一起來認識振動摩擦焊接模具及其他模具

一起來認識振動摩擦焊接模具

　　振動摩擦焊接模具也是模具的一種
，通常的模具是在衝裁
、成形衝壓
、模鍛、冷鐓
、擠壓、粉末冶金件壓製、壓力鑄造
，以及工程塑料
、橡膠、陶瓷等製品的壓塑、注塑、hanjiedechengxingjiagongzhong

，yongyizaiwailizuoyongxiashipiliaochengweiyoutedingxingzhuanghechicundezhijiandegongju。zhendongmocahanjiemojushijiangkeliaogudingzaishangxiamojuqiangtizhong，tongguozhendongmocashideshangxiaketirongronghanjiedegongju。

　　振動摩擦焊接模具與普通模具一樣，一般分為兩個部分：動模和定模，或凸模和凹模，它們可分可合。分開時裝入坯料或取出製件，合攏時使製件與坯料分離或成形。在衝裁、成形衝壓
、模鍛、冷鐓
、壓製和壓塑過程中
，分離或成形所需的外力通過模具施加在坯料上；在擠壓、壓鑄和注塑過程中，外力則由氣壓、柱塞
、衝頭等施加在坯料上，模具承受的是坯料的脹力。

　　模具具有特定的輪廓或內腔形狀
，具有刃口的輪廓形狀可以使坯料按輪廓線形狀發生分離


，即進行衝裁；內腔形狀可以使坯料獲得相應的立體形狀。（補充一句，國外把模具分兩類：MOLD和DIE。MOLD意思是“模子
，模腔”，指塑模、鑄造模一類的；DIE意思是“金屬模子,印模”
，指衝模、鍛模一類的。分別很簡單：一種是把材料加熱熔融後灌入模腔，一種是用外力把材料壓成所需的形狀。） 

　　模具除其本身外，還需要模座
、模架
、導向裝置和製件項出裝置等
，這些部件一般都是製成通用型，以適用於一定範圍的不同模具。 

　　模具的應用極為廣泛，大量生產的機電產品
，如汽車、自行車、縫紉機
、照相機、電機
、電器
、儀表等，以及日用器具的製造都應用大量模具。 

　　模具基本上是單件生產的，其形狀複雜，對結構強度、剛度、表麵硬度
、表麵粗糙度和加工精度都有很高的要求

，所以模具生產需要有很高的技術水平。模具的及時供應及其質量
，直接影響產品的質量、成本和新產品研製。因此，模具生產的水平是機械製造水平的重要標誌之一。 

　　加工金屬的模具按所采用的加工工藝分類
，常用的有：衝壓模，包括衝裁模、彎曲模、拉深模、翻孔模
、縮孔模、起伏模

、脹形模、整形模等；鍛模

，包括模鍛用鍛模、鐓鍛模等
；以及擠壓模和壓鑄模。用於加工非金屬和粉末冶金的模具，則按加工對象命名和分類，有塑料模、橡膠模和粉末冶金模等。 

　　衝(chong)壓(ya)模(mo)是(shi)用(yong)於(yu)板(ban)料(liao)衝(chong)壓(ya)成(cheng)形(xing)和(he)分(fen)離(li)的(de)模(mo)具(ju)。成(cheng)形(xing)用(yong)的(de)模(mo)具(ju)有(you)型(xing)腔(qiang)
，分(fen)離(li)用(yong)的(de)模(mo)具(ju)有(you)刃(ren)口(kou)。最(zui)常(chang)用(yong)的(de)衝(chong)壓(ya)模(mo)隻(zhi)有(you)一(yi)個(ge)工(gong)位(wei)
，完(wan)成(cheng)一(yi)道(dao)生(sheng)產(chan)工(gong)序(xu)。這(zhe)種(zhong)模(mo)具(ju)應(ying)用(yong)普(pu)遍(bian)，結(jie)構(gou)簡(jian)單(dan)，製(zhi)造(zao)容(rong)易(yi)
，但(dan)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)低(di)。為(wei)提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)率(lv)
，可(ke)將(jiang)多(duo)道(dao)衝(chong)壓(ya)工(gong)序(xu)
，如(ru)落(luo)料(liao)
、拉深
、衝孔、切邊等安排在一個模具上
，使坯料在一個工位上完成多道衝壓工序，這種模具稱為複合模。 

　　另有將落料
、彎曲
、拉深
、衝(chong)孔(kong)和(he)切(qie)邊(bian)等(deng)多(duo)工(gong)序(xu)安(an)排(pai)在(zai)一(yi)個(ge)模(mo)具(ju)的(de)不(bu)同(tong)工(gong)位(wei)上(shang)，在(zai)衝(chong)壓(ya)過(guo)程(cheng)中(zhong)坯(pi)料(liao)依(yi)次(ci)通(tong)過(guo)多(duo)工(gong)位(wei)被(bei)連(lian)續(xu)衝(chong)壓(ya)成(cheng)形(xing)
，至(zhi)最(zui)後(hou)工(gong)位(wei)成(cheng)為(wei)製(zhi)件(jian)

，這(zhe)種(zhong)模(mo)具(ju)稱(cheng)為(wei)級(ji)進(jin)模(mo)，又(you)稱(cheng)連(lian)續(xu)模(mo)。 

　　衝壓模的特點是：精度高，尺寸準確
，有些衝裁模的凸模與凹模的間隙近於0；衝壓速度快
，每分鍾可衝壓數十次至上千次；模具壽命長
，有些矽鋼片衝裁模壽命在幾百萬次以上。 

　　煆(duan)模(mo)是(shi)用(yong)於(yu)熱(re)態(tai)金(jin)屬(shu)模(mo)鍛(duan)成(cheng)形(xing)的(de)模(mo)具(ju)。模(mo)鍛(duan)時(shi)，坯(pi)料(liao)往(wang)往(wang)經(jing)過(guo)多(duo)次(ci)變(bian)形(xing)才(cai)能(neng)製(zhi)成(cheng)鍛(duan)件(jian)
，這(zhe)就(jiu)需(xu)要(yao)在(zai)一(yi)個(ge)模(mo)塊(kuai)上(shang)刻(ke)有(you)幾(ji)個(ge)型(xing)腔(qiang)。金(jin)屬(shu)依(yi)次(ci)送(song)至(zhi)各(ge)個(ge)型(xing)腔(qiang)，並(bing)在(zai)型(xing)腔(qiang)內(nei)塑(su)性(xing)流(liu)動(dong)
，最(zui)後(hou)充(chong)滿(man)型(xing)腔(qiang)

，製(zhi)成(cheng)鍛(duan)件(jian)。在(zai)模(mo)鍛(duan)成(cheng)形(xing)中(zhong)
，坯(pi)料(liao)很(hen)難(nan)與(yu)終(zhong)鍛(duan)時(shi)的(de)型(xing)腔(qiang)體(ti)積(ji)相(xiang)等(deng)，為(wei)了(le)避(bi)免(mian)廢(fei)品(pin)
，常(chang)選(xuan)用(yong)稍(shao)大(da)一(yi)些(xie)的(de)坯(pi)料(liao)。為(wei)此(ci)，在(zai)終(zhong)鍛(duan)模(mo)的(de)上(shang)、下模分界麵的型腔四周設有飛邊槽，以存貯多餘的金屬，成形後將飛邊切去。 

　　鍛模的技術特點是：有多個形式複雜的型腔；工作條件惡劣
，1000℃以上熾紅的鋼在模具型腔內變形和流動衝刷；模具要承受鍛錘的高速衝擊或重負載的壓下；在使用過程中常處於急冷
、急熱和冷熱交變狀態。因此
，模具材料應具有很高的強度、韌性和耐磨性。熱鍛時還須有較高的溫度強度和硬度，並經過強韌化熱處理。 

　　jiyamoshiyongyujiangjinshujiyachengxingdemoju。zhengjiyamoyouyigejingzhideaomohefangzhipiliaodejiyatong

，yijiduipiliaoshijiayalidechongtou。fanjiyamodejiyatongweiaomo，chongtouweitumo。youyujinshuxuyaozaihendadeyaqiangxiacainengcongaomojichuchengxing，yinci

，jiyatonghefanjiyadeaomoxuyaoyouhengaodeqiangdu，guchangcaiyongduocengyuyinglizuhejiegou。chongtouhetumodegongzuochangduyiduan，bimianzaigaodeyayinglixiafashengbuwenhewanqu。 

　　壓鑄模是安裝在壓鑄機上的，能夠將液態金屬在高壓下注入型腔，並保壓至金屬凝固
、成形的模具。它主要用於鋁、鋅
、銅件
，也可用於鋼件。壓鑄模的結構與塑料注射模類似，它由動模與定模構成型腔，用型芯做鑄件的孔腔。金屬在型腔內冷卻
、凝固後抽出型芯


，分開模具。 

　　壓鑄件一般壁薄中空，有眾多台、筋，形狀結構複雜，表麵較光潔。由於金屬在熔融的高溫下成形，因此壓鑄模需要采用耐高溫的材料製造。 

　　塑su料liao模mo是shi用yong於yu塑su料liao成cheng形xing的de模mo具ju。隨sui著zhe塑su料liao工gong業ye的de發fa展zhan，塑su料liao模mo需xu求qiu量liang日ri益yi增zeng多duo，其qi產chan量liang已yi占zhan各ge類lei模mo具ju產chan量liang的de首shou位wei。常chang用yong的de塑su料liao模mo有you注zhu射she模mo、壓塑模和擠塑模等。 

　　塑料模工作時，所承受的壓力、溫wen度du都dou不bu高gao
，但dan製zhi件jian數shu量liang很hen大da，表biao麵mian要yao求qiu特te別bie光guang潔jie。為wei此ci，模mo具ju材cai料liao可ke選xuan用yong預yu淬cui硬ying鋼gang
，即ji先xian對dui模mo具ju進jin行xing熱re處chu理li，達da到dao一yi定ding硬ying度du後hou再zai進jin行xing切qie削xue加jia工gong，以yi防fang止zhi熱re處chu理li後hou變bian形xing，最zui後hou再zai進jin行xing拋pao磨mo加jia工gong
，以yi提ti高gao表biao麵mian質zhi量liang。 

　　橡膠模是主要用於輪胎
、汽車蓄電池殼、鞋底等橡膠產品成形的模具。一般是將橡膠材料夾入模具內，經蒸汽加熱成形，也有與塑料注射模相似的橡膠注射模。 

　　粉末冶金模是將固體金屬粉末壓製成形的模具。工作時，將金屬粉末定量地倒入下模，然後上模壓下

、閉合、成形，再用頂料裝置頂出預製坯，並送入燒結爐內燒結，遂製成粉末冶金零件。 

　　一般粉末冶金件的空隙很大

，占總體積的15％左右
，成形壓力不大
，模具結構較簡單，精度、表麵粗糙度要求一般，所以對模具無特殊要求。為了減少空隙、提高密度和強度，對燒結後的坯件，再進行一次熱鍛，通稱粉末鍛造
，所用的模具與模鍛模相似。 

　　由於模具是進行成型加工的工具
，所以要求表麵光潔、結構合理、生產效率高、易於自動化；並且還要製造容易、壽命高
、成本低；另外還要考慮到設計符合工藝需要，經濟合理等。 

　　模具結構設計和參數選擇須考慮剛性
、導向性、卸料機構
、定位方法
、間隙大小等因素
，模具上的易損件應容易更換。對於塑料模和壓鑄模，還要考慮合理的澆注係統、熔融塑料或金屬流動狀態，以及進入型腔的位置與方向。為了提高生產率
、減少流道澆注損失
，可采用多型腔模具
，即在一模具內能同時完成多個相同或不同的製品。 

　　模具的生產一般為單件、小批生產，在製造要求嚴格。因此多采用精密的加工設備和測量裝置。按結構特點
，模具一般分為平麵的衝裁模和具有空間的型腔模。 

　　平麵衝裁模可用電火花加工初成形，再用成形磨削
、坐zuo標biao磨mo削xue等deng方fang法fa進jin一yi步bu提ti高gao精jing度du。坐zuo標biao磨mo床chuang一yi般ban用yong於yu模mo具ju的de精jing密mi定ding位wei
，以yi保bao證zheng精jing密mi孔kong徑jing和he孔kong距ju。也ye可ke用yong計ji算suan機ji數shu控kong連lian續xu軌gui跡ji坐zuo標biao磨mo床chuang，磨mo削xue任ren何he曲qu線xian形xing狀zhuang的de凸tu模mo和he凹ao模mo。 

　　型腔模主要用於立體形狀工件的成形，因此在長
、寬、高三個方向都有尺寸要求，形狀複雜
，製造難度較大。象冷擠壓模、壓鑄模、粉末冶金模、塑料模、橡膠模等都屬於型腔模，型腔模多用仿形銑床加工、電火花加工和電解加工。將仿形銑加工與數控聯合應用，和在電火花加工中增加三向平動頭裝置，都可提高型腔的加工質量。 

　　計算機數控多軸銑床、坐標磨削和加工中心機床，是型腔模加工的重要設備。型腔的表麵研磨和拋光一般采用電動或風動工具
，配以各種研磨
、拋光輪和研磨膏粉，或采用超聲波研磨
、擠壓珩磨
、化學拋光等方法。三坐標測量機和光學投影比較儀是模具製造中常用的精密測量設備。

　　模具是精密工具

，價格昂貴，必須盡量提高使用壽命。模具的正常失效形式主要有磨損、塌陷斷裂、粘合等，不同用途的模具失效形式也各不相同。提高模具壽命的途徑主要是根據應用條件
，合理選用模具鋼和確定熱處理規範。 

　　選用在使用溫度下強度高的材料可防止塌陷；提高模具硬度可以減少磨損率；較高的韌性和抗疲勞性能
，以及消除電加工的硬化層及加工殘餘應力
，可以阻礙裂紋的產生和發展，防止裂斷。 

　　表麵處理
、潤(run)滑(hua)和(he)選(xuan)用(yong)抗(kang)粘(zhan)合(he)性(xing)能(neng)好(hao)的(de)模(mo)具(ju)材(cai)料(liao)
，是(shi)延(yan)長(chang)模(mo)具(ju)壽(shou)命(ming)的(de)重(zhong)要(yao)措(cuo)施(shi)。模(mo)具(ju)工(gong)作(zuo)表(biao)麵(mian)和(he)基(ji)體(ti)的(de)要(yao)求(qiu)差(cha)異(yi)很(hen)大(da)

，很(hen)難(nan)用(yong)一(yi)種(zhong)材(cai)料(liao)完(wan)全(quan)合(he)理(li)地(di)滿(man)足(zu)，但(dan)可(ke)以(yi)在(zai)工(gong)作(zuo)部(bu)位(wei)用(yong)鑲(xiang)塊(kuai)
、堆焊
、噴鍍和局部強化的辦法提高其綜合性能。此外

，合理的操作使用，是消除非正常失效
、減緩正常失效的另一途徑。