眾所周知，人類所使用的絕大多數(shù)有固定形狀的產(chǎn)品(商品、用品)或其組成零件，大多數(shù)都是采用模具來成型的。而模具的設(shè)計結(jié)構(gòu)和加工方法，則是根據(jù)該產(chǎn)品或零件的形狀、結(jié)構(gòu)精度要求和生產(chǎn)批量來確定的。對于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品或零件，為了高效率、低成本、大批量地產(chǎn)出，就需要設(shè)計制造出高效率、高精度、高壽命的模具;對于新產(chǎn)品研制、老產(chǎn)品改型、單件或小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品或零件，則要相應(yīng)地設(shè)計制造出結(jié)構(gòu)比較簡單、設(shè)計制造周期短。不使用或少使用高檔、大型加工設(shè)備、成本低、壽命適合的模具。

基本定義

所謂簡易模具，是相對于適應(yīng)大批量產(chǎn)品或零件的生產(chǎn)要求及高精度要求，用傳統(tǒng)的設(shè)計制造方法來設(shè)計制造的常規(guī)鋼質(zhì)模具而言的一類模具。換言之，是為了適應(yīng)新產(chǎn)品試制、老產(chǎn)品改型、單件或小批量生產(chǎn)需要而另辟蹊徑，在成型原理、模具結(jié)構(gòu)形式、模具材料、加工方法等方面擺脫了前述常規(guī)鋼質(zhì)模具的傳統(tǒng)設(shè)計思想、概念，摸索出來的設(shè)計制造工藝都比較簡單、起步容易、不使用高檔加工設(shè)備、設(shè)計制造周期短、成本低，有一定使用壽命的模具。國外將其稱作快速經(jīng)濟(jì)模具。

簡易模具種類

簡易模專用HD諧波減速機(jī)CSD-40-100-2A-GR低熔點合金簡易模具

低熔點合金簡易模具是采用低熔點合金、用鑄造方法制造模具工作零件如冷沖模的沖切刃口和型腔模的型面零件(包括它與鋼相結(jié)合的)以及鋼質(zhì)工作零件(切刀、型面)的基體的模具。它是一種應(yīng)用得很早的金屬模具。

低熔點合金模具是人類繼陶土模、木質(zhì)模之后發(fā)明和應(yīng)用得最早的金屬模具，曾經(jīng)在人類歷史上發(fā)揮過重要作用。由于低熔點合金的原料易得、價格較低、熔化溫度低(150~320℃)、與鋼鐵不粘結(jié)、凝固時產(chǎn)生膨脹，又可采用鑄造方法澆鑄各種模具零件毛坯，易于切削加工，所以被國內(nèi)外廣泛用來制造各種簡易模具或粘接模具零件。其中用鋅基合金制造的模具及鋅合金超塑成型模具還被國內(nèi)外的模具科技人員發(fā)展成為生產(chǎn)大型和復(fù)雜的塑料件的模具。由于它有其他模具無可比擬的優(yōu)越性，故受到世界各國的重視。

簡易模專用HD諧波減速機(jī)CSD-40-100-2A-GR隨著科技的飛速進(jìn)步，世界經(jīng)濟(jì)正在走向一體化，市場瞬息萬變，產(chǎn)品更新?lián)Q代日益加快，如何加快新產(chǎn)品的試制，使新產(chǎn)品早日占領(lǐng)市場，就成為全球開發(fā)商考慮的重要問題，而采用低熔點合金簡易模具，就是其中一個很好的舉措。低熔點合金簡易模具具有下列優(yōu)點:

(1)容易起步，制?？旖?。因為低熔點合金模具是用鑄造方法取代機(jī)械加工方法來制造，故可以節(jié)省大量的工時，大大縮短制模周期(比常規(guī)鋼?？s短60%~80%)，特別是它可用樣件直接鑄造出某些機(jī)械加工方法難以加工的復(fù)雜的異形型腔面，甚至可在型箱內(nèi)一次鑄造出拉深、成型模的凸凹模或小型模具的整體上下模，而且表面復(fù)映性又非常好，在簡易模具的快速制模工藝中，可以說是獨具特色。

(2)配制低熔點合金的材料來源廣，除鉍和錫以外，多數(shù)材料價格低，熔化溫度低，配制工藝簡單。而用鑄造方法制造模具的工藝也相對機(jī)械加工、電加工工藝來說簡單很多，要求的技術(shù)熟練程度也不高。

(3)模具的工作零件或基體材料采用低熔點合金，可節(jié)省大量的貴重模具鋼材，一般可節(jié)省60%~80%的鋼材。

(4)由于低熔點合金具有在冷凝時產(chǎn)生膨脹的特性，用它鑄造的凸、凹模之間的間隙小，固化后體積不變，精度好，能夠保證工作零件或基體的尺寸和形位精度。

簡易模專用HD諧波減速機(jī)CSD-40-100-2A-GR(5)廢舊模具中的低熔點合金可多次回收重熔并鑄造新的低熔點合金模具，特別是那些第一次使用后到第二次使用時間間隔很長的模具就可不必長時間保存模具，而只需保存好樣件和模板即可。由于可隨時按樣件翻鑄，這樣，既可避免模具的長期油封、保管、節(jié)省倉庫面積、節(jié)省員工，又利用了低熔點合金作其他用途。

由上述情況可知，低熔點合金模具不但制造快，材料省，而且成本低(一般為同類鋼模的40%~10%。

(6)低熔點合金的密度比石膏、塑料、陶瓷、橡膠、木材等制模材料大，用作拉深、落料模時，壓緊力、錘擊力大，沖件不易起縐;比鋼、鐵、銅等小，用之做的模具，搬運、裝拆輕便。

(7)低熔點合金的熱傳導(dǎo)率和熱容量都比石膏、陶瓷、橡膠、木材等制模材料好，用其制作壓蠟?zāi)?、鑄造模、玻璃和塑料的成型模，使用時冷卻快、蠟料、金屬、玻璃和塑料等結(jié)晶、成型好。

(8)低熔點合金的硬度比鋼鐵、合金低，而韌性又比鋼鐵、合金好，用其制作的冷沖模所壓制的工件表面粗糙度小，明顯的劃痕少或根本沒有劃傷和劃痕。

低熔點合金模具的缺點是:

簡易模專用HD諧波減速機(jī)CSD-40-100-2A-GR(1)由于低熔點合金的強(qiáng)度、硬度都比較低，又足采用傳統(tǒng)的重力鑄造法制模，這就使低熔點合金模具的結(jié)構(gòu)不能復(fù)雜，精度及耐磨性能也不會比常規(guī)鋼模高，因而不能作為精度要求高、形狀復(fù)雜零件的模具。

(2)由于低熔點合金的強(qiáng)度、硬度都比鋼、鐵、銅和鋁合金低，用其制作的模具的使用壽命也就比較低。

(3)加熱時容易產(chǎn)生變形，會影響大型凸、凹模等工作零件之間的間隙。

(4)用于配制低熔點合金的個別原材料(如鉍等)價格比較貴。

鋅基合金簡易模具

鋅基合金簡易模具是使用鋅基合金(簡稱鋅合金)，并采用鑄造方法制造冷沖模的工作零件、型腔模的成型件或鋼質(zhì)工作零件、型腔成型件的基體的模具。

鋅基合金模具之所以日益受到國內(nèi)外模具行業(yè)的重視，是因為它具有如下特點:

簡易模專用HD諧波減速機(jī)CSD-40-100-2A-GR(1)制模工藝簡單，技術(shù)容易掌握，不用高檔機(jī)械、電加工設(shè)備，設(shè)計制造周期短，鋅基合金又可重復(fù)使用，所以其成本低(僅為常規(guī)鋼模具的1/7左右)，經(jīng)濟(jì)效益好。

(2)模具的機(jī)械、物理性能比其他低熔點合金模具好，其強(qiáng)度約為錫鉍低熔點合金的3~4倍，硬度也比其他低熔點合金高，它的熱傳導(dǎo)率也比其他低熔點合金高，達(dá)100w/m·K。鋅基合金的熔點在380℃左右，鑄造性能好，采用傳統(tǒng)的重力鑄造方法即可鑄造出大型復(fù)雜型面的拉延一成型模、沖裁模、塑料模、橡膠模、熔模精密鑄造壓蠟?zāi)?、鑄造模等模具，其適用面很廣。

簡易模專用HD諧波減速機(jī)CSD-40-100-2A-GR(3)由于鋅基合金有適中的強(qiáng)度、硬度、韌性、塑性和超塑性，使它具有適合各種模具的工藝性能，如將其用在沖裁模上，便有獨特的補(bǔ)償磨損的性能;把它用在拉延一成型模上，又具有獨特的自潤性和耐磨、耐燒粘的特性;把它用在塑料模、橡膠模、精鑄壓蠟?zāi)?、鑄造模等型腔模上，又具有很好的鑄造工藝性能--流動性、復(fù)映(印)性，易于獲得十分復(fù)雜的型面和光潔的型腔。更為獨特的是，最近10多年來，國外利用其超塑性【所謂超塑性，是指金屬或合金在特定的溫度和應(yīng)變速率下，以極小的變形力(鋅基合金為1~4MPa)獲得巨大的伸長力(鋅基合金可達(dá)50%~60%)，而不發(fā)生局部縮頸和斷裂的現(xiàn)象】，采用擠壓成型的辦法，擠壓出具有復(fù)雜花紋、圖案、文字的塑料凹模。

(4)鋅基合金的成分中都沒有貴重的鉍金屬，各種組成材料都易得，且價格便宜。

鋅基合金的缺點是:①在凝固冷卻時有0.85%左右的體積收縮;②Zn、Al都是化學(xué)活潑性金屬，抗腐蝕能力差，與某些呈酸性的塑料會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng);③軟化溫度低。這些都限制了它的適用范圍，這也是在設(shè)計制造鋅基合金模具時應(yīng)注意和應(yīng)考慮采取對策之處。

(1)結(jié)構(gòu)相對簡單或獨特，設(shè)計和制造簡易，不需高檔的機(jī)械和電加工設(shè)備;

(2)設(shè)計、制造周期短，一般僅為機(jī)械加工、電加工法所制模具的1/3~1/10;

(3)使用貴重的模具材料少，因而模具的重量比同類常規(guī)鋼質(zhì)模具輕很多;

(4)設(shè)計、制造成本低，僅為機(jī)械加工、電加工的同類模具的幾十分之一;

(5)可生產(chǎn)(或復(fù)制)常規(guī)鋼質(zhì)模具無法生產(chǎn)的復(fù)雜異形型面及圖案的產(chǎn)品或零件;

(6)可為采用機(jī)械加工、電加工法制造復(fù)雜、大型常規(guī)鋼質(zhì)模具預(yù)先摸索經(jīng)驗，減少或避免這類模具在設(shè)計制造中的風(fēng)險，提高或確保其成功率;

(7)適用面廣，各行各業(yè)都可根據(jù)自己的產(chǎn)品要求及條件來選擇采用;

(8)這類模具的剛性一般較差，強(qiáng)度和硬度較低，長期使用容易產(chǎn)生蠕變變形;

(9)表面粗糙度比較高，形位、尺寸精度都比較低，加上長期使用中的磨損，對產(chǎn)品的表面粗糙度和精度有一些影響;

(10)使用壽命一般都比常規(guī)金屬模具短;

(11)有的模具不能與某些設(shè)備配用，如石膏壓蠟?zāi)２荒馨惭b在高壓壓蠟機(jī)上使用。

在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，人類已進(jìn)入信息時代，在商品經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)、市場瞬息萬變、競爭日益激烈的當(dāng)今社會，為避開常規(guī)金屬模具設(shè)計制造復(fù)雜、周期長、成本高的弊端，發(fā)揮簡易模具的獨特優(yōu)勢，贏得時間，搶得進(jìn)度，使老產(chǎn)品早日更新?lián)Q代，新產(chǎn)品早日研制成功，占領(lǐng)市場，采用簡易模具就是許多廠商選擇的好辦法。所以簡易模具的歷史地位和作用不但不會消失，還在不斷地發(fā)展和顯露。別說發(fā)展中的國家，就是當(dāng)今科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的工業(yè)化國家，如美國、英國、日本、德國等國家，從國防工業(yè)到民用工業(yè)，從地上地下跑的，水上水下游的，到天上和太空飛的產(chǎn)品，從成人用的產(chǎn)品，到小孩玩的玩具，人們衣食住行、游玩閑樂等產(chǎn)品、用品，都離不開簡易模具在研制、改型、生產(chǎn)中的作用。

所以，隨著科技和經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，社會的不斷進(jìn)步，市場競爭的日益加激，預(yù)計簡易模具今后會有進(jìn)一步的發(fā)展，發(fā)揮著日益重要的作用。