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第二章模具加工工艺规程的编制•2.1概述•2.2模具零件加工工艺路线的制定•2.3工序内容的确定•2.4机床及工序装备的选择•2.5提高模具零件加工质量的工艺途径•2.6提高劳动生产率的主要措施2.1概述•2.1.1模具加工工艺规程及其作用•2.1.2制定模具加工工艺规程的原则与要求•2.1.3制定模具加工工艺规程的原始资料•2.1.4制定模具加工工艺规程的步骤2.1.1模具加工工艺规程及其作用•工艺过程及其组成•模具的生产过程是指将原材料转变为模具产品的全过程。它包括毛坯制造、零件的加工和模具的装配过程。•在生产过程中，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的过程，成为工艺过程。工艺过程及其组成工艺过程的分类毛坯制造工艺过程零件的机械加工工艺过程模具的装配工艺过程以改变原材料形状为主，将原材料经过铸造或锻造制成铸件毛坯或锻件毛坯的工艺过程用各种工具和设备将毛坯加工成零件，以改变其形状和尺寸为主的工艺过程以确定各零件之间的相对位置为主，将加工好的零件按一定的装配技术要求装配成模具产品的工艺过程工艺过程及其组成工位工步工序安装工艺过程的组成工序•定义:•工序是一个或一组工人，在一个工作地（或同一台机床设备）上对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。工序•划分工序的依据是工作地（或机床设备）、加工对象（工件）是否改变以及加工是否连续完成，如果其中之一有改变或者加工不是连续完成的，则应划分为另外一道工序。工序•以一批工件上孔的钻、铰加工为例。如果一批中的每一个工件在同一台机床上钻孔后就接着铰孔，该孔的钻铰加工过程是连续的，应划分为一道工序。若在一台机床上将这批工件的孔全部钻完后再逐个铰孔，那么，在这些工件孔的加工中，钻铰加工就不是连续完成的，因此，应该划分为两道工序。example压入式模柄组成该零件的机械加工工艺过程可按不同的方案划分工序方案一•将其工艺过程划分为三道工序：车两端面钻两端中心孔→车各段外圆及退刀槽至尺寸→磨32外圆至尺寸。方案二•将其工艺过程划分为两道工序：车两端面钻中心孔；车各段外圆及退刀槽至尺寸→磨32外圆至尺寸。安装•定义:•工件在加工之前，应使其在机床上（或夹具）处于一个正确的位置并将其夹紧，使工件具有正确位置及夹紧的过程称为装夹。工件经过一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。在一道工序中，有时工件需要进行多次装夹。example在车削第一端面钻中心孔时要进行一次装夹，之后掉头车另一端面、钻中心孔时又要重新装夹，完成该工序，工件要进行两次装夹。两次装夹的缺点•分两次装夹，不仅增加了装卸工件的辅助时间而影响生产率，而且由于用于装夹的表面是粗糙的毛坯表面，两次装夹不可能都在同一部位上，毛坯的轴线位置必将发生变化，两个端面加工后将不平行。为减小由装夹产生的加工误差，在工序中应尽量减少装夹次数。工位•定义:•为了完成一定的工序内容，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起，相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。example立式钻床上钻铰圆盘形零件孔。在第一工位安装工件后，机床夹具回转部分带动工件一起相对于夹具固定部分回转120°进行钻孔，钻孔后又带动工件旋转120°进行铰孔，所以该零件是在3个工位中完成加工的。工步•定义:•工步是在加工表面、加工工具和切削用量不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。一个工序可以包含几个工步，也可能只有一个工步。example对8个12mm的孔进行钻削加工。虽然加工时分8次完成，但在工序中可以写成一个工步——钻8-12mm孔。复合工步•定义:•为了提高生产率，用几把刀具或者用复合刀具，同时加工同一工件上的几个表面，称为复合工步。在工艺文件上，复合工步应视为一个工步。example模具加工工艺规程的作用•它是模具投入制造前进行生产准备和技术准备的依据。有了工艺规程，在产品投产之前就可以根据它准备与供应原材料和毛坯，做好机床设备的准备和负荷的调整，安排专用工艺装备的设计和制造。模具加工工艺规程的作用•它是组织模具生产和计划管理的重要资料。模具的生产安排和调度及对外协作联系均以此作为依据。有了工艺规程，可以根据它进行生产作业计划的安排、劳动力的组织及生产成本的核算等，使整个生产有计划地进行。模具加工工艺规程的作用•它是规定模具制造过程中具体操作方法的指导性文件。指导各环节按工艺规程制定的顺序和确定的工序尺寸及加工精度、加工余量和切削用量等对模具零件进行加工。模具加工工艺规程的作用•工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料。在新建或扩建工厂、车间的工作中，根据产品零件的工艺规程及其他资料，可以统计出所建车间应配备机床设备的种类和数量，算出车间所需面积和各类人员的数量，确定车间的平面布置和厂房基建的具体要求，从而提出有根据的筹建或扩建计划。模具零件的机械加工工艺规程•模具零件的机械加工工艺规程一般应规定工件加工的工艺路线、工序的加工内容、检验方法、切削用量、时间定额以及所采用的设备和工艺装备等。•不同的生产类型对工艺规程的要求也不相同，大批、大量生产的工艺规程比较详细，单件、小批生产则比较简单。模具零件的机械加工工艺规程•编制工艺规程是生产准备工作的重要内容之一，合理的工艺规程对保证产品质量、提高劳动生产率、降低原材料及动力消耗、改善工人的劳动条件等都有十分重要的意义。模具零件的机械加工工艺规程•对于同一个零件，可制定出不同的加工工艺规程。在保证相同加工质量的前提下，不同的工艺规程，在生产率和经济性方面会有明显的差别。模具零件的机械加工工艺规程•因此为了保证零件质量，提高生产率，降低成本，在制定工艺规程时，应该根据零件技术要求和工厂的生产条件，确定最合理的工艺过程和方法。制定模具加工工艺规程的原则与要求•产品质量的可靠性•工艺规程首先要充分考虑和采取一切确保产品质量的必要措施，保证能全面、可靠和稳定地达到设计图样上所要求的精度、表面质量和其他技术要求。制定模具加工工艺规程的原则与要求•工艺技术的先进性•在工厂现有条件下，所制定的工艺规程在采用本场成熟的工艺方法的基础上，应尽可能吸收适合工厂情况的国内外同行的先进技术和工艺设备，以提高工艺技术水平。制定模具加工工艺规程的原则与要求•经济性•在一定的生产条件下，要采用劳动量、物资和能源消耗最少的工艺方案，在保证产品质量的前提下，使生产成本最低。从而使企业获得良好的经济效益。制定模具加工工艺规程的原则与要求•有良好的劳动条件•制定的工艺规程必须保证工人具有良好而安全的劳动条件。尽可能采用机械化或自动化措施，以减轻某些繁重的体力劳动。2.1.3制定模具加工工艺规程的原始资料2.1.4制定模具加工工艺规程的步骤•1分析研究模具装配图和审查零件图•制定模具零件加工工艺规程时，首先应分析该零件所在的模具装配图，了解该零件在模具中的位置和功用，由此找出该零件关键的技术要求。然后对模具零件图进行工艺分析。2.1.4制定模具加工工艺规程的步骤•2选择毛坯•毛坯选择的基本任务是选定毛坯的制造方法。毛坯的材料是由零件的结构和尺寸等因素决定的，零件材料在产品设计时已经确定。对于单件小批生产的模具而言，毛坯的种类主要决定于零件的材料结构形状和机械性能方面的要求。2.1.4制定模具加工工艺规程的步骤•3拟定工艺路线•工艺路线是指零件在加工过程中，按选定的一系列加工方法，将各工序从毛坯到成品所排列出的先后顺序。•拟定工艺路线即按一定的加工顺序制定出全部由粗到精的工艺过程。2.1.4制定模具加工工艺规程的步骤•4确定工序具体内容•工艺路线确定之后，还要确定各工序的具体内容，其中，主要包括：确定各工序所采用的设备及工艺装备；确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及其公差；确定各工序的工步和切削用量，确定各主要工序的技术检验要求及检验方法。2.1.4制定模具加工工艺规程的步骤•5填写工艺卡•模具是单件、小批生产，工艺文件一般只需填写工艺过程综合卡片（简称工艺过程综合卡），以供生产管理和生产调度使用。2.2模具零件加工工艺路线的制定加工阶段的划分各工序的顺序安排各工序定位基准的选择加工方法的选择拟定工艺路线的内容2.2.1模具零件的工艺分析•对模具零件进行工艺分析，就是要从加工制造的角度来研究图样上所表达的模具零件是否存在不利于加工制造的因素，并将这些不利因素在制造开始前予以消除，这是确保后续制造过程顺利、高效及高质量实施的前提与基础，也是及其关键的环节。2.2.1模具零件的工艺分析•模具零件的工艺分析零件结构的工艺性分析零件图上的技术要求分析零件结构的工艺性分析•模具零件结构的工艺性分析是指所设计的模具零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。经分析，如果认为图样上零件的结构工艺性较差，标注的尺寸及其公差、形状公差和表面粗糙度不合理，这时应与模具设计人员共同分析研究，提出修改意见，进行必要的修改。零件结构的工艺性比较结构的工艺性不好结构的工艺性好说明：同一轴上各轴段退刀槽应取相同宽度尺寸，以减少刀具种类和换刀时间零件结构的工艺性比较•说明：当同一轴上多处有键槽时，各键槽的方位应相同，以便将所有键槽在一次装夹中全部加工出来结构的工艺性不好结构的工艺性好零件结构的工艺性比较•说明：当同一方向多处有凸台时，各凸台的表面应在同一平面上，以便在一次进给中完成加工结构的工艺性不好结构的工艺性好零件结构的工艺性比较•说明：小孔与壁面间的距离应适当，以便引进刀具结构的工艺性不好结构的工艺性好零件结构的工艺性比较•说明：为便于装配，保证装配时的配合关系，方形凹坑的四周应便于清角结构的工艺性不好结构的工艺性好零件结构的工艺性比较•说明：型腔类零件的定位销孔在淬硬后无法钻铰，所以，不宜采用骑缝销孔。结构的工艺性不好结构的工艺性好零件结构的工艺性比较•说明：销孔与螺纹孔不宜太深，否则将增加铰孔或攻螺纹的工作量。结构的工艺性不好结构的工艺性好零件图及技术要求分析•在分析模具零件的技术要求之前，首先要检查模具零件的结构形状与尺寸和模具装配图是否相吻合，同时检查零件本身的结构与尺寸是否吻合，并检查零件图的投影关系是否正确，表达是否清楚，零件的尺寸、形状和位置要求是否完整、正确，若有遗漏或错误，应及时与模具设计者核对或提出修改意见。然后分析零件哪些表面需要加工。零件图及技术要求分析示例需加工的表面：125外圆柱面，尺寸精度达到IT6级，表面粗糙度Ra要求为0.8um28内孔，表面粗糙度Ra要求为3.2um3两端面，表面粗糙度Ra要求为1.6um零件图及技术要求分析示例•通过对该零件技术要求的分析，可以确定该零件的外圆需要磨削才能达到其尺寸精度和表面粗糙度要求，加工时需要划分粗加工、半精加工和精加工阶段。锥孔的表面粗糙度要求需经研磨才能达到。零件图及技术要求分析示例•该零件所需的硬度要求需经渗碳淬火才能够达到。外圆柱面和圆锥孔德粗加工及半精加工与其它表面的加工应在渗碳淬火热处理前完成，外圆柱面和圆锥孔的精加工则安排在渗碳淬火热处理之后。2.2.2毛坯的选择焊接件铸件锻件板料各种型材毛坯种类2.2.2毛坯的选择•冷冲模的凸模、凹模、模柄等一般采用锻造毛坯；上模座和下模座一般采用铸造毛坯；导柱、导套等轴、套类零件在各台阶直径相差不太大时一般直接采用棒料作毛坯，使毛坯准备工作简化，否则宜采用锻件作毛坯，以节省材料和减少机械加工的工作量；顶料板和卸料板等则采用钢板切割的毛坯。example2.2.2毛坯的选择•由于是单件小批生产，模具零件的毛坯一般采用木模铸造、手工造型和自由锻造。根据零件的材料、结构形状和机械性能方面的要求，毛坯种类的选择在模具零件设计图样上已经确定。在制定工艺文件时，主要选择毛坯的制造方法。example2.2.3工件定位基准的选择•工件的定位及定位基准•正在加工过程中的模具零件，通常称之为工件。在机床上加工工件之前，为使工件上加工出来的表面达到规定的尺寸和位置公差要求，必须使工件在机床上或夹具中先占有一个正确位置，然后将其固定，使工件在加工中保证定位时的正确位置不变。2.2.3工件定位基准的选择•工件的定位及定位基准