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目錄
1 種類
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，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)。
2 分類
按所成型的材料的不同
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）、擠壓模具、擠出模具、壓鑄模具、鍛造模具等；
非金屬模具分為：塑料模具和無機非金屬模具。而按照模具本身材料的不同，模具可分為：砂型模具，金屬模具，真空模具，石蠟?zāi)＞叩鹊?。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 模具等等。
3 構(gòu)成
模具除其本身外，還需要模座、模架、模芯導(dǎo)致制件頂出裝置等，這些部件一般都制成通用型。 模具企業(yè)需要做大做精，要根據(jù)市場需求，及技術(shù)、資金、設(shè)備等條件，確定產(chǎn)品定位和市場定位，這些做法尤其值得小型模具企業(yè)學習和借鑒，集中力量逐步形成自己的技術(shù)優(yōu)勢和產(chǎn)品優(yōu)勢。所以，我國模具企業(yè)必須積極努力借鑒國外這些*企業(yè)的經(jīng)驗，以便其未來更好的發(fā)展。
4 模具材料
模具材料重要的因素是熱強度和熱穩(wěn)定性，常用料模具材料：工作溫度 成形材料 模具材料
<300℃鋅合金Cr12、Cr12MoV、S-136、SLD、NAK80、GCr15、T8、T10。
300～500℃鋁合金、銅合金 5CrMnMo、3Cr2W8、9CrSi、W18Cr4V、5CrNiMo、W6Mo5Cr4V2、M2。
500～800℃ 鋁合金、銅合金、鋼鈦 GH130、GH33、GH37。
800～1000℃ 鈦合金、鋼、不銹鋼、鎳合金 K3、K5、K17、K19、GH99、IN100、ЖC-6NX88、MAR-M200、TRW-NASA、WA。
>1000℃ 鎳合金 銅基合金模具、硬質(zhì)合金模具。
塑料模具
澆注系統(tǒng)分類
根據(jù)澆注系統(tǒng)型制的不同可將塑料模具分為三類：
?。?） 大水口模具：流道及澆口在分模線上，與產(chǎn)品在開模時一起脫模，設(shè)計簡單，容易加工，成本較低，所以較多人采用大水口系統(tǒng)作業(yè)。塑料模具結(jié)構(gòu)分為兩部分：動模和定模。隨注射機活動部分為動模（多為頂出側(cè)），在注射機射出端一般不活動稱為定模。因大水口模具的定模部分一般由兩塊鋼板組成故也有稱此類結(jié)構(gòu)模具為“兩板?！?。兩板模是大水口模具中簡單的結(jié)構(gòu)。
?。?） 細水口模具：流道及澆口不在分模線上，一般直接在產(chǎn)品上，所以要設(shè)計多一組水口分模線，設(shè)計較為復(fù)雜，加工較困難，一般要視產(chǎn)品要求而選用細水口統(tǒng)。細水口模具的定模部分一般由三塊鋼板組成故也有稱此類結(jié)構(gòu)模具為“三板?！?。三板模是細水口模具中簡單的結(jié)構(gòu)。
（3） 熱流道模具：此類模具結(jié)構(gòu)與細水口大體相同，其大區(qū)別是流道處于一個或多個有恒溫的熱流道板及熱唧嘴里，無冷料脫模，流道及澆口直接在產(chǎn)品上，所以流道不需要脫模，此系統(tǒng)又稱為無水口系統(tǒng)，可節(jié)省原材料，適用于原材料較貴、制品要求較高的情況，設(shè)計及加工困難，模具成本高。 熱流道系統(tǒng)，又稱熱澆道系統(tǒng)，主要由熱澆口套，熱澆道板，溫控電箱構(gòu)成。我們常見的熱流道系統(tǒng)有單點熱澆口和多點熱澆口二種形式。單點熱澆口是用單一熱澆口套直接把熔融塑料射入型腔，它適用單一腔單一澆口的塑料模具;多點熱澆口是通過熱澆道板把熔融料分枝到各分熱澆口套中再進入到型腔，它適用于單腔多點入料或多腔模具.
成型分類
（1）注射成型
是先把塑料加入到注射機的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔融，在注射機螺桿或柱塞的推動下，經(jīng)噴嘴和模具澆注系統(tǒng)進入模具型腔，由于物理及化學作用而硬化定型成為注塑制品。注射成型由具有注射、保壓（冷卻）和塑件脫模過程所構(gòu)成循環(huán)周期，因而注射成型具有周期性的特點。熱塑性塑料注射成型的成型周期短、生產(chǎn)效率高，熔料對模 具的磨損小，能大批量地成型形狀復(fù)雜、表面圖案與標記清晰、尺寸精度高的塑件；但是對于壁厚變化大的塑件，難以避免成型缺陷。塑件各向異性也是質(zhì)量問題之 一，應(yīng)采用一切可能措施，盡量減小。
?。?）壓縮成型
俗稱壓制成型，是早成型塑件的方法之一。壓縮成型是將塑料直接加入到具有一定溫度的敞開的模具型腔內(nèi)，然后閉合模具，在熱與壓力作用下塑料熔融變成流動狀態(tài)。由于物理及化學作用，而使塑料硬化成為具有一定形狀和尺寸的常溫保持不變的塑件。壓縮成型主要是用于成型熱固性塑料，如酚醛模塑粉、脲醛與三聚氰胺甲醛模塑粉、玻璃纖維增強酚醛塑料、環(huán)氧樹脂、DAP樹脂、有機硅樹脂、聚酰亞胺等的模塑料，還可以成型加工不飽和聚酯料團（DMC）、片狀模塑料（SMC）、預(yù)制整體模塑料（BMC）等。一般情況下，常常按壓縮膜上、下模的配合結(jié)構(gòu)，將壓縮模分為溢料式、不溢料式、半溢料式三類。
?。?）擠塑成型
是使處于粘流狀態(tài)的塑料，在高溫和一定的壓力下，通過具有特定斷面形狀的口模，然后在較低的溫度下，定型成為所需截面形狀的連續(xù)型材的一種成型方法。擠塑成型的生產(chǎn)過程，是準備成型物料、擠出造型、冷卻定型、牽引與切斷、擠出品后處理（調(diào)質(zhì)或熱處理）。在擠塑成型過程中，注意調(diào)整好擠出機料筒各加熱段和機頭口模的溫度、螺桿轉(zhuǎn)數(shù)、牽引速度等工藝參數(shù)以便得到合格的擠塑型材。特別要注意調(diào)整好聚合物熔體由 機頭口模中擠出的速率。因為當熔融料擠出的速率較低時，擠出物具有光滑的表面、均勻的斷面形狀；但是當熔融物料擠出速率達到某一限度時，擠出物表面就會變 得粗糙、失去光澤，出現(xiàn)鯊魚皮、桔皮紋、形狀扭曲等現(xiàn)象。當擠出速率進一步增大時，擠出物表面出現(xiàn)畸變，甚至支離和斷裂成熔體碎片或圓柱。因此擠出速率的控制至關(guān)重要。
?。?）壓注成型
亦稱鑄壓成型。是將塑料原料加入預(yù)熱的加料室內(nèi)，然后把壓柱放入加料室中鎖緊模具，通過壓柱向塑料施加壓力，塑料在高溫、高壓下熔化為流動狀態(tài)，并通過澆注系統(tǒng)進入型腔逐漸固化成塑件。此種成型方法，也稱傳遞模塑成型。壓注成型適用于各低于固性塑料，原則上能進行壓縮成型的塑料，也可用壓注法成型。但要求成型物料在低于固化溫度時，熔融狀態(tài)具有良好的流動性，在高于固化溫度時，有較大的固化速率。
?。?）中空成型
是把由擠出或注射制得的、尚處于塑化狀態(tài)的管狀或片狀坯材趨勢固定于成型模具中，立刻通入壓縮空氣，迫使坯材膨脹并貼于模具型腔壁面上，待冷卻定型后脫模，即得所需中空制品的一種加工方法。適合中空成型的塑料為高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、硬聚氯乙烯、軟聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等。根據(jù)型坯成型方法的不同，中空成型主要分為擠出吹塑中空成型和注射吹塑中空成型兩種。擠出吹塑中空成型的優(yōu)點是擠出機與擠出吹塑模的結(jié)構(gòu)簡單，缺點是型坯的壁厚不一致，容易造成塑料制品的壁厚不勻。右圖是擠出吹塑中空成型原理示意圖。注射吹 塑中空成型的優(yōu)點是型坯的壁厚均勻、無飛邊，由于注射型坯有底面，因此中空制品的底部不會產(chǎn)生拼和縫，不僅美觀而且強度高。缺點是所用的成型設(shè)備和模具價格貴，故這種成型方法多用于小型中空制品的大批量生產(chǎn)上，在使用上沒有擠出吹塑中空成型方法廣泛。
?。?）壓鑄成型模具
壓鑄成型模具又稱傳遞成型模具。將塑料原料加入預(yù)熱的加料室，然后向壓柱施加壓力，塑料在高溫高壓下熔融，并通過模具的澆注系統(tǒng)進入型腔，逐漸硬化成型，這種成型方法叫作壓鑄成型，所用的模具叫壓鑄成型模具。這種模具多用于熱固性塑料的成型。
除此之外，還有泡沫塑料成型模具、玻纖增強塑料低壓成型模具等等。
5 其它分類
?。?）熱流道模具
借助加熱裝置使?jié)沧⑾到y(tǒng)中的塑料不會凝固，也不會隨制品脫模，所以又稱無流道模。優(yōu)點：1）無廢料 2）可降低注射壓力，可以采用多腔模 3）可縮短成型周期 4）提高制品的質(zhì)量 適合熱流道模塑料的特點：5）塑料的熔融溫度范圍較寬。低溫時，流動性好，高溫時，具有較好的熱穩(wěn)定性。6）對壓力敏感，不加壓力不流動，但施加壓力時即可流動。7）比熱性好，以便在模具中很快冷卻?？捎脽崃鞯赖乃芰嫌蠵E，ABS，POM，PC，HIPS，PS。常用的熱流道有兩種：1）加熱流道模 2）絕熱流道模。
?。?）硬模
內(nèi)模件所采用的鋼板，買回來后需要進行熱處理，如淬火滲碳，才能達到使用的要求，這樣的注塑模叫硬模，如內(nèi)模件采用H13鋼，420鋼，S7鋼。
?。?）軟模（44HRC 以下）
內(nèi)模件所采用的鋼材，買回來后不需要進行熱處理，就能達到使用的要求，這樣的注塑叫軟模。如內(nèi)模件采用P20鋼，鋼，420鋼，NAK80，鋁，鈹銅。
雙射成型
原理
基本原理：
雙射成型主要以雙射成型機兩只料管配合兩套模具按先后次序經(jīng)兩次成型制成雙射產(chǎn)品.
工作步驟:1.A原料經(jīng)A料管射入1次成型模制成單射產(chǎn)品A.
2．經(jīng)周期開模,產(chǎn)品A留于公模，成型機動模板旋轉(zhuǎn)至B合模.
3．B原料經(jīng)B料管射入2次成型模制成雙射成品,開模頂出.
設(shè)計要點
一.設(shè)計前檢討事項
工作步驟
工作步驟
1．模具材質(zhì)
2．成型品
3．成型機選擇
4．模座基本構(gòu)造
6 二.模具設(shè)計重要項目
1．多色射出組合方式
2．澆道系統(tǒng)
?。?）射出壓力較低
（2）快速充填完成，可提升產(chǎn)量
?。?）可均勻射出,產(chǎn)品質(zhì)量較好
?。?）減少廢料，縮短射出時間
3．成型設(shè)備：
（1）各射出料缸的射出量,決定那一色用那一支料缸.
?。?）打擊棒的位置及打擊行程.
?。?）.旋轉(zhuǎn)盤上水路，油路,及電路的配置問題.
?。?）.旋轉(zhuǎn)盤的承載重量.
4．模座設(shè)計:模仁配置設(shè)計
首先考慮到模具公模側(cè)必需旋轉(zhuǎn)180度，模仁設(shè)置必需交叉對稱排列,否則無法合模成型.
（1）.導(dǎo)柱:具有導(dǎo)引公模與母模的功能.在多色模中必需保持同心度.
?。?）.回位銷：由于模具必需旋轉(zhuǎn)的動作，所以必需將頂出板固定,在回位銷上加彈簧使頂出板保持穩(wěn)定.
?。?）.定位塊:確保兩模座固定于大固板時不因螺絲的間隙問題而造成偏移.
?。?）.調(diào)整塊（耐磨塊）:主要用于合模時模具高度z坐標值誤差時可以做調(diào)整.
?。?）.頂出機構(gòu)：頂出方式的設(shè)計與一般模具相同.
?。?）.冷卻回路設(shè)計:模具一與模具二的冷卻回路設(shè)計盡量相同.
制作檢驗
模具的原材料的控制從下列幾方面進行：
1、宏觀檢驗
化學成分對保證鋼材的性能是決定性的，但成分合格，不能全面來說明鋼材性能，由于鋼材內(nèi)部組織和成分的不均勻性，宏觀檢驗在很大程度上補充了這方面的不足。
宏觀檢測可以觀察鋼的結(jié)晶情況，鋼的連續(xù)性的破壞和某些成分的不均勻性。
標準《結(jié)構(gòu)鋼的低倍組織缺陷評級圖》GB1979
宏觀常見8種缺陷：偏析、疏松、夾雜、縮孔、氣泡、白點、裂縫、折疊。
2.1、退火組織的評定
退火的目的，降低鋼的硬度，便于機加工，同時也為后續(xù)的熱處理作組織準備。
碳素工具鋼退火組織按GB1298級別評級圖評定。
2.2、碳化物不均勻性
Cr12型萊氏體鋼，組織中含有大量的共晶碳化物，碳化物不均勻性對使用性能產(chǎn)生非常重要的影響，所以對其碳化物的分布必須有嚴格的控制。
總而言之，由于模具生產(chǎn)廠和車間的生產(chǎn)對象比較繁瑣，并且多少又是單件、小批量，從而為模具生產(chǎn)定額的制定和管理帶來一定的難度，再加上各廠和車間的生產(chǎn)方式、設(shè)備、技術(shù)素質(zhì)又不太一樣，所以在制定定額時，必須要根據(jù)本廠和車間的實際情況，找出適當?shù)姆椒ㄖ贫ǔ黾?又合理的工時定額，以提高勞動生產(chǎn)率的目的。
生產(chǎn)流程
模具就是一個模型，按照這個模型做出產(chǎn)品來,但是模具是怎樣生產(chǎn)出來的呢，可能除了模具專業(yè)人士大多數(shù)回答不出來.模具已經(jīng)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(fā)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(xiàn)代生活模具的作用不可替代.只要批量生產(chǎn)就離不開模具。
那么模具是怎樣做成的呢?
下面對現(xiàn)代模具生產(chǎn)流程做一個簡單的介紹。
1）ESI（Earlier Supplier Involvement 供應(yīng)商早期參與）：此階段主要是客戶與供應(yīng)商之間進行的關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計和模具開發(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)會到產(chǎn)品設(shè)計者的設(shè)計意圖及精度要求，同時也讓產(chǎn)品設(shè)計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。
2）報價（Quotation）：包括模具的價格、模具的壽命、周轉(zhuǎn)流程、機器要求噸數(shù)以及模具的交貨期。（更詳細的報價應(yīng)該包括產(chǎn)品尺寸重量、模具尺寸重量等信息。）
3）訂單（Purchase Order）：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)計劃及排工安排（Production Planning and Schedule Arrangement）：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（Design）：可能使用的設(shè)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（JIG GRINGING）、激光刻字、拋光等。
8）模具裝配（Assembly）
9）模具試模（Trial Run）
10）樣板評估報告（SER）
11）樣板評估報告批核（SER Approval）
7 設(shè)計原理
因為不同的成型模具已應(yīng)用很多領(lǐng)域，加之專業(yè)模具的制造技術(shù)在這些年也有了一定的變化發(fā)展，因此在這部分，總結(jié)了真空吸塑成型模具的一般設(shè)計規(guī)則。
真空吸塑成型模具的設(shè)計包括了批量大小、成型設(shè)備、精度條件、幾何形狀設(shè)計、尺寸穩(wěn)定性及表面質(zhì)量等內(nèi)容。
1、批量的大小實驗用，模具產(chǎn)量小時，可采用木材或樹脂進行制造。但是，如果實驗用模具是為了獲得制品有關(guān)收縮、尺寸穩(wěn)定性及循環(huán)時間等的數(shù)據(jù)時，應(yīng)該使用單型腔模具來實驗，且能保證其能在生產(chǎn)條件下運用。模具一般用石膏、銅、鋁或鋁-鋼合金制造，很少用到鋁-樹脂。
2、幾何形狀設(shè)計，設(shè)計時，經(jīng)常要綜合考慮尺寸穩(wěn)定性及表面質(zhì)量。例如，制品設(shè)計和尺寸穩(wěn)定性要求采用陰模（凹模），但是表面要求光澤度較高的制品卻要求使用陽模（凸模），這樣一來，塑件訂購方會綜合考慮到這兩點，以使制品能在佳條件下進行生產(chǎn)。經(jīng)驗證明，不符合實際加工條件的設(shè)計往往是失敗的。
3 、尺寸穩(wěn)定，在成型過程中，塑件與模具接觸的面要比離開模具部分的尺寸穩(wěn)定性更好。如果日后由于材料剛度的需要要求改變材料厚度，可能導(dǎo)致要將陽模轉(zhuǎn)換為陰模。塑件的尺寸公差不能低于收縮率的10%。
4 、塑件表面 ，就成型材料能夠包住的范圍而言，塑件可見面的表面結(jié)構(gòu)應(yīng)在與模具接觸處成型。如果可能的話，塑件的光潔面不要與模具表面接觸。就像采用陰模制造浴盆和洗衣盆的情況。
5、修飾， 如果使用機械式水平鋸鋸掉塑件的夾持邊，在高度方向上，至少要有6～8mm的余量。其他的修整工作，如磨削、激光切削或射流，也必須留有余量。刀口模切割線間的間隙小，沖孔模修整時的分布寬度也很小，這些都是要注意的。
6 、收縮和變形 ，塑料易收縮（如PE） ，有些塑件易變形，無論如何預(yù)防，塑件在冷卻階段都會發(fā)生變形。在這種條件下，就要改變成型模具的外形來適應(yīng)塑件的幾何偏差。例如：盡管塑件壁保持平直，但其基準中心已偏離10mm ；可以抬高模具底座，以調(diào)整這種變形的收縮量。
7、收縮量， 在制造吸塑成型模具時一定要考慮到下列的收縮因素。① 成型制品收縮。如果不能清楚地知道塑料的收縮率，則必須取樣或用相似形狀的模具通過試驗來得到。注意：通過這種方法只能得到收縮率，不能得到變形尺寸。② 中間介質(zhì)的不利影響造成的收縮，如陶瓷、硅橡膠等。③ 模具所用材料的收縮，如鑄造鋁時的收縮。
模具設(shè)計
按國家職業(yè)定義，模具設(shè)計是：從事企業(yè)模具的數(shù)字化設(shè)計，包括型腔模與冷沖模，在傳統(tǒng)模具設(shè)計的基礎(chǔ)上，充分應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計工具，提高模具設(shè)計質(zhì)量，縮短模具設(shè)計周期的人員。
概念
沖壓模具整體構(gòu)造可分成二大部分：（1）.共通部分（2）.依制品而變動的部分。共通部分可加以標準化或規(guī)格化，依制品而變動的部分是難以規(guī)格化。
規(guī)格
1． 模板之構(gòu)成
沖壓模具之構(gòu)成將依模具種類及構(gòu)成及相異，有順配置型構(gòu)造與逆配置型構(gòu)造二大類。前者是常使用的構(gòu)造，后者構(gòu)造主要用于引伸成形模具或配合特殊模具。
2. 模具之規(guī)格
?。?）.模具尺寸與鎖緊螺絲
模板之尺寸應(yīng)大于工作區(qū)域，并選擇標準模板尺寸。模板鎖緊螺絲之位置配置與模具種類及模板尺寸有關(guān)。其中單工程模具常使用鎖緊螺絲配置于四邊角，標準形式工作區(qū)域可廣大使用。長形之模具及連續(xù)模具常使用鎖緊螺絲配置于四邊角及中間位置。
（2）.模板之厚度
模板之厚度選擇與模具之構(gòu)造、沖壓加工種類、沖壓加工加工力、沖壓加工精度等有關(guān)系。依據(jù)理論計算決定模具之厚度是困難的，一般上系由經(jīng)驗求得，設(shè)計使用的模板厚度種類宜盡量少，配合模具高度及夾緊高度加以標準化以便利采購及庫存管理。
模板設(shè)計
連續(xù)模具之主要模板有沖頭固定板、壓料板、凹模板等等，其構(gòu)造設(shè)計依沖壓制品之精度、生產(chǎn)數(shù)量、模具之加工設(shè)備與加工方法、模具之維護保養(yǎng)方式等有下列三種形式：（1）整塊式，（2）軛式，（3）鑲?cè)胧健?/p>
1． 整塊式
整塊式模板亦稱為一體構(gòu)造型，其加工形狀必須是封閉的。整塊式模板主要用于簡單結(jié)構(gòu)或精度不高的模具，其加工方式以切削加工為主（不需熱處理），采用熱處理之模板必須再施行線切割加工或放電加工及研磨加工。模板尺寸長（連續(xù)模具）之場合將采用兩塊或多塊一體型并用之。
2． 軛式
軛式模板之中央部加工成凹溝狀以組裝塊狀品。其構(gòu)造依應(yīng)用要求，凹溝部可以其他模板構(gòu)成之。此軛式模板構(gòu)造之優(yōu)點有：溝部加工容易，溝部寬度可調(diào)整之，加工精度良好等。但剛性低是其缺點。
軛式模板之設(shè)計注意事項如下：
?。?）.軛板構(gòu)部與塊狀部品之嵌合采中間配合或輕配合方式，如采強壓配合將使軛板發(fā)生變化。
?。?）.軛板兼俱塊狀部品之保持功能，為承受塊狀部品之側(cè)壓及面壓，必須具有足夠的剛性。還有為使軛板溝部與塊狀部品得到密著組合，其溝部角隅作成逃隙加工，如軛板溝部角隅不能作成逃隙加工，則塊狀部品須作成逃隙加工。
?。?）.塊狀部品之分割應(yīng)同時考慮其內(nèi)部之形狀，基準面必須明確化。為使沖壓加工時不產(chǎn)生變形，亦要注意各個塊狀部品之形狀。
?。?）.軛板組入許多件塊狀部品時，由于各塊狀部品之加工累積誤差使得節(jié)距產(chǎn)生變動，解決對策是中間塊狀部品設(shè)計成可調(diào)整方式。
?。?）.塊狀部品采并排組合之模具構(gòu)造，由于沖切加工時塊狀部品將承受側(cè)壓使各塊狀部品間產(chǎn)生間隙或造成塊狀部品之傾斜。此現(xiàn)象是沖壓尺寸不良、沖屑阻塞等沖壓不良之重要原因，因此必須有充分的對策。
?。?）.軛板內(nèi)塊狀部品之固定方法，依其大小及形狀有下列五種：A.以鎖緊螺絲固定，B.以鍵固定，C.以揳形鍵固定，D.以肩部固定，E.以上壓件（如導(dǎo)料板）壓緊固定。
3． 鑲?cè)胧?/p>
模板中加工圓形或方形之凹部，將塊狀部品鑲合嵌入于模板中，此種模板稱為鑲?cè)胧綐?gòu)造，此構(gòu)造之加工累積公差少、剛性高，分解及組立時之精度再現(xiàn)性良好。由于具有容易機械加工、加工精度由工作機械決定、后調(diào)整之工程少等優(yōu)點，鑲?cè)胧侥０鍢?gòu)造已成為精密沖壓模具之主流，但其缺點是需要高精度的孔穴加工機。
連續(xù)沖壓模具采用此模板構(gòu)造時，為使模板具有高剛性要求，乃設(shè)計空站。鑲?cè)胧侥０鍢?gòu)造之注意事項如下所述：
?。?）.嵌入孔穴之加工：模板之嵌入孔穴加工使用立式銑床（或治具銑床）、綜合加工機、治具鏜床、治具磨床、線割放電加工機等。嵌入孔穴之加工基準，使用線割放電加工機時，為提高其加工精度乃進行二次或以上之線割加工。
?。?）.嵌入件之固定方法：嵌入件固定方法之決定因素有不變動其加工的精度、組立及分解之容易性、調(diào)整之可能性等。嵌入件之固定方法有下列四種：A.以螺絲固定，B.以肩部固定，C.以趾塊固定，D.其上部以板件壓緊。凹模板之嵌入件固定方法亦有采用壓入配合，此時應(yīng)避免因加工熱膨脹而產(chǎn)生的松弛結(jié)果，使用圓形模套嵌入件加工不規(guī)則孔穴時應(yīng)設(shè)計回轉(zhuǎn)防止方法。
（3）.嵌入件組立及分解之考量：嵌入件及其孔穴加工精度要求高以進行組立作業(yè)。為得到即使有稍微的尺寸誤差亦能于組立時加以調(diào)整，宜事先考慮解決對策，嵌入件加工之具體考慮事項有下列五項：A.設(shè)有壓入導(dǎo)入部，B.以隔片調(diào)整嵌入件之壓入狀態(tài)及正確位置，C嵌入件底面設(shè)有壓出用孔穴，D.以螺絲鎖緊時宜采用同一尺寸之螺絲，以利鎖固及松開，E.為防止組立方向之失誤，應(yīng)設(shè)計防呆倒角加工。
8 設(shè)計
1． 單元
模具對準單元亦稱為模具刃件之對合引導(dǎo)裝置。為確實保持上模與下模之對準及縮短其準備時間，依制品精度及生產(chǎn)數(shù)量等條件要求，模具對準單元主要有下列五種：
（1）.無導(dǎo)引型：模具安裝于沖床時直接進行其刃件之對合作業(yè)，不使用引導(dǎo)裝置。
?。?）.外導(dǎo)引型：此種裝置是標準的構(gòu)造，導(dǎo)引裝置裝設(shè)于上模座及下模座，不通過各模板，一般稱為模座型。
?。?）.外導(dǎo)引與內(nèi)導(dǎo)引并用型（一）：此種裝置是連續(xù)模具常使用之構(gòu)造，沖頭固定板及壓料板間裝設(shè)內(nèi)導(dǎo)引裝置。沖頭與凹模之對合利用固定銷及外導(dǎo)引裝置。內(nèi)導(dǎo)引裝置之另一作用是防止壓料板傾斜及保護細小沖頭。
?。?）.外導(dǎo)引與內(nèi)導(dǎo)引并用型（二）：此種裝置是高精密度高速連續(xù)模具之使用構(gòu)造，內(nèi)導(dǎo)引裝置貫穿沖頭固定板、壓料板及凹模固定板等等。內(nèi)導(dǎo)引裝置本身亦有模具刃件對合及保護細小沖頭作用。外導(dǎo)引裝置之主要作用是模具分解及安裝于沖床時能得到滑順目的。
（5）.內(nèi)導(dǎo)引型：此構(gòu)造不使用外導(dǎo)引裝置，內(nèi)導(dǎo)引裝置貫穿沖頭固定板、壓料板及凹模固定板等等，正確地保持各塊板之位置關(guān)系性以保護沖頭。
2. 導(dǎo)柱及導(dǎo)套單元
模具之導(dǎo)引方式及配件有導(dǎo)柱及導(dǎo)套單元之種類有兩種：（A）.外導(dǎo)引型（模座型或稱主導(dǎo)引），（B）.內(nèi)導(dǎo)引型（或稱輔助引）。另行配合精密模具之要求，使用外導(dǎo)引與內(nèi)導(dǎo)引并用型之需求性高。
?。?）.外導(dǎo)引型：一般上使用于不要求高精密度之模具，大多與模座構(gòu)成一單元販賣之，主要作用是模具安裝于沖床時之刃件對合，幾乎沒有沖壓加工中之動態(tài)精度保持效果。
?。?）.內(nèi)導(dǎo)引型：由于模具加工機之進展，急速普及。主要作用除了模具安裝于沖床時之刃件對合外，亦有沖壓加工中之動態(tài)精度保持效果。
?。?）.外導(dǎo)引與內(nèi)導(dǎo)引并用型：一副模具同時使用外導(dǎo)引與內(nèi)導(dǎo)引裝置。
3. 沖頭與凹模單元 （圓形）
（1）.沖頭單元：圓形沖頭單元依其形狀（肩部型及平直型）、長度、維修之方便性，使用沖頭單元宜與壓料板導(dǎo)套單元配合。
?。?）.凹模單元：圓形凹模單元亦稱為凹模導(dǎo)套單元，其形式有整塊式及分開式，依生產(chǎn)數(shù)量、使用壽命及制品或沖屑之處理性，凹模單元之組合系列有：（A）.使用模板直接加工凹模形狀，（B）.具有二段斜角之逃隙部，（C）.是否要使用背板，（D）.不規(guī)則凹模形狀必須有回轉(zhuǎn)防止設(shè)計。
4． 壓料螺栓與彈簧單元
?。?）、壓料螺栓單元：壓料板螺栓之種類有：（A）.外螺絲型，（B）.套筒型，（C）.內(nèi)螺絲型。為保持壓料板于*位置平行狀態(tài)，壓料螺栓之停止方法（肩部接觸部位）：（A）.模座凹穴承受面，（B）.沖頭固定板頂面，（C）.沖頭背板頂面。
?。?）、壓料彈簧單元：可動式壓料板壓料彈簧單元可大致分為：（A）.單獨使用型，（B）.與壓料螺栓并用型
選擇壓料彈簧單元時好考慮下列要點再決定之：
?。ˋ）、確保彈簧之自由長度及必要的壓縮量 （壓縮量大之彈簧宜置于壓料板凹穴）。
?。˙）、初期的彈簧壓縮量 （預(yù)壓縮量） 或荷重之調(diào)整有無必要。
?。–）、考量模具組立或維護保養(yǎng)之容易性。
（D）、考量與沖頭或壓料螺栓長度之關(guān)系。
?。‥）、考量安全性 （防止彈簧斷裂時之飛出）。
5. 導(dǎo)引銷單元 （料條送料方向之定位）
?。?）、導(dǎo)引銷單元：導(dǎo)引銷之主要作用是連續(xù)沖壓加工時得到正確的送料節(jié)距。沖壓模具用導(dǎo)引單元有間接型 （導(dǎo)引銷單獨使用） 及直接型 （導(dǎo)引銷裝設(shè)于沖頭內(nèi)部） 兩種形式。
（2）、導(dǎo)引銷之組裝方式與沖孔沖頭有相同 （裝設(shè)于沖頭固定板）。利用彈簧將其受制于沖頭固定板。
?。?）、導(dǎo)引銷另外裝設(shè)于壓料板之形式，由于要求導(dǎo)引銷突出于壓料板之量達到一定及防止模具上升時之容易帶上被加工材料，壓料板之剛性及導(dǎo)引形式有必要注意之。
?。?）、導(dǎo)引銷單元有直接型，其裝設(shè)于沖頭內(nèi)，主要用于外形沖切 （下料加工） 或引伸工程之切邊加工，其位置定位系利用制品之孔及引伸部內(nèi)徑。
6. 導(dǎo)料單元
?。?）、外形沖切 （下料加工） 或連續(xù)沖壓加工時，為使被加工材料之寬度方向受到導(dǎo)引及得到正確的送料節(jié)距，乃使用導(dǎo)料單元。
（2）、料條寬度方向之導(dǎo)引裝置，導(dǎo)引方式有：（A）.固定板導(dǎo)引銷型，（B）.可動導(dǎo)引銷型，（C）.板隧道導(dǎo)引型 （單塊板），（D）.板導(dǎo)引型 （兩塊構(gòu)成），（E）.升料銷導(dǎo)引型 （有可動式、固定式及兩者并用之。
?。?）、起始停止之導(dǎo)引裝置，其形式有：（1）.滑塊式，（2）.可動銷式等兩種，主要作用是材料置于模具之初起始位置定位。
?。?）、送料停止裝置，可正確地決定出送料節(jié)距，主要用于人手送料之場合，其形式有：（A）.固定式停止銷，（B）.可動式停止銷，（C）.邊切停止方式，（D）.掛鉤停止機構(gòu)，（E）.自動停止機構(gòu)。
（5）、側(cè)推式導(dǎo)料機構(gòu)，沖壓加工時材料被壓向一方，可防止材料因料條寬度與導(dǎo)料件寬度差所產(chǎn)生的蛇行現(xiàn)象。
?。?）、胚料位置定位導(dǎo)料機構(gòu)，其形式有：（A）.固定銷導(dǎo)料型 （利用胚料之外形），（B）.固定銷導(dǎo)料型 （利用胚料之孔穴），（C）.導(dǎo)料板 （大件部品用），（D）.導(dǎo)料板 （一體形），（E）.導(dǎo)料板 （分割形）。
7. 升料與頂料單元
?。?）、升料銷單元：其主要作用是進行連續(xù)沖壓加工時將料條升至凹模上 （位置高度稱為送料高度，并達到順利送料目的，其形式有：（A）.升料銷型 （圓形，純粹升料用），是普通的升料銷單元。（B）.升料銷型 （圓形，設(shè)有導(dǎo)料銷用孔），升料銷設(shè)有導(dǎo)料銷用孔可防止材料承受導(dǎo)引銷之變形及使導(dǎo)引銷確實發(fā)生作用。（C）.升料及導(dǎo)料銷型，兼俱導(dǎo)料功能，連續(xù)模具之導(dǎo)料常使用此形式升料銷型。（D）.升料銷型 （方形） 如有需求設(shè)有空氣吹孔。（E）.升料及導(dǎo)料銷型 （方形）。
（2）、頂料單元：自動沖壓加工時必須防止沖切制品或沖屑之跳于凹模表面以避免模具損壞及不良沖壓件之產(chǎn)生。
?。?）、頂出單元：頂出單元之主要作用是每次沖壓加工時將制品或廢料自凹模內(nèi)頂出。頂出單元之裝設(shè)場所有二：（A）、逆配置型模具時裝設(shè)于上模部份，（B）.順配置型模具時裝設(shè)于下模部份。
8.固定銷單元
模具圖片
模具圖片（5張）
固定銷單元之形狀及其尺寸依標準規(guī)格需要而設(shè)計，使用時之注意事項有：（A）.固定銷孔宜為貫穿孔，不能的場合，考慮容易使用螺絲卸除之設(shè)計方法。（B）.固定銷長度適度好，不可大于必要的長度。（C）.固定銷孔宜有必要的逃離部。（D）.置于上模部份之場合，應(yīng)設(shè)計防止落下之機構(gòu)以防止其掉落。（E）.采用一方壓入配合一方滑動配合之場合，滑動側(cè)之固定銷孔稍微大于固定銷。（F）.固定銷之數(shù)量以兩只為原則，盡量選擇相同之尺寸。
9.壓料板單元
壓料板單元之特別重要點是壓料面與凹模面有正確的平行度及緩沖壓力要求平衡。
10. 誤送檢測單元
以連續(xù)模具沖壓加工時，模具必須設(shè)計失誤檢出單元以檢出送料節(jié)距之變化量是否超過其基準而停止沖床之運轉(zhuǎn)。失誤檢出單元是裝設(shè)于模具內(nèi)部，依其檢出方法有下列兩種裝設(shè)形式：（A）.上模內(nèi)裝設(shè)檢出銷之形式，當其偏離料條孔穴時，將與料條相接觸而檢知。（B）.下模內(nèi)裝設(shè)檢出銷之形式，當料條之一部與檢出銷接觸而檢知。
11. 廢料切斷單元
連續(xù)沖壓加工時料條 （廢料） 將陸續(xù)離開模具內(nèi)，其處理方式有兩種：（A）.利用卷料機卷取之，（B）.利用模具切斷裝置將其細化。又后者之方式有兩種：（A）.利用專用廢料切斷機 （設(shè)置于沖壓機械外部），（B）.裝設(shè)于連續(xù)模具后工程之切斷單元。
12. 高度停止塊單元
高度停止塊單元之主要作用是正確地決定上模之下死點位置，其形式有下列兩種：（A）.沖壓加工時亦經(jīng)常接觸之方式，（B）.組裝時才接觸，沖壓加工時不接觸之方式。還有，當模搬運、保管時，為防止上模與下模之接觸，好于上模與下模之間置入隔塊。當精度要求無必要時，其使用標準可采用螺絲調(diào)整型。
主要元件
1. 標準部品及規(guī)格
模具用標準規(guī)格之選擇方法好考量下列事項：（A）.使用的規(guī)格內(nèi)容不受限制時，好采用高層者。（B）.原則上采用標準數(shù)。（C）.模具標準部品無此尺寸時，采用接近者再進行加工。
2.沖頭之設(shè)計
沖頭依其功能可大致分為三大部份：（A）.加工材料之刃部先端 （切刃部，其形狀有不規(guī)則形、方形、圓形等）。（B）.與沖頭固定板接觸部 （固定部或柄部，其斷面形狀有不規(guī)則形、方形、圓形等）。（C）.刃部與柄部之連結(jié)部份 （中間部）。
沖頭各部份之設(shè)計基準分別從 （A）.切刃部長度，（B）.切刃部之研磨方向，（C）.沖頭之固定法及柄部之形狀等方面簡述之。
3. 沖頭固定板之設(shè)計
沖頭固定板之厚度與模具及荷重之大小有關(guān)系性，一般上為沖頭長度之30~40%，還有沖頭引導(dǎo)部長度宜高于沖頭直徑之1.5倍
4. 導(dǎo)引銷 （沖頭） 之設(shè)計
導(dǎo)引銷 （沖頭） 之引導(dǎo)部直徑與材料導(dǎo)引孔之間隙，其尺寸及突出壓料板之量依材料之厚度而設(shè)計，導(dǎo)引銷之先端形狀大致分為兩種：A.炮彈形，B.圓錐形 （推拔形）。
?。?）.炮彈形是普通之形式，市面上亦有標準部品。
?。?）.圓錐形有一定的角度，很適合用于小件之高速沖壓，推拔角度之決定因素有沖壓行程、被加工件之材質(zhì)、導(dǎo)引孔之大小，加工速度等。推拔角度大時較容易修正被加工材料之位置，但推拔部之長度將變長。推拔部與圓筒部連接處宜滑順之。
5.凹模之設(shè)計
（1）.沖切凹模之設(shè)計
沖切凹模之形狀設(shè)計應(yīng)考量之要項有：A.模具壽命及逃角之形狀，B.凹模之剪角，C.凹模之分割。
?。ˋ）.模具壽命及逃角之形狀：此設(shè)計是非常重要的事項，如設(shè)計不正確將會造成沖頭之破損、沖屑之堵塞或浮上、毛邊之發(fā)生等沖壓加工不良現(xiàn)象。
?。˙）.凹模之剪角：外形沖切時為減低其沖切力，凹?？刹杉艚窃O(shè)計，剪角大時沖切力之減低亦大，但易造成制品之反曲及變形。
（C）.凹模之分割：凹模必須施以成形研磨等精加工，由于其是凹形狀，研磨工具不易進入，故必須加以分割。
?。?）.彎曲凹模之設(shè)計
彎曲加工用凹模之設(shè)計，為防止回彈及過度彎曲等現(xiàn)象之發(fā)生，U形彎曲加工用凹模之部形狀為雙R與直線部 （斜度為30度） 之組合，好近似R形狀。R部形狀經(jīng)成形研磨或NC放電加工后應(yīng)施以拋光處理。
?。?）.引伸凹模之設(shè)計
引伸凹模角隅部形狀及逃角形狀是非常重要的設(shè)計事項，有關(guān)角隅部及逃角之形狀及特征如下：引伸凹模R角值大時較易引伸加工，但亦產(chǎn)生引伸產(chǎn)品表面產(chǎn)生皺摺現(xiàn)象，引伸制品側(cè)壁厚度大于板厚。引伸厚板件及頂出困難之場合，凹模R值要取小，約為板厚之1-2倍，一般上圓筒及方筒引伸凹模之大多引伸部作成直段狀，為防止燒著發(fā)生、潤滑油油膜之破壞及減少頂出力等目的，直段部下方宜有逃部 （階段形或推拔形） 設(shè)計。特別是引縮加工之場合，此直段部有必要盡量少。
6. 沖頭之側(cè)壓對策
沖壓加工時沖頭左右承受均等之荷重是佳理想 （即側(cè)壓為零） 狀態(tài)，沖頭承受側(cè)向壓力時將使上模與下模產(chǎn)生橫方向之偏移，造成模具間隙之部份變大或變小 （間隙不均勻） 及無法得到良好精度的沖壓加工。有關(guān)沖頭之側(cè)壓對策有下列方法：（A）.改變加工方向，（B）.單側(cè)加工 （沖切、彎曲、引伸等） 之制品宜采兩排布列方式，（C）.沖頭或凹模裝設(shè)側(cè)壓擋塊，切刃之側(cè)面設(shè)有導(dǎo)引部 （尤其是切斷及分斷加工）。
7. 背壓板之設(shè)計
沖壓加工時主要作用件 （沖頭、壓料板、凹模） 之后方將承受面壓，當沖壓力高于面壓力時宜采用背壓板 （特別是沖頭及凹模模套之背面） 背壓板之使用方式有局部使用與全面使用兩種形式。
模具設(shè)計軟件
現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展很快,基本上都是利用電腦進行設(shè)計和加工，其精度能夠保證在0.002~0.01。搞模具設(shè)計工作有一條無邊無際的廣闊天地.如果能夠用電腦進行輔助設(shè)計，則你的對手,無形之中，就落在你的后面了.常用模具設(shè)計軟件有AUTOCAD Pro/E UG SW CImatron，mishiong 等等。
對壽命的影響
設(shè)計是模具生產(chǎn)中的關(guān)鍵步驟、生產(chǎn)的初始環(huán)節(jié)，把控著模具生產(chǎn)的全過程，因此設(shè)計還對模具的使用壽命有著極大的影響，設(shè)計主要從以下兩個方面影響沖壓模具的使用壽命。
?。?）模具的導(dǎo)向機構(gòu)精度。準確和可靠的導(dǎo)向，對于減少模具工作零件的磨損，避免凸、凹?？袀绊憳O大，尤其是無間隙和小間隙沖裁模、復(fù)合模和多工位級進模則更為有效。為提高模具壽命，設(shè)計時必須根據(jù)工序性質(zhì)和零件精度等要求，正確選擇導(dǎo)向形式和確定導(dǎo)向機構(gòu)的精度。
?。?）模具（凸、凹模）刃口幾何參數(shù)。凸、凹模的形狀、配合間隙和圓角半徑不僅對沖壓件成形有較大的影響，而且對于模具的磨損及壽命也影響很大。如模具的配合間隙直接影響沖裁件質(zhì)量和模具壽命。精度要求較高的，設(shè)計中就宜選較小的間隙值；反之則可適當加大間隙，以提高模具壽命。
常用軟件
塑料模具
PTC的EMX，Siemens的NXMold Wizard，CimatronE，Delcam Moldmaker，Missler 的Topsolid Mold，Think3的Mold Design，Manusoft的IMOLD，R&B的MoldWorks等。
五金模具
PTC的PDX、Siemens的NXProgressive Die Design、Logopress的Logopress3、3D QuickTools Limited的3DQuickPress、R&B Mold & Die Design的MoldWorks、Missler的Topsolid Progress等。
模具制造
模具設(shè)計制作的要求是：尺寸、表面光潔；結(jié)構(gòu)合理、生產(chǎn)效率高、易于自動化；制造容易、壽命高、成本低；設(shè)計符合工藝需要，經(jīng)濟合理。
模具結(jié)構(gòu)設(shè)計和參數(shù)選擇須考慮剛性、導(dǎo)向性、卸料機構(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狀態(tài)、進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)能同時完成多個相同或不同的制品。在大批量生產(chǎn)中應(yīng)采用率、高精度、高壽命的模具。
沖壓模應(yīng)采用多工位級進模，可采用硬質(zhì)合金鑲塊級進模，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(shè)計（CAD），即通過以計算機為中心的一整套系統(tǒng)對模具進行優(yōu)化設(shè)計。這是模具設(shè)計的發(fā)展方向。
模具制造按結(jié)構(gòu)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(fù)雜，制造困難。模具生產(chǎn)一般為單件、小批生產(chǎn)，制造要求嚴格、，多采用精密的加工設(shè)備和測量裝置。
平面沖裁?？捎秒娀鸹庸こ醭尚危儆贸尚文ハ?，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(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(shù)控（CNC）連續(xù)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(shù)控聯(lián)合應(yīng)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(zhì)量。電解加工中增加充氣電解可提高生產(chǎn)效率。
模具選材
模具選材是整個模具制作過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)。
模具選材需要滿足三個原則，模具滿足耐磨性、強韌性等工作需求，模具滿足工藝要求，同時模具應(yīng)滿足經(jīng)濟適用性。
9 條件要求
1、耐磨性
坯料在模具型腔中塑性變性時，沿型腔表面既流動又滑動，使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦，從而導(dǎo)致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具基本、重要的性能之一。
硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下，模具零件的硬度越高，磨損量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性還與材料中碳化物的種類、數(shù)量、形態(tài)、大小及分布有關(guān)。
2．強韌性
模具的工作條件大多十分惡劣，有些常承受較大的沖擊負荷，從而導(dǎo)致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時突然脆斷，模具要具有較高的強度和韌性。
模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態(tài)。
3．疲勞斷裂性能
模具工作過程中，在循環(huán)應(yīng)力的長期作用下，往往導(dǎo)致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。
模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。
4．高溫性能
當模具的工作溫度較高進，會使硬度和強度下降，導(dǎo)致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。因此，模具材料應(yīng)具有較高的抗回火穩(wěn)定性，以保證模具在工作溫度下，具有較高的硬度和強度。
5．耐冷熱疲勞性能
有些模具在工作過程中處于反復(fù)加熱和冷卻的狀態(tài)，使型腔表面受拉、壓力變應(yīng)力的作用，引起表面龜裂和剝落，增大摩擦力，阻礙塑性變形，降低了尺寸精度，從而導(dǎo)致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一，幫這類模具應(yīng)具有較高的耐冷熱疲勞性能。
6．耐蝕性
有些模具如塑料模在工作時，由于塑料中存在氯、氟等元素，受熱后分解析出HCI、HF等強侵蝕性氣體，侵蝕模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加劇磨損失效。
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(zhì)不敏感，產(chǎn)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(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。
使用性能
1.密度?。核芰厦芏刃?，對于減輕機械設(shè)備重量和節(jié)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(wěn)定性好：絕大多數(shù)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(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)。
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(shù)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(zhì)、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(zhuǎn)速不高、載荷不大的場合。
6.粘結(jié)能力強。
7.成型和著色性能好。
經(jīng)濟要求
在給模具選材是，必須考慮經(jīng)濟性這一原則，盡可能地降低制造成本。因此，在滿足使用性能的前提下，首先選用價格較低的，能用碳鋼就不用合金鋼，能用國產(chǎn)材料就不用進口材料。
另外，在選材時還應(yīng)考慮市場的生產(chǎn)和供應(yīng)情況，所選鋼種應(yīng)盡量少而集中，易購買
修模
據(jù)不*統(tǒng)計，機械加工行業(yè)中每年模具的消耗量價值是各種機床總價值的五倍，可想而知，機械、冶金、輕工、電子等行業(yè)中模具市場是如此的巨大。又如：在冶金行業(yè)，每年僅熱軋軋輥消耗量就在三十萬噸以上，熱軋輥價值占鋼材生產(chǎn)成本的5%以上。模具的大量消耗，不僅直接增加生產(chǎn)成本，而且因頻繁更換模具而造成大量生產(chǎn)線頻繁停產(chǎn)造成更大的經(jīng)濟損失。
模具的失效事實上均因其表層局部材料磨損等原因而報廢，而且模具的加工周期很長、加工費用*（尤其是精密復(fù)雜模具或大型模具制造加工費高達數(shù)十萬元乃至數(shù)百萬元）。因此，對模具真正承受磨損作用的特定部位進行表面強化，以大幅度延長、提高工模具的使用壽命，無疑是一種具有重要經(jīng)濟意義的方法。另外，大多數(shù)模具只因表面很薄一層材料被磨損后即失效報廢，因此，只須對模具及關(guān)鍵金屬零部件表面磨損局部區(qū)域進行修復(fù)，并在修復(fù)過程中把模具表面真正實際承受磨損的表面涂上一層高硬度高耐磨金屬層，就可“變廢為寶”，不僅使模具得到修復(fù)，修復(fù)后的模具的使用壽命還將較原模具大幅度提高，經(jīng)濟效益巨大（例如：修復(fù)一根電廠電機大型軸包括各種準備時間在內(nèi)用微束冷焊機也僅需數(shù)天時間，但可創(chuàng)造上百萬元的經(jīng)濟效益）。
模具修補機是修復(fù)模具表面磨損、加工缺陷的*。模具修補機的原理是利用高頻電火花放電原理，對工件進行無熱堆焊，來修補金屬模具的表面缺陷與磨損，主要特點是熱影響區(qū)域小，模具修復(fù)后不會變形、不退火、無應(yīng)力集中、不出現(xiàn)裂紋，保證了模具的完好性；也可以利用它的強化功能對模具工件進行表面強化處理，實現(xiàn)模具的耐磨性、耐熱性、耐蝕性等。
模具修補機強化模具壽命長，經(jīng)濟效益好。可以應(yīng)用各種鐵基合金（碳鋼、合金鋼、鑄鐵）等、鎳基合金等各種金屬材料模具及工件的表面強化及修復(fù)并大幅提高使用壽命。
應(yīng)用范圍：機械、汽車、輕工、家電、石油、化工、電力等工業(yè)裝備制造部門及使用部門，航空發(fā)動機關(guān)鍵耐磨件、熱擠壓模具、溫擠壓膜具、熱鍛摸、軋鋼滾動導(dǎo)衛(wèi)、軋輥、汽車發(fā)動機凸輪軸等零件及模具.
維護保養(yǎng)
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(fā)生堵料。模具使用企業(yè)要做詳細記載、統(tǒng)計其使用、護理（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間，提高生產(chǎn)效率。應(yīng)在注塑機、模具正常運轉(zhuǎn)情況下，測試模具各種性能，并將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(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、損壞現(xiàn)象，采取的辦法是找相同規(guī)格的零件進行更換。
5：壓料零件如壓料板、優(yōu)力膠等，卸料零件如脫料板、氣動頂料等。保養(yǎng)時檢查各部位的配件關(guān)系及有無損壞，對損壞的部分進行修復(fù)，氣動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(dǎo)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(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)，要及時更換；完成一個生產(chǎn)周期之后，要對模具工作表面、運動、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度的保護，以確保其始終處于佳工作狀態(tài)；隨著生產(chǎn)時間持續(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。
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(jīng)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(jié)構(gòu)設(shè)計問題，沖模結(jié)構(gòu)不合理。細長凸模沒有設(shè)計加固裝置，出料口不暢出現(xiàn)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(xiàn)在凸、凹模鍛坯內(nèi)在質(zhì)量差，熱處理技術(shù)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(chǎn)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、
10 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀發(fā)展
根據(jù)我國模具業(yè)協(xié)會經(jīng)營管理委員會編制的《全國模具專業(yè)廠基本情況》統(tǒng)計，我國模具以平均15%以上的速度增長，高于國內(nèi)GDP的平均增值一倍多。其中，鑄造模具約占各類模具總產(chǎn)值5%，每年增長速度高達25%，發(fā)展十分活躍。
我國模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予制造業(yè)以有力支撐,同時,制造業(yè)的發(fā)展也推動了模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國也成為模具生產(chǎn)大國,國內(nèi)的模具生產(chǎn)廠家已增至2萬余家,從業(yè)人員大約100萬人,模具年產(chǎn)總值已達到550億元人民幣。但是，我國的模具機床業(yè)產(chǎn)業(yè)仍“大而不強”。雖然目前我國模具行業(yè)以每年巨大的進出口總額被譽為全球“制造大國”，但由于技術(shù)人才等因素的制約，都相對集中在中低端領(lǐng)域，因而市場對國內(nèi)模具企業(yè)而言，經(jīng)濟誘惑力無疑是巨大的。
行業(yè)協(xié)會是相關(guān)的企業(yè)為了自身發(fā)展而建立起來的一種經(jīng)濟性的社團組織。在市場經(jīng)濟條件下，作為一個重要的中間組織，行業(yè)協(xié)會具有協(xié)調(diào)市場主體利益、提高市場配置效率的功能。因此，推動行業(yè)協(xié)會的建設(shè)，成為一個不可忽視的課題。模具行業(yè)要獲得長足的發(fā)展，推動模具行業(yè)協(xié)會的建設(shè)*。
一些高水平的模具所占比重已達40%左右,這些模具的特點是復(fù)雜、精密、大型、長壽命。例如,有的模具單套重量可以達到125t?有的精密多工位級進模壽命達3億沖次、0.001mm的精度隨著模具零件行業(yè)精度化要求的不斷增加和科學技術(shù)的進步,有些零件的加工精度會達到lμm以內(nèi)。企業(yè)的創(chuàng)新、研發(fā)能力得到提高,新技術(shù)、新工藝得到了廣泛推廣。例如模具的自加工技術(shù)以及模具的柔性、集成技術(shù)?模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)、大型級進模、*模具制造技術(shù)和三維設(shè)計技術(shù)的研發(fā)?沖壓工藝設(shè)計系統(tǒng)、逆向工程和車身模具數(shù)字化制造系統(tǒng)等,這些都離不開數(shù)字化、信息化技術(shù)的大力發(fā)展和推廣。
增長
據(jù)統(tǒng)計，2013年上半年湖北省模具產(chǎn)量為16388套，增長率3.43%；其中6月產(chǎn)模具4181套，6月增長率78.6%。2013年1-6月廣西模具產(chǎn)量為34344套，1-6月增長率6.09%。2013年上半年重慶市模具產(chǎn)量為7365套，增長率1.43%。2013年上半年四川省模具產(chǎn)量為921682套，1-6月增長率660.94%。
11 存在問題
我國模具工業(yè)不斷發(fā)展，然而在發(fā)展的同時也出現(xiàn)了很多亟需解決的問題。我國模具工業(yè)一直忙于擴張，從而忽略了市場調(diào)查、了解客戶需求，致使模具成為中國模具產(chǎn)業(yè)的短板，中國市場所需的模具大部分依賴進口，而國內(nèi)卻有大量的模具產(chǎn)品出庫無門、大量擠壓，造成了嚴重的供需錯位局面。
加工種類
1．粗加工
粗加工策略需要根據(jù)毛坯的類型和模具型面的情況而定。如果毛坯為鍛件或鋼件，那么粗加工好先選用區(qū)域清除模型加工，將毛坯的大部分余量去除掉，得到均勻的毛坯余量，為后序加工提供方便。
2．半精加工
半精加工的主要目的是保證精加工時余量均勻，常用的方法是先算出殘留材料的邊界輪廓（參考刀具未加工區(qū)域的三維輪廓），然后選用較小的刀具來加工這些三維輪廓區(qū)域，而不用重新加工整個模型。
3．局部精加工
局部精加工一般是指清角加工。清角加工應(yīng)采用多次加工或系列刀具從大到小的加工方法。
4．精加工
在精加工中，除非模具型面高度變化比較大，否則好選擇平行精加工。
行業(yè)現(xiàn)狀
據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2010以來，我國模具出口增幅連續(xù)四年超過20%。由于國際市場需求疲軟，2014年模具出口增幅降至9.35%。
中國模具制造行業(yè)產(chǎn)銷需求預(yù)測與轉(zhuǎn)型升級分析報告數(shù)據(jù)顯示，2015年一季度，我國模具出口同比增長3.09%，增幅進一步放緩，預(yù)計全年出口增幅比去年將進一步回落;同期模具進出口和進口出現(xiàn)了自2009年以來的“季度負增長”，市場不確定因素增加。
模具素有“工業(yè)之母”美稱，目前我國模具企業(yè)達3萬家，年產(chǎn)值達2200億元人民幣，年出口接近50億美元，已成為模具制造大國和模具貿(mào)易大國。我國模具出口增幅持續(xù)放緩，除了受制國際經(jīng)濟形勢外，還說明模具產(chǎn)業(yè)國際競爭力不足。
2014年以來，雖然國際模具市場整體呈現(xiàn)萎縮，但以精密模具為代表的市場仍有較大需求，但由于我國中模具“自配率”不足60%，大大制約了國際市場開發(fā)。[1]
產(chǎn)業(yè)前景
我國正逐步從模具生產(chǎn)大國邁向模具制造強國。就國內(nèi)市場來說，模具產(chǎn)業(yè)產(chǎn)需兩旺，企業(yè)投資熱情高漲，較大的技改項目和新建項目不斷出現(xiàn)。另外，產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)不斷加快，在政府優(yōu)惠政策的扶持下，已具有相當規(guī)模的模具城（或模具園區(qū)、集聚生產(chǎn)基地等）全國已有100多個，正在建設(shè)、籌建或規(guī)劃建設(shè)的還有十多個。有些地方還在發(fā)展模具聯(lián)合體及虛擬制造，這些也有類似于集群化生產(chǎn)的一些優(yōu)點。
對國外市場，我國的模具產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)同樣出色。模具行業(yè)在傳統(tǒng)市場穩(wěn)步前進的同時積極開拓新興市場，甚至是過去被忽略的邊緣市場也得到了開發(fā)。在LED照明與顯示、軌道交通、醫(yī)療器械、新能源、航空航天、汽車輕量化，軌道交通等各個領(lǐng)域發(fā)展的帶動下，我國模具業(yè)水平明顯得到提高，這些因素使得模具市場開拓成效顯著。據(jù)統(tǒng)計，我國的模具已出口到170多個國家和地區(qū)，可謂戰(zhàn)果輝煌。
依靠科技
我國各界都高度重視科技的力量，大到政府社會小到企業(yè)工廠對之的關(guān)注度日益增加，對科技創(chuàng)新的投入也大幅增加，長期以來我國模具企業(yè)因科技投入短缺、人才流失、設(shè)施落后發(fā)展薄弱的局面得到逐漸改變，當下的數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)更是讓模具企業(yè)開始了一場激發(fā)活力之戰(zhàn)。
經(jīng)過長期的應(yīng)用實驗表明，數(shù)字化模具生產(chǎn)技術(shù)能有效地提高模具的設(shè)計水平，縮短設(shè)計到生產(chǎn)的時間，縮短模具的生產(chǎn)周期，提高模具的質(zhì)量。由于數(shù)字化的模具生產(chǎn)技術(shù)具有如上優(yōu)勢，它逐漸成為汽車模具生產(chǎn)領(lǐng)域的主流技術(shù)。所謂數(shù)字化模具生產(chǎn)技術(shù)，就是計算機技術(shù)或計算機輔助技術(shù)在模具設(shè)計制造過程中的應(yīng)用。例如國內(nèi)外汽車模具企業(yè)應(yīng)用計算機輔助技術(shù)的成功經(jīng)驗，數(shù)字化汽車模具生產(chǎn)技術(shù)主要包括，在設(shè)計時考慮和分析可制造性，保證工藝的成功。具型面設(shè)計的輔助技術(shù)，發(fā)展智能化的型面設(shè)計技術(shù)。在鑄造CAE輔助分析和仿真沖壓成形的工藝過程，預(yù)測和解決可能出現(xiàn)的缺陷和成形問題。當下很多大型企業(yè)都在使用華鑄CAE系統(tǒng)軟件，因為有華中科技大學做強大科技后盾，所以很受企業(yè)們歡迎。大中型模具企業(yè)在綜合這些方面后更多的投入到科技機制。
在當前，我國正處在工業(yè)化、信息化、市場化、國際化深入發(fā)展時期，經(jīng)濟社會結(jié)構(gòu)面臨重大轉(zhuǎn)型。因此，我國不管是模具企業(yè)還是鑄件企業(yè)都要依靠科技發(fā)展，激發(fā)企業(yè)活力這個重大戰(zhàn)略，加快從跟蹤模仿向自主創(chuàng)新為主轉(zhuǎn)變。
從當前發(fā)展來看，中國經(jīng)濟保持持續(xù)增長，中國模具近年來的發(fā)展趨勢呈現(xiàn)大幅增長，鑄造模具更以高達25%增速的發(fā)展，高于中國GDP的平均增值一倍多，今后模具總體需求還會進一步增長。
鑄造模具的發(fā)展機遇：
從當前發(fā)展來看，中國經(jīng)濟保持持續(xù)增長，中國模具近年來的發(fā)展趨勢呈現(xiàn)大幅增長，鑄造模具更以高達25%增速的發(fā)展，高于中國GDP的平均增值一倍多，今后模具總體需求還會進一步增長。
鑄造模具企業(yè)要轉(zhuǎn)換機制，發(fā)展專業(yè)化生產(chǎn)，增強巿場意識，促進鑄造模具業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。過去，在計劃經(jīng)濟條件下，大型企業(yè)內(nèi)部設(shè)有模具分廠（車間），制造能力和技術(shù)力量較強，占了國內(nèi)模具產(chǎn)值的相當比例，除少量標準件外購?fù)?，大部分工作量均由模具分廠去完成，致使專業(yè)化、標準化程度低。
參考資料
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