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当前位置:首页 > 机械/制造/汽车 > 机械/模具设计 > 模具制造工艺学第章1-2
模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务1.2.1模具的工艺过程1.2.2模具制造工艺规程1.2.3模具制造工艺路线的确定1.2.4模具零件的加工余量1.2.5各种加工方法的加工精度和表面粗糙度1.2.6现代模具制造的设备配置与组合小结作业模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务工艺过程:在生产过程中,毛坯的制造、零件的机械加工与热处理、产品的装配等工作将直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品,这一过程称为工艺过程。工艺过程是生产过程的主要部分1.2.1模具的工艺过程模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务1.2.1模具的工艺过程模具制造工艺——就是将设计转化为产品的过程。分析估算模具设计零件加工装配调整试模成品外购件热处理模具制造的工艺过程模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务工序编号工序内容设备1车两端面钻中心孔车床2车外圆(Φ32留磨削余量)车槽并倒角车床3磨Φ32外圆外圆磨床模柄的工艺过程举例模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务模具零件制造工艺过程制定的步骤:工艺分析毛坯选择表面加工方案确定工艺路线制定确定工序余量、尺寸制定零件工艺过程1.2.2模具制造工艺规程模具制造工艺——就是将模具设计转化为模具产品的过程。模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务工艺规程:以规范表格的形式和必要的图文,将模具加工艺过程的内容书写出来,成为指导性文件。1、工艺规程的作用它是指导生产手工艺的主要技术文件之一。它是组织和管理生产的基本依据。它是新建和扩建工厂的基本资料。1.工艺规程的性质和作用模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务2、制订工艺规程的要点所制订的工艺规程,能在一定的生产条件下,以最快的速度、最少的劳动量和最低的费用可靠地加工出符合要求的文件。1)技术上具有先进性。2)选择成本最低,最易加工的方案。3)既要选择机械化、自动化程度高的加工方法。模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务3、工艺规程的内容和常用格式将工艺规程的内容填入一定格式的卡片,即成为工艺文件。(1)加工工艺过程卡主要列出了零件加工所经过的整个路线(称为工艺路线),以及工装设备和工时等内容(2)加工工序卡用来具体指导工人操作的一种最详细的工艺文件。模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务2、工艺规程的格式(续)加工工艺过程卡片是以工序为单位,简要说明产品零、部件的加工过程的一种工艺文件。主要用于单件小批生产和中批生产的零件,以此作为指导生产的依据,同时也是生产管理文件。模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务2、工艺规程的格式(续)加工工序卡片在工艺过程卡片的基础上,按每道工序所编制的一种工艺文件。详细记载了工序内容和加工所必须的工艺资料,除工序卡片上所有的基本项目外,还画出工序加工简图,在图上标明被加工表面、标出定位基准和装夹位置、列出工序尺寸及公差、写明工时定额等。它用于具体指导工人操作,是大批大量和中批生产复杂或重要零件生产必备工艺文件。模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务制订工艺规程的原始资料在制订工艺规程时,必须有下列原始资料:1、产品的全套装配图和零件的工作图。2、产品验收的质量标准。3、产品的生产纲领。4、产品零件毛坏生产条件及毛坏图等资料。模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务5、工厂现有生产条件。为了使制订的工艺规程切实可行,一定要结合现场的生产条件。6、国内外新技术新工艺及其发展前景。工艺规程的制订,既应符合生产实际,也不能墨守成规,工研究国内外有关先进的工艺技术资料,积极引进适应用的先进工艺技术,不断提高工艺技术水平。7、有关的工艺手册及图册。模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务5、制订工艺规程的步骤(续)(3)选择定位基准(4)拟定工艺路线:选择定位基准面;确定各表面的加工方法和划分加工阶段;安排各表面的加工顺序;决定工序集中与分散程度等。(5)确定各工序的设备、刀具、夹具、量具和辅具。(6)确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及其公差。(7)确定切削用量及工时定额。(8)确定各主要工序的技术要求及检验方法。(9)填写工艺文件。模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务工艺路线是工艺设计的总体布局。提出几个方案,分析比较,选择最佳。表面加工方法工序的划分加工顺序的安排切削加工工序热处理工序辅助工序1.2.3模具制造工艺路线的确定模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务工艺性要求:1)有足够的刚度以保证装夹定位和加工中不变形。2)有合理的退刀槽、过渡圆角等,以便加工。3)个各部分结构便于装夹、定位、加工和检验。4)加工面和加工面相对较少、定位、加工和检验。1.模具零件结构的工艺性分析模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务1.模具零件结构的工艺性分析(续)基本表面内、外圆柱表面、圆锥面和平面零件形状特殊表面螺旋面、渐开线齿轮表面、其它成形表面各种零件大致分为五大类:轴类零件、套类零件、盘环类零件、叉架类零件以及箱体。分析零件制造的可行性、经济性模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务零件结构工艺性比较:模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务2.模具零件的技术要求分析1)零件的技术要求: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。2)通过分析,判断其可行性和合理性,合理选择零件的各种加工方法和工艺路线。模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务3.成形件加工方法的去确定原则选择加工方法时总是根据各种工艺方法所能达到的加工经济精度和表面粗糙度等因素来选定它的最后加工方法。再选择前一系列工序的加工方法。零件表面加工方法选择原则:(1)被加工表面的精度和零件的结构形状一般所采用加工方法的经济精度,应保证零件所要求的加工精度和表面质量。外圆表面、孔、平面的加工方法模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务外圆柱面加工方法序号加工方法经济精度(公差等级表示)经济粗糙度Ra/μm适用范围1粗车IT11~1312.5~50适用于淬火钢以外的各种金属2粗车-半精车IT8~103.2~6.33粗车-半精车-精车IT7~80.8~1.64粗车-半精车-精车-滚压(或抛光)IT7~80.025~0.25粗车-半精车-磨削IT7~80.4~0.8主要用于淬火钢,也可用于未淬火钢,但不宜加工有色金属6粗车-半精车-粗磨-精磨IT6~70.1~0.47粗车-半精车-粗磨-精磨-超精加工IT50.12~0.18粗车-半精车-精车-精细车(金刚石车)IT6~70.025~0.4主要用于要求较高的有色金属加工9粗车-半精车-粗磨-精磨-超精磨(或镜面磨)IT5以上0.006~0.025极高精度的外圆加工10粗车-半精车-粗磨-精磨-研磨IT5以上0.006~0.1模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务孔加工方法序号加工方法经济精度(公差等级表示)经济粗糙度Ra/μm适用范围1钻IT11~1312.5加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯,也可用于加工有色金属,孔径大于15~20mm2钻-铰IT8~101.6~6.33钻-粗铰-精铰IT7~80.8~1.64钻-扩IT10~116.3~12.5加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯,也可用于加工有色金属,孔径大于15~20mm5钻-扩-铰IT8~91.6~3.26钻-扩-粗铰-精铰IT70.8~1.67钻-扩-机铰-手铰IT6~70.2~0.48钻-扩-拉IT7~90.1~1.6大批大量生产(精度由拉刀的精度而定)9粗镗(或扩孔)IT11~136.3~12.5除淬火钢外的各种材料,毛坯有铸出孔或锻出孔10粗镗(粗扩)-半精镗(精扩)IT9~101.6~3.211粗镗(粗扩)-半精镗(精扩)-精镗(铰)IT7~80.8~1.612粗镗(粗扩)-半精镗(精扩)-精镗-浮动镗刀精镗IT6~70.4~0.813粗镗(扩)-半精镗-磨孔IT7~80.2~0.8主要用于淬火钢,也可用于未淬火钢,但不宜用于有色金属14粗镗(扩)-半精镗-粗磨-精磨IT6~70.1~0.215粗镗-半精镗-精镗-精细镗(金刚镗)IT6~70.05~0.4主要用于精度要求高的有色金属加工16钻-(扩)-粗铰-精铰-衍磨;钻-(扩)-拉-衍磨;粗镗-半精镗-精镗-衍磨;IT6~70.025~0.2精度要求很高的孔17钻-(扩)-粗铰-精铰-研磨;钻-(扩)-拉-研磨;粗镗-半精镗-精镗-研磨;IT5~60.006~0.1模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务平面加工方法序号加工方法经济精度(公差等级表示)经济粗糙度Ra/μm适用范围1粗车IT11~1312.5~50端面2粗车-半精车IT8~103.2~6.33粗车-半精车-精车IT7~80.8~1.64粗车-半精车-磨削IT6~90.2~0.85粗刨(或粗铣)IT11~136.3~25一般不淬硬平面6粗刨(或粗铣)-精刨(或精铣)IT8~101.6~6.37粗刨(或粗铣)-精刨(或精铣)-刮研IT6~70.1~0.8精度要求较高的不淬硬平面,批量较大时宜采用宽刃精刨方案8粗刨(或粗铣)-精刨(或精铣)-宽刃精刨IT70.2~0.89粗刨(或粗铣)-精刨(或精铣)-磨削IT70.2~0.8精度要求高的淬硬平面或不淬硬平面10粗刨(或粗铣)-精刨(或精铣)-粗磨-精磨IT6~70.025~0.411粗铣-拉削IT7~90.2~0.8大量生产,较小的平面(精度视拉刀精度而定)12粗铣-或精铣-磨削-研磨IT5以上0.006~0.1高精度平面模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务举例:要求孔的加工精度为IT7级,粗糙度Ra=1.6~3.2m,确定孔的加工方案查表可有下面四种加工案:①钻一扩一粗铰一精铰;②粗镗一半精镗一精镗;③粗镗一半精镗一粗磨一精磨;④钻(扩)一拉。方案①用得最多,在大批、大量生产中常用在自动机床或组合机床上,在成批生产中常用在立钻、摇臂钻、六角车床等连续进行各个工步加工的机床上。该方案一般用于加工小于80mm的孔径,工件材料为未淬火钢或铸铁,不适于加工大孔径,否则刀具过于笨重。方案②用于加工毛坯本身有铸出或锻出的孔,但其直径不宜太小,否则因镗杆太细容易发生变形而影响加工精度,箱体零件的孔加工常用这种方案。方案③适用于淬火的工件。方案④适用于成批或大量生产的中小型零件,其材料为未淬火钢、铸铁及有色金属。模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务¢32r6、Ra0.4µm选择方案6或方案8方案6最终工序精磨的6级精度是经济精度优先选择方案6(2)零件材料的性质及热处理要求有色金属----精车、精铣避免磨削(3)生产率和经济性要求(4)现有生产条件模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务4、加工工艺阶段的划分(1)粗加工阶段切除加工表面上的大部分余量。(2)半精加工阶段为主要表面的精加工作好必要的精度和余量准备,并完成一些次要表面的加工。(3)精加工阶段使要求高的表面达到规定要求。(4)光整加工阶段提高被加工表面的尺寸精度和减少表面粗糙度,一般不能纠正形状和位置误差模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务工艺阶段划分的作用(1)保证产品质量(2)合理使用设备(3)便于热处理工序的安排,使热处理与切削加工工序配合更合理(4)便于及时发现毛坯缺陷和保护已加工表面模具制造工艺学主编苏君1.2模具制造工艺的任务5、工序的集中与分散工序集中特点(1)工件在一次装夹后,可以加工多个表面。能较好地保证表面之间的相互位置精度;可以减少装夹工件的次数和辅助时间;减少工件在机床之间的搬运次数,有利于缩短生产周期。(2)可减少机床数量、操作工人,节省车间生产面积,简化生产计划和生产组织工作。(3)采用的设备和工装结构复杂、投资大,调节和维修的难度大,对工人的技术水平要求高。(
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