模具制造工藝學(緒論)

一、本課程的性質、任務和要求

1、本課程是一門綜合性較強、知識面廣、實踐性強的課程。是建立在《機械制圖》《公差配合》《機械制造基礎》《冷沖模設計》《塑料模設計》《數(shù)控加工》的基礎上?！耙粋€好的設計師首先必須是好的工藝師”設計的可行性、經(jīng)濟性緒論2、課程內容

模具制造工藝規(guī)程基礎知識模具零件的機械加工特種加工（電火花、線切割）模具零件其他加工方法模具制造裝配工藝3、要求：認真做筆記、多思、多練、勤復習二、模具技術在國民經(jīng)濟中的地位模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要裝備，科技密集產(chǎn)品。利用模具生產(chǎn)任意幾何形狀和具有高尺寸精度的、用途各異的零件和工藝品，而且生產(chǎn)效率極高。汽車、拖拉機零件的60%～70%；一個車型的轎車，共需4000套模具，價值2~3億元。在“十五”期間，我國平均每年有20個當量車型投入生產(chǎn)。

運載工具、鐘表、家電、器皿和裝飾品的95%無線電通訊，機電產(chǎn)品的60%～75%；

2000年工業(yè)品零件粗加工的75%，精加工的50%，將由模具成形完成。商品模具占模具總量的1/3，發(fā)達國家商品模具占模具總量的80%模具制造屬于知識和技術密集型行業(yè)，模具生產(chǎn)是一種高技術的活動，是整個制造業(yè)的“加速器”。模具工業(yè)發(fā)展的狀況直接影響許多工業(yè)的發(fā)展，是關系到國計民生的大事，也是衡量一個國家工藝水平的重要標志之一。關于模具的說法美國：模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石日本：模具是進入富裕社會的原動力德國：模具是金屬加工業(yè)中的帝王羅馬尼亞：模具就是黃金中國：模具是效益放大器模具技術是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標志三、模具技術的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢（一）我國模具技術發(fā)展史我國的模具工業(yè)發(fā)展到今天經(jīng)歷了一個艱辛的歷程。1955、1956年分別在天津和北京建立首批模具企業(yè)?！傲濉焙汀捌呶濉蹦＞弑涣袨橹攸c科研公關項目，引進國外先進技術，制定相關標準。1980上海制造一模400腔大型熱固型塑料封裝模，表面粗糙度小于0.1μm。同期研制平均刃磨壽命100萬次、毛刺0.5mm以下的硬質合金級進模，工位可達到10多個。（二）我國模具發(fā)展現(xiàn)狀1、大型復雜沖模的汽車覆蓋件模具為代表。我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。

2、體現(xiàn)高水平制造技術的多工位級進模覆蓋面大增。已從電機、電器鐵芯片模具擴大到接插件、電子元零件、汽車零件、空調器散熱片等家用電器零件模具上。3、塑料模方面已能生產(chǎn)34〞、48〞大屏幕彩電塑殼模具，大容量洗衣機全套塑料模具及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，塑料模熱流道技術更臻成熟，氣體輔助注射技術已開始采用。4、壓鑄模方面已能生產(chǎn)自動扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒箱壓鑄模等。5、模具質量、模具壽命明顯提高，模具制造周期較大為縮短。6、模具CAD/CAM技術相當廣泛地得到應用，并開發(fā)了自主版權的模具CAD/CAM軟件，主要在北航海爾公司CAXA，華中理工大學開發(fā)的HS3.0系統(tǒng)及CAE系統(tǒng)，上海交大開發(fā)的冷沖模CAD系統(tǒng)等。MastercamSolidworksUGPro/ECimatron等。7、快速經(jīng)濟制模技術得到進一步提高，尤其這一領域的高新技術快速原型制造技術（RPM）進展很快。9、模具加工機床品種增多，水平明顯提高。毛坯下料：高速鋸床、高速磨床、陽極切割激光切割等。粗加工：車床、萬能工具銑床、高速銑床、刨床等。精加工：數(shù)控仿形銑、數(shù)控坐標磨床、數(shù)控光學曲線磨床、數(shù)控電火花機、數(shù)控線切割、電解加工、精密鏜床加工中心等。光整加工：研磨、珩磨、鏡面磨削、超聲波和電解拋光等。8、模具材料方面，由于對模具壽命的重視，優(yōu)質模具鋼的應用有較大的進展。----中國模具工業(yè)協(xié)會“十五”統(tǒng)計據(jù)不完全統(tǒng)計，全國共有模具廠點2萬多家，一半以上是自產(chǎn)自用，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復雜、長壽命中高檔模具及標準件多于普通產(chǎn)品，塑料模多于壓鑄模?！叭Y”企業(yè)成為行業(yè)主力軍。年份產(chǎn)值/億元出口/億美元商品化率/%模具標準件使用率/%全套模具國內市場占有率/%20002801.335357020034503.445457820056005.05050~5580數(shù)控高速銑削加工高效、高精度、高的表面質量、可加工高硬材料五軸車銑中心多軸聯(lián)動、復合加工五軸加工中心

慢走絲線切割技術加工精度可達到±1.5μm，加工表面粗糙度Ra0.1～0.2μm。精密坐標磨床

成型磨床數(shù)控光學曲線磨床

精密磨削、微細加工技術加工精度可達到±3μm3R裝夾系統(tǒng)（統(tǒng)一工藝基準定位系統(tǒng)）應用先進工藝裝備技術三坐標數(shù)控測量

以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)快于中西部地區(qū)。(三)我國模具工業(yè)與工業(yè)發(fā)達國家的差距1、國內自配率不足80%，低檔模具供大于求，中檔自配率不足60%。2、企業(yè)組織結構、產(chǎn)品結構、技術結構、和進出口結構不夠合理。進口模具約占市場總量的20%左右，其中，中高檔模具進口比例占到40%以上。3、模具產(chǎn)品水平和工藝水平總體比國際先進水平低許多。4、開發(fā)能力弱、經(jīng)濟效益欠佳。我國平均每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約1萬美元，發(fā)達國家是10~20萬美元。5、模具標準化水平和標準件使用覆蓋率低。國外70%。國內50%。6、與國外先進水平相比，我國模具企業(yè)的管理落后更甚于技術落后。原因：體制不順，基礎薄弱；人才嚴重不足，科研人員、高級模具鉗工和管理人才非常緊缺；工裝水平低、配套性不好、利用率低；專業(yè)化、標準化、商品化低；模具材料及相關技術落后。（四）模具技術發(fā)展趨勢---摘《模具工業(yè)》第7期“模具行業(yè)十一五規(guī)劃”“十一五”期間，汽車工業(yè)、電子信息產(chǎn)業(yè)、家電和建材行業(yè)及機械工業(yè)本身發(fā)展，給模具工業(yè)提供廣闊市場。爭取占全世界模具總產(chǎn)值的10%，進入亞洲先進行列。1、CAD/CAM/CAE廣泛應用，不斷先進，進一步一體化、集成化、智能化；2、PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）CAPP（計算機輔助工藝設計）KBE（基于知識工程）ERP（企業(yè)資源管理）MIS（模具制造管理系統(tǒng)）和Internet網(wǎng)絡技術不斷發(fā)展和應用；3、高速、高精密加工技術發(fā)展和應用；4、超精加工、復合加工、先進表面加工和處理技術發(fā)展和應用；5、快速成型和快速制模技術（RP/RT）發(fā)展和應用；6、熱流道技術、精密測量和高速掃描技術、逆向工程和并向工程的發(fā)展和應用；7、模具標準化和標準件發(fā)展和應用；8、優(yōu)質模具材料的研制及使用；9、模具自動加工系統(tǒng)的研制及使用10、虛擬技術和納米技術逐步應用。模具發(fā)展的重點汽車覆蓋件模精密沖模大型及精密塑料模主要模具標準件其他高技術含量模具1、模具制造的特點（1）制造質量要求高,工作部分的制造公差控制在±0.01mm，工作部分表面粗糙度要求Ra≤0.8mm（2）形狀復雜：模具工作部分一般都是二維或三維復雜曲面（3）模具生產(chǎn)為單件、多品種生產(chǎn)：制造工藝上盡量采用通用的機床、刀具、量具和儀器。（4）材料硬度高：模具一般由淬火合金工具鋼或硬質合金制成，不能用傳統(tǒng)的一般加工方法（5）生產(chǎn)周期短（6）成套性生產(chǎn)（五）模具制造特點及基本要求2、模具制造基本要求四項指標制造精度高使用壽命長制造周期短模具成本低返回（六）模具制造的工藝過程

(1)分析估算在接受制造模具的委托時，首先根據(jù)制品零件圖樣或實物分析研究采用什么樣的成型方案、確定模具套數(shù)、模具結構及主要加工方法，然后估算模具費用及交貨期等。

(2)模具設計經(jīng)過認真的工藝分析，然后進行模具設計。①裝配圖設計模具設計方案及結構確定后，就可繪制裝配圖。②零件圖設計根據(jù)裝配圖拆繪零件圖，使其滿足裝配關系和工作要求，并注明尺寸、公差、表面粗糙度等技術要求。

(3)零件加工每個需要加工的零件都必須按照圖樣制定其加工工藝，然后分別進行毛坯準備、粗加工、半精加工、熱處理及精加工或修研拋光。返回

(4)裝配調整裝配就是將加工好的零件組合在一起構成一副完整的模具。除緊固定位用的螺釘和銷釘外，一般零件在裝配調整過程中仍需一定的人工修研或機械加工。

(5)試模裝配調試好的模具，需要安裝到機器設備上進行試模。檢查模具在運行過程中是否正常，所得到的制品是否符合要求。如有不符合要求的則必須拆下模具加以修正，然后再次試模，直到能夠完全正常運行并能加工出合格的制品。

返回七、模具零件的主要加工方法模具零件絕大多數(shù)為金屬材料，主要的加工方法有機械加工、特種加工和表面精加工等。

(1)機械加工

機械加工(即傳統(tǒng)的切削與磨削加工)與現(xiàn)代數(shù)控機床加工，是模具制造中不可缺少的一種重要加工方法。即使采用其他方法加工制造模具，機械加工也常作為零件粗加工和半精加工的主要方法。機械加工的主要特點是加工精度和生產(chǎn)效率高，通用性好，用相同的設備和工具可以加工出各種形狀和尺寸的工件。但是，用機械加工方法加工形狀復雜的工件時，其加工速度很慢，高硬度材料難以加工。

返回七、模具零件的主要加工方法

(2)特種加工特種加工是有別于傳統(tǒng)機械加工的加工方法，因為它不是用力進行加工的，所以不要求工具的硬度大于工件的硬度。它是直接利用電能、聲能、光能、化學能等來去除工件上的余量，以達到一定形狀、尺寸和表面粗糙度要求的加工方法，其中包括電火花成型加工、電火花線切割加工、超聲波加工、激光加工、化學加工等。返回七、模具零件的主要加工方法

(2)特種加工特種加工是有別于傳統(tǒng)機械加工的加工方法，因為它不是用力進行加工的，所以不要求工具的硬度大于工件的硬度。它是直接利用電能、聲能、光能、化學能等來去除工件上的余量，以達到一定形狀、尺寸和表面粗糙度要求的加工方法，其中包括電火花成型加工、電火花線切割加工、超聲波加工、激光加工、化學加工等。思考題1.為什么說模具制造技術的發(fā)展離不開相關技術的發(fā)展？2.與一般機械產(chǎn)品相比模具生產(chǎn)具有哪些特殊性?八、模具的技術經(jīng)