模具概念

模具分类模具是现代工业中非常常见的一种工器具。模具虽然分类为很多种类，但是总的来说它们的作用都是相近的：依赖它们自身的形状，通过一定手段使得具有一定塑性或流动性的工料也成为特定的形状。通常意义上的模具是指的三类模具：铸造模具、金属塑性成形模具和注塑模具(射出模具)。

按模具结构形式分类，如单工序模，复式冲模等；模具分类方法很多，过去常使用的有：

按使用对象分类，如汽车覆盖件模具、电机模具等；

按加工材料性质分类，如金属制品用模具，非金属制用模具等；

按模具制造材料分类，如硬质合金模具等；按工艺性质分类，如拉深模、粉末冶金模、锻模等。 
这些分类方法中，有些不能全面地反映各种模具的结构和成形加工工艺的特点，以及它们的使用功能。

 1 冲压模具（冲模） 
冲裁模（无、少废料冲裁、整修、光洁冲裁、深孔冲裁精冲模等），弯曲模具，拉深模具，单工序模具（冲裁、弯曲、拉深、成形等），复合冲模，级进冲模；汽车覆盖件冲模，组合冲模，电机硅钢片冲模 
板材冲压成形 
2 塑料成型模具 
压塑模具，挤塑模具，注射模具（立式、式、角式注射模具）；热固性塑料注射模具，挤出成形模具（管材、簿膜扁平机头等）发泡成形模具，低刀具工具泡注射成形模具，吹塑成形模具等 
塑料制品成形加黄岩工艺（热固性和热塑性模塑料） 
3 压铸模 
热室压铸机用压铸模，立式冷室压铸机用压铸模，臣式冷室压铸机用压铸模，全立式压铸机用压铸模，有色金属（锌、铝、铜、镁合金）压铸，黑色金属压铸模 
有色金属与黑色金属压力铸造成形工艺 
4 锻造成形模具 
模锻和大型压力机用锻模，螺旋压力机用锻模，平锻机锻模，辊锻模等；各种紧固件冷镦模，挤压模具，拉丝模具，液态锻造用模具等 
金属零件成形，采用锻压、挤压 
5 铸造用金属模具 
各种金属零件铸造时采用的金属模型 
金属浇铸成形工艺 
6 粉末冶金模具 
成形模： 
手动模：实体单向压制、实体双向压制手动模；实体浮动压模 
机动模：大型截面实体浮动压模，极掌单向压模，套类单向、双向压模，套类浮动压模 
整形模： 
手动模：径向整形模，带外台阶套类全整形模，带球面件整形模等 
机动模：无台阶实体件自动整形模，轴套拉杆式半自动整形馍，轴套通过式自动整形模轴套全整形自动模，带外台阶与带外球面轴套全整形自动模等 
粉末制品压坯的压制成形黄岩艺。主模具电加工设备用于铜基、铁基粉末制品；机械零件，工具材料与制品易热零件等 
7 玻璃制品模具 
吹一吹法成形瓶罐模具，压一吹法成形瓶罐模具，玻璃器皿用模具等 
玻璃制品成形工艺 
8 橡胶成型模具 
橡胶制品的压胶模、挤胶模、注射模。橡胶轮胎模，“O”形密封圈橡胶模等 
橡胶压制成形工艺 
9 陶瓷模具 
各种陶瓷器皿等制品用的成形金属模具 
陶瓷制品成形工艺 
10 经济模具（简易模具） 
低熔点合金成形模具，薄板冲模，叠层冲模，硅橡胶模，环氧树脂模，陶瓷型精铸模，叠层型腔塑料模，快速电铸成形模等 
适用多品种少批量工业产品用模具，有很高经济价值。

模具技术

现代模具制造技术朝着加快信息驱动、提高制造柔性、敏捷化制造及系统化集成的方向发展。模具制造技术迅速发展，已成为现代制造技术的重要组成部分。如模具的CAD/CAM技术，模具的激光快速成型技术，模具的精密成形技术，模具的超精密加工技术，模具在设计中采用有限元法、边界元法进行流动、冷却、传热过程的动态模拟技术，模具的CIMS技术，已在开发的模具DNM技术以及数控技术等，几乎覆盖了所有现代制造技术。

一、高速铣削：第三代制模技术

高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量，而且与传统的切削加工相比具有温升低(加工工件只升高3℃)，热变形小，因而适合于温度和热变形敏感材料(如镁合金等)加工；还由于切削力小，可适用于薄壁及刚性差的零件加工；合理选用刀具和切削用量，可实现硬材料(HRC60)加工等一系列优点 。因此，高速铣削加工技术仍是当前的热门话题，它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展，成为第三代制模技术。

二、电火花铣削和“绿色”产品技术 

从国外的电加工机床来看，不论从性能、工艺指标、智能化、自动化程度都已达到了相当高的水平，目前国外的新动向是进行电火花铣削加工技术(电火花创成加工技术)的研究开发，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是用高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。

三、新一代模具CAD/CAM软件技术

目前，英、美、德等国及我国一些高等院校和科研院所开发的模具软件，具有新一代模具CAD/CAM软件的智能化、集成化、模具可制造性评价等特点 。

新一代模具软件应建立在从模具设计实践中归纳总结出的大量知识上。这些知识经过了系统化和科学化的整理，以特定的形式存储在工程知识库中并能方便地被模具所调用。在智能化软件的支持下，模具CAD不再是对传统设计与计算方法的模仿，而是在先进设计理论的指导下，充分运用本领域专家的丰富知识和成功经验，其设计结果必然具有合理性和先进性。

四、先进的快速模具制造技术

1、激光快速成型技术(RPM)发展讯速，我国已达到国际水平，并逐步实现商品化。世界上已经商业化的快速成形工艺主要有SLA(立体光刻)、LOM(分层分体制造)、SLS(选择性激光烧结)、3D-P(三维印刷)。清华大学最先引进了美国3D公司的SLA250(立体光刻或称光敏树脂激光固化)设备与技术并进行开发研究，经几年努力，多次改进，完善、推出了“M-RPMS-型多功能快速原型制造系统”(拥有分层实体制造-SSM、熔融挤压成型-MEM)，这是我国自主知识产权的世界唯一拥有两种快速成形工艺的系统(国家专利)，具有较好的性能价格比。

2、无模多点成形技术是用高度可调的冲头群体代替传统模具进行板材曲面成形的又一先进制造技术，无模多点成形系统以CAD/CAM/CAT技术为主要手段，快速经济地实现三维曲面的自动成形。吉林工大承担了有关无模成形的国家重点科技攻关项目，已自主设计并制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备。

我国这项技术与美国的麻省理工学院、日本东京大学、日本东京工业大学相比，在理论研究和实际应用方面均处领先地位，目前正向着推广应用方面发展。 3、树脂冲压模具首次在国产轿车的试制中得到成功应用。一汽模具制造有限公司设计制造了12套树脂模具用于全新小红旗轿车的改型试制，这12套模具分别是行李箱、发动机罩、前后左右翼子板等大型复杂内外覆盖件的拉延模具，其主要特点是模具型面以CAD/CAM加工的主模型为基准，采用瑞士汽巴精化的高强度树脂浇注成形，凸凹模间隙采用进口专用蜡片准确控制，模具的尺寸精度高，制造周期可缩短二分之一至三分之二，制造费用可节省1000万元左右(12套模具)。为我国轿车试制和小批量生产开辟了一条新途径，属国内首创。瑞士汽巴精化有关专家认为可达90年代国际水平。

五、现场化的模具检测技术

精密模具的发展，对测量的要求越来越高。精密的三坐标测量机，长期以来受环境的限制，很少在生产现场使用。新一代三座标测量机基本上都具有温度补偿及采用抗振材料，改善防尘措施，提高环境适应性和使用可靠性，使其能方便地安装在车间使用，以实现测量现场化的特点。

六、镜面抛光的模具表面工程技术

模具抛光技术是模具表面工程中的重要组成部分，是模具制造过程中后处理的重要工艺。目前，国内模具抛光至Ra0.05μm的抛光设备、磨具磨料及工艺，可以基本满足需要，而要抛至Ra0.025μm的镜面抛光设备、磨具磨料及工艺尚处摸索阶段。随着镜面注塑模具在生产中的大规模应用，模具抛光技术就成为模具生产的关键问题。由于国内抛光工艺技术及材料等方面还存在一定问题，所以如傻瓜相机镜头注塑模、CD、VCD光盘及工具透明度要求高的注塑模仍有很大一部分依赖进口。

值得注意的是，模具表面抛光不单受抛光设备和工艺技术的影响，还受模具材料镜面度的影响，这一点还没有引起足够的重视，也就是说，抛光本身受模具材料的制约。例如，用45#碳素钢做注塑模时，抛光至Ra0.2μm时，肉眼可见明显的缺陷，继续抛下去只能增加光亮度，而粗糙度已无望改善，故目前国内在镜面模具生产中往往采用进口模具材料，如瑞典的一胜百136、日本大同的PD555等都能获得满意的镜面度。

镜面模具材料不单是化学成分问题，更主要的是冶炼时要求采用真空脱气、氩气保护铸锭、垂直连铸连轧、柔锻等一系列先进工艺，使镜面模具钢具内部缺陷少、杂质粒度细、弥散程度高、金属晶粒度细、均匀度好等一系列优点，以达到抛光至镜面的模具钢的要求。 按模具结构形式分类，如单工序模，复式冲模等；

模具应用

模具在现代工业生产中的作用主要表现在以下3个方面。（1）在塑料、陶瓷、粉末冶金、锻造和压铸等行业应用得非常广泛。（2）模具采用压力加工产品，因此广泛应用于要求无切削的领域。（3）模具制造业同时也反映了一个国家的制造技术水平

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