模具制造工艺学基本理论分析

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。

工出符号设计图样要求的产品。

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。

（综合）卡片。

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。

基准。

置的基准。

定位）所采用的基准。

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。

须使刀具相对于工件具有正确的位置。

1、为了保证加工表面与不加工表面的位置尺寸要求，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。

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。

度等因素来选择加工方法。

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互位置误差。

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。

在少数几道工序内完成。

的加工内容，工艺路线变长。

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。

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）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。

和。

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。

式的尺寸组。

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。

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。

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。

1、单件小批量用通用量具，如游标卡尺与百分表等。

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】1、范围粗车、半精车、精车和精细车。

2、加工精度IT6~IT8。

3、表面粗糙度Ra1.6~0.8um。

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。

1、加工范围平面、沟槽、斜面、型腔。

2、加工精度IT8~IT10。

3、表面粗糙度Ra 1.6~0.8um。

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。

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。

1、平面、内圆、外圆等。

2、加工精度IT5~IT7。

3、表面粗糙度Ra0.8~0.2um。

4、工艺特点：模具精加工的有效手段。

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、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。

1）机械式2）液压式3）电控式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。

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【典型模具制造工艺】1、组成上模座、导套、导柱、下模座。

2、作用连接冲模的工作零件与辅助零件；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。

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。

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，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。

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。

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。

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。

1、导向作用，与导柱无阻滞，耐磨。

2、安装位置：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。

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。

1、毛坯：20号低碳钢。

2、热处理：渗碳0.8~1.2mm，淬火硬度HRC58~62。

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。

1、毛坯：20号热轧圆钢。

2、热处理：渗碳0.8~1.2mm，淬火硬度HRC58~62。

3、工艺路线：下料→车端面、内孔、外圆→热处理→磨内、外圆→研内孔。

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）。

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1、下料：φ56×117。

2、锻造锻成110 ×45 ×55。

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、检验腐蚀现象，并有控制地去除工件材料，以达到一定的形状、尺寸和表面粗糙度要求。

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。

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。

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。

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：Q＝qtf＝kwft 措施：增加平均放电电流、减少脉冲间隔、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】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。

1、直接加工法特点：工艺简单，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。

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。

1、整体式2、组合式3、镶拼式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，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。