模具,工業(yè)生產(chǎn)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(chǎn)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(gòu)成,不同的模具由不同的零件構(gòu)成。它主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實(shí)現(xiàn)物品外形的加工,素有"工業(yè)之母"的稱號。

模具



模具種類很多,根據(jù)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(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),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(chǎn)。


模具分類可根據(jù)所成型的材料的不同分為五金模具、塑膠模具、以及其特殊模具:

五金模具分為:包括沖壓模(如沖裁模具、彎曲模具、拉深模具、翻孔模具、縮孔模具、起伏模具、脹形模具、整形模具等)、鍛模(如模鍛模、鐓鍛模等)、擠壓??h、擠出模具、壓鑄模具、鍛造模具等;

非金屬模具分為:塑料模具、無機(jī)非金屬模具、砂型模具、真空模具和石蠟?zāi)>叩取?/span>

其中,隨著高分子塑料的快速發(fā)展,塑料模具與人們的生活密切相關(guān)。塑料模具一般可分為:注射成型模具,擠塑成型模具,氣輔成型模具等。

模具

那么模具是怎樣做成的呢?

下面對現(xiàn)代模具生產(chǎn)流程做一個(gè)簡單的介紹。

1、ESI(EarlierSupplierInvolvement供應(yīng)商早期參與):此階段主要是客戶與供應(yīng)商之間進(jìn)行的關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和模具開發(fā)等方面的技術(shù)探討,主要的目的是為了讓供應(yīng)商清楚地領(lǐng)會(huì)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖及精度要求,同時(shí)也讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)者更好地明白模具生產(chǎn)的能力,產(chǎn)品的工藝性能,從而做出更合理的設(shè)計(jì)。

2、報(bào)價(jià)(Quotation):包括模具的價(jià)格、模具的壽命、周轉(zhuǎn)流程、機(jī)器要求噸數(shù)以及模具的交貨期。(更詳細(xì)的報(bào)價(jià)應(yīng)該包括產(chǎn)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(fā)出以及供應(yīng)商訂單的接受。

4、模具生產(chǎn)計(jì)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(fù)。

5、模具設(shè)計(jì)(Design):可能使用的設(shè)計(jì)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(biāo)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(bào)告(SER)

11、樣板評估報(bào)告批核(SERApproval)

模具

模具制造

模具設(shè)計(jì)制作的要求是:尺寸精確、表面光潔;結(jié)構(gòu)合理、生產(chǎn)效率高、易于自動(dòng)化;制造容易、壽命高、成本低;設(shè)計(jì)符合工藝需要,經(jīng)濟(jì)合理。

模具

模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)選擇須考慮剛性、導(dǎo)向性、卸料機(jī)構(gòu)、定位方法、間隙大小等因素。模具上的易損件應(yīng)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(tǒng)、熔融塑料或金屬流動(dòng)狀態(tài)、進(jìn)入型腔的位置與方向。為了提高生產(chǎn)率、減少流道澆注損失,可采用多型腔模具,在一模具內(nèi)能同時(shí)完成多個(gè)相同或不同的制品。在大批量生產(chǎn)中應(yīng)采用高效率、高精度、高壽命的模具。

沖壓模應(yīng)采用多工位級進(jìn)模,可采用硬質(zhì)合金鑲塊級進(jìn)模,以提高壽命。在小批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品試制中,應(yīng)采用結(jié)構(gòu)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(diǎn)合金模、鋅合金模、超塑性合金模等。模具已開始采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD),即通過以計(jì)算機(jī)為中心的一整套系統(tǒng)對模具進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。這是模具設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。

模具制造按結(jié)構(gòu)特點(diǎn),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(gè)方向都有尺寸要求,形狀復(fù)雜,制造困難。模具生產(chǎn)一般為單件、小批生產(chǎn),制造要求嚴(yán)格、精確,多采用精密的加工設(shè)備和測量裝置。

模具

平面沖裁模可用電火花加工初成形,再用成形磨削,坐標(biāo)磨削等方法進(jìn)一步提高精度。成形磨削可用光學(xué)投影曲線磨床,或帶有縮仿、修打砂輪機(jī)構(gòu)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(biāo)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(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)連續(xù)軌跡坐標(biāo)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(shù)控聯(lián)合應(yīng)用和在電火花加工中增加三向平動(dòng)頭裝置,都可提高型腔的加工質(zhì)量。電解加工中增加充氣電解可提高生產(chǎn)效率。


工藝性能

模具的制造一般都要經(jīng)過鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為保證模具的制造質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,其材料應(yīng)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(yīng)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(wǎng)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(dòng)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(shí)抗氧化懷能好,脫碳速度慢,對加熱介質(zhì)不敏感,產(chǎn)生麻點(diǎn)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(zhì)就能淬硬。

7.淬火變形開裂傾向:常規(guī)淬火體積變化小,形狀翹曲、畸變輕微,異常變形傾向低。常規(guī)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(zhì)量及冷卻條件不敏感,不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。

模具

維護(hù)和包養(yǎng)

1.模具長時(shí)間使用后必須磨刃口,研磨后刃口面必須進(jìn)行退磁,不能帶有磁性,否則易發(fā)生堵料。模具使用企業(yè)要做詳細(xì)記載、統(tǒng)計(jì)其使用、護(hù)理(潤滑、清洗、防銹)及損壞情況,據(jù)此可發(fā)現(xiàn)哪些部件、組件已損壞,磨損程度大小,以提供發(fā)現(xiàn)和解決問題的信息資料,以及該模具的成型工藝參數(shù)、產(chǎn)品所用材料,以縮短模具的試車時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。應(yīng)在注塑機(jī)、模具正常運(yùn)轉(zhuǎn)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(xiàn)有狀態(tài),找出型腔、型芯、冷卻系統(tǒng)以及分型面等的損壞所在,根據(jù)塑件提供的信息,即可判斷模具的損壞狀態(tài)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(xiàn)斷裂和變形現(xiàn)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(guī)格和型號,彈簧的規(guī)格和型號通過顏色、外徑和長度三項(xiàng)來確認(rèn),只有在三項(xiàng)都相同的情況下才可以更換。彈簧以進(jìn)口的質(zhì)量為佳。

3.模具使用過程中沖頭易出現(xiàn)折斷、彎曲和啃壞的現(xiàn)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(guī)格的零件進(jìn)行更換。沖頭的參數(shù)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(dòng)、損壞現(xiàn)象,采取的辦法是找相同規(guī)格的零件進(jìn)行更換。

5.壓料零件如壓料板、優(yōu)力膠等,卸料零件如脫料板、氣動(dòng)頂料等。保養(yǎng)時(shí)檢查各部位的配件關(guān)系及有無損壞,對損壞的部分進(jìn)行修復(fù),氣動(dòng)頂料檢查有無漏氣現(xiàn)象,并對具體的情況采取措施。如氣管損壞進(jìn)行更換。要對模具幾個(gè)重要零部件進(jìn)行重點(diǎn)跟蹤檢測:頂出、導(dǎo)向部件的作用是確保模具開合運(yùn)動(dòng)及塑件頂出,若其中任何部位因損傷而卡住,將導(dǎo)致停產(chǎn),故應(yīng)經(jīng)常保持模具頂針、導(dǎo)柱的潤滑(要選用最適合的潤滑劑),并定期檢查頂針、導(dǎo)柱等是否發(fā)生變形及表面損傷,一經(jīng)發(fā)現(xiàn),要及時(shí)更換;完成一個(gè)生產(chǎn)周期之后,要對模具工作表面、運(yùn)動(dòng)、導(dǎo)向部件涂覆專業(yè)的防銹油,尤應(yīng)重視對帶有齒輪、齒條模具軸承部位和彈簧模具的彈力強(qiáng)度的保護(hù),以確保其始終處于最佳工作狀態(tài);隨著生產(chǎn)時(shí)間持續(xù),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(yè)生產(chǎn)成本,因此對流道的清理應(yīng)引起重視;對于熱流道模具而言,加熱及控制系統(tǒng)的保養(yǎng)有利于防止生產(chǎn)故障的發(fā)生,故而尤為重要。