模具制造概述

图10-1 模具制造工艺过程示意图
3. 模具的制造特点 严格来说，模具制造也属机械制造的研究范畴，但即使是一个 机械制造能力较强的企业，也未必能承担模具制造任务，更难保证 制造出高质量的模具。这是因为模具制造难度较大，与一般机械制 造相比，有许多特殊性。 （1）模具零件形状复杂，加工要求高。模具的工作部分通常都 有二维或三维的复杂曲面，所以，模具加工除采用一般的机械加工 方法外，更多采用特种加工、数控加工、CAD/CAM、快速成性等 现代加工方法。 （2）模具零件加工过程复杂，加工周期长。模具零件加工包括 毛坯下料、锻造、粗加工、半精加工、精加工等工序，其间还需要 热处理、检验等工序配合。所以，每一个零件加工短则一两周，常 则一两个月甚至更长。同时，每一个零件加工需要有多台机床、多 个工人、多个车间甚至多个工厂共同协作完成。
（5）模具零件需反复修配、调整。模具在试模后，根据试模情 况，需重新调整模具的形状及尺寸。为了方便模具零件的修配、调 整，加工过程中，有时把热处理、表面处理等工序放在零件加工的 最后，即试模后进行。
（6）考虑模具在工作过程中的磨损及热胀冷缩的影响，模具零 件加工中，常常有意识控制模具零件的取值方向。如冲裁模中，凸 模的尺寸大于工件孔的名义尺寸；塑料模中，型腔的尺寸略大于塑 件的名义尺寸等，从而保证模具的工作要求，延长使用寿命。
一般说来，模具成形部分的精度在IT6级左右，模具的形状位置 精度在4～5级左右，冷冲模凸模垂直度公差等级、模架形位公差 等级及塑料模具精度分级指标参见表10-1～表10-3。模具的表明 粗糙度直接影响到成形件的质量、成型后的模具与成形件的分离， 甚至影响到成形能否完成。一般来说，模具成形表面的粗糙度 Ra<0.2μm，连接表面的粗糙度Ra<0.8μm。 （3）模具零件的标准化。模具零件的标准化直接影响到模具的 制造周期、制造成本及制造质量。模具的标准化程度越高，意味 着模具的制造周期可以缩短，成本下降，互换性好。一般说来， 模具中的许多标准件（例如模架、推杆、浇口套等）都是由专业 厂按标准生产的。 （4）模具凸、凹模之间应具有合理的间隙。各类模具中，凸、 凹模之间的间隙是保证模具正常工作的必要条件，间隙或大或小、 或者大小不均，都不能使模具正常工作，甚至会损坏模具。
（3）模具零件加工属于单件小批量生产。通常，生产一个制品， 一般都只需要一、二副模具，所以模具制造一般都是单件生产。因此， 就其工艺过程来讲，应具备以下一些特点：
①不用或少用专用工具，尽量采用通用工、夹具。例如花盘、精 密虎钳、导磁垫铁、正弦磁力台等。
②原则上采用通用刀具，尽可能避免非标准刀具。但根据模具的 特点有时也设计使用专用刀具。如加长的立铣刀、加长的钻头和一些 特殊的成形刀具。
模具是现代工业生产的重要工艺装备。随着工业技术和社会经 济的迅速发展以及人们对工业产品的品种、数量、质量及款式要求越 来越高，世界各工业发达多家都十分重视模具技术的开发，大力发展 模具工业，采用先进技术和设备，提高模具制造水平，以满足人类的 需要。
10.1 模具制造过程及生产特点
1. 模具的技术要求 模具作为现Leabharlann Baidu工业生产的重要工艺装备，与其它机械产品 相比，模具在设计、制造、使用过程中有其特殊的要求。具 体表现在： （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型。模具零件特别是凸模和凹 模都是在强压、高温及连续使用和很大冲击的情况下工作， 要求模具零件在工作过程中不变形、少磨损、并能保证有一 定的寿命，所以模具零件选材时应采用质量较好、保证耐用 度的材料。 （2）模具零件的形状、尺寸精度要求高，表明粗糙度数值 要求低。模具零件的形状直接决定成形件的形状，其精度直 接影响到成形件的精度。
第十章 模具制造概述
10.1 模具制造过程及生产特点 10.2 模具制造工艺规程的编写 10.3 模具零件毛坯选择 10.4 试模鉴定
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 固定装备成为模具的过程，称为模具制造。
表10-1 凸模垂直度公差等级 表10-2 模架行位公差等级 表10-3 模具精度分级指标
2. 模具的制造过程 模具制造工艺过程是指通过一定的加工工艺和工艺管理对模 具进行加工、装配的过程。 模具制造工艺过程包括五个阶段：生产技术准备，材料的准 备，模具零、组件的加工，装配调试和试模鉴定。它们的关系和 内容如图10-1所示。 （1）生产技术准备阶段。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，是整个生产的基础，对模具的质量、成 本、进度和管理都有重大的影响。 （2）备料阶段。确定模具零件毛坯的种类、形式、大小及有关 技术要求。 （3）模具零、组件加工阶段。如模具的机械加工（如车削、铣 削、磨削等）、特种加工（如线切割、电火花、电铸等）、焊接、 热处理和其他表面处理等。
（4）模具装配调试阶段。包 括部装、总装、调试和打标记等。
（5）试模鉴定阶段。对模具 设计及制造质量作一合理性与正确 性的评估，模具是否能达到预期的 功能要求。
由上述过程不难看出，模具产 品的生产过程是相当复杂的。为了 便于组织生产和提高劳动生产率， 现代模具工业的发展趋势是自动化、 专业化生产，使得各工厂的生产过 程变得简单，有利于保证质量、提 高效率和降低成本。
③尽可能采用通用的量具检验。但根据模具的特点，在模具制造 中，也常使用一些像样板之类的专用量具。
④模具加工大都使用通用机床，而很少使用专用机床。在加工时 多采用工序集中原则，即尽可能在很少的机床上用增加附件的办法来 组织生产。
（4）模具加工精度高。模具的加工精度主要表现在两方面：一 是模具零件本身的加工精度要求高，二是相互关联的零件其配合精 度要求高。模具加工时，常采用配合加工发方法来降低模具的加工 难度，即在加工时，某些零件的基本尺寸允许稍大或稍小一些，但 与其相配的零件也必须相应放大或缩小，这样既能保证模具的质量， 又可避免不必要的零件报废。