模具制造工艺要点

一, 模具制造的特点及基本要求特点：（1）制造质量要求高（2）形状复杂（3）模具生产为条件（4）材料硬度高（5）生产周期短（6）成套性生产要求：基本要求：（1）制造精度高（2）使用寿命长（3）制造周期短（4）模具成本低模具制造的基本概念：1.模具生产过程与工艺过程生产过程：生产过程是将原材料或半成品转变为成品的各有关劳动过程的总和。

一般模具产品的生产过程主要包括：1）生产技术准备过程，这个过程主要是完成模具产品投入生产前的各项生产和技术准备工作。

如模具产品的实验研究和设计，工艺设计和专用工艺装备的设计与制造；各种生产资料的准备以及生产组织等方面的准备工作。

2）毛坯的制造过程，如铸造、锻造和冲压等。

3）零件的各种加工过程，如模具的机械加工、焊接、热处理和其它表面处理等。

4）产品的装配过程，包括部装、总装、检验试模和油封等。

5）各种生产服务活动，如生产中原材料、半成品、标准间、外构件和工具的准备、供应、运输、保管以及产品的包装和发运等。

工艺过程：在模具产品的生产过程中，对于那些使原材料称为成品的直接有关的过程，如毛坯制造、机械加工、热处理和装配等，称为工艺过程。

模具机械加工工艺过程：用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使之成为产品零件的那部分工艺过程，称为模具机械加工工艺过程。

模具机械加工工艺规程：将合理的机械加工工艺过程确定后，以文字和图表形式作为加工的技术文件，即为模具机械加工工艺规程。

2.模具机械加工工艺过程的组成工序：工序是工艺过程的基本单元。

工序是指一个（或一组）工人，在一个固定的工作地点（如机床或钳工台等），对一个（或同时几个）工件所连续完成的那部分工艺过程。

划分工序的主要依据，是零件在加工过程中工作地点、加工对象是否改变以及加工是否连续完成。

工步与走刀：在一个工序内，往往需要采用不同的刀具和切屑用量，对不同的表面进行加工。

为了便于分析和描述工序的内容，工序还可进一步划分为工步。

当加工表面、切屑工具和切屑用量中的转速和进给量均不变时，所完成的那部分工序称为工步。

在一个工步中内由于被加工表面需切除的金属层较厚，需要分几次切屑，则没进行一次切屑就是一次走刀。

走刀是工步的一部分，一个工步可包括一次或几次走刀。

3.生产纲领与生产类型生产纲领：工厂制造产品或零件的年产量，称为生产纲领。

在制定工艺规程的时候，一般按铲平（或零件）的生产纲领来确定生产类型。

计算公式N=Qn（1+a+b）N—零件生产纲领；Q—产品生产纲领；n—每台产品中该零件数量；a—该零件的备品率；b—该零件的废品率。

生产类型：根据产品的生产纲领的大小和种类的多少，模具制造业的生产类型主要分为单件生产和成批生产两种类型（对于特大批量生产的情况，模具制造业中很少出现）。

单件生产：生产的产品品种较多，每种产品的产量很少，同一个工作地点的加工对象经常改变，且很少重复生产。

如新产品试制的各种模具和大型模具等都属于单件生产。

成批生产：产品的品种不是和多，但每种产品均有一定的数量。

工作地点和加工对象周期性的变更，这种生产称为成批生产。

三，定位基准的选择：设计基准：在零件图上用以确定其它点、线、面的基准，称为设计基准。

工艺基准：零件在加工和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准。

工艺基准按用途不同，又分为定位基准、测量基准和装配基准。

粗基准：在起始工序中，工件定位只能选择未经加工的毛坯表面，这种定位表面称为粗基准。

粗基准选择原则：1，对于具有不加工表面的工件，为保证不加工表面与加工表面之间的相对位置要求，一般选择不加工表面为粗基准。

2，对于较多加工表面的工件粗基准的选择，应按下述原则合理分配个加工表面的加工余量。

A，应保证各加工表面都有足够的加工余量。

B，对于某些重要表面，应尽可能的使其加工余量均匀，对于滑道的加工余量要求尽可能小，以便获得硬度和耐磨性更好且均匀的表面。

C，使工件上各加工表面金属切除余量最小3，粗基准的表面尽可能平整、没有浇口、冒口活飞边等其他表面缺陷。

4，表面粗糙且精度低的毛坯粗基准的选择：一般情况下，同一尺寸方向上的粗基准表面只能用一次。

否则，因重复使用所产生的定位误差，会引起相应加工表面见出现较大的位置误差。

精基准：在最终工序和中间工序，应采用以加工表面定位，这种定位基准称为精基准精基准的选择原则：1，应尽可能选用加工表面的设计基准作为精基准，避免基准不重合造成的定位误差。

“基准重合”2，当工件以某一组精基准定位，可以比较方便地加工其他的各表面时，尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，这就是“基准统一”3，有些精加工和光整加工工序应遵循“自为基准”原则。

4，定位基准的选择应便于工件的安装与加工，并使夹具的结构简单。

表面加工方法的选择：（1）首先要保证加工表面的将高精度和表面粗糙度的要求（2）工件材料的性质对加工方法的选择也有影响（3）表面加工方法的选择，出了首先保证质量要求外，还应考虑生产效果和经济性的要求。

（4）为了能够正确地选择加工方法，还要考虑本厂、本车间现有设备及技术条件。

加工阶段的划分：（1）粗加工阶段切除各加工表面上的大部分加工余量，是毛坯在形状和尺寸上尽量接近成品。

（2）半精加工阶段使主要表面消除粗加工留下的误差，达到一定的精度及留有精加工余量，为精加工做好准备，并完成一些次要表现如钻孔、铣槽等的加工。

（3）精加工阶段去除半精加工所留的加工余量，使工件各主要表面打到图样要求的尺寸精度和表面粗糙度。

（4）光整加工阶段对精度和表面粗糙度要求很高的零件，可采用光整加工，一般不用于纠正几何形状和相互位置误差。

工艺过程分阶段的主要原因：（1）保证加工质量（2）合理使用设备（3）便于安排热处理工序工序的集中与分散优点：工序集中有利于保证各加工表面的相互位置精度要求，有利于采用自动化程度高的机床设备，节省装夹工件时间，减少工件搬动次数。

工序分散可使每个工序使用的设备和夹具比较简单，调整、对刀也比较容易，对操作人员的技术水平要求较低。

加工顺序的安排：A.切削加工的安排：（1）先粗后精先精加工，中间半径加工，最后精加工和光整加工。

（2）先主后次零件上的装配基面和主要工作表面先安排加工（3）基面先行每一加工阶段总是先安排基面加工工序（4）先面后孔平面所占轮廓尺寸较大的零件，先加工平面再加工孔B.热处理的加工：（1）预先热处理预先热处理包括退火、正火、时效和调质等。

（2）最终热处理最终热处理包括淬火、回火、渗碳和氮化处理等。

（3）辅助工序的安排辅助工序包括工件的检验、去毛刺、清洗和涂防锈漆等。

成型砂轮磨削法：将砂轮修整城与工件型面完全吻合的相反形面，再用砂轮去磨削工件，活的所需尺寸及技术要求的工件。

夹具磨削法：加工时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，从而活的所需的形状与尺寸。

并行工程（CE）：并行工程是指一种企业组织、管理和运行的先进设计、制造模式；是采用多学科团队和秉性过程的集成化产品开发模式。

逆向工程（RE）：逆向工程是在没有产品原始图样、文档或CAD模型数据的情况下，通过对已有实物的工程分析和测量，得道重新制造产品所需的几何模型、物理和材料特性数据，从而复制出已有产品的过程。

敏捷制造（AM）：敏捷制造是指制造系统在满足低成本和高质量的同时，对变化莫测的市场需求的快速反应。

精益生产（LP）：精益生产通过看板管理，陈宫制止了过量生产，实现了“在必要的时刻生产必要数量的必要产品”，从而彻底消除产品制造过程中的浪费，以及优质衍生出来的种种间接浪费，实现生产过程的合理性、高效性和灵活性。

绿色制造：绿色制造就是在其生命过程（设计、制造、使用和销毁过程）中，符合特定的环境保护和人类健康要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率最高，能源消耗最低的产品。

上、下模座是平板类零件，主要是平面和孔的加工；导柱和导套是轴、套类零件，主要是内、外圆柱表面的加工。

模架的装配方法：压入法、粘结法和低熔点合金法模架装配的技术要求冲裁模非圆形凸模加工方法：压印锉修、仿形刨床切削、线切割加工、成形磨削冷冲模结构设计原则1）模具结构尽量简单2）模具使用过程中易损件能方便更换和调整3）尽可能采用标准化零部件4）模具零件应具有良好的工艺性5）模具应便于装配冷冲模凹模采用电火花加工的结构特点1）采用整体结构2）可减薄模版厚度3）凹模型孔尖角改为小圆角4）刃口及落料斜度小5）标出凸模的基本尺寸和公差6）对于要求耐磨性为主的凹模，应保留变质层；对于承受很大冲击力的凹模，应去掉变质层（电火花加工后凹模刃口表面存在一层变质层，其硬度高，表面有无数小坑，利于储存润滑油）塑料膜型腔的加工方法：通用机床加工、仿形铣床加工、采用型腔加工新工艺（型腔冷挤压、电加工、精密铸造法）型腔的抛光：电解抛光、超声波抛光低熔点合金模具铸造工艺两大类：自铸法和浇铸法锌基合金模具的特点✧优点锌基合金模具使用铸造方法制成，制模周期短，工艺简单，成本低；锌基合金冲裁模具有补偿磨损的性能，拉深模具有独特的自润滑性和抗粘结性✧缺点锌基合金模具铸造凝固后的收缩率约为1%，影响模具精度，锌基合金材料强度、硬度较低，模具寿命不如钢模具长锌基合金模具的铸造工艺：将制好的模样放在固定板上，放好砂箱，填入砂型并桩实，翻转砂箱即可起模，检查并修整砂型，浇注熔化的锌基合金冷却清理后，凸模制造工作完成。

模具装配的工艺方法：互换法：优点①装配过程简单，生产率高；②对工人技术水平要求不高，便于流水作业和自动化装配；③易实现专业化生产，降低成本；④备件供应方便缺点提高零件的加工精度，管理水平要求较高修配法（按件修配、合并加工修配）：优点能获得很高的装配精度，零件的制造精度可放宽缺点装配中增加了修配工作量，工作多且不易预定，装配质量依赖工人的技术水平，生产率低调整法（可动调整、固定调整）：优点①能获得很高的装配精度；②零件可按经济精度要求确定加工公差缺点需要增加调整件，增加了零件数量调高制造费用，装配精度依赖工人技术水平，调整工时长且难预订模具零件的固定方法：间隙控制方法：适用范围特点紧固件法适用于大型截面成型零件的连接，或截面形状复杂的凸模或壁厚较薄的凸凹模零件压入法适用于冲裁板厚t≤6mm的冲裁凸模与各类模具零件利用台阶结构限制轴向移动连接牢固可靠，对配合孔的精度要求高，加工成本高铆接法主要适合于冲裁板厚t≤2mm的冲裁凸模和其他轴向拔力不太大的零件热套法主要用于固定凸模和凹模拼块以及硬质合金，模块焊接法主要用于硬质合金模低熔点合金法冷凝时体积膨胀粘结法方法适用范围原理垫片法中小冲裁模、拉深模、弯曲模和各种型腔模凸凹模间隙间垫上纸片、金属片或成形制件，从而调整间隙镀铜法形状复杂、凸模数量多的小间隙冲裁模凸模表面镀层软金属，镀层厚度为单边间隙值，镀层装配后不必去除透光法薄料冲裁模合模后，用光照射观察间隙大小，再予以调整涂层法小间隙冲裁模在凸模表面涂层薄膜材料，涂层厚度为单边间隙值工艺卡编制 腐蚀法 复杂冲裁模 将凸模尺寸加工成与凹模型孔尺寸一样，装配后将凸模用酸腐蚀达间隙要求工艺尺寸法圆形凸模制造凸模时，将凸模长度加长，加长部位截面尺寸与凹模型孔尺寸相同，装配后，将加长部分去除形成均匀间隙工艺定位器法 复合模，或塑料膜等型腔模壁厚的控制加工一专用工具—工艺定位器，一端与冲孔凸模配合，一端与冲孔凹模、落料凹模配合工序号 工序名称 工序内容设备 1 下料 按尺寸（导柱外形）切 锯床 2 车端面钻中心孔 车端面保证长度XX 卧式车床 钻中心孔调头车端面保证长度XX 钻中心孔 3 车外圆 车外圆至ΦXX 卧式车床 切槽至尺寸XX 车端部调头车外圆至ΦXX 车端部 4 检验5 热处理 按热处理工艺进行，保证渗碳层深度XX ，表面硬度XX HRC 。