模具培训课件模板

模具培训课程培训目标与课程结构123培养目标学习要求课程模块通过系统培训，使学员全面掌握模具设计、具备基础机械制图能力和材料学知识，能熟课程分为模具基础知识、模具设计、模具制制造、装配、调试及维护的全流程技能，能练操作计算机，有一定的空间想象能力和动造工艺、模具装配与调试、模具维护与管理够独立分析和解决模具生产中的实际问题，手实践能力课程将结合理论讲解与实际操五大模块，每个模块包含理论学习和实践操提高企业生产效率和产品质量作，要求学员积极参与互动讨论作两个部分，确保知识的系统性和实用性什么是模具模具定义模具是工业生产中用来成型物品的工具，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它是批量生产特定形状产品的专用工具，在汽车、电子、家电、医疗、航空等领域有着广泛应用行业内标准术语在模具行业中，我们经常使用一些专业术语•型腔Cavity成型产品的阴模部分•型芯Core成型产品的阳模部分•分型面Parting Line模具合模时的接触面•浇口Gate熔融材料进入型腔的入口•顶出系统Ejection System将成型后的产品从模具中顶出•冷却系统Cooling System控制模具温度的系统典型应用领域•汽车零部件制造•消费电子产品外壳•家用电器外壳及内部零件•医疗器械精密部件模具在制造业的地位60%85%90%制造业占比汽车零部件消费电子模具在现代制造业中的应用比例超过60%，是产汽车行业约85%的零部件需要通过模具成型，包手机、电脑等电子产品壳体约90%依赖精密模具品大规模生产的基础装备括内外饰件、车身覆盖件等生产，精度要求高达±

0.01mm模具被誉为工业之母，是实现工业产品批量化、标准化、高精度生产的关键装备在汽车制造业中，一辆普通家用车需要使用约1500-2000套各类模具；在家电制造业中，一台空调的生产需要约200套模具；在电子产品制造中，模具的精度直接决定了产品的外观质量和装配精度模具的主要分类按材质分类1按工艺分类2按加工对象分类3按复杂程度分类4按材质分类按加工对象分类•金属模具使用模具钢、合金钢等金属材料制造，寿命长，精度高•塑料模具用于加工各类塑料制品•塑料模具使用工程塑料制造，成本低，适用于小批量生产•金属模具用于加工金属制品•橡胶模具使用特殊橡胶材料制造，弹性好，适用于特殊形状产品•玻璃模具用于玻璃制品成型•陶瓷模具耐高温，适用于高温成型工艺•橡胶模具用于橡胶制品成型•粉末冶金模具用于金属粉末压制成型按工艺分类按复杂程度分类•注塑模具用于塑料注射成型，产量高，精度好•冲压模具用于金属板材成形，效率高•简单模具结构简单，加工难度低，如单一形状的模具•压铸模具用于有色金属液态压力成型•中等复杂模具具有一定结构复杂性，如多型腔模具•锻造模具用于金属热成形或冷成形•复杂模具结构复杂，加工难度高，如汽车覆盖件模具•吹塑模具用于中空塑料制品成型注塑模具简介注塑模具的基本结构动模部分包含型芯、推出系统、导向系统等，负责产品的阳模部分成型，并在开模后将产品顶出定模部分包含型腔、浇注系统、定位系统等，负责产品的阴模部分成型，固定在注塑机上冷却系统由冷却水道组成，控制模具温度，确保产品冷却均匀，减少变形，缩短成型周期注塑模具是当今最常用的塑料成型工具，约90%的塑料制品通过注塑成型一套完整的注塑模具价格从数万元到上百万元不等，根据复杂程度和精度要求而定顶出系统由顶针、顶杆、顶板等组成，用于将成型后的产品从模具中顶出，确保产品顺利脱模注塑模具的工作原理注塑模具工作时，首先将两部分模具闭合，熔融的塑料通过注射单元高压注入模具型腔，塑料冷却固化后，模具打开，顶出系统将成型的产品顶出整个过程自动化程度高，适合大批量生产注塑模具的特点•生产效率高，一个模具周期可达几秒到几十秒•产品精度高，可达±

0.05mm•适用于复杂形状产品的成型冲压模具简介冲压模具的工作原理与应用冲压模具是利用安装在冲压设备上的专用工具，通过压力使板材在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得所需形状和尺寸的产品在汽车、家电、电子、航空等行业中广泛应用，是金属板材成形的主要工艺装备开卷送料将卷状金属板材展平并送入模具中，是冲压工艺的第一步通常使用开卷机将卷料展开，并通过校平机进行矫将板材按照特定的节奏和距离送入模具中常用的送料方式有手动送料、机械送料和数控送料，现代生产线多正，确保板材平整采用自动送料系统提高效率冲裁折弯通过上下模具的压力，将板材按照特定形状切断或打孔冲裁是最基本的冲压工序，可以实现各种形状的切通过特定形状的模具，使板材产生塑性变形并呈现特定的角度折弯是常见的板材成形方式，可以增加产品的割，精度可达±

0.02mm刚性和强度冲压模具的分类按工序分类按用途分类•单工序模完成一道工序的模具•冲裁模用于切断、打孔等•复合模在一个工位上同时完成两道或多道工序的模具•弯曲模用于板材弯曲成形•级进模在一副模具中，工件随着每次冲压向前移动一步，逐步完成多道工序•拉深模用于板材拉深成形•传递模工件在多个独立工位间传递，每个工位完成特定工序•成形模用于各种成形工艺压铸模具简介压铸模具概述压铸模具是用于压力铸造有色金属零件的专用工具，能够生产复杂形状、高精度的金属零部件，广泛应用于汽车、通讯、电子、航空等领域压铸工艺的特点是生产效率高、尺寸精度好、表面光洁度高，适合大批量生产压铸模具的特点•工作温度高常处于300-700℃的高温环境•承受高压工作压力可达100MPa以上•热循环性能要求高频繁的热胀冷缩循环•寿命长优质压铸模可达10万次以上的使用寿命•成本高一套复杂的压铸模可达数十万甚至上百万元模具寿命与模架材料压铸模具的寿命与模架材料密切相关常用的压铸模具钢包括•H13钢热作模具钢，耐热性好，硬度高•3Cr2W8V钢高温耐磨性好，热疲劳性能优异•4Cr5MoSiV1钢热强性好，耐腐蚀•特种钢如镍基合金，用于特殊要求的压铸模具压铸模具的结构固定模半包含型腔、浇注系统、冷却系统等，固定在压铸机上活动模半包含型芯、推出系统、冷却系统等，随压铸机移动浇注系统包括浇口、内浇道、溢流槽等，控制金属液的流动和充填模具材料选择模具钢的主要种类及应用P20钢H13钢预硬化塑料模具钢，硬度HRC28-32，适用于大型塑料模具、低要求的压铸模热作模具钢，硬度HRC46-52，适用于压铸模、热锻模特点加工性好，抛光性好，韧性好，价格适中特点耐热性好，热强度高，热疲劳性能好，价格较高S136钢DC53钢不锈钢模具钢，硬度HRC50-54，适用于腐蚀性塑料模具冷作模具钢，硬度HRC58-62，适用于精密冲压模具特点耐腐蚀性好，抛光性极佳，硬度高，价格高特点耐磨性极好，尺寸稳定性好，硬度高，加工难度大模具材料性能分析性能参数低碳钢中碳钢高碳钢合金钢特种钢硬度HRC15-2530-4045-5550-6555-70韧性极好良好中等中等偏下差耐磨性差中等良好很好极好耐蚀性差差差中等很好加工性极好良好中等差很差模具标准件与专用件标准件概述模具标准件是指在模具制造中使用的，已标准化、系列化、通用化的功能部件，由专业厂家批量生产使用标准件可以大幅降低模具成本，缩短设计制造周期，提高互换性和可靠性导向类标准件•导柱保证模具上下模精确对中•导套与导柱配合使用，提高定位精度•导向机构确保滑块等运动部件沿正确方向移动顶出类标准件•顶针各种形状的顶针用于顶出成型件•顶杆承受较大顶出力的顶出元件•复位弹簧使顶出系统自动复位•斜顶用于侧向顶出或脱模模架类标准件•模板包括固定板、活动板、垫板等•模座整体式或组合式模架结构•定位环用于模具在机器上的精确定位专用件概述•紧固件如各种螺钉、螺母、销等模具专用件是为特定模具设计和制造的非标准化部件，通常需要根据具体模具设计定制专用件具有独特的结构和功能，是实现特殊成型要求的关键部件常见专用件•热流道系统用于塑料模具的无浇口注塑系统•复杂型芯型腔根据产品形状定制的成型部件•特殊顶针如气动顶针、液压顶针等•滑块机构用于成型具有侧向结构的产品模具结构基本组成型腔与型芯冷却与加热系统型腔和型芯是模具的核心部件，直接决定了成型产品的形状和精度冷却和加热系统是控制模具温度的关键部件，对产品质量和生产效率有重大影响•型腔Cavity模具中的凹形部分，对应产品的外表面•型芯Core模具中的凸形部分，对应产品的内表面冷却系统设计原则•多型腔模具一副模具中有多个相同的型腔，可同时生产多个产品•族模一副模具中有多个不同的型腔，可同时生产不同产品•冷却通道应尽量靠近型腔表面•保持均匀的温度分布分型面•冷却水流方向应从厚壁区域到薄壁区域分型面是模具开合时的分离面，也是上下模具接触的界面分型面的设计•避免冷却水道与其他结构干涉直接影响产品的外观质量和模具的使用寿命•平面分型最简单的分型面形式，便于加工和装配加热系统设计原则•曲面分型适用于复杂形状产品，加工难度大•加热元件布置应均匀•阶梯分型具有多个平面的复合分型面•温度控制区域应独立分型面设计原则•考虑热膨胀对模具精度的影响•尽量选择产品的大平面作为分型面•确保加热元件可靠固定和更换•分型面应便于加工和装配•分型线应避开产品的重要表面浇注系统•考虑排气和顶出的需要浇注系统是将熔融材料引入型腔的通道系统，包括主流道、分流道、浇口等部分•主流道连接注射机喷嘴的主要通道•分流道将材料从主流道分配到各个型腔•浇口材料进入型腔的狭窄通道•浇口类型点浇口、边浇口、扇形浇口、潜伏式浇口等模具的工作原理模具受力分析开闭合与顶出过程模具在工作过程中承受多种力的作用，理解这些力对模具设计至关重要模具的工作过程主要包括闭模、充填、保压、冷却、开模和顶出等阶段主要受力类型闭模阶段1•锁模力保持模具闭合的压力，防止熔融材料从分型面溢出模具闭合，形成完整的型腔空间此时需确保分型•注射压力将熔融材料注入型腔的压力，通常为50-200MPa面精确对接，防止错位或漏料闭模力通常由成型•顶出力将成型产品从模具中推出所需的力设备如注塑机提供，对于大型模具可达数千吨2充填阶段•热应力由温度变化引起的应力，可能导致模具变形熔融材料在高压下注入型腔，填充整个空间此阶•摩擦力模具开合和产品脱模时产生的摩擦力段速度快，压力高，模具承受最大的瞬时压力材保压与冷却阶段3料流动路径和速度对产品质量有重大影响模具设计时需确保各部件具有足够的强度和刚度，能够承受这些力的作用而不发生过大变形或破损特别是对于大型模具或高压成型工艺，需进行有限元分析以验证模具结构的合理性材料在型腔中冷却固化，同时保持一定压力以补偿收缩冷却系统工作，带走热量冷却时间占整个4开模阶段成型周期的大部分，直接影响生产效率产品已基本固化，模具沿分型面分离开模速度和行程需合理控制，避免产品变形或损坏此时产品顶出阶段5通常附着在一侧模具上模具设计流程模具设计的主要阶段需求分析与方案构思根据产品设计要求，分析产品结构、材料、生产批量等因素，确定模具类型、结构形式和基本参数此阶段需进行充分的技术沟通和可行性评估，为后续设计奠定基础•产品图纸分析•成型工艺确定•模具结构方案比较•成本和周期评估2D设计与结构规划绘制模具的二维工作图，包括总装图、零件图和明细表等明确各部件的尺寸、公差和装配关系，为3D建模和制造提供依据•模具布局设计•分型面确定•浇注系统设计•冷却系统布置•顶出系统设计3D建模与虚拟装配使用三维CAD软件创建模具的详细三维模型，进行虚拟装配和干涉检查3D模型可以直观地展示模具结构，便于发现设计问题并及时修正•型腔型芯建模•标准件选型与布置•专用件设计•虚拟装配与检查•动作模拟与分析模流分析与优化使用专业软件对注塑或压铸过程进行模拟分析，预测可能出现的问题并优化设计通过模流分析可以显著提高模具设计质量和成型产品质量•充填分析•保压分析•冷却分析•翘曲变形分析•设计优化与修改常用模具设计软件3D设计软件模流分析软件专业模具软件模具设计关键参数浇口位置浇口位置决定了材料流动方向和路径，影响充填平衡性和产品表面质量原则上应选择•靠近产品最厚部位•避开外观重要表面•保证充填均匀性•多型腔模具需考虑流程平衡壁厚设计产品壁厚直接影响充填难度、冷却时间和产品质量基本要求•壁厚均匀，避免厚薄不均•注塑产品壁厚一般为

0.8-3mm•厚壁区域应考虑加强冷却模具设计中的关键参数直接影响产品质量、模具寿命和生产效率合理设置这些参数是模具设计的核心任务•过厚会导致收缩、翘曲等缺陷脱模斜度脱模斜度是确保产品顺利脱模的关键参数，不足会导致产品卡模或表面划伤一般要求•内壁斜度大于外壁斜度•塑料制品一般斜度为

0.5°-3°•深孔或高凸台需增加斜度•纹理表面需更大脱模斜度其他关键设计参数圆角半径收缩率补偿•避免尖锐内角，减少应力集中•根据材料特性设定收缩率•塑料制品圆角一般为

0.5-3mm•PP、PE等材料收缩率为

1.5-

2.5%•内圆角应大于壁厚的1/3•PA、POM等工程塑料为1-2%分型线设计排气设计•避开外观重要表面•在型腔末端设置排气槽•尽量简单，便于加工•排气深度一般为

0.02-

0.05mm模具制造流程总览原材料准备与下料根据设计要求选择合适的模具钢材，并进行初步加工包括锯切、粗加工等工序，为后续精加工准备毛坯下料精度通常控制在±

0.5mm左右，需预留足够的加工余量精密加工使用数控铣床、EDM火花机、线切割等设备对模具零件进行精密加工这一阶段需严格控制加工精度，通常达到±

0.01mm或更高复杂型腔的加工是技术难点，需要合理规划加工路径和工艺参数热处理对加工后的模具零件进行热处理，提高硬度、强度和耐磨性主要工序包括淬火、回火、时效等热处理是模具质量的关键环节，需精确控制温度、时间和冷却速率，避免变形和开裂装配与调试将各零部件按照装配图纸组装成完整模具，并进行精密调整装配过程需检查各部件的配合间隙、运动灵活性和密封性能调试阶段需进行试模，检验模具性能和产品质量，必要时进行修改完善模具制造工艺路线模具制造的具体工艺路线因模具类型和复杂程度而异，但一般包括以下几个主要阶段毛坯准备阶段精加工阶段

1.材料检验检查材料的质量证明书，确认材料规格和性能

1.数控铣削使用3-5轴CNC对型腔型芯进行精加工

2.下料按图纸要求将模具钢材切割成所需尺寸

2.电火花加工对硬度高、形状复杂的部位进行成形

3.预加工对毛坯进行铣削、车削、磨削等初步加工

3.线切割加工精密轮廓和通孔

4.预热处理部分模具钢需进行预热处理，如退火、正火等

4.精密磨削对工作面进行高精度磨削粗加工阶段

5.抛光对型腔表面进行抛光处理，提高表面质量装配调试阶段

1.铣削加工加工模具基本形状和外轮廓

2.钻削加工各种孔位，如导柱孔、螺纹孔等

1.零件质量检测检查各零件的尺寸和表面质量

3.车削对旋转类零件进行加工

2.模具装配按图纸要求组装各部件

4.粗铣型腔按照设计轮廓进行初步型腔加工

3.模具调试检查动作是否正常，间隙是否合适

4.试模在生产设备上进行试生产数控加工在模具制造中的应用数控加工技术概述数控CNC加工是现代模具制造的核心技术，它通过计算机控制机床运动，实现高精度、高效率的加工在模具制造中，数控加工主要用于型腔型芯的精密加工，精度可达±

0.005mm，大大提高了模具质量和生产效率数控加工的优势•高精度加工精度高，可满足模具的严格要求•高效率自动化程度高，大幅提高生产效率•复杂形状能加工复杂的三维曲面•稳定性好加工质量稳定，减少人为误差•柔性高可快速调整加工程序，适应不同产品需求数控编程技术模具数控加工需要专业的CAM软件进行编程，主要包括以下步骤

1.导入三维模型将CAD设计的模型导入CAM软件

2.设置加工参数确定刀具、进给量、切削深度等

3.生成刀具路径软件自动或手动规划刀具运动轨迹

4.模拟验证虚拟仿真加工过程，检查碰撞和干涉

5.后处理生成特定机床可识别的NC代码常用CAM软件包括Mastercam、UG CAM、PowerMill、HyperMILL等这些软件提供了丰富的加工策略和优化功能，能显著提高编程效率和加工质量常见数控设备3轴加工中心能在X、Y、Z三个方向移动，适合加工简单到中等复杂度的模具部件价格相对较低，操作简单，是模具加工的基础设备4轴加工中心在3轴基础上增加一个旋转轴，可以加工更复杂的形状，特别是具有侧向特征的部件减少装夹次数，提高加工效率5轴加工中心具有三个直线轴和两个旋转轴，能加工最复杂的三维曲面，实现一次装夹，五面加工是高端模具制造的首选设备火花机与线切割基础电火花加工技术线切割加工技术电火花加工EDM是利用电极与工件之间的脉冲放电蚀除金属材料的特种加工方法这种技术不受材料硬度限制，能加工高硬度材料和复杂形状，在模具制造中有线切割是使用连续移动的金属丝作为电极对工件进行切割的加工方法它能加工各种复杂轮廓，是制造精密模具不可或缺的技术着广泛应用线切割的特点火花机的分类•可加工任意复杂平面轮廓•成型火花机EDM使用形状电极对工件进行成形加工•加工精度高，可达±

0.002mm•线切割火花机WEDM使用细金属丝作为电极进行切割•表面质量好，基本不需后续处理•小孔火花机专用于加工小直径深孔•可加工淬硬钢材，硬度不限成型火花机工作原理•切缝窄，材料利用率高线切割工艺参数成型火花机使用与型腔形状相反的电极，通过电极与工件之间的放电使工件逐渐形成所需形状主要特点•电极材料通常为铜、石墨等导电材料线切割加工效果受多种参数影响，主要包括•加工精度可达±

0.005mm•走丝速度一般为2-10m/min•表面粗糙度可达Ra

0.2μm•放电能量影响加工效率和表面质量•适合加工复杂型腔、深槽、尖角等•电极丝材质通常为黄铜丝或钼丝•加工效率较低，但质量稳定可靠•电极丝直径常用

0.1-

0.3mm•加工液通常使用去离子水电加工应用实例电火花加工在以下模具部件中有着广泛应用•复杂型腔使用成型火花机加工深槽、尖角等•精密镶件使用线切割加工高精度镶件轮廓•硬质合金模具加工硬度高达HRC70的材料•深小孔使用小孔火花机加工冷却水道、顶针孔等热处理对模具寿命影响模具热处理工艺热处理质量控制热处理是通过加热、保温和冷却控制金属材料组织结构，从而改变其性能的工艺过程在模具制造中，热处理是提高模具硬度、耐磨性和使用寿命的关热处理质量直接影响模具性能，需严格控制以下参数键工序•加热温度严格控制在规定范围内，一般误差不超过±5℃主要热处理工艺•保温时间确保材料组织充分转变，通常为1-2小时•冷却速率根据材料特性选择合适的冷却介质和方式淬火•变形控制合理支撑，减少热处理变形将钢加热到奥氏体化温度通常为850-1200℃，保温后快速冷却，使奥氏体转变为马氏体，显著提高硬度淬火方式包括水淬、油淬、气•防脱碳措施使用保护气氛或包装热处理淬、盐浴淬等，不同模具钢需采用不同的淬火方式模具失效模式分析模具在使用过程中可能出现多种失效模式，许多与热处理直接相关回火35%淬火后的钢材在较低温度通常为150-650℃加热保温后缓慢冷却，减小内应力，提高韧性回火温度越高，硬度越低但韧性越好模具钢通常需要2-3次回火处理磨损失效由于表面硬度不足或热处理不均匀导致的渐进性磨损退火25%将钢缓慢加热到特定温度后保温，然后缓慢冷却主要用于降低硬度，消除内应力，改善切削加工性能模具制造中通常在加工前进行退火处理断裂失效由于韧性不足或内部应力集中导致的突发性断裂20%变形失效由于硬度不足或热处理变形未矫正导致的尺寸变化15%热疲劳失效由于反复热循环导致的表面龟裂5%腐蚀失效模具装配与调试精密装配步骤模具装配是将各个零部件组合成完整模具的过程，装配质量直接影响模具性能和寿命精密装配需要遵循严格的程序和标准，确保各部件正确配合装配前准备1检查各零部件的尺寸精度、表面质量和热处理状态，确保符合图纸要求清洗所有零件，去除油污、铁屑等杂质准备必要的工具、量具和辅助材料2模架组装安装导柱、导套等定位元件，保证动定模的精确对中装配底板、顶板等框架部件，检查平行度和垂直度安装弹簧、紧固螺钉等连接型腔型芯安装3件，确保结构稳固将型腔、型芯等成型部件安装到模架上，调整相对位置，保证分型面密合良好安装浇注系统、冷却系统等功能部件，检查通道畅通4顶出系统安装安装顶针、推板等顶出元件，调整顶出行程和力度检查顶出系统的运动是否顺畅，复位是否可靠确保顶针与型腔的配合间隙符合要滑块机构安装5求对于带侧向结构的模具，安装滑块、斜导柱等机构调整滑块的运动轨迹和行程，确保与型腔的精确配合检查滑块锁紧和复位机构的可靠性模具调试与优化模具调试是在装配完成后进行的验证和优化过程，目的是发现并解决潜在问题，确保模具能稳定生产合格产品调试周期与流程模具检测内容及方法主要检测内容及方法尺寸检测•检测对象型腔尺寸、型芯尺寸、分型面平面度、导向系统精度等•检测方法三坐标测量机CMM、激光扫描仪、投影仪、千分尺、卡尺等•精度要求关键尺寸公差通常为±

0.01mm或更高材料检测•检测对象模具钢成分、硬度、组织结构、热处理质量等•检测方法光谱分析、硬度测试洛氏/维氏、金相分析等•标准依据根据模具钢牌号要求，如H13钢硬度一般要求HRC45-52表面质量检测•检测对象型腔表面粗糙度、光洁度、表面缺陷等•检测方法表面粗糙度仪、显微镜观察、目视检查等•质量标准根据产品要求，一般粗糙度Ra

0.2-

0.8μm功能性检测•检测对象开合动作、顶出系统、冷却系统、浇注系统等•检测方法实际装机试验、气密性测试、水流测试等•评价标准动作顺畅、系统畅通、功能正常首件检测SOP流程首件检测是模具调试后的重要验证环节，通常按照以下标准操作程序SOP进行模具检测的重要性

1.样品制作使用标准工艺参数生产首批样品

2.外观检查检查样品表面缺陷、分型线、浇口痕迹等模具检测是确保模具质量和产品一致性的关键环节通过科学的检测方法和手段，可以及时发现模具在设计、制造和使用过程中的问题，防止不合格模具进入生产环节，避免产生大量不合格产品和经济损失

3.尺寸测量使用三坐标测量机对关键尺寸进行全面检测

4.功能测试检查样品的装配性、功能性和使用性能模具检测贯穿整个模具生命周期，包括原材料检验、制造过程检测、装配调试检测、使用过程检测等多个阶段每个阶段的检测

5.材料性能测试根据需要进行强度、硬度等性能测试都有特定的内容和方法，形成完整的质量保证体系

6.结果分析比对检测结果与设计要求，评估偏差

7.整改措施针对发现的问题制定模具修整或工艺调整方案

8.验证确认整改后再次进行检测，确认问题解决模具维护与保养模具维护的重要性模具是精密工具，长时间使用会导致磨损、变形和损坏合理的维护保养可以延长模具寿命，提高生产效率，降低生产成本据统计，良好的维护保养可使模具寿命延长30%-50%，大幅减少停机时间和维修费用日常维护与保养模具寿命提升技巧定期清洁精确控制工艺参数生产结束后，及时清除模具表面的残留物、污垢和异物对于塑料模具，应清除型腔中的严格控制成型温度、压力、速度等参数，避免过高温度和压力对模具的损伤遵循工艺规残留塑料；对于压铸模具，应清除残留的金属和氧化物程，不随意调整参数特别是对于压铸和热锻模具，温度控制尤为重要清洁方法•使用专用清洁剂和软布擦拭表面优化冷却系统•压缩空气吹除缝隙中的颗粒确保冷却系统工作正常，定期检查水质和水流量使用闭环冷却系统，控制水温稳定对•必要时使用超声波清洗于热循环频繁的模具，考虑使用热油加热或感应加热系统，减少热应力润滑与防锈表面处理技术模具的运动部件需要定期润滑，防止摩擦和磨损模具表面需要涂抹防锈剂，防止氧化腐蚀对模具工作表面进行特殊处理，提高硬度和耐磨性常用方法包括氮化、碳氮共渗、物理关键部位气相沉积PVD、化学气相沉积CVD等这些处理可使表面硬度提高30%-50%•导柱、导套使用高温润滑脂•顶针、滑块使用低粘度润滑油预防性维修•分型面使用干性防锈剂•型腔表面使用专用模具保护剂制定科学的预防性维修计划，根据模具使用情况定期进行维修和更换易损件不等到模具严重损坏或产品出现质量问题才进行维修，可大幅延长模具整体寿命定期检查模具储存要求按照预定计划定期检查模具各部件的状态，及时发现潜在问题检查内容模具不使用时的正确储存同样重要•分型面密封性•储存环境温度15-25℃，湿度低于60%•导向系统精度•防尘措施使用防尘罩或密封包装•冷却通道畅通性•防锈处理涂抹长效防锈剂，使用干燥剂•顶出系统灵活性•支撑方式合理支撑，避免变形•型腔表面状态•标识清晰详细记录模具信息和维护历史•紧固件松紧度模具生产中的常见缺陷产品成型常见缺陷气泡产品内部或表面出现气泡，影响强度和外观成因材料含水量高、排气不良、温度过高改进措施预干燥材料、改善模具排气、降低熔体温度、调整注射速度缩孔产品厚壁处出现凹陷或内部空洞成因材料收缩不均匀、冷却不均匀、保压不足改进措施增加保压时间和压力、优化冷却系统、改善壁厚设计缺陷分类模具生产中的缺陷可分为模具本身缺陷和产品成型缺陷两大类了解这些缺陷的成因和改进措施，对提高模具质量和产品合格率至关重要溢边模具本身常见缺陷产品分型线处出现薄片状多余材料•型腔尺寸偏差加工误差、热处理变形等导致成因分型面不密合、锁模力不足、注射压力过高•分型面不密合平面度不足或装配不良•导向系统精度不足导致上下模错位改进措施修整分型面、增加锁模力、降低注射压力•冷却系统设计不合理导致冷却不均匀熔接线•浇注系统设计不合理导致充填不均匀•顶出系统故障顶针弯曲、断裂或卡滞产品表面出现可见的线条，是材料流动前沿相遇处•模具硬度不足导致早期磨损和变形成因材料温度过低、充填速度不足、模具温度低改进措施提高材料和模具温度、增加注射速度、优化浇口位置变形翘曲产品脱模后发生弯曲变形，不能保持设计形状成因内应力过大、冷却不均匀、壁厚不均匀改进措施均匀冷却、延长冷却时间、改进产品设计充填不足成本控制与模具管理模具成本构成模具是精密工装，价格从数万元到数百万元不等了解模具成本构成对合理控制投资和管理模具资产至关重要模具管理系统模具是企业的重要资产，需要系统化管理现代企业普遍采用ERP或专用模具管理软件进行模具全生命周期管理模具管理软件的主要功能模具信息管理记录模具基本信息、技术参数、3D模型、图纸等，建立完整的模具档案使用条形码或RFID技术进行模具识别和跟踪，防止模具丢失或混淆模具使用管理材料成本包括模具钢材、标准件、热流道等材料成本，约占总成本的20-30%高端模具钢材价格可达普通钢材的10-20倍，是重要的成本因素记录模具的使用次数、维修历史、故障记录等设置模具使用寿命预警，提前规划模具维修或更换统计分析模具使用效率和故障率，指导改进设计加工成本包括机械加工、热处理、表面处理等工序成本，约占总成本的40-50%精密加工设备的折旧和人工是主要成本来源模具维护管理设计成本制定预防性维护计划，自动生成维护工单记录维护内容、时间、人员和成本评估维护效果，优化维护策略实现维护资源的合理配置智能制造与模具数字化数字化转型趋势数字孪生技术随着工业

4.0的推进，模具制造正经历从传统制造向智能制造的数字化转型这一转数字孪生Digital Twin是模具数字化的核心技术，它为模具创建虚拟映像，实现虚型涉及设计、制造、管理等全流程，正在重塑整个模具产业链实结合的设计、制造和管理数字化转型的主要方向数字孪生在模具中的应用•虚拟设计与验证在虚拟环境中完成设计并验证性能数字化设计•虚拟调试模拟模具装配和工作过程，提前发现问题利用参数化设计、知识工程、人工智能等技术，实现模具设计的智能•实时监控将实际运行数据反馈到虚拟模型，监控状态化和自动化通过仿真优化，减少物理试错，缩短开发周期•预测性维护基于数据分析预测故障，安排维护•知识积累记录模具全生命周期数据，形成知识库智能制造智能工厂案例采用高精度CNC、机器人、自动化生产线等设备，结合实时监控和质量控制系统，提高生产效率和质量稳定性智能模具工厂通过集成先进制造技术、信息技术和管理系统，实现高效、灵活、透明的生产模式互联互通典型智能工厂特点通过物联网技术连接设计、制造、装配等环节，实现数据共享和协同工作，消除信息孤岛，提高整体效率云设计平台数据分析设计人员可在云平台上协同工作，共享数据和资源客户可实时查看设计进度和参与评审设计知识被系统化积累和复用，提高设计效率利用大数据技术分析生产数据，发现规律和问题，支持管理决策，实现持续改进和优化智能生产线生产设备联网并接入MES系统，实现自动排产和调度机器人和AGV承担材料搬运和辅助加工设备状态实时监控，异常自动报警和处理远程监控系统模具在客户使用过程中的状态可远程监控通过传感器收集温度、压力等参数数据专家可远程诊断问题并提供解决方案预测性维护建议自动生成行业标准与认证模具行业主要标准质量管理体系认证模具行业标准是规范产品质量和生产过程的基本准则，遵循标准是保证模具质量和互换性的重要保障模具企业通过质量管理体系认证，可以规范内部管理，提高质量水平，增强客户信任国家与行业标准ISO9001认证•GB/T14486《模具术语》规范了模具技术术语最基础的质量管理体系认证，适用于各类模具企业要求企业建立系统化的质量管理流程，包括文件控制、产品实现、监测分析等通过认证表明•GB/T12556《模具钢》规定了模具钢的化学成分和性能企业具备稳定提供满足客户要求产品的能力•JB/T5443《注塑模设计规范》规范注塑模具设计•JB/T6294《冲压模设计规范》规范冲压模具设计•JB/T7066《压铸模设计规范》规范压铸模具设计IATF16949认证•GB/T17284《模具标准件尺寸系列》规定模具标准件尺寸面向汽车行业的质量管理体系认证，是ISO9001的扩展对模具企业提出更高要求，包括过程设计、供应商管理、产品防错等是为汽车行业提国际标准供模具的必备认证•ISO12165《模具零件技术要求》•ISO18084《模具零件图示方法》ISO14001认证•DIN16750《注塑模具技术条件》德国标准环境管理体系认证，关注企业生产过程对环境的影响要求企业识别环境因素，控制污染物排放，遵守环保法规对出口欧美的模具企业尤为重•ANSI/SPI B

151.1《注塑机械安全标准》美国标准要主要检测报告类型模具相关检测报告是证明产品质量和性能的重要文件，主要包括•材料检测报告包括化学成分分析、物理性能测试等•硬度测试报告记录模具各部位硬度值•尺寸检测报告记录关键尺寸的测量结果和公差•表面质量检测报告记录表面粗糙度、硬度等参数•热处理质量报告记录热处理工艺参数和结果•功能测试报告记录模具各功能系统的测试结果•首件检测报告记录首批产品的质量状况•寿命评估报告预测模具使用寿命和维护周期这些报告不仅是模具交付的重要文件，也是后续质量追溯和问题分析的依据国内外模具行业对比全球模具产业概况模具工业是制造业的基础，全球模具市场规模约2000亿美元中国、日本、德国、美国、韩国是主要的模具生产国，各有特色和优势根据最新统计，中国已成为全球最大的模具生产国和消费国中国模具产业现状国际模具产业特点亿元3200德国模具以精密、高效、耐用著称，技术领先，特别是在汽车模具领域注重标准化和模块化设年产值计，产品一致性好拥有完善的模具设计标准和严格的质量控制体系平均模具寿命是中国模具的2-3倍中国模具产业2024年产值约3200亿元人民币，占全球市场份额的30%以上万日本模具3+以精细、高精度著称，特别擅长超精密模具和微小型模具生产管理精益求精，追求极致品质在消费电子、精密仪器领域有明显优势研发投入高，注重技术创新和工艺改进企业数量全国有3万多家模具企业，其中规模以上企业约2000家美国模具万100+技术先进，自动化程度高，特别是在大型模具和特种模具领域注重知识产权保护和技术创新高度信息化管理，设计和制造紧密结合在航空航天、医疗等高端领域有明显优从业人员势模具行业直接从业人员超过100万，间接带动就业300万人进出口结构与国际对标中国模具产业特点中国模具进出口情况•规模优势产能大，品种全，覆盖各类模具•出口额约60亿美元，主要出口至东南亚、欧美等地•成本优势人力成本相对较低，价格竞争力强•进口额约40亿美元，主要从日本、德国、韩国等进口•产业集群形成了长三角、珠三角等产业集群•出口产品中低端模具为主，价格优势明显•技术提升高端模具技术不断提升，但与国际先进水平仍有差距•进口产品高精度、大型、特种模具为主•人才结构技术工人比例高，但高端研发人才不足国际对标企业•德国Siebenwurst、Hofmann、Weber等•日本Ogihara、Futaba、Arrk等•美国Roush、Omega、Triangle等•中国伊之密、银宝山新、海泰科等模具应用典型案例

（一）某汽车保险杠模具开发流程本案例介绍一款中高端轿车前保险杠模具的开发过程，该模具通过创新设计和工艺优化，成功缩短开发周期20%，降低缺陷率30%，为客户创造显著价值1需求分析与方案规划客户需求高光面保险杠，长度

1.8m，重量12kg，年产量10万件，使用PP+EPDM材料关键挑战大型薄壁件，要求高光亮面，无熔接线，变形控制严格方案规划采用双型腔热流道注塑模具，全3D数字化设计流程，预计周期16周2模具设计与优化创新点•采用分段式型腔设计，便于加工和维护•热流道系统使用阀针式浇口，实现无痕注塑•3D打印冷却水路，实现贴体冷却•应用模流分析优化充填平衡和冷却均匀性通过虚拟装配和碰撞分析，提前发现并解决4处干涉问题3模具制造与调试制造创新•采用五轴联动加工中心精加工型腔•精密电火花加工实现Ra

0.2μm表面粗糙度•型腔表面纳米氮化处理提高耐磨性调试过程经历三轮试模，解决了变形、熔接线等问题，最终产品合格率达98%4量产应用与效益量产表现•模具稳定性好，连续生产8000件无故障•产品一致性高，关键尺寸CPK值

1.67•模具寿命预计超过100万次创造价值缩短开发周期4周，节约开发成本15%，提高生产效率22%案例技术亮点案例成功因素•分型面设计创新采用3D曲面分型，减少飞边•前期充分论证，确保设计方案合理•冷却系统优化使用仿生设计，实现精准温控•数字化工具应用，减少物理试错•数字化管理全流程数据追溯，远程监控系统•精益生产管理，提高制造效率•绿色制造节能30%，材料利用率提高25%•技术创新与经验结合，解决关键难题•客户全程参与，确保需求准确满足模具应用典型案例

（二）解决方案1材料选择采用S136H高镜面模具钢作为型腔材料，硬度达到HRC52-54型腔表面经过精密研磨和抛光，实现镜面效果，表面粗糙度Ra

0.04μm模架采用高强度P20钢，确保刚性和稳定性2结构设计设计16型腔模具，采用热流道系统减少材料浪费分型面采用三维曲面设计，最大限度减少分型线痕迹使用气辅顶出系统，避免顶针痕冷却系统采用3D打印工艺制造，实现贴体冷却3案例背景先进工艺某知名智能手机品牌需要开发新一代旗舰机型的外壳模具，要求超高光泽度、精密配合和快速开发周期本案例展示了从设计到采用高速五轴铣削加工型腔基本形状，精度控制在±

0.005mm使用精密电火花加工完成精细结构表面处理采用离子氮化+PVD镀钛工艺，提高耐磨性和使用寿命量产的全过程，以及如何通过先进模具技术保证产品的一致性和质量技术难点4•壁厚仅

0.8mm的超薄结构智能控制•表面光泽度要求达到92%以上•尺寸公差控制在±

0.02mm模具内置传感器监测温度、压力和变形数据使用闭环控制系统自动调整注塑参数集成机器视觉系统进行在线检测，实现100%品质监控远程监控系统可实时查看模具状态•装配间隙控制在

0.05mm以内•8周内完成从设计到量产实施效果•年产量2000万件，模具寿命要求高周

99.7%6合格率开发周期产品合格率达到

99.7%，远高于行业平均水平比预期提前2周完成开发，加速产品上市万次200模具寿命模具寿命达到200万次，超出预期寿命50%该案例成功实现了消费电子产品高光模具的技术突破，保证了产品的装配一致性和外观质量，为客户创造了显著的竞争优势模具技术的创新应用，不仅解决了技术难题，还缩短了产品上市时间，降低了生产成本模具行业发展趋势模具工业的技术发展方向模具工业作为制造业的基础，正经历深刻的技术变革新材料、新工艺、新技术的应用不断推动模具行业向高精度、自动化、一体化方向发展，为制造业转型升级提供强大支撑高精度发展自动化趋势一体化发展模具精度不断提高，从传统的±

0.05mm向±

0.001mm迈进超精密加工技术、纳米级表面处理技术广泛模具制造和使用过程自动化程度不断提高智能机器人、自动化生产线、无人工厂概念逐步落地自动化模具设计、制造、使用和管理的一体化趋势明显CAD/CAE/CAM/PDM系统紧密集成，实现从设计到制应用于高端模具制造高精度模具能生产更精密的零部件，满足微电子、医疗器械等领域的严苛要求不仅提高生产效率，还能保证产品一致性，减少人为误差，降低劳动强度和生产成本造的无缝衔接生产过程与管理系统集成，形成完整的数据链，支持智能决策和优化3D打印模具技术进展复合材料模具技术进展3D打印技术正在革新传统模具制造方式，为复杂结构和特殊应用创造新可能传统金属模具正面临新型复合材料模具的挑战，特别是在轻量化、快速成型领域金属3D打印模具碳纤维复合材料模具•选择性激光熔融SLM技术可直接打印复杂模具零件密度仅为钢的1/4，导热性好，热膨胀系数小适用于航空航天、赛车等领域的复合材料成型模具可大幅减轻模具重量，降低操作难度目前已在F1赛车、•内部冷却通道可实现复杂的三维曲线，优化冷却效果无人机等高端领域应用•材料利用率高达95%以上，大幅减少材料浪费•适合小批量、高复杂度、定制化模具生产•目前限制打印尺寸有限，表面粗糙度需后处理陶瓷基复合材料模具混合制造技术耐高温性能优异，可在1600℃以上工作耐磨性和化学稳定性好，适合腐蚀性材料成型主要用于玻璃模具、高温合金成型等领域新型陶瓷材料可通过3D打印直接成型，缩短制造周期•结合3D打印与传统加工优势的混合制造技术兴起•先打印后精加工，实现高效率与高精度结合•打印+机加工一体机设备逐步成熟仿生复合材料模具•适用于大型模具的局部特殊结构制造模拟生物结构设计的新型复合材料模具，兼具轻量化和高强度特点内部结构采用梯度设计，实现应力优化分布表面可进行特殊处理，实现超疏水、自清洁等功能代表未来模具材料的发展方向绿色环保发展趋势•低碳制造节能降耗技术应用，减少碳排放•清洁生产减少有害物质使用，降低环境影响•材料循环模具材料回收再利用技术进步结语与答疑课程要点总结基础知识设计技术模具定义、分类、行业地位、材料选择等基础理论，为后续学习奠定基础设计流程、关键参数、结构设计、仿真分析等设计方法，掌握科学设计思路管理维护制造工艺模具管理、维护保养、成本控制、质量标准等管理知识，确保模具高效使用加工方法、热处理、装配调试等制造技术，了解模具制造全流程培训收获与应用通过本次培训，学员应掌握以下核心能力理论知识应用场景•系统理解模具基本原理和技术特点•产品设计阶段考虑模具制造因素，优化产品设计•掌握不同类型模具的结构和工作原理•模具采购能够评估模具质量和合理价格•了解模具行业标准和质量要求•生产管理优化模具使用和维护流程•认识模具行业发展趋势和新技术•质量控制分析产品缺陷与模具关系实践技能•技术创新引入新技术提升模具性能职业发展•能够识读模具图纸和技术文件。