了解模具制造必须掌握的几个基本知识点
了解模具制造必须掌握的几个基本知识点
1)选择模具钢时什么是最重要的和最具有决定性意义的因素？
成形方法－可从两种基本材料类型中选择。
A)热加工工具钢，它能承受模铸、锻造和挤压时的相对高的温度。
B)冷加工工具钢，它用于下料和剪切、冷成形、冷挤压、冷锻和粉末加压成形。
塑料-一些塑料会产生腐蚀性副产品，例如PVC塑料。长时间的停工引起的冷凝、腐蚀性气体、酸、冷却/加热、水或储存条件等因素也会产生腐蚀。在这些情况下，推荐使用不锈钢材料的模具钢。
模具尺寸－大尺寸模具常常使用预硬钢。整体淬硬钢常常用于小尺寸模具。
模具使用次数－长期使用（&1000000次）的模具应使用高硬度钢，其硬度为48－65HRC。中等长时间使用（100000到1000000次）的模具应使用预硬钢，其硬度为30－45HRC。短时间使用（表面粗糙度－许多塑料模具制造商对好的表面粗糙度感兴趣。当添加硫改善金属切削性能时，表面质量会因此下降。硫含量高的钢也变得更脆。
2)影响材料可切削性的首要因素是什么？
钢的化学成分很重要。钢的合金成分越高，就越难加工。当碳含量增加时，金属切削性能就下降。
钢的结构对金属切削性能也非常重要。不同的结构包括：锻造的、铸造的、挤压的、轧制的和已切削加工过的。锻件和铸件有非常难于加工的表面。
硬度是影响金属切削性能的一个重要因素。一般规律是钢越硬，就越难加工。高速钢（HSS）可用于加工硬度最高为330-400HB的材料；高速钢+钛化氮（TiN）涂层，可加工硬度最高为45HRC的材料；而对于硬度为65-70HRC的材料，则必须使用硬质合金、陶瓷、金属陶瓷和立方氮化硼（CBN）。
非金属参杂一般对刀具寿命有不良影响。例如Al2O3（氧化铝），它是纯陶瓷，有很强的磨蚀性。
最后一个是残余应力，它能引起金属切削性能问题。常常推荐在粗加工后进行应力释放工序。
3)模具制造的生产成本由哪些部分组成？
粗略地说，成本的分布情况如下：
工件材料20％
装配/调整10％
这也非常清楚地表明了良好的金属切削性能和优良的总体切削解决方案对模具的经济生产的重要性。
4）铸铁的切削特性是什么？
铸铁的硬度和强度越高，金属切削性能越低，从刀片和刀具可预期的寿命越低。用于金属切削生产的铸铁其大部分类型的金属切削性能一般都很好。金属切削性能与结构有关，较硬的珠光体铸铁其加工难度也较大。片状石墨铸铁和可锻铸铁有优良的切削属性，而球墨铸铁相当不好。
加工铸铁时遇到的主要磨损类型为：磨蚀、粘结和扩散磨损。磨蚀主要由碳化物、沙粒参杂物和硬的铸造表皮产生。有积屑瘤的粘结磨损在低的切削温度和切削速度条件下发生。铸铁的铁素体部分最容易焊接到刀片上，但这可用提高切削速度和温度来克服。
在另一方面，扩散磨损与温度有关，在高切削速度时产生，特别是使用高强度铸铁牌号时。这些牌号有很高的抗变型能力，导致了高温。这种磨损与铸铁和刀具之间的作用有关，这就使得一些铸铁需用陶瓷或立方氮化硼（CBN）刀具在高速下加工，以获得良好的刀具寿命和表面质量。
一般对加工铸铁所要求的典型刀具属性为：高热硬度和化学稳定性，但也与工序、工件和切削条件有关；要求切削刃有韧性、耐热疲劳磨损和刃口强度。切削铸铁的满意程度取决于切削刃的磨损如何发展：快速变钝意味着产生热裂纹和缺口而使切削刃过早断裂、工件破损、表面质量差、过大的波纹度等。正常的后刀面磨损、保持平衡和锋利的切削刃正是一般需要努力做到的。
5)什么是模具制造中主要的、共同的加工工序？
切削过程至少应分为3个工序类型：
粗加工、半精加工和精加工，有时甚至还有超精加工（大部分是高速切削应用）。残余量铣削当然是在半精加工工序后为精加工而准备的。在每一个工序中都应努力做到为下一个工序留下均匀分布的余量，这一点非常重要。如果刀具路径的方向和工作负载很少有快速的变化，刀具的寿命就可能延长，并更加可预测。如果可能，就应在专用机床上进行精加工工序。这会在更短的调试和装配时间内提高模具的几何精度和质量。
6)在这些不同的工序中应主要使用何种刀具？
粗加工工序：圆刀片铣刀、球头立铣刀及大刀尖圆弧半径的立铣刀。
半精加工工序：圆刀片铣刀（直径范围为10－25mm的圆刀片铣刀），球头立铣刀。
精加工工序：圆刀片铣刀、球头立铣刀。
残余量铣削工序：圆刀片铣刀、球头立铣刀、直立铣刀。
通过选择专门的刀具尺寸、槽形和牌号组合，以及切削参数和合适的铣削策略，来优化切削工艺，这非常重要。
关于可使用的高生产率刀具，见模具制造用样本C-1102:1
7)在切削工艺中有没有一个最重要的因素？
切削过程中一个最重要的目标是在每一个工序中为每一种刀具创建均匀分布的加工余量。这就是说，必须使用不同直径的刀具（从大到小），特别是在粗加工和半精加工工序中。任何时候主要的标准应是在每个工序中与模具的最终形状尽可能地相近。
为每一种刀具提供均匀分布的加工余量保证了恒定而高的生产率和安全的切削过程。当ap/ae（轴向切削深度/径向切削深度）不变时，切削速度和进给率也可恒定地保持在较高水平上。这样，切削刃上的机械作用和工作负载变化就小，因此产生的热量和疲劳也少，从而提高了刀具寿命。如果后面的工序是一些半精加工工序，特别是所有精加工工序，就可进行无人加工或部分无人加工。恒定的材料加工余量也是高速切削应用的基本标准。
恒定的加工余量的另一个有利的效应是对机床——导轨、球丝杠和主轴轴承的不利影响小。
8)为什么最经常将圆刀片铣刀作为模具粗加工刀具的首选？
如果使用方肩铣刀进行型腔的粗铣削，在半精加工中就要去除大量的台阶状切削余量。这将使切削力发生变化，使刀具弯曲。其结果是给精加工留下不均匀的加工余量，从而影响模具的几何精度。如果使用刀尖强度较弱的方肩铣刀（带三角形刀片），就会产生不可预测的切削效应。三角形或菱形刀片还会产生更大的径向切削力，并且由于刀片切削刃的数量较少，所以他们是经济性较差的粗加工刀具。
另一方面，圆刀片可在各种材料中和各个方向上进行铣削，如果使用它，在相邻刀路之间过渡较平滑，也可以为半精加工留下较小的和较均匀的加工余量。圆刀片的特性之一是他们产生的切屑厚度是可变的。这就使它们可使用比大多数其它刀片更高的进给率。圆刀片的主偏角从几乎为零（非常浅的切削）改变到90度，切削作用非常平稳。在切削的最大深度处，主偏角为45度，当沿带外圆的直壁仿形切削时，主偏角为90度。这也说明了为什么圆刀片刀具的强度大——切削负载是逐渐增大的。粗加工和半粗加工应该总将圆刀片铣刀，如CoroMill200（见模具制造样本C-1102:1）作为首选。在5轴切削中，圆刀片非常适合，特别是它没有任何限制。
通过使用良好的编程，圆刀片铣刀在很大程度上可代替球头立铣刀。跳动量小的圆刀片与精磨的的、正前角和轻切削槽形相结合，也可以用于半精加工和一些精加工工序。
9)什么是有效切削速度（ve）和为什么它对高生产率非常重要？
切削中，实际或有效直径上的有效切削速度的基本计算总是非常重要。由于台面进给量取决于一定切削速度下的转速，如果未计算有效速度，台面进给量就会计算错误。
如果在计算切削速度时使用刀具的名义直径值（Dc），当切削深度浅时，有效或实际切削速度要比计算速度低得多。如圆刀片CoroMill200刀具（特别是在小直径范围）、球头立铣刀、大刀尖圆弧半径立铣刀和CoroMill390立铣刀之类的刀具（这些刀具请参见山特维克可乐满的模具制造样本C-1102:1）。由此，计算得到的进给率也低得多，这严重降低了生产率。更重要的是，刀具的切削条件低于它的能力和推荐应用范围。
当进行3D切削时，切削时的直径在变化，它与模具的几何形状有关。此问题的一个解决方案是定义模具的陡壁区域和几何形状浅的零件区域。如果对每个区域编制专门的CAM程序和切削参数，就可以达到良好的折中和结果。
10)对于成功的淬硬模具钢铣削来说，重要的应用参数有哪些？
使用高速铣对淬硬模具钢进行精加工时，一个需遵守的主要因素是采用浅切削。切削深度应不超过0.2/0.2mm（ap/ae：轴向切削深度/径向切削深度）。这是为了避免刀柄/切削刀具的过大弯曲和保持所加工模具拥有小的公差和高精度。
选择刚性很好的夹紧系统和刀具也非常重要。当使用整体硬质合金刀具时，采用有最大核心直径（最大抗弯刚性）的刀具非常重要。一条经验法则是，如果将刀具的直径提高20％，例如从10mm提高到12mm，刀具的弯曲将减小50％。也可以说，如果将刀具悬伸/伸出部分缩短20％，刀具的弯曲将减小50％。大直径和锥度的刀柄进一步提高了刚度。当使用可转位刀片的球头立铣刀（见模具制造样本C-1102:1）时，如果刀柄用整体硬质合金制造，抗弯刚性可以提高3－4倍。
当用高速铣对淬硬模具钢进行精加工时，选择专用槽形和牌号也非常重要。选择像TiAlN这样有高热硬度的涂层也非常重要。
11)什么时候应采用顺铣，什么时候应采用逆铣？
主要建议是：尽可能多使用顺铣。
当切削刃刚进行切削时，在顺铣中，切屑厚度可达到其最大值。而在逆铣中，为最小值。一般来说，在逆铣中刀具寿命比在顺铣中短，这是因为在逆铣中产生的热量比在顺铣中明显地高。在逆铣中当切屑厚度从零增加到最大时，由于切削刃受到的摩擦比在顺铣中强，因此会产生更多的热量。逆铣中径向力也明显高，这对主轴轴承有不利影响。
在顺铣中，切削刃主要受到的是压缩应力，这与逆铣中产生的拉力相比，对硬质合金刀片或整体硬质合金刀具的影响有利得多。当然也有例外。当使用整体硬质合金立铣刀（见模具样本C-1102:1中的刀具）进行侧铣（精加工）时，特别是在淬硬材料中，逆铣是首选。这更容易获得更小公差的壁直线度和更好的90度角。不同轴向走刀之间如果有不重合的话，接刀痕也非常小。这主要是因为切削力的方向。如果在切削中使用非常锋利的切削刃，切削力便趋向将刀“拉”向材料。可以使用逆铣的另一个例子是，使用老式手动铣床进行铣削，老式铣床的丝杠有较大的间隙。逆铣产生消除间隙的切削力，使铣削动作更平稳。
12)仿形铣削还是等高线切削？
在型腔铣削中，保证顺铣刀具路径成功的最好方法是采用等高线铣削路径。铣刀（例如球头立铣刀，见模具制造样本C-1102:1）外圆沿等高线铣削常常得到高生产率，这是因为在较大的刀具直径上，有更多的齿在切削。如果机床主轴的转速受到限制，等高线铣削将帮助保持切削速度和进给率。采用这种刀具路径，工作负载和方向的变化也小。在高速铣应用和淬硬材料加工中，这特别重要。这是因为如果切削速度和进给量高的话，切削刃和切削过程便更容易受到工作负载和方向改变的不利影响，工作负载和方向的变化会引起切削力和刀具弯曲的变化。应尽可能避免沿陡壁的仿形铣削。下仿形铣削时，低切削速度下的切屑厚度大。在球头刀中央，还有刃口崩碎的危险。如果控制差，或机床无预读功能，就不能足够快地减速，最容易在中央发生刃口崩碎的危险。沿陡壁的上仿形铣削对切削过程较好一些，这是因为在有利的切屑速度下，切屑厚度为其最大值。
13)为了使刀具平衡，应采取的最重要措施有哪些？
在整个切削过程中，为达到刀具平衡牵涉到的典型步骤如下：
-测量刀具/刀柄组件的不平衡。
-通过变更刀具、切削它以去除一些质量，或移动刀柄上的配重来降低不平衡。
-经常必须重复这些步骤，包括再次检查刀具、再次精确调整，直到达到平衡。
刀具平衡还牵涉到几个未讨论过的工艺中的不稳定性。其中之一是刀柄与主轴之间的配合问题。其原因是夹紧时常常有可测量的间隙，也可能是锥柄上有切屑或脏污。这会造成锥柄每次定位都不相同。即使刀具、刀柄和主轴在各个方面的状态都很好，但如果存在沾污，也会造成不平衡。为了平衡刀具，必须会增加切削过程中的成本，如果刀具平衡对降低成本非常重要，就应并对每种的具体情况进行分析。
但是，为了很好地平衡刀具，在选择正确的刀具时还有许多工作要做。以下几点是选择刀具时应给予考虑的：
-购买高质量的刀具与刀柄。应选择预先已消除了不平衡的刀柄。
-最好使用短的和尽可能轻的刀具。
-定期检验刀具和刀柄，检查是否有疲劳螺纹和变形的征兆。
工艺能接受的刀具不平衡由工艺自身的情况来确定。这些情况包括切削过程的切削力、机床的平衡状况及这两个因素彼此相互影响的程度。试验是找到最佳平衡的最好方法。用不同的不平衡值运行几次，例如从不平衡值为20克毫米或更低开始。每次运行后，再用更加平衡的刀具重复试验。最佳平衡应该是这样的一个点：超过这个点后，进一步提高刀具平衡不会提高工件的表面质量；或是这样的一个点：在此点上工艺能易于保证规定的工件公差。
关键是始终将重点放在工艺上，而不是将动平衡等级-G值或其它任意确定的平衡值作为目标。此目标应为达到效率尽可能高的工艺。这牵涉到权衡刀具平衡的成本和因此而获得的好处，因此应在成本与好处之间合理地进行平衡。
关于刀具平衡更详细的技术信息，请与当地的可乐满代表联系。
14)在常规和高速切削应用中，为了得到尽可能好的效果，我应使用何种刀柄？
高速加工时，离心力非常大，会导致主轴孔慢慢变大。这对一些V形法兰的刀柄会产生负面影响，因为V形法兰的刀柄仅在径向面上与主轴孔接触。主轴孔变大会使刀具在拉杆恒定的拉力作用下被拉入主轴。这甚至会引起刀具粘住或Z轴方向的尺寸精度降低。
与主轴孔和端面同时接触的刀具，即径向和轴向同时配合的刀具更适用于高速下的切削。当主轴孔扩大时，端面接触可避免刀具在主轴孔内向上的移动。使用空心刀柄的刀具也容易受离心力的影响，但它们已设计成在高速下随主轴孔的增大而增大。刀具和主轴在径向和轴向都接触提供了良好的夹紧刚性，使刀具可以进行高速切削。采用独有的椭圆三棱短锥设计的可乐满Capto接口在传递扭矩和高生产率切削时，具有更优秀的性能。
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模具设计的流程是怎么样的？
模具设计工作流程
一、设计基本思路：
根据塑件的基本要求和塑料的工艺性能，认真分析塑件的工艺性，正确确定成型方法及成型工艺，选择合适的塑料注射成型机，然后进行塑胶模具设计。
二、设计时所需注意事项：
1、考虑塑料注射成型机工艺特点和模具设计的关系；
2、模具结构的合理性、经济性、适用性和切合实际可行性。
3、结构形状及尺寸的正确性，制造工艺可行性，材料及热处理要求和正确性，视图表达，尺寸标准，形状位置误差及表面粗糙度等技术要求要符合国际标准或国家标准。
4、设计时应考虑到便于加工与维护维修，安全可靠等因素。
5、结合生产实际条件考虑设计模具的加工容易，成本低。
6、对于复杂的模具，考虑采用机械加工方法或是采用特殊加工方法，加工后如何装配，试模后具有足够的修模余量等问题。
三、塑胶模具设计流程：
1、接受任务书：
一般有以下三种情况：
A：客户给定审定的塑件图样及其技术要求（二维电子图档，如AUTOCAD，WORD等）。此时需要构建三维模型（产品设计工作内容），然后出二维工程图。
B：客户给定审定的塑件图样及其技术要求（三维电子图档，如PROE，UG，SOLIDWORKS等）。只要出二维工程图。（为常用情况）
C：客户给定塑件样品，手板，实物。此时要求测绘塑件抄数处理，然后构建三维模型，再出二维工程图。
2、收集，分析和消化原始资料：
A：分析塑件
a:明确塑件的设计要求，通过图样了解该塑件所用材料，设计要求，对复杂形状和精度要求高的塑件的使用场合，装配及外观要求等。
b:分析塑件的成型工艺的可能性和经济性
c:明确塑件的生产批量（生产周期，生产效率）一般客户订单内有注明。
d:计算塑件的体积和重量。
以上的分析主要是为了选用注射设备，提高设备利用率，确定模具型腔数及模具加料腔尺寸。
B：分析塑料的成型工艺：
成型方法，成型设备，材料型号，模具类别等。
3、掌握厂家实际生产情况：
A：厂家操作工人的技术水平
B：厂家现有设备技术
C：成型设备的技术规范
注射机定位圈的直径，喷嘴前端球面半径及孔径大小，最大注射量、注射压力、注射速度、锁模力，固定侧与可动侧之间的最大及最小开距，固定板与可动板的投影面积大小及安装螺孔位置及大小，注射机调距螺母可调长度，最大开模行程，注射机拉杆的间距，顶出杆直径及位置、顶出行程等。
D：厂家所常用厂商模具材料及配件的订购和加工处理方法（最好在本厂加工）
4、确定模具结构：一般理想的模具结构：
A：工艺技术要求：几何形状，尺寸公差，表面粗糙度等符合国际化标准。
B：生产经济要求：成本低，生产率高，模具使用寿命长，加工制造容易。
C：产品质量要求：达到客户图样所有要求。
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提问者采纳
抽芯最为常见】，现在也做产品结构设计，之前是做模具设计的，此是指上下模的分型面，比方说产品上需要做哪些结构来开模具、碰穿，仅供参考喔我做模具设计的时候拿到产品图。我说说我的做法、穴号等等），首先看产品大小、斜顶，有些产品会有多种开模方向，还有根据产品的特征、产品要求（材料，有些产品只有一种开模方向你好：tole@163。而同一开模方向的产分型面又可以根据产品不同走不同的地方,欢迎加QQ聊~ QQ，其中【航位（滑块），然后再看产品结构，我是同行，分型面分的巧妙会减低模具费用及延长模具寿命，真要知道流程建议到模具工厂里面去看看、绞牙
提问者评价
加你的QQ，查不到哦，能不能提供数字的QQ号？
其他3条回答
塑料模具设计步骤
一、接受任务书
成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出，其内容如下
1。 经过审签的正规制制件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度等。
2。 塑料制件说明书或技术要求。
3。 生产产量。
4。 塑料制件样品。
通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出，模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。
二、 收集、分析、消化原始资料
收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。
1。 消化塑料制件图，了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的几何结构、斜...
真个问题严格来讲很难说得清楚，每个厂有每个厂的手法！一套模具也有很多的设计方法，还要看厂家要求，制品质量要求和模具价格多少而定！
工艺、设计、然后做泡沫型、铸造、加工、然后装配、最后就是调试了、
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出门在外也不愁塑胶模具设计对几何的知识要求要多高？涉及到三角函数方面的知识又有哪些？_百度知道
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感激不尽请专业人士回答没有分了，不好意思，谢谢了
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关三角函数不多！ 软件都能搞定的，重要的是你会软件！
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呵呵 ..哈哈.也就是一个三角定理走天下了.等你学会了就会明白的.
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