《模具制造工艺学》课程教学大纲

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（模具设计与制造专业）

二OO五年十月

一、课程任务

本门课程是模具设计与制造专业的专业课，主要讲授机械加工工艺的基础理论，模具的常规及特种加工方法和装配工艺。学生学完本门课程后应达到以下基本要求：

1．把握机械加工工艺的基础理论和模具制造工艺的基础知识，熟悉模具的加工工艺及装配工艺。

2．具有编制模具制造工艺规程以及分析、解决模具制造中一般工艺技术问题的能力。

3．了解模具制造新技术，新工艺及其发展。

二、教学时间分派表

序课题号1绪论2模具机械加工基础3模具基本表面的机械加工方法4模具的数控加工与编程5模具成型表面的电火花加工6模具成型表面的无屑加工方法7模具典型零件的加工8光整加工9模具的装配工艺机动合计课时分配课时讲课试验习题探讨26610868482602661086848260

三、课程内容

课题一绪论

模具制造技术的现状与发展：我国模具制造技术的现状、模具制造技术随着制造业技术的发展而发展的状况。

模具制造工艺的任务模具生产和制造工艺的特点学习本课程的基本要求、任务和学习方法。

课题二模具机械加工基础

工艺规程设计：（1）基本概念：模具的生产过程与工艺过程、模具机械加工工艺过程的组成、生产纲领与生产类型；（2）设计、制造和使用的关系：模具的精度和刚度、模具的生产周期、模具的生产成本、模具的寿命；（3）工艺规程指定的原则和步骤：工艺规程的作用与内容、制定工艺规程的原则、制定工艺规程的步骤、工艺文件的格式及应用；（4）产品图纸的工艺分析：零件的结构分析、零件的技术要求分析；（5）毛坯的设计；（6）定位基准的选择：基准的概念、工件的安装方式、定位基准的选择（粗基准的选择、精基准的选择）；（7）零件工艺路线的分析与拟定：表面加工方法的选择、加工阶段的划分、工序的集中与分散、加工顺序的安排；（8）加工余量与工序尺寸的确定：加工余量的概念、加工余量的确定、工序尺寸与公差的确定；（9）工艺装备的选择：设备的选择、夹具的选择、刀具的选择、量具的选择。

模具的制造精度：（1）概述、影响模具精度的主要因素；（2）影响零件制造精度的因素：工艺系统的几何误差对加工精度的影响、工艺系统受力变形引起的加工误差、工艺系统的热变形对加工精度的影响；（3）提高加工精度的途径。

机械加工的表面质量：（1）表面质量；（2）影响表面质量的因素及改善表面质量的途径：影响加工表面几何特征的因素及其改进措施、影响表层金属力学物理性能的工艺因素及改进措施（加工表面的冷作硬化、表层金属的金相组织变化、表层金属的剩余应力、表面加强工艺。

课题三模具基本表面的机械加工方法

切削加工方法及其选择：（1）模具零件的常用加工方法：车削加

工、铣削加工、刨削加工、钻削加工、磨削加工、仿形加工、坐标镗床加工、坐标磨床加工、成形磨削；（2）选择模具表面加工方法的原则。

圆柱面的加工平面加工孔加工：（1）一般孔的加工方法：钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、内圆磨削、珩磨；（2）深孔加工；（3）缜密孔加工。

孔系的加工：（1）单件孔系的加工；（2）相关孔系的加工。

课题四模具的数控加工与编程

数控加工的基本概念

数控加工的优点：自动化程度高、适应性强、加工质量稳、精度高、生产效率高、易形成网络控制。

加工程序编制的内容和步骤：工艺处理阶段、数学处理阶段、制作控制介质阶段。

程序编制的方法及其选择：手工编程、自动编程。

数控机床的坐标系统及运动方向：刀具相对于零件运动的原则、机床坐标系的规定。

常用数控标准：字符与代码、程序段与程序格式、字与字的7种功能。

数控工艺的工艺处理：（1）数控加工工艺的基本特点和内容：数控加工工艺的基本特点、数控加工工艺的主要内容；（2）数控加工的工艺分析：零件选择合理性的分析、零件工艺性分析、（3）数控加工工艺规程的制定：工序的划分、零件定位、装夹方法和夹具的选择；（4）加工路线的确定：对刀点和换刀点的确定、点位控制加工路线的确定、轮廓控制加工路线的确定。

数控加工的手工编程：（1）车床加工与编程：数控车床的编程基础、：数控车床的基本编程指令、：数控车床的补偿及其他参数；（2）铣床加工与编程：数控铣床的工艺处理、铣刀几何尺寸的选择、加工路线的确定、数控铣床的基本编程及例子；（3）加工中心编程：主轴、换刀和辅助功能、准备功能G17G18G19、刀具长度补偿功能G43G44G49。

数控加工的自动编程（省略）

模具反求工程制造方法：概述、三坐标测量机生成加工程序、快速成型机的使用。

课题五模具成型表面的电火花加工

概述：特种加工及其特点，常见的特种加工方法。

电火花加工的基本原理：加工原理和一次脉冲放电的过程。电火花加工与编程：电极的设计与制造、电加工规准的选择、工作液的选择、加工程序的编制及例子。

电火花线切割加工与编程：（1）加工原理、加工特点、加工的分类；（2）加工规准的选择：短路峰值电流的选择、脉冲宽度的选择、脉冲间隔的选择、开路电压的选择；（3）工作介质的选择：基本要求、工作介质对工艺指标的影响；（4）工件的装夹与预防变形；（5）加工程序的编制：准备功能、辅助功能；（6）编程例子。

课题六模具成型表面的无屑加工方法

无屑加工方法概述：铸造型腔，型腔冷挤压加工，超塑成型，电铸型腔非金属型腔，快速成型制模。

快速成型技术：（1）快速成型方法：立体平板印刷法、物体迭层制造法、选择性激光烧结法、熔丝沉积制造法；（2）快速成型制模法。

熔模铸造：熔模铸造概念，制造熔模方法及铸造过程。电铸成型：（1）电铸成型的原理和特点：电铸成型的原理、电铸成型的特点；（2）电铸设备；（3）电铸成型的加工工艺过程：工艺过程、母模的设计、电铸前处理、脱模和加固；（4）电铸的种类；（5）模具型腔电铸实例。

陶瓷型铸造成型：工艺过程及特点、母模的设计、造型材料、陶瓷型造型工艺。

环氧树脂型腔模硅橡胶模具

课题七模具典型零件的加工

杆类零件的加工：导柱的加工，模柄与顶杆的加工。

套类零件的加工：导套加工方案的选择，导套的加工工艺过程。板类零件的加工：板类零件加工质量的要求，冲压模座的加工及例子，模板孔系的坐标镗削加工，模板零件的坐标磨削。

滑快的加工：滑块加工方案的选择，滑块加工工艺过程例子，导滑槽的加工。

凸模的加工：制造凸模、型芯的工艺过程，凸模的刨削加工，凸模、型芯的成型磨削，数控成型磨削。

凹模的加工：型孔的压印挫修加工，型孔的电火花加工，镶拼型

孔的加工。

塑料模型腔的加工：回转曲面型腔的车削，非回转曲面型腔的铣削，型腔的电化学加工技术。

课题八光整加工

研磨与抛光：研磨的机理，研磨抛光的分类，研磨抛光的加工要素，研磨抛光剂，研磨抛光工具，研磨抛光工艺过程。

电化学抛光：电化学抛光原理和特点，影响电化学抛光质量的因素，抛光方式。

超声波抛光：加工原理及特点，影响加工速度和加工质量的因素，工具设计，超声抛光。

挤压研磨抛光其他光整加工照相腐蚀

课题九模具的装配工艺

概述：装配的任务和内容，模具装配的特点。

装配精度与保证装配精度的方法：装配精度概述，冲模的装配精度，塑料注射模装配精度的要求。

装配尺寸链：模具尺寸链的概念，尺寸链的建立，尺寸链的分析计算。

模具装配的工艺过程：装配工艺过程图。模具间隙及位置的控制：（1）凸、凹模间隙的控制概念及方法：测绘法、透光法、试切法、垫片法、镀铜（锌）法、涂层法、酸蚀法、利用工艺定位器法、利用工艺尺寸法；（2）凸、凹模位置的控制

模具连接件的固定及连接：紧固件法、压入法、挤紧法、焊接法、热套法、冷胀法、无机黏结法、环氧树脂黏结法。

模具的装配精度及检查模具连接件的调试与修整

模具装配例如：冲模装配例如，塑料模装配例如。

四、教学法建议

1．为了使学生较好的把握定位基准选择和拟订工艺路线的原则，以及工艺尺寸链的解算方法，除精心组织课堂教学外，应安排较多的习题课，探讨课，课外作业和思考题，以助学生把握这部份知识。

2．为了使学生更好地理解和把握加工误差分析的基础理论和方法，提高解决工艺技术问题的综合分析能力，应结合工厂实例讲解，同时应加强试验教学。

3．在讲授模具加工工艺内容时，为了弥补学生生产知识不足，应组织现场参观，看教学录像，以增加感性认识，使学生能较好地把握典型模具零件的加工工艺知识。要选择一定数量，具有中等繁杂程序的模具零件作为编制工艺练习，以培养学生编制工艺的实际能力。4．本门课程实践性、综合性较强，在各部分内容讲授中均应重视与生产实践相结合，注意有关知识的综合应用，在处理工艺问题时不能生搬硬套，要注意质量、生产率和成本之间的辨证关系。

2．为了使学生更好地理解和把握加工误差分析的基础理论和方法，提高解决工艺技术问题的综合分析能力，应结合工厂实例讲解，同时应加强试验教学。

3．在讲授模具加工工艺内容时，为了