模具制造工艺的编制

2.1基本概念

2.2编制工艺过程的依据

2.3零件图的工艺分析2.4毛坯选择

2.5定位基准的选择

2.6工艺路线的拟订2.7加工余量的确定

2.8工序尺寸及其公差的确定

2.9模具制造的基本要求与特点

2.10装配、试模与调整、维修第2章模具制造工艺过程的编制返回目录第2章模具制造工艺过程的编制2.1基本概念模具的生产过程，是指将用户提供的产品信息和制件的技术信息通过结构分析、工艺性分析，设计成模具；并基于此，将原材料经过加工、装配，转变为具有使用性能的成型工具的全过程。整个生产过程可用下述框图表示。2.1.1模具制造的生产过程返回具体地说，模具生产过程分以下六个阶段。(1)模具方案确定分析产品零件结构、尺寸精度、表面质量要求以及成型工艺。(2)模具结构设计进行成型件造型、结构设计；系统结构(包括定位、导向、卸料以及相关参数设定等)设计，即总成设计。(3)生产准备成型件材料、模块等坯料加工；标准零、部件配购；根据造型设计，编制NC、CNC加工代码组成的加工程序；以及刀具、工装等。返回(4)模具成型零件加工根据加工工艺规程，采用NC、CNC加工程序进行成型加工、孔系加工；或采用电火花、成型磨削等传统工艺进行加工，以及相应的热处理工艺。(5)装配与试模根据模具设计要求，检查标准零、部件和成型零件的尺寸精度、位置精度，以及表面粗糙度等要求；按装配工艺规程进行装配、试模。(6)验收与试用根据各类模具的验收技术条件标准和合同规定，对模具试冲制件(冲件、塑件等)和模具性能、工作参数等进行检查、试用，合格后则验收。由上述生产过程可知，模具的标准零、部件，通用标准零件(如螺钉、销钉)，以及冷却、加温系统中的标准、通用元件，都是在其他工厂生产的，模具厂只是依据模具设计要求，按一定顺序，将其与本厂加工完成的成型件等装配成模具厂的产品，此生产过程之总和，也可定义为模具生产过程。返回由此定义可知，对使用量最大的中、小模具而言，在其构成中，标准零、部件占有很大比例。可见，若使模具生产过程现代化，则必先致力于模具标准化，建立完善的模具标准件的生产、供应体系，这也是模具工业现代化建设的基础。现代工业产品的生产过程也是企业的人力、物力、财力、信息的转化过程。任何一个产品的形成，都是许多企业共同劳动的成果。在今天，随着生产组织的专业化和产品的标准化程度的提高，各个企业间互相协作和共同依存的关系比以往都显得突出和重要。同样，在一个企业内部也是如此，某一车间生产的“成品”往往是其他车间组织生产的“原材料”。返回在非模具专业生产企业中(产品专业厂)，模具作为其工艺装备的一部分，在基本产品生产系统中，模具属于辅助生产过程，是保证基本产品生产不可缺少的组成部分。在模具专业生产企业中，模具作为企业的基本产品，模具的生产过程始终贯穿于企业的全部生产过程之中。模具的种类很多，按照GB7635—87规定，包括冲压模、塑料模、锻造模、铸造模、粉末冶金模、橡胶模、无机材料成型模(玻璃成型模、陶瓷成型模等)、拉丝模等。每种模具结构、要求和用途不同，都有特定的生产过程。但是同属模具类的生产过程具有共性的特点。因此模具的生产过程又可以划分为五个主要阶段，即：技术准备，备料，零、组件加工，装配和试用鉴定五个阶段。它们的关系和内容如图2.1所示。返回返回在上述生产过程中，生产技术准备阶段是整个生产的基础，对于模具的质量、成本、进度和管理都有重大的影响。生产技术准备阶段工作包括模具图样的设计；工艺技术文件的编制；材料定额和加工工时定额的制定；模具成本的估算等。在模具加工过程中，毛坯、零件和组件的质量保证和检验是必不可少的环节，在模具生产中通过“三检制”的实施保证合格制件在生产线上流转。在模具加工过程中，相关工序和车间之间的转接是生产连续进行所必要的，在转接中间和加工不均衡所造成的等待和停歇是模具生产中的突出问题，作为模具生产组织者应该将这部分时间降低到最小程度，同时在确定生产周期上要充分的考虑。返回2.1.2模具制造工艺过程模具制造工艺过程可定义为：直接改变生产对象的形状、尺寸、相互位置及性能，将其转变为成品或半成品的过程。它是模具生产过程的主要部分，即从生产准备到验收、试模合格之前，属于制造工艺过程。模具制造工艺过程是模具设计过程的延续，是使设计图样转变为具有使用功能、使用价值的模具实体的制造过程。因此，根据设计要求，正确、合理地确定其工艺内容、工艺性质和方法，尤其是正确地制定成型件型面加工的工艺组合，对优化模具制造工艺过程，提高工艺过程技术先进性和经济性，并能高精度、高效率地完成任务，达到模具设计的要求具有非常重要的作用。返回2.1.3工艺过程的组成模具零件基本上都是机械零件，只是模具成型件的型面较为复杂，常具有二维、三维型面构成，常需采用成型加工工艺。但从总体来说，基本上属于机械加工。这些零件加工工艺过程的组成有以下内容。(1)工序一个或一组工人在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程称为工序。工序是构成工艺过程的基本单位，判断加工内容是否属于同一个工序，关键在于是否连续加工同一零件。例如在“加工中心”机床上加工模具零件的复杂型腔，只要不去加工另一个零件，则所有的加工内容都属于同一工序。(2)安装工件(或装配单元)经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。一个工序中可以只有一次安装，也可以有多次安装。(3)工位为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件(或装配单元)与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。返回(4)工步步在在加加工表表面和和加工工工具具不变变的情情况下下，所所连续续完成成的那那一部部分工工序称称为工工步。。加工工表面面与加加工工工具只只要改改变一一个，，就应应算作作另一一工步步，如如对同同一个个孔进进行钻钻孔、、扩孔孔、铰铰孔，，应作作为三三个工工步。。在工工艺卡卡片中中，按按工序序写出出各加加工工工步，，就规规定了了一个个工序序的具具体操操作方方法及及次序序。(5)工作作行程程切切削削工具具在加加工表表面上上切削削，每每切去去一层层材料料称为为一个个工作作行程程，一一个工工步里里可以以有一一个工工作行行程，，也可可以有有多个个工作作行程程。如如外圆圆的余余量较较多，，在粗粗车工工步中中可以以有多多次工工作行行程。。(6)工序序的集集中与与分散散①某一一个工工序中中的加加工内内容很很少，，称为为工序序分散散。最最简单单的工工序仅仅有一一次安安装，，一个个工位位，一一个工工步及及很少少的工工作行行程。。返回②若一一个工工序的的加工工内容容很多多，有有较多多的工工步及及工作作行程程，有有时甚甚至需需要多多次安安装，，这种种情况况称为为工序序集中中。零零件如如采用用工序序集中中进行行加工工，则则整个个加工工过程程中所所需的的机床床数量量少，，便于于生产产管理理，但但需要要技术术水平平较高高的操操作工工人。。一般般情况况下，，还需需多次次定位位，以以达到到零件件的加加工要要求，，因而而生产产效率率较低低。模模具零零件的的加工工多采采用这这种方方式。。③在数数控机机床上上(例例如““加工工中心心”机机床)，可可在一一次装装夹条条件下下，将将成型型零件件不同同型面面的加加工工工序，，及它它们的的粗、、中、、精加加工工工作，，采用用数字字顺序序控制制，按按程序序顺次次完成成，而而且同同一程程序可可使其其完全全再现现。这这样仅仅需一一次安安装，，既保保证精精度，，又避避免多多次装装卸工工件所所耗费费的时时间。。如果果在普普通机机床上上加工工该零零件，，则往往往几几个相相互有有位置置精度度要求求的表表面，，只能能分别别安排排在不不同工工序或或不同同的安安装中中进行行加工工，就就会存存在装装夹误误差，，不易易达到到加工工要求求。返回2.2编编制制工艺艺过程程的依依据2.2.1工工艺艺过程程的作作用与与内容容工艺过过程是是记述述将毛毛坯加加工成成为零零件的的过程程的一一种工工艺文文件，，它简简要地地规定定了零零件的的加工工顺序序、选选用机机床、、工具具、工工序的的技术术要求求及必必要的的操作作方法法。因因此，，工艺艺过程程具有有指导导生产产和组组织工工艺准准备的的作用用，是是生产产中必必不可可少的的技术术文件件。工艺过过程的的形式式很多多，因因各厂厂的生生产条条件、、组织织形式式和模模具的的加工工批量量有所所不同同。模模具的的工艺艺过程程可分分为零零件机机械加加工工工艺、、专业业工艺艺、组组装工工艺等等，但但主要要以零零件机机械加加工工工艺为为主，，其他他工艺艺则按按需要要而定定，又又因为为模具具常为为单件件小批批量生生产，，所以以零件件加工工常用用工艺艺过程程卡来来指导导。返回2.2.2编制制工艺过程程的原则与与依据编制工艺过过程的原则则是，在一一定的条件件下，以最最简便的方方法、最快快的速度、、最少的劳劳动量和最最少的费用用，可靠地地加工出符符合图纸各各项要求的的零件。为为此，必须须处理好质质量与数量量、好与省省、人力与与设备、需需要与可能能之间的辩辩证关系，，在保证加加工质量的的前提下，，选择经济济合理的加加工方案。。编制工艺过过程时，工工艺人员应应根据必要要的技术资资料，生产产计划(周周期、进度度、数量)，本厂的的生产条件件(设备、、工人技术术水平、生生产场地、、起重运输输等)，结结合需要的的可能性，，因地制宜宜地全面考考虑。编制制工艺规程程的依据见见表2.1。返回返回2.2.3模具具工艺工作作在模模具具生生产产过过程程中中，，直直接接改改变变制制件件的的形形状状、、尺尺寸寸、、相相互互位位置置、、性性能能的的生生产产过过程程称称为为工工艺艺过过程程。。工工艺艺技技术术人人员员应应该该根根据据模模具具的的特特点点和和要要求求、、模模具具生生产产具具体体条条件件和和工工艺艺规规律律等等编编制制工工艺艺技技术术文文件件，，用用于于指指导导生生产产。。1.模模具具工工艺艺工工作作的的主主要要内内容容(1)编编制制工工艺艺文文件件模模具具工工艺艺文文件件主主要要包包括括模模具具零零件件加加工工工工艺艺规规程程、、模模具具装装配配工工艺艺要要点点或或工工艺艺规规程程、、原原材材料料清清单单、、外外购购件件清清单单和和外外协协件件清清单单等等。。模模具具工工艺艺技技术术人人员员应应在在充充分分理理解解模模具具结结构构、、工工作作原原理理和和要要求求的的前前提提下下，，结结合合本本企企业业冷冷、、热热加加工工设设备备条条件件，，本本企企业业生生产产和和技技术术状状态态等等条条件件编编制制模模具具零零件件加加工工和和模模具具装装配配等等工工艺艺文文件件。。(2)二二类类工工具具的的设设计计和和工工艺艺编编制制二二类类工工具具(二二级级工工具具)是是指指加加工工模模具具零零件件和和模模具具装装配配中中所所用用的的各各种种专专用用工工具具。。这这些些专专用用的的二二类类工工具具，，一一般般都都由由模模具具工工艺艺技技术术人人员员负负责责设设计计和和工工艺艺编编制制(特特殊殊的的部部分分由由专专门门技技术术返回回人员员完完成成)。。二二类类工工具具的的质质量量和和效效率率对对模模具具质质量量和和生生产产进进度度起起着着重重要要的的作作用用。。在在客客观观条条件件允允许许下下可可以以利利用用通通用用工工具具改改制制，，注注意意应应该该将将二二类类工工具具的的数数量量和和成成本本降降低低到到客客观观允允许许的的最最小小程程度度。。经常常设设计计的的二二类类工工具具有有：：非非标标准准的的铰铰刀刀和和铣铣刀刀、、各各型型面面检检验验样样板板、、非非标标准准量量规规、、仿仿形形加加工工用用靠靠模模、、电电火火花花成成型型加加工工电电极极、、型型面面检检验验放放大大图图样样等等。。(3)处处理理加加工工现现场场技技术术问问题题处处理理模模具具零零件件加加工工和和装装配配过过程程中中出出现现的的技技术术、、质质量量和和生生产产管管理理问问题题是是模模具具工工艺艺技技术术人人员员的的经经常常性性工工作作之之一一。。如如解解释释工工艺艺文文件件和和进进行行技技术术指指导导、、调调整整加加工工方方案案和和方方法法、、办办理理尺尺寸寸超超差差和和代代料料等等。。在在处处理理加加工工现现场场技技术术问问题题时时，，既既要要保保证证质质量量又又要要保保证证生生产产进进度度。。(4)试试模模和和鉴鉴定定工工作作模模具具在在装装配配之之后后的的试试模模是是模模具具生生产产的的主主要要环环节节，，模模具具设设计计人人员员、、工工艺艺人人员员和和其其他他人人员员通通过过试试模模中中出出现现的的问问题题，，提提出出解解决决问问题题的的对对策策，，并并对对模模具具的的最最终终技技术术质质量量状状态态作作出出正正确确的的结结论论。。返回回2.模模具具工工艺艺文文件件的的编编制制模具具零零件件加加工工工工艺艺规规程程的的常常用用格格式式如如表表2.2所所示示。。模模具具装装配配工工艺艺规规程程的的编编制制，，对对于于一一般般模模具具只只编编制制装装配配要要点点、、重重要要技技术术要要求求的的保保证证措措施施以以及及在在装装配配过过程程中中需需要要机机械械加加工工和和其其他他加加工工配配合合的的要要求求，，而而模模具具的的具具体体装装配配程程序序多多由由模模具具装装配配钳钳工工自自行行掌掌握握。。只只有有对对于于大大型型复复杂杂模模具具才才编编制制较较详详细细的的装装配配工工艺艺规规程程。。返回回返回回一般般模模具具加加工工工工艺艺规规程程编编制制的的程程序序包包括括以以下下四四个个环环节节，，其其中中有有些些工工作作可可以以交交叉叉进进行行。。(1)模模具具工工艺艺性性分分析析应应该该在在充充分分理理解解模模具具结结构构、、用用途途、、工工作作原原理理和和技技术术要要求求的的前前提提下下，，分分析析各各种种零零件件在在模模具具中中的的作作用用和和技技术术要要求求，，分分析析模模具具材材料料、、零零件件形形状状、、尺尺寸寸和和精精度度要要求求是是否否合合理理，，找找出出加加工工的的技技术术难难点点，，提提出出合合理理的的加加工工方方案案和和技技术术保保证证措措施施。。(2)确确定定毛毛坯坯形形式式根根据据零零件件的的材材料料类类别别、、零零件件的的作作用用和和要要求求等等确确定定哪哪些些零零件件分分属属于于自自制制件件、、外外购购件件和和外外协协件件，，分分别别填填写写外外购购件件清清单单和和外外协协件件清清单单。。对对于于自自制制件件应应确确定定毛毛坯坯形形式式，，如如型型材材、、铸铸件件、、锻锻件件、、焊焊件件和和半半成成品品件件等等，，并并填填写写毛毛坯坯备备料料清清单单。。(3)二类类工具具的设设计和和工艺艺编制制专专用用二类类工具具的设设计原原则应应该符符合模模具生生产的的特点点。(4)填写写工艺艺规程程的内内容填填写时时要尽尽量采采用工工厂常常用语语，对对于关关键工工序的的技术术要求求和保保证措措施、、检验验方法法要作作必要要的说说明。。返回2.2.4模模具具制造造工艺艺路线线1.分分析估估算模具制造造的基基本工工艺路路线如如图2.2所示示。首首先，，根据据制品品零件件图样样或实实物进进行估估算，，然后后进行行模具具设计计、零零件加加工、、装配配、调调整、、试模模，直直到生生产出出符合合要求求的制制品。。在接受受模具具制造造的委委托时时，首首先要要根据据制品品零件件图样样或实实物，，分析析研究究将用用模具具的套套数、、模具具结构构及主主要加加工方方法，，然后后进行行模具具价格格估算算，估估算的的内容容包括括：(1)模具具费用用指指材材料费费、外外购零零件费费、设设计费费、加加工费费、装装配调调整及及试模模费、、不可可预见见费等等。必必要时时，还还要估估算各各种加加工方方法所所用的的工具具及其其加工工费等等，最最后得得出模模具制制造价价格。。(2)交货货期估估算完完成每每项工工作的的时间间，并并决定定交货货期。。(3)模具具总寿寿命估估算模模具的的单次次寿命命以及及经多多次简简单修修复后后的总总寿命命(即即在不不发生生事故故的情情况下下，模模具的的自然然寿命命)。。返回(4)制品品材料料制制品品规定定使用用的材材料性性能、、尺寸寸大小小、消消耗量量以及及材料料的利利用率率等。。返回(5)使用用的设设备了了解设设备的的性能能、规规格及及其附附属设设备。。在进行行模具具价格格估算算时，，只注注意模模具价价格及及交货货期是是不够够的。。一个个优秀秀的模模具技技术人人员，，应该该对模模具制制造和和试模模过程程中可可能出出现的的问题题以及及制成成后的的使用用情况况有充充分的的了解解和估估计，，同时时还要要考虑虑到不不可预预见的的情况况。2.模模具动动、静静态精精度，，刚度度、生生产周周期、、成本本及寿寿命(1)模具具动、、静态态精度度机械产产品的的精度度包括括：尺尺寸精精度、、形状状精度度和相相互位位置精精度。。机械械产品品在工工作状状态和和非工工作状状态的的精度度，又又分别别称为为动态态精度度和静静态精精度。。模具的的精度度主要要体现现在模模具工工作零零件的的精度度和相相关部部位的的配合合精度度。模模具工工作部部位的的精度度高于于产品品制件件的精精度，，例如如冲裁裁模刃刃口尺尺寸的的精度度要高高于产产品制制件的的精度度，冲冲裁凸凸模和和凹模模间冲冲裁间间隙的的数值值大小小和均均匀一一致性性也是是主要要精度度参数数之一一。平平时测测量出出的精精度都都是在在非工工作状状态下下进行行的，，如冲冲裁间间隙，，即静静态精精度。。而在在工作作状态态时，，受到到工作作条件件的影影响，，其静静态精精度数数值都都发生生了变变化，，这返回时称为为动态态精度度，这这种动动态冲冲裁间间隙才才是真真正有有实际际意义义的。。一般般模具具的精精度也也应与与产品品制件件的精精度相相协调调，同同时也也受模模具加加工技技术手手段的的制约约。今今后随随模具具加工工技术术手段段的提提高，，模具具精度度会有有大的的提高高，模模具工工作零零件的的互换换性生生产将将成为为现实实。影响模模具精精度的的主要要因素素有以以下几几个方方面。。①产品品制件件精度度产产品制制件的的精度度越高高，模模具工工作零零件的的精度度就越越高。。模具具精度度的高高低不不仅对对产品品制件件的精精度有有直接接影响响，而而且对对模具具的生生产周周期、、生产产成本本都有有很大大的影影响。。②模具具加工工技术术手段段的水水平模模具具加工工设备备的加加工精精度和和自动动化程程度，，是保保证模模具精精度的的基本本条件件。今今后模模具精精度更更大地地依赖赖模具具加工工技术术手段段的高高低。。③模具具装配配钳工工的技技术水水平模模具具的最最终精精度很很大程程度依依赖于于装配配调试试，模模具光光整表表面的的表面面粗糙糙度数数值主主要依依赖模模具钳钳工来来完成成，因因此模模具钳钳工技技术水水平是是影响响模具具精度度的重重要因因素。。④模具具制造造的生生产方方式和和管理理水平平模模具工工作刃刃口尺尺寸在在模具具返回设计和和生产产时，，是采采用““配作作法””还是是“分分别制制造法法”，，是影影响模模具装装配精精度的的重要要因素素。对对于高高精度度模具具只有有采用用“配配作法法”才才能满满足高高精度度的要要求。(2)模具具刚度度对于高高速冲冲压模模、大大型件件冲压压成型型模、、精密密塑料料模和和大型型塑料料模，，不仅仅要求求具有有高精精度，，还应应有良良好的的刚度度。这这类模模具工工作负负荷较较大，，当出出现较较大的的弹性性变形形时，，不仅仅要影影响模模具的的动态态精度度，而而且关关系到到模具具能否否继续续正常常工作作。因因此在在模具具设计计中，，在满满足强强度要要求时时，模模具刚刚度也也应得得到保保证，，同时时在制制造时时也要要避免免由于于加工工不当当造成成的附附加变变形。。(3)模具具的生生产周周期模具的的生产产周期期是指指从接接受模模具订订货任任务开开始到到模具具试模模鉴定定后交交付合合格模模具所所用的的时间间。当当前，，模具具使用用单位位要求求模具具的生生产周周期越越来越越短，，以满满足市市场竞竞争和和更新新换代代的需需要。。因此此，模模具生生产周周期的的长短短是衡衡量一一个模模具企企业生生产能能力和和技术术水平平的综综合标标志之之一，，也关关系到到一个个模具具企业业诩ちち业氖氖谐【【赫心芊芊裼辛辛⒆阒阒亍亍同时时模具具的返回生产周周期长长短也也是衡衡量一一个国国家模模具技技术管管理水水平高高低的的标志志。影响模模具生生产周周期的的主要要因素素有：：①模具具技术术和生生产的的标准准化程程度模模具具标准准化程程度是是一个个国家家模具具技术术和生生产发发展到到一定定水平平的产产物。。目前前，我我国模模具技技术的的标准准化已已有良良好的的基础础，有有模具具基础础技术术标准准、各各种模模具设设计标标准、、模具具工艺艺标准准、模模具毛毛坯和和半成成品件件标准准以及及模具具检验验和验验收标标准等等。由由于我我国企企业的的小而而全和和大而而全状状况，，使得得模具具标准准件的的商品品化程程度还还不高高，这这是影影响模模具生生产周周期的的重要要因素素。②模具具企业业的专专门化化程度度现现代工工业发发展的的趋势势是企企业分分工越越来越越细，，企业业产品品的专专门化化程度度越高高，越越能提提高产产品质质量和和经济济效益益，并并有利利于缩缩短产产品生生产周周期。。目前前，我我国模模具企企业的的专门门化程程度还还较低低。只只有各各模具具企业业生产产自己己最擅擅长的的模具具类型型，有有明确确和固固定的的服务务范围围，同同时各各模具具企业业互相相配合合搞协协作化化生产产，才才能缩缩短模模具生生产周周期。。返回③模具具生产产技术术手段段的现现代化化模模具设设计、、生产产、检检测手手段的的现代代化也也是影影响模模具生生产周周期的的因素素之一一。只只有大大力推推广和和普及及模具具CAD/CAM技技术；；粗加加工向向高效效率发发展，，毛坯坯下料料采用用高速速锯床床、阳阳极切切割和和砂轮轮切割割等高高效设设备，，粗加加工采采用高高速铣铣床、、强力力高速速磨床床；精精密加加工采采用高高精度度的数数控机机床，，如数数控仿仿形铣铣床、、数控控光学学曲线线磨床床、高高精度度数控控电火火花线线切割割机床床、数数控连连续轨轨迹坐坐标磨磨床等等；并并且推推广先先进快快速制制模技技术；；才能能使模模具生生产技技术手手段提提高到到一个个新水水平。。④模具生产产的经营和和管理水平平从从管理上要要效率，研研究模具企企业生产的的规律和特特点，采用用现代化的的管理手段段和制度管管理企业，，也是影响响模具生产产周期的重重要因素。。(4)模具具生产成本本模具生产成成本是指企企业为生产产和销售模模具所支付付费用的总总和。模具具生产成本本包括原材材料费、外外购件费、、外协件费费、设备折折旧费、经经营开支等等等。从性性质上分为为生产成本本、非生产产成本和生生产外成本本，我们讲讲的模具生生产成本是是指与模具具生产过程程有直接关关系的生产产成本。返回影响模具生生产成本的的主要因素素有：①模具结构构的复杂程程度和模具具功能的高高低现现代科学学技术的发发展使得模模具向高精精度和多功功能，自动动化方向发发展，相应应地使模具具生产成本本提高。②模具精度度的高低模模具具的精度和和刚度越高高，模具生生产成本也也越高。模模具精度和和刚度应该该与客观需需要的产品品制件的要要求、生产产批量的要要求相适应应。③模具材料料的选择模模具具费用中，，材料费在在模具生产产成本中约约占15%~20％％，特别是是因模具工工作零件材材料类别的的不同，相相差较大。。所以应该该正确地选选择模具材材料，使模模具工作零零件的材料料类别首先先应该和要要求的模具具寿命相协协调，同时时应采取各各种措施充充分发挥材材料的效能能。④模具加工工设备模模具加工工设备向高高效、高精精度、高自自动化、多多功能的方方向发展，，这使模具具成本相应应提高。但但是，这些些是维持和和发展模具具生产所必必需的，应应该充分发发挥这些设设备的效能能，提高设设备的使用用效率。返回⑤模具的标标准化程度度和企业生生产的专门门化程度，，这些都是是制约模具具成本和生生产周期的的重要因素素，应通过过模具工业业体系的改改革有计划划、有步骤骤地解决。。(5)模具具寿命模具寿命是是指模具在在保证产品品零件质量量的前提下下，所能加加工的制件件的总数量量，它包括括工作面的的多次修磨磨和易损件件更换后的的寿命。模具寿命＝＝工作面的的一次寿命命×修磨次次数×易损损件的更换换次数。一般在模具具设计阶段段就应明确确该模具所所适用的生生产批量、、类型或者者模具生产产制件的总总次数，即即模具的设设计寿命。。不同类型型的模具正正常损坏的的形式也不不一样，但但总的来说说工作表面面损坏的形形式有摩擦擦损坏、塑塑性变形、、开裂、疲疲劳损坏、、啃伤等。。影响模具寿寿命的主要要因素有：：①模具结构构合理理的模具结结构有助于于提高模具具的承载能能力，减轻轻模具承受受的热和机机械负荷水水平。例如如，模具可可靠的导向向机构，对对于避免凸凸模和凹模模间的互相相啃伤是有有帮助的。。又如，承承受高强度度负荷的冷冷镦和冷挤挤压模具，，对应力集集中十分敏敏感，当承承力件截面面尺寸返回尺寸变化时时，最容易易由于应力力集中而开开裂。因此此，截面尺尺寸变化处处理是否合合理，对模模具寿命影影响较大。。② 模具材材料应应根据产品品零件生产产批量的大大小，选择择模具材料料。生产的的批量越大大，对模具具的寿命要要求也越高高，应选择择承载能力力强，服役役寿命长的的高性能模模具材料。。另外应注注意模具材材料的冶金金质量可能能造成的工工艺缺陷及及对工作时时承载能力力的影响，，应采取必必要的措施施来弥补冶冶金质量的的不足，以以提高模具具寿命③ 模具加加工质量模模具零零件在机械械加工，电电火花加工工，以及锻锻造、预处处理、淬火火硬化和在在表面处理理时的缺陷陷都会对模模具的耐磨磨性、抗咬咬合能力、、抗断裂能能力产生显显著的影响响。例如，，模具表面面粗糙度、、残存的刀刀痕、电火火花加工的的显微裂纹纹、热处理理时的表层层增碳和脱脱碳等缺陷陷都会对模模具的承载载能力和寿寿命带来影影响。④ 模具工工作状态模模具工工作时，所所用设备的的精度与刚刚度，润滑滑条件，被被加工材料料的预处理理状态，模模具的预热热和冷却条条件等都对对模具寿命命产生影响响。例如薄薄料的精密密冲裁对压压力机的精精度、刚度度尤为敏感感，必须选选择高精度度、高刚度度的压力机机，才能获获得良好的的效果。返回⑤ 产品零零件状况被被加工工零件材料料的表面质质量状态、、材料硬度度、伸长率率等力学性性能和被加加工零件的的尺寸精度度都与模具具寿命有直直接的关系系。模具的技术术经济指标标有：精度度和刚度、、生产周期期、模具生生产成本以以及模具寿寿命。它们们之间是互互相影响和和制约的，，而且影响响因素也是是多方面的的。在实际际生产过程程中要根据据产品零件件和客观需需要综合平平衡，抓住住主要矛盾盾，求得最最佳的经济济效益，满满足生产的的需要。返回2.3零零件图的的工艺分析析模具产品的的生产，设设计图纸就就相当于工工作指令，，同时也是是设计工艺艺过程的基基本原始资资料。工艺艺人员在拟拟定工艺方方案的时候候，首先要要认真领会会该产品的的功用和各各零件的结结构特点，，分析它的的工艺性，，基准情况况以及应该该采用什么么样的加工工方法。然然后了解各各项技术要要求，分析析关键所在在，建立起起如何保证证加工质量量的概念。。必须在认真真分析产品品图纸，尤尤其是各个个零件图的的基础上，，才能考虑虑工序安排排及其他各各项内容。。返回2.3.1零件件的结构分分析1.零件的的几何形状状分析机械零件都都是根据使使用需要而而设计的，，所以各个个零件的形形状、尺寸寸相差很大大。但如果果从形体上上分析，都都是由单一一的表面所所组成，这这些表面大大致可分为为：(1)基基本表面属属于一一般常见的的简单几何何形状，如如平面、圆圆柱面、圆圆球面以及及由这些表表面所派生生的圆锥、、圆台、棱棱柱、棱台台等。(2)特特形表面都都属较较为复杂的的曲线、曲曲面所组成成，如螺旋旋面、椭圆圆或椭球面面、抛物面面、双曲面面及渐开线线或摆线齿齿轮表面等等。简单的零件件可由一种种表面构成成。复杂的的零件，可可能由好几几种表面所所构成。需需进一步分分析各组成成表面的连连接形式，，在头脑里里构成一个个立体形象象，而后才才可以较为为正确地选选择加工方方法，研究究怎样入手手加工。返回2.产品精精度分析在零件图上上，零件的的尺寸精度度按图纸所所注尺寸公公差决定，，形状、位位置精度则则按公差框框格标注，，表面粗糙糙度由符号号Ra表示。在在装配图上上，位置精精度则按公公差框格标标注。有些些特殊要求求，如零件件上的镀层层、装配中中运动件的的运动精度度和平衡性性等则由另另注技术要要求表示。。零件的精度度、粗糙度度要求和零零件的几何何形状，决决定了它应应采取什么么样的加工工方法。一一般，精度度要求和粗粗糙度要求求是相适应应的，精度度、粗糙度度要求高的的，需要采采取精密的的加工方法法，同时需需要预加工工，整个工工艺过程的的工序数较较多。例如如，轴类零零件外圆加加工都是车车削，如果果直径要求求在八级精精度以上，，表面粗糙糙度的轮廓廓平均算术术偏差Ra≤2.5μm，需需要经过车车削后再磨磨外圆。如如果长度大大于直径的的五倍，则则需多次车车削加工而而后磨削。。精度超过过六级，表表面粗糙度度要求的轮轮廓平均算算术偏差Ra<0.16μm，，磨削之后后还需超精精加工。一个零件由由许多表面面构成。其其中起主要要作用的表表面，如轴轴类零返回件的轴颈、、壳体类零零件的底面面和轴承孔孔，其精度度和粗糙度度要求比同同零件上其其他表面高高，这类表表面称为““主要表面面”，采用用哪些工艺艺措施来保保证主要表表面的精度度，是设计计工艺过程程的关键。。产品装配时时的装配精精度主要由由零件制造造精度来保保证，但有有一些配合合精度要求求特别高的的，可按零零件实际精精度选配；；位置精度度特别高的的，可在装装配后配作作。因此，，图纸上的的精度要求求也决定了了产品的装装配工艺。。3.各零件件所用原材材料原材料对工工艺设计的的影响主要要有两个方方面。一是是毛坯方案案，如铸铁铁应该选择择铸造毛坯坯，锻件应应该选择锻锻造毛坯；；二是精加加工方案，，如钢材精精加工用磨磨削，有色色金属用车车削、铣削削。4.其他技技术要求(1)热热处理、表表面处理及及其他防腐腐处理。(2)特特殊检验方方法，如磁磁力探伤、、X光检查查、荧光检检验等。(3)其其他要求，，如动平衡衡、退磁处处理等。这些技术要要求，一般般每一项单单独列一个个工序。返回2.3.2机械械产品的结结构工艺性性机械产品，，除了满足足使用性能能之外，还还应该便于于加工制造造，能够采采用高效率率、低成本本的加工方方法，必须须避免因设设计不合理理而造成的的加工困难难。在同样样生产条件件下，采用用较经济的的方法保质质保量地把把产品加工工出来，即即是产品的的“结构工工艺性好””。一个产品，，结构工艺艺性好，就就有利于优优质高产。。但是，结结构工艺性性的优劣，，除与各个个零件本身身特点有关关之外，还还应考虑整整机的装配配工艺性和和生产类型型。生产类类型不同，，对结构工工艺性的判判断就不完完全一样。。设计人员员在设计机机械产品时时，应该充充分考虑其其结构工艺艺性，工艺艺人员应该该严格审查查图纸的结结构工艺性性。衡量产品结结构工艺性性，一般包包括下列各各项。返回1.原材料料机械零件所所采用的原原材料，除除满足强度度要求外，，还应考虑虑：(1)便便于采购，，不随意使使用贵重、、稀缺材料料；(2)便便于加工，，不随意使使用在原始始状态下具具有过高硬硬度、过高高韧性的材材料。2.各表面面形状、结结构应便于于加工表2.3列列出了几种种零件的结结构并对零零件结构的的工艺性进进行对比。。返回返回返回2.4毛毛坯选选择工艺技术人人员在编制制工艺规程程时，必须须考虑毛坯坯方案，正正确选择毛毛坯，对降降低生产成成本作用较较大。2.4.1毛坯坯的分类和和选择原则则用以制造模模具零件毛毛坯的有型型材、型材材焊接件、、铸件、锻锻件四类。。铸造毛坯坯又分为砂砂型铸造、、金属模铸铸造、压力力铸造、精精密铸造。。锻造毛坯坯又分为自自由锻、普普通模锻、、精密模锻锻等。究竟竟选用哪一一种毛坯合合适，应根根据所用材材料、零件件结构、复复杂程度、、生产类型型和本厂的的生产条件件几个方面面来决ā１１2.4供供选择时参参考。此外，异型型钢材、粉粉末冶金、、工程塑料料都在迅速速推广，它它们可以制制造小余量量、无余量量毛坯。有有些精密铸铸造件，只只需精加工工即可成为为成品，有有些根本不不需要机械械加工，即即可直接装装配在产品品中使用。。返回返回2.4.2毛坯坯的结构工工艺性设计工艺过过程时，根根据被加工工零件情况况，需要设设计毛坯图图，在设计计毛坯图时时应注意两两方面问题题。1.毛坯的的形状和尺尺寸工艺人员在在分析产品品图纸后，，应该对所所负责设计计的工艺过过程的那部部分零件决决定毛坯方方案，而后后在编制工工艺过程的的同时，逐逐步决定毛毛坯尺寸和和形状，画画出毛坯图图。先根据所采采用的毛坯坯方案，估估计各表面面的工序数数，由各工工序的加工工余量决定定毛坯的尺尺寸，即在在原零件尺尺寸基础上上加上各表表面在各工工序所有的的加工余量量的总和(总加工余余量)，构构成毛坯的的初步形状状，而后根根据毛坯制制造和零件件机械加工工所要求的的结构工艺艺性修改其其形状，绘绘制毛坯图图。返回2.毛坯的的结构工艺艺性为了有利于于毛坯成型型、有利于于机械加工工，在设计计毛坯时应应充分注意意其结构工工艺性。(1)铸铸件的结构构工艺性分型面———一般取在在制件中间间部位截面面较大处。。由于液态态金属在冷冷凝过程中中，缺陷、、夹渣大部部分都集中中在上部，，所以上半半部的加工工余量比下下半部略大大些。预制孔———为了减轻轻毛坯重量量，减小机机械加工量量，带孔零零件的毛坯坯应制出预预制孔，但但小孔不便便制出。铸件件的的壁壁厚厚————壁壁厚厚均均匀匀，，转转接接处处带带圆圆角角。。为为了了便便于于液液态态金金属属的的流流动动，，防防止止局局部部严严重重缩缩孔孔，，铸铸件件壁壁厚厚应应均均匀匀，，并并带带圆圆角角。。如如图图2.3(a)所所示示，，禁禁止止采采用用如如图图2.3(b)所所示示的的形形状状。。返回回图2.3铸铸件件壁壁厚厚和和转转接接处处形形状状(a)工工艺艺性性好好；；(b)工工艺艺性性差差加强强筋筋————为为减减轻轻铸铸件件的的重重量量，，铸铸件件结结构构往往往往有有许许多多凹凹缺缺。。但但铸铸铁铁性性能能较较脆脆，，所所以以在在凹凹缺缺的的地地方方应应加加上上加加强强筋筋(图图2.4)。。图2.4带带加加强强筋筋的的铸铸件件返回回大型型铸铸件件上上表表面面应应尽尽量量不不采采取取水水平平位位置置————由由于于铸铸件件上上部部容容易易集集中中气气孔孔、、夹夹渣渣或或充充填填不不足足等等现现象象，，大大型型铸铸件件上上表表面面面面积积较较大大，，最最好好做做成成斜斜面面，，并并把把冒冒口口放放置置在在这这一一部部位位，，以以保保证证铸铸件件质质量量(图图2.5)。。ab图2.5减减速速箱箱盖盖形形状状(a)不不合合理理；；(b)合合理理(2)锻锻件件的的结结构构工工艺艺性性分模模面面————应应放放置置在在两两个个尺尺寸寸最最大大的的，，相相互互垂垂直直的的外外廓廓尺尺寸寸所所在在平平面面。。因因为为模模锻锻件件有有飞飞边边，，大大都都用用整整体体(两两块块、、最最多多三三块块)模模坯坯，，分分模模面面在在最最大大外外廓廓部部位位有有利利于于拔拔模模。。返回回圆角角和和斜斜度度————为为了了便便于于锻锻件件成成型型，，在在转转接接处处应应有有圆圆角角；；为为便便于于拔拔模模，，锻锻件件的的拔拔模模方方向向表表面面应应有有斜斜度度或或锥锥度度。。一一般般上上模模部部分分斜斜度度或或锥锥度度大大于于下下模模部部分分斜斜度度(图图2.6)。。外形形尽尽量量简简单单平平直直，，以以便便于于制制造造模模腔腔，，便便于于锻锻件件成成型型。。预制制孔孔————锻锻件件锻锻造造后后，，金金属属内内部部的的晶晶粒粒被被压压扁扁或或拉拉长长成成纤纤维维状状，，增增加加了了材材料料的的强强度度。。所所以以带带孔孔零零件件最最好好预预制制孔孔，，大大孔孔可可以以制制成成通通孔孔，，但但当当L/d>2时时，，或或d<30mm时时，，只只能能做做成成盲盲孔孔(图图2.7)。。返回回(3)其其他他结结构构工工艺艺性性问问题题有些些零零件件如如轴轴瓦瓦、、砂砂轮轮用用平平衡衡块块、、车车床床走走刀刀系系统统的的开开合合螺螺母母、、半半圆圆弧弧开开口口的的扇扇形形、、半半圆圆形形零零件件，，为为了了加加工工方方便便而而且且能能保保证证加加工工质质量量，，可可把把两两件件或或更更多多件件零零件件组组成成整整图图，，采采用用整整体体毛毛坯坯，，在在圆圆弧弧部部分分加加工工完完毕毕之之后后再再切切开开。。有些些小小零零件件外外形形较较简简单单，，一一个个方方向向都都是是直直母母线线(图图2.8)，，在在设设计计毛毛坯坯时时可可把把若若干干件件合合成成一一个个大大毛毛坯坯，，加加工工到到合合适适的的时时候候再再切切开开。。ab图2.8外外形形简简单单的的小小零零件件返回回为了了减减少少工工件件装装夹夹变变形形，，对对于于薄薄壁壁类类零零件件应应考考虑虑多多件件合合成成一一个个毛毛坯坯，，减减少少加加工工的的装装夹夹部部位位。。有些些小小型型、、精精度度较较高高的的轴轴类类零零件件，，为为了了保保证证各各部部分分的的位位置置精精度度，，毛毛料料需需要要加加长长，，作作为为装装夹夹用用，，以以免免加加工工时时调调头头装装夹夹误误差差过过大大。。有些些零零件件，，如如小小型型整整体体式式刀刀具具用用作作切切削削的的部部位位要要用用高高速速钢钢，，刀刀柄柄部部一一般般只只用用碳碳钢钢就就可可以以了了，，毛毛坯坯料料应应分分成成两两部部分分，，经经对对焊焊成成一一整整体体。。返回2.4.3毛毛坯加加工任何需要要加工的的模具零零件，都都要从毛毛坯开始始加工。。对于模模具来说说，毛坯坯的形式式多种多多样，其其选择主主要取决决于模具具的使用用条件和和结构形形式，这这与一般般机器零零件毛坯坯的选择择原则是是相同的的。模具零件件最常见见的毛坯坯形式是是锻件、、型材、、铸件等等。如果果对于模模具工作作状态下下的承载载能力要要求高，，或者是是模具关关键零件件的结构构形状不不很复杂杂，采用用锻造毛毛坯较合合理。模模具的一一些较次次要的和和结构形形状简单单的零件件，采用用热轧圆圆钢、钢钢板或型型材作为为毛坯较较合理。。对于单单件结构构复杂而而不便于于或不允允许拆散散拼装的的，或批批量很大大的模具具，采用用铸造毛毛坯较合合理。这这些原则则并不是是在任何何情况下下都是不不变的，，应该根根据本厂厂的具体体生产条条件和模模具的技技术要求求，全面面权衡利利弊，进进行合理理的选择择。返回模具毛坯坯外形的的机械加加工方法法，通常常是按照照这些外外形表面面的几何何特征和和质量要要求来进进行选择择的。旋旋转体表表面，如如圆柱面面和圆锥锥面等，，多在普普通车床床上进行行加工，，平面多多采用铣铣床和刨刨床加工工，长而而窄的平平面采用用刨床加加工效果果更好。。在进行模模具毛坯坯的加工工时，由由于外形形表面粗粗糙不平平整，往往往不便便于装夹夹，因此此，选择择毛坯装装夹面时时，既要要考虑对对加工质质量的影影响，又又要考虑虑装夹的的稳定性性和可靠靠性。毛坯加工工机床的的选择，，主要考考虑机床床的生产产效率、、机床动动力、机机床各部部分的刚刚度和强强度等。。在这些些条件得得到满足足的情况况下，机机床应具具备尽量量高的精精度等级级，这是是因为毛毛坯外形形表面加加工时切切除的金金属量很很大，而而且这层层被切除除的金属属硬度较较高。返回通常毛坯在在进行机械械加工前，，应进行适适当的热处处理，尤其其是采用铸铸件毛坯时时，若不先先进行退火火处理，则则会因铸造造过程中产产生的内应应力分布不不均匀而造造成机械加加工后毛坯坯严重变形形，当这种种变形量大大于后续工工序的加工工余量时，，则产生不不可修复的的误差，从从而使毛坯坯成为废品品。另一方方面，经过过退火处理理后，毛坯坯的组织均均匀，硬度度下降，既既有利于对对材料性能能的要求，，又使切削削加工变得得容易进行行。在正常常的情况下下，毛坯的的热处理是是由毛坯的的专业生产产厂来完成成的，因此此，在订购购毛坯时应应向毛坯生生产厂提出出这一要求求。对于一一些精密模模具或者结结构复杂的的模具，在在进行毛坯坯外形加工工后也要安安排一些热热处理工序序，及时消消除因切削削大量金属属后产生的的内应力，，减少零件件内应力作作用不平平衡的程度度，以便将将零件的变变形控制在在最小的范范围内。在进行毛坯坯的机械加加工时，还还应该正确确选择刀具具，采用适适当的切削削方法。在在加工铸铁铁材料的毛毛坯时，可可选用YG8、YG6、YG4等硬质质合金刀具具材料；加加工合金钢钢毛坯时，，可选用YT30、、YT60、YT15和YG3硬质合合金刀具；；加工45号钢时，，可选用YT15、、YT30和YT60硬质合合金刀具。。为了保证证刀具的使使用寿命，，在毛坯进进行第一刀刀加工时，，应当将切切削深度适适当取大些些，使锋利利的刀刃深深入到毛坯坯硬皮层内内，避免刀刀刃被毛坯坯表层硬皮皮磨钝或撞撞坏。返回1.锻件毛毛坯模具零件毛毛坯的材质质状态如何何，对于模模具加工的的质量和模模具寿命都都有较大的的影响。特特别是模具具中的工作作零件，大大量使用高高碳高铬工工具钢，这这类材料的的冶金质量量存在严重重的缺陷，，