1、第1章 模具制造概述,在一定的制造装备和制造工艺条件下，直接对模具零件材料（一般为金属材料）进行加工，以改变其形状、尺寸、相对位置和性质，使之成为符合要求的零件，再将这些零件经配合、定位、连接与固定装配成为模具的过程称为模具制造。,1.1 模具制造过程及生产特点,1.1.1 模具的技术要求,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。 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。模具零件的形状直接决定成形件的形状，其精度直接影响成形件的精度。 3、模具零件的标准化。 4、模具凸、凹模之间应具有合理的间隙。,表1.1 垂直度公差等级,表1.2 模
2、架形位公差等级,表1.3 塑料模具精度分级指标,1.1.2 模具的制造过程,1、技术准备 2、材料准备 3、零、组件的加工 4、装配调试 5、试模鉴定,1.1.3 模具制造的特点(自学),1、模具制造是一项创造性的工作 2、模具制造具有明显的社会属性 3、模具零件加工属于单件小批生产 4、模具加工大都是通用机床 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、有意识地控制模具零件的取值方向,缺少熟练的技术人员,怎样确保竞争力？,模具制造企业,产品制造企业,高品质,缩短交货期,降低成本,Micro machining,半导体行业,医疗行业,光电行业,微细、高精度,模具制造
3、基本要求,缩短加工时间 减少工序 高精度的表面质量 无人操作,产品设计,模具设计,加工,抛光,试模,NC data,模具制造工艺,快速提供高质量的NC程序,多工序 切削, 放电, 磨削,手工作业,希望,减少时间,1.2 模具制造工艺规程的编制,基本概念,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。工艺过程是生产过程中的主要部分，其余的劳动过程则为生产过程的辅助过程,工艺过程,由若干个顺序排列的工序组成的，而工序又可分为安装、工位、工步和走刀,基本概念,在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序内容,一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部
4、分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置,在一个工步内，若被加工表面需切去的金属层很厚，就可分几次切削，每切削一次为一次走刀,工步,工位,走刀,阶梯轴,讨论：,生产规模不同，工序的划分不一样。,两次,两次,一次,阶梯轴,一次,一次,一次,一次,讨论：,安装次数多好还是少好？,阶梯轴,四个,五个,一个,阶梯轴,两个,三个,两个,一个,阶梯轴,阶梯轴零 件图及加 工工艺过 程,基本概念,工艺规程,指导生产的主要技术文件； 组织生产和管理的基本依据； 新建、扩建工厂（车间）的基本资料,作用,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,定义,机械加工工艺规程的制定,1.2.1 模具
5、制造的工作内容,1、编制工艺文件 2、二类工具的设计和工艺编制 3、处理加工现场技术问题 4、参加试模和鉴定工作,1.2.2 模具制造工艺规程的编制,进行二类工具的设计和工艺编制,模具制造工艺规程编制的过程,研究零件图，分析模具的工艺性,确定毛坯的形式和尺寸,填写工艺文件,实例 模具零件加工工艺规程制定一般步骤和所包含的基本内容,表1.4 模具加工工艺规程,一、零件工艺分析 1、零件材料：CrWMn是冷作模具钢。淬火、回火后，可以获得高耐磨性、基体有较高强度和硬度，淬透性好，能满足凸模实际工作的力学性能要求。切削加工性较难。 2、零件组成表面：非圆形刃口表面，紧固螺钉孔。 3、主要表面分析：板
6、类零件加工，以毛坯的上、下表面及相邻两侧面作为工艺基准 4、主要技术条件：刃口表面Ra0.4 m，与凹模配作，尺寸精度IT6。零件需要经过热处理，保证硬度5864 HRC。,二、零件制造工艺设计 1、毛坯选择 根据零件特点，以及凸模高硬度、高耐磨性，足够的强度和韧性的力学性能要求，应选锻件。 2、主要表面加工方法 刃口表面Ra0.4 m，尺寸精度IT6。可以有以下两方案： 1）粗铣精铣成形磨削 2）线切割研磨。从现阶段模具制造特点来看，优先选择线切割加工。 3、零件制造工艺路线（方案） 备料锻造退火铣六面磨六面划线/攻螺纹孔/钻穿丝孔热处理磨六面线切割研磨,4、确定各工序余量，计算工序尺寸及公
7、差 5、热处理工序的安排 锻造后经过退火，消除应力，改善切削加工性；零件最终热处理为淬火、低温回火，保证硬度5864 HRC。 6、设备、工装的选择 设备选择有铣床、平面磨床、线切割机床等；加工过程采用通用夹具虎钳、磁力吸盘等；刀具有面铣刀，8.5 mm钻头，M10丝锥等；量具选用游标卡尺。 7、工艺过程卡,1.3 模具零件的毛坯选择,1.3.1 毛坯的种类及选择,1、毛坯的种类,1）铸件毛坯,2）锻造毛坯,3）型材毛坯,2、毛坯种类的选择,1）模具图纸的规定,2）模具零件的结构形状和几何形状,3）生产批量,4）模具零件的材料及对材料组织和性能的要求,1.3.2 毛坯尺寸的确定,1.3.3 毛
8、坯形状的确定,模柄 Q235/20 棒料 上下模座 HT200/HT400 铸件 垫板、固定板、卸料板导料板 45/20 板料 导柱(套 ) 20 棒料 凸、凹模 T10 9SiCr 9Mn2V Cr12 Cr12MoV CrWMn 40Cr 锻件 硬质合金,1.4 试模鉴定,试模鉴定的内容包括：产品成形工艺是否合理，模具结构设计是否合理，模具制造质量的高低，模具是否能顺利地成形出产品，成形产品的质量是否符合要求，模具采用的标准是否合理等。试模时应由模具设计、工艺编制、模具装配、设备操作及模具用户等有关人员一同进行。,1.5 模具零件的结构工艺性,1.5.1 模具设计时应考虑的问题,1.5.2
9、 模具结构工艺性举例,模具零件的结构工艺性是指模具的结构、形状是否便于制造、装配和维修。,1.5.1 模具设计时应考虑的问题,（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。,1.5.2 模具结构工艺性举例,一、尽可能采用标准化设计,模具的结构形式、外形尺寸应尽可能选用标准设计，这样不但能够简化设计工作，也能简化模具制造过程，缩短模具制造周期，降低模具制造成本。,二、便于在机床上定位、装夹,三、零件应有足够的刚度,四、 减少加工困难,（1） 钻头切入或切出的表面应与孔轴线垂直，否则钻孔时钻头易钻偏甚至折断。,（2）避免采用角部是直角的封闭型腔。,（3）变型腔内形加工为外形加工,（4）采用共用安装沉孔。,五、采用镶拼结构,1、简化模具结构形状,2、改善加工条件,六、减少和避免热处理变形和开裂,七、便于装配,（1）有配合要求的零件端部应有倒角或圆角，以便于装配，且使外露部分较为美观。,（2）销钉连接孔应尽可能打通，以便于配钻、铰相关零件上的销孔,（3）当轴肩与孔的端面要求贴紧时，应在轴上切槽,（4）相配合的零件在同一方向的接触面只能有一对,（5）轴和孔是过渡或过盈配合时，轴应设计成阶梯状，以方便轴的装配,八、便于刃磨、维修、调整和更换易损件,
