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各个部件的金属模具如何制作

发布时间:2024-02-24 15:11:30

❶ 金属铸造模具是如何制造出的

制造的话与常规模具差异不大,但模具的浇注系统、排气系统(多使用排气块、排气塞),补缩等与常规模具不同,还有模具的材料选择更广一些,除了热作模具钢,还可采用球墨铸铁、铍铜等材料。

❷ 模具有什么作用,模具是怎样做成的

模具:是在冲裁、成形冲压、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造,以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中,用以在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具。

模具的生产:一般为单件、小批生产,在制造要求严格、精确。因此多采用精密的加工设备和测量装置。按结构特点,模具一般分为平面的冲裁模和具有空间的型腔模。
1),平面冲裁模可用电火花加工初成形,再用成形磨削、坐标磨削等方法进一步提高精度。坐标磨床一般用于模具的精密定位,以保证精密孔径和孔距。也可用计算机数控连续轨迹坐标磨床,磨削任何曲线形状的凸模和凹模。
2),型腔模主要用于立体形状工件的成形,因此在长、宽、高三个方向都有尺寸要求,形状复杂,制造难度较大。象冷挤压模、压铸模、粉末冶金模、塑料模、橡胶模等都属于型腔模,型腔模多用仿形铣床加工、电火花加工和电解加工。将仿形铣加工与数控联合应用,和在电火花加工中增加三向平动头装置,都可提高型腔的加工质量。
⑴模具是精密工具,价格昂贵,必须尽量提高使用寿命。模具的正常失效形式主要有磨损、塌陷断裂、粘合等,不同用途的模具失效形式也各不相同。提高模具寿命的途径主要是根据应用条件,合理选用模具钢和确定热处理规范。
⑵ 选用在使用温度下强度高的材料可防止塌陷;提高模具硬度可以减少磨损率;较高的韧性和抗疲劳性能,以及消除电加工的硬化层及加工残余应力,可以阻碍裂纹的产生和发展,防止裂断。
⑶ 表面处理、润滑和选用抗粘合性能好的模具材料,是延长模具寿命的重要措施。模具工作表面和基体的要求差异很大,很难用一种材料完全合理地满足,但可以在工作部位用镶块、堆焊、喷镀和局部强化的办法提高其综合性能。此外,合理的操作使用,是消除非正常失效、减缓正常失效的另一途径。

❸ sls工艺直接制作金属模具的流程

基于SLS技术的金属模具快速制造
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SLS技术简介

选区激光烧结(Selective Laser Sintering,简称SLS)技术是采用红外激光作为热源来烧结粉末材料,以逐层添加方式成形三维零件的一种快速成型(又称快速原型,英文为Rapid Prototyping,简称RP)技术。SLS工艺的特点是材料适应面广,不仅能制造塑料零件,还能制造陶瓷、金属粉末、石蜡等材料的零件,特别是可以制造金属模具。

激光选区烧结(SLS)工艺由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。目前德国EOS公司推出了自己的SLS工艺成形机EOSINT,分为适用于金属、聚合物和砂型三种机型。我国的北京隆源自动成形系统有限公司和华中科技大学也相继开发出了商品化的设备。
金属模具快速制造(Rapid bbbbl Tooling,简称RMT)

RP技术已经能成功地制造包括金属、陶瓷、塑料、石蜡、树脂等原型。由于所采用材料的限制,RP发展初期成型零件往往只能在有限的场合替代真正的金属或其它类型功能零件做功能实验,随着需求的增加和技术的不断发展,RP正向RMT的方向发展。RMT具有其独特的优点,如制造环节简单,特别是与计算机技术密切结合、快速完成产品制造,在缩短制造周期、节省资源、发挥材料性能、提高精度、降低成本等方面具有很大潜力,但在模具精度和性能控制等方面比较困难,如特殊的后处理设备与工艺使制造成本提高,成形尺寸也受到较大的限制。RMT研究和应用的关键在于如何提高模具的表面精度和制造效率,以及保证其综合性能质量,从而直接快速制造耐久、高精度和表面质量能满足工业化批量生产条件的模具。基于RP的RMT技术可分为直接法和间接法。

◆ 金属模具直接制造法

直接制造法即用RP原型直接制模。基于SLS的直接法因其不需要工艺转换,在模具制造周期等方面具有很大的应用潜力,从而受到高度关注。粉末堆积成形是SLS中最常见的直接制造金属模具的方法。SLS直接制模过程包括一个高温工作室和用以熔烧金属的高功率激光器。高温工作室内通常有还原性气氛、惰性气体或采用真空,以防材料氧化。激光烧结前,材料已经被加热到接近熔点,研究表明,这能更为有效地进行烧结且材料翘曲较小。直接制造出的零件具有很高的强度,可以直接作为模具。德国EOS公司Direct Steel 20-V1法以钢粉为主,其直径为20mm,层厚0.02mm,烧结密度为钢密度的95%~99%,成功解决了金属粉末凝固收缩的问题。Lohner A.等采用Ni-Cu粉末直接制造的模具,密度为理论值的80%,强度为100~200MPa,精度为0.1mm,平均粗糙度Ra为10~15um,已用于生产数百件注塑成形件。

◆ 金属模具间接制造法

间接制造法即用RP原型间接制模。SLS原型主要以非金属型为主(如ABS、蜡、树脂等),在大多数情况下非金属原型无法直接作为模具使用,需要以原型作模样,经过工艺转换,制造金属模具。间接制造的特点是RP技术与传统成形技术相结合,充分利用各自的技术优势,现已成为目前应用研究开发的热点。基于SLS的间接制造工艺包括粉末冶金成形、SLS原型的快速精密铸造、SLS陶瓷壳型铸造、树脂砂型快速铸造等。

(1)粉末冶金成形

粉末冶金成形比较类似金属粉末堆积成形,但所用复合粉末材料通常含有低温易熔组元或粘接剂。采用低功率激光器在较低温度下烧结易熔组元,经SLS过程后得到三维实体,称为生坯。这种生坯强度较低,但形状准确,需要经过后处理才能得到高强度的金属或陶瓷零件。后处理通常包括脱粘与再烧结两步。生坯放到烧结炉中进行脱粘与再烧结,脱去易熔低强度组分,剩余的金属或陶瓷粉末烧结成金属或陶瓷零件。完成的金属件通常呈褐色,称为褐色件。为降低空隙率或相对密度,褐色件还可以渗入环氧树脂或铜等金属。

美国DTM公司采用激光烧结包覆有粘结剂的钢粉,由计算机控制激光束的扫描路径,加热融化后的粘结剂将金属粉末粘结在一起(非冶金结合),生成约有45%孔隙率的零件,干燥脱湿后,放入高温炉膛内进行烧结、渗铜,生成表面密实的零件,此时零件中的材料成分为65%的钢和35%的铜,经打磨等后处理工序,得到最终的模具。

SLS用的复合粉末通常有两种混合形式:一种是粘接剂粉末与金属或陶瓷粉末按一定比例机械搀和,另一种则是把金属或陶瓷粉末放到粘接剂稀释液中,使基体粉末与粘接剂充分接触,制取具有粘接剂包覆的金属或陶瓷粉末。实验表明,这种粘接剂包覆的粉末制备虽然复杂,但烧结效果较机械搀和的粉末好。

(2)SLS消失模精密铸造

用塑料、石蜡、树脂等粉末烧结制得SLS原型,再进行涂料、撒砂、干燥等处理并反复多次,直到在原型上形成一个所需厚度的型壳,随后加热使模型熔化汽化消失,形成型壳,再对型壳进行焙烧,最后把熔化的金属浇注入型壳,冷却后即可得所需的模具铸件。该工艺可较好地控制模具的精度、表面质量、力学性能与使用寿命,能满足经济性的要求。用该方法制得的金属模具零件通常具有较好的机械加工性能,可进行局部切削加工,能获得更高的精度,并可嵌入镶块、冷却部件和浇道等,常用于制造塑料模、压铸模、注塑模等。

基于SLS的消失模精密铸造工艺制作的拖拉机变速箱壳体金属模具。采用SLS工艺制造原型,然后精密铸造件,从CAD设计到获得零件仅仅15天,传统工艺至少需要45天,制造成本降低60%。采用SLS工艺制造原型,采用该工艺制造的消失模铸造用模具,比传统的工艺制造周期缩短40%。

(3)SLS陶瓷壳型铸造

利用激光对以反应性树脂包覆的陶瓷粉进行烧结,烧结完成后将粉末倒出,再经固化处理就获得铸造用的陶瓷型壳,浇注后即可制得金属模具零件。此方法省去传统精密铸造多种工艺过程,是传统精密铸造的重大变革。激光束在计算机的控制下,根据层面中的扫描线,有选择地烧结树脂砂与环氧树脂的混合粉末材料,得到铸造型壳的一个层面后,工作台下降一个层厚,供料台上升一个层高,又开始铺新料。就这样逐层铺料,逐层烧结,最后便得出所需模具铸件型壳的反型。选择性激光烧结后的铸造型壳,残存有未固化的粉末粘结剂且粘结剂分布并不均匀,强度较低,须对铸造型壳进行烘烤硬化处理。烧烤硬化后的铸造型壳,消除了原型中粘结剂的聚集现象,使原型均匀硬透。挥发掉原型中的水分和可气化物质,改善了铸造型壳透气性,降低铸造时的发气量,从而使型壳具备良好的铸造性能。结合传统的砂型铸造工艺,在铸造型壳外面构筑浇注系统,浇注模具铸件。

它的最大优点是速度快,不需要任何模具,甚至不需画图,设计工程师通过计算机网络将资料送到铸造车间的系统中便可完成型壳的设计与制作。在CAD环境中,直接将模具零件模样转换为壳型,再配以浇注系统,型壳的厚度可取5~10mm。该工艺的不足之处主要是零件表面粗糙度值较高,其关键技术是型壳厚度、型壳表面粗糙度及固化处理工艺。

(4)SLS树脂砂铸造

将铸造树脂砂作为SLS烧结材料,根据图纸或要求设计出模具零件的三维CAD 模型 ,进行铸造工艺分析 ,主要是设计浇注系统、冒口和确定铸件的凝固收缩余量,根据收缩余量和零件尺寸设计出铸型的 CAD 模型。SLS在计算机的控制下,按照截面轮廓的信息,在粉末上扫描出截面形状,激光的功率要足够大,使得轮廓边界处的粉末完全炭化而失去固化作用,逐层扫描直至堆积出零件的三维曲面结构的分型面。随着工作台的分步下降,将树脂砂粉末逐层铺在工作台上,再用平整辊将粉末滚平、压实,每层粉末的厚度均对应于CAD 模型的切片厚度。各层上经激光扫描加热的粉末被破坏而失去固化作用,未被激光扫描的粉末仍留在原处起支撑作用,直至扫描完整个零件。对工作台的零件进行整体加热,根据树脂砂的不同,其加热温度为200~280℃。由于零件表面处的树脂砂经激光炭化而失去固化作用,因而零件表面相当于一个分型面,将零件与周边的废料块分割开来,去掉废料块,最终得到铸型。对铸型内腔表面进行适当的打磨修整或上涂料以降低内腔的表面粗糙度,然后进行浇注得到金属零件或模具。

树脂砂铸造相对于快速熔模铸造有以下优点:(a)溃散性好。与熔模铸造相比,树脂砂铸造能铸造出更复杂的零件,SLS主要用来加工无法用数控加工的气道、水套部分砂芯等。(b)造型时间短。SLS和数控技术的结合显著加快了制造砂型的速度。熔模铸造需有固定的制壳周期,而快速砂型铸造则可灵活地控制铸造时间。(c)可铸造更大模具零件。采用数控铣技术加工型腔部分一方面提高了加工效率,另一方面可以加工更大的砂型,因此可生产更大的模具零件。

❹ 自己怎么做模具

自己做模具的步骤如下:

1、准备好一些小的容器,一些小盖子呀,铁盒子呀,只要底面是平的就可以了

2、找到你想做成的模具的配件,好的选择是有一面是平整的配件才可以,全立体的配件做模具是有难度的,很难成功,所以新手不要选择做立体的模具。

❺ 五金模具结构

一、按工艺性质分

(1)冲裁模沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。

(2)弯曲模使板料毛坯或其他坯料沿著直线(弯曲线)产生弯曲变形,从而获得一定角度和形状的工件的模具。

(3)拉深模是把板料毛坯制成开口空心件,或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。

(4)成形模是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形,而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。

二、按工序组合分

(1)单工序模 在压力机的一次行程中,只完成一道冲压工序的模具。

(2)复合模 只有一个工位,在压力机的一次行程中,在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。

(3)级进模(也称连续模) 在毛坯的送进方向上,具有两个或更多的工位,在压力机的一次行程中,在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。

(5)各个部件的金属模具如何制作扩展阅读:

一、模具配件

模具配件中关键的部件之一是模具弹簧。

模具弹簧包括:日标模具弹簧、德标模具弹簧、簧、聚氨脂弹簧,通常模具弹簧指的是矩形模具弹簧。

模具弹簧广泛应用于冲压模、金属压铸模、塑胶模具以及其他弹性运动精密机械设备、汽车等领域。

模具弹簧材质一般选用铬合金钢。铬合金弹簧钢具有耐高温、刚性大、寿命长的特点。

矩形模具弹簧具有体积小、弹性好、刚度大、精密度高、制作材料呈矩形,表面分色喷涂(镀)以区分不同负重,外表美观等特点。

二、模具设计

1、进行材料(产品材料,模具材料)方向的研讨。

2、凹凸模间隙大小。

3、导正销位置和数量充分。

4、是否考虑废料反弹,顺送模出料是否顺畅。

5、是否设计了监视器,废料反弹传感器。

6、定位板和浮升销选择适当。

7、螺栓(包括卸料螺栓)数量,大小,位置是否选择适当。

8、考虑冲裁力,选择冲床。

❻ 模具生产过程

括工作面的多次修磨和易损件更换后的寿一、1模具的生产过程包括五个阶段:即生

命。 产技术准备;材料的准备;模具零、组件的

13不同类型的模具正常损坏的形式也不一加工;装配调试和试用鉴定。

样,但总的来说工作表面损坏的形式有摩擦2生产技术准备阶段工作包括模具图样的设

损坏、塑性变形、开裂、疲劳损坏、啃伤。 计;工艺技术文件的编制;材料定额和加工

14模具零件表面的分类方法很多,可以分为工时定额的制定;模具成本的估价。

外形表面、成形表面和结构表面。 3工艺过程:在模具生产过程中,直接改变

15成形表面:是指在模具中直接决定产品零制件的形状,尺寸,精度,性能和装配关系

件形状、尺寸、精度的表面及与这些表面协的生产过程。

调的相关表面。 4模具的工艺文件主要包括模具零件加工工

16平面外形表面的加工可以在牛头刨床、立艺规程、模具装配工艺要点和工艺规程、原

铣床、龙门刨床上进行刨削和铣削加工,去材料清单、外购件清单和外协件清单。模具

除毛坯上的大部分加工余量。从生产效率上工艺人员应该在充分理解模具结构、工作原

考虑,大型平面多采用龙门刨床刨削加工;理和要求的情况下。

中型平面多采用牛头刨床刨削加工;中、小5模具工艺工作的主要内容:1编制工艺文

型平面多采用立铣床铣削加工。 件2二类工具设计和工艺编制3处理加工现

17成形表面的加工分为两大步骤,第一步是场技术问题4参加试模和鉴定工作。

尺寸加工,通用各种不同的方法达到设计图6模具工艺的特点:1模具上尽量采用万能

样所要求尺寸精度和位置精度。第二步是通通用机床、通用刀量具和仪器,尽可能地减

过研磨和抛光的光整加工,使成形表面达到少专用二类工具的数量。2在模具设计和制

设计图样所要求的表面粗糙度和形状精度。 造上较多的采用“实配法”、“同镗法”。3

18毛坯主要考虑以下几个方面:1模具材料在制造工序安排上,工序相对集中,以保证

的类别2模具零件的类别和作用3模具零件模具加工质量和进度,简化管理和减少工序

几何形状特征和尺寸关系。 周转时间。

19模具零件的毛坯形式主要分为:原型材、7模具的技术经济指标:模具的精度和刚度、

锻造件、铸造件和半成品件四种。 模具的生产周期、模具的生产成本和模具的

20原型材的主要下料方式:剪切法、锯切法、寿命四个基本方面。

薄片砂轮切割法、火焰切割法。 8影响模具精度的主要因素有:1产品制件

21锻件的质量要求有四个方面:原材料的质的精度2模具加工技术手段的水平3模具装

量状态和备料情况;锻锤吨位的选择是否合配钳工的技术水平4模具制造的生产方式和

理;锻件坯料的加热、冷却温度、每次锻压管理水平。

变形量等工艺参数是否正确;锻造方式的选9模具的生产周期是从接受模具订货任务开

择和锻造比的大小。 始到模具试模鉴定后交付合格模具所用的

22机械仿形按照靠模样板安装位置不同分时间。

为靠板靠模仿形、刀架靠模仿形和尾座靠模10影响模具生产周期的主要因素有:1模具

仿形。 技术和生产的标准化程度2模具企业的专门

23压印加工凸模:先制凹模,先预加工凸模化程度3模具生产技术手段的现代化4模具

毛坯各面,在立式铣床上按照划线粗加工出生产的经营和管理水平。

凸模的成形表面,将凸模在充分润滑的情况11模具生产成本主要因素有:1模具结构的

下,压入已淬硬的凹模的型孔口,多余的金复杂程度和模具功能的高低2模具精度的高

属被凹模型孔口挤出,再把挤出的多余金属低3模具材料的选择4模具加工设备5模具

锉去。 的标准化程度和企业生产的专门化程度。

24孔系:凹模、凸模固定板、上下模座等常12模具寿命:是指模具在保证产品零件质量

带有一系列圆孔,各圆孔的尺寸及它们之间的前提下,所能加工的制件的总数量,它包

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