汽车模具制造知识讲解

汽车模具制造知识讲解目录第一节汽车模具的制造特点第二节汽车模具的制造流程第三节局部汽车模具常用材料第四节模具制造和使用中的常见问题第五节汽车模具的冲压件生产第一节汽车模具的制造特点一、制造质量要求高模具制造不仅要求加工精度高，而且还要求加工外表质量要好。一般来说，模具工作局部的制造公差都应控制在正负0.01mm以内，有的甚至要求在微米级范围内；模具加工后的外表不仅不允许有任何缺陷，而且工作局部的外表粗糙度Ra都要求小于0.4ｕm。二、形状复杂模具的工作局部一般都是二维或三维的复杂曲面，而不是一般机械加工的简单几何体。三、材料硬度高模具实际上相当于一种机械加工工具，其硬度要求较高，一般都是用淬火工具钢等材料制成，假设用传统的机械加工方法，往往感到十分困难。四、单件生产通常生产少量冲压件，一般都需要三—五副模具，模具制造一般是单件生产。每副模具的制造，都必须从设计开场，大约需要一个多月甚至几个月的时间才能完成，设计、制造周期都比较长。第二节汽车模具的制造流程一、冲压工艺分析和模具生产估算在承受模具制造的委托时，首先要根据制品零件图样或实物，先做冲压工艺分析，分析研究确定模具的套数、模具构造及主要加工方法，然后进展模具估算。1、冲压工艺分析冲压工艺是通过模具对毛坯施加外力，使之产生塑性变形或别离，从而获得一定尺寸、形状和性能的工件的加工方法。冲压工艺的应用范围十分广泛，既可以加工金属板料、棒料，也可以加工多种非金属材料。由于加工通常是在常温下进展的，故又称为冷冲压。而冲压工艺分析是通过各个方面的参数综合确定最正确的冲压工艺。冲压件工艺性的好坏，直接关系到产品的质量和本钱。工艺性良好的冲压件，所需工序过程简单，容易加工，能节省原材料，延长模具的使用寿命．同时产品质量稳定。

在—定生产批量条件下，高质量、低本钱地制造出零件，取得很好的生产效益。在考虑冲压件的工艺性时，一般应遵循以下原那么：(1)尽量简化生产工序，考虑用最少和尽量简单的冲压工序来完成整个零件的加工、提高劳动生产率。(2)保证产品质量的稳定性，减少废品率。(3)尽量简化模具构造，延长模具的使用寿命。(4)有利于提高金属材料的利用率，同时尽里减少所用材料的品种相规格。(5)有利于产品的通用性和互换性。(6)零件的设计应便于冲压操作，并有利于生产的机械化和自动化。2、模具估算局部：模具费用指材料费、外购零件费、设计费、加工费、装配调整及试模费等。必要时，还要估算各种加工方法所用的：工具及其加工费等，最后得出模具制造价格；交货期估算完成每项工作的时间，并决定交货期；模具总寿命估算模具的单次寿命以及经屡次简单修复后的总寿命(即在不发生事故的情况下，模具的自然寿命)；制品材料制品规定使用的材料性能、尺寸大小、消耗量以及材料的利用率等；所用的设备了解应用模具的设备性能、规格及其附属设备。二、模具设计在进展模具设计时，首先要尽量多收集信息，并认真地加以研究，然后再进展模具设计。假设不这样做，即使是设计出的模具功能优良，精度很高，也不能符合要求，所完成的设计并不是最正确设计。所要收集的信息有：〔1〕来自营业方面的信息最重要，包括：①产量(月产量和总产量等)；②产品单价；③模具价格和交货期；④被加工材料的性质及供给方法等；⑤将来的市场变化等；〔2〕所要加工制品的质量要求、用途以及设计修正、改变形状和公差的可能性；〔3〕生产部门的信息，包括使用模具的设备性能、规格、操作方法以及技术条件；〔4〕模具制造部门的信息，包括加工设备及技术水平等。〔5〕标准件及其他外购件的供给情况等。三、模具制图(1)装配图如果模具设计方案及其构造已经确定，就可以绘制装配图。装配图的绘制方法有三种：①主视图画成上、下模对合状态(即模具合模的状态)；俯视图只画下模。②主视图画上、下模合模状态，俯视图上、下模各画一半。③绘制上、下模合模状态的主视图后，再分别画上、下模俯视图。应用时，可根据模具构造的需要选用其中的一种。现在我们公司采用三维设计，针对车间的生产情况及需求，导出的二维图纸有轴测图和镶块图、非标件零件图。零件图零件因要根据装配图绘制，使其满足各种配合关系，并注明尺寸公差及外表粗糙度，有的还要写明技术条件。标准件不要画零件图。四、模具制造工艺编制及要求〔1〕审核模具及其零件，包括模具或零件名称、图样、图号或企业产品号、技术条件和要求等；〔2〕整个模具零件毛坯的选择和确定毛坯种类、材料、供货状态；毛坯尺寸和技术条件等；〔3〕整个模具生产过程中的工艺基准，及其选择与确定力求工艺基准与设计基准统一重合；〔4〕设计、制订模具成型件制造工艺过程：①分析成型件的构造要素及其加工工艺性；②确定成型件的加工方法和顺序；③确定加工机床与工装〔5〕设计、制订模具装配、试模工艺：①确定装配基准；②确定装配方法和顺序；③标准件检查与补充加工；④装配与试模；⑤检查与验收。〔6〕确定工序的加工余量根据加工技术要求，和影响加工余量的因素，采用查表修正法或经历估计法，确定各工序的加工余量〔7〕计算、确定工序尺寸与公差采用计算法或查表法，经历法确定模具成型件各工序的工序尺寸与公差〔上、下偏差〕〔8〕选择、确定加工机床与工装〔9〕计算、确定工序、工步切削用量〔10〕计算、确定工时定额在一定生产条件下，规定模具制造周期和完成每道工序所消耗的时间，不仅对提高工作人员积极性和生产技术水平，有很大作用，对保证按期完成用户合同中规定的交货期，更具有重要的经济、技术意义；五、零件加工〔1〕机加工按图纸、工艺、技术要求加工大型及小型零件粗加工〔2〕钳工按图纸、工艺要求划线、钻孔、拼装镶块到底板〔固定座〕上，紧固，送机加车间或数控车间〔3〕机加工或数控车间按图纸、工艺、技术要求粗〔半精〕加工零件型面、轮廓、孔位、刃口等〔4〕钳工按图纸、工艺、要求对零件修整、拆卸、划线、钻孔等〔5〕钳工按图纸、工艺、技术要求二次加工零件〔空刀、背刀等〕〔6〕数控车间按图纸、工艺、技术要求精加工零件型面、轮廓〔7〕钳工待零件的二次加工完毕后，检查零件是否还有没加工和不合格处，如零件已全部加工完并合格，即可送热处理〔8〕热处理根据工艺要求分别进展整体热处理和外表热处理〔热处理包含：淬火、退火、正火、调质、黑化处理、发蓝处理、渗碳淬火、渗氮淬火、盐浴、实效处理、外表火焰淬火等等〕。其作用是使零部件的HRC值到达模具所需要的标准。〔9〕需要二次精加工的部件，钳工将热处理合格的部件送数控车间，进展零件的二次精加工〔10〕钳工按图纸、工艺、技术要求修整型面、轮廓、刃口、安装附件等，直至符合图纸要求，完成模具的装配.〔11〕装配就是把加工好的零件组合在一起构成一副完整的模具。在这一过程中，仅仅把加工好的零件紧固，由于加工存在偏差，仅仅打入定位销等纯装配操作是极少见的。一般都是在装配调整过程中会进展一定的人工整修或机械加工。〔12〕钳工对模具进展调试、修整，直至调出合格的产品工序件。其中包括预验收、模具整改、客户的终验收〔13〕钳工对模具进展清洗、刷防锈油、刷漆、钉标牌等所有出厂前的工作和模具完善工作。六、模具调整冲压模制造完成以后，还必须在压力机上对其动态精度进展试冲压验证，通过试冲压出的工序件检查来鉴别冲压模制造质量，并发现问题消除制造缺陷，到达合格的零件，这个过程叫做冲压模的制造调整。制造调整通常是在制造单位应用其试冲压设备进展的。当模具移交给使用单位以后，在生产线上使用的压力机往往和制造单位压力机不一样，环境和条件也各有差异，所以模具移交后还必须进展试压验收，并在试冲压中再次检查发现问题，消除制造存在的缺陷，试冲压出合格的冲压产品。这个过程叫做使用调整。制造调整和使用调整是冲压模试冲压调整的两个方面，俗称冲压模调整。冲压模调整可以发现冲压件的工艺性、冲压工艺设计、冲压模设计和冲压模制造等方面的问题，可以积累大量的原始资料和丰富的实践经历。第三节局部汽车模具常用材料一、冲裁模〔1〕刃口形状简单且尺寸较小〔HRC58~62〕T10ACr12MoV〔2〕刃口形状复杂且尺寸较大〔HRC58~62〕Cr12MoV7CrSiMnMoV(50CD4)〔3〕镶块〔HRC58~62〕T10ACr12MoV7CrSiMnMoV(50CD4)—空冷钢二、弯曲模成形模(HRC58~62)T10ACr12MoV7CrSiMnMoV(50CD4)三、拉延、翻边模〔HRC50~55〕MoCr铸铁QT600HT300四、模座、非工作受力局部HT250HT300第四节模具制造和使用中的常见问题一、模具外表质量对模具使用性能的影响1、冲模凸、凹模工作外表粗糙度Ra值大，将造成凹模孔初期磨损增大，那么凸、凹模之间间隙亦将随之增大；2、导向副配合面的Ra值增大，将会破坏油膜，产生摩擦；Ra值过小，那么易产生“咬合〞，加速外表的破坏与磨损；3、影响型面的疲劳强度，如凸模在工作时受压应力与拉应力交变载荷，Ra值大将产生局部应力集中，其尖凹处易形成裂纹，造成疲劳损坏；4、影响耐腐蚀性能，Ra值过大，其波凹处易积聚腐蚀性介质，产生化学腐蚀；其波峰面易产生电化学腐蚀。二、模具爆裂的原因〔1〕模具材质不好在后续加工中容易碎裂〔2〕热处理：淬火回火工艺不当产生变形〔3〕模具研磨平面度不够，产生挠曲变形〔4〕设计工艺：模具强度不够，刀口间距太近，模具构造不合理，模板块数不够无垫板垫脚〔5〕线切割处理不当〔6〕冲床设备的选用：冲床吨位，冲裁力不够，调模下得太深〔7〕脱料不顺：生产前无退磁处理；生产中有断针断弹簧等卡料三、影响模具寿命的因素〔1〕冲压设备〔2〕模具设计〔3〕冲压工艺〔4〕模具材料〔5〕热加工工艺〔6〕加工外表质量〔7〕外表强化处理〔8〕正确使用和合理维护第五节汽车模具的冲压件生产汽车模具的冲压件加工工序，根据零件的形状、大小、精度、材料和批量不同，根本上分成两大类，即别离工序和成形工序。一、别离工序指金属板材所受应力超过材料的强度极限，使板材发生剪裂，而发生别离。别离工序主要包括：①落料。利用冲模沿封闭轮廓曲线冲切，使零件与坯料别离，冲下局部是零件。②冲孔。利用冲模沿封闭轮廓曲线冲切，使零件与坯料别离，冲下局部是弃料，留下局部是零件。③剪切。利用剪刀或冲模沿不封闭轮廓曲线剪下零件；或将工件材料局部切开，但不别离成两局部。④切边。将成形零件的边缘修切整齐或切成一定形状。二、成形工序指金属板材所受应力超过材料的屈服极限，使板材发生塑性变形并转化成所需形状的零件。成形工序主要包括：①弯曲。在外力作用下，利用模具使坯料产生弯曲变形，到达要求的形状。②拉深。把平板坯料成形为各种空心的零件，包括不变薄拉伸和变薄拉伸。③翻边。把孔或板料的边缘翻出凸缘，以提高强度或供连接使用。④胀形。利用压力将直径较小的空心零件、管材、板材，由内向外膨胀成直径较大的曲母线零件。⑤扩口及缩口。在空心毛坯或管状毛坯的某个部位上使其径向尺寸扩大或减小的成形方法。⑥校形。是一种辅助成形工序，用以消除钣金零件经过各种成形加工后几何形状尺寸上出现的缺陷，或经热处理后由于应力不均而产生的翘曲，使零件的形状尺寸精度到达设计要求。三、调整调整是钳调工序最重要的环节，调整是使模具能加工出一个合格的零件，能增强模具的使用性能、使用寿命以及提供某种准确参数进展调试的工序，调整和装配往往是同时进展的。在调整前，应首先掌握模具的类型、构造及零件的形状及相对参考基准。调整分为静态调整和动态调整。静态调整主要包括研合率、外表粗造度的调整。动态调整包括各种导柱、导套、导板间隙调整；导板、斜契〔吊契〕与安装面和靠山面的研合率调整；修边模型腔与压料圈的间隙调整，镶块之间的间隙调整；所有模具运动行程的调整；压机模具外表质量对产品的影响：A、研合率的影响拉延模、整形模研合率不良会产生零件厚度不均匀、拉裂或拉皱或零件尺寸不准确的缺陷；修边模、整形模、冲孔模等会产生零件错位、拉伤、拉裂的缺陷。B、粗造度的影响容易造成零件外表刮伤；特别对于拉延模，如果外表粗造