沖壓模具教學總結(jié)

《冷沖壓模具設(shè)計與制造》教學總結(jié)

王健

201*年下期開始我擔任學校模具專業(yè)226班的《冷沖壓模具設(shè)計與制造》課程的教學工作，該課程是模具專業(yè)的一門專業(yè)主課，學生是在先學習了機械基礎(chǔ)、機械制造基礎(chǔ)、金屬材料、機械制圖等專業(yè)基礎(chǔ)課后，才開始學習的，專業(yè)性很強，要求學生通過學習這門課程，能夠?qū)�冷沖壓模具有一個系統(tǒng)全面的了解，能夠設(shè)計和制造常規(guī)的冷沖壓模具。226班在校時間不長（只有2個月時間），我基本上完成了教學計劃，達到了課程目標。下面對本課程的總結(jié)如下：

一、傳統(tǒng)教學模式存在的弊端

由于受到各種主觀條件和客觀條件的限制，傳統(tǒng)教學模式存在許多弊端，集中體現(xiàn)在以下幾個方面：

1、教學內(nèi)容陳舊，理論與實踐脫節(jié)。

現(xiàn)代模具設(shè)計與制造技術(shù)發(fā)展很快，新材料、新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但是現(xiàn)有的教材內(nèi)容普遍陳舊落后，遠遠不能適應教學需要。學生在校學到的卻是工廠早已淘汰的技術(shù)，理論與實踐脫節(jié)的矛盾十分突出。

2、教學方法和手段落后，不適應教學需要。

傳統(tǒng)的教學方法為填鴨式、滿堂灌，教學手段為一塊黑板和一支粉筆，直接導致教師教學枯燥、教學不直觀、有些問題不宜表達，學生學習興趣不高、學習難度較大，教學效果較差等問題，已經(jīng)不能不適應教學需要。

二、改進措施

《冷沖壓模具設(shè)計與制造》是一門來自于實踐同時理論性很強的課程，學生在學習的時候大部分都感到非�？菰锓ξ叮�如果能夠?qū)⑸�產(chǎn)實踐引進課堂將大大地提高學生的學習興趣。如何將實踐引入教室成為解決這個問題的重要問題。今年學校添置了多媒體設(shè)備，我從分利用這個設(shè)備，再利用網(wǎng)絡(luò)資源，從網(wǎng)上搜集很多加工視頻和教學視頻，再做了一個課程電子教案（ppt）。和學生們一邊看實踐加工視頻，一邊講授理論知識，學生再沒有感到枯燥，同樣我也感到很輕松。當然這門課程主要還是要學生們?nèi)�動手，所以，在上完主要的�?nèi)容后，我?guī)ьI(lǐng)學生下了模具車間，讓他們自己親手去設(shè)計和加工一副模具，從而有效的將知識轉(zhuǎn)化成了“生產(chǎn)力”。學生們對于本門課程的了解進一步加深。

另外，我在課堂上的教學手段也做了一些改進，不在采用以前的填鴨式方式。整堂課上我以發(fā)問的方式為主，引導學生思考問題，主動看書尋找問題答案。這個方法目前還處于探索階段，但是效果較好。

三、今后工作展望

通過我們的不懈努力，我們在模具專業(yè)教學內(nèi)容、方法和手段改革方面取得了初步的成效。但是，由于受到現(xiàn)有條件的制約，不少工作才剛剛起步。這需要我們在今后的工作中加以改進和提高。

201*年1月10日

擴展閱讀：模具設(shè)計經(jīng)典總結(jié)

我國沖壓技術(shù)現(xiàn)狀：技術(shù)落后、經(jīng)濟效益低。主要原因：①沖壓基礎(chǔ)理論與成形工藝落后；②模具標準化程度低；③模具設(shè)計方法和手段、模具制造工藝及設(shè)備落后；④模具專業(yè)化水平低。所以，結(jié)果導致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與先進工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。CAD軟件：MouldWizard軟件、PRO/ENGINEER軟件、PowerSHAPE軟件、CADCEUS

軟件等。CAE軟件:在沖壓成形方面，有DYNAFORM、PARA、STAMP、FASTBLANK、FASTAMP、KMAS。在塑料注射成形方面，有MOLDFLOW、華塑CAE等；在鑄造成形方面，有MAGAM、PROCAST、NOVACAST、CASTECH。

沖模重要性：模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，是高技術(shù)行業(yè)。模具設(shè)計與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志之一。模具在日本被譽為“進入富裕社會的原動力”、在德國被稱為“金屬加工業(yè)中的帝王”。模具設(shè)計與制造專業(yè)人才是制造業(yè)緊缺人才。

沖壓與沖模概念：沖模與沖壓件有“一模一樣”的關(guān)系。沖模沒有通用性。沖模是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。沖模的功能和作用、沖模設(shè)計與制造方法和手段，決定了沖模是技術(shù)密集、高附加值型產(chǎn)品。

沖壓成形加工特點：低耗、高效、低成本“一模一樣”、質(zhì)量穩(wěn)定、高一

致性，可加工薄壁、復雜零件，板材有良好的壓成形性能，模具成本高，所以，沖壓成形適宜批量生產(chǎn)。

2.沖壓技術(shù)發(fā)展方向滿足產(chǎn)品開發(fā)在T(Time)、Q(Quality)、C(Cost)、S(Service)、E(Environment)的要求。1)沖壓成形理論及沖壓工藝:加強理論研究，開展CAE技術(shù)應用。開發(fā)和應用沖壓新工藝。(2)模具先進制造工藝及設(shè)備數(shù)控化、高速化、復合化加工技術(shù)；先進特種加工技術(shù)；精密磨削、微細加工技術(shù)；先進工藝裝備技術(shù)；數(shù)控測量。效率和質(zhì)量是制造業(yè)的永恒主題。(3)模具新材料及熱、表處理：提高使用性能,改善加工性能，提高壽命。(4)模具CAD/CAM技術(shù)：二、三維相結(jié)合的數(shù)字化設(shè)計技術(shù)與數(shù)字化制造技術(shù)。模具行業(yè)是最早應用CAD/CAM技術(shù)的行業(yè)之一。(5)快速經(jīng)濟制模技術(shù)：加快模具的制造速度，降低模具生產(chǎn)成本。適應小批量試制。(6)先進生產(chǎn)管理模式：并行工程思想、標準化、專業(yè)化生產(chǎn)。先進加工方法：多軸聯(lián)動加工。精密電火花加工�？焖僦颇�。研磨拋光。模具熱處理技術(shù)。而激光表面強化、氣相沉積、離子注入以及熱噴涂是最近發(fā)展起來的先進的材料表面強化技術(shù)，已在模具表面處理中獲得應用，取得了良好的效果。

模具的分類與應用特點:按照成形件材料的不同可分為：沖壓模具、塑料模具、鍛造模具、壓鑄模具、粉末冶金模具、玻璃模具、陶瓷模具、橡膠模具。

沖壓模具結(jié)構(gòu)：模架、導向部分、固定部件、卸料部分、工作部件

沖壓工藝類型及變形特點：沖壓：是通過沖壓機床經(jīng)安裝在其上的模具施加壓力于板料或帶料毛坯上，使毛坯全體或局部發(fā)生塑性變形，從而獲得所需的具有一定形狀的金屬零件的一種塑性加工工藝。加工對象：主要金屬板材。冷沖壓材料：（1）黑色金屬（鋼）：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、電工硅鋼、碳素工具鋼等。（2）銅及銅合金、鋁及鋁合金等。（3）非金屬材料：紙板、膠木板、塑料板、纖維板等。加工依據(jù)：板材沖壓成形性能（主要是塑性）。加工設(shè)備：主要是壓力機。加工工藝裝備：沖壓模具。冷沖壓設(shè)備：1）曲柄壓力機：效率高，用于沖裁、彎曲、拉深和擠壓。(1)偏心壓力機（偏心沖床）：行程較小，可調(diào)；噸位較��；開式。(2)曲軸壓力機（曲軸沖床）：行程較大，固定；分為開式，噸位（＜100t）和閉式（噸位較大）兩種。2）摩擦壓力機：構(gòu)造簡單，價格便宜；滑塊行程不固定；摩擦傳動，過載打滑；生產(chǎn)效率低。適用于沖裁、彎曲、校平等工藝。3）液壓機：工作原理：帕斯卡定理，在密閉容器內(nèi)任一點的壓強變化將等值向個點傳遞。在全行程實現(xiàn)全壓和長時間保壓；工作速度可調(diào)；工作平穩(wěn)。是拉深、彎曲、成型和積壓的重要設(shè)備。冷沖壓設(shè)備的選用1)類型：◎中小型沖壓件、彎曲件或拉深件，應選開式?jīng)_床；◎大中型沖壓件應選閉式?jīng)_床。根據(jù)需要選用通用或?qū)Ｓ玫膲毫�機�！蛑行詻_壓件，小批量可選摩擦壓力機�！虼笮蜎_壓件，小批量可選液壓機。沖壓模具：在沖壓加工中，將材料加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為沖壓模具（俗稱沖模）沖壓生產(chǎn)的三要素：合理的沖壓工藝、先進的模具、高效的沖壓設(shè)備。

常用的沖壓工序：根據(jù)材料的變形特點，沖壓加工的基本工序可分為分離工序與成形工序二類：分離工序：是使板料上工件部分的材料與其它部分相分開，并獲得一定斷面質(zhì)量的加工方法。成形工序（又稱變形工序）：是在毛坯材料不被破壞的條件下使其產(chǎn)生塑性變形，以獲得所需工件形狀和尺寸精度的加工方法。其中每一類方法還可根據(jù)其特點的不同，進一步細分：落料、沖孔、切口、切邊。彎曲、拉深、翻邊、起伏、縮口、漲形、整形。

常用沖壓工序的變形特點：沖裁是一種在凸模和凹模刃口作用下，使板料分離的沖壓工序，它是落料沖孔工序的總稱。其變形過程可分為三個階段：彈性變形階段、塑性變形階段、剪裂分離階段。彎曲變形特征：彎曲是一種使板料在彎矩作用下產(chǎn)生塑性變形、彎成有一定角度形狀零件的成形方法。彎曲變形時塑性變形只發(fā)生在工件的圓角附近及與直邊的“過渡部分”，其它處無塑性變形。其變形可分為三個階段：彈性彎曲階段、彈---塑性彎曲階段、塑性彎曲階段。變形特征：翻邊是將工件的孔邊緣或外邊緣在模具作用下翻成豎立的直邊，內(nèi)緣翻邊：邊緣的厚度在翻邊過程中不斷變薄，翻邊后豎邊的邊緣部位變薄最嚴重，容易開裂。外凸的外緣翻邊：類似于淺拉深，變形區(qū)受切向拉應力，在變形過程中，材料易起皺。內(nèi)凹的外緣翻邊：類似于內(nèi)孔翻邊，變形區(qū)是切向伸長變形，易于邊緣開裂。沖壓件的工藝性：沖壓件的沖壓工藝性是指其沖壓加工的難易程度，這與具體的沖壓工序變形特點有關(guān)。良好的沖壓工藝性應保證材料消耗少、工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡單、壽命長、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定而且操作簡單。影響沖壓工藝性的因素：

影響沖壓工藝性的因素較多，如沖壓件的形狀特點、尺寸大小、精度要求和材料性

能等。下面僅就沖壓件的幾何形狀討論其沖壓工藝性問題：沖裁工藝性：采用沖裁工藝成形零件時，其形狀應滿足一定的工藝性要求，主要包括以下幾個方面：1）形狀應盡量簡單，以便于凸模的制造；2）輪廓連接處應圓滑，如果有尖角則凸模和凹模上亦會有尖角，在熱處理過程中該尖角處易產(chǎn)生應力集中，在工作過程中則易磨損，從而導致模具破壞，此時，應考慮采用鑲拼塊結(jié)構(gòu)。3）避免過長的懸臂和窄槽，否則，相應的凸模和凹模上就會有狹長的懸臂或孔槽，這不但增加了制造的難度，而且還會降低模具的強度，此時，應考慮采用分步?jīng)_裁工序和鑲拼模具結(jié)構(gòu)；4）孔徑尺寸不能太小，否則凸模強度不夠。為防止沖裁時凸模折斷或壓彎，當孔徑尺寸太小時，應采用凸模保護套，或采用硬質(zhì)合金鋼材料；5）孔間距、孔邊距不能太小。當該距離太小時，凹�；蛲鼓５谋诤窬筒荒軡M足強度要求，需采用特殊結(jié)構(gòu)。拉深工藝性：1）對稱零件在圓周方向上的變形是均勻的，而且模具加工也最方便，所以其工藝性最好。對于非軸對稱零件應盡量避免急劇的輪廓變化；2）過高或過深的空心零件需要多次拉深工序，所以應盡量減小其高度；3）在零件的平面部分，尤其是在距離邊緣較遠位置上的局部凹坑與突起的高度不宜過大；4）應盡量避免曲面空心零件的尖底形狀，尤其高度大時其工藝性更差；5）拉深件的圓角半徑應盡量大些，以利于成形和減小拉深次數(shù)。彎曲工藝性：1）最小彎曲半徑。2）最小彎曲高度。3）孔與彎曲處的最小距離。

沖模的分類：（1）根據(jù)工藝性質(zhì)分類：沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模等。（2）根據(jù)工序組合程度分類：單工序模、復合模、級進模（1）單工序模（或簡單模）：只有一個工位、只完成一道工序的沖模。又可細分為沖裁模、彎曲模、拉深模、翻邊模和整形模等；（2）復合模：只有一個工位、且在該工位上完成兩個或兩個以上沖壓工序的模具，按照組合工序的不同，可細分為落料、沖孔復合模，落料拉深復合模等；（3）連續(xù)模（或級進模）：具有兩個或兩個以上工位，條料以一定的步距由第一個工位逐步傳送到最后一個工位，并在每一個工位上逐步將條料成形為所需要的沖模�？捎糜诔尚尉�密復雜的沖壓件。

沖模組成零件：沖模通常由上、下模兩部分構(gòu)成。組成模具的零件主要有兩類：工藝零件：直接參與工藝過程的完成并和坯料有直接接觸，包括：工作零件、定位零件、卸料與壓料零件等；結(jié)構(gòu)零件：不直接參與完成工藝過程，也不和坯料有直接接觸，只對模具完成工藝過程起保證作用，或?qū)δ＞吖δ芷鹜晟谱饔�，包括：導向零件、緊固零件、標準件及其它零件等.

沖裁變形過程：間隙正常、刃口鋒利情況下，沖裁變形過程可分為三個階段：1．彈性變形階段：變形區(qū)內(nèi)部材料應力小于屈服應力。2．塑性變形階段：變形區(qū)內(nèi)部材料應力大于屈服應力。凸、凹模間隙存在，變形復雜，并非純塑性剪切變形，還伴隨有彎曲、拉伸，凸、凹模有壓縮等變形。3．斷裂分離階段：變形區(qū)內(nèi)部材料應力大于強度極限。

沖裁模的凸、凹模刃口尺寸的計算方法:考慮到?jīng)_裁時凸、凹模的磨損，在設(shè)計凸、凹模刃口尺寸時，對基準件上磨損后增大的尺寸應取公差范圍內(nèi)較小的數(shù)值，對磨損后減小的尺寸則應取公差范圍內(nèi)較大的數(shù)值，以保證在凸、凹模磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格的零件。另外，在確定模具刃口制造公差時，要既能保證工件的精度要求，又能保證有合理的間隙數(shù)值。

連續(xù)模設(shè)計的注意事項:1）盡量選用成熟的模具結(jié)構(gòu)或標準結(jié)構(gòu)。2）在設(shè)計連續(xù)模時，應注意上、下模間采用多重導向，保證凸、凹模間隙的均勻，以提高制件精度和模具壽命。一般除上、下模架上的導柱導套導向外，在卸料板、固定板上還需再安裝4～8個小導柱導套。3）復雜連續(xù)模的凹模均采用嵌拼塊結(jié)構(gòu)，設(shè)計時應注意保證安裝拆卸方便。4）在設(shè)計凸模時必須考慮凸模的穩(wěn)定性及安裝和拆卸的方便性。5）卸料板是連續(xù)模中非常重要的一個零件，精度要求較高，設(shè)計時其厚度一般取30～50mm，較固定板厚10～15mm。6）在設(shè)計連續(xù)模時，應注意保證模具具有良好的整體剛性。連續(xù)模的模座厚度應比其它類型模具的大，且凸模固定板與卸料板之間的距離盡可能小，這樣可縮短凸模長度，同時也利于高速沖壓生產(chǎn)。7）一般需采用使條料懸浮的抬料裝置，以便條料能順利送進。8）注意沖裁廢料的處理，避免其回竄到模具表面或卡在凹模腔內(nèi)。9）連續(xù)模的零件數(shù)目多，有時多達上百個零件，因此在設(shè)計時應注意避免零件與零件間、零件與條料間的干涉。沖模具設(shè)計要點：包含三部分：（1）沖模設(shè)計原始資料。1）沖壓件圖樣及技術(shù)要求2）零件的批量大小3）產(chǎn)品工藝文件4）模具制造車間的設(shè)備加工能力5）沖壓生產(chǎn)車間的沖壓設(shè)備資料6）有關(guān)沖模標準化的資料。（2）成本分析與結(jié)構(gòu)方案。在選擇沖模結(jié)構(gòu)方案時，除了考慮沖壓件的質(zhì)量、技術(shù)要求外，還要結(jié)合批量大小與現(xiàn)有的沖壓設(shè)備類型，對沖壓件的生產(chǎn)成本進行綜合分析。（3）設(shè)計步驟。1）根據(jù)沖壓件產(chǎn)品圖進行沖壓件工藝性分析；2）根據(jù)沖壓件的形狀特點、生產(chǎn)批量要求以及企業(yè)的模具制造能力，確定沖模結(jié)構(gòu)類型：3）進行零件展開計算、毛坯排樣、工序設(shè)計、沖壓力及壓力中心計算等，并繪制工序方案圖或條料排樣圖；4）根據(jù)沖壓力計算結(jié)果選擇沖壓設(shè)備；5）根據(jù)沖壓工序的設(shè)計結(jié)果，確定模具的總體結(jié)構(gòu)、選擇模架、設(shè)計工作部件及輔助部件，必要時，還應進行零部件的強度校核計算，以確保零件的強度要求；6）繪制模具總裝圖和零部件圖。沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)流程：◎沖壓工藝設(shè)計是沖模設(shè)計的基礎(chǔ)和依據(jù)�！驔_模設(shè)計的目的是保證實現(xiàn)沖

壓工藝。◎沖模制造則是模具設(shè)計過程的延續(xù)，目的是使設(shè)計圖樣，通過原材料的加工和裝配，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂惺褂霉δ芎褪褂脙r值的模具實體。

毛坯排樣與沖壓工藝設(shè)計：毛坯排樣是指毛坯在條料上的布置方法，或者說是從條料上截取毛坯的方式，合理的排樣是降低沖壓件制造成本，提高沖壓件質(zhì)量，保證模具壽命的有效措施。（直排、斜排、直對排、斜對排、組合排、多行排、裁搭邊、交叉排）沖壓工藝方案設(shè)計，就是確定采用哪些沖壓工序以及它們的組合方式來完成沖壓件的加工。

排樣設(shè)計應遵循的原則:多工位級進模的排樣，除了遵守普通沖模的排樣原則外，還應考慮如下幾點：1．利于成形，后工序不能影響前已成形工序。2．載體形式選擇:載體：多工位沖壓時條料上連接工序件，并使工序件在模具上穩(wěn)定送進的部分材料。載體基本形式：雙邊載體、單邊載體、中間載體。3．沖裁輪廓形狀分解時的前、后連接方式應避免出現(xiàn)錯位、不平直、不圓滑、毛刺等。連接方式：交接、平接、切接。4．為了提高模具局部強度、儲備工位，便于模具零件安裝和運動，應正確設(shè)置空工位。5．成形方向的選擇（向上或向下）要有利于模具的設(shè)計和制造，有利于送料的順暢。

彎曲概念：將板料、型材、管材或棒料等按設(shè)計要求彎成一定的角度和一定的曲率，形成所需形狀零件的沖壓工序。

板料彎曲的變形特點:1．中性層的內(nèi)移。２．變形區(qū)板料厚度變薄和長度增加。３．細而長的板料彎曲后的縱向翹曲與窄板彎曲后的剖面畸變，管材、型材彎曲后的剖面畸變。

影響最小彎曲半徑的因素：１）材料的力學性能２）材料表面和側(cè)面的質(zhì)量３）彎曲線的方向４）彎曲中心角

提高彎曲極限變形程度的方法：（1）經(jīng)冷變形硬化的材料，可熱處理后再彎曲。（2）清除沖裁毛刺，或?qū)⒂忻�刺的一面處于彎曲受壓的�?nèi)緣。（3）對于低塑性的材料或厚料，可采用加熱彎曲。（4）采取兩次彎曲的工藝方法，中間加一次退火。（5）對較厚材料的彎曲，如結(jié)構(gòu)允許，可采取開槽后彎曲。拉深：又稱拉延，是利用拉深模在壓力機的壓力作用下，將平板坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法。是沖壓基本工序之一�？梢约庸ば�轉(zhuǎn)體零件，還可加工盒形零件及其它形狀復雜的薄壁零件。分類：變薄拉深，不變薄拉深。拉深模的特點：結(jié)構(gòu)相對較簡單，與沖裁模比較，工作部分有較大的圓角，表面質(zhì)量要求高，凸、凹模間隙略大于板料厚度。圓筒形件變形現(xiàn)象：平板圓形坯料的凸緣彎曲繞過凹模圓角；然后拉直形成豎直筒壁。變形區(qū)凸緣；已變形區(qū)筒壁；不變形區(qū)底部。底部和筒壁為傳力區(qū)。拉深過程中的質(zhì)量問題：

1.凸緣區(qū)起皺：由于切向壓應力引起板料失去穩(wěn)定而產(chǎn)生彎曲；主要決定于：一方面是切向壓應力σ3的大小，越大越容易失穩(wěn)起皺；另一方面是凸緣區(qū)板料本身的抵抗失穩(wěn)的能力。凸緣寬度越大，厚度越薄，材料彈性模量和硬化模量越小，抵抗失穩(wěn)能力越小。最易起皺的位置：凸緣邊緣區(qū)域起皺最強烈的時刻：在Rt=（0.7～0.9）R0時防止起皺：壓邊

2.傳力區(qū)（筒壁）拉裂：由于拉應力超過抗拉強度引起板料斷裂。主要取決于：一方面是筒壁傳力區(qū)中的拉應力；另一方面是筒壁傳力區(qū)的抗拉強度。當筒壁拉應力超過筒壁材料的抗拉強度時，拉深件就會在底部圓角與筒壁相切處“危險斷面”產(chǎn)生破裂。防止拉裂：一方面要通過改善材料的力學性能，提高筒壁抗拉強度；另一方面通過正確制定拉深工藝和設(shè)計模具，降低筒壁所受拉應力。

多工位級進模特點：1.可以完成多道沖壓工序，局部分離與連續(xù)成形結(jié)合。2.具有高精度的導向和準確的定距系統(tǒng)。3.配備有自動送料、自動出件、安全檢測等裝置。4.模具結(jié)構(gòu)復雜，鑲塊較多，模具制造精度要求很高，制造和裝調(diào)難度大。用于：沖制厚度較�。ㄒ话悴怀�過2mm)、產(chǎn)量大，形狀復雜、精度要求較高的中、小型零件。重要性：排樣設(shè)計是多工位級進模設(shè)計的重要內(nèi)容，是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)之一。它影響到材料利用率、沖件質(zhì)量、模具結(jié)構(gòu)、成本和壽命。

模具裝配特點：①直接進入裝配：按圖紙尺寸和公差獨立加工的（如落料凹模、沖孔凸模、導柱和導套、模柄等）零件；②需協(xié)調(diào)相關(guān)尺寸：只有部分尺寸可按圖紙尺寸加工的零件；③在裝配前需采用合體加工（如瓣合模）；④裝配過程中通過配制取得協(xié)調(diào)，圖上標的該部分尺寸只作參考（如凸模固定板上的凸模固定孔，需連接固定在一起的板件螺栓孔、銷釘孔等）裝配技術(shù)要求：（1）模架精度應符合國家標準，模具的閉合高度應符合圖紙的規(guī)定要求。（2）上模沿導柱上、下滑動應平穩(wěn)、可靠。（3）沖裁間隙應符合圖紙要求，分布均勻。凸�；虬寄５墓ぷ餍谐谭�合技術(shù)條件的規(guī)定。（4）定位和擋料裝置的相對位置應符合圖紙要求。（5）卸料和頂件裝置的相對位置應符合設(shè)計要求，超高量在許用規(guī)定范圍內(nèi)，工作面不允許有傾斜或單邊偏擺。（6）緊固件裝配應可靠，如螺栓螺紋旋入長度；銷釘?shù)呐浜祥L度。（7）落料孔或出料槽應暢通無阻。（8）標準件應能互換。（9）模具在壓力機上的安裝尺寸需符合選用設(shè)備的要求；起吊零件應安全可靠。（10）模具應在生產(chǎn)的條件下進行試驗，沖出的制件應符合設(shè)計要求。

沖模裝配的工藝要點：（1）選擇裝配基準件（2）組件裝配（3）總體裝配（4）調(diào)整凸、凹模間隙（5）檢驗、調(diào)試。沖模裝配順序確定：一般先裝基準件，再裝其它件并調(diào)整間隙均勻。（1）無導向裝置的沖模（2）有導柱的單工序模（3）有導柱的連續(xù)模（4）有導柱的復合模模具調(diào)試的目的：（1）鑒定模具的質(zhì)量。（2）幫助確定產(chǎn)品的成形條件和工藝規(guī)程。（3）幫助確定成形零件毛坯形狀、尺寸及用料標準。（4）幫助確定工藝和模具設(shè)計中的某些尺寸。（5）通過調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，積累經(jīng)驗，有助于進一步提高模具設(shè)計和制造水平。沖裁模調(diào)試要點：（1）模具閉合高度調(diào)試。（2）導向機構(gòu)的調(diào)試。（3）凸、凹模刃口及間隙調(diào)試。（4）定位裝置的調(diào)試。5）卸料及出件裝置的調(diào)試。

三者關(guān)系：（沖壓工藝設(shè)計、模具設(shè)計、模具制造）：相互關(guān)聯(lián)、相互影響。沖壓工藝設(shè)計是沖模設(shè)計的基礎(chǔ)

和依據(jù)；沖模設(shè)計的目的是保證實現(xiàn)沖壓工藝；沖模制造則是模具設(shè)計過程的延續(xù)，目的是使設(shè)計圖樣，通過原材料的加工和裝配，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂惺褂霉δ芎褪褂脙r值的模具實體。

塑料的定義：以合成高聚物為主要成分。它在一定的溫度和壓力下具有可塑性，能夠流動變形，其被塑造成制品之后，在一定的使用環(huán)境條件之下，能保持形狀、尺寸不變，并滿足一定的使用性能要求。制備方法：加聚反應，縮聚反應。加聚反應：在聚合反應過程中沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，生成的高分子化合物具有參于反應的單元相同的成分�？s聚反應：由一種或多種單體縮合成為高聚物的大分子鏈，同時析出其它低分子物質(zhì)的反應。塑料的空間構(gòu)型(制和結(jié)構(gòu))：線型、支鏈狀線型及體型。（體型分子的主鏈同樣是長鏈形狀，但這些長鏈之間有短鏈橫跨連接，并在三維空間相互交聯(lián)）

由基本結(jié)構(gòu)單元組成的大分子叫鏈，每一個基本結(jié)構(gòu)單元叫鏈節(jié)，而一個大分鏈上重復串聯(lián)結(jié)構(gòu)單元的個數(shù)叫鏈節(jié)數(shù)。由兩種單體A和B交替串聯(lián)形成，叫交替共聚物（尼龍66）。由三種單體組成的大分子叫三元共聚物。塑料的組成：樹脂填充劑增塑劑穩(wěn)定劑潤滑劑固化劑著色劑抗靜電劑發(fā)泡劑阻燃劑塑料的特性:質(zhì)量輕化學穩(wěn)定優(yōu)越電絕緣性能好比強度高減摩，耐磨性能優(yōu)良，自潤滑性好成型加工方便粘結(jié)性能好光學性能好著色性能較強導熱率低

塑料的應用:目前，塑料也存在著一些缺點，使其應用受到一定限制。一般塑料的機械強度均不如金屬。塑料成型時收縮率較高。塑料對溫度的敏感性遠比金屬或其它非金屬材料的大，塑料的使用溫度范圍遠較其它材料的窄。塑料若長期受載荷作用，即使溫度不高，其形狀會產(chǎn)生“蠕變”，塑料這種漸漸產(chǎn)生的塑件流動是不可塑的，導致塑件尺寸精度喪失。所以，在選擇塑料時要注意揚長避短。熱塑性塑料：將該類塑料升溫熔融為粘稠液體后施加高壓，便可以充滿一定形狀的型腔而后使其冷卻固化定型成為制品．如果在將其加熱又可進行另一次塑料成型，如此可反復地進行多次．在成型過程中，該塑料主要是發(fā)生物理變化，僅有少量化學變化，其變化過程基本上是可逆的．填充劑的作用：填充劑起降低產(chǎn)品成本、改善塑料性能和增強的作用。增塑劑的作用：加入增塑劑能提高塑料的彈性、可塑性、流動性，改善其低溫脆化的弱點，使塑料變得柔軟和抗振。

潤滑劑的作用：潤滑劑的作用是易于成型流動與脫模。

穩(wěn)定劑的作用與種類：穩(wěn)定劑的作用：能抑制和防止塑料在加工成型或使用過程中，因受熱、光、氧等作用而產(chǎn)生降解、養(yǎng)花斷鏈、交鏈等現(xiàn)象而致使塑料性能遭到破壞，使塑料的性能穩(wěn)定。穩(wěn)定劑的種類有：光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑和抗氧劑等。塑料的物理狀態(tài)：玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)應力有三種類型：剪切應力、拉伸應力、壓縮應力，因而對應產(chǎn)生三種應變（在應力作用下產(chǎn)生的形狀與尺寸變化叫做應變）：剪切應變、拉伸應變和壓縮應變。剪切應力對塑料的成型最為重要。

流變學：研究物質(zhì)形變與流動的科學。⑴牛頓型流體⑵非牛頓型流體（非牛頓型流體包括粘性流體、粘彈性流體和時間依賴性流體）

塑料粘度的調(diào)節(jié)：從成型工藝出發(fā)，欲獲得理想的粘度，主要取決于對溫度、剪切速率及壓力。1.溫度提高其溫度不超過分解溫度，粘度可下降。但是,將溫度調(diào)節(jié)，對有的塑料效果頗佳，有的則差。2.剪切速率絕大多數(shù)塑料熔體屬于塑性流體，具有表現(xiàn)粘度隨剪切速率或切應力的增大而減小的流變性能。與溫度一樣，各種假塑性塑料的粘度對其所受剪切速率發(fā)生改變的敏感性亦不一致。3.壓力提高壓力（注射壓力和擠壓壓力）對塑料粘度起增大作用。粘度對壓力的敏感性也因塑料品種而異。成型制品時，應注意模具溫度狀況和澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)同樣對塑料熔體充模流動粘度發(fā)生重要影響，要真正實現(xiàn)合理的粘度，還必須包括這部分的設(shè)計要合理。

分子取向：塑料中的聚合物大分子、細而長的纖維狀填料分子在成型過程中由于受到應力作用而產(chǎn)生分子整齊、平行排列的現(xiàn)象影響分子定向的因素：定向方向在流動取向下，分子方向沿著料流方向平行排列。料流方向又取決于料流進入型腔的位置即澆口位置，故在型腔一定時影響分子定向方向的因素是澆口位置。定向程度分子定向程度與塑料的類別和塑料制品的壁厚大小有關(guān)。此外，分子定向程度還與注射工藝條件及模具的澆口設(shè)計關(guān)系密切注塑工藝過程：（1）.注射前的準備（2）注射成型過程（3）制品的后處理主要成型工藝參數(shù)：（1）.溫度：料筒溫度、噴嘴溫度、模具溫度、脫模溫度（2）.壓力：塑化壓力、注射壓力、保壓壓力、模腔壓力（3）.時間：注射時間、保壓時間、冷卻時間模塑周期：它由注射時間、保壓時間、冷卻時間和輔助時間四部分組成。溢料間隙：指熔體塑料在成型高壓下不得流過的最大間隙值。

造成收縮的因素：(1).熱脹冷縮(2).塑料品種(3).成型工藝｛收縮率受工藝條件（壓力、溫度、時間）的影響很大)｝(4).模具結(jié)構(gòu)(5).塑件結(jié)構(gòu)

比容：是單位重量的松散塑料所占有的體積。壓縮率：是松散塑料的體積與同重量塑料的體積之比。

結(jié)晶性：結(jié)晶性即指聚合物分子能做空間規(guī)則排列生成結(jié)晶的能力。聚合物的結(jié)晶性與它們的結(jié)晶度能力大小有關(guān)。

熱敏性：系指塑料的熱穩(wěn)定性差的性能

上式是凹內(nèi)徑，型芯外徑是加號

HM=[HS+HSSCP-2/3Δ]+δZ凹加深度型芯減

注塑過程：任務(wù)、分析任務(wù)、制定成型工藝方案、設(shè)配選擇、模具設(shè)計方案、模具裝配圖、零部件圖、對圖紙審核、出圖、試生產(chǎn)和修模、生產(chǎn)

減少應力措施：注射壓力不宜取得過高，使用較高的料溫和模溫，保壓時間要適度，可采取降壓保壓方法，成型后將制品進行熱處理。制品的后處理：退火處理調(diào)溫處理

塑料的成型特性：塑料的成型特性有：流動性、收縮性和收縮率、比容和壓縮率、結(jié)晶性、揮發(fā)物含量、相容性、熱敏性、固化、熔體破裂、熔結(jié)痕、內(nèi)應力、制品的后處理。

塑件設(shè)計原則:⑴滿足使用要求和外觀要求⑵針對不同物理性能揚長避短⑶便于成型加工⑷盡量簡化模具結(jié)構(gòu)

影響塑件尺寸精度的因素：1、模具制造的精度，約為1/3。2、成型時工藝條件的變化，約為1/3。3、模具磨損及收縮率的波動。具體來說，對于小尺寸制品，模具制造誤差對尺寸精度影響最大；而大尺寸制品則收縮波動為主要。

塑件制品的表面質(zhì)量要求:①表面粗糙度要求。②表面光澤性、色彩均勻性要求。③云紋、冷疤、表面縮陷程度要求。④熔結(jié)痕、毛刺、拼接縫及推桿痕跡等缺陷的要求。

型腔表面粗糙度要求：1一般型腔表面粗糙度要求達0.2-0.4mm2透明制品型腔和型芯粗糙度一致3非透明制品的隱蔽面可取較大粗糙度，即型芯表面相對型腔表面略為粗糙形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計：設(shè)計塑件的內(nèi)外表面形狀要盡量避免側(cè)凹結(jié)構(gòu)，以避免模具采用側(cè)向分型和側(cè)向抽芯機構(gòu)，否則因設(shè)置這些機構(gòu)而使模具結(jié)構(gòu)復雜.不但模具的制造成本提高，而且還會在塑件上留下分型面線痕，增加了去除飛邊的后加工的困難。圖3-1a所示塑件在取出模具前，必須先由抽芯機構(gòu)抽出側(cè)型芯，然后才能，取出模具結(jié)構(gòu)復雜。圖3-1b側(cè)孔形式，無需側(cè)向型芯，模具結(jié)構(gòu)簡單。圖3-2a所示塑件的內(nèi)側(cè)有凸起，需采用由側(cè)向抽芯機構(gòu)驅(qū)動的組合式型芯，模具制造困難。圖3-2b避免了組合式型芯，模具結(jié)構(gòu)簡單。圖3-3、3-4的圖a形式需要側(cè)抽芯，圖b形式不需側(cè)型芯。

脫模斜度的選擇原則：⑴熱塑性塑料件脫模斜度取0.5°-3.0°。熱固性酚醛壓塑件取0.5°-1.0°。⑵塑件內(nèi)孔的脫模斜度以小端為準，符合圖樣要求，斜度由擴大方向得到；外形以大端為準，符合圖樣要求，斜度由縮小方向得到。⑶塑料收縮率大，塑件壁厚大則脫模斜度取大些。⑷對塑件高度或深度較大的尺寸，應取較小的脫模斜度。

塑件的最小壁厚應滿足的條件：保證塑件的使用時的強度和剛度。使塑料熔體充滿整個型腔.塑件壁厚過小，則塑料充模流動的阻力很大，對于形狀復雜或大型塑件成型較困難。塑件壁厚過大，則不但浪費塑料原料，而且還給成型帶來困難，尤其降低了塑件的生產(chǎn)率，還給塑件帶來內(nèi)部氣孔、外部凹陷等缺陷。

加強筋的設(shè)計原則：⑴沿塑料流向設(shè)置，從而降低塑料的充模流動阻力。⑵應避免或減少塑料的局部集中，以防止產(chǎn)生凹陷和氣泡。⑶加強筋以設(shè)計矮一些多一些為好。⑷筋與筋的間隔距離應大于塑件的壁厚。

塑件設(shè)計成圓角的作用：⑴避免產(chǎn)生應力集中。⑵提高了塑件強度。⑶利于塑料的充模流動。⑷塑件對應模具型腔部位設(shè)計成圓角，可以使模具在淬火和使用時不致因應力集中而開裂，提高模具的堅固性。

塑件中鑲?cè)肭都�的目的：增加局部強度、硬度、耐磨、導磁、導電性能，加強塑件尺寸精度和形狀的穩(wěn)定性，起裝飾作用等。嵌件結(jié)構(gòu)有柱狀、針桿狀、片狀和框架等

嵌件設(shè)計的要點：⑴防止嵌件在塑件中轉(zhuǎn)動或被抽離。柱狀嵌件可在外形滾直紋并切出溝槽，或在外表面滾菱形花紋。針桿狀嵌件可切口或沖孔。⑵防止成型時嵌件周圍產(chǎn)生嚴重的應力集中和熔接痕。嵌件轉(zhuǎn)折處應以斜面或圓角過渡，在機加工后應進行去毛刺和去油污處理。⑶保證嵌件安裝準確并具有良好的穩(wěn)定性。模具的定位孔、定位桿或定位槽與嵌件之間采用間隙配合，配合長度應足夠使嵌件抵抗物料的沖擊。⑷防止細長或薄板類嵌件受塑料壓力作用而彎曲變形。⑸為了提高安放嵌件的效率，可采取將嵌件成組安放。塑件成型之后再將嵌件兩端連接部分切斷。模塑螺紋的性能特點：a.模塑螺紋強度較差，一般宜設(shè)計為粗牙螺紋。直徑較小螺紋更不宜用細牙螺紋和多頭螺紋特別是用纖維增強塑料成型時，螺牙尖端狹小區(qū)域常常只被純樹脂所填充而真正獲得增強，而不能達到應有的強度。b.模型螺紋的精度不高，一般低于GB3級。由于塑料的收縮性較大，當模具螺紋零件未加放收縮量或加放收縮量不當時，成型出的塑料螺紋的牙距誤差較大，致使螺紋旋合長度較短。

塑料模的的分類：最常用的是按照模塑的方法、模具安裝方式、型腔數(shù)目及分型面形式的不同進行分類。1.按模塑方法分類：注射模壓縮模壓注模2.按模具的安裝方式分類。移動式模具固定式模具半固定式模具3.按型腔數(shù)目分類：單型腔模具多型腔模具4.按分型面特征分類：若按分型面的數(shù)目，可分為一個分型面、兩個分型面、三個分型面多個分型面模具。水平分型面垂直分型面

塑料模的組成零件：塑料模組成零件按照用途分為：成型零件、機構(gòu)零件兩大類。成型零件：是指直接與塑料接觸或部分接觸并決定塑件形狀、尺寸、表面質(zhì)量的零件，是核心零件；其包括：凸模、凹模、型芯、螺紋型芯、螺紋型環(huán)及鑲件等。結(jié)構(gòu)零件：是除了成型零件以外模具的其他零件；包括：固定板，墊板、導向零件、澆注系統(tǒng)，分型與抽芯機構(gòu)、推出機構(gòu)等零部件，加熱或冷卻裝置及標準件如螺釘、銷釘、彈簧等。

塑料模的基本結(jié)構(gòu)：水平分型面、單型腔、移動式模具。模具由上模和下模構(gòu)成�；颍核�平分型面、多型腔、固定式模具。模具分動模和定模兩大部分

分型面:模具用以取出塑件和（或）澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。分型面的形狀有平面、斜面、階梯面和曲面。

分型面選擇的原則：基本原則：必須選擇塑件斷面輪廓最大的地方作為分型面，這是確保塑件能夠脫出模具的基本原則。影響：塑件質(zhì)量、模具加工、的生產(chǎn)難易度

分型面選擇應遵循的原則：1.盡量使塑件在開模后留動、下模邊2.保證塑件外觀質(zhì)量要求3.確保塑件位置及尺寸精度4.便于實現(xiàn)側(cè)向分型抽芯動作5.有利于模具制造6.有利于排氣7.有利于塑件脫模8.考慮溢邊對塑件的影響9.考慮對設(shè)備合模力的要求10.考慮脫模斜度的影響塑件留模措施:1.調(diào)整脫模斜度2.調(diào)整表面粗糙度3.設(shè)置滯留結(jié)構(gòu)

確定模具型腔數(shù)目時，應考慮：1.塑件大小與設(shè)備的關(guān)系2.充分利用現(xiàn)有設(shè)備3.使塑件精度比較容易得到滿足4.不使模具結(jié)構(gòu)復雜化5.視塑件生產(chǎn)批量要求6.降低模具制造費用凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計：(1).整體式凹模(2).整體嵌入式凹模(3).局部鑲嵌式凹模(4).大面積鑲嵌組合式凹模(5).四壁拼合的組合式凹模影響塑料制品尺寸精度的因素：1.成型零件的制造公差2.成型收縮率的影響3.成型零件的磨損量4.安裝配合誤差5.水平溢邊厚度的波動

座板：模具上機安裝時與注射機固定連接的模板稱為座板有定模座板和動模座板調(diào)節(jié)高度零件、其他零件：墊塊限位釘銷釘、螺釘、水嘴、吊鉤:

對模具材料的性能要求：1.良好的力學性能2.機械加工性能好，熱處理變形小，可淬性好3.拋光性能優(yōu)良4.耐熱性和耐熱疲勞性良好，熱膨脹系數(shù)要小5.耐腐蝕性良好6.良好的表面腐蝕加工7.良好的電加工性能8.焊接性好

常用模具鋼的種類：1.碳素結(jié)構(gòu)鋼2.碳素工具鋼3.合金結(jié)構(gòu)鋼4.合金工具鋼5.不銹鋼

塑料模常用的材料類型有：導柱導套：45、T8A、T10A成型零部件：球墨鑄鐵、鋁合金、10、15、20、38CrMoALA主流道襯套：45、50、55推桿、拉料桿等：T8、T8A、T10、T10A、45、50、55各種模板、推板、固定板、模座等：45、HT200、40Cr、40MnB、45MnZ

----------------------------------------------------------------------------------熱塑性塑料與熱固性材料區(qū)別：成型前，塑料中樹脂分子結(jié)構(gòu)：線型或支鏈狀線型聚合物分子、線型聚合物分子。使制品固化定型的模具溫度條件：冷卻、加熱（提供交聯(lián)反應溫度）成型后，塑料中樹脂分子結(jié)構(gòu)：基本與成型前的相同、轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型分子。成型過程中樹脂所發(fā)生的變化：物理變化（可能有少量分解或交鏈現(xiàn)象發(fā)生）、既有物理變化，又有化學變化。有低分子析出。制品的熔化，溶解性能：可熔化可溶解、既不可熔化，也不可溶解。塑料的使用性：反復多次使用（可回收廢料）、一次性使用，因成型過程不可逆。常采用的成型方法：注射、擠出、吹塑等、壓縮或壓注。有的品種可以采用注射。

圖2-19:1下模座、2導柱、3導套、4上模座、5固定板、6墊板、71721銷釘、8模柄、9防轉(zhuǎn)銷、10152022螺釘、11卸料螺釘、12凸模、13橡膠、14卸料板、16導料板、18凹模、19檔料銷、23承料板

圖2-20:1上模座、2導套、3凹模、4凸模固定板、51117螺釘、616銷釘、7模柄、8推桿、9推板、10凸模、12推銷、13墊板、14推件塊、15導料銷、18凹凸模、1922彈簧、20活動擋料銷、21卸料螺釘、23卸料板、24導柱、25下模座

注射模具圖6-7:1定位圈、2主流道襯套、3定模座板、4定模扳、5動模板、6動模墊板、7摸底做、8推出固定板、9推板、10拉料桿、11推桿、12導柱、13型芯、14凹模、15冷卻水通道LM=[LS+LSSCP-3/4Δ]+δZLS塑件基本尺寸；SCP模塑收縮率；Δ塑件的尺寸公差；δｚ模具制造公差系數(shù)3/4考慮模具制造誤差，磨損量等因素而采取的綜合修正系數(shù)。有時也取2/3。

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