模具工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压、拉伸等方法得到所需产
品的各种模子和工具。 简而言之,模具是用来成型物品的工具,这种工具由各种零件构成,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。
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。
金属模具
模具按加工金属的加工工艺分类,常用的有:冲压模,包括冲裁模、弯曲模、拉深模、翻边模、
缩口模、起伏模、胀形模、整形模等;锻模,包括模锻用锻模、镦锻模等;以及挤压模和压铸模。用
于加工非金属和粉末冶金的模具则按加工对象命名和分类,有塑料模、橡胶模和粉末冶金模等。
1.冲压模用于板料冲压成形和分离的模具。成形用的模具有型腔,分离用的模具有刃口。最常用的
冲压模只有一个工位,完成一道生产工序。这种模具应用普遍,结构简单,制造容易,但生产效率
低。为提高生产率,可将多道冲压工序,如落料、拉深、冲孔、切边等安排在同一模具上,使坯料在
同一工位上完成多道冲压工序,这种模具称为复合模。另有将落料、弯曲、拉深、冲孔和切边等多工
序安排在同一模具的不同工位上,这种模具称为级进模(又称连续模)。
2.锻模用于热态金属模锻成形的模具。模锻时,坯料往往经过多次变形才能制成锻件,这就需要在
一个模块上刻有几个型腔。金属依次送至各个型腔,并在型腔内塑性流动,最后充满型腔制成锻件。
在模锻成形中,坯料很难与终锻时型腔体积相等,为了避免废品,坯料选用稍大一些。为此,在终锻
模的上、下模分界面的型腔四周设有飞边槽,以存贮多余的金属,成形后将飞边切去。型腔中应尽量
减少尖角、深槽,以利于金属塑性流动和充填,减少模具磨损和开裂,提高模具寿命。
3.挤压模用于将金属挤压成形的模具。正挤压模有一个静止的凹模和放置坯料的挤压筒和对坯料施
加压力的冲头。挤压空心件时,冲头前端带有芯棒。反挤压模的挤压筒为凹模,冲头成为凸模。金属
需要在很大的压强下才能从凹模挤出成形,在冷态下所需压强可高达2000千牛/毫米(200千克/毫米)
以上。为此,挤压筒和反挤压的凹模需要有很高的强度,常采用多层预应力组合结构。冲头和凸模的
工作长度宜短,避免在高的压应力下发生不稳和弯曲。
4. 压铸模安装在压铸机上,液态金属在高压下注入型腔、保压至金属凝固和成形的模具。它主要用
于铝、锌、铜件,也可用于钢件。压铸模的结构与塑料注射模类似。它由动模与定模构成型腔,用型
芯形成铸件的孔腔。金属在型腔内冷却、凝固后抽出型芯,分开模具,由顶杆推出铸件。压铸件一般
壁薄中空,有众多台、筋,形状结构复杂,尺寸要求较,表面较光洁,金属在熔融的高温下成
形。因此压铸模需要采用耐高温的材料制造。
5.粉末冶金模将固体金属粉末压制成形的模具。将金属粉末定量地倒入下模,然后上模压下、闭
合、成形,再用顶料装置顶出预制坯。将预制坯送入烧结炉内烧结,遂制成粉末冶金零件。一般粉末
冶金件的空隙很大,占总体积的15%左右,成形压力不大,模具结构较简单,精度、表面粗糙度要求一
般,所以对模具无特殊要求。为了减少空隙、提高密度和强度,对烧结后的坯件,再进行一次热锻,
通称粉末锻造。所用的模具与模锻模相似。