模具材料
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模具材料范文第1篇
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。
模具材料范文第2篇
关键词：冲压模具材料；热处理；表面处理；模具材料性能
中图分类号：TG385
文献标识码：A
文章编号：1009-2374（2012）17-0091-02
模具作为工业生产的重要工艺设备，在其实际应用过程中，具有生产效率高、材料利用率高、制件精度高、复杂程度高等优势，这些是其它加工制造技术无法比拟的。模具生产技术已经广泛应用在汽车、电子、机械、仪表、家电、航空等行业中。在很长一段时间内，模具作为重要工艺设备极大的促进了生产的发展，但是随着模具种类的不断增多，形状越来越复杂，加工工艺越来越困难，再加上热处理技术的限制，模具技术的发展速度逐渐缓慢，并出现各种质量问题。在这种情况下，有必要对模具材料的种类进行分析并选取合适的模具材料以及对应的处理技术，确保模具质量。
1 常见冲压模具材料的种类及性能
1.1 常见冲压模具材料种类
常见冲压模具材料主要包括碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬工具钢、高速钢、基体钢、硬质合金和钢结硬质合金等。其中，碳素工具钢价格便宜、加工性能较好，热处理后硬度高、耐磨性好。一般在尺寸较小、形状简单且承受荷较小的模具零件中使用；低合金工具钢是在碳素工具钢基础上加入适量的合金元素而形成的。它的优势是能有效的降低淬火冷却速度，将热应力和组织应力降至最低，同时减小淬火变形和降低开裂倾向；高碳高铬工具钢不仅具有高硬度、高强度、高耐磨性优势，还具有较好的淬透性、淬硬性、高稳定性等优势，热处理变形很小；高速钢硬度较高，还具有较高的抗压强度和耐磨性，通常采用快速加热和低温淬火工艺，在一定程度上改善了材料的韧性。但是高速钢中的合金元素含量较高、成本高、脆性较大，再加上其工艺性能不佳，不能广泛应用在工业生产中；基体钢是在高速钢的基础上添加少量的其它元素，在具有高速钢好的耐磨性和硬度的前提下，其抗弯强度和韧性均有所提高。一般用于制造冷挤压、冷镦模具；硬质合金一般具有较高的硬度和耐磨性，而钢结硬质合金的性能更佳，它是以铁粉加入少量的合金元素粉末做粘合剂，以碳化钛、碳化钨等材料作为硬质相，用粉末冶金的方法烧结而成，用这种材料制作的模具坚固耐用，适合在大批量生产用模具上应用。
1.2 模具材料性能
在模具材料的选用过程中，必须充分了解材料的使用性能和工艺性能。模具使用性能主要包括强度、硬度、韧性、耐磨性、抗疲劳性等。强度是材料抵抗变形能力和断裂能力的指标；硬度的高低将直接影响模具的使用寿命，对模具质量有重要影响；韧性反映材料在较强的冲击载荷的作用下，抵抗脆性断裂的能力，也是模具钢尤其是冲压用冷作模具钢的重要性能指标；抗疲劳性是指材料在重复载荷条件下抵抗疲劳破坏的性能指标。工艺性能主要包括锻造性能和热处理性能等。锻造性能是指材料经受锻压时的工艺性能；热处理工艺对模具质量有很大影响，在实际应用过程中，材料必须有较好的淬硬性和较高的淬透性，以保证模具硬度及耐磨性。
2 冲压模具材料的合理选择对热处理的影响
冲压模具有很多类型，不同的冲压模具对材料性能的要求也不同。因此，在选用模具材料时，应该以模具工作条件和使用寿命为依据对模具材料和热处理工艺进行合理选择，以保证模具质量。某工厂在选择模具材料过程中，出于经济角度和热处理简便的考虑，最终选择T10A钢，在实际应用过程中，该材料热处理后硬度与要求相符，但热处理后模具产生较大变形，最终导致模具报废；为了保证模具热处理后的性能，热处理前应该对模具材质进行分析。某工厂新进一批结构较为复杂的冲压模具，热处理后，模板上的圆孔变成椭圆形，甚至呈带状或块状分布。出现这种现象的主要原因是模具钢中有不均匀的碳化物存在，因碳化物膨胀系数比钢小，加热时它阻止模具内孔膨胀，冷却时又阻止模具内孔收缩，最终出现变形。从上述内容可以看出，冲压模具材料的合理选择对热处理有重要影响。为了保证模具质量和热处理工艺的顺利进行，应该对冲压模具材料进行合理选择。
3 冲压模具的表面处理
模具除要求基体金属具有足够高的强度和韧性外，其表面性能对生产效率和模具寿命也有很大影响，包括耐腐蚀性能、耐磨损性能及疲劳性能等。举例说明，冲压生产高强度板材时，模具表面易产生划伤、棱角磨损等缺陷，需要经常下模修理，严重影响生产效率。该问题可以通过模具表面处理技术来解决。模具的表面处理技术已经非常成熟，主要分为物理表面处理法和化学表面处理法两种。
3.1 化学表面处理
从广义上说，化学表面处理可以分为表面扩散渗入和表面涂覆两大类型。其中，表面扩散渗入的处理方法是将模具放置在具有特定温度和特定活性介质的密闭空间里保温，使特定介质渗入模具表面，改变模具表面的化学成分和组织，从而提高模具材料表面的耐磨性、耐蚀性等，主要包括渗氮、渗碳、碳氮共渗等；表面涂覆是指在模具材料表面涂覆一层新材料的技术，以达到提高模具表面性能的效果，其中化学表面涂覆技术主要包括化学镀、离子注入、化学气相沉积等。
3.2 物理表面处理
物理表面处理技术是指用物理的办法对模具材料的表面进行强化处理，使模具表面获得较高的力学性能和物理性能。主要包括激光表面淬火、高频淬火等技术，可以有效的提高模具表面的硬度、耐磨性、耐疲劳性能等。
4 结语
模具凭借其独特优势在工业领域中广泛应用，然而在生产制造过程中，模具容易因材料选择错误或处理技术不合适等出现相应问题，在一定程度上影响模具质量和使用寿命。文中通过对常用冲压模具材料的种类进行分析，并采取合适的热处理、表面处理技术，使冲压模具的性能得到改良，在生产中更好的发挥其作用。随着经济和科学技术的发展，工业生产对模具的性能和精度要求将会进一步提高。为了更好的满足时展需求，我们要不断对冲压模具材料、热处理技术、表面处理技术进行改良。
参考文献
[1] 张越．论冲压模具的选择[J]．电子机械工程，2009，（2）．
[2] 赵步青．模具热处理现状及其展望[J]．金属加工（热加工），2008，（3）．
[3] 刘胜国．我国冲压模具技术的现状与发展[J]．黄石理工学院学报，2007，（1）．
模具材料范文第3篇
关键词：模具；材料选用；性能优化
1 模具材料的选用
模具材料的选用需要集合模具的具体生产条件和工作条件以及材料的性能等因素进行选择。
1.1 模具的工作条件
不同的工作条件下，模具材料的选择存在一定的差异，具体如下：
（1）在模具的工作过程中，对材料强度的要求随着其所需承载能力发生变化，对材料韧性的要求则随着其所受冲击力发生变化。
（2）冷作模具在工作过程中，所受的冲击力和摩擦力通常较大，因此对模具的强度、硬度及韧性等具有较高的要求，一般选用冷作模具钢作为主要材料；热作模具在工程中则主要受到高温及热应力的作用，因此，需要较好的抗疲劳性能和热稳定性，一般结合实际工作温度选择合适的热作模具钢。
1.2 模具的结构因素
不同的模具结构对模具材料的要求也有一定差异，针对模具结构的差异，可以按照如下方法选用不同的材料：
（1）模具在热处理加工过程中，受热与冷却速度的均匀性受到截面积的影响，当截面积越大时，均匀性越差。在这种条件下，需要选择导热性及淬透性较好的材料，从而保证截面性能的均匀性。
（2）当模具的形状较为简单时，容易加工成型，可以选择低成本的碳素工具钢作为主要材料；当模具形状较为复杂时，部分位置容易产生集中应力，因此，需要选择高性能合金材料，并配合合理的淬火方式进行加工。
（3）当模具的精度要求越高时，要求加工过程中的变形越小，因此，需要根据具体的加工精度选择不同变形大小的模具材料。
1.3 模具的设计因素
在通常情况下，会将尺寸小、结构简单的模具以整体结构进行设计，为了满足整体结构模具型腔工作所需性能，一般会选择性能较好的材料；而对于结构复杂的大型模具，由于材料的费用在模具制造的总成本中会占据较大的比例，因此，通常采用多部分结构进行拼接。模具本体主要是对整体结构进行支承，因此对性能要求不高，可以选择成本相对较低的碳素钢材料；而针对模具中对工作性能要求的关键部位，则应该选用高性能的材料。
2 模具材料性能优化方法
2.1 强韧化技术
为了使模具材料的性能充分发挥，通常采用热处理技术来尽可能地增加板条马氏体的相对数量，从而提升材料的强度和韧性。要想增加板条马氏体组织的数量，需要结合实际材料的特性选择合适的淬火温度及冷却速度，不同钢种的特性差异较大，在进行热处理工艺时难以进行精确控制。
下贝氏体形成于贝氏体转变时的较低温度范围，而中、高碳钢则为350℃～Ms之间[1]。铁素体在下贝氏体中呈细小状且均匀分布，在铁素体内存在沉淀析出大量弥散的细小碳化物，具有较高的位错密度。因此，下贝氏体具有极高的强度和韧性，同时还具有较好的机械性能，有效避免了板条马氏体容易造成模具变形的缺点。为了提升模具材料的强韧度，需要以模具的使用要求及破坏特征为出发点，尤其需要注意马氏体组织材料容易变形的问题，可以通过选用有下贝氏体组织的材料作为模具的主要制造材料。
2.2 表面强化技术
表面强化处理技术是提高模具材料性能的方法之一，通过利用表面工程技术对模具表面进行强化处理（包括改性和涂覆镀层两种方式），可以有效提高模具表面的性能，且不会对模具内部的性能产生任何影响。目前，常用的模具表面强化技术主要有化学热处理方法、表面覆层及处理和表面淬火及加工强化三种方法。
热作模具在工作过程中，由于基体硬度较小，在温度急速变化过程中，模具材料存在较大的弹塑性变形，同时加上模具型腔深切结构复杂，表面强化层容易发生塌陷、过早产生热疲劳、剥落等问题。针对这一问题，在对热作模具表面进行强化处理时，应该避免对硬度的过分追求，而是需要同时提升模具的强度、韧性和耐热强度，即可使模具材料在实际应用过程中具有较好的综合性能。
2.3 复合强化技术
通过合金化、塑性变形以及热处理等多种强化技术结合起来，可以更好地满足模具材料在不同工况下对性能的需求。
（1）弥散强化。弥散强化是通过对合金第二相外加一些坚硬的细质点，并使这些细质点以细小弥散的形态均匀分布在基体中，从而实现强化的目的。在通常情况下，冷作模具可以通过合适的实效处理，来实现强化；而热作模具则可以通过加入钛、铝等元素，利用微合金化，使过冷的奥氏体发生相间沉淀并由铁素体中析出弥散碳化物，这些微粒可以避免合金发生错位运动，从而使模具性能更加稳定。弥散强化对模具的工作温度具有一定的要求，通常要求模具的工作温度小于650℃，如果温度过高，就会使弥散为例集聚长大的速度加快，材料的塑性变形抗性快速下降，强度也随之下降。
（2）固溶强化。固溶强化主要是通过形成固溶体的方式提升材料的性能，其利用溶质原子与错位的交互作用来达到强化材料的目的。当模具的工作温度超高650℃时[2]，弥散强化的强化作用会出现大幅度降低，而固溶强化的效果与温度有关，当温度越高时，固溶强化的效果越明显，因此，当弥散强化效果降低时，可以利用固溶强化机制保证模具材料的性能。
3 结束语
模具材料的具体选择需要结合材料的化学成分、模具的性能要求、处理工艺等多个方面的因素。同时，还需要考虑材料的成本及加工难度等因素，确定合适的模具材料。另外，可以通过强化技术对模具材料的性能进行优化，以弥补材料在某些特定条件下或者某方面的性能缺陷，全面提升模具产品的质量水平，进一步推动整个装备制造业的发展。
参考文献
模具材料范文第4篇
关键词：材料成型；控制工程；模具制造技术
1前言
随着社会的不断发展和进步，加工制造行业发展迅速，为各个领域的发展提供强大动力。在整个制造行业中，材料成型技术与控制工程技术属于基础性项目。对于目前的工业产品而言，更加凸显精细化与微量化，质量不断提升，朝着标准的方向发展，而模具是推动标准化进程的重要前提。材料成型与控制工程技术在整个工业产品生产中占据举足轻重的地位，要重视对这两种技术的完善与改进，这也是提升整个制造行业生产水平的关键，在根本上满足社会发展的实际需要。
2对材料成型与控制工程模具制造技术的概述
当前，机械制造行业发展飞速，材料成型与控制工程技术取得长足发展，其中，模具属于基础性的工艺设备类型，作用至关重要，不容忽视。在传统的模具制造技术中，主要的材料是钢板，但是，在科技的推动下，塑料产业发展迅速，高性能的改性材料层出不穷，在模具制造中应用逐渐增多，其优势是成本不高、工艺较为简洁、效率较高，塑料模具的应用率不断提高，仍呈现上升的趋势。立足当前模具制造技术，模具类型主要包含塑料模、冲压模、铸造模等，其中，应用较多的是塑料模。针对塑料模，又分为很多，如注塑模、吸塑模等，在整个制造工艺中，主要类型为注塑制造工艺。在工业生产领域，模具制造技术在机械制造领域中得到广泛推广，在诸多行业中发挥作用。
3详细介绍材料成型与控制工程模具制造技术
3.1对金属材料成型与控制工程模具制造技术的介绍
在金属材料加工成型技术中，主要涉及一次成型和二次成型技术。一次成型即为直接成型技术，在模具制造中被视为最理想状态，其优势主要体现在几个方面，首先，在一次成型技术的支持下，能够促使产品一次完成，减少了材料之间连接点的数量，产品加工质量增强。其次，一次成型技术的应用有助于材料稳定性的增强，产品的抗压性、耐候性和耐寒耐温性都得到提高。在应用压铸法的时候，在热压影响下，内部分子排列更加趋于规整化，稳定性十分突出。再次，一次成型加工技术生产的产品更具可塑性，不会受制于材料的形成和外观。但是，一次性成型也有自身的不足，操作过程比较复杂，尤其是面对分散性较强的材料，更不能采用这种方式；对于金属材料的二次成型技术，涉及锻造、冲压以及焊接成型技术。在应用锻造技术进行金属材料模具制作的时候，产品生产中会出现较大的变形阻力，内部出现应力效应，比较适合于结构复杂的产品锻造，应用价值突出。对于冲压成型，借助外力的作用，促使金属材料在模具内部产生塑性变化，以满足需要。
3.2对非金属材料成型与控制工程模具技术的介绍
随着塑料行业的发展的加快，非金属材料成型与控制工程技术在整个工业领域得到广泛推广，其中比较成熟的包含挤出成型、注射成型等。挤出成型技术主要发挥螺杆或者柱塞的作用，促使受热软化的塑料质量在压力作用下挤出成型，而后在冷却作用下完成全固化，完成产品生产过程。这种技术的优势是能够满足连续化工艺的需求，生产效率较高，保证实现较高的产品质量，同时，实现产品成本的降低。与此同时，加工设备较为简洁，避免材料的浪费。在当前的工业生产中，非金属材料挤出成型技术应用较为普遍。
4对材料成型与控制工程技术发展趋势的介绍
在技术的发展以及社会需求增大的背景下，材料成型与控制工程技术更加趋向于精度和、高效化与自动化。
4.1精确成型加工工艺不断发展
在自动化水的支持下，机械设备自动化控制成为趋势，有助于劳动强度的降低，避免人为操作失误的发生，产品加工水平呈现高精度的趋势。同时，面对激烈的行业竞争，产品质量备受关注，为精确成型的发展提供条件。在一些对精度和安全系统要求较高的领域，精确成型加工技术应用更加广泛，在根本上推动材料成型与过程控制技术的飞跃。
4.2快速成型技术发展迅速
为了有效提升产品的竞争能力，在进行产品质量提升的同时，要关注生产效率。立足市场发展，企业生产的产品在满足国家级行业标准方面都比较具有优势，达到社会需求，但是，要加大对生产效率的重视，这也是提升行业竞争力的关键。目前，产品开发和生产效率的提升备受关注，为快速成型的发展提供条件。在这种技术的应用下，材料经过加工之后，能在短时内完成成型，加快生产过程的完成。快速成型技术的应用在生产效率提升方面十分突出，同时，满足连续生产的需要。
4.3对模拟及仿真成型工艺的介绍
在信息技术的支持下，既要依靠行业实验及理论解决材料加工中的问题，同时，将计算机信息技术应用在材料方法的核算中，强化对材料处理和加工中问题的解决。在信息技术的影响下，能够实现对问题的深入分析和处理，突破阶段性理论和实践无法实现的研究。为此，模仿与成型工艺得到推广和应用，成为未来机械制造的发展趋势和方向。
5结束语
综上，在科技的推动下，材料成型与控制工程模具制造技术得到不断改进与创新，成为制造领域备受关注的问题，对工业发展意义重大。同时，在社会需求不断扩大的情况下，材料成型与控制工程技术面对更高的标准和要求，在保证质量的同时，需要重视生产效率的提升，在根本上提升自身行业竞争力。在未来的发展中，材料成型与控制工程技术将更加趋于精确成型、快速成型与模拟成型，在不断开拓创新，促进这一行业实现长期稳定的发展。
参考文献：
[1]焦向东,邓双成,张沛,佟泽民.基于快速成型原理的模具制造技术[J].石油化工高等学校学报,2002(01):42-46+54.
模具材料范文第5篇
关键词：基于先进技术的复合材料；构件成型模具；工装技术
中图分类号：TP391 文献标识码：A
随着经济的发展和科技的进步，我国出现了越来越多的复合材料，现阶段在现代飞机领域，复合材料的使用量在不断增加，已经成为较为常用的航空结构材料，与钛合金材料、铝合金材料、合金钢材料均处于同等重要的位置。在A380中复合材料的使用量在总重量中所占的比重已达到25%，在B787中复合材料的使用量在总重量中所占的比重已达到50%，而在A350XWB结构中的用量最多，大约为52%。新阶段，先进复合材料仍旧最受航空航天企业的青睐，玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、硼纤维等都属于先进复合材料。
一、基于先进技术的复合材料构件成型模具的类型
先进复合材料构件成型的工艺方法有很多，与此相对，模具的结构形式也有很多，先进复合材料构件成型模具有以下几种类型：
（一）框架式的模具
为了提高复合材料构件成型模具整体以及局部的刚度，提高模具分型面加热的效率，最大限度地减少模具变形的可能性，设计制造模具骨架的时候可以考虑隔栅结构。
（二）组合式的模具
组合式模具的制造材料一般为金属，它主要用于4种情况：一是压机成型；二是模压成型；三是树脂传递模塑成型；四是注射模成型。组合模的组成结构是两个半模，它的分布方式是上下分布，通过模具的上压盘和下压盘能够进行加热，上、下压盘加热的方式主要是传导加热，此外，周围的热源同样能够给模具进行加热，另外，组合模具中有内置加热系统，利用该系统也能进行加热。液态成型技术包括3个不同的种类：一是树脂转移模塑；二是真空辅助成型；三是树脂模溶渗成型。其中，树脂转移模塑结构能够被分成3个部分，这3个部分分别是型体和两个端盖。有些制品的形状较复杂、尺寸较大，对于这部分制品可以进一步分割组合其型体部分，分型面制作凸舌以及凹沟，还要在两个端盖所处的地方设置注射口以及排气口，还应关注树脂分流道。图2是组合式模具。
（三）拉挤成型模具与挤压成型模具
拉挤成型模具与挤压成型模具统称为连续成型模具。将浸有树脂的纤维通过某种特定的加热口模挤出其中多余的树脂，这个过程就是挤压加工的具体过程，在牵引的条件下固化。连续挤压过程包括多个过程，它的成型模具是组合式的，由多个运动部件形成。第一步，对位于模具中的多层热塑性带加热同时压成层合板；第二步，将压好的层合板压入成型的模具同时加热，压成满足要求的截面型材，最后利用连续压模把型材压成需要的弯曲形状，利用这种方式能够成型弯曲或者扭转以及变截面的型材，这种成型工艺是新型成型工艺。
二、基于先进技术的复合材料构件成型模具的设计方法研究
制造复合材料的构件离不开模具，在该行业中，模具是相当常见的工艺装备之一，因为它可以对制件的形状、结构关系、控制外缘进行确定，进而确保表面的质量。复合材料的聚合固化需要在模具上进行，有的时候还应在成型的模具上铺叠预浸料，复合材料构件质量的高低在很大程度上受到模具设计制造的影响。
通过分析复合材料构件成型模具的材料，我们可以把它分成不同的两类为，其一是金属模；另一类是复合材料模，它们的结构和工艺比较特殊。当前，因为计算机技术的飞速发展，CAD技术被广泛运用，越来越多的复合材料构件成型模具设计会考虑数字化的设计方式。为了提升设计的效率，很多航空航天企业对于经常使用的结构会考虑模块化设计以及参数化设计。
与常规的钣金成型模具进行对比能够发现，对于累积公差，先进复合材料有更加严格的要求。模具与零件两者贴合面不同的尺寸取决于模具的类型以及它热膨胀的特点；基体在最高固化温度基础上的尺寸与先进复合材料最终的尺寸一致。
设计人员在设计先进复合材料构件成型模具时，应当着重考虑热匹配的问题，原因是钢和铝的热膨胀系数通常比碳和石墨的复合材料高，高出的系数在一个数量级左右，当它从固化峰值的温度逐渐往下冷却时，金属模具会出现一定程度地收缩，这种变化在构件中会引起参与应变或者固有应变。设计模具的时候，设计人员如果做到及时修正尺寸，就应当选择热膨胀系数不高的材料模具，一般情况下，会使用热膨胀补偿的方式，参照经验公式以及试验验证，把制作质心当作中心，按照特定的公式，设计人员把整个制作缩小，工程设计的输入遵循缩小之后的制作。
另外，设计人员还可能会遇到角度回弹的问题，对于这类问题，设计人员在设计的时候，应当提前考虑回弹角，即模具的角度为制件夹角和回弹角的和，这样做使得制件脱模回弹之后与工艺数模的要求相符。这样做能够达到制件脱模回弹之后和工艺数模的要求两者相符。对于某些比较复杂的制件，对模具结构的刚度、温度场的分布状况、热膨胀等效果开展模拟分析的时候，可以选择CAE技术，进而提供科学的参考依据用于模具温度补偿、回弹修正设计等。
三、基于先进技术的复合材料构件成型模具工装技术研究
近几年，先进复合材料表现出结构尺度变大、形状更加复杂的特点，这就给构件的制造提出了缩短周期，降低成本的要求。为了适应这种变化，先进复合材料构件成型工装方面表现出柔性化的趋势。
柔性工装的基础是先进的工装制造理念以及灵活性高的工装设计，这类工装与几何形状相似，通过先进的理念和制造技术在刚性工装技术的前提下，对工装型腔或成型表面开展迅速地再次利用、组合、加工。近年来，国外产生了SPT技术并得到了较快的发展，这种技术是利用组合或者细杆来对分型面的高度进行调节，这种方式能够低成本、迅速地制造相同类型的相似工装。柔性工装的理念与技术能够用在对复合材料构件制造的定位以及固化之后数据库中对材料的性能以及力学性能的表达。
这个数据库中对力学性能的表达能够分成5个不同的层次。5个层次的内容如下：
第一个层次包括对复合材料体系的力学性能的汇总，其中包含材料的筛选、取证、验收等基本信息，还包括对先进复合材料体系的力学性能的全面汇总；
第二个层次为汇总单个测试项目的多批次的力学性能，用表格的方式进行表达。其中，单个测试项目力学性能涉及多种统计的表达，譬如0度拉伸的强度包括最大值和最小值、离散的系数、平均值、分布的形式等；
第三个层次为每个批次的单个测试项目的力学性能，它的表达方式是表格的形式；
第四个层次为试验结束之后统计分析试验的数据，然后将这些数据录入到EXCEL表格，进行细致的汇总；
第五个层次为试验结束之后，数据采集系统采集到的与单个试验件有关的原始数据。
结语
先进复合材料属于新型材料，与普通的材料相比，它具有许多优点，譬如强度高、刚性高、具有较强的抗疲劳性和抗腐蚀性，航空航天企业中已经大范围地使用先进复合材料。市场推动了先进复合材料构件成型模具和工装技术的不断创新，为了尽可能减少加工迭代造成的不利影响，将来会深入研究检测成型曲面质量的方法。在充分考虑形状特征、工件大小、不同的工艺等因素的基础上，积极探索先进复合材料构件成型模具和工装技术，提高技术水平，为先进复合材料的发展提供有力的技术保障。
参考文献
[1]王永军，元振毅，杨选宏，杨绍昌，田卫，孙永庆.先进复合材料构件成型模具和工装技术[J].航空制造技术，2013（10）：32-35.
