模具制造工艺_第2章_模具制造工艺基础知识

第二章模具机械加工理论基础本章是本课程的重点章，同时，也属于总论章节。介绍模具制造的技术要求、模具制造工艺规程的制定及模具技术经济指标等内容。涉及产品图样分析、定位基准选择、加工余量及工序尺寸、工装设备选择、零件的加工质量、模具的生产周期、成本和寿命等。内容简介第二章模具机械加工理论基础1、了解模具制造的基本技术要求2、掌握模具制造工艺规程的编制3．了解模具的技术经济分析内容及方法学习目的与要求：第二章模具机械加工理论基础1、掌握工艺规程的概念及工艺规程制订的方法、原则、步骤2、掌握零件的结构的工艺性分析重点：难点：1．掌握工艺规程制订的方法与步骤2．模具技术经济分析第二章模具机械加工理论基础第一节模具制造的基本技术要求第二节模具制造工艺规程编制第三节模具技术经济分析本章目录第二章模具机械加工理论基础2.1模具制造的基本技术要求2.1.1冷冲模制造的技术要求（1）冲裁模的制造要求：P151、落料时凹模刃口尺寸选择：（落料制件的尺寸精度取决于凹模刃口尺寸，所以加工落料凹模时，应使凹模刃口尺寸与最小极限尺寸相近，凸模刃口的基本尺寸应按照凹模尺寸减小一个最小间隙值。）2、冲孔时凸模刃口尺寸选择：（）3、独特的加工方式：对于单件或复杂形状的冲裁模，凹模与凸模应采用“配做法”加工。4、凹模与凸模的间隙要求：磨损会造成凹凸模间隙增大，制造时应采用最小合理间隙值，间隙应尽量均匀。第二章模具机械加工理论基础2.1模具制造的基本技术要求2.1.1冷冲模制造的技术要求（1）冲裁模的制造要求5、凹模与凸模的精度要求：（）第二章模具机械加工理论基础2.1模具制造的基本技术要求2.1.1冷冲模制造的技术要求（2）冲裁模各零件的热处理P16由于冲裁会使切刃刃口部位严重磨损，从而…，因此应该…。选用正确的材料，合理的热处理方式，来保证刃口的硬度、韧性、耐磨性能等等。第二章模具机械加工理论基础2.1模具制造的基本技术要求2.1.1冷冲模制造的技术要求（3）弯曲模的制造要求P16加工方法与冲裁模基本相同独特之处：1、形状、几何形状及尺寸精度的特殊性：材料会弹、修正值的出现与修正值的获取等。2、弯曲模的淬火工艺与时间特殊。3、弯曲模中凹模与凸模的加工顺序特殊。4、特殊部位与表面状态的特殊要求。第二章模具机械加工理论基础2.1模具制造的基本技术要求2.1.1冷冲模制造的技术要求（4）拉深模的制造要求P17原理：P17制造要求：1、凹模与凸模的工作部分的角度要求2、凹模与凸模的粗糙度要求3、凹模与凸模的装配间隙要求4、热处理要求5、卸模要求—通气孔6、毛坯的尺寸、形状的确定，已经模具加工顺序第二章模具机械加工理论基础2.1模具制造的基本技术要求2.1.1冷冲模制造的技术要求（4）拉深模的制造要求P17拉深模的热处理：拉深模应该具有：高硬度、耐磨、抗黏附。所以：1、应防止出现表面脱碳和软点。2、应采用渗氮等化学处理，减少金属与模具的咬合。3、拉深模材料选用与硬度要求：第二章模具机械加工理论基础2.1模具制造的基本技术要求2.1.1冷冲模制造的技术要求（4）冷挤压模的制造要求P18原理与特性：冷挤压模的加工：1、凸台的加工要求：2、尺寸变化要小，防止凸模损坏。3、工作部位与紧固部位同心；工作部位的形状保持严格对称，以免出现制件厚薄不均和模具损坏。4、表面质量要求：第二章模具机械加工理论基础2.1模具制造的基本技术要求2.1.1冷冲模制造的技术要求（4）冷挤压模的制造要求P18预应力圈的加工：间隙配合：过渡配合:过盈配合：第二章模具机械加工理论基础2.1模具制造的基本技术要求2.1.1冷冲模制造的技术要求（4）冷挤压模的制造要求P18冷挤压模的热处理：要求材料具有高强度、高韧性、高硬度与红硬性。方式：（1）材料选用；（2）预应力圈使用（预应力圈越往外层越厚，硬度越低。第二章模具机械加工理论基础2.1模具制造的基本技术要求2.1.2塑料模制造的技术要求（1）注塑模的制造要求1、零件的加工顺序2、模具的修正方法3、抛光方法4、粗糙度要求第二章模具机械加工理论基础2.1模具制造的基本技术要求2.1.2塑料模制造的技术要求（2）压塑模的制造要求1、型芯与型腔的加工方式2、脱模斜度3、位置精度、配合间隙4、表面特性要求5、顶杆的布置6、储料槽与溢料槽修正第二章模具机械加工理论基础2.1模具制造的基本技术要求2.1.2塑料模制造的技术要求（3）塑料模的热处理原理：各部分零件的热处理要求：表2-3，2-4.第二章模具机械加工理论基础2.2模具制造工艺规程编制模具制造工艺规程是规定模具零部件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件，是规范和指导模具生产过程的指导书。模具是机械产品，模具的机械加工又不同于一般机械产品的机械加工，必须具备扎实的机械制造工艺基础知识和实践经验。第二章模具机械加工理论基础2.2.1基本概念1、生产过程和工艺过程（一）生产过程：将原材料或半成品转变为产品的各有关劳动过程的总和。包含的主要内容有⑴生产技术的准备过程（图纸、工艺、原材料等）；⑵毛坯的制造过程（铸、锻、冲、锯、割等）；⑶模具零件的各种加工过程（机加工、焊接、热处理等）；⑷模具的装配过程（部装、总装、试模和油封等）⑸各种生产服务活动（供应、运输、包装等辅助劳动）。※模具制造过程复杂，标准化、专业化才能提高生产效率。第二章模具机械加工理论基础（二）工艺过程把原材料变为成品的各种直接有关的过程，如备制毛坯、机械加工、热处理、表面处理和装配、试模等。模具的机械加工工艺过程用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使其成为模具零件的工艺过程。模具制造工艺规程以文字和简图形式表述而形成的指导和规范施工的技术文件。第二章模具机械加工理论基础2、模具机械加工工艺过程的组成组成：工艺规程—工序—安装、工位、工步和走刀等。⑴工序是工艺规程的基本单元；工序是指一个（或一组）工人，在一个固定的工作地点（如机床或钳工台），对一个（或同时几个）工件所连续完成的那部分工艺过程。☆划分工序的主要依据：零件在加工过程中工作地点（或机床）是否发生变更。第二章模具机械加工理论基础2、模具机械加工工艺过程的组成⑵工步与走刀工序又可划分为工步；在一个工序内，当加工表面、切削工具和切削用量中的转速与进给量均不变时，所完成的那部分工序称为工步。※一个工步内，分几次切削，每一次切削就是一次走刀。走刀是工步的一部分。多刀切削复合工步钻孔复合工步第二章模具机械加工理论基础⑶安装与工位加工以前，在机床或夹具上先占据一个正确的位置——定位，定位后对工件进行夹紧的过程称为安装（装夹）。工位——工件在机床上占据的每一个加工位置为一个工位。多工位加工具有4个相同孔的工件第二章模具机械加工理论基础3、生产纲领与生产类型P22（一）生产纲领工厂制造产品（或零件）的年产量称为生产纲领。在制定工艺规程时，生产纲领决定生产类型。零件的生产纲领N的计算：Q－产品的生产纲领；n－每台产品中该零件的数量；a－该零件的备品率；b－该零件的废品率。（二）生产类型分为单件生产和成批生产。⑴单件生产主要是模具工作零件的加工。⑵成批生产主要是模具的标准件（半成品）的生产。同一产品或零件每批投入生产的数量称为批量。baQnN1第二章模具机械加工理论基础工艺规程的作用和内容是描述由毛坯加工成为零件的过程的工艺文件。规定了加工顺序、选用的机床、工具和加工方法，技术条件和检验手段等内容。作用：指导生产和组织工艺准备1、制定工艺规程的原则在一定的生产条件下，以最少的劳动量和最低的费用，可靠地加工出符合图纸和技术要求的零件。体现在：①技术上的先进性；②经济上的合理性；③有良好的劳动条件。2、资料准备P23二、工艺规程设计的原则和步骤第二章模具机械加工理论基础2、资料准备P23制订工艺规程的原始资料主要有：（1）产品整套装配图和零件工作图；（2）产品年产量；（3）本厂生产条件：设备、工装、工人技术水平等情况；（4）毛坯生产和供应条件；（5）产品的验收质量标准；二、工艺规程设计的原则和步骤第二章模具机械加工理论基础3、制定工艺规程的基本步骤⑴总装图和零件图的研究分析和工艺审查；⑵确定生产类型；⑶确定毛坯的种类和尺寸；⑷选择定位基准和主要表面的加工方法，拟定加工路线；⑸确定工序尺寸、公差和技术要求；⑹确定加工机床、工艺装备、切削用量和时间定额；⑺填写工艺文件。二、工艺规程设计的原则和步骤第二章模具机械加工理论基础制定工艺规程的步骤零件图的研究与工艺审查确定生产类型确定毛坯的种类和尺寸选择定位基准和主要表面的加工方法，拟订零件的加工工艺路线确定机床、工艺装备、切削用量及时间定额填写工艺文件确定工序尺寸、公差及其技术要求第二章模具机械加工理论基础4、工艺文件的格式及其应用⑴工艺过程综合卡片表2-8列出整个零件加工的工艺路线，是编制其它工艺文件、生产技术准备、编制作业计划和组织生产的依据。⑵工艺卡片表2-9以工序为单位，详细描述整个工艺过程的工艺文件。⑶工序卡片表2-10指导工人进行操作的一种工艺文件。大批量生产中被广泛采用。第二章模具机械加工理论基础第二章模具机械加工理论基础第二章模具机械加工理论基础1、零件结构的工艺分析：零件结构的工艺性是指所设计的零件在满足使用性能要求的前提下制造的可行性和经济性。当某个零件的结构形状在现有的工艺条件下，既能方便地制造，又有较低的制造成本，这种零件结构的工艺性就好。三、模具零件的工艺分析第二章模具机械加工理论基础2、零件工艺分析的主要内容：图纸审查与分析①主要加工表面的尺寸精度；②主要加工表面的几何形状精度；③主要加工表面之间的相互位置精度；④零件表面质量；⑤零件材料、热处理及其他要求。零件结构分析形状、尺寸、组合按零件结构和加工工艺过程的相似性：轴类、套类、板类、腔类三、模具零件的工艺分析第二章模具机械加工理论基础3、零件的技术要求分析零件的技术要求包括：尺寸精度、几何形状精度、各表面的相互位置精度、表面质量、零件材料、热处理及其它要求。分析时应注意以下两点：（1）零件的技术要求既要满足设计要求，又要便于加工。（2）在满足产品使用性能的条件下，零件图上标注的尺寸精度等级和表面粗糙度要求应取最经济值。三、模具零件的工艺分析第二章模具机械加工理论基础4、模具零件的结构工艺性零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足要求的前题下，制造的可行性和经济性。良好的结构工艺性是指在现有工艺条件下既能方便制造，又有较低的制造成本。分析时遵循以下几个方面1．尽量采用标准化参数零件的孔径、锥度、螺纹孔径和螺距、齿轮模数和压力角、圆弧半径、沟槽等参数尽量选用有关标准推荐的数值，这样可使用标准的刀、夹、量具，减少专用工装的设计、制造周期和费用。三、模具零件的工艺分析第二章模具机械加工理论基础4、模具零件的结构工艺性分析时遵循以下几个方面2．尽量采用标准件诸如螺钉、螺母、轴承、垫圈、弹簧、密封圈等零件，一般由标准件厂生产，根据需要选用即可，不仅可缩短设计制造周期，使用维修方便，而且较经济。3．尽量采用标准型材只要能满足使用要求，零件毛坯尽量采用标准型材，不仅可减少毛坯制造的工作量，而且由于型材的性能好，可减少切削加工的工时及节省材料。三、模具零件的工艺分析第二章模具机械加工理论基础4、模具零件的结构工艺性分析时遵循以下几个方面4.合理标注尺寸1）按加工顺序标注尺寸，尽量减少尺寸换算，并能方便准确地进行测量。2）从实际存在的和易测量的表面标注尺寸，且在加工时应尽量使工艺基准与设计基准重合。3）零件各非加工面的位置尺寸应直接标注，而非加工面与加工面之间只能有一个联系尺寸。三、模具零件的工艺分析第二章模具机械加工理论基础4、模具零件的结构工艺性分析时遵循以下几个方面5.零件结构要便于加工1）零件结构要便于安装，定位准确，加工稳定可靠。2）尽量减小毛坯余量和选用切削加工性好的材料。3）各要素的形状应尽量简单，加工面积要尽量小，规格应尽量统一。4）尽量采用标准刀具进行加工，且刀具易进入、退出和顺利通过加工表面。5）加工面和加工面之间、加工面和不加工面之间均应明显分开，加工时应