模具制造与设计的应用与技术

模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具.在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具.例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具.

对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品.以模具使用的角度,要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度,要求结构合理、制造容易、成本低廉.

模具影响着制品的质量.首先,模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响.其次,在加工过程中,模具结构对操作难以程度影响很大.在大批量生产塑料制品时,应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动,为此,常采用自动开合模自动顶出机构,在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落.另外模具对制品的成本也有影响.当批量不大时,模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大,这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具,以降低成本.

现代生产中,合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用.

一、模具的发展趋势

近年来,模具增长十分迅速,高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大.从模具设计和制造角度来看,模具的发展趋势可分为以下几个方面：

（1）加深理论研究

在模具设计中,对工艺原理的研究越来越深入,模具设计已经有经验设计阶段逐渐向理论技术设计各方面发展,使得产品的产量和质量都得到很大的提高.

（2）高效率、自动化

大量采用各种高效率、自动化的模具结构.高速自动化的成型机械配合以先进的模具,对提高产品质量,提高生产率,降低成本起了很大的作用.

（3）大型、超小型及高精度由于产品应用的扩大,于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具,为了满足这些要求,研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料.

（4）标准化

开展标准化工作,不仅大大提高了生产模具的效率,而且改善了质量,降低了成本.

二、设计在学习模具制造中的作用

通过对模具专业的学习,掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求,各种模具的结构特点及设计计算的方法,以达到能够独立设计一般模具的要求.在模具制造方面,掌握一般机械加工的知识,金属材料的选择和热处理,了解模具结构的特点,根据不同情况选用模具加工新工艺.

常用塑料在成型过程中对模具的工艺要求有了更深一层的理解,掌握了塑料成型模具的结构特点及设计计算方法,对独立设计模具具有了一次新的锻炼.

在设计过程充分利用了各种可以利用的方式,同时在反复的思考中不断深化对各种理论知识的理解,在设计的后一阶段充分利用CAD软件就是一例,新的工具的利用,提高了工作效率.以计算机为手段,专用模具分析设计软件为工具设计模具.软件可直接调用数据库中模架尺寸,金属材料数据库及加工参数,通过几何造型及图形变换可得到模板及模腔与型芯形状尺寸迅速完成模具设计.模具CAD技术是模具传统设计方式的革命,大大提高了设计效率,尤其是系列化或类似注射模具设计效率更为提高.最后,通过本次研究中的又一次锻炼完全清楚：充分利用CAD技术进行设计,在模具符合使要求的前提下尽量降低成本.同时在实际中不断的积累经验,以设计出价廉物美的模具.

当今社会的进步和发展,使原有的商品已经不能满足人们对物质的需求,然而有些商品的制造必须依靠模具才能够生产加工出来.因此,模具的发展与人们的生活关系越来越紧密.我们利用模具加工各种的工件,以便来满足人们的需要,模具的发展给我们带来了新的生活,新的时代.因此这次我们的本次研究中要求设计一副模具以便检验自己所学模具有关方面的知识是否牢固.由于产品的材料和工艺特性不同,生产用的设备也各异,模具种类繁多,但用的最为广泛的大约有以下几种：冷冲压模、塑料成型模、锻造模、精密铸造模、粉末冶金模、橡胶成型模、玻璃成型模等.其中以冷冲压模、塑料模的技术要求和复杂程度较高.

随着工业产品质量的不断提高,冲压产品生产正呈现多品种、少批量,复杂、大型、精密,更新换代速度快的变化特点,冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展.为适应市场变化,随着计算机技术和制造技术的迅速发展,冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计（CAD）、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变.

在本次研究中利用计算机辅助设计（CAD）绘制模具主要工作零件图和模具的总装配图,运用了数控切削加工、数控线切割电加工等先进加工技术.是一次对所学知识的全面总结和运用,是巩固和加深各种理论知识灵活运用的实践过程.

在这次设计中根据所给题目的要求,首先对冲压件进行了分析,分析该零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可满足零件精度的要求,再从零件的形状、尺寸标注及生产批量等情况看,选择加工方案.

根据对零件的综合分析,在这次设计中我设计的模具是倒装落料冲孔复合模,主要介绍的是冲裁工艺、冲裁模的结构与设计、冲裁模落料冲孔的工作原理等.