模具是用來制作成型物品的工具。模具,工業生產上用以注塑、吹塑、擠出、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓等方法得到所需產品的各種模子和工具,簡而言之,模具是用來成型物品的工具,這種工具由各種零件構成,不同的模具由不同的零件構成,它主要通過所成型材料物理狀態的改變來實現物品外形的加工,素有“工業”的稱號。根據加工對象和加工工藝可分為:加工金屬的模具、加工非金屬和粉末冶金的模具。包括塑料模(如雙色模具、壓塑模和擠塑模等)、橡膠模和粉末冶金模等。根據結構特點,模具又可分為平面的沖裁模和具有空間的型腔模。模具一般為單件,小批生產。 沖壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產生分離或塑性變形,從而獲得所需形狀和尺寸的工件的成形加工方法。沖壓模具簡稱沖模,是將材料批量加工成所需沖件的工具,使用時將其安裝在壓力機上,模具在沖壓動力的作用下帶動上模和下模的開合而對材料進行沖孔等加工。
我國的冷鍛技術起步于20世紀50年代末,并于1962年在上海交通大學成功開發了個黑色金屬冷擠壓零件(梭心套)。1965-1975年是我國冷鍛技術工業應用的個高潮,主要用于自行車、縫紉機、卡車、電子工業,開始引進國外的機械冷鍛壓力機,并研制了1600~3000 kN機械冷鍛壓力機、6300 kN液壓擠壓機、2500 kN雙向自動擠壓機等。同時,在理論創新方面,提出了黑色金屬冷擠壓許用變形程度理論,為我國冷鍛工藝的發展奠定了基礎。 由于有些產品數量未達到經濟批量,20世紀70年代后期我國冷鍛技術未能持續發展而轉入低谷。90年代以來,隨著我國轎車、摩托車產量的快速增長,冷鍛市場得以擴大,多工位成形、溫(熱)冷復合成形、閉塞鍛造、背壓鍛造、分流鍛造以及冷溫鍛造成形數值模擬等技術得到應用,但我國的冷鍛技術與發達國家相比仍有很大的差距,加強冷鍛技術的開發與推廣應用是一項緊迫的任務。 高速鍛造技術因其生產,特別適合于零部件的大批量生產。高速冷鍛機在國外精密鍛造企業得到了廣‘泛的應用,如瑞士哈特貝爾(HATEBUR)公司的Coldmatic系列冷鐓鍛機采用多工位臥式鍛造,工位間以機械手夾鉗自動送料、高速剪切下料系統保證毛坯的表面質量和精度、可單獨調節的機械手可以把任意形狀和長度的工件很好地夾持并在恰當的時間傳送到下一工位等優點。在Coldmatic AKP 4-6S設備上可以實現精密下料并通過6個工位完成小齒輪件的成形:①精密下料;②無須對料段的前提下對小直徑部分進行正擠壓;③鍵槽部分的正擠壓;④端部鐓粗;⑤小齒部分的反向擠壓成形(無須翻轉零件);⑥在凹模側將臺肩直徑減小;⑦對小齒部分進行Z后的精整。該零件生產效率可達160件/分鐘。
提高模具質量的基本途徑:模具的設計是提高模具質量的重要的一步,需要考慮到很多因素,包括模具材料的選用,模具結構的可使用性及安全性,模具零件的可加工性及模具維修的方便性,這些在設計之初應盡量考慮得周全些。模具的制造過程也是確保模具質量的重要一環,模具制造過程中的加工方法和加工精度也會影響到模具的使用壽命。各零部件的精度直接影響到模具整體裝配情況,除掉設備自身精度的影響外,則需通過改善零件的加工方法,提高鉗工在模具磨配過程中的技術水平,來提高模具零件的加工精度。對模具主要成形零部件進行表面強化,以提高模具零件表面耐磨性,從而提高模具質量。模具的正確使用與維護,也是提高模具質量的一大因素。
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