模具制造工藝的任務(wù)

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(shè)備配置與組合小結(jié)作業(yè)第一頁(yè)，共四十七頁(yè)。工藝過程：在生產(chǎn)過程中，毛坯的制造、零件的機(jī)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(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)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(yè)，共四十七頁(yè)。1.2.1模具的工藝過程模具制造工藝——就是將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程。分析估算模具設(shè)計(jì)零件加工裝配調(diào)整試模成品外購(gòu)件熱處理模具制造的工藝過程第三頁(yè)，共四十七頁(yè)。工序編號(hào)工

序

內(nèi)

容設(shè)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(yè)，共四十七頁(yè)。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(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為模具產(chǎn)品的過程。

第五頁(yè)，共四十七頁(yè)。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(dǎo)性文件。1、工藝規(guī)程的作用它是指導(dǎo)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(kuò)建工廠的基本資料。1.工藝規(guī)程的性質(zhì)和作用第六頁(yè)，共四十七頁(yè)。2、制訂工藝規(guī)程的要點(diǎn)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(dòng)量和最低的費(fèi)用可靠地加工出符合要求的文件。1)技術(shù)上具有先進(jìn)性。2）選擇成本最低，最易加工的方案。3）既要選擇機(jī)械化、自動(dòng)化程度高的加工方法。第七頁(yè)，共四十七頁(yè)。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(gè)路線（稱為工藝路線），以及工裝設(shè)備和工時(shí)等內(nèi)容（2）加工工序卡用來具體指導(dǎo)工人操作的一種最詳細(xì)的工藝文件。第八頁(yè)，共四十七頁(yè)。2、工藝規(guī)程的格式（續(xù)）加工工藝過程卡片是以工序?yàn)閱挝?，?jiǎn)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(dǎo)生產(chǎn)的依據(jù)，同時(shí)也是生產(chǎn)管理文件。第九頁(yè)，共四十七頁(yè)。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(chǔ)上，按每道工序所編制的一種工藝文件。詳細(xì)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(xiàng)目外，還畫出工序加工簡(jiǎn)圖，在圖上標(biāo)明被加工表面、標(biāo)出定位基準(zhǔn)和裝夾位置、列出工序尺寸及公差、寫明工時(shí)定額等。它用于具體指導(dǎo)工人操作，是大批大量和中批生產(chǎn)復(fù)雜或重要零件生產(chǎn)必備工藝文件。第十頁(yè)，共四十七頁(yè)。制訂工藝規(guī)程的原始資料在制訂工藝規(guī)程時(shí)，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(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。3、產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。4、產(chǎn)品零件毛壞生產(chǎn)條件及毛壞圖等資料。第十一頁(yè)，共四十七頁(yè)。5、工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件。為了使制訂的工藝規(guī)程切實(shí)可行，一定要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)條件。6、國(guó)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(yīng)符合生產(chǎn)實(shí)際，也不能墨守成規(guī)，工研究國(guó)內(nèi)外有關(guān)先進(jìn)的工藝技術(shù)資料，積極引進(jìn)適應(yīng)用的先進(jìn)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(cè)及圖冊(cè)。第十二頁(yè)，共四十七頁(yè)。5、制訂工藝規(guī)程的步驟（續(xù)）（3）選擇定位基準(zhǔn)（4）擬定工藝路線：選擇定位基準(zhǔn)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(shè)備、刀具、夾具、量具和輔具。（6）確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及其公差。（7）確定切削用量及工時(shí)定額。（8）確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。（9）填寫工藝文件。第十三頁(yè)，共四十七頁(yè)。工藝路線是工藝設(shè)計(jì)的總體布局。提出幾個(gè)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(yè)，共四十七頁(yè)。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(gè)各部分結(jié)構(gòu)便于裝夾、定位、加工和檢驗(yàn)。4）加工面和加工面相對(duì)較少、定位、加工和檢驗(yàn)。1．模具零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析第十五頁(yè)，共四十七頁(yè)。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(jì)性第十六頁(yè)，共四十七頁(yè)。零件結(jié)構(gòu)工藝性比較：第十七頁(yè)，共四十七頁(yè)。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(yè)，共四十七頁(yè)。3.成形件加工方法的去確定原則

選擇加工方法時(shí)總是根據(jù)各種工藝方法所能達(dá)到的加工經(jīng)濟(jì)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(jì)精度，應(yīng)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(yè)，共四十七頁(yè)。外圓柱面加工方法序號(hào)加工方法經(jīng)濟(jì)精度（公差等級(jí)表示）經(jīng)濟(jì)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(xì)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(yè)，共四十七頁(yè)?？准庸し椒ㄐ蛱?hào)加工方法經(jīng)濟(jì)精度（公差等級(jí)表示）經(jīng)濟(jì)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(shí)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(kuò)IT10～116.3～12.5加工未淬火鋼及鑄鐵的實(shí)心毛坯，也可用于加工有色金屬，孔徑大于15～20mm5鉆-擴(kuò)-鉸IT8～91.6～3.26鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸IT70.8～1.67鉆-擴(kuò)-機(jī)鉸-手鉸IT6～70.2～0.48鉆-擴(kuò)-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(kuò)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?jǐn)U）-半精鏜（精擴(kuò)）IT9～101.6～3.211粗鏜(粗?jǐn)U）-半精鏜（精擴(kuò)）-精鏜（鉸）IT7～80.8～1.612粗鏜(粗?jǐn)U）-半精鏜（精擴(kuò)）-精鏜-浮動(dòng)鏜刀精鏜IT6～70.4～0.813粗鏜(擴(kuò)）-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(kuò)）-半精鏜-粗磨-精磨IT6～70.1～0.215粗鏜-半精鏜-精鏜-精細(xì)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(kuò)）-粗鉸-精鉸-衍磨；鉆-（擴(kuò)）-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(kuò)）-粗鉸-精鉸-研磨；鉆-（擴(kuò)）-拉-研磨；粗鏜-半精鏜-精鏜-研磨；IT5～60.006～0.1第二十一頁(yè)，共四十七頁(yè)。平面加工方法

序號(hào)加工方法經(jīng)濟(jì)精度（公差等級(jí)表示）經(jīng)濟(jì)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(shí)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(yè)，共四十七頁(yè)。舉例：要求孔的加工精度為IT7級(jí)，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(kuò)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(kuò)）一拉。

方案①用得最多，在大批、大量生產(chǎn)中常用在自動(dòng)機(jī)床或組合機(jī)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(jìn)行各個(gè)工步加工的機(jī)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(xì)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(yè)，共四十七頁(yè)。

￠32r6、Ra0.4μm

選擇方案6或方案8方案6最終工序精磨的6級(jí)精度是經(jīng)濟(jì)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(jì)性要求（4）現(xiàn)有生產(chǎn)條件第二十四頁(yè)，共四十七頁(yè)。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(zhǔn)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(dá)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(yè)，共四十七頁(yè)。工藝階段劃分的作用（1）保證產(chǎn)品質(zhì)量（2）合理使用設(shè)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(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷和保護(hù)已加工表面第二十六頁(yè)，共四十七頁(yè)。5、工序的集中與分散工序集中特點(diǎn)（1）工件在一次裝夾后，可以加工多個(gè)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(shí)間；減少工件在機(jī)床之間的搬運(yùn)次數(shù)，有利于縮短生產(chǎn)周期。（2）可減少機(jī)床數(shù)量、操作工人，節(jié)省車間生產(chǎn)面積，簡(jiǎn)化生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作。（3）采用的設(shè)備和工裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資大，調(diào)節(jié)和維修的難度大，對(duì)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(yè)，共四十七頁(yè)。工序分散特點(diǎn)（1）機(jī)床設(shè)備及工裝比較簡(jiǎn)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(jī)動(dòng)時(shí)間。（3）設(shè)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(yè)，共四十七頁(yè)。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(jī)械加工工序的安排1）先粗后精2）基準(zhǔn)先行3）先主后次4）先面后孔第二十九頁(yè)，共四十七頁(yè)。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(yàn)、去毛刺、清洗、涂防銹油等第三十頁(yè)，共四十七頁(yè)。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(yè)，共四十七頁(yè)。對(duì)于對(duì)稱表面或回轉(zhuǎn)體表面，其加工余量是對(duì)稱分布的，是雙邊余量。對(duì)于軸對(duì)于孔

2）加工總余量是毛坯尺寸與零件圖的設(shè)計(jì)尺寸之差。也稱毛坯余量。第三十二頁(yè)，共四十七頁(yè)。軸和孔的毛坯余量的分布情況第三十三頁(yè)，共四十七頁(yè)。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(yè)，共四十七頁(yè)。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(yè)，共四十七頁(yè)。2、確定加工余量的方法1)查表修正法以有關(guān)工藝手冊(cè)和資料所推薦的加工余量為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)際加工情況進(jìn)行修正以確定加工余量的大小。應(yīng)用較廣。2)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法采用類比法估計(jì)確定加工余量的大小。多用于單件小批生產(chǎn)。3)分析計(jì)算法以一定的經(jīng)驗(yàn)資料和計(jì)算公式為依據(jù)，對(duì)影響加工余量的諸因素進(jìn)行逐項(xiàng)的分析計(jì)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(yè)，共四十七頁(yè)。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(yè)，共四十七頁(yè)。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(dá)到的精度等級(jí)(公差等級(jí)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(yè)，共四十七頁(yè)。(1）標(biāo)準(zhǔn)件、通用件加工的設(shè)備配置；

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

選用機(jī)床應(yīng)與所加工的零件相適應(yīng)。

3.機(jī)床的規(guī)格與加工工件的尺寸相適應(yīng)5、合理選用數(shù)控機(jī)床。2.機(jī)床的生產(chǎn)率與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。1.機(jī)床的精度應(yīng)與要求的加工精度相適應(yīng).4、機(jī)床的選擇應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。一般：?jiǎn)渭∨和ㄓ脵C(jī)床、工裝；大批、大量：專機(jī)、組機(jī)、專用工裝數(shù)控機(jī)床：可用于各種生產(chǎn)類型。刀具盡可能用標(biāo)準(zhǔn)的。第四十頁(yè)，共四十七頁(yè)。1、單件小批生產(chǎn)：采用各種通用夾具和機(jī)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(dòng)生產(chǎn)率應(yīng)采用專用高效夾具。4、采用數(shù)控加工時(shí)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