《金属模具与机械设备》课件.ppt

金属模具与机械设备

课程概述

课程目标

掌握金属模具的设计、制造、维护及管理知识，熟悉各种机械设备的工作原理和应用，培养解决实际问题的能力。

主要内容

金属模具基础、模具设计原则、模具材料选择、冲压模具、注塑模具、压铸模具、锻造模具、模具制造工艺、机械设备概述等。

学习成果

金属模具基础

定义

金属模具是一种用于批量生产金属零件的工具，通过成形、冲压、压铸等工艺，使金属材料成为具有特定形状和尺寸的产品。

分类

金属模具根据成形工艺可分为冲压模具、注塑模具、压铸模具、锻造模具等；根据结构可分为单工序模具、复合模具、连续模具等。

应用领域

金属模具的重要性

1

提高生产效率

金属模具可以实现批量生产，大大缩短生产周期，提高生产效率，满足市场需求。

2

保证产品质量

金属模具具有高精度和稳定性，可以保证产品尺寸一致性和表面质量，提高产品竞争力。

降低生产成本

模具设计原则

功能性

模具设计应满足产品的功能要求，保证产品的使用性能和可靠性。

经济性

模具设计应考虑生产成本，选择合适的材料和工艺，降低模具的制造成本和维护成本。

可制造性

模具设计应考虑制造工艺的可行性，保证模具能够顺利制造出来，并满足精度要求。

模具材料选择

常用模具钢

Cr12MoV、45钢、P20、718、S136等，根据不同的模具类型和使用要求选择合适的模具钢。

材料性能要求

高强度、高硬度、高耐磨性、高韧性、良好的热处理性能和可加工性，以保证模具的使用寿命和精度。

热处理工艺

淬火、回火、退火等，通过热处理改善模具钢的性能，提高模具的强度、硬度和耐磨性。

冲压模具

1

结构特点

冲压模具由凸模、凹模、导向件、卸料件等组成，结构简单，操作方便。

2

工作原理

利用冲压设备施加压力，使金属板材在模具中产生塑性变形或断裂，从而得到所需形状的零件。

3

应用实例

广泛应用于汽车覆盖件、电子元件、家电外壳等零件的生产。

注塑模具

模具组成

包括浇注系统、成型零件、调温系统、排气系统、顶出系统等。

1

热流道系统

保证塑料熔体在浇注系统中的温度，减少能量损失和材料浪费。

2

冷却系统设计

控制模具温度，保证塑料制品的质量和生产效率。

3

压铸模具

1

模具结构

2

浇注系统

3

排气系统

压铸模具是用于压铸成型的专用模具，模具结构复杂，精度要求高。浇注系统设计合理，能够保证金属熔体顺利注入型腔。排气系统能够有效地排除型腔内的气体，减少铸件的气孔和缺陷。

锻造模具

开式锻造模具

结构简单，适用于形状简单的锻件，生产效率较低。

闭式锻造模具

精度高，适用于形状复杂的锻件，生产效率较高。

模具寿命影响因素

材料选择、热处理工艺、润滑条件、锻造温度等。

模具制造工艺

传统加工方法

车削、铣削、磨削、钻削等，加工精度较低，生产效率较低。

特种加工技术

电火花加工、线切割加工、电解加工等，适用于加工复杂形状和高硬度材料。

精密加工技术

数控加工、精密磨削、精密测量等，可以实现高精度和高表面质量的模具制造。

数控加工在模具制造中的应用

1

五轴联动加工

2

高速加工

3

CAD/CAM技术

CAD/CAM技术实现模具设计与制造的自动化，提高生产效率和加工精度。高速加工可以缩短加工时间，提高表面质量。五轴联动加工可以加工复杂曲面，满足个性化定制需求。

模具表面处理

热处理

提高模具的硬度、耐磨性和抗疲劳性能。

表面涂层

提高模具的耐腐蚀性、耐磨性和自润滑性。

表面纹理加工

改善模具的脱模性能和制品的外观质量。

模具装配与调试

装配流程

按照装配图纸和工艺要求，将模具的各个零部件进行组装。

精度检测

使用测量仪器对模具的精度进行检测，保证模具的质量。

试模与调整

在注塑机或压铸机上进行试模，根据试模结果对模具进行调整，达到最佳的成型效果。

模具维护与管理

日常保养

定期清洁模具，润滑模具的运动部件，防止模具生锈和损坏。

故障诊断

根据模具的使用情况和出现的问题，分析故障原因，采取相应的维修措施。

寿命评估

根据模具的使用次数和磨损情况，评估模具的剩余寿命，制定合理的更换计划。

机械设备概述

1

定义与分类

机械设备是指用于生产、运输、加工等各种用途的机器和装置。根据用途可分为金属切削机床、成形机床、焊接设备、热处理设备、表面处理设备等。

2

发展历程

从蒸汽机到数控机床，机械设备的发展经历了漫长的历史，每一次技术革新都推动了工业的进步。

3

在现代工业中的地位

机械设备是现代工业生产的重要组成部分，是提高生产效率、保证产品质量、降低生产成本的关键。

金属切削机床

车床

主要用于加工旋转体零件，如轴、套筒、圆盘等。

铣床

主要用于加工平面、曲面和孔等，应用广泛。

钻床

主要用于在零件上钻孔、扩孔、铰孔等。

数控机床

1

数控系统原理

通过程序控制机床的运动，实现自动化加工。

2

常见类型

数控