毕业设计（论文）笔记本电脑键盘按键模具设计（全套图纸）

1、xx学校毕业设计说明书课题名称： 学生姓名 学 号 所在学院 专 业 班 级 指导教师 起讫时间： 年月日 年月 日摘 要根据塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求，选择塑件制件尺寸。本模具采用一出四件，侧浇口进料，注射机采用海天80xb型号，设置冷却系统，cad和proe绘制二维总装图和零件图，选择模具合理的加工方法。附上说明书，系统地运用简要的文字，简明的示意图和和计算等分析塑件，从而作出合理的模具设计。关键词：机械设计；模具设计；cad绘制二维图；proe绘制3d图，注射机的选择全套图纸三维，加153893706目 录摘 要i第1章 绪论31.1塑料简介31

2、.2注塑成型及注塑模3第2章 塑料材料分析521 塑料材料的基本特性522 塑件材料成型性能523 塑件材料主要用途6第3章 塑件的工艺分析631 塑件的结构设计732 塑件尺寸及精度833 塑件表面粗糙度834 塑件的体积和质量8第4章 注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定941、注射成型工艺过程分析5942 浇口种类的确定943 型腔数目的确定1044 注射机的选择和校核104.4.1 注射量的校核104.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核11443、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核11第5章 注射模具结构设计1251 分型面的设计1252 型腔的布局1353 浇注系统的

3、设计13531 浇注系统组成13532 确定浇注系统的原则14533 主流道的设计14534 分流道的设计15535 浇口的设计16536 冷料穴的设计1754 注射模成型零部件的设计717541 成型零部件结构设计18542 成型零部件工作尺寸的计算1855 排气结构设计1956 脱模机构的设计19561 脱模机构的选用原则19562 脱模机构类型的选择19563 推杆机构具体设计2057 注射模温度调节系统20571 温度调节对塑件质量的影响21582 冷却系统之设计规则2259 模架及标准件的选用22591 模架的选用23第6章 模具材料的选用2461 成型零件材料选用2462 注射模用

4、钢种24总结25致谢26参考文献27第1章 绪论模具制造是国家经济建设中的一项重要产业，振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经成为广大业内人士的共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域。1.1 塑料简介塑料

5、是以树脂为主要成分的高分子材料，它在一定的温度和压力下具有流动性。可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸，并在成型固化后保持其既得形状而不发生变化。塑料有很多优异性能，广泛应用于现代工业和日常生活，它具有密度小，质量轻，比强度高，绝缘性能好，介电损耗低，化学稳定性高，减摩耐磨性能好，减振隔音性能好等诸多优点。另外，许多塑料还具有防水、防潮、防透气、防辐射及耐瞬时烧蚀等特殊性能1。塑料以从代替部分金属、木材、皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料，在国民经济中，塑料制作已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。1.2 注塑成型及注塑模将塑料成型为制品的生产方法很多，最常用的有注射，挤出，

6、压缩，压注，压延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，几乎的有的热塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精度较高、易于实现全自动化生产等一系列优点。因此广泛用于塑料制件的生产中，其产口占目前塑料制件生产的30%左右。但注射成型的设备价格及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料件的生产。要了解注射成型和注射模，首先得了解注射机的一些基本知识，注射机是注射成型的主要设备，依靠该设备将粒状塑料通过高压加热等工序进行注射。注射机为热塑性或热固性塑料注射成型所用的主要设备，按其外形可分为立式、卧式、直角式三种，由注射装置、锁模装置、

7、脱模装置，模板机架系统等组成。注射成型是根据金属压铸成型原理发展而来的，其基本原理是利用塑料的可挤压性和可模塑性。首先将松散的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过料筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段保压冷却定型时间后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品。注射成型生产中使用的模具叫注射模，它是实现注射成型生产的工艺装备。注射模的种类很多，其结构与塑料品种、塑件的复杂程度和注射机的种类等很多因素有关，其基本结构都是由动模和定模两大部分组成的。定模部分安装在注射机的固定板上

8、，动模部分安装在注射机的移动模板上，在注射成型过程中它随注射机上的合模系统运动。注射成型时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合。一般注射模由成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统及支承零部件组成2 。注射模、塑料原材料和注射机通过注射成型工艺联系在一起。注射成型工艺的核心问题就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体，并把它注射到型腔中去，在控制条件下冷却定型，使塑件达到所要求的质量。注射机和模具结构确定以后，注射成型工艺条件的选择与控制便是决定成型质量的主要因素。注射成型有三大工艺条件，即：温度、压力、时间。在成型过程中，尤其是精密制品的成型，

9、要确立一组最佳的成型条件决非易事，因为影响成型条件的因素太多，有制品形状、模具结构、注射装备、原材料、电压波动及环境温度等。塑料模具的设计不但要采用cad技术，而且还要采用计算机辅助工程（cae）技术。这是发展的必然趋势。注塑成型分两个阶段，即开发/设计阶段（包括产品设计、模具设计和模具制造）和生产阶段（包括购买材料、试模和成型）。传统的注塑方法是在正式生产前，由于设计人员凭经验与直觉设计模具，模具装配完毕后，通常需要几次试模，发现问题后，不仅需要重新设置工艺参数，甚至还需要修改塑料制品和模具设计，这势必增加生产成本，延长产品开发周期。目前国际市场上主要流行的，运用范围最广的注射模流动模拟分析

10、软件有澳大利亚的moldflow、美国的cflow、华中科技大学的h-flow等。其中moldflow软件包括三个部分：moldflow plastics advisers （产品优化顾问，简称mpa），moldflow plastics insight （注射成型模拟分析，简称mpi），moldflow plastics xpert （注射成型过程控制专家，简称mpx）。采用cae技术，可以完全代替试模，cae技术提供了从制品设计到生产的完整解决方案，在模具制造加工之前，在计算机上对整个注射成型过程进行模拟分析，准确预测熔体的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制

11、品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题，及时修改制件和模具设计，而不是等到试模以后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方法的一次突破，而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等，都有着重大的技术经济意义3。第2章 塑料材料分析21 塑料材料的基本特性abs是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的。这三种组分的各自特性，使abs具有良好的综合理学性能。丙烯腈使abs有良好的耐腐蚀性、耐热性及表面硬度，丁二烯使abs坚韧，苯乙烯使abs有良好的加工性和染色性能。abs价格便宜原料易得，是目前产量最大、应用范围最广的工程塑料之一。是一种良好的热塑性塑料。 abs无毒，无气味

12、，呈微黄色，成型的塑料有较好的光泽，、不透明，密度为1.02-1.05。既有较好的抗冲击强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对abs几乎没有影响， abs不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀，在酮，醛，酯，氯代烃中会溶解或形成乳浊液。abs表面受冰醋酸，植物油等化学药品的侵蚀时会引起应力开裂， abs有一定的硬度，他的热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸稳定性较好，易于成型加工，经过调色配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70左右，热变形温度约为93耐气候性差，在紫外线作用下abs易变硬发脆。abs的性能

13、指标： 密度 1.021.05（），收缩率 ，熔点，弯曲强度80mpa，拉伸强度3549mpa，拉伸弹性模量1.8gpa，弯曲弹性模量1.4gpa，压缩强度1839mpa，缺口冲击强度1120，硬度6286hrr，体积电阻系数，收缩率 范围内。abs的热变形温度为93118，制品经退火处理后还可提高10左右。abs在-40时仍能表现出一定的韧性，可在-40100的温度范围内使用。22 塑件材料成型性能abs易吸水，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。因此，成型加工前应进行干燥处理；abs在升温时黏度增高，黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用侧浇口形式，成型压力较高，塑件上的脱模斜

14、度宜稍大；易产生熔接痕，模具设计时应该注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响及小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060，要求塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在6080。abs比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。23 塑件材料主要用途abs在机械工业上用来制造按键、泵业轮、轴承、把手、管道、管连接件、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等，汽车工业上用abs制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管等，还可用abs夹层板制小轿车车身。abs还可用来制造水表壳，纺织器材，电器零件、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器，农药喷雾器及家具等。第3章 塑件的工

15、艺分析在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。按键如图所示，具体结构和尺寸详见图纸，该塑件结构简单复杂程度，生产量大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高。图（1）3d视图31 塑件的结构设计（1）、脱模斜度 由于注射制品在冷却过程中产生收缩，因此它在脱模前会紧紧的包住模具型芯或型腔中突出的部分。为了便于脱模，防止因脱模力过大拉伤制品表面，与脱模方向平行的制品内外表面应具有一定的脱模斜度。脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关。斜度过小，不仅会使制品尺寸困难，而且易使制品表面损

16、伤或破裂，斜度过大时，虽然脱模方便，但会影响制品尺寸精度，并浪费原材料。通常塑件的脱模斜度约取0.51.5，根据文献1，塑件材料abs的型腔脱模斜度为0.35130/，型芯脱模斜度为30/1（2）、塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的结构要素，是设计塑件时必须考虑的问题之一。塑件的壁厚对于注射成型生产具有极为重要的影响，它与注射充模时的熔体流动、固化定型时的冷却速度和时间、塑件的成型质量、塑件的原材料以及生产效率和生产成本密切相关。一般在满足使用要求的前提下，塑件的壁厚应尽量小。因为壁厚太大不仅会使原材料消耗增大，生产成本提高，更重要的是会延缓塑件在模内的冷却速度，使成型周期延长，另外还容易产生气

17、泡、缩孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小则刚度差，在脱模、装配、使用中会发生变形，影响到塑件的使用和装配的准确性。选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均匀，以避免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷。塑件壁厚一般在14，最常用的数值为23。该管连接件壁厚均匀，周边和底部壁厚均为3左右。（3）、塑件的圆角为防止塑件转角处的应力集中，改善其成型加工过程中的充模特性，增加相应位置模具和塑件的力学角度，需要在塑件的转角处和内部联接处采用圆角过度。在无特殊要求时，塑件的各连接角处均有半径不小于0.51的圆角。一般外圆弧半径大于壁厚的0.5倍，内圆角半径应是壁厚的0.5倍。该塑料件表面圆角半径和内部转弯处圆角为1。（4）

18、、孔塑料制品上通常带有各种通孔和盲孔，原则上讲，这些孔均能用一定的型芯成型。但当孔太复杂时，会使熔体流动困难，模具加工难度增大，生产成本提高，困此在塑件上设计孔时，应尽量采用简单孔型。由于型芯对熔体有分流作用，所以在孔成型时周围易产生熔接痕，导致孔的强度降低，故设计孔时孔时孔间距和孔到塑件边缘的距离一般都尖大于孔径，孔的周边应增加壁厚，以保证塑件的强度和刚度。32 塑件尺寸及精度塑料制品外形尺寸的大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机规格，在一定的设备和工艺条件下流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比较小。从节约材料和能源的角度出发，只要能满足制品的使用要求，一般都应将

19、制品的结构设计的尽量紧凑，以便使制品的外形尺寸玲珑小巧些。该塑件的材料为abs，流动性较好，适用于不同尺寸的制品。塑件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。为降低模具的加工难度和模具的制造成本，在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精度设计得低一些。由于塑料与金属的差异很大，所以不能按照金属零件的公关等级确定精度等级。根据我国目前的成型水平，塑件尺寸公差可以参照文献2表3-2塑件的尺寸与公关（sj1372-1978）的塑料制件公差数值标准来确定。根据任务书和图纸要求，本次产品尺寸均采用mt3级精度，未注采用mt5级精度。 33 塑件表面粗糙度塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。这除

20、了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点来保证外，主要是取决于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般为ra 0.021.25之间，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的1/2，即ra 0.010.63。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加，所以应随时给以抛光复原。该塑件外部需要的表面粗糙度比内部要高许多，为ra0.2，内部为0.4。34 塑件的体积和质量本次设计中，塑件的质量和体积采用3d测量，在proe软件中，使用塑模部件验证功能，可以测得塑件的质量（abs的密度为1.05），即可以得出该塑件制品的质量为0.3克。第4章 注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定41、注射成型工

21、艺过程分析5根据塑件的结构、材料及质量，确定其成型工艺过程为：第一步：为使注射过程顺利和保证产品质量，应对所用的设备和塑料作好以下准备工作。（1）、成型前对原材料的预处理根据注射成型对物料的要求，检验物料的含水量，外观色泽，颗粒情况并测试其热稳定性，流动性和收缩率等指标，对原材料进行适当的预热干燥，abs材料吸水率极低，成型前一般不必进行干燥处理。如有需要，可在70 80 下干燥24 h。（2）、料筒的清洗在初用某种塑料或某一注射机之前，或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注射机（主要是料筒）进行清洗或拆换。柱塞式注射机料筒的清洗常比螺杆式注射机困难，

22、因为柱塞式料筒内的存料量较大而不易对其转动，清洗时必须拆卸清洗或者采用专用料筒。对螺杆式通常是直接换料清洗，也可采用对空注射法清洗。 （3）、脱模剂的选用 脱模剂是使塑料制件容易从模具中脱出而敷在模具表面上的一种助剂。一般注射制件的脱模，主要依赖于合理的工艺条件与正确的模具设计。在和产上为了顺利脱模，常用的脱模剂有：硬脂酸锌，液体石蜡（白油），硅油，对abs材料，可选用硬脂酸锌，因为此脱模剂除聚酰胺塑料外，一般塑料都可使用。第二步: 注射成型过程 完整的注射过程表面上共包括加料、塑化、注射入模、稳压冷却和脱模几个步骤，但实际上是塑化成型与冷却两个过程。第三步：制件的后处理注射制件经脱模或机械加

23、工后，常需要进行适当的后处理，目的是为了消除存在的内应力，以改善和提高制件的性能及尺寸稳定性。制件的后处理主要有退火和调湿处理。该塑料制件材料为abs，就采用退火处理13小时。42 浇口种类的确定注射模的浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。其作用是将塑料熔体充满型腔并使注射压力传递到各个部分。浇注系统设计的好坏对塑件性能、外观及成型难易程度影响很大。它由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。其中浇口的选择与设计恰当与否直接关系到制品能否完好的成型。由于本设计中按键塑件外表面质量要求较高，所以选用侧浇口。侧浇口直接在中间的圆端面处进，按键组装后，浇口被遮挡起来。侧浇口主流道需

24、要设置钩针，分流道与产品相连，顶出产品包含流道连接在一起。43 型腔数目的确定 因为本设计中采用侧浇口，且塑件的尺寸不大，为提高塑件成功概率，并从经济型的角度出发，节省生产成本和提高生产效率，采用一出四腔，进行加工生产。44 注射机的选择和校核 由于采用一出四腔，需要至少注射量为0.3x4=1.2g，流道水口废料5g，总注塑量达到6.2g，再根据工艺参数（主要是注射压力），综合考虑各种因素，选定注射机为海天60xb。注射方式为螺杆式，其有关性能参数为：海天htf80xbhtf海天注塑机技术参数 1 型号 参数单位80b螺杆直径mm36理论注射容量cm3124注射重量psg113注射压力mpa1

25、83注射行程mm122螺杆转速r/min0220料筒加热功率kw5.7锁模力kn800拉杆内间距(水平垂直)mm365365允许最大模具厚度mm360允许最小模具厚度mm150移模行程mm310移模开距(最大)mm670液压顶出行程mm100液压顶出力kn33液压顶出杆数量pc5油泵电动机功率kw11油箱容积l200机器尺寸(长宽高)m机器重量t3.22最小模具尺寸(长宽)mm2402404.4.1 注射量的校核模具设计时，必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的80%以内。校核公式为： 式中 -型腔数量 -单个塑件的体积（） -浇注系统所需塑料的体

26、积（） 本设计中：n=4 0.3 =5 m=4x0.3+5=6.2g注塑机额定注塑量为124g注射量符合要求4.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核注射成型时塑件的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素。如果这一数值超过了注射机所允许的最大成型面积，则成型过程中会出现涨模溢料现象，必须满足以下关系。 式中 n -型腔数目 -单个塑件在模具分型面上的投影面积 -浇注系统在模具分型面上的投影面积 n=4 =350 =300 =4x350+300=1700注射成型时为了可靠的锁模，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力。即： （

27、）p f式中： p塑料熔体对型腔的成型压力（mpa）f注射机额定锁模力（n）其它意义同上根据教科书表5-1，型腔内通常为20-40mpa，一般制品为24-34mpa，精密制品为39-44mp（）p=1700x30x1.1=56.1kn80kn锁模力符合要求443、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核（1）、模具厚度（闭合高度） 模具闭合高度必须满足以下公式式中 -注射机允许的最大模厚 -注射机允许的最小模厚本设计中模具厚度为260mm 150h360， 符合要求附件1机械工艺流程制订t. ramayah and noraini ismail摘要产品设计是用于产品，及它的部件装配的计划。为了把产

28、品设计转换成一个实际物体，这需要一个制造计划。而制订一个这样的计划的行动就叫做工艺规程制订。它是产品设计和制造之间的连接，工艺规程制订包括决定加工顺序和制造产品所必须完成的装配步骤。在以下文章中,我们将解释工艺规程制订和他的一些相关主题文章开始，我们应该区别在下列文章中被反复提到的工艺规程制订和生产计划。工艺规程制订与如何制造产品和它的零件等工程技术问题有关，制造零件和装配产品需要什么样的设备和工具？工艺规程制订与产品制造物流管理有关系。它在工艺规程制订后面与原料分类及获得满足制造充分数量产品要求的资源有关。工艺规程制订工艺规程制订包括决定最适当的制造及装配步骤和顺序，在这些顺序和步骤中他们必

29、须根据所提出的详细的设计说明书规范完成给定零件或产品制造。 能够被计划的工艺范围和多样性通常由于公司车间可用设备和技术能力而受到限制。在公司内部不能够制造的零件必须到外部市场购买，工艺规程制订所提及的工艺选择同样也受到详细设计资料的限制，我们稍后将会回到这一点。工艺规程制订通常是由制造工程师完成的，工艺制订者必须熟悉工厂中详细可用的制造流程并且能够说明工程图。基于制订者的知识、技术和经验，用于制造每个零件的工艺步骤以最合乎逻辑的顺序被发展制订。下列各项是在工艺规程制订范围里的许多决定和详细资料： .设计图的说明. 在工艺规程制订的开始，产品设计的这一部分( 材料、尺寸、公差、表面处理等等)必须

30、进行分析。 .工艺和顺序. 工艺制订者必须选择哪一个工艺是必需的及必需工艺的序列。此外还必须准备好一个简短的工艺步骤描述。 .设备选择. 大体上，工艺制订者必须逐步展开利用工厂现有机器的计划。另外，组件必须被购买或在新设备上的投资必须被制定。 .工具、冲模、铸模、夹具、量具. 工艺必须决定每个工序需要什么工具，这些工具的实际设计和制造通常通过委派工具设计部门和工具库或者联系专攻那种工具制造的外面厂商来完成。 .方法分析. 车间规划，小工具，提升重物的提升间。甚至在一些人工操作情景中的肢体动作也被指定。 .操作步骤. 工作测量技术被用来为每个操作设定时间标准。 .切削工具和切削条件. 这些必须对

31、加工操作通过推荐标准手册来进行详细说明。零件工艺规程制订对于单个零件，加工顺序通过一种被称为进路表的表格来进行文件证明备份。就如工程图被用于详细说明设计产品一样，进路表被用于详细说明工艺计划。他们是类似的，一个用于产品设计，另一个用于制造。制造单个零件的典型加工顺序包括：(1) 一个基本工序 (2) 二级工序 (3) 提高物质特性工序和(4) 最后工序。一个基本工序决定了工件的起始造型。金属铸件、塑料成型、金属精炼是基本工序中的实例。起始造型常常必须通过改变起始造型操作(或者接近于最终造型)的二级工序来精制。二级工序习惯于和基本工序一起提供起始造型，当砂型铸造是基本工序，车加工通常是二级工序。

32、当轧钢厂制造金属片是基本工序，冲压操作像冲裁和弯曲通常是二级工序。当塑料注入成型是基本工序时，二级工序通常是不必要的，因为他的大多数几何特征制造通过别的方式如成型制造来完成。塑料成型和其他操作的二级工序被称为净成型工序的并发二级工序，需要一些但并不多的二级工序的操作就是所提到的近似成型工序。许多有印象的摸锻件就是这一类，这类零件能够经常在锻造(初级工序)阶段被成型，因此减少了必要的加工(二级工序)。一旦模型被建立，许多零件的下一步是改良它们的机械物理性能。提高特性工序并不改变零件模型，然而，它却能改变零件的物理特性。金属零件的热处理操作就是最普通的实例。类似的如玻璃通过热处理来制造钢化玻璃，对

33、于大多数零件的制造来说，这些特性加强工序在加工工序中并不需要。最后工序通常对零件(或装配体)的表面提供一个涂层。例如电镀、薄膜沉积技术、涂漆。表面处理的目的是改善外观，改变颜色或者表面保护防止腐蚀和磨损等等。在很多零件中最后工序是并不需要的。例如：塑料成型就很少需要最后程序。当必须需要最后程序，他通常是加工顺序的最后一步。装配工艺规程制订一个既定产品的典型装配方法由以下因素决定的：(1)预期产品数量(2)装配产品的复杂性。例如：不同组件的数量和(3)常用装配工艺。例如：机械定位焊接、对于小数量产品，通常在人工装配线上进行装配。对于大量制造的一打或这样组件的简单零件，要采用适当的自动化装配线。无

34、论如何这里有一个工作必须被完成的优先顺序，这个优先需求经常用一个优先表来进行图表描绘。装配工艺规程制订包括装配指令的发展，但是更详细地对于小批量生产。在一个岗位完成整个装配，对于一个装配线上的大批量生产，工艺规程制订由一种分配工作条件到装配线个别工位并被叫做人工投入线性平衡法的程序组成。这种装配线按照装配线平衡解决方案决定的顺序发送工作单元到个别工位，在个别组成，任意工具或夹具的工艺规程制订时，一条装配线的决定、设计和制造必须被完成，并且工作站的必须被列出来。制造或购买决定在工艺制定过程中出现的一个重大问题是一个特定零件应该在公司内部的工厂内生产还是从外部销售商处购买，并且这个问题的答案被认为

35、是制造或购买决定。如果公司没有技术设备或制造零件所必须的详细制造工艺中的专门技术，那么答案就很明显了。因为没有其他选择零件必须购买。然而，在很多例子中零件既可以在利用现有设备在内部制造或者可以从外部拥有相似制造能力的生产销售商处购买。在我们的关于制造或购买的决定的讨论中，他应该认识到在开始几乎所有的制造者从供应商那里购买原料。一个机械加工厂从一个金属经销商购买他的起动柄原料或从一个铸造厂购买他的砂型铸件。一个塑料成型厂从一个化工厂购买他的模塑料。一个冲压厂可以去经销商或直接从轧钢厂购买金属片。很少的公司能够在操作中从原料一直进行垂直整合，这看来至少购买一些也许在他的工厂可以另外制造的零件是合理

36、的。也有可能为公司使用的每一个组成要求制造或购买决定。这里有许多影响制造或购买决定的因素，一个人可能认为成本是决定是购买还是制造零件的最重要的因素。如果一个外部经销商比公司工厂更精通于制造零件的工艺，因而公司内部生产成本可能比经销商赚取成本后的价格还要高。可是，如果购买决定导致公司工厂设备和劳动的闲置，购买零件的表面优势就会丧失。考虑以下例子制造或购买决定。为一个特定零件被引述的价格是100个单位的每单位$20.00。制造零件的成分如下所示：单位原料成本=每单位$8.00直接劳动成本=每单位$6.00劳动加班150%=每单位$9.00设备修理成本=每单位$5.00_总计=每单位$28.00这个

37、组成应该被购买还是在内部制造？解决方案：尽管经销商的引证似乎支持购买决定，让我们来考虑如果引证被接受可能在生产操作中的冲突。$5.00设备维修成本是已经被制定的投资成本，如果设备设计因为购买零件的决定而变的没有利用价值，那么这个固定成本仍然继续尽管设备闲置着。同样，如果零件被购买由工厂空间，效用和劳动成本组成的$9.00的劳动间接成本仍然继续。通过这种推理，如果应该已用于生产零件的设备闲置的购买决定并不是一个好决定因为他可能花费公司将近$20.00+$5.0+$9.00=$34.0每单元。另一方面，如果正在讨论的设备可以被用于生产其他零件并且内部生产成本低于外部联系报价，那么一个购买决定就是一

38、个好决定。制造或购买决定并不像这个例子中的那样直接。这几年的一个趋势，尤其在汽车工业，公司和零件供应者建立紧密关系。由此我们将引出并行工程。在计划操作方面制造公司有很大兴趣利用计算机辅助工艺（capp）系统来完成。那些熟悉加工详细资料和其他工艺的工厂培训的工人逐渐退休，并且这些人在将来工艺制订的过程中是非常有用的。一种可选择的用于完成这种功能的方式是必需的，capp 提供了这种选择。capp经常被看作是计算机辅助制造（cam）的一部分。然而这种趋向意味着cam是一系列系统。事实上，当cad和计算机辅助设计协同作用创造了一个cad/cam系统。在这样一个系统中，capp成为设计和制造之间的直接联

39、结。来自计算机辅助工艺的优点包括以下几点： .工艺合理化和标准化. 自动工艺规程制订比完全用手工编制工艺产生的更合理化和一致化。标准设计趋向产生低成本和高生产质量。 .增强工艺制订者的生产力. 在数据文件中的系统方法和标准加工设计的实用性使工艺制订者可完成更多的工作。 .减少工艺规程的制订时间. 与手工准备相比，利用capp系统的工艺制订者可以在较短的时间内准备好进路表。 .改良异读性. 计算机准备的进路表比手工准备的进路表更容易简洁。 .结合其他应用软件. capp 系统可以在界面上与其它应用软件结合，象成本估计和工作标准。计算机辅助工艺围绕着两个路径来设计，这两个路径被叫做：（1）capp

40、检索系统和（2）capp生成系统。许多capp系统结合这两种路径而被称为生成检索capp系统。制造业的并行工程和设计并行工程引用一种常用于产品发展的路径，通过它使工程设计功能、工程制造功能和其他功能综合起来以减少一种新产品投放市场所需要的共用时间，也被称为并发工程，他可能被认为是cad/cam技术的类似组织版本，按照传统路径来使一件产品投放市场。如图(1)a所示，工程设计功能和工程制造功能这两种功能是分开并且连续的，产品设计部门开展一项新的设计有时很少考虑到公司的制造能力，也很少有机会能够让制造工程师来提供如何使设计更容易制造的一些建议。他好像消除了在设计和制造之间的一堵墙，当设计部门完成设计

41、，他投掷工程图和说明书越过这面墙，并且那时工艺规程制订也开始了。图（1） 比较 : (a) 传统产品发展周期和 (b) 并行产品的发展周期通过比较，实行并行工程的公司，工程制造部门在早期就参与到产品发展周期。为如何使产品和他的组成能够被设计的更适于制造提供建议。他同样为产品提供制造计划继续进行的早期准备，这种并行工程的路径在图(1)b中被描绘出。除了工程制造以外其他功能同样被包括在产品发展周期中，如质量工程、制造部门、后勤服务、市场供应评定组成和一些情况下将使用这些产品的消费者。在产品发展阶段的所有这些功能不仅能改善新产品的功能和性能，同时也能改善他的可造性、自检性、易测性、服务能力和可维护性

42、。通过早期功能改善，因为在最终产品设计之后的回顾太晚以至于不能对设计进行便利的修改的不利因素的消除，使产品发展周期的持续期大大减少。并行设计包含以下因素：(1)一些制造和装配设计(2)质量设计(3)成本设计和(4)生命周期设计。另外，像快速成型、虚拟制造、和组织转变等辅助技术需要被用来促进公司的并行工程。制造和装配设计据估计一件产品的70%的生命周期成本是由在产品设计时所做的基本决定所决定的，这些设计决定包括每个零件的材料、零件模型、公差、表面处理、零件是如何被组织装配的和常用装配方法。一旦这些决定被指定，减少产品制造成本的能力就会被限制。例如，如果产品设计者决定用铝砂型铸造法制造一个分开零件

43、，但是这个零件的工艺特性只能通过加工来完成(如螺纹孔和配合公差)，制造工程师没有选择的余地，只能按照先砂型铸造在加工的方法来达到既定要求。在这个例子中，用一个在单独步骤所需要的塑料模制品也许是一个较好的决定。因此，当产品设计展开时给制造工程师一个忠告设计者的机会对产品的顺利可造性是非常重要的。这种被用于尝试描述顺利改变一件新产品的可造性的条件是制造设计(dfm)和装配设计(dfa)。当然，dfm和dfa是紧密相连的，因此让我们用制造和装配设计(dfm/a)的形式来表达。制造和装配设计包括在一件新产品中的可造性和可装配性的综合考虑，这包括： (1)组织变化和(2)设计原理和指导方针。.在dfm/

44、a中的组织变化. dfm/a的有效执行包括公司组织机构的正式或非正式的变化，因此设计职工和制造职工之间有很好的交流和交互作用。这可以通过以下方法来完成：(1)通过成立由产品设计者制造工程师和其他员工(例如：质量工程师、材料专家)组成的攻关小组来进行产品开发；(2)通过要求设计工程师用一些事业时间在制造上，以能够掌握第一手可造性和可装配性是如何通过产品设计联系在一起的；(3)通过指派制造工程师到产品设计部门在一个临时的或专任的基础上做一个还原性顾问。.设计说明和指导方针. dfm/a为了理解如何设计一个既定产品来使可造性和可装配性最大化也依赖于设计说明和指导方针的使用，这些通用设计指导方针中的一

45、些几乎适用于任何产品设计。在其他方面，一些设计原理只适用于特定工序，例如：轴或锥度在阶梯中的使用和利用模制品来切除模内零件，在制造过程中我们只把这些具体过程指导方针放在书本上。指导方针有时互相矛盾，一条指导方针是“简化零件模型，避免不必要的特征”。但是在同一表格里的另一指导方针为了装配安全而规定在设计产品时“特殊几何特征必须不时加上他的组成”。而且他也许值得来结合个别装配件的特征来减少产品中零件的数量。在这些示例中零件制造设计与装配设计相冲突，在这个矛盾冲突的两边，一个适当解决方法必须被发现。附件2mechanical process to formulatet. ramayah and no

46、raini ismailabstractthe product design is the plan for the product and its components and subassemblies. to convert the product design into a physical entity, a manufacturing plan is needed. the activity of developing such a plan is called process planning. it is the link between product design and

47、manufacturing. process planning involves determining the sequence of processing and assembly steps that must be accomplished to make the product. in the present chapter, we examine processing planning and several related topics.process planning process planning involves determining the most appropri

48、ate manufacturing and assembly processes and the sequence in which they should be accomplished to produce a given part or product according to specifications set forth in the product design documentation. the scope and variety of processes that can be planned are generally limited by the available p

49、rocessing equipment and technological capabilities of the company of plant. parts that cannot be made internally must be purchased from outside vendors. it should be mentioned that the choice of processes is also limited by the details of the product design. this is a point we will return to later.p

50、rocess planning is usually accomplished by manufacturing engineers. the process planner must be familiar with the particular manufacturing processes available in the factory and be able to interpret engineering drawings. based on the planners knowledge, skill, and experience, the processing steps ar

51、e developed in the most logical sequence to make each part. following is a list of the many decisions and details usually include within the scope of process planning. .interpretation of design drawings. the part of product design must be analyzed (materials, dimensions, tolerances, surface finished

52、, etc.) at the start of the process planning procedure. .process and sequence. the process planner must select which processes are required and their sequence. a brief description of processing steps must be prepared. .equipment selection. in general, process planners must develop plans that utilize

53、 existing equipment in the plant. otherwise, the component must be purchased, or an investment must be made in new equipment. .tools, dies, molds, fixtures, and gages. the process must decide what tooling is required for each processing step. the actual design and fabrication of these tools is usual

54、ly delegated to a tool design department and tool room, or an outside vendor specializing in that type of tool is contacted.methods analysis. workplace layout, small tools, hoists for lifting heavy parts, even in some cases hand and body motions must be specified for manual operations. the industria

55、l engineering department is usually responsible for this area.work standards. work measurement techniques are used to set time standards for each operation.cutting tools and cutting conditions. these must be specified for machining operations, often with reference to standard handbook recommendations.process planning for partsfor individual parts, the processing sequence