1、0材控 0801 王丽锋- 1 -目录1.前言。2.模具的基本知识和生产流程。3.模具设计制造的方法和步骤。4.自己对材控专业的认识。5.参考文献。1前言随着时间的推移，该学期又要结束了，在这学期我学到了很多知识，主要关系到我们所学的专业课就要数机械制图和材控专业导读 。就材料成型和控制工程这门专业，主要是设计模具。在这门学科里以后我们还要学到机械制图 、 模具制造基础 、 实训：车床、铣床、磨床、火花机、线切割 、 模具设计与制造 、 模具计算机辅助设计与制造：CAM/CAD 、 PRO/E 模具三维造型设计 、 MASTER CAM 、 数控机床操作与联机等等很多关于设计模具的课程。根据老
2、师给我们讲的有关模具的知识和我们在网上、课本中找到的这方面的信息，我简单的对材控专业有了一定的认识。本论文是我个人对模具的认识，主要写了关于初学者对模具的认识，介绍了模具的基本认识和生产流程，还有针对模具设计方面的介绍。很多人对模具不了解，到底什么是模具？模具就是能生产出具有一定形状和尺寸要求的零件的一种生产工具。也就是通常人们说的模子，比如电视机、电话机的外壳、塑料桶等商品，是把塑料加热软件注进模具冷却成型生产出来的。蒸饭锅也是由金属平板用模具压成这样的形状。任何商品都是用模具制造出来的。可以说没有模具就没有产品的生产。那么模具又是怎样做出来的呢？首先它由模具设计人员根据产品（零件）的使用要
3、求，把模具结构设计出来，绘出图纸再由技术工人按图纸要求通过各种机械的加工（如车床、刨床、铣床、磨床、电火花、线切割等各种设备）做好模具上的每个零件，然后组装调试，直到能生产出合格的的产品，所以模具工需要掌握很高很全面的知识和技能，模具做的好，产品质量好，模具结构合理，生产效率高。工厂效益好。正因如此，模具师傅在外打工的工资都非常的高。少则每月几千元，多则上万元，甚至有许多师傅是拿年薪的哦！所以学好模具的设计和制造，前途一 片 光 明 ！ 编 者 ： 王 丽 锋材控 0801 王丽锋- 2 -2 模 具 简 介 和 分 类简 而 言 之 ， 模 具 是 用 来 成 型 物 品 的 工 具 ， 这
4、 种 工 具 有 各 种 零 件 构 成 ， 不 同 的 模具 由 不 同 的 零 件 构 成 。 它 主 要 通 过 所 成 型 材 料 物 理 状 态 的 改 变 来 实 现 物 品 外 形 的 加工 。 模 具 简 单 分 类按 所 成 型 的 材 料 的 不 同 ， 模 具 可 分 为 金 属 模 具 和 非 金 属 模 具 。 金 属 模 具 又 分 为 ：铸 造 模 具 （ 有 色 金 属 压 铸 ， 钢 铁 铸 造 ） 、 和 锻 造 模 具 等 ； 非 金 属 模 具 也 分 为 ： 塑 料模 具 和 无 机 非 金 属 模 具 。 而 按 照 模 具 本 身 材 料 的 不
5、同 ， 模 具 可 分 为 ： 砂 型 模 具 ， 金属 模 具 ， 真 空 模 具 ， 石 蜡 模 具 等 等 。 其 中 ， 随 着 高 分 子 塑 料 的 快 速 发 展 ， 塑 料 模 具与 人 们 的 生 活 密 切 相 关 。 塑 料 模 具 一 般 可 分 为 ： 注 射 成 型 模 具 ， 挤 塑 成 型 模 具 ， 气辅 成 型 模 具 等 等 。大 规 模 生 产 的 非 钣 金 钢 件 冷 镦 、 模 锻 、 金 属 模 等钣 金 出 料 热 轧 、 冷 轧 、 热 卷 、 冷 卷钣 金 加 工 拉 深 、 涨 型 、 折 弯 ， 冲 孔 ， 落 料有 色 金 属 压 铸
6、 ， 粉 末 冶 金塑 料 件 注 塑 、 吹 塑 （ 塑 料 瓶 ） ， 挤 塑 （ 管 件 ）模 具 其 他 分 类 ：塑 料 模 具 ， 冲 压 模 具 ， 铸 造 模 具 ， 挤 出 模 具 ， 压 铸 模 具 ， 其 他 模 具具 体 的 还 可 以 分 为 以 下 几 个 模 具 类 型 ： 1、敞开模：结构简单，尺寸小、重量轻、制造易、成本低、但寿命低、精度差、适于精度要求不高，开头简单，小批量或试制的冲裁件。 2、导板式：精度比敞开模高，适于开头简单，工件尺寸不大的冲裁件。要求压力机行程不大于导板厚度。 3、导柱式：导柱导向保证冲裁间隙均匀，冲裁件的工件尺寸精度高，模具使用寿命
7、长，安装方便，适于大批量生产。 4、连续模：条料要求精确定位，使内孔与外形相互位置精度得到保证。生产率高，具有一定的冲裁精度，适于大批量生产。 5、复合模：冲裁件的内外形相互位置精度高，适合于大批量生产。模 具 生 产 的 流 程模 具 就 是 一 个 模 型 ,按 照 这 个 模 型 做 出 产 品 来 ,但 是 模 具 是 怎 样 生 产 出 来 的 呢 ,可 能 除 了 模 具 专 业 人 士 大 多 数 回 答 不 出 来 .模 具 已 经 在 我 们 生 活 当 中 起 了 不 可 替 代材控 0801 王丽锋- 3 -的 作 用 ,我 们 的 生 活 用 品 大 部 分 离 不 开
8、 模 具 ,如 ,电 脑 ,电 话 机 ,传 真 机 ,键 盘 ,杯 子 等 等这 些 塑 胶 制 品 就 不 用 说 了 ,没 有 模 具 是 做 不 出 来 的 .另 外 像 汽 车 和 摩 托 发 动 机 的 外罩 也 是 用 模 具 做 出 来 的 ,光 一 个 汽 车 各 种 各 样 的 模 具 就 要 用 到 2 万 多 个 .所 以 说 现代 生 活 模 具 的 作 用 不 可 替 代 .那 么 模 具 是 怎 样 做 成 的 呢 ?首 先 ,要 做 一 个 模 具 ,就 要 有 设 计 的 ,要 把 没 有 的 东 西 ,脑 子 里 的 构 思 的 东 西 把 它设 计 出 来
9、 ,这 就 要 提 到 手 板 了 ,通 过 手 板 把 想 象 的 东 西 做 成 真 实 的 东 西 ,按 照 你 的 想念 把 他 做 的 更 加 完 美 ,手 板 做 出 来 了 以 后 ,就 把 它 ,拿 给 专 业 模 具 厂 ,模 具 厂 就 去 抄 数公 司 抄 数 ,把 手 板 的 尺 寸 抄 出 来 ,这 就 是 做 模 的 一 手 数 据 ,有 了 数 据 才 可 以 准 确 的 做出 和 手 板 一 模 一 样 的 东 西 .数 抄 出 来 了 以 后 ,就 要 通 过 模 具 设 计 工 程 师 用 专 业 的 软件 如 AutoCAD ,Pro/E 把 它 设 计
10、出 来 ,设 计 的 同 时 其 它 工 作 也 同 时 进 行 ,如 选 钢 材 ,模 胚 等 .选 钢 料 ,钢 料 选 回 来 了 只 是 一 堆 铁 ,不 是 模 具 ,要 在 上 面 经 过 加 工 才 是 模 具 ,钢铁 买 回 来 了 之 后 ,也 不 是 随 随 便 便 在 上 面 乱 做 ,而 是 要 很 精 密 的 做 ,精 度 越 高 越 好 ,目 前 国 际 上 最 先 进 的 技 术 做 出 来 的 模 具 误 差 只 不 过 几 个 U,但 这 种 模 具 的 造 价 也 高首 先 他 要 好 的 钢 材 ,另 外 要 好 的 机 器 ,这 种 机 器 动 不 动
11、就 是 百 万 以 上 ,当 然 了 没 有 好的 师 傅 也 是 白 搭 .其 次 ,选 好 钢 料 之 后 ,就 要 开 始 动 手 了 ,对 于 简 单 型 腔 型 芯 的 模 具 ， 先 是 由 电 脑锣 编 程 师 傅 把 程 序 编 好 在 电 脑 锣 上 面 把 模 具 锣 出 来 ,有 的 锣 不 到 的 地 方 就 要 用 火 花机 进 行 放 电 加 工 ； 对 于 具 有 复 杂 曲 面 的 模 具 ， 需 要 使 用 三 轴 联 动 机 床 加 工 ， NC程 序 需 要 在 专 业 的 CAM 软 件 里 根 据 三 维 模 型 生 成 。最 后 ,模 具 做 好 了
12、 之 后 把 它 拉 去 试 模 ,试 好 了 之 后 就 可 以 出 模 了 . 模 具 如 何 修 补据 不 完 全 统 计 ， 机 械 加 工 行 业 中 每 年 模 具 的 消 耗 量 价 值 是 各 种 机 床 总 价 值 的 五倍 ， 可 显 而 知 ， 机 械 、 冶 金 、 轻 工 、 电 子 等 行 业 中 模 具 市 场 是 如 此 的 巨 大 。 又 如 ：在 冶 金 行 业 ， 每 年 仅 热 轧 轧 辊 消 耗 量 就 在 三 十 万 吨 以 上 ， 热 轧 辊 价 值 占 钢 材 生 产 成本 的 5%以 上 。 模 具 的 大 量 消 耗 ， 不 仅 直 接 增
13、加 生 产 成 本 ， 而 且 因 频 繁 更 换 工 模 具而 造 成 大 量 生 产 线 频 繁 停 产 越 成 更 大 的 经 济 损 失 。 模 具 的 失 效 事 实 上 均 因 其 表 层 局 部 材 料 磨 损 等 原 因 而 报 废 ， 而 且 模 具 的 加 工 周期 很 长 、 加 工 费 用 极 高 （ 尤 其 是 精 密 复 杂 模 具 或 大 型 模 具 制 造 加 工 费 高 达 数 十 万 元乃 至 数 百 万 元 ） 。 因 此 ， 对 模 具 真 正 承 受 磨 损 作 用 的 特 定 部 位 进 行 表 面 强 化 ， 以 大幅 度 延 长 、 提 高 工
14、模 具 的 使 用 寿 命 ， 无 疑 是 一 种 具 有 重 要 经 济 意 义 的 方 法 。 另 外 ，大 多 数 模 具 只 因 表 面 很 薄 一 层 材 料 被 磨 损 后 即 失 效 报 废 ， 因 此 ， 只 须 对 模 具 及 关 键金 属 零 部 件 表 面 磨 损 局 部 区 域 进 行 修 复 ， 并 在 修 复 过 程 中 把 模 具 表 面 真 正 实 际 承 受磨 损 的 表 面 涂 上 一 层 高 硬 度 高 耐 磨 金 属 层 ， 就 可 “变 废 为 宝 ”， 不 仅 使 模 具 得 到 修复 ， 修 复 后 的 模 具 的 使 用 寿 命 还 将 较 原
15、模 具 大 幅 度 提 高 ， 经 济 效 益 巨 大 （ 例 如 ： 修材控 0801 王丽锋- 4 -复 一 根 电 厂 电 机 大 型 轴 包 括 各 种 准 备 时 间 在 内 用 微 束 冷 焊 机 也 仅 需 数 天 时 间 ， 但 可创 造 上 百 万 元 的 经 济 效 益 ） 。模 具 修 补 机 是 修 复 模 具 表 面 磨 损 、 加 工 缺 陷 的 高 新 设 备 。 模 具 修 补 机 的 原 理 是利 用 高 频 电 火 花 放 电 原 理 ， 对 工 件 进 行 无 热 堆 焊 ， 来 修 补 金 属 模 具 的 表 面 缺 陷 与 磨损 ， 主 要 特 点 是
16、 热 影 响 区 域 小 ， 模 具 修 复 后 不 会 变 形 、 不 退 火 、 无 应 力 集 中 、 不 出现 裂 纹 ， 保 证 了 模 具 的 完 好 性 ； 也 可 以 利 用 它 的 强 化 功 能 对 模 具 工 件 进 行 表 面 强 化处 理 ， 实 现 模 具 的 耐 磨 性 、 耐 热 性 、 耐 蚀 性 等 。 模 具 修 补 机 强 化 模 具 寿 命 长 ， 经 济 效 益 好 。 可 以 应 用 各 种 铁 基 合 金 （ 碳 钢 、 合金 钢 、 铸 铁 ） 等 、 镍 基 合 金 等 各 种 金 属 材 料 模 具 及 工 件 的 表 面 强 化 及 修
17、复 并 大 幅 提高 使 用 寿 命 。 应 用 范 围 ： 机 械 、 汽 车 （ 如 下 图 为 汽 车 零 件 图 ） 、 轻 工 、 家 电 、 石 油 、 化 工 、电 力 等 工 业 装 备 制 造 部 门 及 使 用 部 门 ， 航 空 发 动 机 关 键 耐 磨 件 、 热 挤 压 模 具 、 温 挤压 膜 具 、 热 锻 摸 、 轧 钢 滚 动 导 卫 、 轧 辊 、 汽 车 发 动 机 凸轮 轴 等 零 件 及 模 具 。什么是模具设计呢？按国家职业定义，模具设计是：从事企业模具的数字化设计，包括型腔模与冷冲模，在传统模具设计的基础上，充分应用数字化设计工具，提高模具设计质
18、量，缩短模具设计周期的人员。从事的主要工作包括： （1） 数字化制图 将三维产品及模具模型转换为常规加工中用的二维工程图； （2） 模具的数字化设计根据产品模型与设计意图，建立相关的模具三维实体模型； （3） 模具的数字化分析仿真根据产品成形工艺条件，进行模具零件的结构分析、热分析、疲劳分析和模具的运动分析； （4） 产品成形过程模拟注塑成形、冲压成形； （5） 定制适合本公司模具设计标准件及标准设计过程； （6） 模具生产管理。从事模具设计的主要工作包括： （1） 数字化制图将三维产品及模具模型转换为常规加工中用的二维工程图； （2） 模具的数字化设计根据产品模型与设计意图，建立相关的模具三
19、维实体模型； （3） 模具的数字化分析仿真根据产品成形工艺条件，进行模具零件的结构分析、热分析、疲劳分析和模具的运动分析； （4） 产品成形过程模拟注塑成形、冲压成形； （5） 定制适合本公司模具设计标准件及标准设计过程； （6） 模具生产管理。 材控 0801 王丽锋- 5 -3模具设计制造的方法和步骤第一步工作：对所设计模具之产品进行可行性分析，以电脑机箱为例，首先将各组件产品图纸利用设计软件进行组立分析，即我们工作中所说的套图，确保在模具设计之前各产品图纸的正确性，另一方面可以熟悉各组件在整个机箱中的重要性，以确定重点尺寸，这样在模具设计中很有好处的，具体的套图方法这里就不做详细的介绍了
20、。第二步工作：在产品分析之后所要进行的工作，对产品进行分析采用什么样的模具结构，并对产品进行排工序，确定各工序冲工内容，并利用设计软件进行产品展开，在产品展开时一般从后续工程向前展开，例如一产品需要量五个工序，冲压完成则在产品展开时从产品图纸开始到四工程、三工程、二工程、一工程，并展开一个图形后复制一份再进行前一工程的展开工作，即完成了五工程的产品展开工作，然后进行细致的工作，注意，这一步很重要，同时需特别细心，这一步完成的好的话，在绘制模具图中将节省很多时间，对每一工程所冲压的内容确定好后，包括在成型模中，产品材料厚度的内外线保留，以确定凸凹模尺寸时使用，对于产品展开的方法在这里不再说明，将
21、在产品展开方法中具体介绍。 第三步工作：备料，依产品展开图进行备料，在图纸中确定模板尺寸，包括各固定板、卸料板、凸凹模、镶件等，注意直接在产品展开图中进行备料，这样对画模具图是有很大好处的，我所见到有很多模具设计人员直接对产品展开图进行手工计算来备料，这种方法效率太低，直接在图纸上画出模板规格尺寸，以组立图的形式表述，一方面可以完成备料，另一方面在模具各配件的工作中省去很多工作，因为在绘制各组件的工作中只需在备料图纸中加入定位、销钉、导柱、螺丝孔即可。 第四步工作：在备料完成后即可全面进入模具图的绘制，在备料图纸中再制一份出来，进行各组件的绘制，如加入螺丝孔，导柱孔，定位孔等孔位，并且在冲孔模
22、中各种孔需线切割的穿丝孔，在成型模中，上下模的成型间隙，一定不能忘记，所以这些工作完成后一个产品的模具图差不多已完成了 80%，另外在绘制模具图的过程中需注意：各工序，指制作，如钳工划线，线切割等到不同的加工工序都有完整制作好图层，这样对线切割及图纸管理有很大的好处，如颜色的区分等，尺寸的标注也是一个非常重要的工作，同时也是一件最麻烦的工作，因为太浪费时间了。 第五步工作：在以上图纸完成之后，其实还不能发行图纸，还需对模具图纸进行校对，将所有配件组立，对每一块不同的模具板制作不同的图层，并以同一基准如导柱孔等到进行模具组立分析，并将各工序产品展开图套入组立图中，确保各模板孔位一致以及折弯位置的
23、上下模间隙配合是否正确。 经过以上的工作，一个产品的模具图纸才算正式完成，以上是对模具设计中的方向，步骤进行大致的介绍，同时每一位模具设计人员有其自已的方法，不管怎样，圆满完成设计工作这外，工作效率也是非常重要的。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，模材控 0801 王丽锋- 6 -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。 （下图为模具设计产品）4自己对
24、材控专业的认识通过半年的学习我深深地认识到了模具的基本概念和美好前景。我不后悔我选择了材料成型和控制工程这门专业，就是这门学科让我对学习产生了浓厚的兴趣，它让我的动手能力有了很大的提升，因为我们初学者的机械制图课是要用手把生活中的各种各样的零件画出来，要用简洁的图画把整个零件内外结构表达出来；它还让我对模具有了清晰的认识，以此我也更坚定了我要把这门学科学好的信念。材控这门专业有很好的前景，为什么这样说呢？因为从我们生活的环境不难发现，我们身边的每样东西几乎都是靠模具生产出来的，可见社会对模具的生产需求量是很大的，当然对模具的设计要求也相应的要高很多。不管怎样，只要我们认真对待这门学科，把每一个要学的知识点掌握牢，把基本功给打好，然后剩余的知识就更容易吸收，更能深刻的理解，那也就能设计出来完美的模具。5参考文献1 机械制图课本。2.材控技术指导报告文献书。3浏览网页。来自 详文参考： http:/
