第1章 模具鉗工的基礎知識和常用設備

1.1 模具與模具應用

1.1.1 模具簡介

模具是利用不同加工手段將金屬、塑料、橡膠、陶瓷等毛坯加工成所需要的具有一定幾何形狀和尺寸精度的制件的工藝裝備。在工業化生產中，很多制件都是模具成型的。

由于模具加工成型利用材料的流動、變形來獲得所需形狀和尺寸的制件，因此可實現少切屑、無切屑加工生產，節約了原材料（材料利用率達90%）和工時，降低了加工成本。

模具是一種高效率的工藝裝備，利用模具進行各種材料制件的成型，操作簡單，可實現高速度的大批量生產或自動化生產，并能在大批量的生產條件下穩定地保證制件的質量。因此，在現代工業生產中，模具的應用日益廣泛，同時模具工業的水平和發展狀況已被認為是衡量一個國家加工工藝水平的重要標志之一。

模具屬于精密機械產品，因為它主要由各種零件和機構組成，如成型工作零件（凸模、凹模）、導向零件（導柱、導套等）、支承零件（模座等）、定位零件、輔助零件、送料機構、抽芯機構、推（頂）料（件）機構、檢測與安全機構等。

為提高模具的質量、性能、精度和生產效率，縮短制造周期，其零部件（又稱模具組合），多由標準零部件組成，所以，模具應屬于標準化程度較高的產品。一副中、小沖模或塑料注射模，其構成標準零部件可占90%，其工時節約率可達25%～45%。

1.1.2 模具的功能及應用

在現代產品生產中，模具由于其加工效率高、制件的互換性好、節約原材料等優點，得到廣泛的應用。

現代工業產品的零件或制件，廣泛采用了冷沖壓成型、鍛造成型、壓鑄成型、擠壓成型、塑料注射成型或其他成型工藝加工方法和成型模具相配套，經單工序或多道成型工序（復合工序）來完成制件的成型，使材料或坯料成型加工成為符合產品技術要求的零件，或成為精加工前的半成品。例如，汽車覆蓋件需采用多副模具，進行落料、沖孔、拉深、翻邊、彎曲、切邊、修邊、整形等多道工序，才能成型為合格零件；電視機外殼、洗衣機內筒則采用注射方法，經一次注射成型為合格零件；發動機的曲軸、連桿采用鍛造成型模具，經滾鍛和模鍛等成型加工方法，成為精密機械加工前的半成品坯件。

高精度、高效率、長壽命的沖模、塑料注射成型模具，可連續成型加工幾十萬件甚至幾百萬件產品零件。例如一副硬質合金沖裁模具，可沖壓硅鋼片零件（E形件、電機定轉子片）上億件，這類模具稱為大批量生產用模具。

適用于多品種、小批量或產品試制的模具有組合沖模、快換沖模、疊重沖模、低熔點合金成型模具等，它們在現代加工中具有重要的經濟價值，這類模具稱為通用經濟模具。

電子、計算機、現代通信器材與設備、電器、儀器與儀表等工業產品的元器件或零部件越來越趨于微型化、精密化，其零件結構設計中的槽、縫、孔尺寸要求在0.3mm以下，對批量生產中所用的模具要求很高。例如高壓開關中的多觸點零件，寬度僅為10mm，卻需要落料、沖孔、沖槽、彎曲、三層疊壓等工序，而模具需設計為70工位的精密級進沖模。又例如手機中的零件尺寸極其微小，對模具的要求更高。這類微型沖件用的模具已成為高技術模具或專利型模具。而加工大型制件（如轎車覆蓋件）所用的大型模具（重量在10噸以上），我們現在已經可以制造。

隨著現代化工業和科學技術的發展，模具的應用越來越廣泛，其適用性也越來越強，它已成為工業化國家制造工業水平的標志和獨立的基礎工業體系。