模具材料范文1
关键词：锁具；板金；模具；材料
1 锁具钣金的设计要求
1.1 锁具钣金模具材料的使用性能 ①强度。强度是表征材料变形抗力和断裂抗力的性能指标。冷作锁具钣金模具的设计和使用，必须保证其具有足够的强度，以防止锁具钣金模具的变形、破裂和折断。高强度的获得，主要通过适当的热处理工艺。②硬度。锁具钣金模具零件硬度的高低，对锁具钣金模具的使用寿命影响很大，因此也是锁具钣金模具设计的重要指标。③韧性。韧性是材料在冲击载荷作用下抵抗产生裂纹的一个特性，是锁具钣金模具钢的一种重要性能指标。对韧性的具体要求，应根据锁具钣金模具的工作条件考虑。对冲击载荷较大，受偏心弯曲载荷或应力集中等的锁具钣金模具，都需要足够的韧性。④耐磨性。耐磨性除影响锁具钣金模具寿命外，还影响产品的尺寸精度和表面粗糙度。一般锁具钣金模具材料的硬度要求，应高于坯料硬度的30％～50％，锁具钣金模具材料的金相组织要求，为基体上分布着细小、弥散的细颗粒状碳化物的下贝氏体或回火马氏体。⑤抗疲劳性。抗疲劳力是反映材料在交变载荷作用下，抵抗疲劳破坏的性能指标。根据不同的应用场合，分为疲劳强度、疲劳裂纹萌生力、疲劳裂纹扩展抗力、小能量多冲抗力等。⑥热稳定性。热稳定性表示锁具钣金模具在使用过程中，工作部位因受热而保持组织和性能稳定的能力。对于高速冲裁或剧烈摩擦磨损的冷作锁具钣金模具，宜选择一些具有二次硬化能力的高合金钢。
1.2 锁具钣金模具材料的工艺性能 ①锻造工艺性能。②切削加工工艺性能。③热处理工艺性能。热处理工艺的好坏，对锁具钣金模具质量有较大影响。一般要求热处理变形小，淬火温度范围宽，过热敏感性小，脱碳敏感性低，特别要有较大的淬硬性和淬透性。淬硬性，保证了锁具钣金模具的硬度和耐磨性；淬透性，保证了大尺寸模具的强韧性及断面性能的均匀性。
2 锁具钣金模具材料的种类及特性
2.1 碳素工具钢 碳素工具钢的含碳量在0.7%~1.3%范围内，价格便宜，原材料来源方便，加工性能好，热处理后可以得到高硬度和高耐磨性，用于制作尺寸不大、形状简单、受轻负荷的锁具钣金模具零件。t10a是最常用的钢材，是性能较好的代表性碳素工具钢，耐磨性也较高，经适当热处理可得到较高强度和一定韧性，合适制作要求耐磨性较高而承受冲击载荷较小的锁具钣金模具。t8a淬透性、韧性等均优于t10a，耐磨性也较高，适合制作小型拉伸、挤压模。
2.2 低合金工具钢 低合金工具钢，是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。这样可以降低淬火冷却速度，减少热应力和组织应力，减少淬火变形及开裂倾向，钢的淬透性也明显提高。用于制造锁具钣金模具的低合金钢有crwmn、9mn2v、9sicr、9crwmn、9mn27crsimnmov(代号ch-1)、6crnimnsimov(代号gd)等。
2.3 高碳高铬冷作锁具钣金模具钢 高碳高铬冷作锁具钣金模具钢包括cr12、cr12mov、cr12mo1v1（代号d2），具有高硬度、高强度、高耐磨性、易淬透、稳定性高、抗压强度高及淬火变形小等优点。高碳高铬钢经锻造后的毛坯硬度较高（大约在550hb左右），内应力较大，在室温下长期停留会发生开裂报废，为消除内应力，降低硬度，改善切削加工性能，必须进行退火处理。
2.4 高速钢 高速钢具有很高的硬度、抗压强度和耐磨性，采用低温淬火、快速加热等工艺措施，可以有效地改善其韧性。因此，高速钢越来越多地应用于要求重载荷、高寿命的冷作锁具钣金模具。钨钼系高速钢，因其含碳化物分布较均匀，颗粒细小其抗弯强度与塑性、冲击韧性等都相对较高，而硬度与二次硬化能力都得以保持。
2.5 硬质合金 硬质合金具有高的硬度、高的抗压强度和高的耐磨性，所以用其制作的锁具钣金模具坚固耐用，且制品表面质量好，故适用于大批量生产，主要用来制作多工位级进模，大直径拉深凹模镶块。缺点是脆性大，加工困难，不能锻造及热处理，且成本高，致使其应用受限制。
2.6 钢结硬质合金 钢结硬质合金是以难熔金属碳化物为硬质相，以合金为粘结剂，用粉末冶金方法生产的一种新型锁具钣金模具材料，具有硬质合金的高硬度、高耐磨性和高抗压强度，又具有钢的可加工性和热处理性。
3 锁具钣金模具材料的选用
锁具钣金模具材料的选用，不仅关系到锁具钣金模具的使用寿命，而且也直接影响到锁具钣金模具的制造成本，因此是锁具钣金模具设计中的一项重要工作。在冲压过程中，选择锁具钣金模具材料应遵循如下原则：①根据锁具钣金模具种类及其工作条件，选用材料要满足使用要求，应具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐冲击、耐疲劳性等；②根据冲压材料和冲压件生产批量选用材料；③满足加工要求，应具有良好的加工工艺性能，便于切削加工，淬透性好、热处理变形小；④满足 经济 性的要求。
4 总结
影响锁具钣金模具使用寿命的重要因素是和材料的化学成分及其材料的强度、韧性、耐磨性、热稳定性等有关，因而，应力求按照锁具钣金模具的服役条件、性能要求与实际生产需要，合理选择高质量的钢材并实施热处理工艺，提高锁具钣金模具的使用寿命。
参考 文献 ：
[1]康俊远.锁具钣金模具工程材料[m].北京:北京理工大学出版社，2008．
[2]张清辉.锁具钣金模具材料及表面处理[m].北京: 电子 工业 出版社，2005.
[3]曾珊琪，丁毅.锁具钣金模具寿命与失效[m].北京:化学工业出版社，2005．
模具材料范文2
关键词：模具材料；热处理；模具教学；应用
Abstract: die is a kind of important processing technology and equipment, is the national economy each industrial sector development the important basis of the one. Along with the development of the industrial production of industrial products, shape, quantity, quality and demand more and more. In order to make students more profound understanding of mould knowledge, this paper will die material and heat treatment in the mold the teaching application provides a brief explored.
Key words: advanced materials; Heat treatment; Mould teaching; application
中图分类号：TG76文献标识码：A文章编号：
1.模具材料与热处理教学现状分析
《模具材料与热处理》是职业院校模具设计与制造专业的一门主干专业课程，同时也是一门专业的基础课程。通过该课程的学习，可以使学生学得有关模具、工程结构以及机械零件等常用的金属材料的理论基础知识和热处理的基础知识，使学生具备基础的根据模具零件的加工条件与失效方式等进行材料的合理选择与使用，并且可以独立的完成模具零件的冷、热加工工艺线路的制定。职业院校（高职或中职）的模具设计与制造专业的毕业生都是在企业一线工作的，毕业生不论是从事模具设计还是模具制造，都必须具备了解模具材料的工艺性能、热处理的基本知识以及一定的材料选择能力。因此，这门课程是培养学生职业与工作能力的一门核心课程，提高《模具材料与热处理》教学质量显得尤为重要。
通过对某省高职院校的《模具材料与热处理》的教学课程、教学效果以及教学内容等进行调查，结果显示了有40%左右的职业院校理论课程教学课时为28-32学时；有50%左右的职业院校理论课程学时为56-64；没有开设或者是与其他课程进行整合的约占10%。课时较少的一般至进行模具材料的基本介绍，课时开设较多是一般是介绍金属材料的性能、金属的基本知识、热处理的基本知识以及模具材料的选择与处理等。理论课程开设较多的职业院校学生对知识的理解及掌握程度要深刻一些，具有较好的教学效果，但是，有大部分的学生还是感觉该课程非常难学。
针对这一调查结果的研究表明了，每个职业院校对《模具材料与热处理》的在职能力培养的重视程度不一，课程教学在32学时以下的，一般都只认为学生只要具备模具材料的相关知识或者认为学生在实际的工作中根本用不到这些知识，即使使用到了企业也会拿出零件所需的制定材料以及热处理的工作流程，职业院校都认为，企业所需生产的零部件材料都是规定的，热处理的流程也是预先制定的，根本不需要变动。教学课程课时在56学时以上的职业院校，认为学生不仅需要模具材料选择以及热处理方面的基础知识，而且更加需要具备机械制造工业所需要的工程材料方面的一般知识，这些知识是学生学习其他课程的基础，也有利于培养学生的创新意识。
2.课程教学改革的实践
2.1采取多元化的教学方法
改进教学方法是提高教学质量与教学效果的重要途径，由于课程内容较为庞杂，教师应积极引导、循序渐进，摒弃传统的填鸭式教学方法，采用启发式、问答式、案例式等多种教学手段来最大限度地激发学生的学习兴趣，增强学生对难点问题的认知能力。帮助学生理出知识脉络，做到杂而不乱。
1）结合专业特点讲授课程内容，特别要重视上好绪论课。绪论课对课程学习至关重要，应给学生讲清课程的性质、目的与作用，解决“为什么学，学什么，怎样学”的问题。2）注意理论联系实际，这首先要求教师本人有丰富的模具材料应用的知识及能力，其次要让学生认识理论与实际的有机联系，要多列举形象生动，贴近企业实际的具体案例来丰富教学内容，如淬透性、淬硬性概念是一个易混淆、难掌握的内容，淬透性和淬硬性，虽然一字之差，但意义却截然不同。以模具工作零件应用案例来进行讲解，使学生易理解这一概念。3）在教学方法上坚持“贯穿主线、突出重点、强调实用”的原则。“贯穿主线”就是要在课堂教学中，以材料的成分、工艺、组织和性能之间的关系这条主线贯穿始终。课程讲授内容围绕这条主线展开，“突出重点”就是对教学内容采用“删繁就简，削枝保干”的方法，删减与核心理论无关的分析推理，促进学生对重点内容的掌握。“强调实用”就是坚持实用性原则，重点培养学生对不同材料的选用和熟悉零件加工工艺过程，为其后续课程的学习奠定基础。
2.2理论、实践教学的有机结合
为培养学生综合应用知识的能力，对模具材料实验的内容和形式作了较大的改革，一是淡化演示性实验，教师结合所讲授内容，运用多媒体技术与网络资源，实现演示性实验教学的形象化和可视化。二是突出应用型实验，根据学院现有实验条件，安排了《金属材料的硬度测定》和《识别冲模用材料》两个实验，让学生正确掌握布氏和洛氏硬度测量方法。模具硬度是主要的技术指标，在生产实际中意义重大。金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系，硬度检测是评价金属力学性能最迅速、最经济、最简单的一种试验方法。通过拆装一副冲模，进行现场教学和实验。让学生了解模具常用材料的种类、性能、选用原则及热处理要求。使学生加深了对课堂所学知识的理解。
2.3采取多样的考核方式
《模具材料与热处理》课程考核应包含期末考试、过程考核和实训考核三个部分，从知识、能力、素质三个方面进行考核，其中期末考试检查学生知识掌握情况，为了便于考核学生分析、归纳、综合解决力学问题的能力，同时也考查学生查阅、收集和利用有关资料的技能，在期末考试时采用“一页开卷”的方式，考试前学生在一张A4纸上独立总结出课程他认为的重点、难点，考试时允许他们带上进行参考。其实这一过程，就是对重点知识进行归纳、提炼和总结的过程，等于把教材读薄了，在教学中也是非常有效的方法之一；过程考核由学生自评和教师考评两部分组成，考查学生学习态度、考勤、练习作业、教学参与度等；实训考核考查学生的试验任务完成数量和质量，知识综合应用能力，分析问题和解决问题能力。
3.模具材料及热处理在模具教学中的应用的保障措施
3.1加强基本技能训练
机械专业的学生毕业后多在生产、管理的第一线工作，所遇到的问题与生产、管理直接相关，要求运用必要的技能及时给以解决，因此加强学生的技能训练显得尤为重要。通过技能训练，学生不但获得感性的、具体的经验，而且还可以提高学习兴趣，实现教学的目标。本课程的实验内容很多，所以要开足实验课，通过具体的实验操作使学生熟悉常见仪器和设备的性能及操作方法，并能使用这些仪器和设备解决具体问题。金属力学性能的学习，要求学生熟悉金属材料的拉伸试验方法、硬度实验方法、冲击韧性实验方法，熟悉各种实验试样的制备，熟练地使用拉伸试验机、硬度计、冲击试验机测定金属的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率、硬度、冲击吸收功等。在热处理教学中，对某种金属材料进行不同的热处理，来确定其成工艺、组织、性能之间的关系。
3.2学会归纳总结
本课程内容庞杂，概念、术语较多，相互间易混淆，不便记忆，理论抽象又难于理解。在教学中，教师要研究各章节知识间的内在逻辑关系，把一个个零碎的知识点归纳串联起来，形成一个完整的知识体系，从而便于学生理解和掌握，提高了教学效果。例如“热处理工艺”这部分的主要内容是整体热处理、表面热处理及化学热处理。化学热处理是通过改变金属和合金工件表层的化学成分、组织和性能的金属热处理，包括渗碳、渗氮、碳氮共渗及氮碳共渗，这四种工艺比较相近，容易混淆。授课时，按照工艺目的、热处理后的性能和应用三个方面进行全面归纳和总结。渗碳工艺，在提高硬度和耐磨性的同时，心部能保持相当高的韧性，可承受冲击载荷，疲劳强度较高，广泛应用机、汽车、机床等设备的重要零件中；渗氮工艺，可形成以氮化物为主的表层，当钢中含有铬、铝、钼等氮化物时，可获得比渗碳层更高的硬度、更高的耐磨、耐蚀和抗疲劳性能。
总结
总之，需要通过一系列的课程改革，使教师在教学过程中能够始终抓住学生，结合课程主线，更好地灌输专业知识，也能够推动学生提高学习主动性，全面深入地掌握课程知识，培养动手实践技能，为以后的专业课程的学习打下坚实的基础。
参考文献
[1]何建平，张锦洲，杨雄.工程材料创新性实验的探索与实践[J].科技资讯， 2006
模具材料范文3
目前我国的经济水平在改革开放以来取得了显著的进步，在机械制造领域也出现了很多新的发展潮流和动态，在此背景之下，社会对于制造业水平的重视程度有了显著的提高，人们对于模具制造技术也有着更高的要求，在这些需求的推动之下，我国的工业发展水平得以不断的提升。
伴随着CAD/CAE/CAM技术在模具行业的逐步推广与深化，并行工程、逆向工程，虚拟技术的大量采用，在理念上广泛地应用到模具快速制造技术当中，这些新技术的引入，使得人们在模具制造领域面临着必须紧跟时展步伐的要求。传统的家庭作坊式的低效率和高成本的模具加工制作已经成为历史。材料成型与控制工程的模具制造技术是机械制造行业的基础技术，在整个行业当中占有重要的地位，由此加深对于该领域的模具制造技术的理论研究与应用，是机械制造行业相关从业人员所要考虑的问题和思考的方向。
1 材料成型与控制工程模具制造技术综述
1.1 材料成型与控制工程的基本概念
材料成型与控制工程主要研究的是如何改变材料的结构、提高材料的性能和改变表面形状，研究材料在热加工过程中受到其它相关工艺因素的影响，是综合材料到产品设计开发一直到产品成型的理论和方法，在现代制造业中占有举足轻重的地位。
材料成型及控制工程是研究热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状过程中的相关工艺因素对材料的影响，解决成型工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法；研究模具设计理论及方法，研究模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题。
材料成型及控制工程专业是我国较多工科院校和职业技术类学校开设的重要专业。该专业培养具备材料科学与工程的理论基础、材料成型加工及其控制工程、模具设计制造等专业知识，能在机械、模具、材料成型加工等领域从事科学研究、应用开发、工艺与设备的设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才和管理人才。该专业分为焊接成型及控制、铸造成型及控制、压力加工及控制、以及模具设计与制造等四个培养模块。鉴于模具在机械制造领域的广泛应用，使得模具制造技术已成为材料成型与控制工程技术中最为重要的技术部分。
1.2 模具及其模具制造技术综述
近些年来我国的模具制造技术已经取得较大程度的进步。在取得进步的同时，塑料模具在我国的发展增长迅速，这主要是源于各行业对于塑料产品的大量需求。根据《2013-2017年中国模具制造行业细分产品产销需求与前景预测分析报告》的调查数据显示，目前我国的塑料模具在整个模具行业当中占据有1/3的比重。由于塑料具有传统金属所不具备的诸多优点，并且伴随着塑料材料和成型技术重大的技术突破，传统的材料在很多领域都被塑料所取代。根据预测，模具市场的整体变化趋势较为平稳，但是塑料模具的发展速度将会明显的优于其他模具，并在整个模具市场中占有的比例将会有所提升。在这一模具行业的变化趋势之下，模具制造技术适应变化的需求是其必然的选择。
1.2.1 材料成型中的模具介绍
模具作为“工业之母”，已成为工业生产最为重要的工艺装备，在工业生产各行业中起着举足轻重的重要作用。模具有塑料模、冲压模、铸造模和锻造模等模具分类，其中塑料模就有注塑模、吸塑模、挤塑模和吹塑模等不同的塑料模具类型。由于工业生产对模具制造及应用的迫切需求，促使很多的高等院校和职业技术类学校都普遍开设了模具制造及相关方面的专业，其中注塑模具往往是该类专业重点培养的专业方向，其实际的应用相当的广泛。
1.2.2 高位数控加工――模具加工的前沿技术
高位数控加工技术的关键是高速主轴及高速进给驱动系统机床，高速加工刀具系统以及基于CAD/CAM自动化数控编程。高位数控加工在模具当中被视为先进前沿技术的关键之一就是采用CAM/CAD集成制造和设计系统，能够进行图形交互的自动化数控编程，该方法具有精确度高，快速度，直观和使用简单的优点。
1.2.3 快速成形与快速制模技术
快速制模技术（快速原型制造技术RPM）诞生于20世纪80年代后期，是基于材料累加形成的一种高新制造技术，被很多人认为是20世纪在制造领域的革命性的突破。快速形成技术是把CAM、CAD、CNC、新材料和精密伺服驱动等技术集合在一起的先进技术。主要是依据计算机上形成的三维产品设计的模型，对其展开分层切片，得到各个截面的轮廓，在根据不同材料工艺和特性逐渐叠加形成，进而得到三维的实体物品。
模具制造技术有很多，大多数的先进技术都可以运用在模具制造当中，比如计算机技术在模具制造中的应用，而且将先进技术应用到模具制造领域中还在不断的发展当中。除了上述两种的先进模具制造技术之外，还有反求工程技术、模具虚拟制造技术、模具集成制造技术和模具柔性制造技术。当然随着技术的发展，模具制造技术的发展日新月异。
目前，有专家认为，未来模具制造技术采用可重构和可拓展的制造设备、供应链和系统，并能够实现独立制造。
1.2.4 材料成型与控制工程的模具技术前景
目前，我国在经济领域取得了长足的进步，与此同时，行业之间竞争也变得越来越激烈。在此背景下，传统的理论和实践成果受到了极大的冲击，各大制造企业在经营和发展的过程中对材料成型领域愈加的重视，正是由于这样的趋势使得此类技术的发展水平得到明显的提升。在国际上的先进国家，材料成型行业发展都在朝着更加精确的方向发展。诸多对国民经济构成重大影响的产业如若要实现发展，就必须依靠这一技术。模具制造技术在其自身的发展过程中被应用到工业生产的方方面面，在面对当前全球化的经济背景之下，每个企业都在尽力想尽各种办法寻求能够跟上时展的步伐，这被视为企业的制造研发能力的一个重要反映，很多企业都在完善和发展材料成型加工技术。材料成型加工技术能否适应并符合当今时代的发展要求是一个重要的标志，如果其理论和研发不能够用于实践，其技术的研究和发展就失去原有的意义。只有在现实的基础之上寻求技术的突破和改进，才能够更好的将其运用在企业生产制造当中，从而更好的服务于企业的发展。
2 非金属材料的初步制作和控制工程模具再次加工 工艺
2.1 注射成型技术
制作非金属材料以及其控制技术并非是一蹴而就的，在其当中有多种技术与方法，其中的一种就是注射成型。专门用于注射机器的加热和升温，使其内部预先保留的基础材料发生形态的改变，进而变成为液体形态，随后，用一种具有高压力性的材料做为辅助，使得溶化后的材料注入到模具塑形的整体型腔的里面，在等待一段时候之后内部的温度下降并冷却，就可以由此得到需要的相关的元器件。这样的一种看似麻烦的技术，实际在产量上具有较高的效率，并且还有快速生产的优点，比较适用于低人力消耗的自动化、机械化操作。注射成型的技术可以生产制作内部结构复炸的部件，对于大型的流水线生产较为适合。
2.2 挤出成型技术
另外的一种方法就是通过物理的方法挤出成型，其中旋塞和螺杆在此起到极其重要的作用，旋塞的挤压效果与螺杆的切割效果体现在材料的形态固定上，并对其进过融化以及融合的过程，加以相应的压力穿过模具，在降温并冷却凝固之后，就可以获得所需要的零件。这一方式被称为挤出成型，其中独特的优点就是可以源源不断的提供生产的动力，生产的效率也要高于一般的模具制造技术。另外，最为重要的就是，该技术不仅仅在数量上可以满足，还能够在质量上得到保证，即保质保量的生产方法。如若企业在从事生产当中应用这一技术，能够实现较低的投资成本，实现较高的性价比。
2.3 其他技术
除了上文中提到的挤出成型技术和注射成型技术以外，还有一种完全不同于这两种技术的手段来实现目的。是把所需要的基础材料放在密封完好的模具环境当中，在增强压力的过程当中，在用固体化的技术加以辅助，最终实现材料的完整成型。此种方法可以在一个工作流程下完成若干数量的零部件，生产出来的产成品的形态比较固定，能够有效的克服收缩性零部件的缺陷，并且可以克服元器件变形的通病，性能较为优异。尽管该方法具有很多的优点，但是这一方也有诸多的缺陷，生产的制作周期相对较长，即生产的效率偏低，由此也在一定的程度上阻碍了该方法在生产领域的广泛的应用。
模具材料范文4
【关键词】塑料；模具设计；工艺设计；材料选用
计算机在塑料工业的发展过程中发挥着重要作用。利用计算机技术可以较大程度的减少模具设计的时间，尤其是在应用了计算机辅助工程技术后(CAE)，弥补了以往塑料产品开发、模具设计、产品加工等环节中的不足。CAE技术在提高生产效率、节约成本、保证质量等方面发挥着突出作用。但是有一点不能否认，无论科技怎么发展都无法替代专业设计师多年的设计经验。如何选择塑料模具的制作材料是一项非常重要的工作，直接影响着塑料产品的设计成败。
1塑料制品材料的选用对模具设计的影响
通常来讲，再好的材料用不到正确的地方都不算是好材料。所以，设计人员在进行模具设计时必须先充分了解不同备选材料的性能，并对这些性能加以测试，分析各种不同因素对塑料产品的影响。本文以传统的塑料性材料为研究对象对这些问题进行解释说明。热塑性材料是注射成型塑料制品最常用的材料，通常分为两大类，一是无定型塑料、二是半结晶性塑料。这两种材料最大的不同在于分子结构与受结晶化影响的性能。无定型热塑性材料主要被应用于外壳，因为其不易弯曲塑性好;而半结晶性热塑性材料因其硬度高，较常用于机械强度高的地方。1．1根据填料和增强材料进行选择的研究热塑性塑料的种类主要分为这几类:未增强、玻璃纤维增强、矿物和玻璃体填充等。玻璃纤维增强就是用玻璃纤维来提高热塑性材料的强度、硬度以及应用温度;矿物和玻璃体填充的效果不如玻璃纤维好，它们主要用来降低塑料材料的翘曲程度。玻璃纤维会对塑料产品的收缩性和翘曲性造成影响，玻璃纤维增票材料制成的塑料材料一般不会发生尺寸改变的现象。流动方向决定了玻璃纤维的取向，如果取向不正确将会影响到部件的机械强度。为了证明这一点做了一个小试验:在添加了30%玻璃纤维增强的热塑性聚酯树脂的注射成型片中分别纵向、横向各自截取10个测试条，在拉力测试条件相同的条件下对两种类型的测试条的机械性进行对比，对比结果表明纵向的拉伸强度比横向高出32%，其中纵向是流动方向，而纵向的挠曲模量比横向高43%、纵向的冲击强度比横向高53%。在对热塑性材料添加某种能够改变性质的添加剂时，需要认真查阅这些添加剂的作用和副作用，最好是仔细询问原材料厂家的建议，从而选择最合适的材料。1．2湿度对材料性能的影响有些热塑性材料具有很强的吸湿性，尤其是PA6和PA66。吸湿性很可能会影响到材料的稳定性和机械程度，时间长了有可能发生形变。因此，在设计产品时应当充分考虑到这一性质会对产品造成的影响。制品的材料决定了模具材料，因此，在进行模具设计时应当对制品材料进行全面考虑，从而选择最佳的制品材料。1．3塑料制品模具材料的选择分析对不同类型的塑料制品进行分析后选择最佳作为模具材料。国内的塑料产业中用处最广且最适合用于热缩性模具材料有下面几种:渗碳型塑料模具钢、非合金型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、耐腐蚀型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、整体淬硬型塑料模具钢。制品材料的添加的填充剂种类、剂量等决定了其性质，这些性质决定了其用途。比如，硬型塑料模具钢常用于制作一些结构复杂的中型精密度塑料制品;时效硬化型塑料模具钢常用于制造一些工艺比较复杂、精密度较高、实用期限较常的塑料制品。当然这些选择条件也不是绝对的，还需要由专业人员根据具体情况而定。
2壁厚及相关注意事项对产品性能的影响
工程类塑料零件在设计过程中需要考虑很多因素，其中比较重要的是塑料制品的壁厚。通常工程对塑料零件有着很高的要求，塑料制品的壁厚是否符合工程要求直接影响着工程的整体质量。塑料零件的壁厚影响着零件的生产周期、整体重量、零件的刚性、公差等。坚决不能使用生产不合要求的塑料零件，如有空隙、表面粗糙等。2．1塑料模具设计工艺中的基础要求设计人员在模具设计之处就应当考虑到选用的材料不合格将会造成什么样的后果。生产流程和壁厚比率会影响到模具空腔的填充程度。在注塑过程过，如果生产流程较常、壁较薄，那么聚合物必须具有很强的流动性，否则将会形成空腔影响模具的质量。为了进一步了注塑材料融化时的流动性，我能可以通过特殊的模具来进行测定。塑料模具的壁厚影响着其机械性能，从而影响着模具质量。在进行塑料零件生产时一定要使得注塑均匀。壁厚程度不一样则产品的收缩性也不一样，在加上产品的刚性不同，直接导致翘曲、尺寸偏差等问题的发生。为了保证模具的均匀程度，需要在壁厚处设置模心，主要目的是防止注塑过程产生空腔，并均衡内部压力，从而降低产品因压力作用产生形变的可能。一旦产品内部有空腔或者微孔，那么产品的横截面变窄，从而能加了内应力，最终导致产品的机械性能降低。塑料制品的壁厚不一样时对模腔的要求也会不一样。模具的模腔和脱模斜度要和成品的分模或分模面保持一致，不然既会影响外观又会造成尺寸不准。2．2热塑性塑料设计中的指标分析热塑性材料的延展性与弹性都比较好，而金属材料虽然刚性高，但是延展性与弹性都远远不如热塑性材料。设计人员的主观意识会影响到热塑性材料模具制品的生产投资，因此在保证产品性能、满足生产要求的前提下降低生产成本是可行的。通常商业对产品的尺寸要求是在标准条件下的误差不得超出0．25－0．3%的范围，精确的模具能够大大降低塑料制品的生产误差，从而为生产商节约更多的成本。总结来说，想要节约成本必须要尽可能的提高模具的精确程度。
3结语
塑料制品生产以后还存在着诸多和性能有关的问题，要解决这些问题还需要设计人员的不断努力。总而言之，能够影响到生产制品的因素有很多，在模具设计时必须全面考虑这些影响因素，综合利弊，最终选择最优的设计方案和最佳的生产材料，只有这样才能确保产品质量。
参考文献:
［1］李海龙．注塑模具设计［J］．模具前沿，2005(12)．
模具材料范文5
关键词：材料成型；控制工程模具制造工艺；金属与非金属成型控制
材料成型技术主要是按照图纸设计将原料压制成指定的形状，用于组装设备，它与控制工程模具制造工艺是两个相辅相成的技术。我国目前的材料成型技术和控制工程模具制造工艺还处在一个较为落后的阶段，尤其是与欧美国家相比，例如制造大国德国，所以，这两项技术还需要不断的进行创新和提升，才能够保障国内的制造行业发展水平紧追国际水平，让我们的工业产品走上国际尖端。
一、材料成型技术与控制工程模具制造技术概述
（一）材料成型与控制工程的基本定义
材料成型及控制工程模具制造技艺主要是关于研究如何改变材料的结构、改善材料的性能、改变表面形状的技术，这两项技术与其他相关的技术因素共同影响下形成了一个材料热加工成型过程，这也是一个原材料到产品设计，到产品开发成型的过程，形成现代制造业中的重要理论与方法。材料成型及控制工程模具制造技艺是研究材料的微观结构与宏观热变化对材料性状、性能的影响，当然包括其它相关技术因素对材料性能和表面形状的影响，解决成型工艺的发展，工艺优化方法、工艺优化理论以及成型设备；研究理论及模具设计方法、模具材料，热处理、加工方法等。材料成型与控制工程模具制造技艺是国内职业技术院校中较为重要的工科类专业。本专业只要进行关于材料科学与工程的基本理论、材料成型及控制工程、模具设计与制造等专业知识方面的教学，致力于培养能在机械、模具、材料加工等领域从事科学研究、应用开发、设计、技术和设备的生产和管理工作的高级工程技术人员和管理人员。专业从事焊接成型及控制、铸造成型、控制、压力控制以及加工及模具设计制造等四个培训模块。鉴于模具在机械制造领域的广泛应用，使得模具制造技术已成为材料成型和控制工程模具制造技术中最重要的一部分。
（二）模具及模具制造技术概述
近年来，我国模具制造技术水平取得了长足的进步。与此同时，塑料模具在我国的快速发展主要源于各行各业对塑料制品的超大需求量。根据2013-2017年中国模具制造产业相关报告得知，目前我国塑料模具在模具工业中占有三分之一的比例。由于塑料有传统金属不具有的优势，同时塑料材料和成型技术的重大技术有突破，在许多领域的传统材料被塑料取代。据预测，模具市场的整体趋势相对稳定，但塑料模具的发展速度将大大优于其他模具，并在模具市场占有率将得到改善。在模具行业，模具制造技术的趋势适应需求的变化是必然的选择。
二、金属材料成型与控制工程模具制造技术
（一）一次成型加工技术分析
1、挤压成型技术。该技术的应用，需要在模具的毛坯加工、压下、加压处理的作用下，先将模具的压坯变形提前发生，从而得到产品。采用挤压技术的产品，其可塑性好，也不易变形。2、拉拔成型技术。应先将胚料放入模具中的空白处，进行拉深加工，将事先发生的坯料进行变形，从而得到对应的产品。采用这种技术制成的产品，其变形阻力很小，但要达到预期的拉深效果，必须在生产过程中使用性能非常好的原材料。3、扎制成型。该技术主要应用于在钢坯中，通过施加旋转力达到塑性变形的作用，最终生产出产品。
（二）二次成型加工技术
1、锻造成型技术。锻造采用自由锻造、工艺模型锻造两种方法，其中，前者是指压装在坯料表面上，采用外压生产符合企业要求的产品企。使用这种工艺不需要模具来完成；后者是指将坯料放在压力机的表面上，利用模具中的塑性变形，在坯料上加压得到产品。该技术的应用可用于复杂形状产品的加工，已应用于工业化生产。2、冲压成型技术。该技术是指将压力机置于金属板表面的材料，在压力板下会发生塑性变形，将模具与金属板分离，最终得到形状、尺寸、一致的产品。3、旋压成型技术。利用旋压技术时，需要将原材料放置在心轴上，压力降板，金属板压力作用下，材料会随着芯轴发生转动，从而达到一些塑性变形的作用，从而得到质量均匀的产品，该技术下材料成型所受阻力是非常小的，所以产品的尺寸会比较大，其需要模具不是很复杂，但生产效率比较低，这是这一技术较为明显的缺点。
三、非金属材料成型与控制工程模具制造技术
（一）挤出成型技术
挤压成型技术已应用于工业生产，可实现连续生产，生产效率高，产品质量高，可应用于多个领域。设备挤压成型工艺简单，仅需要少量的设备投资，在短期内可收回成本，这是一个并不会对环境造成破坏的生产过程，人工成本的投入也比较小，因此，它可以广泛应用在工业生产领域。
（二）注射成型技术
注射成型技术的原理是把原材料放置在注塑设备中，成品料熔化过程在注射设备中完成，将熔化料注入相应的模具当中，然后冷却材料，固化后处理后拆除模具形成最终的所需产品。注塑成型技术可应用于复杂结构的生产领域，提高生产效率和批量生产的质量。
（三）压制成型技术
压模成型技术是指在特定的模具腔放入材料，再进行压力处理，最终得到产品。但技术需要周期较长，整体生产效率不高。
四、结束语：
材料成型技术与控制工程模具制造工艺未来还将不断的进行发展，提高材料成型的精度，为制造业的发展提供技术基础。材料成型技术与控制工程模具制造工艺还应不断的开拓新的研究与发展领域，革新当前的成型技术和模具制造技术，拓展技术领域。
参考文献：
[1]余小员.材料成型与控制工程模具制造的工艺技术研究优先出版[J].世界有色金属,2017(01):204-205.
[2]胡国富.材料成型与控制工程模具制造技术分析[J].福建质量管理,2016(05):166-167.
[3]李永根.材料成型及控制工程专业(模具方向)毕业设计中计算机模拟技术的应用分析[J].福建质量管理,2016(05):289-291.
模具材料范文6
关键词：课程项目化 高职 教学设计 模具材料与热处理
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（c）-0144-01
《模具材料与热处理》课程是高职模具专业的一门重要的专业技术必修课程，理论性和实践性较强，有必要对该课程进行项目化教学改革。在企业及学院的支持和帮助下，该文对该课程项目化教学模式进行了一些的探讨与实践。
1 教学方案设计
1.1 课程教学目标设计
（1）能力目标。通过完成项目，使得学生能够了解模具各类模具零件性能要求和应用范围，设计模具零件时知道选择何种模具材料，对具体零件的成分、组织、结构进行分析，制定合理热处理工艺规程并进行实施，对加工后样品能够进行组织、硬度检测并对整个过程进行分析评价。通过完成整个零件的热处理工艺流程，培养具有设计、执行、分析热处理工艺方案的能力。
（2）知识目标。通过完成项目，使学生具有金属的组织结构、铁碳相图、钢铁热处理工艺、模具材料的性能及要求的相关理论知识，并掌握热处理过程中组织性能转变规律，掌握热处理工艺执行中各种设备的工作原理和使用方法，并会对零件检测结果的进行科学分析。
（3）素质目标。通过课程项目化教学，培养学生认真负责、踏实肯干、科学严谨的工作态度和分析与解决问题的能力。培养团结协作精神和自主学习能力。培养环境保护意识、经济意识和安全意识。
1.2 教学内容设计
经过到企业调研，选取了6个真实热处理项目，项目都来自台州地区企业的实际项目，共包含10个任务，基本涵盖了模具材料与热处理的核心知识与技能。项目内容由简单到复杂，能力要求逐步提高。项目按照完成的先后分为初级项目、主要项目和自选项目。初级项目：45钢CA6140车床主轴热处理。主要项目：Cr12MoV钢制冷作模具凹模热处理；5CrNiMo钢制转向节热锻模热处理；3Cr2W8V钢铝合金压铸模。自选项目：40Cr连杆螺栓的调质处理；50CrVA螺旋压缩弹簧的热处理。
2 教学项目实施
2.1 教学方法
实施项目化教学，学生在接近真实职业环境的场所进行学习和技能联系，以学生为中心，教师是引导者。体现在课堂上，即通过项目驱动让学生主动学习，动手操作。主要有以下几点：（1）注重每个项目采用案例导入，任务驱动教学，提高学生学习主动性，使学生在项目完成过程中掌握相关的专业知识和技能。（2）以学生为本，通过选用典型工作项目，由教师提出要求或简要分析，安排学生分组活动，让学生在行动中提高实际操作能力，教师注意正确的引导。（3）注重生产现场情境的设计，提高学生岗位适应能力。教学中要根据课程特点和学生的实际情况，采用启发引导教学法、案例教学法、分组教学法、角色扮演法、演示法、可视化法、小组讨论法等多种教学方法，以及采用如动画、图片、视频资料、案例分析、三维造型等多种手段。引导学生积极学习，积累生产实际方面的经验，体会专业岗位的工作任务与要求。
2.2 组织实施
教学过程中，首先用真实的案例说明本课程的重要性，让学生理解模具材料与热处理课程的重要意义；其次介绍本课程的学习内容、学习方法、考核方式，使学生对本课程全面了解；最后用视频演示零件热处理的全过程，让学生对所学课程内容有一个感性认识，清楚所要掌握的基本技能，从而使学生明确学习目的，激发学习兴趣。项目实施时，让学生首先初步掌握模具材料及热处理的基本理论知识，并明白零件选材及合理的工艺设计对于模具制造的重要影响，为后面的学习任务打下良好基础。项目实施中，将全班同学分成若干个项目小组，每个小组有5～6名成员，组内学生轮流担任项目组长、零件工艺分析员、工艺设计员、质量控制员，其中有个人行为，也有团队协作。按照“学生为主，教师引导”的理念，调动学生积极参与项目完成，为学生在后续的专业学习中夯实理论和实践基础。对于具体的项目任务，教师首先要向学生提供任务书，每一项任务都是一个完整的零件热处理工艺过程。学生在阅读任务书的基础上查阅相关的资料，明确任务的内容。
2.3 教学环境
为配合项目化教学，实训室里配有教师计算机和投影仪，每组学生具有各自的工作台外，还配备1台计算机，每台计算机连接进入局域网，方便收集资料。学生以小组为单位就座，可活动的桌椅可满足小组人数随项目任务而变化；学生有较大的操作空间；实现了项目化教学知识理论与实践的统一。
2.4 考核方案
项目化教学的考核方式采用过程考核与期末考核结合的方法，突出过程的重要性，教师、小组、学生个人都参与考评，实现了多元化的考核方式，提高了学生的积极性和主动性，促进了学生专业能力的培养。考核采用百分制。总成绩为初级项目成绩的（占10%）加上主要项目成绩的（占70%），加上自选项目成绩的（占20%）；完成每个任务的成绩为学生自评成绩（占10%），加上小组评定成绩（占20%），再加上老师评定成绩（占50%）和期末考核（占20%）。考核的内容主要涉及零件工作环境、失效方式分析、热处理工艺方案制定、可行性分析、最终结果检测、自评互评、团队协作能力以及安全环保意识等方面。
2.5 课程的重点、难点及解决方法
该课程的重点：（1）零件的工作环境确定及失效机制分析。（2）零件力学性能指标的确定和材料选择。（3）零件的热处理工艺方案制定。
该课程教学的难点：（1）对教师的要求大幅度提高，教师必须对学生提出的各种理论、实践方面的问题予以解答。（2）课程理论概念多且内容分散，而项目化教学偏重于从实践中学，教学时易使某些知识点漏掉，致使学生理论知识掌握不够全面。（3）基于工作过程的项目化教学方法主要是小组合作学习，同时职业教育现状每个班级编制规模较大，教师难易对每位学生做到有效管理，易造成学生的两极分化。
解决方法：（1）加强师资队伍的建设，如对教师进行专业技能的培训，鼓励教师到企业锻炼，学校引进有丰富专业实践经验的专家到学院任教等。（2）考虑项目教学的规律，选择合适的教学项目，保证其涉及知识的全面性。（3）小组是分工合作的关系，注意对平时表现不好的学生做好督促与鼓励工作。
3 结语
项目化教学立足于实际，需要职业院校的教师不断地深入探索和研究。实践证明，通过项目化教学改革，培养了学生主动、积极学习的兴趣，增强了同学之间的交流和合作，提高了学生的动手能力、协作能力、逻辑思维和探索创新等综合素质。学生的综合运用知识解决实际问题的能力得到了明显改善，较好地实现了本课程教学目标。
