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1、YCF正版可修改PPT（中职）模具制造技术第一章导论教学课件第一章第一章 导论导论第一节第一节 模具的定义及分类模具的定义及分类第二节第二节 模具制造技术的一般特点模具制造技术的一般特点第三节第三节 模具制造技术的发展现状模具制造技术的发展现状第四节第四节 模具制造技术的未来趋势模具制造技术的未来趋势第一章第一章 导论导论本章概述本章概述本章讲述了模具的一些基本概念，让大家对模具行业有个初本章讲述了模具的一些基本概念，让大家对模具行业有个初步的了解，包括模具的定义及分类，模具制造技术的特点、步的了解，包括模具的定义及分类，模具制造技术的特点、发展现状及未来趋势。在对模具有了整体的把握之后，在后
2、发展现状及未来趋势。在对模具有了整体的把握之后，在后面的学习实践中才能有的放矢，更好地学习本门课程。面的学习实践中才能有的放矢，更好地学习本门课程。教学目标教学目标1.掌握模具的概念及分类。掌握模具的概念及分类。2.掌握模具制造技术的特点。掌握模具制造技术的特点。3.了解模具制造技术的发展现状及未来趋势。了解模具制造技术的发展现状及未来趋势。4.对模具行业有感官性的把握。对模具行业有感官性的把握。下一页返回第一节第一节 模具的定义及分类模具的定义及分类我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个胚头螺丝、纽
3、扣以及各种家床的底座、机身外壳，小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。那么，到底什用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。那么，到底什么叫做模具呢么叫做模具呢?下面我们给出模具的定义。下面我们给出模具的定义。模具模具(mold;matrix;pattern):在工业生产中，用各种压力机在工业生产中，用各种压力机和装在压力机上的专用工具，用以注塑、吹塑、挤出、压铸和装在压力机上的专用工具，用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压、拉伸等方法把金属或非金属材料或锻压成型、冶炼、冲压、拉伸等方法把金属或非金属材料制出所需形状的零件或制品，这种专用工具统称为模
4、具。制出所需形状的零件或制品，这种专用工具统称为模具。下一页返回第一节第一节 模具的定义及分类模具的定义及分类按照分类标准的不同，模具有不同的分类方法。按所成型的按照分类标准的不同，模具有不同的分类方法。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又分为铸造模具(有色金属压铸，钢铁铸造有色金属压铸，钢铁铸造)和锻造模具等和锻造模具等;非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、身材料的不同，模具
5、可分为砂型模具、金属模具、真空模具、石蜡模具等。其中，随着高分子塑料的快速发展，塑料模具石蜡模具等。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、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。挤塑成型模具、气辅成型模具等。上一页返回第二节第二节 模具制造技术的一般特点模具制造技术的一般特点模具作为现代工业生产中的重要工艺装备，它的制造质量、模具作为现代工业生产中的重要工艺装备，它的制造质量、使用寿命、生产周期等均对其产品的生产成本、质量、周期使用寿命、生产周期等均对其产品的生产成本、质量、周期有重要影响。模具
6、生产具有一般机械产品的共性，同时又具有重要影响。模具生产具有一般机械产品的共性，同时又具有其特殊性。与一般机械产品制造相比，模具制造的难度通有其特殊性。与一般机械产品制造相比，模具制造的难度通常较大。作为一种专用工艺装备，模具生产和工艺有以下几常较大。作为一种专用工艺装备，模具生产和工艺有以下几方面特点。方面特点。下一页返回第二节第二节 模具制造技术的一般特点模具制造技术的一般特点1.模具形状复杂，并要求有高的制造精度和工作表面质量模具形状复杂，并要求有高的制造精度和工作表面质量模具的工作部分一般都是二维或三维的复杂曲面，而不是一模具的工作部分一般都是二维或三维的复杂曲面，而不是一般机械加工的
7、简单几何形面，因此模具的形状十分复杂。同般机械加工的简单几何形面，因此模具的形状十分复杂。同时，模具不仅制造质量要求高，而且还要求加工表面质量好。时，模具不仅制造质量要求高，而且还要求加工表面质量好。模具的精度主要由制件精度和模具结构要求所决定。模具加模具的精度主要由制件精度和模具结构要求所决定。模具加工精度主要取决于加工机床精度、加工工艺条件、测量手段工精度主要取决于加工机床精度、加工工艺条件、测量手段和工人的技术水平等。在模具生产中精密的数控加工设备使和工人的技术水平等。在模具生产中精密的数控加工设备使用越来越多，如平面和成型磨床、数控铿铣床、加工中心、用越来越多，如平面和成型磨床、数控铿
8、铣床、加工中心、数控电火花加工和慢走丝线切割机床、连续轨迹坐标磨床、数控电火花加工和慢走丝线切割机床、连续轨迹坐标磨床、三坐标测量仪等，加工中还要采用一些特殊的工艺配制方法，三坐标测量仪等，加工中还要采用一些特殊的工艺配制方法，以保证加工面间的位置精度和尺寸的一致性。以保证加工面间的位置精度和尺寸的一致性。上一页 下一页返回第二节第二节 模具制造技术的一般特点模具制造技术的一般特点2.模具材料的硬度高模具材料的硬度高因为模具是一种用来进行机械加工的工具，所以要求模具有因为模具是一种用来进行机械加工的工具，所以要求模具有很高的硬度。模具的重要零件一般都是采用淬火合金工具钢很高的硬度。模具的重要零
9、件一般都是采用淬火合金工具钢或硬质合金等材料制造的，硬度较高，采用传统的机械加工或硬质合金等材料制造的，硬度较高，采用传统的机械加工方法制造比较困难，所以模具加工方法有别于一般机械加工。方法制造比较困难，所以模具加工方法有别于一般机械加工。上一页 下一页返回第二节第二节 模具制造技术的一般特点模具制造技术的一般特点3.模具要求有较长的使用寿命模具要求有较长的使用寿命模具一般价格比较贵，模具的加工费用占产品成本的模具一般价格比较贵，模具的加工费用占产品成本的10%30%。模具的使用寿命将直接影响产品成本的高低，故。模具的使用寿命将直接影响产品成本的高低，故要求模具应有较长的使用寿命，特别是大批量
10、生产，要保证要求模具应有较长的使用寿命，特别是大批量生产，要保证生产效率，模具的使用寿命更为重要。模具的材料及热处理生产效率，模具的使用寿命更为重要。模具的材料及热处理状态、制造精度、工作表面的粗糙度、装配质量等因素是影状态、制造精度、工作表面的粗糙度、装配质量等因素是影响模具寿命的重要因素。尤其是模具工作表面的加工精度和响模具寿命的重要因素。尤其是模具工作表面的加工精度和表面质量最重要，因为工作表面质量越好，摩擦磨损就越小，表面质量最重要，因为工作表面质量越好，摩擦磨损就越小，模具的使用寿命就越高。模具的使用寿命就越高。上一页 下一页返回第二节第二节 模具制造技术的一般特点模具制造技术的一般
11、特点 4.模具要求有较短的制造周期模具要求有较短的制造周期由于新产品更新换代的加快和市场竞争日趋激烈，要使产品由于新产品更新换代的加快和市场竞争日趋激烈，要使产品具有市场竞争力，这就要求模具生产周期越来越短。提高模具有市场竞争力，这就要求模具生产周期越来越短。提高模具的现代设计水平、新的制造工艺水平以及标准化生产水平、具的现代设计水平、新的制造工艺水平以及标准化生产水平、提高模具的生产管理水平，是缩短制造周期的重要因素。提高模具的生产管理水平，是缩短制造周期的重要因素。5.模具要求有较低的成本模具要求有较低的成本前面已经提到，模具的成本是产品成本的重要组成部分。要前面已经提到，模具的成本是产品
12、成本的重要组成部分。要降低产品成本就要首先降低模具的制造成本。模具的制造成降低产品成本就要首先降低模具的制造成本。模具的制造成本与模具结构的复杂程度、模具材料、制造精度等要求及加本与模具结构的复杂程度、模具材料、制造精度等要求及加工方法有关。模具的材料、结构和精度在模具的设计中决定，工方法有关。模具的材料、结构和精度在模具的设计中决定，而在制造中必须根据制品要求合理选择加工方法和制订合理而在制造中必须根据制品要求合理选择加工方法和制订合理的加工工艺，降低加工成本。另外在满足使用的前提下尽量的加工工艺，降低加工成本。另外在满足使用的前提下尽量使模具的结构简单、材料便宜、精度够用即可。使模具的结构
13、简单、材料便宜、精度够用即可。上一页返回第三节第三节 模具制造技术的发展现状模具制造技术的发展现状采用模具成型方法生产零件，具有优质、高效、省料、低成采用模具成型方法生产零件，具有优质、高效、省料、低成本等优点，因此模具制造技术在国民经济各个部门得到了极本等优点，因此模具制造技术在国民经济各个部门得到了极其广泛的应用。据统计，利用模具制造的零件，在汽车、飞其广泛的应用。据统计，利用模具制造的零件，在汽车、飞机、电机、电器、仪器仪表等机电产品中占机、电机、电器、仪器仪表等机电产品中占70%，在电视机、，在电视机、录音机、计算机等电子产品中占录音机、计算机等电子产品中占80%以上，在手表、洗衣机、
14、以上，在手表、洗衣机、电冰箱等轻工产品中占电冰箱等轻工产品中占85%以上。以上。我国模具工业近年来发展很快，据不完全统计，我国模具工业近年来发展很快，据不完全统计，2006年我国年我国模具生产厂点有模具生产厂点有3万家左右，从业人员约万家左右，从业人员约100多万人，近年来，多万人，近年来，模具行业的发展保持了良好势头，模具企业总体上订单充足，模具行业的发展保持了良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满，增长在任务饱满，增长在20%以上。以上。2006年模具销售额为年模具销售额为720亿元。亿元。2006年进口模具年进口模具20.47亿美元，与上年基本持平，比亿美元，与上年基本持平，比200
15、5年减年减少少1.03%;出口总量为出口总量为10.41亿美元，比亿美元，比2005年增长年增长41.06%，出口首次突破出口首次突破10亿美元。亿美元。下一页返回第三节第三节 模具制造技术的发展现状模具制造技术的发展现状为了加快模具工业的发展，国家采取了许多措施，如引进国为了加快模具工业的发展，国家采取了许多措施，如引进国外模具制造先进技术，给专业模具厂提供资金进行技术改造，外模具制造先进技术，给专业模具厂提供资金进行技术改造，制订相关模具国家标准等。虽然我国模具制造技术已取得很制订相关模具国家标准等。虽然我国模具制造技术已取得很大发展，但是与先进国家之间还存在较大的差距。具体表现大发展，但
16、是与先进国家之间还存在较大的差距。具体表现在在:我国模具制造的专业化和标准化程度较低我国模具制造的专业化和标准化程度较低;模具品种少，模具品种少，生产效率较低，经济效益也不高生产效率较低，经济效益也不高;模具制造周期长，模具精度模具制造周期长，模具精度不高，与模具制造业相适应的先进设备相对较少不高，与模具制造业相适应的先进设备相对较少;我国生产的我国生产的模具普遍寿命较短，仅为国外模具寿命的模具普遍寿命较短，仅为国外模具寿命的1/51/3，模具材料，模具材料和热处理是非常薄弱的环节和热处理是非常薄弱的环节;企业组织结构都不够合理企业组织结构都不够合理;总量总量供不应求、产品结构不够合理等。供不
17、应求、产品结构不够合理等。上一页 下一页返回第三节第三节 模具制造技术的发展现状模具制造技术的发展现状模具工业的快速发展，对模具制造技术不断提出更高更新的模具工业的快速发展，对模具制造技术不断提出更高更新的要求。世界上一些工业发达的国家，模具制造技术的发展非要求。世界上一些工业发达的国家，模具制造技术的发展非常迅速。模具制造水平的高低，已经成为衡量一个国家制造常迅速。模具制造水平的高低，已经成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志。为了适应工业生产对模具的需求，模水平高低的重要标志。为了适应工业生产对模具的需求，模具制造过程不断采用新工艺和先进加工设备，不仅改善了模具制造过程不断采用新工艺和先进
18、加工设备，不仅改善了模具的加工质量，也提高了模具制造的机械化、自动化程度。具的加工质量，也提高了模具制造的机械化、自动化程度。同时，同时，CAD/CAM的应用给模具设计和制造开辟了广阔的前的应用给模具设计和制造开辟了广阔的前景。景。上一页返回第四节第四节 模具制造技术的未来趋势模具制造技术的未来趋势由于现代社会工业生产的产品品种多、更新快、市场竞争激由于现代社会工业生产的产品品种多、更新快、市场竞争激烈，为了适应用户对模具制造的短交货期、高精度、低成本烈，为了适应用户对模具制造的短交货期、高精度、低成本的迫切需求，模具工业呈现了如下的发展趋势。的迫切需求，模具工业呈现了如下的发展趋势。1.模具
19、的精度将越来越高模具的精度将越来越高10年前，精密模具的精度一般为年前，精密模具的精度一般为5m，现在已达，现在已达23m，不，不久久1m精度的模具即将上市。随着零件微型化及精度要求的精度的模具即将上市。随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度要求在提高，有些模具的加工精度要求在1m以内，这就要求发展以内，这就要求发展超精加工工艺。超精加工工艺。下一页返回第四节第四节 模具制造技术的未来趋势模具制造技术的未来趋势2.计算机辅助模具设计和制造计算机辅助模具设计和制造(模具模具CAD/CAM)将会广泛应用将会广泛应用模具模具CAD/CAM技术在模具设计和制造上的应用是模具技术技术在模具设
20、计和制造上的应用是模具技术的又一次革命，普及和提高模具的又一次革命，普及和提高模具CAD/CAM技术的应用是模技术的应用是模具制造业发展的必然趋势。我国的模具设计与制造正朝着数具制造业发展的必然趋势。我国的模具设计与制造正朝着数字化方向发展，由于字化方向发展，由于CAD的普遍应用，国内外一些通用或专的普遍应用，国内外一些通用或专用软件已经得到了比较普遍的应用，特别是模具成型零件方用软件已经得到了比较普遍的应用，特别是模具成型零件方面的软件面的软件:PRO/E,UG,CIMATRON,MASTCAM等不仅可为等不仅可为 CNC编程和编程和CAD/CAE/CAM集成提供保证，还可以在设计时集成提供
21、保证，还可以在设计时进行装配干涉的检查，保证设计和工艺的合理性。采用计算进行装配干涉的检查，保证设计和工艺的合理性。采用计算机辅助设计，并将数据传输到加工制造设备上，实现计算机机辅助设计，并将数据传输到加工制造设备上，实现计算机辅助制造，或将设计与制造连成一体实现设计制造一体化，辅助制造，或将设计与制造连成一体实现设计制造一体化，可以依据设计模型进行自动加工程序的编制，还可以实现加可以依据设计模型进行自动加工程序的编制，还可以实现加工结束后的自动检测。工结束后的自动检测。上一页 下一页返回第四节第四节 模具制造技术的未来趋势模具制造技术的未来趋势3.模具检测、加工设备向多功能方向发展模具检测、
22、加工设备向多功能方向发展新型多功能复合模具是在多工位级进模基础上开发出来的，新型多功能复合模具是在多工位级进模基础上开发出来的，一副多功能模具除了冲压成型零件外，还担负着叠压、攻丝、一副多功能模具除了冲压成型零件外，还担负着叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，这种多功能模具生产出来的不再是铆接和锁紧等组装任务，这种多功能模具生产出来的不再是单个零件，而是成批的组件，如触头与支座的组件、各种微单个零件，而是成批的组件，如触头与支座的组件、各种微小机、电器及仪表的铁芯组件等。小机、电器及仪表的铁芯组件等。上一页 下一页返回第四节第四节 模具制造技术的未来趋势模具制造技术的未来趋势4.模具材料及表面处
23、理技术发展迅速模具材料及表面处理技术发展迅速模具工业要上水平，材料应用是关键。因选材和用材不当，模具工业要上水平，材料应用是关键。因选材和用材不当，致使模具过早失效，大约占失效模具的致使模具过早失效，大约占失效模具的45%以上。在模具材以上。在模具材料方面，常用冷作模具钢有料方面，常用冷作模具钢有CrWMn,Cr12,Cr12MoV和和W6Mo5Cr4V2等等;常用新型热作模具钢有美国常用新型热作模具钢有美国H13、瑞典、瑞典QR080M,QRO90SUPREME等等;常用塑料模具用钢有预硬钢常用塑料模具用钢有预硬钢(如美国如美国P20)、热处理硬化型钢、热处理硬化型钢(如美国如美国P2，日本
24、，日本PD613,PD555、瑞典、瑞典-胜白胜白136等等)、大型模架用、大型模架用HT250。多工。多工位精密冲模常采用钢结硬质合金及硬质合金位精密冲模常采用钢结硬质合金及硬质合金YG20等。在模具等。在模具表面处理方面，其主要趋势是表面处理方面，其主要趋势是:由渗入单一元素向多元素共渗、由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗复合渗(如如TD法法)发展发展;由一般扩散向由一般扩散向CVD,PVD,PCVD、离子、离子渗入、离子注入等方向发展渗入、离子注入等方向发展;同时热处理手段由大气热处理向同时热处理手段由大气热处理向真空热处理发展。另外，目前对激光强化、辉光离子氮化技真空热处理发展。另外，
25、目前对激光强化、辉光离子氮化技术及电镀术及电镀(刷镀刷镀)防腐强化等技术也日益受到重视。防腐强化等技术也日益受到重视。上一页 下一页返回第四节第四节 模具制造技术的未来趋势模具制造技术的未来趋势5.快速经济模具的前景十分广阔快速经济模具的前景十分广阔当今是多品种小批量生产的时代，当今是多品种小批量生产的时代，21世纪，这种生产方式占世纪，这种生产方式占工业生产的比例达工业生产的比例达75%以上。一方面是制品使用周期短，另以上。一方面是制品使用周期短，另一方面花样变化频繁，要求模具的生产周期愈短愈好，开发一方面花样变化频繁，要求模具的生产周期愈短愈好，开发快速经济模具越来越引起人们的重视。例如研
26、制各种超塑性快速经济模具越来越引起人们的重视。例如研制各种超塑性材料来制作模具，用环氧材料来制作模具，用环氧(E)、聚醋、聚醋(P)或其中填充金属或其中填充金属(M)、玻璃玻璃(G)等增强简易模具制作。这些模具的主要特点是制造工等增强简易模具制作。这些模具的主要特点是制造工艺简单，精度易控制，收缩率较小，价格便宜，寿命较高。艺简单，精度易控制，收缩率较小，价格便宜，寿命较高。上一页 下一页返回第四节第四节 模具制造技术的未来趋势模具制造技术的未来趋势6.随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高的比重将逐步提高由于采
27、用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制件的原材料，因此，热流道技术的应用在国能大幅度节约制件的原材料，因此，热流道技术的应用在国外发展很快，已十分普遍。许多塑料模具厂所生产的塑料模外发展很快，已十分普遍。许多塑料模具厂所生产的塑料模具已有一半以上采用了热流道技术，有的厂使用率甚至已达具已有一半以上采用了热流道技术，有的厂使用率甚至已达80%以上，效果十分明显。以上，效果十分明显。上一页 下一页返回第四节第四节 模具制造技术的未来趋势模具制造技术的未来趋势7.随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压随着塑料成型
28、工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展注射成型等工艺的模具将随之发展塑料件的精度分为尺寸精度、几何形状精度和外观精度塑料件的精度分为尺寸精度、几何形状精度和外观精度(即光即光译、色调等译、色调等)。为了确保精度要求，模具生产企业将继续研究。为了确保精度要求，模具生产企业将继续研究发展高压注射成型工艺，以及注射压缩成型工艺。在注射成发展高压注射成型工艺，以及注射压缩成型工艺。在注射成型中，影响成型件精度的最大因素是成型收缩，高压注射成型中，影响成型件精度的最大因素是成型收缩，高压注射成型可减小树脂收缩率，增加塑件尺寸的稳定性。气体辅助注型可减小树脂收缩率，增加塑件
29、尺寸的稳定性。气体辅助注射成型技术已比较成熟，它能改善塑件的内在和外观质量，射成型技术已比较成熟，它能改善塑件的内在和外观质量，具有注射压力低、制品变形小、易于成型壁厚差异较大的制具有注射压力低、制品变形小、易于成型壁厚差异较大的制品等优点，而且可以节约原料及提高制件生产率。从而大幅品等优点，而且可以节约原料及提高制件生产率。从而大幅度降低成本。度降低成本。8.模具技术含量将不断提高，中、高档模具比例将不断增大，模具技术含量将不断提高，中、高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所带来的市场走势这也是产品结构调整所带来的市场走势上一页返回小锦囊小锦囊 如何学好本门课程如何学好本门课程?模具制
30、造技术的一大特点就是有很强的综合性和实践性，涉模具制造技术的一大特点就是有很强的综合性和实践性，涉及的知识面较广，要求思维比较灵活。因此，学生在学习本及的知识面较广，要求思维比较灵活。因此，学生在学习本课程时，除了重视基本的概念及工艺原理等理论学习外，还课程时，除了重视基本的概念及工艺原理等理论学习外，还应特别注意实践环节，应在模具制造和使用工厂进行参观实应特别注意实践环节，应在模具制造和使用工厂进行参观实习，对于任何一个模具零件，其制造工艺的制订和加工方法习，对于任何一个模具零件，其制造工艺的制订和加工方法的选用，都与现场生产条件密切相关，要善于将相关课程的的选用，都与现场生产条件密切相关，
31、要善于将相关课程的知识综合运用到模具制造的实际问题当中。在处理工艺技术知识综合运用到模具制造的实际问题当中。在处理工艺技术问题时，必须结合现场具体加工条件，理论联系实际，学习、问题时，必须结合现场具体加工条件，理论联系实际，学习、积累模具制造的基本理论、基本知识和基本技能。另外还应积累模具制造的基本理论、基本知识和基本技能。另外还应认真参加实训篇安排的训练项目，进行模具零件制造工艺课认真参加实训篇安排的训练项目，进行模具零件制造工艺课程设计等，以增加感性认识，提高动手能力。另外，与本课程设计等，以增加感性认识，提高动手能力。另外，与本课程相关的基础课程有程相关的基础课程有“机械工程材料与热处理机械工程材料与热处理”、“公差刚公差刚量技术量技术”、“工程力学工程力学”、“机械基础机械基础”、“金属切削机床金属切削机床与刀具与刀具”等，其中的知识将在本课程中得到综合应用。等，其中的知识将在本课程中得到综合应用。返回每章一练每章一练1.如果给模具下一个定义，你会如何表述如果给模具下一个定义，你会如何表述?2.简述模具制造技术的一般特点。简述模具制造技术的一般特点。3.根据近几年模具行业的发展状况，你认为模具制造技术有何根据近几年模具行业的发展状况，你认为模具制造技术有何前景前景?发展趋势是什么发展趋势是什么?返回