第1章 模具钳工的基础知识和常用设备

1.1 模具与模具应用

1.1.1 模具简介

模具是利用不同加工手段将金属、塑料、橡胶、陶瓷等毛坯加工成所需要的具有一定几何形状和尺寸精度的制件的工艺装备。在工业化生产中，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动、变形来获得所需形状和尺寸的制件，因此可实现少切屑、无切屑加工生产，节约了原材料（材料利用率达90%）和工时，降低了加工成本。

模具是一种高效率的工艺装备，利用模具进行各种材料制件的成型，操作简单，可实现高速度的大批量生产或自动化生产，并能在大批量的生产条件下稳定地保证制件的质量。因此，在现代工业生产中，模具的应用日益广泛，同时模具工业的水平和发展状况已被认为是衡量一个国家加工工艺水平的重要标志之一。

模具属于精密机械产品，因为它主要由各种零件和机构组成，如成型工作零件（凸模、凹模）、导向零件（导柱、导套等）、支承零件（模座等）、定位零件、辅助零件、送料机构、抽芯机构、推（顶）料（件）机构、检测与安全机构等。

为提高模具的质量、性能、精度和生产效率，缩短制造周期，其零部件（又称模具组合），多由标准零部件组成，所以，模具应属于标准化程度较高的产品。一副中、小冲模或塑料注射模，其构成标准零部件可占90%，其工时节约率可达25%～45%。

1.1.2 模具的功能及应用

在现代产品生产中，模具由于其加工效率高、制件的互换性好、节约原材料等优点，得到广泛的应用。

现代工业产品的零件或制件，广泛采用了冷冲压成型、锻造成型、压铸成型、挤压成型、塑料注射成型或其他成型工艺加工方法和成型模具相配套，经单工序或多道成型工序（复合工序）来完成制件的成型，使材料或坯料成型加工成为符合产品技术要求的零件，或成为精加工前的半成品。例如，汽车覆盖件需采用多副模具，进行落料、冲孔、拉深、翻边、弯曲、切边、修边、整形等多道工序，才能成型为合格零件；电视机外壳、洗衣机内筒则采用注射方法，经一次注射成型为合格零件；发动机的曲轴、连杆采用锻造成型模具，经滚锻和模锻等成型加工方法，成为精密机械加工前的半成品坯件。

高精度、高效率、长寿命的冲模、塑料注射成型模具，可连续成型加工几十万件甚至几百万件产品零件。例如一副硬质合金冲裁模具，可冲压硅钢片零件（E形件、电机定转子片）上亿件，这类模具称为大批量生产用模具。

适用于多品种、小批量或产品试制的模具有组合冲模、快换冲模、叠重冲模、低熔点合金成型模具等，它们在现代加工中具有重要的经济价值，这类模具称为通用经济模具。

电子、计算机、现代通信器材与设备、电器、仪器与仪表等工业产品的元器件或零部件越来越趋于微型化、精密化，其零件结构设计中的槽、缝、孔尺寸要求在0.3mm以下，对批量生产中所用的模具要求很高。例如高压开关中的多触点零件，宽度仅为10mm，却需要落料、冲孔、冲槽、弯曲、三层叠压等工序，而模具需设计为70工位的精密级进冲模。又例如手机中的零件尺寸极其微小，对模具的要求更高。这类微型冲件用的模具已成为高技术模具或专利型模具。而加工大型制件（如轿车覆盖件）所用的大型模具（重量在10吨以上），我们现在已经可以制造。

随着现代化工业和科学技术的发展，模具的应用越来越广泛，其适用性也越来越强，它已成为工业化国家制造工业水平的标志和独立的基础工业体系。