众所周知，人类所使用的绝大多数有固定形状的产品（商品、用品）或其组成零件，大多数都是采用模具来成型的。而模具的设计结构和加工方法，则是根据该产品或零件的形状、结构精度要求和生产批量来确定的。对于大批量生产的产品或零件，为了高效率、低成本、大批量地产出，就需要设计制造出高效率、高精度、高寿命的模具；对于新产品研制、老产品改型、单件或小批量生产的产品或零件，则要相应地设计制造出结构比较简单、设计制造周期短。不使用或少使用高档、大型加工设备、成本低、寿命适合的模具。

所谓简易模具，是相对于适应大批量产品或零件的生产要求及高精度要求，用传统的设计制造方法来设计制造的常规钢质模具而言的一类模具。换言之，是为了适应新产品试制、老产品改型、单件或小批量生产需要而另辟蹊径，在成型原理、模具结构形式、模具材料、加工方法等方面摆脱了前述常规钢质模具的传统设计思想、概念，摸索出来的设计制造工艺都比较简单、起步容易、不使用高档加工设备、设计制造周期短、成本低，有一定使用寿命的模具。国外将其称作快速经济模具。

国内外使用的简易模具，有简易冷冲模、锌基合金简易模具、低熔点合金简易模具、铝合金简易模具、聚胺酯橡胶简易模具、天然橡胶简易模具、环氧树脂简易模具、铍铜合金简易模具、陶瓷简易模具、石膏简易模具、硅橡胶简易模具、合金堆焊模、金属粉末烧结模、喷镀金属模、电铸模等等。

简易冷冲模

所谓简易冷冲模，是相对常规的金属冷冲模而言的一种结构相对简单、设计制造周期短很多、成本大大降低，加工工艺简便，不需要高精尖的加工设备，使用的材料档次低的一类冷冲模。

简易冷冲模适用的范围是：新产品研制、老产品更新、单件或小批量、中批量的尺寸和形位精度要求不很严格的被加工材料厚度在8mm以下的产品（零件）。

简易冷冲模与常规金属冷冲模比较，以钢带冲模的统计数字为例，它有如下特点：

(1)因为结构简单，又选用通用模架，有些还不用导柱、导套，简单的产品只需画凸、凹模零件图或画简单的模具草图，所以设计时间大为缩短，约为常规金属模的1/10～1/4；

(2)制模用钢材大为节约，一般仅为常规金属模的1/6～1/30；

(3)凸、凹模所用钢材的档次、价格比常规金属模低很多，热处理也比较简单；

(4)模具重量一般为常规金属模具的1/20～1/6，这就使操作和搬运变得轻便省力；

(5)制模不需要高档的机械加工、电加工设备，因而起步快，适用面广；

(6)制模时间大为缩短，一般为常规金属模具的1/5～1/2；

(7)冲裁钢板厚度一般在5mmI以下，一般不适用高硬度、高强度合金钢板的冲压；

(8)尺寸和形位公差要求很精密的零件，一般也不使用简易冷冲模。

低熔点合金简易模具

低熔点合金简易模具是采用低熔点合金、用铸造方法制造模具工作零件如冷冲模的冲切刃口和型腔模的型面零件（包括它与钢相结合的）以及钢质工作零件（切刀、型面）的基体的模具。它是一种应用得很早的金属模具。

低熔点合金模具是人类继陶土模、木质模之后发明和应用得最早的金属模具，曾经在人类历史上发挥过重要作用。由于低熔点合金的原料易得、价格较低、熔化温度低(150～320℃)、与钢铁不粘结、凝固时产生膨胀，又可采用铸造方法浇铸各种模具零件毛坯，易于切削加工，所以被国内外广泛用来制造各种简易模具或粘接模具零件。其中用锌基合金制造的模具及锌合金超塑成型模具还被国内外的模具科技人员发展成为生产大型和复杂的塑料件的模具。由于它有其他模具无可比拟的优越性，故受到世界各国的重视。

随着科技的飞速进步，世界经济正在走向一体化，市场瞬息万变，产品更新换代日益加快，如何加快新产品的试制，使新产品早日占领市场，就成为全球开发商考虑的重要问题，而采用低熔点合金简易模具，就是其中一个很好的举措。低熔点合金简易模具具有下列优点：

(1)容易起步，制模快捷。因为低熔点合金模具是用铸造方法取代机械加工方法来制造，故可以节省大量的工时，大大缩短制模周期（比常规钢模缩短60%～80%），特别是它可用样件直接铸造出某些机械加工方法难以加工的复杂的异形型腔面，甚至可在型箱内一次铸造出拉深、成型模的凸凹模或小型模具的整体上下模，而且表面复映性又非常好，在简易模具的快速制模工艺中，可以说是独具特色。

(2)配制低熔点合金的材料来源广，除铋和锡以外，多数材料价格低，熔化温度低，配制工艺简单。而用铸造方法制造模具的工艺也相对机械加工、电加工工艺来说简单很多，要求的技术熟练程度也不高。

(3)模具的工作零件或基体材料采用低熔点合金，可节省大量的贵重模具钢材，一般可节省60%～80%的钢材。

(4)由于低熔点合金具有在冷凝时产生膨胀的特性，用它铸造的凸、凹模之间的间隙小，固化后体积不变，精度好，能够保证工作零件或基体的尺寸和形位精度。

(5)废旧模具中的低熔点合金可多次回收重熔并铸造新的低熔点合金模具，特别是那些第一次使用后到第二次使用时间间隔很长的模具就可不必长时间保存模具，而只需保存好样件和模板即可。由于可随时按样件翻铸，这样，既可避免模具的长期油封、保管、节省仓库面积、节省员工，又利用了低熔点合金作其他用途。

由上述情况可知，低熔点合金模具不但制造快，材料省，而且成本低（一般为同类钢模的40%～10%。

(6)低熔点合金的密度比石膏、塑料、陶瓷、橡胶、木材等制模材料大，用作拉深、落料模时，压紧力、锤击力大，冲件不易起绉；比钢、铁、铜等小，用之做的模具，搬运、装拆轻便。

(7)低熔点合金的热传导率和热容量都比石膏、陶瓷、橡胶、木材等制模材料好，用其制作压蜡模、铸造模、玻璃和塑料的成型模，使用时冷却快、蜡料、金属、玻璃和塑料等结晶、成型好。

(8)低熔点合金的硬度比钢铁、合金低，而韧性又比钢铁、合金好，用其制作的冷冲模所压制的工件表面粗糙度小，明显的划痕少或根本没有划伤和划痕。

低熔点合金模具的缺点是：

(1)由于低熔点合金的强度、硬度都比较低，又足采用传统的重力铸造法制模，这就使低熔点合金模具的结构不能复杂，精度及耐磨性能也不会比常规钢模高，因而不能作为精度要求高、形状复杂零件的模具。

(2)由于低熔点合金的强度、硬度都比钢、铁、铜和铝合金低，用其制作的模具的使用寿命也就比较低。

(3)加热时容易产生变形，会影响大型凸、凹模等工作零件之间的间隙。

(4)用于配制低熔点合金的个别原材料（如铋等）价格比较贵。

锌基合金简易模具

锌基合金简易模具是使用锌基合金（简称锌合金），并采用铸造方法制造冷冲模的工作零件、型腔模的成型件或钢质工作零件、型腔成型件的基体的模具。

锌基合金模具之所以日益受到国内外模具行业的重视，是因为它具有如下特点：

(1)制模工艺简单，技术容易掌握，不用高档机械、电加工设备，设计制造周期短，锌基合金又可重复使用，所以其成本低(仅为常规钢模具的1/7左右)，经济效益好。

(2)模具的机械、物理性能比其他低熔点合金模具好，其强度约为锡铋低熔点合金的3～4倍，硬度也比其他低熔点合金高，它的热传导率也比其他低熔点合金高，达100w/m·K。锌基合金的熔点在380℃左右，铸造性能好，采用传统的重力铸造方法即可铸造出大型复杂型面的拉延一成型模、冲裁模、塑料模、橡胶模、熔模精密铸造压蜡模、铸造模等模具，其适用面很广。

(3)由于锌基合金有适中的强度、硬度、韧性、塑性和超塑性，使它具有适合各种模具的工艺性能，如将其用在冲裁模上，便有独特的补偿磨损的性能；把它用在拉延一成型模上，又具有独特的自润性和耐磨、耐烧粘的特性；把它用在塑料模、橡胶模、精铸压蜡模、铸造模等型腔模上，又具有很好的铸造工艺性能——流动性、复映（印）性，易于获得十分复杂的型面和光洁的型腔。更为独特的是，最近10多年来，国外利用其超塑性【所谓超塑性，是指金属或合金在特定的温度和应变速率下，以极小的变形力（锌基合金为1～4MPa）获得巨大的伸长力（锌基合金可达50%～60%），而不发生局部缩颈和断裂的现象】，采用挤压成型的办法，挤压出具有复杂花纹、图案、文字的塑料凹模。

(4)锌基合金的成分中都没有贵重的铋金属，各种组成材料都易得，且价格便宜。

锌基合金的缺点是：①在凝固冷却时有0.85%左右的体积收缩；②Zn、Al都是化学活泼性金属，抗腐蚀能力差，与某些呈酸性的塑料会产生化学反应；③软化温度低。这些都限制了它的适用范围，这也是在设计制造锌基合金模具时应注意和应考虑采取对策之处。

(1)结构相对简单或独特，设计和制造简易，不需高档的机械和电加工设备；

(2)设计、制造周期短，一般仅为机械加工、电加工法所制模具的1/3～1/10；

(3)使用贵重的模具材料少，因而模具的重量比同类常规钢质模具轻很多；

(4)设计、制造成本低，仅为机械加工、电加工的同类模具的几十分之一；

(5)可生产(或复制)常规钢质模具无法生产的复杂异形型面及图案的产品或零件；

(6)可为采用机械加工、电加工法制造复杂、大型常规钢质模具预先摸索经验，减少或避免这类模具在设计制造中的风险，提高或确保其成功率；

(7)适用面广，各行各业都可根据自己的产品要求及条件来选择采用；

(8)这类模具的刚性一般较差，强度和硬度较低，长期使用容易产生蠕变变形；

(9)表面粗糙度比较高，形位、尺寸精度都比较低，加上长期使用中的磨损，对产品的表面粗糙度和精度有一些影响；

(10)使用寿命一般都比常规金属模具短；

(11)有的模具不能与某些设备配用，如石膏压蜡模不能安装在高压压蜡机上使用。

在科学技术飞速发展，人类已进入信息时代，在商品经济高度发达、市场瞬息万变、竞争日益激烈的当今社会，为避开常规金属模具设计制造复杂、周期长、成本高的弊端，发挥简易模具的独特优势，赢得时间，抢得进度，使老产品早日更新换代，新产品早日研制成功，占领市场，采用简易模具就是许多厂商选择的好办法。所以简易模具的历史地位和作用不但不会消失，还在不断地发展和显露。别说发展中的国家，就是当今科技和经济发达的工业化国家，如美国、英国、日本、德国等国家，从国防工业到民用工业，从地上地下跑的，水上水下游的，到天上和太空飞的产品，从成人用的产品，到小孩玩的玩具，人们衣食住行、游玩闲乐等产品、用品，都离不开简易模具在研制、改型、生产中的作用。

所以，随着科技和经济的日益发展，社会的不断进步，市场竞争的日益加激，预计简易模具今后会有进一步的发展，发挥着日益重要的作用。

根据简易模具本身的结构、选用的材料及加工方法等方面的特点，其应用范围是：①新产品研制、试制、维修件、补充件及非通用备件的制造；②结构形状比较简单、比较规则的产品（零件）的生产；③形位和尺寸精度、表面光洁度要求不高的产品（零件）的生产；④小批量、多品种的冲压件、铸件、塑料件的试制和生产；⑤家电、日用五金、小商品、塑料用品的生产；⑥工艺美术品、古玩、文物、金银首饰、玩具、雕塑等产品及其零件的铸（制）造；⑦玻璃、有机玻璃、塑料板等板材的弯曲成型或校型；⑧环保、建筑及公共设施上一些产品或零件的铸造、成型等。

研究和发展简易模具，对促进各类工业产品、工艺美术品、文物复制品、金银首饰制品、雕塑等产品的更新换代，开发新产品，提高生产技术水平，降低产品成本，都有重要的经济和社会意义。研究和发展简易模具的方向和途径是：

(1)根据产品的结构形状、尺寸、精度及生产批量，在保证达到质量要求的前提下，选用最佳的成型方法和尽可能简化的模具结构；

(2)在保证模具使用性能和寿命的条件下，尽可能选用价格低廉的模具材料或新的模具材料，或回收再生的模具材料；

(3)根据模具的使用条件和要求，尽可能简化模具的制造工艺，采用最简便易行的加工方法（如能采用铸造方法，尽量采用此法来制造，能采用聚胺酯橡胶或低熔点合金或锌基合金等材料取代的模具零件，应尽可能采用这些材料替代），以加快模具的制造进度，并降低制造成本；

(4)尽可能考虑采用标准化设计，常规金属模具设计制造中采用的一些标准件、通用模架（如导柱、导套、销钉、推杆等）应尽可能选用，以简化加工、加速模具制造进度；

(5)尽量采用现代科技手段来进行模具的设计和制造，如CAD、CAM等技术，减少设计制造时间，加快模具制造进度，提高模具的技术水平和质量；

(6)吸收或引进国外的设计制造技术；

(7)注重学科技术交叉，努力探索，把其他学科方面的技术原理或新材料、新工艺，引用到简易模具的设计制造上来，研制开发出新的简易模具；

(8)研究和探索各种提高简易模具寿命、降低设计制造成本的方法。