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模具技术的发展现状
主讲人:曹鹏军教授
1. 模具的定义
2. 模具制造技术
模具作为工业生产的基础工艺装备, 在汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活用品的生产中被广泛应用。据统计, 75 %的粗加工工业产品零件、50 %的精加工零件由模具成形;家用电器行业的80 %零件、机电行业的70 %以上零件也都要靠模具加工; 因此, 模具又被称之为“百业之母”。模具生产的工艺水平及科技含量的高低,成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志,在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力, 决定着一个国家制造业的国际竞争力。
手机外壳
装饰品
1. 模具的定义
模具是一种专用工具,用于装在各种压力机上,通过压力把金属或非金属材料制造成为所需要零件的形状制品,这种专用工具统称为模具。
(1)根据加工产品的形状,来设计不同的模具。
(2)硬度要大。
(3)既可以选择金属材料,也可以选择非金属材料。
模具制造与普通的机械产品制造有着很大的区别,以下是模具加工的几个特点:
(1)模具的制造是单件生产。每一副模具都是一个新的项目,有着不同的结构特点,每一个模具的开发都是一项创造性的工作。
(2)模具的开发并非最终产品,而是为新产品的开发服务。
(3)型腔、型芯的形状往往比较复杂。
(4)模具制造要快速。
(5)模具结构不确定。模具需要按制件的形状和结构要素进行设计,同时由于模具所成形的产品往往是新产品,所以在模具开发过程中常常有更改,或者在试模后,对产品的形状或结构作调整,而这些更改需要进行重新加工。
(6)模具加工的制造精度要求高,材料难加工。
模具制造技术的特点
2. 模具制造技术
①效率高,操作简单,易实现机械化、自动化。(比如在高速冲床上用级进模生产空调散热片,采用电脑控制自动化生产,自动送料、出料。三菱重工有一套冲冷凝器散热片的冲模,采用36列排料,每冲一次生产36个零件,每分钟能冲2000件散热片。)
用模具生产零件的优点
②质量稳定,可成形形状复杂的零件。(比如汽车车门,形状较复杂,如果不用模具生产,用手制作,质量是无法保证的,用模具生产则能保证质量。象电视机外壳这样复杂的塑料件,只能用模具生产。)
③零件的一致性和互换性好。(比如电机定子是由几十片硅钢片叠起来的,用模具冲压就能保证每一片硅钢片都是一样大小。)
④节省原材料和能源。(比如螺钉用冷镦模生产,材料能全部利用,如果用切削加工,则材料利用只有一半左右,并且消耗能源多。)
因此,模具成型方法在现代工业的主要部门,如机械、电子、轻工、交通和国防工业中得到了极其广泛的应用。例如70%以上的汽车、拖拉机、电机、电器、仪表零件,80%以上的塑料制品,70%以上的日用五金及耐用消费品零件,都采用模具成型的方法来生产。
⑤生产成本低。(用模具生产的零件一般都是批量生产,每个零件分摊的模具费很少,由于模具生产零件效率高,质量好,省料省能源,因此零件的生产成本很低。比如缝衣针、大头针等用品价格之所以如此便宜,是因为采用模具大批量专业化生产。)
制品原型
分析估算
工艺及模具设计
零件加工
装配调整
试模
成品
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模具的生产过程