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1 绪论 1.1 成型技术概论 成型是利用安装在成型设备（主要是成型机）上的模具对材料施加成型，使其产生分离或塑性变形从而获得所需零件（俗称成型件或冲件）的一种成型加工方法。成型工艺与模具、成型设备和成型材料构成成型加工的三要素。成型是一种先进的金属加工方法，在国民经济的加工工业中占有重要的地位。与机械加工及塑性加工和其它方法相比，成型加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点，主要表现如下[1]： copyright paper51.com (1) 成型一般没有切削碎料产生，材料的消耗较少利用率高，一般为70%～85%，易实现机械化和自动化； 内容来自www.paper51.com (2) 在形状和尺寸精度方面的互换性较好。一般情况下可直接满足装配和使用要求； paper51.com (3) 成型可加工的尺寸范围大、形状复杂的零件，而这些零件用其它方法是不可能或很难得到的，如薄壳件； 内容来自论文无忧网 www.paper51.com (4) 被加工的金属在成型加工过程中产生加工硬化，金属内部组织得到改善，机械强度有所提高，所以成型件刚度强度较好； http://www.paper51.com (5) 成型时由模具保证了成型件的尺寸与形状精度，且一般不破坏成型材料的表面质量，而模具的寿命一般较长，所以成型件的质量稳定，互换性好，具有“一模一样”的特征； 内容来自论文无忧网 www.paper51.com (6) 在大量生产的条件下，产品的成本低，经济效益较高； paper51.com (7) 成型过程能耗较低。 paper51.com 由此可见成型制得的零件具有表面质量好重最轻成本低的优点。所以成型在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多的采用成型方法加工产品零件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工业等行业。在这些工业部门中，成型件所占的比重相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造、铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻刚度好的成型件所代替。有些机械设备往往以成型件所占比例的大小作为评价结构是否先进的指标之一[2]。 paper51.com 工业发达国家对冷成型生产工工艺的发展是很重视的.不少国家(如美国、日本等)模具工业产值己超过机床工业。从这些国家钢材构成可以看出冷成型的发展趋势。钢带和钢板占全部品种的67%，充分说明成型这种加工方法己成为现代工业生产的重要手段和发展方向。 copyright paper51.com 成型技术的发展特征是： paper51.com (1)成型成形科学化、数字化和可控化； 内容来自www.paper51.com (2)突出“精、省、净“三大优势； copyright paper51.com (3)成型成形可以实现全过程控制； 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
(4)产品从设计开始即进入控制，考虑工艺； http://www.paper51.com
(5)成型生产的灵活性和柔性。 paper51.com 1.2我国模具技术的发展趋势 paper51.com 当前，我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种情况下，用户对模具制造的要求是交货期短、精度高、质理好、价格低。因此，模具工业的发展的趋势是非常明显的。 内容来自www.paper51.com （1）模具产品发展将大型化精密化 copyright paper51.com
模具产品成形零件的日渐大型化，以及由于高效率生产要求的一模多腔(如塑封模已达 到一模几百腔)使模具日趋大型化。随着零件微型化，以及模具结构发展的要求(如多工位级进模工位数的增加，其步距精 度的提高)精密模具精度已由原来的5μm提高到2～3μm，今后有些模具加工精度公差要求 在1μm以下，这就要求发展超精加工。 copyright paper51.com
（2）多功能复合模具将进一步发展 http://www.paper51.com 新型多功能复合具是在多工位级进模基础上开发出来的。一套多功能模具除了成型成形零件外，还可担负转位、叠压、攻丝、铆接、锁紧等组装任务。通过这种多劝能模具生产 出来的不再是单个零件，而是成批的组件。如触头与支座的组件，各种小型电机、电器及仪表的铁芯组件等。 paper51.com
（3）热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
由于采用热流道技术的模具可提高制作的生产率和质量，并能大幅度节省制作的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。国外热流道模具已有一半用上了热 流道技术，有的厂甚至已达80%以上，效果十分明显。国内近几年已开始推广应用，但总体还达不到10%，个别企业已达到20%-30%。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。 paper51.com （4）气体辅助注射模具和适应高压注射成形等工艺的模具将积极发展 paper51.com
气体辅助注射成形是一种塑料成形的新工艺，它具有注射成型低、制品翘曲变形少、表面好以及易于成形壁厚差异较大的制品等优点，可在保证产品质量的前提下，大幅度降低 成本。国外，已经较成熟。国内目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成形包括塑料熔体注射和气体(一般均采用氮气)注射成形两面部份，比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且气体辅助注射常用于较复杂的大型制品，模具设计和 控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。 为了确保塑料件精度，将继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具。在注射成形中，影响成型件精度的最大因素是成型收缩，高压注射成型可强制树 脂收缩率，增加塑件尺寸的稳定性。模具要求刚性好、耐高压。特别是精密模具的型腔应淬火，浇口密封性好，模具能准确控制。注射压缩成型技术，是在模具预先半开模状态或者在 锁模力保持中压或低压，模具在设定的打开量下，注射溶融树脂，然后以最大的锁模力进行压缩成型，其效果是：(1)成型件局部内应力小；(2)可得到缩孔少的厚壁成型件；(3)对于 塑件狭窄的部件也可注入树脂；(4)用小注射力能得到优良制品。该类模具的理想结构是：(1) 注射时树脂以低的流动阻力迅速充填型腔；(2)充填完后能立即遮断浇口部；(3)压缩作用应 仅限于型腔部。 http://www.paper51.com |