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模具设计和制造基础知识pdf

  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第一篇 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 模具打算与创造基本常识 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 第一章 模具分类与用处 第一章 模具分类与用处 第一节 模具及其效用与功用 一、模具 模具是工业产物坐蓐用的工艺配备,紧要利用于创造业和加工业。它是和冲压、锻 造、锻形成形呆滞,同时和塑料、橡胶、陶瓷等非金属质料成品成型加工用的成形呆滞相 配套,动作成形器材来行使的。 模具属于慎密呆滞产物,由于它紧要由呆滞零件和机构构成,如成形职业零件(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,检测与平和机构等。 为升高模具的质地、机能、精度和坐蓐效果,◆●△▼●缩短创造周期,其零、部件(又称模具组 合),多由准则零、部件构成。于是,模具应属于准则化水平较高的产物。一副中幼型冲 模或塑料打针模,其组成的准则零、部件可达! # ,其工时朴实率可达$% # & ’% # 。 二、模具的效用和功用 摩登产物坐蓐中,模具因为其加工效果高,交流性好,朴实原质料,于是取得很广大 的利用。 摩登工业产物的零件,广大采用冲压、成形锻造、压铸成形、挤压成形、塑料打针或其 它成形加工本领,和成型模具相配套,经单工序或多道成形工序,使质料或坯料成形加工 成合适产物请求的零件,或成为精加工前的半造品件。如汽车掩盖件,须采用多副模具, · · ( 第一篇 模具打算与创造基本常识 实行冲孔、拉深、翻边、弯曲、切边、修边、整形等多道工序,成形加工为及格零件;电视机 表壳、洗衣机内桶是采用塑料打针本领,经一次打针成型为及格零件的;动员机的曲轴、 连杆是采用锻形成形模具,经滚锻和模锻成形加工为慎密呆滞加工前的半造品坯件的。 高精度、高效果、龟龄命的冲模、★▽…◇塑料打针成型模具,可成形加工几十万件,乃至几千 万件产物零件,如一副硬质合金模具,可冲压硅钢片零件( 型片、电机定转子片)上亿 ! 件,称这类模具为大量量坐蓐用模具。 合用于多种类、少批量,或产物试造的模拥有:组合冲模,速换冲模,叠层冲模或成型 模具,低熔点合金成型模具等,正在摩登加工业中,拥有主要的经济价钱,称这类模具为通 用、经济模具。 电子、揣度机、摩登通讯工具与设置、电器、仪器与仪表等工业产物的元器件或零、部 件越来越趋于微型化、慎密化,其零件组织打算中的槽、缝、孔尺寸请求正在 # $%% 以下, 批量坐蓐用模具请求很高。如高压开合中的多触点零件,宽度仅为 &%% ,却需冲孔、冲 槽、弯曲、三层叠压等工序,模具需打算为 工位的慎密级进冲模。又如 机中零件尺 ’ () 寸极其轻微,对模具的请求更高。这类微型冲件和塑件用的模具,已成为高本事模具或 专利型模具。 大型模具,重量正在 以上的已很常见,有些模具重量已达 。如大型汽车掩盖件 &* $* 冲模,大型曲轴锻模,大尺寸电视机表壳用塑料打针模等重量都正在 &* 以上。 跟着摩登化工业和科学本事的发达,模具的利用越来越广大,其顺应性也越来越强。 已成为工业国度创造工艺程度的象征和独立的基本工业体例。 其余,采用模具实行成形加工,是少、无切屑的紧要工装,正在大量、大方加工中,可使 质料使用率达+ , 或以上。 第二节 模具分类及用处 模具的用处广大,模具的品种繁多,科学地实行模具分类,对有设计地发达模具工 业,体例地研商、拓荒模具坐蓐本事,督促模具打算、创造本事的摩登化,敷裕表现模具的 效用和功用;对研商、订定模具本事准则,★-●△▪️▲□△▽升高模具准则化程度和专业化合营坐蓐程度, 升高模具坐蓐效果,缩短模具的创造周期,都拥有很是主要的道理。 一、模具分类 总体上说模具可分为三大类:金属板材成型模具,如冲模等;金属体积成型模具,如 ·- · 第一章 模具分类与用处 锻(镦、挤压)模,压铸模等;非金属质料成品用成型模具,如塑料打针模和压缩模,橡胶造 品、玻璃成品、陶瓷成品用成型模具等。 模具的整体分类本领良多,常用的有:按模具组织花样可分为冲模中的单工序模,复 合模,级进模等。塑料成型模具中的压缩模,打针模,挤出模等,按模具行使对象可分为 电工模具,汽车模具,电视机模具等。按模具质料可分为硬质合金模具和钢模等。按工 艺性子可分为冲孔模,落料模,拉深模,弯曲模,塑料成型模具中的吸塑模,吹塑模等。这 些分类本领拥有直观、便利等长处,但不尽合理,易将模具种别与种类混用,使品种繁多 无序。以是,采用归纳概括法,将模具分为十大类,各大类模具又可按照其行使对象、材 料、效用和模具创造本领,以及工艺性子等,再分成若干幼类和种类较为合理,△▪️▲□△详见表 ! ! !。 表 ! ! ! 模具品种和用处 ! 模具 行使对象和 ! 模具 行使对象和 模具幼类和种类 ! 模具幼类和种类 ! 种别 成形工艺性子 ! 种别 成形工艺性子 ! 玻 ! 璃 ! 冲裁模:少、无废物 注压成形模 造 ! 冲模,整修模,光洁冲 品 吹—吹法成型瓶罐模 用于玻璃瓶、罐、盒、桶, 模,深孔冲模,精冲模 行使金属(玄色! 以及工业产物零件的成形 ! 非 成 压—吹法成型瓶罐模 加工 ! 等 和有色金属)板 金 形 玻璃器皿模具等 ! 模 单工序模:冲孔模,材,通过冲裁模和 属 ! 金 具 材 ! 属 落料模,弯曲模,拉深 精冲模,或按照零 橡 料 ! 板 模,成型模等 件分歧的坐蓐批 造 胶 压胶模,挤胶模,打针模, 汽车轮胎、“ ”形密封圈 # ! 材 冲 造 复合冲模 量、冲件精度,采 品 ! 成 模 品 橡胶轮胎模(全体和矫捷 及其它杂件,与硫化机配 成 ! 型 级进冲模(含通报 用单工序模、复合 成 模),“ ”形密封圈橡胶模 套,成形加工为及格的橡 形 # ! 模 模) 模或级进模,等相 模 型 等 胶零件 具 ! 模 汽车掩盖件冲模 应的工艺本领。具 ! 具 ! 硅钢片冲模 成形加工为及格 陶 修筑用的陶瓷构件,陶 硬质合金冲模 的冲件 ! 瓷 ! 压缩模;打针模等 瓷器皿,及工业坐蓐用陶 模 ! 微型冲件用慎密冲 具 瓷零件的成形加工 模 ! 热压室压铸机用压铸模 ! 金属零件产物如汽车、■□ ! 冷压室压铸机用压铸模 摩托汽油机缸体,变速箱 ! 塑料打针模:立式、 压 铝合金压铸模 ! 铸 体等有色金属零件(锌、 铜合金压铸模 ! 卧式、角式打针机用模 模 铝、铜),通过注入模具型 ! 具,无浇道模具,电视 锌合金压铸摸 ! 腔的液态金属,加压成形 玄色金属压铸模等 ! 非 机壳、灌音机壳、洗衣 行使热固性和 金 ! 金 机桶、汽车保障杠、录 热塑性的塑料,通 压力机用锻模 ! 属 属 像(音)机盒打针模等 过打针、压缩、挤 摩擦压力机用锻模 ! 塑 体 材 平锻机用锻模 ! 料 料 压缩模(含压胶模) 塑、挤出、发泡、吹 积 ! 造 成 挤塑模(含通报模) 塑和吸塑等成形 成 辊锻机用锻模 ! 型 型 锻 品 高速锤机用锻模 采用有色、玄色金属的 ! 模 挤出模:导型材、管 加工为及格塑件 模 造 成 ! 形 具 件、薄膜挤出模 的塑件也拥有板 具 成 开(闭)式锻模 块料或棒材,丝材,△经锻、 ! 模 发泡模(含低发泡 材和体积成形两 型 校正模,压印模,切边模,镦、挤、拉等工艺成形加工 ! 模 具 冲孔模、精锻模、多向锻模,成及格零件,毛坯和丝材 ! 模) 种成形工艺 具 ! 吹(吸)塑模具 胎模,闭塞锻模等 塑封模 ! 冷镦模 ! 挤压模 ! 滚塑模等 ! 拉丝模等 · · $ 第一篇 模具打算与创造基本常识 ! 模具 行使对象和 ! 模具 行使对象和 模具幼类和种类 ! 模具幼类和种类 ! 种别 成形工艺性子 ! 种别 成形工艺性子 ! 成型压模:实体单 ! 向、双向手动压模,手 ! ! 金 ! 动实体浮动压模,机动 属 铸 ! 液态金属或白腊等易熔 大截面实体浮动压模, 体 造 易熔型芯用金属型模 ! 积 金 质料,经注入模具型腔成 ! 机动极掌单向压模,套 低压锻造用金属型模 紧要用于铜基、成 属 形为金属零件毛坯、锻造 类单向、双向、浮动压 ! 型 型 金属浇注用金属型模等 ! 铁基粉末成品的 用型芯,工艺品等 金 粉 模 模 模 属 末 压造成形。网罗! 具 ! 整形模:分袂动和机 体 冶 ! 呆滞零件,电器元 积 金 动模,径向模,带表台 成 成 件(如触一级),磁! ! 阶套类全整形模,带球 型 型 性零件、器材材 面件模 ! ! 模 模 料,易热零件,核 通 无台阶实体件自愿 ! 具 具 用 燃料造件的粉末 ! 整形模,轴套拉杆式半 模 组合冲模,薄板冲模,叠 压造成形 ! 自愿整形模,轴套通过 具 层模具,速换冲模 合用于产物试造,多品 ! 与 环氧树脂模、低熔点合金 种、少批量坐蓐 ! 式自愿整形模,轴套全 经 ! 整形自愿模,带表台阶 济 模等 ! 模 与表球面轴套自愿全 ! 具 整形模等 ! 二、模具的利用 由表 ! ! ! 可见,每一类、每一种模具都有其特定的用处和行使本领及与其相配 套的成形加工机床和设置。 模具的效用和利用与模具种别、种类有着亲热的相干。由于,模具和产物零件的形 状、尺寸巨细、精度、质料、质料花样、表表形态、质地和坐蓐批量等,都需相合适,要餍足 零件请求的本事条款,即每一个产物零件相对应的坐蓐用模具,只然而一副或一套特定 的模具。□▼◁▼为顺应模具分歧的效用和用处,都需实行创造性打算,◆▼形成模具组织花样多变, 从而爆发了模具种别和种类繁多,并拥有单件坐蓐的特色。 纵然云云,因为模具坐蓐本事的摩登化,★△◁◁▽▼正在摩登工业坐蓐中,模具已广大用于电动机 与电器产物,电子与揣度机产物,仪表、家用电器产物与办公设置,汽车,军器,通用呆滞 等产物的坐蓐中。其紧要来由是因为模拥有一系列特色; ! # 模具的顺应性强 针对产物零件的坐蓐领域和坐蓐花样,可采用分歧组织和层次的模具与之相顺应。 如为顺应产物零件的大量量坐蓐,可采用高效果、高精度和遐龄命的、自愿化水平高的模 具;为顺应产物试造或多种类、幼批量的产物零件坐蓐,可采用通用模具,如组合冲模,速 换模具(可用于柔性坐蓐线),以及各样经济模具。 按照分歧产物零件的组织、性子、精度和批量,以及零件质料和质料性子、供货花样, 可采用分歧种别和品种的模具与之相顺应。如锻件则需采用锻模,冲件则需采用冲模, ·$ · 第一章 模具分类与用处 塑件则需采用塑料成型模具,薄壳塑件则需采用吸塑或吹塑模具等。 ! 造件的交流性好 即正在模具肯定行使寿命边界内,及格造件(冲件、塑件、锻件等)的一致性好,可所有交流。 常用模具寿命参见表 # $ # $ ! 。 表 # $ # $ ! 常用模具寿命 模具种种和名称 模具参考寿命 万件 说 明 % 普通钢冲模 #&& ’ (&& 均匀寿命 冲 电机定转子硬质合金冲模 )&&& ’ *&&& 模 + 形电硬质合金冲模 ,&&& ’ #&&&& 塑料 钢塑料打针模 )& ’ ,& 中碳钢造模具采用 打针 合金钢塑料打针模 #&& 以上 优质模具钢 模 中幼型铝合金件用压铸模 #& ’ !& 铸 中大型铝合金件用压铸模 - ’ . 模 锻 齿轮精锻模 # ’ # - 模 普通锤锻模 # ’ ! ( 坐蓐效果高、低耗 采用模具成形加工,●产物零件的坐蓐效果高。高速冲压可达 #*&& 次% /01,因为模具寿 命和产物产量等身分束缚,常用冲模也正在!&& ’ ,&& 次% /01 边界内。塑件打针轮回年华可 缩短正在# ’ !/01 内成形,若采用热流道模具,实行贯串打针成形,坐蓐效果则更高,可餍足塑 件大量量坐蓐的请求。采用高效滚锻工艺和滚锻模,实行连杆锻件贯串滚锻成形。采用塑 料异型材挤出模,实行修筑用门窗异型材挤出成形,其挤出成型速率可达)/% /01。可见,采 用模具实行成形加工与呆滞加工比拟,不只坐蓐效果高,况且坐蓐花消低,可大幅度朴实原 质料和人力资源,是实行产物坐蓐的一种优质、高效、低耗的坐蓐本事。 ) 社会效益高 模具是高本事含量的社会产物,其价钱和价值紧要取决于模具质料、加工、表购件的 劳动与花消三项直接产生的用度和模具打算与试模(验)等本事用度。后者,是模具价钱 和墟市价值的紧要构成一面,个中逐一面本事价钱计入了墟市价值,而更大逐一面价钱, 则是模具用户和产物用户受惠变为社会效益。如电视机用模具,其模具用度仅为电视机 产物价值的#% (&&& ’ #% -&&& ,纵然模具的一次投资较大,但正在大量量坐蓐的每台电视机 的本钱中仅占极幼一面,乃至可能大意不计,而本质上,很高的模具价钱为社会所具有, 形成了社会家当。 模具是摩登工业坐蓐中广大利用的优质、高效、低耗、顺应性很强的坐蓐本事,或称 成型器材、成型工装产物。模具是本事含量高、附加值高、行使广大的新本事产物,是价 值很高的社会家当。◇▲=○▼=△▲ ·. · 第一篇 模具打算与创造基本常识 第二章 模具的构造与构成 模具的组织及其组合花样,与成形加工对象即产物零件或造件的组织与组织因素 合联,与造件质料及质料花样合联,与成形工艺条款(压力、温度、年华等)及加工办法 合联。 第一节 模具打算的基础条款 造件的质料、☆△◆▲■规格、机能和成形机床,设置的品种、机能和规格是模具打算的两个基 本条款。 ! 造件与造件质料 模具成形加工的对象是产物零件或工业产物。造件质料对成形加工工艺和模具的 打算影响很大,是模具打算紧要条款之一。 造件质料有金属质料和非金属料两大类。金属质料和非金属质料用于成形加工的 质料花样普通有板材实体块状和棒状质料。非金属质料也可分为合用于板材成形和体 积成形加工的两类质料,见下列分类图: ·# · 第二章 模具的构造与构成 常用金属板材商标及厚度和非金属板材名称及厚度见表 ! ! #、表 ! ! $ 。 表 ! ! # 常用金属板材 厚度 ! 质料商标 % && 优质碳素组织钢’() ’ * + ’() ’ * ( ’() ! * ’ !’ , * ’ 不锈钢 !-.!(/01 ’ * ( !-.!(/01 ! * ’ !-.!(/01 ! * , 优质碳紊组织钢,’ ’ * + ,’ , * ’ ,’ , * 2 合金组织钢,2-., 3456 2 ,2-., 3456 + ,2-., 3456 !! 合金组织钢#’-. 37806 ’ * + #’-. 37806 ! * ’ #’-. 37806 ! * , #’-. 37806 ! * 2 #’-. 37806 , * ’ #’-. 37806 , * 2 #’-. 37806 $ * ’ #’-. 37806 $ * 2 #’-. 37806 2 * ’ #’-. 37806 + * ’ #’-9 37806 1 * ’ #’-. 37806 !, * ’ 优质碳素组织钢$2 ! * ’ $2 , * ’ $2 , * 2 热双金属2:!$ ’ * ;2 2:!$ ! * , 2:!; ! * ’ · · 1 第一篇 模具打算与创造基本常识 厚度 ! 质料商标 ! #$%& % ’ ( #$%) % ’ * #$(+ % ’ + #$(, * ’ , ,# -. * ’ , ,○▲# -. * ’ &# 不锈钢/0%, 12%3 * ’ & /0%, 12%3 * ’ ) /0(* 12)* * ’ ) 电工用钢4( % * ’ # 4+% * ’ +# ( ) 4+% 56% 28 * ’ # 7 43 % * ’ +# 9%*( ) 43 % * ’ # ( ) 9%( 4+% * ’ # 黄铜9,( - * ’ ) 9,▲●…△( - ( ’ #

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