模具设计师基础知识部分培训.ppt

,李剑锋,模具设计师（二级）培训,模具设计师（二级）考试内容：,笔试（闭卷）120分钟题型：单项选择题(第120题），共20分多项选择题（第2135题），共30分简答题（第3639题），共20分计算或论述题（第4041题），共30分,试卷样例,模具设计师（二级）考试内容：,技能题360分钟（6Hours）具体考核要求：a)根据提供的零件数学模型(STEP或IGES格式)，采用UG或Pro/E软件完成整套注塑模具的设计。设计要求为：材料为聚丙烯（PP），收缩率为2%，需完成冷却系统设计，需在UG或Pro/E软件系统中选择标准模架。b)采用moldflow或其它分析软件对塑件进行注塑成型分析（CAE）。c)采用UG或Pro/E软件绘制模具的二维装配图（包括明细表、标题栏、图框等）。d)采用UG或Pro/E软件绘制型腔零件的二维工程图。e)撰写模具设计说明书。说明书应包括以下内容：塑件分析、成型工艺分析、注塑机的选用、模具结构设计、注塑机参数校核，调试与验收要点、模具价格估算等。,模具设计师（二级）考试内容：,机械基础知识部分,包含以下内容：（无教材）1、机械制图2、金属材料及热处理3、机械制造工艺学4、职业道德与法律法规,专业知识部分,塑料模塑成型技术（翁其金主编）,机械制图,投影的方法：图纸幅面:5种:A0、A1、A2、A3、A4(210297),中心投影,平行投影,正投影,斜投影,正等测投影,斜二测投影,标题栏,比例,1:2,1:1,机械制图,图线的型式:粗实线、细实线、细虚线、细点画线、波浪线、细双点画线、双折线、粗点画线。线宽:粗、细两种。线宽比2:1,细虚线：不可见轮廓线,细点画线：中心线对称线轴线,细双点画线：极限位置相邻辅助零件的轮廓线,粗实线：移出断面的轮廓线可见轮廓线,细实线：重合断面的轮廓剖面线尺寸界限尺寸线,波浪线：实体断裂线,双折线：实体断裂线,机械制图,角法：投影的规律：,第一角法,第三角法,长对正、宽相等、高平齐,不要画分界线,不要画分界线,两面共面,两面共面,平齐关系,机械制图,平面的积聚性投影,相交关系,机械制图,内表面的交线,外表面的交线,相交关系,机械制图,相切关系,相切处无线,相切处无线,相切处无线,切线的积聚性投影,切线的积聚性投影,切线位置不画切线,切线位置不画切线,机械制图,六个基本视图,俯视图：从上向下作投影,左视图：从左向右作投影,仰视图：从下向上作投影,右视图：从右向左作投影,主视图：从前向后作投影,后视图：从后向前作投影,机械制图,向视图,A,B,C,机械制图,局部视图,凸台,左端面,机械制图,斜视图,辅助投影面,以波浪线为界，非实形部分投影不画出,该部分结构在斜视图中不反映实形,机械制图,斜轴承座的表达方案,A,注意：斜视图通常按向视图的形式配置并标注。,向视图形式,机械制图,按剖开机件的范围，可以将剖视图分为三种：全剖视图、半剖视图和局部剖视图。,机械制图,剖视图,视图,A,剖切位置线,剖切平面,机械制图,全剖视图,剖视图,AA,A,用剖切面完全地剖开物体后画出的剖视图称为全剖视图。内部形状复杂而又不对称的机件，或外形全部由回转体形成的机件。,机械制图,当机件具有对称面时，在垂直于对称面的投影面上投射所得到的视图，以对称中心为界，一半画成剖视，一半画成视图，即为半剖视图。,AA,机件的内部形状已经在半个剖视图中表达清楚，表达外形的半个视图中不画虚线,可省略箭头,机械制图,用剖切面局部地剖开机件后向投影面投射，所得到图形称为局部剖视图。,不能画在机件外,不能画入孔、槽内,错误,正确,正确,机械制图,单一剖切面还可以是投影面的垂直面，可以用这种剖切面剖切，以表达机件上的倾斜部分。用这种方法得到的剖视图称为斜剖视图。,机械制图,用几个相互平行的剖切面剖开机件的方法，称为阶梯剖。,AA,机械制图,用几个相交的剖切面（交线垂直于某一基本投影面）剖开机件的方法，称为旋转剖。,先旋转后投射,机械制图,AA,移出断面,移出断面,画在视图之外的断面，称为移出断面。,机械制图,画在视图里面的断面，称为重合断面。,重合断面的轮廓线用细实线绘制。,细实线,细实线,轮廓线应连续,机械制图,当机件上的某些细小结构在视图中表达不够清楚、或不便于标注尺寸时，可将这些结构用大于原图所用的比例画出，这种图形叫做局部放大图。,被放大部位,局部放大图,机械制图,钻孔,攻丝,容易出错的地方,机械制图,AA,机械制图,圆锥销连接画法,圆柱销连接画法,机械制图,一组图形：完整、清晰地表达零件的结构形状。零件尺寸：完整、清晰、合理地标注出零件的全部尺寸，表明形状、大小及其相互位置关系。技术要求：用规定的符号、数字或文字说明制造、检验时应达到的技术指标，如尺寸公差、表面结构要求、形位公差、材料热处理等。标题栏：说明零件名称、材料、数量、作图比例等。,一张零件图应具备的内容包括：,零件图的内容,一组图形,零件图的内容,一组尺寸,零件图的内容,技术要求,装配图的作用是表达机器或部件的工作原理、各零件的相互位置、零件的装配连接关系、主要零件的结构形状和技术要求。,机械制图,二、装配图的内容,球阀装配图,技术要求1.装配后进行压力检验25Mpa.2.关闭阀门时不得有泄漏.,BB,定位凸块在阀体上,二、装配图的内容,表达各组成零件的相互位置、装配关系和连接方式，部件（或机器）的工作原理和结构特点等。,BB,定位凸块在阀体上,一组视图,全剖主视图表达主要结构及装配关系,俯视图表达外形及手柄的极限位置,半剖左视图表达阀杆与阀瓣的连接及形状,局部剖表达定位凸块与手柄的相对位置,二、装配图的内容,规格尺寸,安装尺寸,必要的尺寸包括部件或机器的规格（性能）尺寸、零件之间的配合尺寸、外形尺寸、部件或机器的安装尺寸和其它重要尺寸等。,BB,定位凸块在阀体上,必要的尺寸,二、装配图的内容,技术要求,技术要求1.装配后进行压力检验25Mpa.2.关闭阀门时不得有泄漏.,说明部件或机器的性能、装配、安装、检验、调整或运转的技术要求，一般用文字写出。,二、装配图的内容,零部件序号、明细栏和标题栏,技术要求1.装配后进行压力检验25Mpa.2.关闭阀门时不得有泄漏.,对零件进行编号，并在标题栏上方按编号顺序填写明细表。,明细栏,标题栏,公差与配合,互换性公差与配合基本概念（基本尺寸、上偏差、下偏差，上极限尺寸、下极限尺寸、尺寸公差）公差等级共分20级IT01、IT0、IT1IT18基准制（基孔制、基轴制）：基准制优先选用基孔制（减少定制刀具、量具的规格和数量，有利于刀具、量具的标准化，经济性好等）配合：间隙、过渡、过盈形位公差（形状、位置）直线度平面度圆度圆柱度平行度垂直度同轴度对称度位置度圆跳动全跳动,表面粗糙度,机械制图（自测题）,1.在绘制零件工程图时,若需表达零件外形某个细微特征,最好选择()视图。A、局部剖B、局部放大C、全剖D、半剖2.我国国家标准机械制图图样画法中规定机件的图形按()绘制,并采用第一角画法。A、斜投影B、平行投影C、正投影D、中心投影3.在装配图中,紧固件以及轴、键、销等实心零件()画出剖视图。A、需要B、不需要C、视情况需要D、以上说法都不对4.绘制模具总装图时,下列()选项是不需要的。A、技术要求B、BOM表C、外形尺寸D、零件尺寸5零件工程图明细栏通常不含（）信息。A、设计者B、零件材料C、技术要求D、设计时间,金属材料与热处理,力学性能1、强度金属在静载荷作用下，抵抗变形和破坏的能力。2、塑性金属材料受拉力在拉断前产生永久变形的能力。3、硬度材料抵抗局部变形的能力，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。分类：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC）、维氏硬度（HV）4、冲击韧性金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。5、疲劳强度金属材料在多次交变应力作用下，不发生破坏的最大应力,金属材料与热处理,工艺性能金属的工艺性能包括：铸造性、锻造性、焊接性、切削加工性、热处理性能。分类：（1）碳素钢1、碳素结构钢Q2352、优质碳素结构钢低碳钢：0.6%60钢以上3、碳素工具钢T8T12A,高级优质,金属材料与热处理,（2）合金钢1、合金结构钢牌号：两位数字（碳含量）+元素符号（或汉字）+数字合金渗碳钢20Cr、20CrMnTi合金调质钢40Cr合金弹簧钢55SI2Mn滚动轴承钢GCr152、合金工具钢合金刃具钢（低合金刃具钢9SICr、CrWMn高速钢W18Cr4V）合金模具钢（冷作模具钢9SICr、CrWMn，Cr12、C12MoV热作模具钢5CrMnMo）3、特殊性能钢,金属材料与热处理,练一练：下列材料属于什么钢，含碳量多少？Q235-A2065MnT8T12A4508F20Cr40Cr9SICrCr12C12MoVW18Cr4VYG8YT5YW1,金属材料与热处理,钢的热处理方法：退火、正火、淬火、回火及表面热处理。（1）退火（完全退火、球化退火、去应力退火）目的：1、降低钢的硬度、提高塑性，以利于切削加工和冷变形加工；2、细化晶粒，均匀钢的组织及成分，改善性能，为热处理准备3、消除钢的残余内应力，防止变形开裂（2）正火：目的与退火基本相同，冷却速度比退火快。（3）淬火：目的为了获得马氏体组织，提高钢的强度和硬度。（4）回火：目的消除内应力、获得所需要的力学性能和稳定组织、尺寸淬火+高温回火=调质,什么是淬透性和淬硬性？它们之间有何区别？,答：淬透性是指在规定条件下，钢在淬火冷却时获得马氏体组织深度的能力。淬硬性是指钢在理想条件下淬火成马氏体后所能达到的最高硬度。它们之间的区别：首先淬透性和淬硬性是两个不同含义的概念，淬透性是指淬火时能淬透的深度，而淬硬性是指淬火后所能达到的最高硬度；其次淬透性与钢的临界冷却速度有密切的关系，临界冷却速度越低，钢的淬透性越好，例如合金钢的淬透性比碳钢要高。钢的淬硬性主要取决于含碳量，低碳钢淬火的最高硬度值低，淬硬性差，高碳钢淬火的最高硬度值高，淬硬性好。,金属材料与热处理,1金属材料的工艺性能有哪几个方面？2.下列材料中硬度最高的是:()A、碳素工具钢B、合金工具钢C、高速钢D、硬质合金3.下列材料淬火后硬度最高的是:()A、Tl2B、l6MnC、40CrD、204.推杆常用材料是()。A、T8AB、20CrC、65MnD、40CrE、45钢5下列材料是热作模具钢的是()。A.Tl2B.9SiCrC.Crl2MoVD.5CrMnMo6.复位杆常用材料是()。A、20CrB、T8AC、65MnD、40CrE、45钢,金属材料与热处理,7.下列材料淬火后硬度最低的是：（）A、20CrMnTiB、40CrC、W18Cr4VD、T88.下列材料（）是滚动轴承钢的牌号。A.65MnB.Tl2AC.GCrl5D.Wl8Cr4V9.淬火处理一般安排在:()。A、毛坯制造之后B、粗加工后C、半精加工之后D、精加工之后,机械制造工艺学,工艺过程及其组成工序：是一个或一组工人。在一个工作地点对同一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的那一部分工艺过程。工位：为了完成一定的工序部分，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。工步：工步是在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程（工序卡和工艺卡）,机械制造工艺学,定位基准的选择基准及其分类1设计基准在设计图样上所采用的基准称为设计基准。2工艺基准在工艺过程中采用的基准称为工艺基准。可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。,工件定位的基本原理六个自由度，六点定位原则,机械制造工艺学,1粗基准（1）定义：机械加工的最初工序只能用工件毛坯上未经加工的表面做定位基准，这种定位基准称为粗基准。（2）选择1）为保证加工表面与不加工表面之间的位置尺寸要求，应选不加工表面作粗基准。2）若要保证某加工表面切除的余量均匀，应选该表面作粗基准。（应选重要表面为粗基准）3）为保证各加工表面都有足够的加工余量，应选择毛坯余量小的表面作粗基准。4）选作粗基准的表面，应尽可能平整，不能有飞边、浇注系统、冒口或其它缺陷。5）一般情况下粗基准不重复使用。,机械制造工艺学,（2）精基准：用已经加工过的表面作定位基准则称为精基准。1）基准重合原则选设计基准作定位基准，容易保证加工精度。2）基准统一原则应选择几个被加工表面（或几道工序）都能使用的定位基准为精基准。即便于保证各加工表面间的位置精度，又有利于提高生产率。3）自为基准原则精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，这时应尽可能用加工表面自身为精基准。4）互为基准原则两个被加工表面之间位置精度较高，要求加工余量小而均匀时，多以两表面互为基准进行加工。,机械制造工艺学,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。,机械制造工艺学,加工顺序的安排1切削加工工序的安排1）零件分段加工时，应遵循“先粗后精”的加工顺序。2）先加工基准表面，后加工其它表面“基准先行”3）先加工主要表面，后加工次要表面“先主后次”4）先加工平面，后加工内孔“先面后孔”,机械制造工艺学,2.热处理工序的安排1）为改善金属组织和加工性能的热处理工序退火、正火和调质等，一般安排在粗加工前后。2）为提高零件硬度和耐磨性的热处理工序淬火、渗碳淬火等，一般安排在半精加工之后，精加工、光整加工之前。3）时效处理工序减小或消除工件的内应力3辅助工序安排检验、去毛刺、清洗、涂防锈油等。,机械制造工艺学,工艺尺寸链的组成：组成工艺尺寸链的每一个尺寸称为工艺尺寸链的环。1）组成环：在加工过程中直接保证的尺寸2）封闭环：在加工过程中间接得到的尺寸3）增环：当某组成环增大（其它组成环保持不变），封闭环也随之增大，则该组成环称为增环。4）减环：当某组成环增大（其它组成环保持不变），封闭环反而减小，则该组成环称为减环。,机械制造工艺学,模具加工的主要设备：车Lathe、铣Milling、刨Planer、磨Grinding、钻Drill数控加工中心CNC、慢走丝SW、快走丝W、电火花EDM主要了解设备的工作原理，加工特点及应用等。,机械制造工艺学,1.轴类零件定位用的顶尖孔是属于:()。A、精基准B、粗基准C、辅助基准D、自为基准2安排箱体零件的机械加工工艺过程时，一般应遵循下列原则（）。A、先粗后精、先孔后面C、先小后大、先面后孔、先外后内3.工艺基准可分为（）A、设计基准B、定位基准C、测量基准D、装配基准E、工序基准4.选择粗基准时一般应考虑下列原则:()。A、选重要表面为粗基准B、选不加工表面为粗基准C、选加工余量最小的表面为粗基准D、选工件底面为粗基准E、选平整、加工面积较大的表面为粗基准,机械制造工艺学,5.加工箱体类零件时常选用一面两孔作定位基准，这种方法一般符合（）A、基准重合原则B、基准统一原则C、互为基准原则D、自为基准原则6.铣床的主要类型有（）。A、升降台式铣床B、龙门铣床C、工具铣床D、仿形铣床E、数控铣床7.以下说法正确的是（）。A、普通车床的主轴转速和进给量的调整范围大,能加工工件的内外表、端面和内外螺纹B、车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床C、在车床上可用钻头,扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工D、车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件E、车床是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床,机械制造工艺学,8以下说法正确的是（）。A、利用电火花可以加工任何硬、脆或高熔点金属材料B、利用电火花不能加工热处理后的钢制模具零件和合金材料C、零件的电火花加工是靠刀具的机械力去除D、电火花加工不能加工尺寸细小的窄槽9.以下说法错误的是（）。A、磨床是利用刀具对工件表面进行切削加工的机床B、磨床能加工硬度较高的材料，如淬硬钢、硬质合金等C、磨床能加工脆性材料，如玻璃、花岗石D、磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削,机械制造工艺学,10.以下说法错误的是（）。A、牛头刨床适用于刨削长度不超过1000毫米的中小型零件B、龙门刨床主要加工大型工件或同时加工多个工件C、牛头刨床由于是单刃切削，而且切削速度低，回程时不工作，所以生产效率低D、龙门刨床的主参数是最大刨削长度,职业道德与法律法规,1.社会主义职业道德的核心是()。A、集体主义B、共产主义C、全心全意依靠工人阶级D、全心全意为人民服务2.文明礼貌的具体要求不包括()。A、仪表端庄B、语言规范C、举止得体D、待人傲慢3.职业道德是一种（)的约束机制。A、强制性B、非强制性C、随意性D、自发性4.职业道德的主要特征是（)。A、职业道德与人们的职业活动相联系B、职业道德的连续性C、公约、守则使职业道德具体化D、职业道德的规范化E、职业道德的人性化,职业道德与法律法规,5.全面质量管理的基础工作有（）。A、标准化工作B、计量工作C、质量信息工作D、质量责任制