CN109702441A - 一种基于产品材料的模具生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于产品材料的模具生产工艺，包括以下步骤：a、选料：获取需要生产的产品材料、结构和大小，进行模具材料的选择，b、模拟：通过3D模拟技术模拟模锻来实现金属流线走向的模拟，c、试验：通过简易模具进行产品的试生产，d、优化：将磨损严重部位进行耐磨材料的替换，完成模具部件的最终设计，e、毛坯：压铸锻造设备完成模具毛坯的锻造，f、处理：对毛坯进行退火和多次调制处理，g、加工：将处理后的毛坯进行粗加工和精加工，得到模具的各个成品部件，h、装配：对加工后的模具部件进行装配处理；本发明通过根据产品材料来进行模具材料的选择，增加了模具的耐磨性，提高了产品的生产效率。

Description

一种基于产品材料的模具生产工艺

技术领域

本发明涉及模具生产领域，具体涉及一种基于产品材料的模具生产工艺。

背景技术

模具是用来成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成，它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工，而现有的模具在使用过程中耐磨效果和密封效果差，大大降低了使用寿命。

对于冲压成型的模具，一般需要具有很好的刚性以及耐冲击强度，在反复的冲击下，模具不易产生裂纹或者变形，传统的冲压模具大多采用不锈钢或者合金钢作为材料，但是这种模具在高强度的反复冲击下，容易发生高温氧化，使模具的表面质量变差。

发明内容

发明目的：

本发明是针对现在的模具不具有很好的耐磨性，在加工时不能很好的保证产品加工尺寸的问题，所提出的一种基于产品材料的模具生产工艺，能够有效的解决现在的模具不具有很好的耐磨性，在加工时不能很好的保证产品加工尺寸的问题，有效的提高了产品的生产效率。

技术方案：

一种基于产品材料的模具生产工艺，包括以下步骤：

a、选料：获取需要生产的产品材料、结构和大小，通过获取的信息进行模具材料的选择，根据不同的材料来选择模具的材料，增加了模具的适应性和耐磨性，有效的提高了产品的生产效率；

b、模拟：初步制定模具各部件形状和尺寸，通过3D模拟技术完成模具部件的装配，并通过模拟模锻来实现金属流线走向的模拟，根据模拟的结果初步改进模具的各个部件，通过3D模拟进行数据的分析，增加模具设计的准确性，增加模具的精准性；

c、试验：试生产若干个简易模具，通过简易模具进行产品的试生产，并记录简易模具磨损严重的部位和产品的生产质量，有效的找到了模具易磨损部位，保证了后续产品的加工效率；

d、优化：将磨损严重部位进行耐磨材料的替换，并涂刷耐磨涂料，根据产品的生产质量来改变模具锻模膛的形状，完成模具部件的最终设计，提高了模具的耐磨性，有效的提高了产品生产的质量和生产的效率；

e、毛坯：模具材料进行清洗并晾干后，通过高温熔炉将模具材料融化，然后通过压铸锻造设备完成模具毛坯的锻造，通过清洗，有效的去除了材料的杂物，防止在材料融化时影响模具的耐磨性和硬度；

f、处理：对毛坯进行退火和多次调制处理，并测量处理后毛坯的尺寸，提高了模具的任性和硬度，避免了模具的多次更换，增加了产品生产的效率；

g、加工：将处理后的毛坯进行粗加工和精加工，得到模具的各个成品部件，通过定位装置确定各部件间的位置情况，完成模具零件的加工，多次的加工确保了零件的尺寸，为后续的装配带来了便利性；

h、装配：对加工后的模具部件进行装配处理，耐磨材料后装配，完成装配后，进行产品的试做，根据试做结果进行模具的调整和生产，通过装配和试做来完成模具的最终定型，保证了产品的生产尺寸，通过耐磨材料完成模具耐磨性的增加。

进一步的，所述步骤b中，在进行模锻模拟的同时，通过3D模拟技术进行模具替换和拆卸的模拟，根据模拟的结果改进模具的装配结构，进一步的改进模具的结构，便于装配的进行。

进一步的，所述步骤c中，通过激光传感器在简易模具每次生产完一个产品后进行简易模具外形尺寸的扫描，通过扫描结果绘制简易模具尺寸变化表，通过尺寸变化表来判定简易模具磨损严重部位，通过多个数据的对比，准确的找出易磨损部位和磨损的程度，根据不同的信息进行不同的耐磨材料的替换，有效的保证了模具的耐磨性，太高了产品的生产效率。

进一步的，所述步骤d中，耐磨材料为高锰钢，所述高锰钢一侧设有粘合层，所述粘合层一侧设有耐磨层，高锰钢的耐磨性较好，通过表面再粘合耐磨层大大增加了耐磨材料的耐磨性，提高了模具的使用寿命。

进一步的，所述步骤e中，在进行压铸锻造时，采用高压控制的方式来使金属液高速的注入到模具中，待模腔内充满金属液后，完成压铸，高速稳定注入使压铸模具更加光滑，有效的提高了成型件的质量。

进一步的，所述步骤g中，通过数控机床进行模具毛坯件的粗加工和精加工，最后通过抛光机进行抛光处理，多次处理，完成模具，保证了模具各部件的精准性，利于装配。

进一步的，所述步骤h中，装配过程通过装配装置来完成，所述装配装置包括放置板、支撑架和拾取装置，所述支撑架设置在所述放置板下侧，所述放置板表面设有放置槽，所述放置槽一侧设有伸缩杆，所述伸缩杆一侧设有转轴，所述拾取装置设置在所述放置板上侧，所述拾取装置一侧设有固定板，所述固定板表面设有滑动槽，所述放置板一侧设有控制面板，用于控制装配装置进行装配，通过机械进行模具的装配，减少了装配的危险性，并提高了装配的效率。

进一步的，所述拾取装置包括电磁铁、拾取臂和感应装置，所述电磁铁和感应装置设置在所述拾取臂一侧，所述拾取臂表面设有吸附口，拾取臂高效的拾取模具部件，增加了装配的安全性和效率。

进一步的，所述模具生产工艺还包括步骤i、安全监测：通过压力感应装置和热量感应装置感应模具在进行生产时产品的状态和工人人员的位置，通过工作人员位置的判定，有效的提示工作人员，防止意外的发生，提高了加工的安全性。

本发明实现以下有益效果：

本发明通过获取产品材料、结构和大小来直接进行模具材料的选择，不同的产品对应不同的模具，有效的减少了模具的磨损情况，在磨损严重的部位进行耐磨材料的更替，可进行直接的替换，节省了模具更换的麻烦，提高了产品的生产效率，在模具生产时，通过退火和多次调质处理，保证模具的韧性和硬度，在进行模具部件装配时，采用全自动的形式进行装配，提高了装配的效率和安全性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明模具生产工艺流程图；

图2为本发明耐磨材料结构示意图；

图3为本发明装配装置结构示意图；

图4为本发明拾取装置结构示意图。

附图标记：

耐磨材料1；高锰钢2；粘合层3；耐磨层4；装配装置5；放置板6；支撑架7；拾取装置8；放置槽9；伸缩杆10；转轴11；固定板12；滑动槽13；控制面板14；电磁铁81；拾取臂82；感应装置83；吸附口84。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参见图1-4，本发明提供了一种技术方案，一种基于产品材料的模具生产工艺，其中，包括以下步骤：

a、选料：获取需要生产的产品材料、结构和大小，通过获取的信息进行模具材料的选择，结合上述三种信息进行模具材料的选择，根据产品的材料来判断产品的硬度，产品的结构形状来判定产品易发生摩擦的部位，通过产品的大小和材料来得出产品的重量，根据产品的重量判定模具会受到的压力，通过上述的数据进行模具材料的选择；

b、模拟：初步制定模具各部件形状和尺寸，通过3D模拟技术完成模具部件的装配，并通过模拟模锻来实现金属流线走向的模拟，根据模拟的结果初步改进模具的各个部件，在模拟的时候首先根据产品的尺寸，设计模具的各个部件，通过三维的建模进行模具的装配模拟，通过装配的数据进行连接部位尺寸的修改，根据3D模拟技术进行模锻的模拟，将金属进行压铸，模拟金属压铸时产生的金属流线，根据金属流线来判断金属受挤压时变形的过程和根据金属流线的顺畅度来判断模具设计的是否合理，根据金属的流线进行模具构造的调整，改变模具的高度和形状；

c、试验：试生产若干个简易模具，通过简易模具进行产品的试生产，并记录简易模具磨损严重的部位和产品的生产质量，模具磨损严重的数据包括模具的高度、重量和各部位大小，产品的生产质量包括生成一个产品的时间、形状和完整性，根据产品的生产情况，进行有效的调节；

d、优化：将磨损严重部位进行耐磨材料1的替换，并涂刷耐磨涂料，根据产品的生产质量来改变模具锻模膛的形状，完成模具部件的最终设计，模具磨损严重的部位在锻造时进行去除，通过后续装配耐磨材料1进行替换，在进行产品生产时，通过耐磨材料1的更换来替代模具的替换，增加了整体的便利性和安全性，根据生产质量，实时修改锻模膛的形状，保证产品的质量，在修改时首先通过3D模拟技术进行装配的模拟，模拟成功时，进行实际生产的测试，然后在进行模具尺寸的最终确定；

e、毛坯：模具材料进行清洗并晾干后，通过高温熔炉将模具材料融化，然后通过压铸锻造设备完成模具毛坯的锻造，模具的材料通过高压水枪进行表面杂质的去除，然后进行烘干或者自然风干处理，在压铸时，通过高压进行一次成型压铸，保证模具的尺寸；

f、处理：对毛坯进行退火和多次调制处理，并测量处理后毛坯的尺寸，毛坯成型后首先进行退火处理，然后进行多次的调质处理，第一次调质处理的温度低一些，接下来几次温度高一点，通过温度的逐层递进来保证模具的韧性和硬度，通过扫描或者量尺进行毛坯尺寸的测量并记录；

g、加工：将处理后的毛坯进行粗加工和精加工，得到模具的各个成品部件，通过定位装置确定各部件间的位置情况，将模具进行分步的处理，通过粗加工进行尺寸的初步切割，然后利用精加工完成模具的最终成型，在完成后，记录各部件的尺寸和位置；

h、装配：对加工后的模具部件进行装配处理，耐磨材料1后装配，完成装配后，进行产品的试做，根据试做结果进行模具的调整和生产，耐磨材料1后装配保证了模具的稳定性，在模具进行生产时，通过检测刚开始生产时的产品数据来确定模具尺寸是否合理，在接下来的生产过程中，通过抽样检测的方式来确定耐磨材料1替换的时间。

其中，所述步骤b中，在进行模锻模拟的同时，通过3D模拟技术进行模具替换和拆卸的模拟，根据模拟的结果改进模具的装配结构，在进行模拟时，通过部件的连接情况来改变尺寸。

其中，所述步骤c中，通过激光传感器在简易模具每次生产完一个产品后进行简易模具外形尺寸的扫描，通过扫描结果绘制简易模具尺寸变化表，通过尺寸变化表来判定简易模具磨损严重部位，尺寸变化表包括简易模具的重量、每次生产后的磨损量和模具的损坏情况。

其中，所述步骤d中，耐磨材料1为高锰钢2，所述高锰钢2一侧设有粘合层3，所述粘合层3一侧设有耐磨层4，耐磨材料1采用高锰钢2和耐磨层4的结合来增加整体的耐磨性，在装配完成后，表面还要涂上耐磨涂料，通过耐磨涂料来保持耐磨材料1和模具的整体耐磨性的同步。

其中，所述步骤e中，在进行压铸锻造时，采用高压控制的方式来使金属液高速的注入到模具中，待模腔内充满金属液后，完成压铸，在灌注时，通过高压进行金属液的注入，在注入时保持压力的大小，使金属液的流速稳定，在充满模腔后0.1-0.2s内对金属液进行压铸，完成模具毛坯的锻造。

其中，所述步骤g中，通过数控机床进行模具毛坯件的粗加工和精加工，最后通过抛光机进行抛光处理，通过数控机床进行尺寸的加工，通过同样的机床进行尺寸的粗加工和精加工保证模具最佳的加工，防止不同的机床对模具产生影响，通过抛光处理进行打磨，减少模具表面的粗糙度。

其中，所述步骤h中，装配过程通过装配装置5来完成，所述装配装置5包括放置板6、支撑架7和拾取装置8，所述支撑架7设置在所述放置板6下侧，所述放置板6表面设有放置槽9，所述放置槽9一侧设有伸缩杆10，所述伸缩杆10一侧设有转轴11，所述拾取装置8设置在所述放置板6上侧，所述拾取装置8一侧设有固定板12，所述固定板12表面设有滑动槽13，所述放置板6一侧设有控制面板14，用于控制装配装置5进行装配，在模具装配时，首先进行上模的安装，将上模放入放置槽9内，通过伸缩杆10和转动来调节高度和角度，拾取装置8通过滑动槽13进行位移，保证不同位置的部件的拾取和安装，完成上模后进行下模的安装，在安装的过程中，可以将之前测得的部件尺寸和装配位置输入到控制系统中，通过控制面板14进行自主的装配，也可以是通过人工的操作拾取装置8进行部件的半自动安装，保证安装的安全性。

其中，所述拾取装置8包括电磁铁81、拾取臂82和感应装置83，所述电磁铁81和感应装置83设置在所述拾取臂82一侧，所述拾取臂82表面设有吸附口84，感应装置83为视频获取装置，通过图像的拍摄来获取部件的位置和装配的位置，通过电磁铁81和吸附口84保证模具部被拾取时的稳定性。

其中，所述模具生产工艺还包括步骤i、安全监测：通过压力感应装置83和热量感应装置83感应模具在进行生产时产品的状态和工人人员的位置，通过人员位置和生产状态对比，在生产不同阶段时，对不同距离的工作人员进行警告。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于产品材料的模具生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

a、选料：获取需要生产的产品材料、结构和大小，通过获取的信息进行模具材料的选择；

b、模拟：初步制定模具各部件形状和尺寸，通过3D模拟技术完成模具部件的装配，并通过模拟模锻来实现金属流线走向的模拟，根据模拟的结果初步改进模具的各个部件；

c、试验：试生产若干个简易模具，通过简易模具进行产品的试生产，并记录简易模具磨损严重的部位和产品的生产质量；

d、优化：将磨损严重部位进行耐磨材料（1）的替换，并涂刷耐磨涂料，根据产品的生产质量来改变模具锻模膛的形状，完成模具部件的最终设计；

e、毛坯：模具材料进行清洗并晾干后，通过高温熔炉将模具材料融化，然后通过压铸锻造设备完成模具毛坯的锻造；

f、处理：对毛坯进行退火和多次调制处理，并测量处理后毛坯的尺寸；

g、加工：将处理后的毛坯进行粗加工和精加工，得到模具的各个成品部件，通过定位装置确定各部件间的位置情况；

h、装配：对加工后的模具部件进行装配处理，耐磨材料（1）后装配，完成装配后，进行产品的试做，根据试做结果进行模具的调整和生产。

2.根据权利要求1所述的一种基于产品材料的模具生产工艺，其特征在于：所述步骤b中，在进行模锻模拟的同时，通过3D模拟技术进行模具替换和拆卸的模拟，根据模拟的结果改进模具的装配结构。

3.根据权利要求1所述的一种基于产品材料的模具生产工艺，其特征在于：所述步骤c中，通过激光传感器在简易模具每次生产完一个产品后进行简易模具外形尺寸的扫描，通过扫描结果绘制简易模具尺寸变化表，通过尺寸变化表来判定简易模具磨损严重部位。

4.根据权利要求1所述的一种基于产品材料的模具生产工艺，其特征在于：所述步骤d中，耐磨材料（1）为高锰钢（2），所述高锰钢（2）一侧设有粘合层（3），所述粘合层（3）一侧设有耐磨层（4）。

5.根据权利要求1所述的一种基于产品材料的模具生产工艺，其特征在于：所述步骤e中，在进行压铸锻造时，采用高压控制的方式来使金属液高速的注入到模具中，待模腔内充满金属液后，完成压铸。

6.根据权利要求1所述的一种基于产品材料的模具生产工艺，其特征在于：所述步骤g中，通过数控机床进行模具毛坯件的粗加工和精加工，最后通过抛光机进行抛光处理。

7.根据权利要求1所述的一种基于产品材料的模具生产工艺，其特征在于：所述步骤h中，装配过程通过装配装置（5）来完成，所述装配装置（5）包括放置板（6）、支撑架（7）和拾取装置（8），所述支撑架（7）设置在所述放置板（6）下侧，所述放置板（6）表面设有放置槽（9），所述放置槽（9）一侧设有伸缩杆（10），所述伸缩杆（10）一侧设有转轴（11），所述拾取装置（8）设置在所述放置板（6）上侧，所述拾取装置（8）一侧设有固定板（12），所述固定板（12）表面设有滑动槽（13），所述放置板（6）一侧设有控制面板（14），用于控制装配装置（5）进行装配。

8.根据权利要求7所述的一种基于产品材料的模具生产工艺，其特征在于：所述拾取装置（8）包括电磁铁（81）、拾取臂（82）和感应装置（83），所述电磁铁（81）和感应装置（83）设置在所述拾取臂（82）一侧，所述拾取臂（82）表面设有吸附口（84）。

9.根据权利要求1所述的一种基于产品材料的模具生产工艺，其特征在于：所述模具生产工艺还包括步骤i、安全监测：通过压力感应装置（83）和热量感应装置（83）感应模具在进行生产时产品的状态和工人人员的位置。