各类模具常识

③ 提高塑性软化处理 目的： 降低硬度、提高塑性、减少冷作硬化趋向， 降低变形抗力。 应用： 冷挤、冷滚加工模具型腔时，常需采用提高 塑性软化处理工艺。
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2）模具零件的最终热处理 ① 淬火：淬火和回火是模具零件加工过程中的关键工序之一。随 着淬、回火质量的优劣，模具使用寿命会出现悬殊差别。 为了缩短淬火保温时间、减小淬火开裂与变形倾向,在淬火 加热前要进行预热。 常用模具钢加热、淬火和冷却工艺规范 度硬注 。化： 法括 所号 采内 用数 的据 温是 度指 及二 硬次
表面粗糙度小，Ra0.05 m （表面光洁，轮廓清晰）。 母模可用各种材料，利用率高（一般重复铸多件）；
设备简单，可一槽多模，同时加工不同形状的型腔零件。 效率低，制模周期长；
铸层厚度不均匀 主要用于塑料模、电火花加工用电极的加工，以及小形拉 深凹模、印刷板等。
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E 超声波加工 ① 原理：利用工具端面作超声频震动，并通过悬浮液中的磨料加 工脆硬材料的一种加工方法。
② 表面粗糙度Ra可达0.2μm以上；
③ 可磨削孔径为0.8～200mm。
B 应用 适用于具有孔系凹模淬火后的精加工。
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3）成形磨削 A 原理 把形状复杂的零件的几何线型分解成若干直线、圆弧等简 单几何线型，然后分段进行磨削。 B 特点 ① 热处理后精加工，精度高（IT7～IT6）。 ② 表面质量好 ，Ra可达0.8～0.4μm。 ③ 生产率高。
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C 电解加工 ① 工成形。
② 特点及应用：
加工效率高； 表面粗糙度可达Ra1.6～0.2 m以上； 工具电极基本不损耗，可重复长期
使用； 设备投资大、成本高。 不易达到较高精度和加工稳定性（精度约为±0.1mm左右） 电解产物对环境有污染。 适用于大型型腔模（如锻模、塑料模、压铸模）加工及电
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２.特种加工（电加工） 1）特种加工 直接利用电能、化学能、光能和声能对工件进行加工，以 达到一定的形状、尺寸和表面粗糙度要求的加工方法。 2）特点
① 可以用软工具加工难以切削材料 ② 工具和被加工工具之间作用力很小，可以用来加工小孔、窄
缝、各种形状复杂的型孔和型腔。 ③ 加工质量好、钳修量小。 ④ 效率低。（对电火花加工而言，电极有损耗）
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三、模具的热处理和表面处理 １．模具热处理及表面处理的目的
1）热处理的目的 ① 改善模具零件的工艺性能。
② 提高模具零件的使用性能。
2）表面处理的目的 改善模具表面性能，提高模具寿命。
２．模具热处理工艺方法 1）预先热处理 ① 模具钢球化退火
模具钢的毛坯锻成形后、机加工前，应进行球化退火。
解磨削、电解抛光等批量较大且精度要求不高的零件加工。
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D 电铸成形 ① 原理： 用电解的方法使金属离子还 原沉积在母模（阴极）表面上，使 母模通过电解液获得金属沉积层， 然后将金属沉积层与母模（胎模） 分离，即可获得与母模型面凸凹 相反的型腔或型面。 ② 特点及应用： 复制精度高。（可达到微米级，一般不需要修正加工）
一次变型设计；Ｂ为第二次变型设计。 列（组）别代号：冲压设备的型号共分十列九组，分别以１、２、
３、...10表示。
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② 冲压设备选用原则 中小型冲模应选用单柱开式压力机；
大中型冲模选用双柱闭式压力机； 压力机的公称压力应大于计算压力（模具冲压力）的1.2～1.3倍。
压力机的行程应满足制品高 度尺寸要求，并保证冲压后制品 能顺利地从模具中取出。
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常用碳素工具钢和低合金工具钢的回火温度 注：在硝盐中进行加火1～3h，若用箱式炉回火，时间应增加一倍
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常用高合金工具钢、高速钢的回火温度 3Cr2W8钢回火工艺规范
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塑料模常用钢回火温度 常用钢结硬质合金回火温度
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析出硬化钢时效处理： 用析出硬化钢制造的模具毛坯，采用软化处理至20～
C 应用 主要适用于精加工凸模（外成形面），拼块凹模及电火花
加工用的电极等。
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D 方法
a) 成形砂轮磨削法 ① 原理：
将砂轮用专用修砂轮工具修出与零件型面完全吻合的成 形面，再用此砂轮磨削工件形面。
② 特点： 需要修整砂轮(用金刚石笔），适用于各种线型的成 形面加工。
b) 夹具磨削法 ① 原理：利用夹具使零件倾斜一定的角度或回转，利用一般砂
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2020/11/7
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3）方法 ① 开式挤压
模坯金属未受限制,成形模具结构简单,但挤出的模具型腔 精度较低。故适于精度要求不高、型腔较浅的模具成形,挤压后 还需机加工。 ② 闭式挤压
由于金属流动受限，保证了模坯与冲头紧密吻合,故成形精 度高。但挤压力比开式的大得多。 4）应用
主要用于小尺寸、浅型槽的锻模制造。
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五、模具的使用与维护
１.模具与设备的合理匹配 1）冲压设备的选用原则
A 常用冲压设备 ① 曲柄压力机（分开式、闭式）
可用于冲裁、浅拉深、变形等工序。 ② 摩擦压力机
主要用于校平、压印、切边、弯曲等工序。 ③ 冲压液压机
主要用于拉深模。
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B 冲压设备的型号 按有关标准规定。用汉语拼音字母和数字表示如：
30HRC的低硬度，随后经粗、精加工成型，这种低硬度模 具零件再经500℃左右保温６～８ｈ时效处理，由于从固溶 体中析出镍、铝金属间化合物的缘故，使模具零件基体 （心部至表面）硬度从20～30HRC提高到38～45HRC。满 足零件的工作硬度要求。 特点：
热处理变形小得多（与淬、回火相比），时效处理 和表面氮化处理可同炉进行。
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3）模具常用特种加工方法 A 电火花加工 ① 加工原理：
基于电火花腐蚀原理，即在工具电极（做成与被加工零 件相反形状）与工件电极（被加工零件）互相靠近时，极间 电压将在二极间使电介质（电介液）电离击穿而形成火花放 电，在火花通道中瞬时产生大量热能，使进金属（被加工零 件）局部熔化、甚至汽化、蒸发，而将金属腐蚀下来，从而 形成所需要的型孔或盲孔。
① 铸铁模
② 锌基合金模
③ 陶瓷型精密铸造模具
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3．焊接 1）原理 焊接法制模是将分散加工好的模块焊接在一起,形成所需 的模具。 2）特点 ① 加工简单、快速、省料； ② 尺寸大小不受限； ③ 精度难以保证； ④ 承受冲击的能力差。
3）应用 主要用于精度要求不高的大型模具的制造,或是用于模具
② 特点及应用：
适于加工各种硬脆材料，特别是不导电的非金属材料（如
陶瓷、玻璃、宝石、金刚石等）扩大了模具材料的选用范围；
工具可用较软的材料制成各种复杂形状；
机床结构简单、操作方便；加工精度可达0.01～0.02mm，
Ra1～0.1 m 。 型孔、型腔加工；切割加工单晶硅片、陶瓷模块；超声
波抛磨。
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② 应用：广泛用于冷冲模穿孔加工、型腔模成形加工、 冲模刃口表面强化处理、塑料模刻字、花纹及电火 花攻制螺纹。
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B 电火花线切割 ① 加工原理： 与电火花成形原理相同，只是工具电极改为金属丝。利用 连续往复运动的电极丝与零件之间在介质中产生火花放电而腐 蚀零件，从而切割出零件的一种加工方法。 ② 特点及应用： 不需要作工具电极，节约工时和贵重材料；周期短、成本 低。使用范围广（内外穿孔、成形面均可加工）；节约模具材 料（在切缝宽度与凸凹模间隙相 当时，可一次切割出凸、凹模 来。广泛用于冷冲模的凸凹模、 卸料板、固定板等零件加工。
目的： 消除应力；改善组织中相的形态与分布； 降低硬度、便于切削加工；为最终热处理做好准备。
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球化退火 工艺规范
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② 去应力退火和中间退火 去应力退火目的： 防止在机加工过程中产生的应力在淬火加热时会发生松弛
造成淬火变形。 去应力退火工艺规定
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中间退火目的： 消除应力、降低硬度。主要用于旧模翻新与新模返修。
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② 精密模具冷处理 冷处理是将淬火工件继续冷至室温以下，使在室温下尚未
转变的残留奥氏体继续转变成马氏体的一种工艺。 作用：
防止精密模具零件在使用过程中因残余奥氏体转变而发生 尺寸的变化，稳定精密零件几何尺寸；可提高工件淬火硬度 （1～2HRC），增加工件耐磨性。
冷处理工艺是在零件淬火后冷至室温后立即进行；冷处 理温度依相应模具材料的马氏体转变终了温度Mf而定。
冷处理主要应用于低温回火的冷作模具精密零件。
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③ 回火和时效处理 回火的主要目的： 获得零件最终所需的力学性能、减少或消除应力、提
高组织和尺寸的稳定性、减小模具零件在随后加工或使用中 的变形开裂倾向。
回火温度、回火时间、回火次数是回火工艺中的三要素， 直接影响模具的使用寿命。
一般原则是： 在允许的条件下（保证硬度及耐磨性要求），尽可能采 用较高温度、较长时间、较多次数回火。
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F 激光加工 ① 原理：
利用激光强度高、方向性好、单色性好，在其聚焦出的功 率密度大，温度高（10000℃）以上，在这样高温下，工具材 料将瞬间急剧熔化和汽化，以实现打孔和切割。
② 特点及应用：
能加工所有材料；
不需制作加工工具；
加工速度快，效率高，热影 响小。
适用于加工深而小的微 孔和窄缝（几微米），如金 刚 石拉丝模打孔。
ＪＡ３ 1 —160Ａ
改进设计代号 压力机公称压力（吨） 组别代号 列别代号
变型设计代号
机械压力机代号
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注： 机械压力机代号表示冲压设备类别，用字母表示。常用类别 为：
Ｊ——机械压力机 Ｙ——液压压力机 Ｑ——剪切机 Ｗ——弯曲校正机 变型设计代号： 表示变型设计次数，用顺序字母表示。如Ａ为第