模具制造工藝的任務

1.2.1模具的工藝過程1.2.2模具制造工藝規(guī)程1.2.3模具制造工藝路線的確定1.2.4模具零件的加工余量1.2.5各種加工方法的加工精度和表面粗糙度1.2.6現(xiàn)代模具制造的設備配置與組合小結(jié)作業(yè)第一頁，共四十七頁。工藝過程：在生產(chǎn)過程中，毛坯的制造、零件的機械加工與熱處理、產(chǎn)品的裝配等工作將直接改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品，這一過程稱為工藝過程。工藝過程是生產(chǎn)過程的主要部分1.2.1模具的工藝過程第二頁，共四十七頁。1.2.1模具的工藝過程模具制造工藝——就是將設計轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程。分析估算模具設計零件加工裝配調(diào)整試模成品外購件熱處理模具制造的工藝過程第三頁，共四十七頁。工序編號工

序

內(nèi)

容設備1車兩端面鉆中心孔車床2車外圓（Φ32留磨削余量）車槽并倒角車床3磨Φ32外圓外圓磨床模柄的工藝過程舉例第四頁，共四十七頁。模具零件制造工藝過程制定的步驟：工藝分析毛坯選擇表面加工方案確定工藝路線制定確定工序余量、尺寸制定零件工藝過程1.2.2模具制造工藝規(guī)程模具制造工藝——就是將模具設計轉(zhuǎn)化為模具產(chǎn)品的過程。

第五頁，共四十七頁。工藝規(guī)程：以規(guī)范表格的形式和必要的圖文，將模具加工藝過程的內(nèi)容書寫出來，成為指導性文件。1、工藝規(guī)程的作用它是指導生產(chǎn)手工藝的主要技術(shù)文件之一。它是組織和管理生產(chǎn)的基本依據(jù)。它是新建和擴建工廠的基本資料。1.工藝規(guī)程的性質(zhì)和作用第六頁，共四十七頁。2、制訂工藝規(guī)程的要點所制訂的工藝規(guī)程，能在一定的生產(chǎn)條件下，以最快的速度、最少的勞動量和最低的費用可靠地加工出符合要求的文件。1)技術(shù)上具有先進性。2）選擇成本最低，最易加工的方案。3）既要選擇機械化、自動化程度高的加工方法。第七頁，共四十七頁。3、工藝規(guī)程的內(nèi)容和常用格式將工藝規(guī)程的內(nèi)容填入一定格式的卡片，即成為工藝文件。（1）加工工藝過程卡主要列出了零件加工所經(jīng)過的整個路線（稱為工藝路線），以及工裝設備和工時等內(nèi)容（2）加工工序卡用來具體指導工人操作的一種最詳細的工藝文件。第八頁，共四十七頁。2、工藝規(guī)程的格式（續(xù)）加工工藝過程卡片是以工序為單位，簡要說明產(chǎn)品零、部件的加工過程的一種工藝文件。主要用于單件小批生產(chǎn)和中批生產(chǎn)的零件，以此作為指導生產(chǎn)的依據(jù)，同時也是生產(chǎn)管理文件。第九頁，共四十七頁。2、工藝規(guī)程的格式（續(xù)）加工工序卡片在工藝過程卡片的基礎上，按每道工序所編制的一種工藝文件。詳細記載了工序內(nèi)容和加工所必須的工藝資料，除工序卡片上所有的基本項目外，還畫出工序加工簡圖，在圖上標明被加工表面、標出定位基準和裝夾位置、列出工序尺寸及公差、寫明工時定額等。它用于具體指導工人操作，是大批大量和中批生產(chǎn)復雜或重要零件生產(chǎn)必備工藝文件。第十頁，共四十七頁。制訂工藝規(guī)程的原始資料在制訂工藝規(guī)程時，必須有下列原始資料：1、產(chǎn)品的全套裝配圖和零件的工作圖。2、產(chǎn)品驗收的質(zhì)量標準。3、產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領。4、產(chǎn)品零件毛壞生產(chǎn)條件及毛壞圖等資料。第十一頁，共四十七頁。5、工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件。為了使制訂的工藝規(guī)程切實可行，一定要結(jié)合現(xiàn)場的生產(chǎn)條件。6、國內(nèi)外新技術(shù)新工藝及其發(fā)展前景。工藝規(guī)程的制訂，既應符合生產(chǎn)實際，也不能墨守成規(guī)，工研究國內(nèi)外有關(guān)先進的工藝技術(shù)資料，積極引進適應用的先進工藝技術(shù)，不斷提高工藝技術(shù)水平。7、有關(guān)的工藝手冊及圖冊。第十二頁，共四十七頁。5、制訂工藝規(guī)程的步驟（續(xù)）（3）選擇定位基準（4）擬定工藝路線：選擇定位基準面;確定各表面的加工方法和劃分加工階段;安排各表面的加工順序；決定工序集中與分散程度等。（5）確定各工序的設備、刀具、夾具、量具和輔具。（6）確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及其公差。（7）確定切削用量及工時定額。（8）確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。（9）填寫工藝文件。第十三頁，共四十七頁。工藝路線是工藝設計的總體布局。提出幾個方案，分析比較，選擇最佳。表面加工方法工序的劃分

加工順序的安排

切削加工工序

熱處理工序

輔助工序

1.2.3模具制造工藝路線的確定

第十四頁，共四十七頁。工藝性要求：1)有足夠的剛度以保證裝夾定位和加工中不變形。2）有合理的退刀槽、過渡圓角等，以便加工。3）個各部分結(jié)構(gòu)便于裝夾、定位、加工和檢驗。4）加工面和加工面相對較少、定位、加工和檢驗。1．模具零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析第十五頁，共四十七頁。1．模具零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析(續(xù)）基本表面內(nèi)、外圓柱表面、圓錐面和平面零件形狀特殊表面螺旋面、漸開線齒輪表面、其它成形表面各種零件大致分為五大類：軸類零件、套類零件、盤環(huán)類零件、叉架類零件以及箱體。分析零件制造的可行性、經(jīng)濟性第十六頁，共四十七頁。零件結(jié)構(gòu)工藝性比較：第十七頁，共四十七頁。2.模具零件的技術(shù)要求分析1）零件的技術(shù)要求：尺寸精度、幾何形狀精度、各表面的相互位置精度、表面質(zhì)量、零件材料、熱處理及其它要求。2）通過分析，判斷其可行性和合理性，合理選擇零件的各種加工方法和工藝路線。第十八頁，共四十七頁。3.成形件加工方法的去確定原則

選擇加工方法時總是根據(jù)各種工藝方法所能達到的加工經(jīng)濟精度和表面粗糙度等因素來選定它的最后加工方法。再選擇前一系列工序的加工方法。

零件表面加工方法選擇原則：（1）被加工表面的精度和零件的結(jié)構(gòu)形狀一般所采用加工方法的經(jīng)濟精度，應保證零件所要求的加工精度和表面質(zhì)量。外圓表面、孔、平面的加工方法第十九頁，共四十七頁。外圓柱面加工方法序號加工方法經(jīng)濟精度（公差等級表示）經(jīng)濟粗糙度Ra/μm適用范圍1粗車IT11～1312.5～50適用于淬火鋼以外的各種金屬2粗車-半精車IT8～103.2～6.33粗車-半精車-精車IT7～80.8～1.64粗車-半精車-精車-滾壓（或拋光）IT7～80.025～0.25粗車-半精車-磨削IT7～80.4～0.8主要用于淬火鋼，也可用于未淬火鋼，但不宜加工有色金屬6粗車-半精車-粗磨-精磨IT6～70.1～0.47粗車-半精車-粗磨-精磨-超精加工IT50.12～0.18粗車-半精車-精車-精細車（金剛石車）IT6～70.025～0.4主要用于要求較高的有色金屬加工9粗車-半精車-粗磨-精磨-超精磨（或鏡面磨）IT5以上0.006～0.025極高精度的外圓加工10粗車-半精車-粗磨-精磨-研磨IT5以上0.006～0.1第二十頁，共四十七頁?？准庸し椒ㄐ蛱柤庸し椒ń?jīng)濟精度（公差等級表示）經(jīng)濟粗糙度Ra/μm適用范圍1鉆IT11～1312.5加工未淬火鋼及鑄鐵的實心毛坯，也可用于加工有色金屬，孔徑大于15～20mm2鉆-鉸IT8～101.6～6.33鉆-粗鉸-精鉸IT7～80.8～1.64鉆-擴IT10～116.3～12.5加工未淬火鋼及鑄鐵的實心毛坯，也可用于加工有色金屬，孔徑大于15～20mm5鉆-擴-鉸IT8～91.6～3.26鉆-擴-粗鉸-精鉸IT70.8～1.67鉆-擴-機鉸-手鉸IT6～70.2～0.48鉆-擴-拉IT7～90.1～1.6大批大量生產(chǎn)（精度由拉刀的精度而定）9粗鏜(或擴孔）IT11～136.3～12.5除淬火鋼外的各種材料，毛坯有鑄出孔或鍛出孔10粗鏜(粗擴）-半精鏜（精擴）IT9～101.6～3.211粗鏜(粗擴）-半精鏜（精擴）-精鏜（鉸）IT7～80.8～1.612粗鏜(粗擴）-半精鏜（精擴）-精鏜-浮動鏜刀精鏜IT6～70.4～0.813粗鏜(擴）-半精鏜-磨孔IT7～80.2～0.8主要用于淬火鋼，也可用于未淬火鋼，但不宜用于有色金屬14粗鏜(擴）-半精鏜-粗磨-精磨IT6～70.1～0.215粗鏜-半精鏜-精鏜-精細鏜（金剛鏜）IT6～70.05～0.4主要用于精度要求高的有色金屬加工16鉆-（擴）-粗鉸-精鉸-衍磨；鉆-（擴）-拉-衍磨；粗鏜-半精鏜-精鏜-衍磨；IT6～70.025～0.2精度要求很高的孔17鉆-（擴）-粗鉸-精鉸-研磨；鉆-（擴）-拉-研磨；粗鏜-半精鏜-精鏜-研磨；IT5～60.006～0.1第二十一頁，共四十七頁。平面加工方法

序號加工方法經(jīng)濟精度（公差等級表示）經(jīng)濟粗糙度Ra/μm適用范圍1粗車IT11～1312.5～50端面2粗車-半精車IT8～103.2～6.33粗車-半精車-精車IT7～80.8～1.64粗車-半精車-磨削IT6～90.2～0.85粗刨（或粗銑）IT11～136.3～25一般不淬硬平面6粗刨（或粗銑）-精刨（或精銑）IT8～101.6～6.37粗刨（或粗銑）-精刨（或精銑）-刮研IT6～70.1～0.8精度要求較高的不淬硬平面，批量較大時宜采用寬刃精刨方案8粗刨（或粗銑）-精刨（或精銑）-寬刃精刨IT70.2～0.89粗刨（或粗銑）-精刨（或精銑）-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（或粗銑）-精刨（或精銑）-粗磨-精磨IT6～70.025～0.411粗銑-拉削IT7～90.2～0.8大量生產(chǎn)，較小的平面(精度視拉刀精度而定)12粗銑-或精銑-磨削-研磨IT5以上0.006～0.1高精度平面第二十二頁，共四十七頁。舉例：要求孔的加工精度為IT7級，粗糙度Ra＝1．6～3.2m，確定孔的加工方案查表可有下面四種加工案：

①鉆一擴一粗鉸一精鉸；

②粗鏜一半精鏜一精鏜；

③粗鏜一半精鏜一粗磨一精磨；

④鉆（擴）一拉。

方案①用得最多，在大批、大量生產(chǎn)中常用在自動機床或組合機床上，在成批生產(chǎn)中常用在立鉆、搖臂鉆、六角車床等連續(xù)進行各個工步加工的機床上。該方案一般用于加工小于80mm的孔徑，工件材料為未淬火鋼或鑄鐵，不適于加工大孔徑，否則刀具過于笨重。

方案②用于加工毛坯本身有鑄出或鍛出的孔，但其直徑不宜太小，否則因鏜桿太細容易發(fā)生變形而影響加工精度，箱體零件的孔加工常用這種方案。

方案③適用于淬火的工件。

方案④適用于成批或大量生產(chǎn)的中小型零件，其材料為未淬火鋼、鑄鐵及有色金屬。

第二十三頁，共四十七頁。

￠32r6、Ra0.4μm

選擇方案6或方案8方案6最終工序精磨的6級精度是經(jīng)濟精度優(yōu)先選擇方案6（2）零件材料的性質(zhì)及熱處理要求有色金屬----精車、精銑避免磨削（3）生產(chǎn)率和經(jīng)濟性要求（4）現(xiàn)有生產(chǎn)條件第二十四頁，共四十七頁。4、加工工藝階段的劃分（1）粗加工階段切除加工表面上的大部分余量。（2）半精加工階段為主要表面的精加工作好必要的精度和余量準備，并完成一些次要表面的加工。（3）精加工階段使要求高的表面達到規(guī)定要求。（4）光整加工階段提高被加工表面的尺寸精度和減少表面粗糙度，一般不能糾正形狀和位置誤差第二十五頁，共四十七頁。工藝階段劃分的作用（1）保證產(chǎn)品質(zhì)量（2）合理使用設備（3）便于熱處理工序的安排，使熱處理與切削加工工序配合更合理（4）便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷和保護已加工表面第二十六頁，共四十七頁。5、工序的集中與分散工序集中特點（1）工件在一次裝夾后，可以加工多個表面。能較好地保證表面之間的相互位置精度；可以減少裝夾工件的次數(shù)和輔助時間；減少工件在機床之間的搬運次數(shù)，有利于縮短生產(chǎn)周期。（2）可減少機床數(shù)量、操作工人，節(jié)省車間生產(chǎn)面積，簡化生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作。（3）采用的設備和工裝結(jié)構(gòu)復雜、投資大，調(diào)節(jié)和維修的難度大，對工人的技術(shù)水平要求高。（4）單件小批生產(chǎn)采用工序集中

第二十七頁，共四十七頁。工序分散特點（1）機床設備及工裝比較簡單，調(diào)整方便，生產(chǎn)工人易于掌握。（2）可以采用最合理的切削用量，減少機動時間。（3）設備數(shù)量多，操作工人多，生產(chǎn)面積大。（4）大批、大量生產(chǎn)采用工序集中和分散第二十八頁，共四十七頁。6、確定工序內(nèi)容與加工順序的原則（1)工序內(nèi)容力求集中(2)確定加工順序的原則機械加工工序的安排1）先粗后精2）基準先行3）先主后次4）先面后孔第二十九頁，共四十七頁。熱處理工序的安排1）為改善金屬組織和加工性能的熱處理工序如：鍛造/鑄造—退火/正火—粗加工—調(diào)質(zhì)—半精加工2）為提高零件硬度和耐磨性的熱處理工序半精加工—淬火/回火—精加工（磨削、電加工）輔助工序安排檢驗、去毛刺、清洗、涂防銹油等第三十頁，共四十七頁。1.2.4模具零件的加工余量加工余量的概念工序余量和加工總余量（1）工序余量相鄰兩工序的工序尺寸之差。是被加工表面在一道工序切除的金屬層厚度。

單邊加工余量第三十一頁，共四十七頁。對于對稱表面或回轉(zhuǎn)體表面，其加工余量是對稱分布的，是雙邊余量。對于軸對于孔

2）加工總余量是毛坯尺寸與零件圖的設計尺寸之差。也稱毛坯余量。第三十二頁，共四十七頁。軸和孔的毛坯余量的分布情況第三十三頁，共四十七頁。1.影響加工余量的因素圓柱孔為例1）被加工表面上由前道工序生產(chǎn)的微觀不平度和表面缺陷層深度。2）被加工表面上由前道工序生產(chǎn)的尺寸誤差和幾何形狀誤差。3）前道工序引起的被加工表面的位置誤差。4）本道工序的裝夾誤差。第三十四頁，共四十七頁。1.影響加工余量的因素(續(xù)）1）加工余量的大小與上一相鄰工序的公差大小成正比；2）與上一工序的表面粗糙度以及表面最大缺陷層的深度成正比。3）與本工序的定位誤差和夾具誤差成正比。第三十五頁，共四十七頁。2、確定加工余量的方法1)查表修正法以有關(guān)工藝手冊和資料所推薦的加工余量為基礎，結(jié)合實際加工情況進行修正以確定加工余量的大小。應用較廣。2)經(jīng)驗估計法采用類比法估計確定加工余量的大小。多用于單件小批生產(chǎn)。3)分析計算法以一定的經(jīng)驗資料和計算公式為依據(jù)，對影響加工余量的諸因素進行逐項的分析計算以確定加工余量的大小。僅在貴重材料及某些大批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)中采用。第三十六頁，共四十七頁。3.毛坯的加工余量（1）鑄造毛坯及其加工余量,見表1-3。（2)型材毛坯及其加工余量。（3)鍛造毛坯及其加工余量，圓形見表1-4，矩形鍛件見表1-5。4.孔的加工余量，見表1-6。5.銑削的加工余量。6.內(nèi)孔磨削的加工余量。7.外圓磨削的加工余量。第三十七頁，共四十七頁。1.2.5各種加工方法的加工精度和表面粗糙度1.一般加工方法所能達到的精度等級(公差等級IT)2．平面加工方法與加工精度3．軸與孔的加工方法與加工精度4．成型成形件加工方法與加工精度第三十八頁，共四十七頁。(1）標準件、通用件加工的設備配置；

（2)成形件加工的設備配置。1.2.6現(xiàn)代模具制造的設備配置與組合1.模具零件加工所需的設備配置2.模具裝配所需設備的配置與組合第三十九頁，共四十七頁。機床的選擇

選用機床應與所加工的零件相適應。

3.機床的規(guī)格與加工工件的尺寸相適應5、合理選用數(shù)控機床。2.機床的生產(chǎn)率與生產(chǎn)類型相適應。1.機床的精度應與要求的加工精度相適應.4、機床的選擇應結(jié)合現(xiàn)場的實際情況。一般：單件小批：通用機床、工裝；大批、大量：專機、組機、專用工裝數(shù)控機床：可用于各種生產(chǎn)類型。刀具盡可能用標準的。第四十頁，共四十七頁。1、單件小批生產(chǎn)：采用各種通用夾具和機床附件，如卡盤、虎鉗、分度頭等。有組合夾具站的，可采用組合夾具。3、多品種中、小批生產(chǎn)可采用可調(diào)夾具或成組夾具。2、大批大量生產(chǎn)為提高勞動生產(chǎn)率應采用專用高效夾具。4、采用數(shù)控加工時夾具要敞開，其定位、夾緊元件不能影響加工走刀（如碰撞等）。夾具的選擇工