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模具设计与制造基础知识

一、模具
模具是工业产品生产用的工艺装备,主要应用于制造业和加工业。它是和冲压、锻造、 铸造成形机械,同时和塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料制品成型加工用的成形机械相 配套,作为成形工具来使用的。 模具属于精密机械产品,因为它主要由机械零件和机构组成,如成形工作零件(凸 模、凹模),导向零件(导柱、导套等),支承零件(模座等),定位零件等;送料机构,抽芯机 构,推(顶)料(件)机构,检测与安全机构等。 为提高模具的质量、性能、精度和生产效率,缩短制造周期,其零、部件(又称模具组 合),多由标准零、部件组成。所以,模具应属于标准化程度较高的产品。一副中小型冲 模或塑料注射模,其构成的标准零、部件可达 90%,其工时节约率可达25%-45%。

二、模具的功能和作用
现代产品生产中,模具由于其加工效率高,互换性好,节约原材料,所以得到很广泛 的应用。

现代工业产品的零件,广泛采用冲压、成形锻造、压铸成形、挤压成形、塑料注射或其 它成形加工方法,和成型模具相配套,经单工序或多道成形工序,使材料或坯料成形加工 成符合产品要求的零件,或成为精加工前的半成品件。如汽车覆盖件,须采用多副模具, 进行冲孔、拉深、翻边、弯曲、切边、修边、整形等多道工序,成形加工为合格零件;电视机 外壳、洗衣机内桶是采用塑料注射方法,经一次注射成型为合格零件的;发动机的曲轴、 连杆是采用锻造成形模具,经滚锻和模锻成形加工为精密机械加工前的半成品坯件的。

高精度、高效率、长寿命的冲模、塑料注射成型模具,可成形加工几十万件,甚至几千 万件产品零件,如一副硬质合金模具,可冲压硅钢片零件(E型片、电机定转子片)上亿 件,称这类模具为大批量生产用模具。

适用于多品种、少批量,或产品试制的模具有:组合冲模,快换冲模,叠层冲模或成型 模具,低熔点合金成型模具等,在现代加工业中,具有重要的经济价值,称这类模具为通 用、经济模具。

电子、计算机、现代通信器材与设备、电器、仪器与仪表等工业产品的元器件或零、部 件越来越趋于微型化、精密化,其零件结构设计中的槽、缝、孔尺寸要求在 0.3mm以下, 批量生产用模具要求很高。如高压开关中的多触点零件,宽度仅为10mm,却需冲孔、冲 槽、弯曲、三层叠压等工序,模具需设计为 ’” 工位的精密级进冲模。又如BP机中零件尺 寸极其微小,对模具的要求更高。这类微型冲件和塑件用的模具,已成为高技术模具或 专利型模具。

大型模具,重量在10T 以上的已很常见,有些模具重量已达30T。如大型汽车覆盖件 冲模,大型曲轴锻模,大尺寸电视机外壳用塑料注射模等重量都在10T 以上。

随着现代化工业和科学技术的发展,模具的应用越来越广泛,其适应性也越来越强。 已成为工业国家制造工艺水平的标志和独立的基础工业体系。

另外,采用模具进行成形加工,是少、无切屑的主要工装,在大批、大量加工中,可使 材料利用率达 90%,或以上。

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