模具常識

2023-02-16 10:59:35

模具（mújù），工業生產上用以注塑、吹塑、擠出、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓等方法得到所需產品的各種模子和工具。簡而言之，模具是用來制作成型物品的工具，這種工具由各種零件構成，不同的模具由不同的零件構成。它主要通過所成型材料物理狀態的改變來實現物品外形的加工。素有“工業之母”的稱號。

模具種類很多，根據加工對象和加工工藝可分為：

①加工金屬的模具。

②加工非金屬和粉末冶金的模具。包括塑料模(如雙色模具、壓塑模和擠塑模等)、橡膠模和粉末冶金模等。根據結構特點，模具又可分為平面的沖裁模和具有空間的型腔模。模具一般為單件，小批生產。

生產流程：

模具就是一個模型，按照這個模型做出產品來,但是模具是怎樣生產出來的呢，可能除了模具專業人士大多數回答不出來.模具已經在我們生活當中起了不可替代的作用,我們的生活用品大部分離不開模具，如,電腦,電話機,傳真機,鍵盤，杯子等等這些塑膠制品就不用說了,另外像汽車和摩托發動機的外罩也是用模具做出來的，光一個汽車各種各樣的模具就要用到2萬多個.所以說現代生活模具的作用不可替代.只要批量生產就離不開模具。

那么模具是怎樣做成的呢?

下面對現代模具生產流程做一個簡單的介紹：

1、ESI（EarlierSupplierInvolvement供應商早期參與）：此階段主要是客戶與供應商之間進行的關于產品設計和模具開發等方面的技術探討，主要的目的是為了讓供應商清楚地領會到產品設計者的設計意圖及精度要求，同時也讓產品設計者更好地明白模具生產的能力，產品的工藝性能，從而做出更合理的設計。

2、報價（Quotation）：包括模具的價格、模具的壽命、周轉流程、機器要求噸數以及模具的交貨期。（更詳細的報價應該包括產品尺寸重量、模具尺寸重量等信息。）

3、訂單（PurchaseOrder）：客戶訂單、訂金的發出以及供應商訂單的接受。

4、模具生產計劃及排工安排（ProductionPlanningandScheduleArrangement）：此階段需要針對模具的交貨的具體日期向客戶作出回復。

5、模具設計（Design）：可能使用的設計軟件有Pro/Engineer、UG、Solidworks、AutoCAD、CATIA等。

6、采購材料

7、模具加工（Machining）：所涉及的工序大致有車、鑼（銑）、熱處理、磨、電腦鑼（CNC）、電火花（EDM）、線切割（WEDM）、坐標磨（JIGGRINGING）、激光刻字、拋光等。

8、模具裝配（Assembly）

9、模具試模（TrialRun)

10、樣板評估報告（SER）

11、樣板評估報告批核（SERApproval）

模具制造：

模具設計制作的要求是：尺寸精確、表面光潔；結構合理、生產效率高、易于自動化；制造容易、壽命高、成本低；設計符合工藝需要，經濟合理。

模具結構設計和參數選擇須考慮剛性、導向性、卸料機構、定位方法、間隙大小等因素。模具上的易損件應容易更換。對于塑料模和壓鑄模，還需要考慮合理的澆注系統、熔融塑料或金屬流動狀態、進入型腔的位置與方向。為了提高生產率、減少流道澆注損失，可采用多型腔模具，在一模具內能同時完成多個相同或不同的制品。在大批量生產中應采用高效率、高精度、高壽命的模具。

沖壓模應采用多工位級進模，可采用硬質合金鑲塊級進模，以提高壽命。在小批量生產和新產品試制中，應采用結構簡單、制造快、成本低的簡易模具，如組合沖模、薄板沖模、聚氨酯橡膠模、低熔點合金模、鋅合金模、超塑性合金模等。模具已開始采用計算機輔助設計(CAD)，即通過以計算機為中心的一整套系統對模具進行最優化設計。這是模具設計的發展方向。

模具制造按結構特點，分為平面的沖裁模和具有空間的型腔模。沖裁模利用凸模與凹模的尺寸精確配合，有的甚至是無間隙配合。其他鍛模如冷擠壓模、壓鑄模、粉末冶金模、塑料模、橡膠模等都屬于型腔模，用于成形立體形狀的工件。型腔模在長、寬、高3個方向都有尺寸要求，形狀復雜，制造困難。模具生產一般為單件、小批生產，制造要求嚴格、精確，多采用精密的加工設備和測量裝置。

平面沖裁模可用電火花加工初成形，再用成形磨削，坐標磨削等方法進一步提高精度。成形磨削可用光學投影曲線磨床，或帶有縮仿、修打砂輪機構的平面磨床，也可在精密平面磨床上采用專用成形磨削工具磨削。坐標磨床可用于模具的精密定位，以保證精密孔徑和孔距。也可用計算機數控(CNC)連續軌跡坐標磨床磨削任何曲線形狀的凸模和凹模。型腔模多用仿形銑床加工、電火花加工和電解加工。將仿形銑加工與數控聯合應用和在電火花加工中增加三向平動頭裝置，都可提高型腔的加工質量。電解加工中增加充氣電解可提高生產效率。

工藝性能：

模具的制造一般都要經過鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為保證模具的制造質量，降低生產成本，其材料應具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；還應具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。

1．可鍛性：具有較低的熱鍛變形抗力，塑性好，鍛造溫度范圍寬，鍛裂冷裂及析出網狀碳化物傾向低。

2．退火工藝性：球化退火溫度范圍寬，退火硬度低且波動范圍小，球化率高。

3．切削加工性：切削用量大，刀具損耗低，加工表面粗糙度低。

4．氧化、脫碳敏感性：高溫加熱時抗氧化懷能好，脫碳速度慢，對加熱介質不敏感，產生麻點傾向小。

5．淬硬性：淬火后具有均勻而高的表面硬度。

6．淬透性：淬火后能獲得較深的淬硬層，采用緩和的淬火介質就能淬硬。

7．淬火變形開裂傾向：常規淬火體積變化小，形狀翹曲、畸變輕微，異常變形傾向低。常規淬火開裂敏感性低，對淬火溫度及工件形狀不敏感。

8．可磨削性：砂輪相對損耗小，無燒傷極限磨削用量大，對砂輪質量及冷卻條件不敏感，不易發生磨傷及磨削裂紋。

使用性能：

1.密度小：塑料密度小，對于減輕機械設備重量和節能具有重要的意義，尤其是對車輛、船舶、飛機、宇宙航天器而言。

2.比強度和比剛度高：塑料的絕對強度不如金屬高，但塑料密度小，所以比強度(σb/ρ)、比剛度(E/ρ)相當高。尤其是以各種高強度的纖維狀、片狀和粉末狀的金屬或非金屬為填料制成的增強塑料，其比強度和比剛度比金屬還高。

3.化學穩定性好：絕大多數的塑料都有良好的耐酸、堿、鹽、水和氣體的性能，在一般的條件下，它們不與這些物質發生化學反應。

4.電絕緣、絕熱、絕聲性能好。

5.耐磨和自潤滑性好：塑料的摩擦系數小、耐磨性好、有很好的自潤滑性，加上比強度高，傳動噪聲小，它可以在液體介質、半干甚至干摩擦條件下有效地工作。它可以制成軸承、齒輪、凸輪和滑輪等機器零件，非常適用于轉速不高、載荷不大的場合。

6.粘結能力強。

7.成型和著色性能好。

維護和保養：

1：模具長時間使用后必須磨刃口，研磨后刃口面必須進行退磁，不能帶有磁性，否則易發生堵料。模具使用企業要做詳細記載、統計其使用、護理(潤滑、清洗、防銹)及損壞情況，據此可發現哪些部件、組件已損壞，磨損程度大小，以提供發現和解決問題的信息資料，以及該模具的成型工藝參數、產品所用材料，以縮短模具的試車時間，提高生產效率。應在注塑機、模具正常運轉情況下，測試模具各種性能，并將最后成型的塑件尺寸測量出來，通過這些信息可確定模具的現有狀態，找出型腔、型芯、冷卻系統以及分型面等的損壞所在，根據塑件提供的信息，即可判斷模具的損壞狀態以及維修措施。

2：彈簧等彈性零件在使用過程中彈簧最易損壞，通常出現斷裂和變形現象。采取的辦法就是更換，在更換過程中一定要注意彈簧的規格和型號，彈簧的規格和型號通過顏色、外徑和長度三項來確認，只有在三項都相同的情況下才可以更換。彈簧以進口的質量為佳。

3：模具使用過程中沖頭易出現折斷、彎曲和啃壞的現象，沖套一般都是啃壞的。沖頭和沖套的損壞一般都用相同規格的零件進行更換。沖頭的參數主要有工作部分尺寸、安裝部分尺寸、長度尺寸等。

4：緊固零件，檢查緊固零件是否松動、損壞現象，采取的辦法是找相同規格的零件進行更換。

5：壓料零件如壓料板、優力膠等，卸料零件如脫料板、氣動頂料等。保養時檢查各部位的配件關系及有無損壞，對損壞的部分進行修復，氣動頂料檢查有無漏氣現象，并對具體的情況采取措施。如氣管損壞進行更換。

要對模具幾個重要零部件進行重點跟蹤檢測：頂出、導向部件的作用是確保模具開合運動及塑件頂出，若其中任何部位因損傷而卡住，將導致停產，故應經常保持模具頂針、導柱的潤滑(要選用最適合的潤滑劑)，并定期檢查頂針、導柱等是否發生變形及表面損傷，一經發現，要及時更換；

完成一個生產周期之后，要對模具工作表面、運動、導向部件涂覆專業的防銹油，尤應重視對帶有齒輪、齒條模具軸承部位和彈簧模具的彈力強度的保護，以確保其始終處于最佳工作狀態；

隨著生產時間持續，冷卻道易沉積水垢、銹蝕、淤泥及水藻等，使冷卻流道截面變小，冷卻通道變窄，大大降低冷卻液與模具之間的熱交換率，增加企業生產成本，因此對流道的清理應引起重視；

對于熱流道模具而言，加熱及控制系統的保養有利于防止生產故障的發生，故而尤為重要。

損耗原因

1、模具主要工作零件的材料的問題，選材不當。材料性能不良，不耐磨；模具鋼未經精煉，具有大量的冶煉缺陷；凸凹模，鍛坯改鍛工藝不完善，遺存有熱處理隱患。

2、模具結構設計問題，沖模結構不合理。細長凸模沒有設計加固裝置，出料口不暢出現堆集，卸料力過大使凸模承受交變載荷加劇等。

3、制模工藝不完善，主要表現在凸、凹模鍛坯內在質量差，熱處理技術及工藝有問題，造成凸、凹模淬不透，有軟點及硬度不均。有時產生微裂紋、甚至開裂，研磨拋光不到位，表面粗糙度值過大。

4、無潤滑或有潤滑但效果不佳。