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文档简介

1、模具制造工艺(课后练习)5类题型:填空及概念20分,简答,论述,编程第一章1、模具制造过程包括那几个阶段?技术准备、材料准备、模具零组件加工、装配调试、试模鉴定(零件的加工、模具装配、试模调模)2、模具的技术要求包括哪些?P4(1) 模具零件应具有较高的强度、刚度、耐磨性、耐冲击性、淬透性和较好的切削加工性。(强度、刚度、耐磨性、耐冲击性、淬透性、切削加工性)。(2) 模具零件的形状、尺寸精度要求高,表面粗糙度数值要求低。一般来说,模具成型部分的精度在IT6级左右,模具的形状位置精度为4至5级。(模具零件的形状、尺寸精度、表面粗糙度)。(3) 模具零件的标准化。(例如模架、推杆、浇口套等)。(

2、4) 模具凹、凸模之间应具有合理的间隙。3、简述模具制造的特点?P56(1) 模具属于非定型产品,每一副模具均有其不同的技术要求和加工方法。创造性较强。模具制造人员应具备丰富的知识和生产经验,较强的研发能力。(2) 随机性强,计划性差。(3) 模具零件加工属于单件小批量生产。(4) 模具形状复杂,加工精度高。(5) 模具零件加工过程复杂,加工周期长。(6) 模具零件需反复修配、调整。(7) 考虑模具在工作过程中的磨损及热胀冷缩的影响,在模具零件加工中常常有意识的控制模具零件的取值方向。4、模具制造工艺规程的编制包括哪些工作内容?P7分析模具工艺性,确定毛坯尺寸,进行二类工具的设计和工艺编制,填

3、写工艺规程内容。5、模具毛坯种类有哪些?如何确定?P9铸件毛坯(具有良好的铸造成形性能、切削性能、耐磨和润滑性能,价格低廉)。锻造毛坯(制造中小型模具凹凸模等成型零件毛坯的主要方法。目的是改善零件材料的金相组织结构和力学性能)。型材毛坯(除成形零件外采用相应型号的板材、管材、棒材等型材毛坯下料加工)。通过以下4项(模具图纸的规定、模具零件的结构形状和几何尺寸、生产批量、模具零件的材料及对材料组织和力学性能的要求)综合考虑毛坯种类的选择。6、模具验收的技术要求包括哪些?P12(1) 制件技术要求(几何形状、尺寸与尺寸精度、形状公差,表面粗糙度,表面装饰性,冲压件毛刺与断面的质量)。(2) 模具零

4、部件技术要求(凹凸模质量标准、零部件质量、其他辅助零件质量)。(3) 模具装配与试模技术要求(模具整体尺寸和形状位置精度,模具导向精度,间隙及其均匀性,使用性能和寿命,制件检查,模具外观检查)。(4) 标记、包装、运输。7、模具设计时,应怎样考虑模具零件的结构工艺性?P13(1) 模具设计必须满足使用要求,结构尽可能简单。(2) 合理设计模具的精度。(3) 综合考虑模具的结构工艺性,分清主次。(4) 考虑生产条件。第三章(重点:线切割编程)1、电火花加工必须具备哪些条件?电火花加工具有哪些特点?P4546条件:脉冲电源,足够的放电能量,绝缘介质,间隙。电火花加工的特点如下: 1.脉冲放电的能量

5、密度高,便于加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件。不受材料硬度影响,不受热处理状况影响。 2.脉冲放电持续时间极短,放电时产生的热量传导扩散范围小,材料受热影响范围小。 3.加工时,工具电极与工件材料不接触,两者之间宏观作用力极小。工具电极材料不需比工件材料硬,因此,工具电极制造容易。 4.可以改革工件结构,简化加工工艺,提高工件使用寿命,降低工人劳动强度。 基于上述特点,电火花加工的主要用途有以下几项: 1) 制造冲模、塑料模、锻模和压铸模。 2) 加工小孔、畸形孔以及在硬质合金上加工螺纹螺孔。 3) 在金属板材上切割出零件。 4) 加工窄缝。 5) 磨削平面

6、和圆面。 6) 其它(如强化金属表面,取出折断的工具,在淬火件上穿孔,直接加工型面复杂的零件等)。【百度百科】2、评价电极损耗的指标是什么?加工时怎样降低电机的损耗?P5455采用电极相对损耗(简称电极损耗)作为评价电极耐损耗的指标。降低电极损耗:(1)电火花成形加工必须采用单向脉冲电源。(2)正确选择加工极性。用ti<20s的短脉冲进行精加工时,应采用正极性加工;用ti>50s的较长脉冲进行粗、中加工时,应采用负极性加工。(3)用导热性好,熔点高的材料作电极可有效降低电极的损耗。(4)根据不同的脉冲放电能量,合理选用脉冲发点持续时间(即脉宽ti)。3、影响工件加工精度及表面质量的

7、因素?P54影响加工精度:尺寸精度,形状精度。影响表面质量:表面粗糙度,表面变质层,显微裂纹。4、什么是电火花加工的极性效应?加工时应怎样利用极性效应?P5152在脉冲放电过程中,工件和电极都要受到电腐蚀。实践证明即使工件和电极的材料完全相同,也会因为所接电源的极性不同而有不同的腐蚀速度,这种由于极性不同而发生电蚀量不一样的现象叫做极性效应。5、电火花加工工作液有哪些作用?P52(1)介电作用,即形成火花击穿放电通道,并在放电结束后迅速恢复间隙的绝缘状态。(2)压缩放电通道,提高电火花放电能量密度。(3)帮助抛出和排除电蚀产物。(4)冷却作用,即对电极、工件进行冷却。6、型腔电火花加工可采用哪

8、些方法?各有什么特点?P56单电极平动加工法,多电极更换加工法,分解电极加工法。特点:(1)要求电极损耗小,以保证型腔模的成形精度。(2)加工过程蚀除量大,要求加工速度快,生产效率高。(3)型腔侧面较难进行修光,必须更换精加工电极或利用平动头进行侧面修光。7、简述电火花线切割加工的原理及特点?P63基本物理原理:自由正离子和电子在场中积累,很快形成一个被电离的导电通道。在这个阶段,两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞,形成一个等离子区,并很快升高到8000到12000度的高温,在两导体表面瞬间熔化一些材料,同时,由于电极和电介液的汽化,形成一个气泡,并且它的压力规则上升直到非常高。然后电流

9、中断,温度突然降低,引起气泡内向爆炸,产生的动力把溶化的物质抛出弹坑,然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体,并被电介液排走。然后通过NC控制的监测和管控,伺服机构执行,使这种放电现象均匀一致,从而达到加工物被加工,使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品。【百度百科】8、切割加工编程时如何确定计数长度和计数方向?P699、4B代码与3B代码相比有什么特点?4B加工程序是如何进行间隙补偿的?P70,P7610、简述超声波加工的原理、特点及应用?P87切割技术的介绍与分析-超声波切割 超声波切割加工原理 采用超声波技术进行切割加工时,通过超声波振动部组(振子)所产生的振动(让电能转换成机

10、械能),经过HORN(焊头)传递热量,通过到花轮(刀具)旋转挤压,就能够获取超声波加工所需要的效果。通过超声波的作用使磨轮刀片在半径方向上产生瞬间的伸缩式振动,就能在极短的时间内,使磨粒与加工物之间在高加速度状态下反复进行碰撞。其结果是一边使加工物表面产生微小的破碎层,一边对其进行加工,因此能大幅度地降低磨轮刀片的加工负荷。另外,由于超声波的振动,致使磨轮刀片与加工物之间产生间隙,从而大大改善了磨粒的冷却效果,并且通过防止磨粒钝化及气孔堵塞等现象的发生,就能够提高加工物的加工质量,并延长磨轮刀片的使用寿命。超声波切割特点【百度百科】超声波切割具有切口光滑、牢靠,切边准确,不会变形,不翘边、起毛

11、、抽丝、皱折等优点。11、简述激光加工的原理、特点及应用?P90激光切割应用激光切割过程中,不会使布料变形或起皱,激光切割尺寸精度高,激光切割形状可随着图稿进行任意更改,增加了设计的实用性和创造性。另外,激光切割技术是用“激光刀”代替金属刀,激光切割任何面料,能瞬间将切口熔化并凝固,缝隙小、精确度高达到自动“锁边”的功能。传统工艺用刀模切割或热加工,切口易脱丝、发黄、发硬。概述由于激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性四大特性,因此就给激光加工带来一些其它加工方法所不具备的特性。由于它是无接触加工,对工件无直接冲击,因此无机械变形;激光加工过程中无"刀具"磨损,无&q

12、uot;切削力"作用于工件;激光加工过程中,激光束能量密度高,加工速度快,并且是局部加工,对非激光照射部位没有或影响极小。因此,其热影响的区小工件热变形小后续加工最小;由于激光束易于导向、聚焦、实现方向变换,极易与数控系统配合、对复杂工件进行加工因此它是一种极为灵活的加工方法;生产效率高,加工质量稳定可靠,经济效益和社会效益好。 激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要部门,对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。激光加工优点激光功率密度大,工件吸收激光后温度迅速升高而熔化或汽化,即使熔点高、硬度

13、大和质脆的材料(如陶瓷、金刚石等)也可用激光加工; 激光头与工件不接触,不存在加工工具磨损问题; 工件不受应力,不易污染; 可以对运动的工件或密封在玻璃壳内的材料加工; 激光束的发散角可小于1毫弧,光斑直径可小到微米量级,作用时间可以短到纳秒和皮秒,同时,大功率激光器的连续输出功率又可达千瓦至十千瓦量级,因而激光既适于精密微细加工,又适于大型材料加工; 激光束容易控制,易于与精密机械、精密测量技术和电子计算机相结合,实现加工的高度自动化和达到很高的加工精度;在恶劣环境或其他人难以接近的地方,可用机器人进行激光加工。 激光切割激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中,可大大减少加工时间,降

14、低加工成本,提高工件质量。激光切割是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。与传统的板材加工方法相比 , 激光切割其具有高的切割质量、高的切割速度、高的柔性(可随意切割任意形状)、广泛的材料适应性等优点。【百度百科】12、如何选择线切割加工的工艺路线?丝电极初始位置的确定有那几种方法?P84(1)应将工件与夹持部分分割的线段安排在切割加工总程序的末端。(2)采用由内向外顺序的切割加工路线。(3)两次切割加工法。目测法,火花法,自动找中心。第五章1、凸模类零件的加工特点?P1172、凹模类零件的加工特点?P1203、加工冲压模模架的导柱、导套及模座时应注意什么?P130(1)磨削导柱时,要求

15、先研磨顶尖孔,然后磨削导柱一端。当导柱要求高时,需一次磨出导柱。(2)磨削导套时,需加工一芯棒。单件生产时,为了减少芯棒的加工,可先用导柱配磨作为芯棒,待导套磨好后再磨导柱外径,这样,如果导套内孔稍有偏差,可用导柱来配,而不至于报废。(3)批量生产时,可在专用研磨机上进行研磨。第六章1、模具零件的连接方法?紧固件固定法,压入法,铆接法,热套法,焊接法,低熔点合金法,环氧树脂粘结法,无机粘结法。2、模具装配的基本原则是什么?3、调整凸凹模间隙的方法?P141垫片法,镀铜法,透光法,涂层法,测量法,工艺尺寸法,工艺定位器法,工艺定位孔法。4、冷冲模装配的技术要求?P146(1)装配好的冲模,其闭合

16、高度应符合设计要求。(2)模柄(浮动模柄除外)装入上模座后,其轴心线对上模座上平面的垂直度误差在全长范围内不大于0.05mm。(3)凸模和凹模的配合间隙应符合设计要求,沿整个刃口轮廓应均匀一致。(4)定位装置要保证定为正确、可靠(5)卸料及推件装置活动灵活、正确,出料孔畅通无阻,保证制件及废料不卡在冲模内。(6)模具应在生产的条件下进行试验,冲出的制件应符合设计要求。5、连续模和复合模的多凸模位置精度应如何保证?P1491506、塑料模具装配的技术要求?P154塑料模具装配要点 塑料模种类比较多,即使同一类模具,由于成形塑料种类不同,开头和精度要求不同,装配方法也不尽相同.因此在组装前应仔细研

17、究分析总装图.零件图,了解各零件的作用,特点及其技术要求,确定装配基准.通过装配,最后全面达到产品的各项质量指标,模具动作精度和使用过程中的各项技术要求. 1. 装配基准,装配基准可大致分为:(1)以塑料模中的主要工作零件如型芯,型腔和镶快等作为装配的基准件,模具的其它零件都有装配基准件进行配制和装配.(2)以导柱导套或模具的模板侧基面为装配基准面进行修整和装配. 2. 模具装配精度,模具装配精度包括:(1)各零,部件的相互僮精度,如距离尺寸精度,同轴度,平等度,垂直度等.(2)相对运动精度,如传动精度直线运动和回转运动精度等.(3)配合精度和接触精度,如配合间隙,过盈量接触状况等.(4)塑料

18、成形件的壁厚大小.新制模具时,成形件壁厚应偏于尺寸的下限. 3. 修配原则:(1)修配脱模斜度,原则上型腔应保证大端尺寸在制件尺寸公差范围内型芯应保证小羰尺寸在制件尺寸公差范围内.(2)角隅处圆角半径,型腔应偏小,型芯应偏大(3)当模具既有水平分型面又有垂直分型面时修正时应使垂真分型面接触时水平分型面稍稍留有间隙.大型模具间隙约为0.02mm左右.(4)对于用斜面合模的模具,斜面密合后,分型面处应留有0.02-0.03mm的间隙.(5)修配表面的圆弧与直线连接要平滑,表面不允许有凹痕,锉削纹路应与开模方向一致. 【百度文库】7、冷冲模具和塑料模具分别是怎样进行试模的?P152,P161第七章1

19、、解释下列名词?渗碳:在渗碳介质中加热,使钢表层渗入碳的表面处理过程称为渗碳。TD法:利用以硼砂为基的盐浴向钢件中渗钒、铌、铬等,并形成碳化物的表面处理方法称为反应浸镀法,即TD法。气相沉积:气相沉积是利用气相中发生的物理、化学过程改变表面成分,在工件(模具)表面形成具有特殊性能的金属或化合物涂层的一种新技术,它包括化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)。热喷涂:热喷涂是将固体喷涂材料加热到融化或软化状态,通过高速气流使其雾化,然后喷射、沉积到经过与处理的模具表面而形成具有各种不同性能的涂层。表面淬火:表面淬火是对钢件表面快速加热,在心部接受传热升温之前又快速冷却,从而只对表面实现淬火

20、的工艺。离子注入:离子注入是将模具放在离子注入机的真空靶室中,在高电压作用下,将含有注入元素的气体或固体物质蒸汽离子化,加速后的离子与工件表面碰撞并最终注入工件表面而形成固溶体或化合物表层。2、模具零件材料的选用原则?冲压模材料和塑料模材料的选择有什么规则?P163(1)模具的工作条件,包括承载力的大小、速度(冲击状况)、工作温度以及腐蚀情况等。(2)模具的失效。模具的失效形式主要有塑性变形失效,磨损失效及断裂失效。(3)模具所加工的产品,包括所加工产品批量的大小、产品质量的高低、产品的材质等。(4)模具的结构,包括模具的大小、模具的形状、模具零件的工作性质等。模具工作零件所用材料应该比其他零

21、件好。(5)模具的制造工艺。(6)工厂现有的设备及技术水平等。冲压模基本原则:形状简单,尺寸不大的常采用碳素工具钢。形状复杂,冲压件尺寸较大用合金工具钢或高速工具钢。对于冲压件精度或模具寿命要求较高的常用硬质合金或钢结硬质合金。覆盖件等大型模具工作零件常用合金铸铁。由于塑料模的形状一般比较复杂,主要的失效形式为磨损、腐蚀、变形和断裂等,因此,对模具材料的硬度、耐磨性、耐蚀性以及强度、人性和疲劳强度等都有较高的要求。又由于塑料膜的热负荷一般不大,因此对材料热强行和热疲劳抗力的要求不高。但塑料模对尺寸精度和表面粗糙度的要求很高,因此要求模具材料具有良好的加工工艺性能、镜面抛光研磨性能、图案刻蚀性能

22、、热处理变形和尺寸稳定性以及其他加工工艺性能等。3、冲压模的热处理基本要求?其热处理的工艺有什么特点?P169冲压模多在常温下工作,材料的塑性变形抗力大,模具的工作应力大。因此一般要求模具具有较高的硬度和耐磨性、足够的强度、适当的韧性。为此,常对冷作模具钢进行强韧化处理。4、对模具材料进行表面处理的目的是什么?处理手段?P172模具的主要工作部位是刃口和凸模、型孔、型腔的表面,这些部位往往要求高硬度、高耐磨性、抗咬合性和耐蚀性等,所以需要对模具进行表面处理,是表面获得特殊的性能或者进一步提高其所固有的性能。这些性能主要是表面的耐磨性、抗咬合性、抗冲击性、抗热粘附性、抗冷、热疲劳性及抗腐蚀性等。

23、表面强化处理是提高模具使用寿命的重要途径。(1) 改变模具表面化学成分的方法。(2) 各种图层被覆法(3) 不该表表面化学成分。【基本理论】工艺过程:在模具生产过程中,使原材料转换成成品或半成品的直接相关的过程。模具机械加工工艺过程:通过机械加工的方法(切削和磨削)得到成品的工艺过程。工序:指一个或一组工人,在一个固定的工作地点,对同一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的那部分工艺过程。工序是组成工艺过程的基本单元。定位:工件加工之前在机床上所处的正确位置。装夹:将所处正确位置的工件夹紧的过程。安装:工件经过一次装夹后所完成的那一部分工序。工步:在加工表面和加工工具不变的情况下,所连续完成的

24、那一部分工序。决定工步的两个因素:加工表面和加工工具。复合工步:用几把刀具或者用复合刀具,同时加工同一工件上的几个表面。进给(走刀):刀具从被加工表面每切下一层金属层称为一次进给(走刀)。进给是构成工艺过程的最小单元。生产纲领:企业在计划期内应生产的产品量(年产量)和进度计划。生产类型:企业生产的专业化程度的分类,模具制造可分为三种类型:单件生产,成批生产,大量生产。工艺规程: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。工艺规程的作用:1、指导生产的重要技术文件;2、生产组织和管理工作的基本依据;3、新建或扩建工厂或车间的基本资料。制定工艺规程的总原则:保证以最低的生产成本和最高的生产

25、效率,可靠地加工出符号设计图样要求的产品。制定工艺规程的基本要求:1、产品质量的可靠性;2、工艺技术的先进性;3、经济效益的合理性;4、劳动条件的安全性。工艺规程的种类:机械加工工艺过程卡片;机械加工工序卡片;机械加工工艺(综合)卡片。零件结构工艺性含义:所设计的模具零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。判断零件结构工艺性优劣标准:零件的结构形状在满足使用要求的前提下,按现有的生产条件能用较经济的方法加工出来。模具零件的毛坯形式:原型材、锻造件、铸造件和半成品。设计基准:在零件设计图样上,用以确定某一要素的设计尺寸和位置所依据的基准。工艺基准:零件在加工和装配过程中所使用的基准。工序

26、基准:在工序图上,用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。定位基准:在装夹时,使工件的被加工面相对于机床或夹具具有正确位置(即定位)所采用的基准。测量基准:加工中或加工后,用于测量的基准。装配基准:装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。工件定位:为使工件上加工出来的表面达到规定的尺寸和位置公差要求,必须使工件在机床上或夹具中先占有一个正确位置,然后将其固定,使工件在加工中保证这个正确位置不变,这个过程叫做工件定位。工件定位的要求:相对于机床处于一个正确的位置;保证加工精度,加工时必须使刀具相对于工件具有正确的位置。粗基准选择原则:1、为了保证加工表面与不加工表

27、面的位置尺寸要求,选择不加工表面作为粗基准;2、如果工件要求首先保证某重要表面的加工余量均匀,则应选择该表面为粗基准;3、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、作为粗基准的表面应当平整;5、一般情况下粗基准不重复使用。精基准选择原则:1、基准重合原则 选择被加工表面的设计基准为定位基准,这样可避免基准不重合而产生的基准不重合误差;2、基准统一原则 在各工序中尽可能选用同一组定位基准,如轴类零件选择轴心线为定位基准;3、自为基准原则 在精加工或光整加工工序中,加工余量要求较小而均匀时,选择加工表面本身作为定位基准的原则;4、互为基准原则当两个被加工表面之间位置精度

28、要求较高,要求加工余量小而均匀时,多采用互为基准、反复加工的原则。模具制造工艺的选择依据:各种工艺方法所能达到的加工经济精度和表面粗糙度等因素来选择加工方法。加工经济精度:在正常的加工条件下(采用符合质量标准的设备和工艺装备、标准等级工人、不延长加工时间)所能保证的加工精度。加工阶段的划分:1、粗加工 切除加工表面上的大部分余量,使毛坯的形状和尺寸尽量接近成品;2、半精加工 消除由粗加工所留下的误差,并留下精加工余量,同时完成一些次要表面的加工;3、精加工 使精度要求高的表面达到图样上规定的精度和表面粗糙度要求;4、光整加工 提高被加工表面的尺寸精度和减少表面粗糙度,但不能纠正几何形状误差和相

29、互位置误差。加工阶段划分的作用(主要原因):1、保证产品质量;2、合理使用设备;3、便于热处理工序的安排;4、便于及时发现毛坯缺陷和保护已加工表面。工序集中:将尽可能多的工步内容放到每道工序中,即一个零件的加工可集中在少数几道工序内完成。工序分散:将工艺路线中的工步内容分散到更多的工序去完成,减少每道工序的加工内容,工艺路线变长。切削加工工序的安排:1、先粗后精 当零件需要分阶段进行加工时,先安排各表面的粗加工,中间安排半精加工,最后安排主要表面的精加工和光整加工;2、基面先行 先加工基准表面,后加工其他表面,基准表面加工出来为后继工序起定位作用;3、先面后孔 先加工平面,后加工内孔,即以平面

30、作为定位基准来加工孔。4、先主后次 先加工主要表面,后加工次要表面,如果次要表面与主要表面有位置要求时,须待主要表面到达精度后再加工。热处理工序的安排:1、预备热处理 退火、正火、调质和时效处理等其工序位置多在粗加工前后。其主要目的是:改善材料的组织和可加工性能;消除毛坯制造时和机械加工中产生的内应力;为最终热处理做准备。2、最终热处理 淬火、回火、渗碳淬火、渗氮处理、镀鉻等,其目的是:提高零件的表面硬度来提高其耐磨性;提高零件的耐腐蚀性。(最终热处理一般应安排在精加工阶段前后进行)辅助工序:检验、去毛刺、清洗、涂防锈油等,其中检验是主要的辅助工序。检验工序的安排:粗加工结束后精加工前;一个车

31、间转向另一个车间前后;重要工序加工前后;特种性能的检验(探伤、密封性检测)之前;零件加工完毕,进入装配或成品库之前。加工总余量:毛坯尺寸与零件设计尺寸之差。工序余量:每一工序所切除的金属层厚度。工序余量:相邻两工序基本尺寸之差,分为单边余量和双边余量。单边余量:零件的非对称表面的加工余量。双边余量:零件的对称表面或回转体表面的对称分布的加工余量。余量公差:加工余量的变化范围,等于前道工序和本道工序的工序尺寸公差之和。工艺尺寸:因加工需要,在工艺附图或工艺规程中所给出的尺寸。它可以是零件的设计尺寸、设计图上检验的测量尺寸或工艺过程中的工序尺寸等。工艺尺寸链:在零件加工过程中,将有关尺寸按一定顺序

32、首尾相连列成封闭形式的尺寸组。工艺尺寸链的特点:封闭性和制约性。选择机床的注意点:1、机床的主要规格尺寸与加工零件的尺寸大小相适应,避免盲目加大机床规格。2、机床的精度应与工序要求的加工精度相适应。3、机床的生产效率与加工零件的生产类型相适应。4、机床选择还应结合现场的实际情况。夹具的选择:1、单件小批量,应尽量选用通用夹具,如各种卡盘、台钳和回转台等。2、大批量生产,应采用高生产率的气、液传动的专用夹具。3、夹具精度应与加工精度相适应。刀具的选择:1、一般采用标准刀具。2、特殊加工采用复合刀具或专用刀具。3、刀具的类型、规格、精度与加工要求相适应。量具选择:1、单件小批量用通用量具,如游标卡

33、尺与百分表等。2、大批量生产中应采用量规和高生产率的专用检具,如极限量具等。3、量具的精度必须与加工精度相适应。工时定额(时间定额):模具加工的时间定额是指在一定的生产条件下,规定加工一套模具或完成一道复杂的工序所需消耗的时间。【模具机械加工】车削加工:1、范围 粗车、半精车、精车和精细车。2、加工精度 IT6IT8。3、表面粗糙度 Ra1.60.8um。4、工艺特点:(1)一次安装完成内外圆、端面和切槽加工,易于保证各加工表面的位置精度。(2)切削平稳(3)刀具简单,易制造,装夹方便,价格低。铣削加工:1、加工范围 平面、沟槽、斜面、型腔。2、加工精度 IT8IT10。3、表面粗糙度 Ra

34、1.60.8um。4、工艺特点:(1)加工适应性好(2)切削效率高(3)加工精度高(4)辅以成形磨削或电火花进行精加工。刨削加工:1、范围 板块外形面、斜面及各种复杂表面。2、加工精度 IT10。3、表面粗糙度 Ra 1.6um。4、工艺特点:加工灵活简便。磨削加工:1、平面、内圆、外圆等。2、加工精度 IT5IT7。3、表面粗糙度 Ra0.80.2um。4、工艺特点:模具精加工的有效手段。仿形加工的优缺点:1、跳过复杂曲面的数学建模问题,简化了复杂曲面的加工工艺。2、靠模、模型可用木材、树脂等易成形的材料制作,扩大了靠模的选取范围。3、仿型有误差,加工过程中产生的热收缩、刀补问题难处理。4、

35、加工效率高,为电火花加工的40至50倍,常作为电火花前的粗加工。仿形机构的形式:1)机械式2)液压式3)电控式成形磨削:1、成形砂轮磨削法,亦称仿形法,先将砂轮修整成与工件型面完全吻合的相反型面,再用砂轮去磨削工件,获得所需要的成形表面。2、夹具成形磨削法,亦称范成法,将工件装夹在专用夹具上,通过有规律地改变工件与砂轮的位置,实现对成形面的加工。砂轮的修整方法:1、砂轮修整器修整2、成形刀挤压法3、数控机床修整4、电镀法夹具类型:1、正弦精密平口钳2、正弦精密磁力台3、正弦分中夹具4、万能夹具【典型模具制造工艺】冷冲模架的作用及工艺:1、组成 上模座、导套、导柱、下模座。2、作用 连接冲模的工

36、作零件与辅助零件;导柱导套的配合保证凸模和凹模相对运动时具有正确的位置。3、工艺 上模座和下模座属平板类零件,为平面和孔的加工。导柱和导套属轴、套类零件,为内、外圆柱表面的加工。注塑模架的组成及工艺:1、组成 模板、导柱、导套、支撑板。2、工艺 模板和支撑板为平面和孔系加工,并保证平面度和平行度误差,以及安装导柱、导套的孔与模板平面的垂直度误差。上、下模座的结构特点和技术要求:1、结构特点 平面加工和孔加工。2、技术要求 模座的上、下平面平行度要求;上、下模座导柱、导套安装孔的孔距一致,孔的轴线与基准面的垂直度;模座平面及导柱、导套安装孔的粗糙度。3、性能要求 上、下模座工作时能承受冲击载荷,

37、下模座还要具有抗弯曲性能。4、材料 铸铁(HT200)或铸钢(ZG310)。5、加工原则 先面后孔。上、下模座的加工工艺:1、作用:安装导柱、导套和凸、凹模等零件。2、保证模架的装配要求,使模架工作时上模座沿导柱上、下运动平稳,无阻滞现象,保证模具能正常工作。上、下模座的工艺性分析:1、上下平面的平行度和表面粗糙度。2、导柱、导套安装孔的孔距尺寸一致。3、孔的轴心线与基面垂直,垂直度公差不超过0.01/100mm。4、先面后孔。导柱的结构特点:1、导向作用,与导套无阻滞,耐磨。2、安装位置:下模座。3、配合形式:H7/r6过盈配合。导套的结构特点:1、导向作用,与导柱无阻滞,耐磨。2、安装位置

38、:上模座。3、配合形式:H7/r6过盈配合。4、导柱与导套的间隙采用H7/h6,以保证凸模、凹模工作时具有正确位置。导柱、导套的加工方法:1、导柱属于外圆柱面加工,外圆柱面加工一般采用车削、磨削加工。2、导套属于内圆柱面加工,内圆柱面加工一般采用钻孔、扩孔、镗孔、拉孔、铰孔、磨孔等。3、导柱、导套可选用热轧圆钢做毛坯,渗碳淬火后,再磨削。导柱的加工方案:1、毛坯:20号低碳钢。2、热处理:渗碳0.81.2mm,淬火硬度HRC5862。3、工艺路线:下料车端面、打中心孔车外圆热处理研中心孔磨削研磨。导套的加工方案:1、毛坯:20号热轧圆钢。2、热处理:渗碳0.81.2mm,淬火硬度HRC5862

39、。3、工艺路线:下料车端面、内孔、外圆热处理磨内、外圆研内孔。导柱中心孔的修整:1、车床用磨削方法修正中心孔,在被磨削的中心孔处,加入煤油或机油,手持工件进行修正加工,效率高,加工质量好。2、利用车床的尾顶尖将工件压向多棱顶尖,通过多棱顶尖挤压作用修整中心孔几何误差。圆形凸模、型芯的加工方案:1、毛坯:锻件。2、加工工艺路线:毛坯车削加工(车床上车削棒料,留磨削余量)热处理磨削(外圆磨床上精磨)。非圆形凸模、型芯的加工方法:1、压印锉修2、铣削3、电火花线切割4、仿形刨削5、成形磨削非圆凸模加工工艺过程:1、下料:56×117。 2、锻造 锻成110 ×45 ×5

40、5。3、热处理 退火4、铣削:铣六面,留单面余量 0.4mm。5、磨削上/下平面及相邻两侧6、钳工:划线、钻/攻螺纹孔,钻穿丝孔、漏料孔7、热处理:淬火、低温回火8、磨削:平面磨上、下面及相邻两侧面9、线切割:割内、外刃口面10、研磨:研内、外刃口面11、检验圆形多型孔凹模一般工艺:1、材料:碳素工具钢或合金工具钢2、热处理:60HRC。3、加工工艺路线:毛坯锻造退火粗加工半精加工钻、镗型孔淬火、回火磨削上、下平面、型孔4、孔系加工:普通钻床、数控铣床、坐标镗床、坐标磨床。【电火花成形加工】电火花成形加工原理:在一定的介质中,利用工件与电极之间脉冲放电时的电腐蚀现象,并有控制地去除工件材料,以

41、达到一定的形状、尺寸和表面粗糙度要求。电火花成形加工过程:电离放电与热膨胀抛出电蚀物消电离电火花加工必备条件:1)工具电极和工件之间必须保持一定的间隙,并可以自动调节。2)极间放电电流密度要足够高,能使放电点金属熔化和汽化。3)极间放电应该是瞬时脉冲性的。4)极间放电必须在一定的绝缘液体介质中进行。电火花成形加工的特点:1)以柔克刚,可以加工各种硬材料,电极材料不受工件材料的影响。2)不产生切削力,电极和工件都不会产生变形,便于加工小孔、深孔、窄缝零件。3)调节电脉冲参数,可以进行粗加工、精加工和精微加工。4)易于实现自动控制和自动化。电火花成形加工的应用:1)穿孔加工,加工模具中的各种异形孔

42、和微形孔。2)型腔加工。3)强化金属表面,凸凹模刃口。4)磨削平面或圆柱面。电火花成形加工设备:1、机床主体 主轴头、床身、立柱、工作台和工作液槽等组成。主轴头由进给系统、导向机构、电极夹具和调节机构组成,是关键部件。2、脉冲电源,又称脉冲发生器。可以调节电流辐值、脉宽和脉冲间歇等参数,满足粗、中、精加工的需要。3、自动进给调节系统,确保电极和工件之间在加工过程中始终保持一定的放电间隙,并能自动补偿间隙的大小。4、工作液循环过滤系统,起到不断排除电蚀产物,确保加工精度的作用。过滤方法:自然沉淀法、静电过滤法、离心过滤法和介质过滤法。循环方法:抽油式、冲油式二种。5、机床附件1)平动头:主要用于

43、型腔的加工。2)电极夹具:将工具电极固定在主轴上,并调节与主轴轴线重合或平行。影响电火花成形加工速度的基本因素:1、极性效应 由于正、负极不同而导致材料蚀除量不同的现象叫做极性效应。1)正极性加工:采用短脉冲加工时,电子轰击作用大于离子,正极的蚀除量较大,工件接正极。短脉冲小于40微秒,表面质量高,效率低,用于精加工。2)负极性加工:采用宽脉冲加工时,负极蚀除量大于正极,工件应接负极。长脉冲大于300微秒,表面质量低,效率高,用于粗加工。2、脉冲参数 脉冲量愈大,传递给工件上的热量就越多,蚀除量就愈大。在单位时间内,正极(或负极)的总蚀除量为:Qqtfkwft措施:增加平均放电电流、减少脉冲间

44、隔、提高脉冲频率、合理选取工作参数。3、脉冲宽度 增大脉冲宽度蚀除量随之增大,但脉宽过短,热量过于集中,金属汽化抛出的百分比增大,汽化热消耗多部分能量,致使蚀除量减小。脉宽过长,通过传导而散失的热量过高,因而降低蚀除量。4、材料的热力学常数 熔点、沸点、比热容、熔化热、汽化热越高,电蚀量越少,越难加工。导热系数越大,热量传导散失快,降低本身的蚀除量。【型孔的电火花加工】型孔的电火花加工的特点:1)可以加工模具的型孔凹模2)可安排在坯料淬火处理后进行,热处理变形少,精度高3)简化模具结构,如复杂的凹模可采用整体式,而不用镶拼式,提高了模具寿命。电火花型孔加工工艺方法:1、直接加工法 特点:工艺简

45、单,无须另加工电极,电加工性能差。2、间接加工法 特点:自由选择电极材料,但放电间隙受限制,间隙均匀性差。3、混合加工法 特点:电极材料自由选择,间隙均匀,电极粘贴困难。4、二次电极法 特点:合理调整放电间隙可加工小间隙或无间隙冲模,操作过程复杂。电极材料的选择:1、要求 导电性好、机加性好、损耗小、加工稳定、加工速度高、价格合理、来源广泛等。2、材料 纯铜、黄铜、石墨、钢、铸铁、铜钨合金等。电极的结构形式:1、整体式2、组合式3、镶拼式电极的装夹:1、整体式电极大多数用通用夹具直接将电极装夹在机床主轴下端;2、多电极则用通用夹具加定位块装夹,或用专用夹具装夹;3、镶拼式电极一般采用一块连接板

46、,将几块电极连接成所需的整体,装夹后再安装在机床上校正。定位:是指将已装夹和校正调整好的电极对准工件的加工位置,以保证加工出来的型孔达到一定的位置精度要求。定位方法:1)块规角尺定位法2)划线定位法3)侧面定位法校正方法:1)精密角尺校正法2)百分表校正法【型腔的电火花加工】型腔的电火花加工特点:1)要求电极损耗小2)金属蚀除量大3)工作液循环不流畅,排屑困难4)机床附件要求高,须备有平动头、深度测量装置、电极重复定位装置等。电极材料的选择:1、要求:损耗小、加工速度高、易加工、来源丰富,成本低。2、石墨、紫铜的稳定性好、损耗小,适用于型腔加工。型腔电火花加工工艺方法:1、单电极平动加工法2、

47、多电极更换加工法3分解电极加工法电极的结构形式:1、整体式 由一整块材料制成,用于尺寸较小、形状简单的电极。2、镶拼式 由两块以上的电极材料拼合起来制成电极,用于尺寸较大、形状复杂的型腔。3、多电极 将两个以上的电极安装在同一块电极固定板上。定位方法:1)块规角尺定位法2)十字线定位法3)定位板定位法校正方法:1)固定板基准面校正法2)电极侧面校正法3)电极端面火花放电校正法【电火花线切割加工】线切割加工原理:电火花线切割加工电火花线切割加工是利用电火花放电使金属熔化或汽化,并通过冷却液把熔化或汽化了的金属去掉,从而实现各种形状的金属零件加工。线切割加工特点:1)不需要制造专用电极,电极丝可反

48、复使用,成本低,可节约电极制造时间。2)电极丝常用钼丝、铜丝,直径最小可达0.04mm,可加工形状复杂的模具。3)加工精度高。4)生产效率高,易于实现自动化。5)加工过程中大都不需要电规准转换。6)不能加工盲孔类及阶梯类成形表面。线切割加工工艺过程:1、图样分析 1)尖角处理 电极丝加工工件夹角时,不能清角,图样上需注明圆弧半径。2)加工精度和表面粗糙度 合理的加工精度IT6,表面粗糙度Ra 0.4um。2、毛坯准备 1)毛坯准备工序 下料锻造退火机械粗加工预制穿丝孔淬火与回火磨基准面。2)毛坯材料 锻造性能好、淬透性好、热处理变形小的材料,如Cr12MoV。3)基准面 在线切割前进行修磨,保

49、证加工精度。3、工艺准备 1)检查机床走丝架的导轮、保持器和拖板丝杆副的间隙。2)检查工作液循环过滤系统是否正常。3)选择合适的电极丝,校正和调整电极丝与工作台的垂直度。4)开机试运行,走丝是否正常。4、工件装夹 1)装夹方式 悬臂式装夹和简支式装夹。2)工件校正 拉表法、固定基面靠定法和专用夹具法等。3)电极丝初始位置确定。5、电规准的选择原则 1)要得到较好的表面粗糙度,选择较小的脉冲参数;2)要得到较高的切割速度,选择较大的脉冲参数;3)工件较厚时,选择较大的脉冲参数,增大放电间隙;4)在断丝场合,增大脉冲间隔时间,减小加工电流;5)对加工精度表面质量要求高的工件,通过试切割确定电参数。

50、6切割加工 1)较复杂的程序应先空运行;2)进给速度在加工前调整好;3)随时清除异物、电蚀产物和杂质;4)中途断丝应立即关闭脉冲电源。【电化学加工】模具电解加工的原理:利用金属在电解液中发生阳极溶解进行加工。电流通过电解液流动,工件表面产生阳极溶解,随着工具电极间工件不断送进,工件表面不断被溶解,直至工件表面与阴极工作面基本相似为止。电解加工特点:1)不存在宏观切削力,可加工任何硬度、强度、韧性的金属材料;2)能一次成形出复杂的型腔、型孔;3)电极无损耗,可反复使用;4)生产率高,表面质量好,无毛刺和变质层。【模具电铸成形】电铸成形的基本原理:电铸液中的金属离子在阴极还原成金属,沉积于原模表面

51、;阳极金属变成离子溶解到电铸液中进行补充,保持溶液中金属离子的浓度不变。当阴极原模电铸层逐渐增加到要求的厚度时,与原模分离,即获得与原模相反的铸件。电铸成形的特点:1)能准确复制原模表面形状和微细纹路;2)可以获得单层或多层复合的高纯度金属;3)可以用一只标准的原模制出很多形状一致的型腔或电铸电火花成形加工用的电极;4)原模的材料不一定是金属,可采用其他材料或制品零件本身,经导电化处理后直接作为原模;5)电铸速度慢,生产周期长。电铸成形工艺过程:原模制作原模表面处理电铸至规定厚度制作衬背脱模成品【超声波加工】超声波加工基本原理:超声波加工是利用工具端面作超声频振动,撞击悬浮液,并通过悬浮液中的

52、磨料加工脆硬材料的一种成形加工方法。超声波加工的特点:1)适用于加工硬脆材料(特别是不导电的硬脆材料);2)可采用比工件软的材料做工具,工具和工件不需做复杂的相对运动;3)工具对工件加工表面宏观作用力小,热影响小,适合于加工薄壁零件及工件的窄槽、小孔;4)超声加工的精度一般可达0.010.02mm,表面粗糙度可达Ra=0.63m左右。【激光加工】激光加工的基本原理:激光通过一系列的光学系统,聚焦成一个极小的小斑点,获得能在千分之几秒甚至更短的时间使各种物质熔化和汽化,以达到蚀除被加工工件表面的目的。激光加工的特点:1)无需借助工具或电极,易于实现自动化加工;2)几乎能加工所有材料;3)效率高,

53、速度快,热影响区较小;4)能加工深而小得微孔和窄缝;5)能透过透明材料对工件进行加工。【冷挤压成形】冷挤压成形加工:在常温下,将淬硬的挤压冲头(工艺凸模)在高压下缓慢地压入模坯,使坯料产生塑性变形,以获得与挤压冲头工作表面形状相同的内成形表面。冷挤压加工的特点:1)可以加工形状复杂的型腔,尤其适用于加工某些难以进行切削加工的形状复杂的型腔;2)挤压过程简单迅速,生产率高;3)加工精度高,表面粗糙度小;4)冷挤压的型腔,材料纤维未被切断,金属组织更为紧密,型腔强度高。 冷挤压加工方式:1、敞开式冷挤压 应用:深度浅,厚度大,面积大的型腔加工。2、封闭式冷挤压 应用:精度高、深度大、体积小的型腔。

54、【热挤压成形】热挤压成形加工:将毛坯加热到锻造温度,用预先准备好的工艺凸模压入毛坯而挤压出型腔的制模方法称为热挤压法或热反印法。【模具装配技术】模具装配概念:根据模具装配图和技术要求,将模具零部件按照一定顺序进行配合、定位与安装、联接与固定成为模具,并完成调整、试模及检验的全过程。模具装配的特点:1)工艺灵活性大,工序集中,工艺文件不详细;2)组织形式以固定式为多;3)手工操作比重大。模具装配过程:组件装配和总装配。模具装配内容:选择装配基准组件装配调整修配总装研磨抛光检验或试模。模具装配工艺规程:指导模具装配的技术文件,包括装配顺序,装配基准,装配方法和要求,装配工序,必备工具和设备、检验方

55、法和验收。装配精度要求:1)相关零件的位置精度,如动定模之间、上下模之间的位置精度;2)相关零件的运动精度,如进料装置的送料精度,顶块和卸料装置;3)相关零件的配合精度,如零件之间的配合间隙和过盈程度;4)相关零件的接触精度,如拉深模的上下成型表面的吻合一致性。模具装配工艺方法:1)互换法2)修配法3)调整法互换装配法分类:1)完全互换法,利用控制零件的制造误差来保证装配精度的方法。特点:装配过程简单,生产率高;对工人技术水平要求不高,便于流水作业和自动化装配;容易实现专业化生产,降低成本;备件供应方便。2)不完全互换法3)分组互换法修配装配法优缺点:1)在某零件上预留修配量,装配时根据实际需

56、要修整预修面来达到装配要求的方法。2)优点:获得较高的装配精度,可放宽零件的制造精度。3)缺点:增加修配工作量,工时多且不易预定,装配质量依赖工人技术水平,生产效率低。修配装配法分类:1)按件修配法 在装配尺寸链的组成环中预先指定一个零件作为修配件(修配环),装配时再用切削加工改变该零件的尺寸以达到装配精度要求。2)合并加工修配法 把两个或两个以上的零件装配在一起后再进行机械加工,以达到装配精度要求。3)自身加工修配法 用产品自身所具有的加工能力对修配件进行加工达到装配精度的方法。调整装配法分类:1)可动调整法 在装配时用改变调整件位置以达到装配精度的方法。2)固定调整法 在装配过程中选用合适

57、的调整件以达到装配精度的方法。调整法的优点:1)能获得很高的装配精度;2)零件可按经济精度要求确定加工公差。模具零件的固定方法:1)紧固件法 通常由定位销和螺钉将零件连接。2)压入法 适用于冲裁板厚小于等于6mm的冲裁凸模与各类模具零件。3)铆接法 主要适用于冲裁板厚小于2mm的冲裁凸模和其它轴向拔力不太大的零件。4)热套法 主要适用于固定凸模和凹模拼块以及硬质合金模块。5)焊接法 主要适用于硬质合金模。6)低熔点合金法 利用低熔点合金在冷凝时有体积膨胀的特点在模具装配时固定零件。7)粘接法间隙(壁厚)的控制方法:1)垫片法 广泛应用于中小冲裁模、拉深模、弯曲模和各种型腔等。2)镀铜法 适用于形状复杂、凸模数量多的小间隙冲裁模。3)透光法 适合于薄料冲裁模。4)涂层法 适用于小间隙冲裁模。5)腐蚀法 常用于较复杂的冲裁模。6)工艺尺寸法 主要适用于圆形凸模(易加工)。7)工艺定位器法 主要用于符合模。冲压模具的装配:1、装配原则 保证凸、凹模间隙的均匀性。2、装配步骤 选择装配基准件组件装配总体装配调整凸、凹模间隙检验、调试。冲模装配顺序选择:1、无导向装置的冲模,在模具安装在到压力机上时调整凸、凹模间隙,上、下模的装配没有严格要求,可分别进行。2、有导向装置的冲模,先安装凹模至下模板上,装

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