《模具制造技术》课件1-6.ppt

模具制造工艺程万军机械工业出版社二一四年三月，第一章绪论1.1模具制造技术现状和发展趋势1.1.1模具制造技术现状模具是现代生产各种工业产品的重要技术装备，是制造水平的重要指标之一。 随着社会经济的发展，人们对生活必需品的数量、品种、品质的要求越来越高。 为了满足人们的这些要求，世界各工业发达国家非常重视模具技术的开发，在模具行业重点投资，模具水平大幅提高，取得了很大的经济效益。 目前，我国模具制造技术发展到可以制造大型、精密、复杂、长寿命的模具。 目前，我国模具制造技术发展到可以制造大型、精密、复杂、长寿命的模具。 1.1.2影响模具制造技术的因素1 .制造设备水平2 .模具新材料的应用3 .标准化程度4 .模具现代设计和制造技术5 .专业化生产1.1.3模具制造技术的发展趋势1 .模具粗加工技术向高速加工的发展2 .成形表面的加工精密、 自动化方向的发展3 .光整加工技术向自动化方向的发展4 .反向模具制造工艺技术的发展5 .模具CAD/CAM/CAE技术的应用发展，1.2模具制造工艺模具制造工艺是模具制造工艺，是将模具设计转化为模具产品的工艺。 包括设计、零部件制造、标准零部件采购、模具组装和样品检测等工作。 成本、周期、质量是模具制造的主要技术经济指标设计、制造和使用三个环节相结合，模具制造工艺图，1.3模具制造的特点和基本要求是1.3.1模具制造的特点1 .单品， 多品种生产2 .制造质量要求高3 .形状复杂4 .材料硬度影响1.3.2制造的主要原因是从制造的角度影响制造的主要原因是：1.表面2 .精度3 .表面粗糙度4 .型孔和型腔数量5 .热加工热处理， 1.3.3模具制造的基本要求1 .模具寿命高2 .生产周期短3 .成本低4 .成套生产5 .要求试制和试制，第2章模具工艺规则设计模具工艺规则是规定模具零件机械加工工艺和操作方法等的工艺文件。 也就是说，一个模具零件可以用几种不同的加工方法制造。 在具体生产条件下，确定合理的加工工艺和操作方法，以规定的形式制作技术文件，经批准后指导生产。 这类文件是模具加工的技术规程。 模具生产技术水平的高低，解决各种技术问题的方法和手段用模具加工技术规程表示，大大决定了能否高效、低成本地加工合格产品。 因此，模具加工工艺规程的编制是非常重要的工作。 2.1基本概念1 .生产过程的生产过程是将原材料或半成品变成成品的各相关劳动过程的总和。 一般模具制品的生产过程主要包括： (1)生产技术准备过程；(2)坯件的制造过程；(3)零件的各种加工过程；(4)模具的组装过程；(5)各种生产服务活动；(2)工艺过程，是模具制品生产过程中原材料与成品直接相关的过程，如坯件制造、机械加工、热处理和组装等。 3、模具机械加工工艺的构成是机械加工的方法，直接改变坯料的形状、尺寸和表面质量，作为产品零件的一部分工艺，称为模具机械加工工艺。 确定合理的机械加工工艺后，以文字和图表形式加工的技术文件是模具机械加工工艺规程。 模具的机械加工过程由几个顺序排列的工序构成，各工序分为安装、工位、步骤、路径。 (1)工程工程是工艺的基本单位。工序是指在机床或夹具工作台等固定的工作场所，对一个(或同时多个)工件连续完成(或组的)工作人员的过程。 (2)阶梯加工面、切削工具、切削量的转速和进给量不变的情况下，完成的工序的一部分称为阶梯。 (3)刀路在一个工序内，由于被加工面上应该切除的金属层较厚，因此需要分几次进行切削，每次进行切削都成为刀路。 路径是步骤的一部分，步骤可以包含一个或多个路径。 (4)定位工件前，用机床或夹具占据正确的位置，这就是定位。 (5)夹紧、定位工件后进行夹紧的过程称为夹紧。 (6)安装工件，一次夹紧后完成的工序的一部分进行安装。 (7)工位在一次安装中将工件放置在几个不同的位置进行加工。 此时，工件在机床中所占的每个加工位置称为工位。 4、生产纲领(1)生产纲领生产纲领是指包括废品、备品在内的该产品(或部件)的年产量。 零件的生产纲领可以公式计算。5 .生产类型生产类型是指产品生产纲领的大小和品种的多少。 模具制造业的生产类型主要有单品生产和批量生产两种类型(1)单品生产的产品品种多，各产品产量少，同一工作场所的加工对象经常变化，且重复生产少。 例如，新产品试作用的各种模具等都是单品生产。 (2)批量生产产品的品种不多，但每个产品都有一定的数量。 工作场所的加工对象周期性交换的生产叫做统一生产。 例如，模具中常用的标准型、模座、导轨、导轨、标准型框等多属于大量生产。 2.2工艺规程制定的原则和步骤1 .工艺规程的作用(1)是指导生产的主要技术文件。 (2)生产组织和生产管理的依据，即生产计划、计划、工人操作和质量检查等。 (3)生产前将其用于生产准备，生产中将其用于生产指挥，生产后将其用于生产检验。 2 .制定工艺规程原则制定工艺规程的原则是，在一定的生产条件下，制定的工艺规程只需要最少的劳动量和最低的费用，就能够切实加工出符合图案和技术要求的部件。 也就是说，在保证产品质量的同时兼顾经济性。 制定工艺规程，包括： (1)技术先进性；(2)经济合理性；(3)具有良好工作条件；(2)制定工艺规程；(3)产品装配图和部件图的分析和工艺审查； (二)确定生产类型； (3)确定空白的种类和尺寸。 (4)选择定位基准和主要表面的加工方法，制作部件加工工序。 (5)确定各工序的馀量，计算工序尺寸、公差，提出其技术要求。 (六)确定机床、工艺装备、切削使用量和时间分配。 (七)填写进程文件。 4、模具工艺规程形式模具工艺规程形式已标准化。 常见的模具工艺形式有模具机械加工工艺卡、模具机械加工工艺卡、模具机械加工工艺操作指导卡、检测卡等。 最常用的是模具机械加工工艺卡和模具机械加工工艺卡。 (1)模具机械加工工艺卡以工序为单位，是简单说明产品、零件加工工艺的工艺文件。 在大批量生产和个别小批量生产中广泛应用于关键部件。 (2)模具机械加工工程卡是工程单位，是详细说明零部件工艺的工艺文件，指导工人操作和管理者和技术人员对零部件加工工艺的把握。 主要用于大批量生产中的所有部件、中批生产中的关键部件和单批生产中的关键工序。5 .工艺规程的应用(1)工艺综合卡主要表示零件加工通过的工艺路线(包括空白、机械加工和热处理等)，它是制定其他工艺文件的基础，也是生产技术准备、工作计划和组织生产的依据。 在单品少量生产中，一般的简单部件只制作工艺综合卡，作为工艺指导文件。 (2)程序卡以工序为单位，是详细说明整个程序的程序文件。 不仅仅是工序的顺序、工序内容，对于主要的工序也给出了工序内容、工位以及必要的加工概要和加工说明。 它还包括零件的工艺特性(材料、质量、加工表面及其精度和表面粗糙度要求等)、毛坯的性质和生产纲领。 这张卡在批量生产中被广泛采用。 对单件小批量生产中的几个重要部件也要制定工艺卡。 (3)工程卡根据程序卡按工程制定，是具体指导劳动者操作的程序文件。 工程卡详细记载了定位基准、安装方法、机床、工艺装备、工序尺寸和公差、切削使用量和工时分配等该工序加工所需的工艺资料。 在大量生产中，这张卡被广泛采用。 在中小批量生产中，有时会针对个别的重要工序制作工序卡。 2.3产品图案的技术分析，在制定技术时，首先要认真分析零部件的功能和相关零部件之间的合作以及主要技术要求的依据，深入理解零部件结构特点和主要技术要求，从加工制造的角度分析零部件的技术性能是否良好，做好制定合理技术规程的必要准备。 总体原则：在满足使用要求的前提下，可以在现有的生产条件下以比较经济的方法简单地加工。 1 .分析模具零件结构工艺不同结构的零件，工艺差异很大。 首先分析零件由哪个表面组成，然后表面尺寸对工艺也有重要影响。 因此，在分析部件的结构时，不仅要注意部件的各个结构表面自身的特征，还要注意这些表面的不同组合。 2、模具零件的技术要求分析(1)分析主要加工表面的尺寸精度(2)分析主要加工表面的几何形状精度(3)分析主要加工表面之间的相互位置精度(4)分析零件的表面质量(5)分析零件材料、热处理要求及其他要求。 (a )结构性工艺性差(b )结构工艺性工艺性比较图，2.4坯料的设计模具零件坯料是基于模具零件所要求的形状、工艺尺寸等制作的用于进一步加工的生产对象。 存货设计的基本任务是决定存货的制造方法和制造精度。 模具零件毛坯设计是否合理，对模具零件加工的工艺性和质量、模具寿命和生产率、经济性有很大影响，单方面追求某些指标，忽视其他指标，综合考虑，不能达到最佳效果。 空白设计主要考虑以下两个方面。 1、模具零件的几何形状特征与尺寸关系2 .模具材料种类模具零件的毛坯形式主要分为原材料、锻造材料、铸造材料和中间品4种。 2.5定位基准的选择1 .基准的概念基准在其一般意义上是用于决定部件上其他点、线、面的位置的点、线、面。 标准根据其作用分为设计标准和过程标准两类。 (1)在设计基准零件图上决定其他点、线、面的基准称为设计基准。 (2)工艺基准零件的加工和组装中使用的基准称为工艺基准。 工艺标准因用途而异，可分为定位标准、测量标准、组装标准。 1 )定位基准加工时工件在机床或夹具上占据正确位置的基准称为定位基准。 2 )测量基准零件检查时，用于测量加工表面的尺寸和位置的基准称为测量基准。3 )组装组件基准时，用于确定零件或产品中零件的位置的基准称为组件基准。 2 .工件的安装方式将工件从“定位”到“夹紧”的全过程统称为“安装”，用各种机床加工零件时，有各种各样的安装方法。 它可归纳为直接正法、刻划正法、夹具安装法3种。 (1)在机床上直接寻找正法工件应该占有的正确位置，是通过一系列的尝试得到的。 具体的方式是，工件直接安装到机床上后，使用千分表或销子，目视校正工件的正确位置，检查的同时，找到正确的位置。 缺点：耗时、生产效率低且需要经验操作，对工人技术水平要求高。 仅用于单品少量生产。 (2)刻划法是在机床上用刻划针在空白或半成品上画的线上寻找正确的工件，得到正确的位置的方法。 缺点：有刻划误差，修正工件位置时有观察误差，误差累积较多。 多用于生产批量小、空白精度低、不使用大型工件等夹具的粗加工。 (3)夹具安装法治工具是机床的附属装置，机床相对于工具的位置在未安装工件之前进行调整，在加工工件批次时，无需逐个找到正确的定位，能够保证加工的技术要求，是省时省力的先进定位方法。 适用于批量生产和大量生产。 3 .定位标准的选择设计标准已由零件图给出，但定位标准有几种不同的方案。 一般来说，最初的工序只能选择坯料表面进行定位，后续的工序可以选择已经加工过的表面进行定位。 如果工件没有适当的表面作为定位基准，则必须在工件上设置或加工定位基准面，有时称为辅助基准。 辅助标准在零件工作中一般没有用途，完全是过程上的需求。 加工完了就可以除掉。 选择定位基准时，请从保证工件加工精度的要求中选择精度基准，并选择粗基准。 (1)粗基准的选择开始工序中，空白工件的定位只能选择未加工的空白表面，将该定位表面称为粗基准。 粗基准的选择主要是为后续工序提供必要的定位基准面。 具体而言，应考虑以下原则： 1 )工件首先要求保持某重要表面的加工馀量均匀时，请以该表面为粗基准进行选择。 2 )工件要求首先在保证非加工面与加工面之间的位置要求的情况下，以非加工面为粗基准进行选择。 3 )对于有很多加工表面的工件，以合理分配各加工表面的加工馀量为原则，进行粗基准的选择。 4 )在同一尺寸方向上，粗基准只能使用一次。 5 )应尽量清洁粗基准所选的表面，定位准确、稳定、夹紧方便、可靠。 (2)精加工基准的选择是最终工序和中间工序，采用加工后的表面定位，该定位基准面称为精加工基准。 在选择精加工标准时，主要应考虑保证加工精度，其选择原则如下：1)基准一致原则选择设计标准作为定位标准，避免定位标准与设计标准不一致导致的基准不一致误差。 2 )基准统一原则是，使用同一组的基准，在加工零件上尽可能多地定位表面，这是基准统一原则。 3 )有自基准原则的要求加工馀量小、均匀的精加工工序，选择加工表面本身作为定位基准，称为自基准原则。 4 )在相互基准的原则工件上加工要求两个相互位置精度的表面时，需要以两个表面为相互基准，反复加工来保证位置精度。 5 )在易于安装的原则上选择的精度标准应保证工件安装可靠、夹具设计简单、操作简单。 2.6在分析零件工序和制定模具加工工序时，应在充分调查研究的基础上，提出许多方案，进行分析比较。制定工艺路线是制定工艺路线的总体布局。 其主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案，决定各个表面的加工顺序和工艺整体的工序数等。 在合理选择定位标准的基础上，制作工序还要考虑零件的各个表面加工方法、加工阶段的划分、工序的集中和分散和加工顺序等4个方面。 1、零件各表面加工方法的选择(1)首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。 (2)工件材料的性质也影响加工方法的选择；(3)在保证质量的基础上，还必须考虑生产效率和经济性的要求。 (四)考虑本厂、本厂现有设备的状况和技术条件。 2 .加工阶段划分(1)粗加工阶段(2)半精加工阶段(3)精加工阶段(4)光加工阶段、工艺