速切削加工和常规切削加工相比，在提高生产率、减少热变形和切削力以及实现高精度、高质量零件加工方面具有显著的优越性，因此，高速切削加工越来越引起人们的关注。
1．材料切除率高高速切削加工比常规切削加工单位时间材料切除率可提高3-6倍，因而零件加工时间通常可缩减到原来的1/3，从而提高了生产率和设备利用率。
2.切削力低和常规切削加工相比，高速切削力至少降低30%，这对于加工刚性较差的零件来说，可减少加工的变形，提高加工精度。
同时，按高速切削单位功率比，材料切除率可提高40%以上，有利于延长刀具使用寿命，通常刀具耐用度可提高约70%。
3.减少热变形高速切削加工过程，95%以上的切削过程所产生的热量将被切屑带离工件，工件集聚热量极少，零件不会由于温度导致翘曲或膨胀变形。
因此，高速切削特别适合于加工容易发生热变形的零件。
4.实现高精度加工应用高主轴转速、高进给速度的高速切削加工，其激振频率特别高，已远远超出机床-工件-刀具系统的固有频率范围，使加工过程平稳、振动较小，可实现高精度、低粗糙加工。
模具制造工艺20.型腔的抛光和研磨,其它加工方法
5.2.5型腔的研磨和抛光模具型腔 (型芯)经切削加工后，表面上残留有切削痕迹。
为了去除切削加工痕迹和提高模具表面质量，需要对其进行研磨抛光。
抛光和研磨在型腔加工中所占工时比重很大，是提高模具质量的重要工序，它不仅对成形制件的尺寸精度，表面质量影响很大，也影响模具的使用寿命。
研磨抛光的方法主要有：机械研磨和抛光、超声波抛光和电解抛光，这里主要讲机械研磨和抛光原理和工艺方法，超声波抛光和电解抛光在学习单元六中讲。
一、研磨的原理和目的1．研磨的原理研磨是在工件和工具(研具)之间加入研磨剂，在一定压力下由工具和工件间的相对运动，驱动大量磨粒在加工表面上滚动、滑擦，去除微细的金属层而使加工表面的粗糙度减小。
研磨加工时，在研具和工件表面间存在有分散的磨料或研磨剂，在两者之间施加一定的压力，并使其产生复杂的相对运动，这样经过磨粒的切削作用及研磨剂的化学和物理作用，在工件表面上即可去掉极薄的一层余量，获得较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度。
根据实验表明，磨粒的切削作用如图5-68a所示，分为滑动切削作用和滚动切削作用两类。
前者磨粒基本固定在研具上，靠磨粒在工件表面移动进行切削；后者磨粒基本上是自由状态的，在研具和工件间滚动，靠滚动来切削。
在研磨脆性材料时，除上述作用外，还有如图5-68b 所示的情况，磨粒在压力作用下，使加工面产生裂纹，随着磨粒的运动，裂纹不断地扩大、交错，以致形成碎片，成为切屑脱离工件。
图5-68 研磨时磨粒的切削作用研磨时的金属去除过程，除磨粒的切削作用外，还常常由于化学或物理作用所致。
在湿研磨时，所用的研磨剂中除了有磨粒外，还常加有油酸、硬脂酸等酸性物质，这些物质会使工件表面产生一层很软的氧化物薄膜，钢铁成膜时间只要0.05s，氧化膜厚度约2～7μm。
凸点处的薄膜很容易被磨粒去除，露出的新鲜表面很快地继续氧化，继续被去掉，如此循环，加速了去除的过程。
除此之外，研磨时在接触点处的局部高温高压，也有可能产生局部挤压作用，使高点处的金属流入低点，降低了工件表面粗糙度。