第一章概论
制钢1．1．1冷冲压模具的结构与工作特点
冷冲压是建立在金属塑性变形的基础上，在常温下利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的一种压力加工方法。
在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备。
冷冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面，都有许多独特的优点。冷冲压是少、无切屑加工方法之一，具有节省材料的优点；冷冲压件的尺寸公差由模具保证，具有“一模一样”的特征，制品具有较好的互换性；冷冲压能用简单的生产技术，通过压力机和模具完成加工过程，其生产率高、操作简便，便于组织生产，易于实现机械化与自动化。
冲压模具由于冲压零件的不同和冲压工序的不同所使用的模具也不一样，模具的结构形式也各不相同，但都是由一些功能相似的零件所组成的。冲压模具的组成零件按其用途可分为两大类：一类是工艺构件，它直接与材料完全接触或部分接触，决定了冲件的形状及其尺寸精度，是模具的主要零件。如凸模
、凹模、凸凹模、定位零件、卸料及压料零件。另一类是结构构件，它一般不与塑料接触，在模具中起安装、定位、导向、装配等作用。如固定板、垫板、导柱、导套、上、下模座及其它辅助零件。
一、冲裁模的基本结构与工作特点
冲裁是使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离的工序。例如：切断、落料、冲孔等。不同的冲压零件、不同的冲压工序所使用的模具也不一样，但模具的基本结构组成，按其功用大致为六部分组成。以典型的导柱导套冲裁模为例，其基本结构组成如图１-１所示。
图１-１单工序冲裁模
1-底座 2-导柱 3-导套 4-上模座 5-螺钉 6-销钉 7-模柄 8-垫板 9-卸料螺钉 10-凸模固定板 11-橡皮 12-凸模 13-卸料板 14-条料 15-侧面导板 16-凹模
模具分上模部分和下模部分，上模部分由模柄与压力机滑块相连接、下模部分用压板与工作台连接。工作时由压力机滑块带动上模部分作上下运动，将置于凹模上的材料在凸模冲击作用下，利用凸模、凹模形成的锋利刃口对材料实施剪切分离，被分离进入凹模的材料从凹模下方漏出或由顶件装置从凹模型孔中向上顶出，卡在凸模上的材料在上模回程时由卸料装置从凸模上卸下。冲裁模工作时为保证材料完全彻底的被分离凸模应进入凹模型孔内一定深度。因此，冲裁模要求滑块在带动上模运动时必须具有足够的精度，以防止模具的啃口现象的发生。
二、弯曲模的基本结构与工作特点
弯曲是把平面的毛坯料制成具有一定角度和尺寸要求的一种塑性成形工序。
利用模具进行压弯成形的几种典型形状的零件，如图１-２所示。
图1-2 压弯成形的典型形状
弯曲模由于工件的形状和弯曲工艺方案的不同，其结构复杂且具有多样性。要根据具体工件要求和成型方案确定。图1-3、图1-4是具有一定代表性的“V”型和U”型弯曲模结构。 图1-3 “V”型弯曲模图1-4 “U”型弯曲模
1-底座 2-螺钉 3-弯曲凹模 4-定位装置 1-底座 2-螺钉 3-弯曲凹模 4-定位装置5-弯曲凸模6-模柄 7-凸模横担销 5-弯曲凸模 6-弯曲件 7-销钉
8-顶杆（辅助定位装置） 9-销钉 10-弹簧 8-顶件板 9-弹顶螺钉
弯曲模工作时由其变形过程可知，在弯曲的开始阶段，毛坯是自由弯曲，随着凸模的下压，毛坯与凸模、凹模工作表面逐渐靠紧，凸模继续下压，毛坯弯曲区逐渐减小，直到行程终了时，凸凹模对毛坯进行校正。
三、拉深模的基本结构与工作特点
拉深是指将一定形状的平板毛坯通过拉深模冲压成各种形状的开口空心件，或以开口空心件为毛坯通过拉深进一步使空心件毛坯改变形状和尺寸的一种冷冲压加工方法，是冲压生产中应用最广泛的工序之一。
拉深模由于最终成型的工件是开口筒形件，拉深模结构具有典型性和通用性。根据拉深时使用的毛坯不同，拉深模可分为首次拉深模和以后各次拉深模。如图1-5、图1-6所示。
图1-5 首次拉深模
1-底座 2-弹顶螺钉 3-凸模固定板 4-凸模 5-压边圈 6-凹模7-上模座 8-打件杠 9-打件板 10-拉深件 11-螺钉 12-橡皮
森林防火预警系统图1-6 以后各次拉深模
1-底座 2-弹顶螺钉 3-凸模固定板 4-凸模 5-压边圈 6-凹模7-上模座 8-打件杠 9-打件板 10-拉深件 11-螺钉 12-限位柱
拉深变形过程与冲裁和弯曲过程有着很大的区别，单个毛坯置于定位装置中，在凸模的作用下被拉如凹模形成筒形工件，材料与凹模之间存在着较大的摩擦作用，尤其是凹模圆角对拉深工作影响最为重要，应合理的确定圆角尺寸。另外，对于单工序拉深模一般多采用倒装结构。模具工作时要注意充分的润滑，防止凹模工作表面被划伤，保证模具的使用寿命。1．1．2塑料模具的基本结构与工作特点
塑料模具是塑料模塑成型的主要工具，它的结构形式是由塑料的类型、模塑方法、成型设备、塑件的复杂程度、塑件是否带有嵌件、塑件的生产批量等因素决定的。但是任何一副塑料模具都是由一些功能相似的零件所组成的。
运维流程管理塑料模具的组成零件按其用途可分为两大类：一类是成型零件，它直接与塑料完全接触或部分接触，决定塑件的形状及其尺寸精度，是模具的主要零件。如型芯、型腔、镶块、螺纹型芯、螺纹型环等。另一类是结构零件，它一般不与塑料接触，在模具中起安装、定位、导向、装配等作用。如固定板、垫板、定位销、导柱、导套、顶杆、浇口套、分流锥、加料腔、手柄、加热板（圈）等。
语音云平台根据成型塑料的类型不同，把塑料模分成型热固性塑料的压塑模和成型热塑性塑料的注射模。
一、压塑模的基本结构与工作特点
压塑模又称压胶模或压模、直压模。塑料直接装入已加热到成型温度的敞开模具型腔或加料室内，再将模具闭合，然后加压，在成型温度和压力的作用下，塑料熔融并充满型腔，经过一定的保压时间后，塑料完全硬化成型，最后分开模具，取出塑件。
压塑模按与成型设备的不同，又可分为移动式模具结构和固定式模具结构。
远程监控设备移动式模具结构，如图1-7所示。移动式模具又称机外装卸式模具。这种模具除了加热和加压是在设备上进行外，安装嵌件、装料、合模、开模、取出塑件、清理模具等操作均在机外进行，模具不固定安装在设备上。
这种模具的结构简单，造价便宜，便于压制带有大量金属嵌件或形状复杂的塑件，可以方便的更换模具，也可数层叠着压制，模具操作方便。但工人劳动强度大，模具重量受工人体力限制，不能成型大型塑件。设备利用率较低，热能浪费大，成型温度波动大，模具容易磨损，使用寿命较低。
图1-7 移动式压塑模图1-8 固定式压塑模
1-垫板 2-加料腔 3-手柄 4-导柱 5-固定板 1-下垫板 2-垫块 3-顶件杆 4-垫板（加热板）6-上垫板 7、12-螺钉 8-型腔压柱 9-塑件 5-镶件 6-型腔 7-固定板 8-上垫板(加热板) 10-推件板 11-型芯 9-型芯压柱 10-安装螺钉 11-塑件12-顶杆固
定板13-垫板 14-压机顶出杆固定式模具结构，如图1-8所示。固定式模具又称机内装卸式模具。这种模具的加热、安装嵌件、，装料、合模、加压、开模、取出塑件、清理模具等操作均在机内进行，模具是固定安装在设备上的。
这种模具重量不受工人体力限制，可以成型大型塑件和设计一模多腔模具，设备利用率高，热能浪费小，成型温度波动不大，模具磨损小，使用寿命较高。工人劳动强度低。但模具的结构复杂，造价较高，模具操作不够方便，不能压制带有大量金属嵌件或形状复杂的塑件，当变更产品时模具拆装比较麻烦。
二、注射模的基本结构与工作特点
注射模又称注塑模。塑料首先加在注射成型机的加热料筒内熔融塑化，然后在注射机的柱塞或螺杆的压力作用下，由喷嘴射入已经闭合模具的浇注系统，进而充满型腔，经过一定的冷凝或硬化时间，即可分模取件。注射模结构如图1-9所示。
图1-9 注射模结构
1-下模板 2-顶杆垫板 3-顶杆固定板 4-垫板 5-型芯固定板 6-推件板 7-型腔板 8-上模板 9-浇口套10-塑件 11-型芯 12-顶杆 13-垫块
这种模具的生产率高，易于实现自动化生产。但其结构复杂，有时安装嵌件不便，制造成本高，设备投资大。注射模结构由定模和动模构成，定模固定在注射机的固定模板上，动模固定在注射机的移动模板上，利用注射机的合模机构，实现模具的开启或闭合。模具分开后，动模后退一定的距离，顶出机构与注射机的固定顶杆相碰，推动顶出垫板，从而由顶杆和拉料杆将塑件及浇口料推出模外。
1.2模具生产的现状与发展趋势
1．2．1模具生产的现状与发展趋势
一、模具生产的现状与问题
模具是工业生产的基础工艺装备，被称为"工业之母"。75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件由模具成型，绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础工业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛。
我国模具行业的发展之快有目共睹。加入WTO后，各行业大批企业的涌入，使作为支持工业的模具行业迎来新一轮的发展机遇，同时也面临国外先进技术和高品质制品的挑战。
据有关部门统计，近年外资对我国模具行业投入量增大，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。由于模具行业是一个技术、资金、劳动力都相对密集的产业，我国的平均劳动力成本仅是美国的1／40到1／30，随着我国经济的快速发展，我国技术人才的水平也逐步提高，而工业发达国家模具发展逐渐萎缩的趋势，也加速了这些国家把本国模具工业向工业和技术基础较好的我国转移。
目前深圳周边及珠江三角洲地区已经成为我国模具工业最为发达、科技含量最高的区域。据业内人士估计，今后几年，随着全球制造业重心加快向我国转移，这一地区可能在10年内发展成为世界模具生
产中心。此外，国内浙江东部的余姚、宁海、黄岩、温州等地区的模具工业发展也非常快，从业人员达到10万余人，模具年产值70亿元，随着我国制造业的发展，这些地区的模具工业将会有更大的发展。
据专家估计，发达国家将制造业纷纷转移到我国，使我国模具工业面临空前的发展机遇。综合看来，预测在外资带动下，2003年我国模具市场总体规模将增加13％左右，到2005年模具产值将达到460亿元，年均增长速度为12％左右。
目前我国模具工业即迎来了空前的发展机遇，也同样存在着制约发展的问题：
1．高档次产品缺乏
水管堵头
目前国内的模具制造企业相当一部分为民营企业或个体户，受资金、场地、技术、信息交流等诸多因素的局限，相当一部分是依靠传统设备和手工加工制造完成，以至难以形成规模，只能生产一些中、低档模具，很难引进先进的制模技术及先进的制模设备。这就造成了中低档模具市场加剧。有些模具企业为了生存，不惜互相降低价格，而低价格竞争必然导致低质量的产品。低价格低质量基础上的竞争，严重的制约了模具工业的发展。
模具企业应该通过协作、整合等方式，克服单打独拼、恶性竞争，打破"同行是冤家"的狭隘思想，通过行业自律来维持模具市场的公平、良性竞争。
新技术推广不开是影响国内模具企业的生产规模、制造水平、提高模具品质的根本。如通过塑料注射成型模拟及优化分析仿真，并将仿真结果直接用于指导塑料制品设计、模具结构优化、注射成型工艺参数的选定，能够大幅度缩短试模和修模时间，提高模具质量。
2．缺乏相应的行业流程标准
技术上的落后往往容易看到，管理落后有时却难以意识到。国外较先进的模具企业一般按生产流程进行管理，但国内一些模具企业仍然沿用那种一个师傅带几个徒弟，实行从头到尾的"包工制"。还有的模具企业属家庭作坊，企业管理比较粗糙，而且目前国内的模具生产还没有一个工艺流程的行业标准。
现代模具工业早已走出以前手工制模的时代，进入了数字化时代，实现了无图化生产。而国内大多数模具生产企业沿用"5依靠"：依靠传统设备加工制造，依靠实物测绘代替模具设计，依靠老师傅的技术经验培养人才，依靠作坊式经营打天下，依靠低价竞争求生存、求市场的生产模式。
3．缺乏高技能型人才
