模具工艺

近年来，在模具行业市场竞争日异激烈的情况下，模具企业应积极主动的找准占据市场的切入点，以促使其行业更好的发展。那么国内模具行业将如何开拓市场，这是我国模具行业应重点思考的问题。国际模协秘书长罗百辉表示，当前全球制造业转移广东制造，除了传统市场，我们应积极开拓模具新兴市场。在国际化经营方面，除了美国、日本、欧盟及东南亚市场外，我们还应该开拓诸如中东、中亚、俄罗斯、东欧、南美、拉美、印度和非洲等国家和地区的市场。同时，出口企业要在危机中寻找机遇，积极开拓我国市场，创建自主品牌，推动产业升级，提升自身竞争力。为不断满足出口和内需趋旺的市场需求，国产模具铸造产业转型升级的发展步伐正在加快。另外，罗百辉表示，我国模具产业要想跟上全球科学技术发展步伐，就要继续学习国外先进技术和跟踪国外先进模具制造技术，同时也要在创新上下功夫，要多创造出有自主知识产权的技术和产品；并要根据国家节能环保工业发展方向的需要，加大模具设计制造技术、配套性技术及产业优化升级关键技术的创新力度；同时要提高职工素质与水平，多渠道解决人才不足，特别是模具行业尖端人才缺乏的问题。

模具设计是依据产品图纸进行设计，主要解决生产什么样的产品和什么要求的产品，而模具工艺则依据模具设计，结合产品要求解决使用什么样的设备和刀具，采用什么样的加工手段和顺序，以保证制造出符合设计要求和产品要求的模具。

所谓制造工艺，就是把设计转化为产品的过程。模具制造工艺，是把模具设计转化为模具产品的过程。模具制造工艺的任务是研讨制造的可能性和如何制造的问题，研究怎样以低成本、短周期、高质量模具的制造，其中成本、周期、质量是模具制造主要技术经济指标贯穿在整个模具设计和制造中。模具制造的工艺路线，是首先根据制件图样或实物进行估算，然后进行模具设计、零件加工、装配调整、试模，直到生产出符合要求的制件。工艺按其性质可分工艺技术和工艺管理两大部分。工艺技术是指模具的加工制造方法。因此，模具工艺管理是连接模具设计和模具制造的纽带，它是保证模具制造达到设计要求，指导现场操作和检验，以保证模具制造质量高，制造周期短，生产成本低，是决定模具制造经济效益的重要环节。工艺管理是模具管理的组成部分，是模具管理的核心，是体现模具的生产中实现高质量、低成本、高效益的保证，是衡量模具管理水平的标准之一。两者是紧密相联系在一起的不可缺少的。没有先进的模具工艺技术，就无法促进模具质量提高；而没有科学的模具工艺管理，企业无法有好的经济效益。2100433B

1、耐磨性

坯料在模具型腔中塑性变性时，沿型腔表面既流动又滑动，使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦，从而导致模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。

硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下，模具零件的硬度越高，磨损量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。

2、强韧性

模具的工作条件大多十分恶劣，有些常承受较大的冲击负荷，从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断，模具要具有较高的强度和韧性。

模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。

3、疲劳断裂性能

模具工作过程中，在循环应力的长期作用下，往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。

模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物的含量。

4、高温性能

当模具的工作温度较高进，会使硬度和强度下降，导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此，模具材料应具有较高的抗回火稳定性，以保证模具在工作温度下，具有较高的硬度和强度。

5、耐冷热疲劳性能

有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态，使型腔表面受拉、压力变应力的作用，引起表面龟裂和剥落，增大摩擦力，阻碍塑性变形，降低了尺寸精度，从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一，帮这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。

6、耐蚀性

有些模具如塑料模在工作时，由于塑料中存在氯、氟等元素，受热后分解析出HCI、HF等强侵蚀性气体，侵蚀模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加剧磨损失效。

模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。

1、可锻性

具有较低的热锻变形抗力，塑性好，锻造温度范围宽，锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。

2、退火工艺性

球化退火温度范围宽，退火硬度低且波动范围小，球化率高。

3、切削加工性

切削用量大，刀具损耗低，加工表面粗糙度低。

4、氧化、脱碳敏感性

高温加热时抗氧化性能好，脱碳速度慢，对加热介质不敏感，产生麻点倾向小。

5、淬硬性

淬火后具有均匀而高的表面硬度。

6、淬透性

淬火后能获得较深的淬硬层，采用缓和的淬火介质就能淬硬。

7、淬火变形开裂倾向

常规淬火体积变化小，形状翘曲、畸变轻微，异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低，对淬火温度及工件形状不敏感。

8、可磨削性

砂轮相对损耗小，无烧伤极限磨削用量大，对砂轮质量及冷却条件不敏感，不易发生磨伤及磨削裂纹。

由于挤出成型模具的高级加工设备科技含量高，价格贵，使用并不普遍。当前我国在挤出模具的制造上，其工艺特点主要表现如下：

1、由于挤出模具多是单套生产，没有互换的要求，在制造上较多采用“实配法”，即按某一零件尺寸来配制另一与之配合的零件，如按孔的尺寸来加工轴；或是“同镗法”，即两个同样尺寸的孔，如模板与模座，可将其固定在一起同时镗出，即可保证尺寸、精度相同。

2、为了降低制造成本，在模具零件加工中尽量使用普通金属切削机床，常规刀具、量具和工模夹具，尽量减少两类工具的数量。

3、在挤出模具的生产工序上，工序应相对集中，可减少来回周转浪费时间，以保证模具的加工质量和提高效率，简化生产管理。

本书系统地讲述了冷锻工艺模具学的基本原理、基本方法，作者的实践经验和最新成果。全书分为4篇：冷锻加工基本工序、冷锻工艺设计、冷锻模具结构设计和冷锻实例。本收技术内容较新，实用性强，每章后有习题及思考题。

挤压工艺及模具

挤压工艺及模具内容简介

本书在编写时注重：内容宽与精相结合；图例新、知识新；理论与工程实践的结合。全书共分十章，分别讨论了挤压基本原理、工艺设计及模具设计等知识。通过实例分析，详细地介绍了挤压技术应用的一般步骤，并对挤压模具结构选用、模具选材及制造技术等进行了分析，对实际生产具有指导意义。 本书可作为高等学校材料成形及控制工程专业、模具设计与制造专业等机械工程类、材料工程类的本、专科教材，亦可供从事相关领域工程技术人员参考。

挤压工艺及模具目录

序

前言

第一章 绪论

第一节 挤压的定义和分类

第二节 挤压的特点

第三节 挤压技术的历史与发展

第二章 挤压基本原理

第一节 挤压变形的金属流动分析

第二节 挤压变形的应力与应变

第三节 挤压变形的附加应力与残余应力

第四节 挤压件的常见缺陷

第五节 挤压对金属组织和力学性能的影响

思考与练习题

第三章 冷挤压材料及挤压前准备

第一节 冷挤压常用材料

第二节 冷挤压坯料的制备

第三节 坯料的软化处理、表面处理及润滑

思考与练习题

第四章 冷挤压力及冷挤压设备

第一节 冷挤压力与行程的关系

第二节 影响冷挤压力的主要因素

第三节 冷挤压力的计算

第四节 冷挤压设备的选择

思考与练习题

第五章 冷挤压加工工序的设计

第一节 冷挤压零件的分类

第二节 冷挤压零件的设计

第三节 冷挤压许用变形程度

第四节 不同挤压方法的一次成形范围

第五节 冷挤压件的加工精度

第六节 冷挤压工艺方案的制订

第七节 冷挤压工序设计举例

思考与练习题

第六章 冷挤压模具设计

第一节 冷挤压模具的结构及分类

第二节 模具工作部分的设计

第三节 预应力组合凹模的设计

第四节 卸件和顶出装置的设计

第五节 导向装置的设计

第六节 压力垫板的设计

第七节 凸模和凹模的紧固方法

第八节 冷挤压模具材料及选用方法

第九节 冷挤压模具的设计实例

思考与练习题

第七章热挤压

第一节 热挤压概述

第二节 热挤压件图的绘制

第三节 热挤压坯料的加热

第四节 热挤压润滑方法

第五节 热挤压模具结构及模具材料

第六节 热挤压压力的计算

第七节 热挤压件的冷却及热处理

第八节 热挤压件质量及力学性能

思考与练习题

第八章 温挤压

第一节 温挤压概述

第二节 温挤压温度的选择

第三节 温挤压坯料的加热及模具预热

第四节 温挤压压力的计算

第五节 温挤压用润滑剂

第六节 温挤压模具

第七节 温挤压件的质量和力学性能

思考与练习题

第九章 型材挤压

第一节 型材挤压方法概述

第二节 型材挤压力的计算

第三节 铝型材常用合金及生产工艺过程

第四节 型材挤压工艺

第五节 型材挤压模具的分类、组装方式和挤压设备

第六节 型材挤压模具的设计

第七节 型材挤压模具材料

思考与练习题

第十章 挤压新技术新工艺

第一节 静液挤压

第二节 等温挤压

第三节 其他挤压工艺

第四节 挤压工艺CAD简介

参考文献2100433B