模具设计1
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用模具成形出来的零件通常称为“制件”（如冲压件、锻件、 塑料制品、铸件等）。
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模具设计1
1.1 模具的概念及分类
1.1.1 模具的概念
模具属于精密机械产品，它主要由机械零件和机构组成，如成 形工作零件、导向零件、支承零件、定位零件等及送料机构、抽 芯机构、推件机构、检测与安全机构等。
（6）完善模具的标准化及专业化生产；
（7）发展模具的计算机辅助设计和计算机辅助制造技术。
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模具设计1
1.4 模具设计与制作流程
传统模具设计与制造过程
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3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/11/20
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1.1 模具的概念及分类
1.1.3 模具在工业生产中的地位
“模具工业是美国工业的基石”（美国） “模具是促进社会富裕的动力”（日本） “模具--金属加工中的帝王”（德国） “模具就是黄金”（罗马尼亚） “模具工业是不衰亡工业”(欧洲) “模具业是制造业的掌上明珠”(台湾) “模具是效益放大器”(新加坡)
注塑成形工艺及其注塑成形模具应用极广。 注塑成形又称注射模塑或注塑。它是热塑性塑料制品成形的 一种重要方法，也已成功地用于某些热固性塑料制品。其加工 的制品在塑料制品中约占20％～30％，制品的用途已扩大到各 个领域。
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航空杯
液晶电视、显示器、遥控器外壳
模具设计1
1.2 模具的工作原理及应用
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
冲床
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
油压机
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模具设计1
1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
冷冲压的优点： （1）在压力机简单冲击下，能够获得其他的加工方法难以加 工或无法加工的形状复杂的冲压件；
模具设计1
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2020/11/20
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1.1 模具的概念及分类
1.1.1 模具的概念
模具是成形产品零件的专用工具，是工业生产中的主要工艺 装备。
按机械制造工艺字典定义，模具是对生产对象的形状和尺寸 加以控制的装置。
模具与冲压、锻造、挤压、铸造等金属材料零件的成形设备配 套使用，或与塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料零件的成形设备配 套使用，可成形加工各种各样的金属和非金属零件，已成为为现 代化工业生产的重要加工手段。
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1.1 模具的概念及分类
1.1.2 模具的分类
采用以使用模具进行成形加工的工艺性质和使用对象为主的 综合分类方法，将常用模具分为九类，各大类模具又可根据模 具结构、材料、使用功能和模具制造方法等，分成若干小类或 品种。
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1.1 模具的概念及分类
1.1.2 模具的分类
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.3 压铸模的工作原理及应用
压铸工作原理（卧式冷室压铸机）
a）浇料
b）压射
压铸工作原理（卧式热室压铸机）（视频）
c）推出铸件
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.3 压铸模的工作原理及应用
压铸工艺流程图
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.3 压铸模的工作原理及应用
压铸工艺系统
压铸模、压铸机和压铸合金构成一个压铸工艺系统。
压铸模设计除了要完成结构和机构的需求以满足铸件形状、 尺寸、抽芯和推出等方面外，还应使这个系统有良好的匹配， 达到优化压铸工艺，从而获得优质铸件的目的。
板料厚度大多在0.5～6mm之间。
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
（2）冲压模具：
冲压模具是冲压加工中将板料加工成制件或半成品的一种工艺 装备，按工序性质分有冲裁模（包括落料模和冲孔模）、弯曲模、 拉深模、胀形模、翻边模等。
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（3）保压 注入模具型腔的塑料熔体，在模具的冷却作用下 会产生收缩，未冷却的塑料熔体也会从浇口处倒流，因此在这 一阶段，注射油缸仍须保持一定压力进行补缩，才能制造出饱 满、质密的塑料制品。
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.2 注塑模的工作原理及应用
塑料注射成形的工作过程
1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
落料模
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
弯曲模
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
拉深模
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
胀形模
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
翻边模
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
（3）冲压设备： 冲压设备是提供冲压变形力的，生产中常用的有曲柄压力机 （简称冲床）、油压机等
（5）脱模 冷却和预塑化完成后，为了不使注射机喷嘴长时 间顶压模具，为了喷嘴处不出现冷料，可以使注射装置后退， 或卸去注射油缸前移的压力。合模装置开启模具，顶出装置动 作，顶出模具内的制品。
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.2 注塑模的工作原理及应用
注射成形机的工作循环周期图
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变速箱
压铸装饰品
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1.3 模具工业的发展趋势
（1）发展及加深成形理论基础和工艺原理的研究；
（2）发展高效率、自动化的成形机械设备；
（3）发展大型、微型和高精度的模具；
（4）发展新成形理论基础和新工艺原理的研究；发展高寿命 和简易经济模具；
（5）发展高效、精密、数控自动化模具加工设备及先进制造工 艺；
模具设计1
1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
压铸工艺特点： （1）生产效率高。压铸机生产率高，易实现自动化，能压铸 出从简单到相当复杂的各种铸件；
（2）产品质量好。尺寸精度高，表面粗糙度低，铸件力学性 能好，互换性好；
（3）经济效益好。经济指标优良，压铸件成本低；
（4）压铸设备投资高，压铸模制造周期长，费用高，一半不 宜于小批量生产；
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
实现冲压生产、批量制造零件的三要素： （1）板料 （2）冲压模具 （3）冲压设备
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
（1）冲压常用板料：
冷轧钢板、热轧钢板、铝及铝合金板、铜及铜合金板、不锈钢 板等。
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
冷冲压的缺点： （1）由于模具制造周期长、费用高，冲压加工在小批量生产 中受到一定限制； （2）冲压时噪音大，冲压速度快，动作单调，手工操作有一 定的危险性。
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
典型冲压件：
硬币（落料、压印） 纽扣电池（落料、拉深，某厂年产1亿只）
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1.2 模பைடு நூலகம்的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
典型冲压件：
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电机定转子及其复合模（落料、冲孔）
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.2 注塑模的工作原理及应用
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模具设计1
1.1 模具的概念及分类
1.1.3 模具在工业生产中的地位
模具在各个工业领域得到广泛应用，是基础工业。 模具涉及面相当广，它是一个系统工程。
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模具设计1
1.2 模具的工作原理及应用
模具的种类虽然非常多，但生产中常用的模具有冲模、塑料 模、压铸模。根据模具工业协会资料，冷冲模约占模具总量的 40％～50％，注射模约占20％～30％，其他模具约占20%～40%； 汽车业是模具业的最大用户。
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
冷冲压是金属压力加工方法之一，它是建立在金属塑性变形 的基础上，在常温下利用冲模和冲压设备对材料施加压力，使 其产生塑性变形或分离，从而获得一定形状、尺寸和性能的制 件。
由于冷冲压使用的原材料多为钢厂轧制出来的板料，所以又 称板料冲压。
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.2 注塑模的工作原理及应用
塑料注射成形的工作过程（视频）
（1）闭模和锁模 这时模具首先以低压快速进行闭合，当动 模与定模接近时，转换为低压低速合模，然后切换为高压将模 具锁紧。
（2）注射 合模动作完成后，在移动油缸的作用下，注射装 置前移，使料筒前端的喷嘴与模具贴合，再由注射油缸推动螺 杆，以高压高速将螺杆前端的塑料熔体注入模具型腔。
（5）普通压铸法压铸的铸件易产生气孔，不能进行热处理； 压铸某些内凹件、高熔点合金铸件比较困难。
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.3 压铸模的工作原理及应用
压铸工艺的应用
广泛的应用在国民经济的各行各业中，如兵器、汽车与摩托车、航空航天 产品的零部件以及电器仪表、无线电通信、电视机、计算机、农业机具、医 疗器械、洗衣机、电冰箱、钟表、照像机、建筑装饰以及日用五金等各种产 品的零部件的生产方面。
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.3 压铸模的工作原理及应用
压铸模
压铸模是用在压铸机上生产压铸件的金属永久模。
每副压铸模都是由两半模组成，以便铸件冷却后将其从型腔 中取出。它有形成铸件形状和尺寸的型腔和型芯，金属液通过 流道（即压室—浇道—内浇口系统）充填型腔，通过溢流排气 系统排除气体等。
（4）冷却和预塑化 当模具浇口处的塑料熔体冷凝封闭后， 保压阶段完成，制品进入冷却阶段。此时，螺杆在液压马达 （或电动机）的驱动下转动，使来自料斗的塑料颗粒向前输送， 同时受热塑化。当螺杆将塑料颗粒向前输送时，螺杆前端压力 升高，迫使螺杆克服注射油缸的背压后退，螺杆的后退量反应 了螺杆前端塑料熔体的体积，即注射量。螺杆退回到设定注射 量位置时停止转动，准备下一次注射。
（2）制件的形状和尺寸是由高精度的模具保证的，所以加工 出的冲压件尺寸稳定，互换性好；
（3）采用优化排样，材料的利用率高、废料少，且加工后的 冲压件强度高，刚度好，表面质量好；
（4）操作简单，生产过程易于实现机械化和自动化，生产效 率高；
（5）冷冲压加工不需要加热，冲压速度快，在大批量生产的 条件下，冲压件成本较低。
1.2.2 注塑模的工作原理及应用
注塑成形原理
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1—注射机顶杆 2—动模 3—推出机构 4—塑件 5—定模 6—浇注系统 7—喷嘴 8—熔体 9—料筒 10—电加热 11—料斗 12—塑料 13—螺杆
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.2 注塑模的工作原理及应用
注塑成形原理 将塑料加入注射机的料筒内加热塑化成呈粘流态的熔体，然 后借助螺杆（或柱塞）的推力，使熔体以较高的压力和速度经 喷嘴和模具浇注系统充满闭合的模具型腔，再经一定时间的冷 却使塑料硬化定型后，即可升启模具，取出制品。
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1.1 模具的概念及分类
1.1.1 模具的概念
模具属于精密机械产品，它主要由机械零件和机构组成，如成 形工作零件、导向零件、支承零件、定位零件等及送料机构、抽 芯机构、推件机构、检测与安全机构等。
（6）完善模具的标准化及专业化生产；
（7）发展模具的计算机辅助设计和计算机辅助制造技术。
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传统模具设计与制造过程
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1.1 模具的概念及分类
1.1.3 模具在工业生产中的地位
“模具工业是美国工业的基石”（美国） “模具是促进社会富裕的动力”（日本） “模具--金属加工中的帝王”（德国） “模具就是黄金”（罗马尼亚） “模具工业是不衰亡工业”(欧洲) “模具业是制造业的掌上明珠”(台湾) “模具是效益放大器”(新加坡)
注塑成形工艺及其注塑成形模具应用极广。 注塑成形又称注射模塑或注塑。它是热塑性塑料制品成形的 一种重要方法，也已成功地用于某些热固性塑料制品。其加工 的制品在塑料制品中约占20％～30％，制品的用途已扩大到各 个领域。
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液晶电视、显示器、遥控器外壳
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1.2 模具的工作原理及应用
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
冲床
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1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
油压机
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
冷冲压的优点： （1）在压力机简单冲击下，能够获得其他的加工方法难以加 工或无法加工的形状复杂的冲压件；
模具设计1
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1.1 模具的概念及分类
1.1.1 模具的概念
模具是成形产品零件的专用工具，是工业生产中的主要工艺 装备。
按机械制造工艺字典定义，模具是对生产对象的形状和尺寸 加以控制的装置。
模具与冲压、锻造、挤压、铸造等金属材料零件的成形设备配 套使用，或与塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料零件的成形设备配 套使用，可成形加工各种各样的金属和非金属零件，已成为为现 代化工业生产的重要加工手段。
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模具设计1
1.1 模具的概念及分类
1.1.2 模具的分类
采用以使用模具进行成形加工的工艺性质和使用对象为主的 综合分类方法，将常用模具分为九类，各大类模具又可根据模 具结构、材料、使用功能和模具制造方法等，分成若干小类或 品种。
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1.1 模具的概念及分类
1.1.2 模具的分类
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.3 压铸模的工作原理及应用
压铸工作原理（卧式冷室压铸机）
a）浇料
b）压射
压铸工作原理（卧式热室压铸机）（视频）
c）推出铸件
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.3 压铸模的工作原理及应用
压铸工艺流程图
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.3 压铸模的工作原理及应用
压铸工艺系统
压铸模、压铸机和压铸合金构成一个压铸工艺系统。
压铸模设计除了要完成结构和机构的需求以满足铸件形状、 尺寸、抽芯和推出等方面外，还应使这个系统有良好的匹配， 达到优化压铸工艺，从而获得优质铸件的目的。
板料厚度大多在0.5～6mm之间。
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
（2）冲压模具：
冲压模具是冲压加工中将板料加工成制件或半成品的一种工艺 装备，按工序性质分有冲裁模（包括落料模和冲孔模）、弯曲模、 拉深模、胀形模、翻边模等。
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模具设计1
（3）保压 注入模具型腔的塑料熔体，在模具的冷却作用下 会产生收缩，未冷却的塑料熔体也会从浇口处倒流，因此在这 一阶段，注射油缸仍须保持一定压力进行补缩，才能制造出饱 满、质密的塑料制品。
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.2 注塑模的工作原理及应用
塑料注射成形的工作过程
1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
落料模
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
弯曲模
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
拉深模
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1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
胀形模
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
翻边模
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
（3）冲压设备： 冲压设备是提供冲压变形力的，生产中常用的有曲柄压力机 （简称冲床）、油压机等
（5）脱模 冷却和预塑化完成后，为了不使注射机喷嘴长时 间顶压模具，为了喷嘴处不出现冷料，可以使注射装置后退， 或卸去注射油缸前移的压力。合模装置开启模具，顶出装置动 作，顶出模具内的制品。
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.2 注塑模的工作原理及应用
注射成形机的工作循环周期图
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压铸装饰品
模具设计1
1.3 模具工业的发展趋势
（1）发展及加深成形理论基础和工艺原理的研究；
（2）发展高效率、自动化的成形机械设备；
（3）发展大型、微型和高精度的模具；
（4）发展新成形理论基础和新工艺原理的研究；发展高寿命 和简易经济模具；
（5）发展高效、精密、数控自动化模具加工设备及先进制造工 艺；
模具设计1
1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
压铸工艺特点： （1）生产效率高。压铸机生产率高，易实现自动化，能压铸 出从简单到相当复杂的各种铸件；
（2）产品质量好。尺寸精度高，表面粗糙度低，铸件力学性 能好，互换性好；
（3）经济效益好。经济指标优良，压铸件成本低；
（4）压铸设备投资高，压铸模制造周期长，费用高，一半不 宜于小批量生产；
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
实现冲压生产、批量制造零件的三要素： （1）板料 （2）冲压模具 （3）冲压设备
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模具设计1
1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
（1）冲压常用板料：
冷轧钢板、热轧钢板、铝及铝合金板、铜及铜合金板、不锈钢 板等。
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
冷冲压的缺点： （1）由于模具制造周期长、费用高，冲压加工在小批量生产 中受到一定限制； （2）冲压时噪音大，冲压速度快，动作单调，手工操作有一 定的危险性。
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
典型冲压件：
硬币（落料、压印） 纽扣电池（落料、拉深，某厂年产1亿只）
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1.2 模பைடு நூலகம்的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
典型冲压件：
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电机定转子及其复合模（落料、冲孔）
模具设计1
1.2 模具的工作原理及应用
1.2.2 注塑模的工作原理及应用
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模具设计1
1.1 模具的概念及分类
1.1.3 模具在工业生产中的地位
模具在各个工业领域得到广泛应用，是基础工业。 模具涉及面相当广，它是一个系统工程。
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1.2 模具的工作原理及应用
模具的种类虽然非常多，但生产中常用的模具有冲模、塑料 模、压铸模。根据模具工业协会资料，冷冲模约占模具总量的 40％～50％，注射模约占20％～30％，其他模具约占20%～40%； 汽车业是模具业的最大用户。
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.1 冷冲模的工作原理及应用
冷冲压是金属压力加工方法之一，它是建立在金属塑性变形 的基础上，在常温下利用冲模和冲压设备对材料施加压力，使 其产生塑性变形或分离，从而获得一定形状、尺寸和性能的制 件。
由于冷冲压使用的原材料多为钢厂轧制出来的板料，所以又 称板料冲压。
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.2 注塑模的工作原理及应用
塑料注射成形的工作过程（视频）
（1）闭模和锁模 这时模具首先以低压快速进行闭合，当动 模与定模接近时，转换为低压低速合模，然后切换为高压将模 具锁紧。
（2）注射 合模动作完成后，在移动油缸的作用下，注射装 置前移，使料筒前端的喷嘴与模具贴合，再由注射油缸推动螺 杆，以高压高速将螺杆前端的塑料熔体注入模具型腔。
（5）普通压铸法压铸的铸件易产生气孔，不能进行热处理； 压铸某些内凹件、高熔点合金铸件比较困难。
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1.2.3 压铸模的工作原理及应用
压铸工艺的应用
广泛的应用在国民经济的各行各业中，如兵器、汽车与摩托车、航空航天 产品的零部件以及电器仪表、无线电通信、电视机、计算机、农业机具、医 疗器械、洗衣机、电冰箱、钟表、照像机、建筑装饰以及日用五金等各种产 品的零部件的生产方面。
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1.2.3 压铸模的工作原理及应用
压铸模
压铸模是用在压铸机上生产压铸件的金属永久模。
每副压铸模都是由两半模组成，以便铸件冷却后将其从型腔 中取出。它有形成铸件形状和尺寸的型腔和型芯，金属液通过 流道（即压室—浇道—内浇口系统）充填型腔，通过溢流排气 系统排除气体等。
（4）冷却和预塑化 当模具浇口处的塑料熔体冷凝封闭后， 保压阶段完成，制品进入冷却阶段。此时，螺杆在液压马达 （或电动机）的驱动下转动，使来自料斗的塑料颗粒向前输送， 同时受热塑化。当螺杆将塑料颗粒向前输送时，螺杆前端压力 升高，迫使螺杆克服注射油缸的背压后退，螺杆的后退量反应 了螺杆前端塑料熔体的体积，即注射量。螺杆退回到设定注射 量位置时停止转动，准备下一次注射。
（2）制件的形状和尺寸是由高精度的模具保证的，所以加工 出的冲压件尺寸稳定，互换性好；
（3）采用优化排样，材料的利用率高、废料少，且加工后的 冲压件强度高，刚度好，表面质量好；
（4）操作简单，生产过程易于实现机械化和自动化，生产效 率高；
（5）冷冲压加工不需要加热，冲压速度快，在大批量生产的 条件下，冲压件成本较低。
1.2.2 注塑模的工作原理及应用
注塑成形原理
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1—注射机顶杆 2—动模 3—推出机构 4—塑件 5—定模 6—浇注系统 7—喷嘴 8—熔体 9—料筒 10—电加热 11—料斗 12—塑料 13—螺杆
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1.2 模具的工作原理及应用
1.2.2 注塑模的工作原理及应用
注塑成形原理 将塑料加入注射机的料筒内加热塑化成呈粘流态的熔体，然 后借助螺杆（或柱塞）的推力，使熔体以较高的压力和速度经 喷嘴和模具浇注系统充满闭合的模具型腔，再经一定时间的冷 却使塑料硬化定型后，即可升启模具，取出制品。