罗百辉：模具技术培训基本知识点介绍

模具培训基本知识点介绍

一、引言

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。模具的形状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为冲压模、铸造模、锻造模、压铸模及塑胶模具等。

二、模具的一般定义

在工业生产中，用各种压力机和装在压力机上的专用工具，通过压力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具。

三、公司相关产品模具构造

公司客户与产品类型

夏普SHARP 技研新阳东芝松下TMD 索尼SONY

液晶显示器边框/游戏机背盖

边框产品通常四边折弯,中间有一个大方孔,侧面有几个卡钩,根据产品特性和带料方式不同,设计的模具结构也不同。

① 角部连料 如K0103 工步上安排次序为:冲引导孔、字印、凸位、飞边、冲小孔、向上折四边、边缘凸位、冲大方孔、空步、整形、飞边切断。

② 中间连料 如K0067 工步上安排次序为:冲引导孔、压线、冲小槽孔、中间飞边、凸位、冲大方孔、飞侧边、空步、向上连剪带折四边。

③ 两边连料 如K4121 材质SUS304 CSP-1/2H t=0.2mm披锋要求0.02mm以下,平面度0.1以下,工步上安排次序为:冲引导孔、压线、侧向定距切边、冲小槽孔、中间飞边、向下折90°、(折斜45°) 拍平、向上折90°、向上折斜Z、向下拍平 (不稳定) 、飞侧边、冲大方孔、压披锋、整平、空步、向上连剪带折四边、切废料。

④ 四边包围浅拉深、侧边冲切 如K0089材质SUS304 CSP-1/2H t=0.1mm工步上安排次序为:冲引导孔、冲小槽孔、飞边、折卡位、飞边、向下拉深、空步、冲大方孔、整平(底面)、空步、整形(折弯边与底面高度)、空步、侧冲切断、切废料。

⑤ 四边包围向下成型 如NWL55-MAA3A111C背盖工步上安排次序为:冲引导孔、侧向定距切边、冲凸位孔、凸位、两侧飞边、冲孔、中间飞边压毛边、向上折90°、折斜45°、拍平、冲小槽孔、向下连剪带折四边、切废料。

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富士康FOXCOON 灯罩 15″ 17″ 19″ ALSET-B 0.2mm 0.4mm 0.43mm

ALSET(三菱树脂)是一种塑料薄膜和金属的复合材料。金属层和塑料薄膜通过特殊金属表面处理，使得他们紧密粘接在一起，这样处理过的金属，是材料表现出金属性，从而可以使深冲压和抽引光滑加工成型这些在过去不可能的变成可能。这种材料被用来制作高可靠性的电子和电器部件。例如LCD背光板部件、铝电解电容器外壳、硬盘驱动器和CD-ROM的头盖等。

半连续模开料：侧刃定距飞边冲孔

全周外形倒角 (披锋要求0.02mm以下) 图略

U形折弯

U形斜楔成型,开模状态,防止擦伤

U形斜楔成型,闭模状态

复合模开料

单冲模冲小孔

V形折弯

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四、公司模具常见问题解决办法与故障判定

冲裁件常见质量问题改善对策

序号	质量问题	原因分析	解决办法
1	制件断面光亮带太宽,有齿状毛刺	冲裁间隙太小	减小落料模的凸模或加大冲孔模的凹模并保证合理间隙
2	制件断面粗糙圆角大,光亮带小,有拉长的毛刺	冲裁间隙太大	更换或返修落料模的凸模或冲孔模的凹模并保证合理间隙
3	制件断面光亮带不均匀或一边有带斜度的毛刺	冲裁间隙不均匀	返修凸模或凹模并调整到间隙均匀
4	是什么造成冲压毛刺维修	①.设计或线割间隙不合理 ②.材质及热处理不当,产生凹模倒锥或刃口不锋利 ③.冲压磨损或凸模进入凹模太深 ④.导向结构不精密或操作不当	①.规范设计和线割间隙 ②.合理选材、模具工作部分材料用硬质合金,合理热处理 ③.研磨冲头或镶件,调整凸模进入凹模深度 ④.检修模具内导柱导套及冲床导向精度,规范冲床操作
5	冲压时为什么跳废料	模具间隙较大、冲压速度太高、凸模较短、材质的影响(硬性、脆性),冲压油过粘或油滴太快造成的附着作用,冲压振动产生料屑发散,真空吸附及模芯未充分消磁等均可造成废屑带到模面上	①.在冲头上加顶杆来防止跳废料,实用于比较规则的废料②.将冲头头部磨成异形,适用于料比较薄的不锈钢等材料③.设计增大废料的复杂程度④.查检其他影响因素
6	啃口	①.导柱与导套间隙过大 ②.推件块上的孔不垂直，使小凸模偏位 ③.凸模或导柱安装不垂直 ④.平行度误差积累	①.返修或更换导柱导套 ②.返修或更换推件块 ③.重新装配,保证垂直度 ④.重新修磨装配
7	脱料不正常	①.脱料板与凸模配合过紧,脱料板倾斜或其他脱料件装置不当 ②.弹簧或橡胶弹力不够 ③.凹模落料孔与下模座漏料孔没有对正④.凹模有倒锥	①.修整脱料件,脱料螺钉采用套管及内六角螺钉相结合的形式 ②.更换弹簧或橡胶 ③.修整漏料孔 ④.修整凹模
8	工件底部有压痕	①.料带或模面有废屑、油污 ②.模具表面不光滑 ③.零件表面硬度不够 ④.材料应变而失稳	①.清除废屑油污 ②.提高模具表面光洁度 ③.表面镀铬、渗碳、渗硼 ④.减少润滑,增加压应力,调节弹簧力
9	落料后制件呈弧形面	凹模有倒锥或顶板与制件接触面小	返修凹模,调整顶板
10	工件扭曲	①.材料内应力造成 ②.顶出制件时作用力不均匀	①.改变排样或对材料正火处理 ②.调整模具使顶板正常工作
11	工件成形部分尺寸偏差		修正上下模及送料步距精度
12	每批零件间的误差		对每批材料进行随机检查并加以区分后再用

弯曲件常见质量问题改善对策

序号	质量问题	原因分析	解决办法
1	折弯边不平直,尺寸不稳定	①.设计工艺没有安排压线或预折弯②.材料压料力不够 ③.凸凹模圆角磨损不对称或折弯受力不均匀 ④高度尺寸太小	①.设计压线或预折弯工艺 ②.增加压料力 ③.凸凹模间隙均匀、圆角抛光 ④高度尺寸不能小于最小极限尺寸
2	弯曲角有裂缝	①.弯曲内半径太小 ②.材料纹向与弯曲线平行 ③.毛坯的毛刺一面向外 ④.金属可塑性差	①.加大凸模弯曲半径 ②.改变落料排样 ③.毛刺改在制件内圆角 ④.退火或采用软性材料
3	工件折弯后外表面擦伤	①.原材料表面不光滑 ②.凸模弯曲半径太小 ③.弯曲间隙太小	①.提高凸凹模的光洁度 ②.增大凸模弯曲半径 ③.调整弯曲间隙
4	弯曲表面挤压料变薄	①.凹模圆角太小 ②.凸凹模间隙过小	①.增大凹模圆角半径 ②.修正凸凹模间隙
5	凹形件底部不平	①.材料本身不平整 ②.顶板和材料接触面积小或顶料力不够 ③.凹模内无顶料装置	①.校平材料 ②.调整顶料装置,增加顶料力 ③.增加顶料装置或校正 ④.加整形工序
6	制件端面鼓起或不平	弯曲时材料外表面在圆周方向受拉产生收缩变形,内表面在圆周方向受压产生伸长变形,因而沿弯曲方向出现挠曲端面产生鼓起现象	①.制件在冲压最后阶段凸凹模应有足够压力 ②.做出与制件外圆角相应的凹模圆角半径 ③.增加工序完善
7	弯曲引起孔变形	采用弹压弯曲并以孔定位时弯臂外侧由于凹模表面和制件外表面摩擦而受拉,使定位孔变形	①.采用V形弯曲 ②.加大顶料板压力 ③.在顶料板上加麻点格纹,以增大摩擦力防止制件在弯曲时滑移
8	弯曲后不能保证孔位置尺寸精度	①.制件展开尺寸不对 ②.材料回弹引起 ③.定位不稳定	①.准确计算毛坯尺寸 ②.增加校正工序或改进弯曲模成型结构 ③.改变工艺加工方法或增加工艺定位
9	弯曲后两边对向的两孔轴心错移	材料回弹改变弯曲角度使中心线错移	①.增加校正工序 ②.改进弯曲模结构减小材料回弹
10	弯曲线与两孔中心联机不平行	弯曲高度小于最小弯曲极限高度时弯曲部位出现外胀现象	①.增加折弯件高度尺寸 ②.改进折弯件工艺方法
11	带切口的制件向下挠曲	切口使两直边向左右张开,制件底部出现挠度	①.改进制件结构 ②.切口处增加工艺留量,使切口连接起来,弯曲后再将工艺留量切去
12	弯曲后宽度方向变形，被弯曲部位在宽度方向出现弓形挠度	由于制件宽度方向的拉深和收缩量不一致产生扭转和挠度	①.增加弯曲压力 ②.增加校正工序 ③.保证材料纹向与弯曲方向有一定角度

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五、模具制作流程

模具制作流程.jpg

六、磨床的使用

１、对磨床的简单认识：（定义/功能/发展史/分类）

磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。

大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工，如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。

磨床能加工硬度较高的材料，如淬硬钢、硬质合金等；也能加工脆性材料，如玻璃、花岗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削，也能进行高效率的磨削，如强力磨削等。

十八世纪30年代，为了适应钟表、自行车、缝纫机和枪械等零件淬硬后的加工，英国、德国和美国分别研制出使用天然磨料砂轮的磨床。这些磨床是在当时现成的机床如车床、刨床等上面加装磨头改制而成的，它们结构简单，刚度低，磨削时易产生振动，要求操作工人要有很高的技艺才能磨出精密的工件。

1876年在巴黎博览会展出的美国布朗-夏普公司制造的万能外圆磨床，是首次具有现代磨床基本特征的机械。它的工件头架和尾座安装在往复移动的工作台上，箱形床身提高了机床刚度，并带有内圆磨削附件。1883年，这家公司制成磨头装在立柱上、工作台作往复移动的平面磨床。

1900年前后，人造磨料的发展和液压传动的应用，对磨床的发展有很大的推动作用。随着近代工业特别是汽车工业的发展，各种不同类型的磨床相继问世。例如20世纪初，先后研制出加工气缸体的行星内圆磨床、曲轴磨床、凸轮轴磨床和带电磁吸盘的活塞环磨床等。

自动测量装置于1908年开始应用到磨床上。到了1920年前后，无心磨床、双端面磨床、轧辊磨床、导轨磨床，珩磨机和超精加工机床等相继制成使用；50年代又出现了可作镜面磨削的高精度外圆磨床；60年代末又出现了砂轮线速度达60～80米/秒的高速磨床和大切深、缓进给磨削平面磨床；70年代，采用微处理机的数字控制和适应控制等技术在磨床上得到了广泛的应用。

随着高精度、高硬度机械零件数量的增加，以及精密铸造和精密锻造工艺的发展，磨床的性能、品种和产量都在不断的提高和增长。

磨床是各类金属切削机床中品种最多的一类，主要类型有外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、无心磨床、工具磨床等。

外圆磨床是使用的最广泛的，能加工各种圆柱形和圆锥形外表面及轴肩端面的磨床。万能外圆磨床还带有内圆磨削附件，可磨削内孔和锥度较大的内、外锥面。不过外圆磨床的自动化程度较低，只适用于中小批单件生产和修配工作。

内圆磨床的砂轮主轴转速很高，可磨削圆柱、圆锥形内孔表面。普通内圆磨床仅适于单件、小批生产。自动和半自动内圆磨床除工作循环自动进行外，还可在加工中自动测量，大多用于大批量的生产中。

平面磨床的工件一般是夹紧在工作台上，或靠电磁吸力固定在电磁工作台上，然后用砂轮的周边或端面磨削工件平面的磨床；无心磨床通常指无心外圆磨床，即工件不用顶尖或卡盘定心和支承，而以工件被磨削外圆面作定位面，工件位于砂轮和导轮之间，由托板支承，这种磨床的生产效率较高，易于实现自动化，多用在大批量生产中。

工具磨床是专门用于工具制造和刀具刃磨的磨床，有万能工具磨床、钻头刃磨床、拉刀刃磨床、工具曲线磨床等，多用于工具制造厂和机械制造厂的工具车间。

砂带磨床是以快速运动的砂带作为磨具，工件由输送带支承，效率比其他磨床高数倍，功率消耗仅为其他磨床的几分之一，主要用于加工大尺寸板材、耐热难加工材料和大量生产的平面零件等。

专门化磨床是专门磨削某一类零件，如曲轴、凸轮轴、花键轴、导轨、叶片、轴承滚道及齿轮和螺纹等的磨床。除以上几类外，还有珩磨机、研磨机、坐标磨床和钢坯磨床等多种类型。

　磨床是冲模精密加工的重要工艺装备。其工作状态，直接影响加工质量及生产效率。因此，在使用时，必须要精心操作及维护，以使其能处于正常和良好的工作状态，加工出高精度、高质量的工件来。

2、磨床使用注意事项：

　（１）必须安装在温度为20℃±1℃的恒温室内，并应避免日光直射和局部热源的辐射。室温变化不应大于0.5℃/4小时。机床地基应具有防震沟。

（２）操作者必须经过现场岗位培训合格后，方可上岗进行操作。

（３）开机前应检查机床、砂轮等紧固件是否松动，安全可靠，砂轮有无破损裂纹,防护罩是否用上，冷却系统是否完好。

（４）开机后以及机床在突然断电再启动后，各轴均应进行一次回零。

（５）磨削前，应预先准备好磨削工具，如修整砂轮工具、各类夹具、量具等；并仔细分析所磨零件的形状、特点，并找出其规律性，做好工艺演算，最好画出磨削工艺图；

　（6）在磨削的过程中，应随时用量具仔细检查，边检查、边磨削、边校正直至到尺寸；

　（7）在磨削时，每次进刀量不要太大，并且要保证均匀；工件重量不得大于工作台最大载重。

　（8）应经常检查工作台磁盘吸力，检查开关关闭情况，检查砂轮的磨损程度，为了保证质量，要经常对砂轮进行修整；

（9）机器在运行中出现异常现象时，应立即停机进行检查或叫人修理。

（10）工作完毕要关闭好电源，进行清扫工作。

3、成形磨床的维护方法：

　（１）磨削时，要经常保持机床的清洁，不要沾有灰尘、污垢等；

　（２）使用时，应按说明书规定经常加以润滑油润滑。

　（３）露在外面的滑动表面与转动装置，应防止有灰尘沾污，并要经常擦干净及涂上润滑油，以防止生锈。

　（４）在工作台上调整尾座、头架位置时，必须先将台面及接缝出的磨屑、砂粒等清除干净，并涂一层润滑油，然后再进行调整。

　（５）机床在工作时，应经常机床的各部件工作状况，工作是否正常，如主轴轴承发热，应立即停机检查。

　（６）必须经常对各附件进行定期保养维护。

　（７）对机床的使用的夹具应妥善管理，并要及时检查其完好性。

　（８）在工作时，严禁将工具、量具放在工作台上，更不能用锤敲击机床以及固定在机床上的工件，以防影响机床的加工精度。

　（９）机床和夹具及附件等，在工作一段时间后，一定要做定期检修。

　（１０）在使用成形磨床时，最好呀爱恒温情况下使用，切不能在温差较大的环境下使用，以免影响加工效果，如砂轮在太冷的环境下工作时，若磨削深度较大，回产生热量而使砂轮易于崩裂。

七、铣床的使用

１、对铣床的简单认识：（定义/功能/发展史/分类）

铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。

铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。
最早的铣床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铣床；为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于1862年创制了第一台万能铣床，这是升降台铣床的雏形；1884年前后又出现了龙门铣床；二十世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-决速”或“决速-进给”的自动转换。
1950年以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率。
铣床种类很多，一般是按布局形式和适用范围加以区分，主要的有升降台铣床、龙门铣床、单柱铣床和单臂铣床、仪表铣床、工具铣床等。
升降台铣床有万能式、卧式和立式几种，主要用于加工中小型零件，应用最广；龙门铣床包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床，均用于加工大型零件；单柱铣床的水平铣头可沿立柱导轨移动，工作台作纵向进给；单臂铣床的立铣头可沿悬臂导轨水平移动，悬臂也可沿立柱导轨调整高度。单柱铣床和单臂铣床均用于加工大型零件。
仪表铣床是一种小型的升降台铣床，用于加工仪器仪表和其他小型零件；工具铣床主要用于模具和工具制造，配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件，还可进行钻削、镗削和插削等加工。其他铣床还有键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等，它们都是为加工相应的工件而制造的专用铣床。
另外，按控制方式，铣床又可分为仿形铣床、程序控制铣床和数控铣床等。

2、万能铣床使用注意事项：
（1）操作前准备：
① 将机器的工作台面清理干净。检查电源总开关是否开启。
② 根据工件大小选择好的刀具及夹具坚固好，并选择好转速和转向。检查工作物是否夹紧。
③ 车轨润滑油是否满足要求。
（2）操作步骤：
① 将“绿色”起动按钮按下，使主轴运转。
② 按下“红色”按钮，主轴停止。
（3）异常处理：
① 操作中发生异常情形应按下“红色”按钮或切断电源。
② 若发现自动走刀失灵，应停车，请有开人员检查。
（4）注意事项：
① 非操作人员不得私自启动、操作机床。

② 严禁戴手套作业，必要时戴好防护眼镜

③ 装夹工具、刀具、工件必须牢固可靠，不得有松动的现象，并且为保持工作件的精密度，需要用仪表来测量工作台夹具的平衡。
④ 在紧固、调整、变速、测量工件及上下工件、刀具工作时，必须停车进行。
⑤ 切削中，头、手不得接近铣削面；取卸工作时，必须移开刀具后进行。
⑥ 正在走刀时，不准停车，吃刀不能过猛，机器运转时严禁打变速档，不准突然改变进刀速度。
⑦ 拆装立铣刀时，台面须垫木板，禁止用手去托刀盘。
⑧ 消除铁屑时，只准许用毛刷。
（5）清洁保养：
① 工作完毕后，及时清理导轨及机台上的垃圾、废料。