一、模具加工主要設(shè)備及加工方法

二、模具的常用材料及主要加工工藝

1、沖壓工藝

1）?分類：沖壓工藝的成形的方法是多種多樣的，根據(jù)材料的變形特點(diǎn)，沖壓工藝可分為成形工序和分離工序兩大類；按沖壓工序的內(nèi)容可分為沖裁、拉伸、彎曲、翻邊成形等工序；按完成沖壓過程可分為單工序、級(jí)進(jìn)工序、復(fù)合工序。分離工序包括切斷、落料、沖孔等，成形工序包括彎曲、拉伸、翻邊成形等。

2）?設(shè)備：沖壓工藝在常用壓力機(jī)為其提供動(dòng)力。按傳動(dòng)方式可分為機(jī)械壓力機(jī)和液

壓壓力機(jī)，常用的是機(jī)械壓力機(jī)。機(jī)械壓力機(jī)又可分為曲軸壓力機(jī)和摩擦壓力機(jī)，而曲軸壓力機(jī)應(yīng)用更為廣泛。

1）?材料：常用沖壓金屬材料以板料和帶料為主。棒材適合于擠壓、切斷、成形等工序。帶鋼有足夠的長度，可以提高材料的利用率，適合于大批量生產(chǎn)的自動(dòng)送料。常用非金屬材料以膠木板、橡膠、塑料板等。一般塑性較差適合于分離工序。

2、塑料成型形工藝

1）?分類：塑料成形工藝從原理上都要經(jīng)過溶化、流動(dòng)、固化三個(gè)階段?？煞譃樽⑸涑尚?、壓鑄成型、擠出成型、真空成型、吹塑成型等。常用的模具稱為塑料模，是型腔模的一種。

2）?設(shè)備：注塑機(jī)、塑料制品液壓機(jī)

3）?材料：塑料模具用鋼成分范圍很大，我國目前采用的45、40Cr因壽命短、尺寸精度不準(zhǔn)等缺點(diǎn)，不能滿足塑料制品工業(yè)發(fā)展的需要。通用性模具用鋼包括基本型塑料模具用鋼（如65鋼）、預(yù)硬化型塑料模具用鋼（如美P20鋼）、時(shí)效硬化型塑料模具用鋼(如美P21、日本NAK55中，對(duì)低碳鋼Ni,Cr,Al等)、熱處理硬化型塑料模具鋼、粉末模具鋼、鋼結(jié)硬質(zhì)合金（TiCN、TiB）等。

3、壓鑄工藝

1）?主要特征是金屬合金液以高壓、高速填充模具型腔，并在高壓下結(jié)晶成形。最主要因素是壓力、填充速度、溫度、時(shí)間和填充特性等。要獲得優(yōu)良的壓鑄件，壓鑄過程中各因素應(yīng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

2）?設(shè)備：壓鑄機(jī)是壓鑄成形的主要設(shè)備。常用的壓鑄機(jī)有冷壓室壓鑄機(jī)和熱壓室壓鑄機(jī)兩種。

3）?材料：壓鑄鋅合金、壓鑄鎂合金、壓鑄鋁合金、壓鑄銅合金。壓鑄鋅合金容易充型，可壓鑄結(jié)構(gòu)復(fù)雜的壓鑄件，鋁合金的壓鑄溫度高于鋅合金，鎂合金生產(chǎn)時(shí)各個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)注意安全。

三、泡沫鑄造成形方法與制模

1．消失模鑄造工藝原理簡介

消失模鑄造是在鑄造過程中，模型氣化消失，而模型就是造型時(shí)用的模樣。砂型鑄造中將模樣取出，在空腔中澆入金屬液形成鑄件。而消失模鑄造是采用特定的泡沫塑料制成模樣，然后將其埋入型砂中（一般為干砂或含有粘接劑的干砂），經(jīng)過一定的處理（主要是振動(dòng)和抽負(fù)壓）， 在澆入金屬液，金屬液使泡沫塑料的模樣逐步軟化、液化、分解和氣化，直到完全替代泡沫模型，形成模型所形成的空腔--鑄件。因此，消失模鑄造也稱為氣化模鑄造、實(shí)型鑄造、無型腔鑄造。

2．消失模鑄造用模具

消失模鑄造的型腔是靠模型來形成的，因此，最終零件的質(zhì)量將決定于模型的質(zhì)量。而模型是用成型模具來生產(chǎn)的，因此，成型模具的質(zhì)量決定了模型的質(zhì)量，從而最終決定生產(chǎn)的零件的質(zhì)量。從這種關(guān)系來理解，我們就不難看出成型模具在消失模鑄造生產(chǎn)中的作用和不可替代的位置。

消失模鑄造對(duì)模具設(shè)計(jì)的有一些基本的要求： ?????????????(1)模具必須符合鑄件形狀、尺寸和表面粗糙度的要求。

（2）結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，修理維護(hù)方便。

（3）材質(zhì)選擇適當(dāng)，符合技術(shù)要求。

（4）選擇模具必須與成型方法配合。

（5）盡可能使設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。???? 3．傳統(tǒng)的砂型鑄造相比，消失模鑄造具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)?取消了混砂、制芯工序，省去了傳統(tǒng)造型工序中分箱、起模、修型、下芯及合箱等操作，

大大簡化了落砂、鑄件清理及砂處理工序，因而縮短了生產(chǎn)周期。

(1)?一方面由于在負(fù)壓下鑄型剛度大，鑄鐵件易于實(shí)現(xiàn)自補(bǔ)縮，從而減小鑄件所需的冒口尺寸； 另一方面由于泡沫模型簇的組裝自由度大，易于實(shí)現(xiàn)一型多件澆注成形，提高了工藝出品率。

(2)?消失模鑄件機(jī)械加工余量小(2.5～3.5mm) ，壁厚均勻度高，孔徑大于7mm?的內(nèi)部型腔都可以直接鑄出，鑄件重量同比普通砂型鑄件減輕8%～12% 。

(3)?消失模造型干砂中無需粘結(jié)劑和添加物(煤粉、膨潤土、水) ，既節(jié)約了大量的原材料， 又有利于舊砂循環(huán)使用，減輕環(huán)境污染。

四、模具裝配與沖壓試模

沖壓工藝一般分為分離工序和成形工序，按加工工序沖壓件大致可分為沖裁件、彎曲件、拉延件、成形件和冷擠壓件。

1.?單工序沖裁模的裝配實(shí)例

1）?裝配前準(zhǔn)備工作：把凸模壓入到固定板中，并鉚接；鉚接之后把凸模末端的大平面磨平，保證按觸面的平面度、表面粗糙度的要求；

2）?裝配凸模、固定板為一個(gè)組件；

3）?裝配凹模與下模座；

4）?裝配上模座；

5）?裝配卸料裝置；

6）?裝配其他零件；

7）?檢驗(yàn)，試沖。

五、模具加工的發(fā)展趨勢(shì)

1．模具成型零件的日漸大型化和零件的高生產(chǎn)率要求一模多腔，致使模具日趨大型化， 大噸位的大型模具可達(dá) 100?噸，一模幾百腔、上千腔，要求模具加工設(shè)備大工作臺(tái)、加大 y 軸 z?軸行程、大承重、高剛性，高一致性。

2．模具加工的模具鋼材料硬度高，要求模具加工設(shè)備具有熱穩(wěn)定性、高可靠性。

3．對(duì)復(fù)雜型腔和多功能復(fù)合模具，隨著制件形狀的復(fù)雜化，必須要提高模具的設(shè)計(jì)制造水平，多種溝槽、多種材質(zhì)在一套模具中成形或組裝成組件的多功能復(fù)合模具，就要求加工編程程序量大，具有高深孔腔綜合切削能力和高穩(wěn)定性，提高了加工難度。

4．模具加工的精細(xì)化使加工設(shè)備的復(fù)合性、高效性更加引人關(guān)注。高速銑削具有的可加工高硬材料、加工平穩(wěn)、切削力小、工件升溫變形小等諸多優(yōu)點(diǎn)使模具企業(yè)對(duì)高速加工日益重視。

5．高動(dòng)態(tài)精度。機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)介紹的靜態(tài)性能 在模具三維型面加工時(shí)，不能反映實(shí)際加工情況。模具的三維曲面高精度加工，更提出了高動(dòng)態(tài)精度性能的要求，高速高精度還要在機(jī)床的高剛性、熱穩(wěn)定性、高可靠性以及高品質(zhì)的控制系統(tǒng)相配合才可能實(shí)現(xiàn)