模具制造工艺规程的编制

3. 定位基准选择原则
1）粗基准的选择
在选择粗基准时考虑的重点是：一是如何保证各加工 表面有足够的加工余量；二是保证各加工面与非加工面之 间的相互位置关系，三是保证装夹的稳定性和可靠性。具 体选择时可采用下列原则： (1)当零件上只有一个非加工 表面时，为了保证非加工表 面与加工表面之间的位置要 求，应选择非加工表面作粗 基准(图 (a))；如果零件上有 多个非加工表面，则应以其 中与加工面相互位置要求较 高的表面作粗基准，如图 (b) 所示。
2.各表面形状、结构应便于加工
二、零件图技术要求分析
1. 零件的精度分析 尺寸精度、形状精度和位置精度，以及表面粗糙 度。 2. 零件材料分析 材料性能对加工方法的影响。 3.其他技术要求 (1) 热处理、表面处理及其他防腐处理。 (2) 特殊检验方法，如磁力探伤、X光检查、荧光检 验等。 (3)其他要求，如动平衡、退磁处理等。
2. 模具工艺文件的编制
模具工艺规程包括加工工艺规程、装配工艺规程和检 验工艺规程三部分。生产中常以工艺过程卡和工序卡来指 导、规范生产。
编制工艺规程的步骤: 1. 分析研究模具装配图和审查零件图； 2. 确定生产类型；(单件或成批生产) 3. 确定毛坯种类和尺寸； 4. 拟定工艺路线；（定位基准和加工方法） 5. 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差; 6. 确定各工序采用的机床及刀具、量具等工艺装备; 7. 二类工具的设计和工艺编制； 8. 确定切削用量及时间定额等； 9. 填写工艺文件。
工序是构成工艺过程的 基本单位，工序划分的 主要依据是加工地点是 否变动和加工内容是否 连续。举例：带肩导柱 的车削，复杂型腔的数 控加工。
2.安装：在零件加工之前，使工件在机床或夹具上 占有正确的位置并将其紧固的过程称为装夹（包 括定位与夹紧两个过程）。工件(或装配单元)经 一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。
选择精基准考虑的重点是：如何减小定位误差，提高 加工精度。同时考虑装夹方便，夹具结构简单。选择精基 准一般应遵循以下原则： (1) “基准重合”原则. 选择加工表面的设计基准为定位基准,称为“基准重合”原 则。
(2)“基准统一”原则 当工件以某一组精基准定位可以比较方便地加工其他各 表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，这 就是“基准统一”原则。 (3)“自为基准”的原则 当精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而均匀时， 应选择加工表面本身作为定位基准。例如磨削床身的导轨 面时，就是以导轨面本身作定位基准(图2.18)。此外，用 浮动铰刀铰孔，用圆拉刀拉孔，用无心磨床磨外圆表面等， 均为以加工表面本身作定位基准的实例。
(c)
(3) 粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通 常只允许使用一次，以免产生较大的定位误差。如图所示 的小轴加工，如重复使用B面去加工A、C面，则必然会 使A面与C面的轴线产生较大的同轴度误差。 (4)选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷， 以便定位可靠。
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2)精基准的选择
(4)“互为基准”的原则 为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可采用互 为基准、反复加工的原则。如薄板的磨削、导套的内外圆 面加工。 (5)保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则
二、模具制造工艺过程及其组成
模具制造工艺过程定义为：直接改变生产对象的形状、尺 寸、相互位置及性能，将其转变为成品或半成品的过程。它是 模具生产过程的主要部分，即从生产准备到验收、试模合格之 前，属于制造工艺过程。
1. 工序：一个或一组工人在一个工作地对同一个或同时 对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程称为工序。
3.毛坯尺寸的确定方法
例1：某模具零件的外形尺寸为30mm× 140mm
×220mm，材料为Cr12MoV。 毛坯尺寸：35mm×145mm× 225mm
例2：如图所示零件，试确定毛坯尺寸
外形尺寸： 48×72× 86 毛坯尺寸 52×76× 90
4. 坯料加工
长方体毛坯加工工序： 备料——锻造——热处理退火（回火）——刨（铣）六 面——磨平面。 圆形坯料加工工序： 备料——车加工——内外圆磨表面。 留磨余量
(3)处理加工现场技术问题
处理模具零件加工和装配过程中出现的技术、质量和生 产管理问题是模具工艺技术人员的经常性工作之一。
(4)试模和鉴定工作
模具在装配之后的试模是模具生产的主要环节，模具 设计人员、工艺人员和其他人员通过试模中出现的问题， 提出解决问题的对策，并对模具的最终技术质量状态作出 正确的结论。
一、模具制造的生产过程
模具的生产过程，是指将用户提供的产品信息和制件的技术信息 通过结构分析、工艺性分析，设计成模具；并基于此，将原材料经 过加工、装配，转变为具有使用性能的成型工具的全过程。
原材料的 运输、存放 生产准备 毛坯制造 机加工、热 处理 装配
试模
包装、入库
具体地说，模具生产过程分以下六个阶段：(1)模具方案确 定 (2)模具结构设计 (3)生产准备 成型件材料、模块等坯 料加工；标准零、部件配购；根据造型设计，编制NC、 CNC加工代码组成的加工程序；以及刀具、工装等。 (4)模 具成型零件加工 (5)装配与试模 (6)验收与试用。
§2.5 定位基准的选择
一、 概念：
（1）基准：在零件的设计和制造过程中，用于确定其它点、 线、面的位置所依据的点、线、面。分别称为基准点、基 准线和基准面。 1）设计基准：在零件图上用以确定其它点、线、面位置的 基准. 2）工艺基准：零件在加工和装配中所使用的基准。 ①定位基准：用以确定工件在机床或夹具中正确位置所依据 的基准。 ②测量基准（检验基准）：测量零件已加工表面位置及尺寸 的基准。 ③装配基准：装配时用于确定零件相互间正确装配位置的基 准。
多工位连续加工
工步的合并
5.工作行程（走刀）：切削工具在加工 表面上切削，每切去一层材料称为一 个工作行程（走刀）。
一个工步里可以有一个工作行程，也 可以有多个工作行程。如外圆的余量较多， 在粗车工步中可以有多次工作行程。
§2.2 编制工艺规程的依据
一、工艺规程的作用与内容
1.工艺规程：把整个零件的全部加工过程按照一定的格式 所写成的书面文件。它简要地规定了零件的加工顺序、选 用机床、工具、工序的技术要求及必要的操作方法。 2.工艺规程的作用：用以组织、指导、管理和控制模具制 造的各个工序。
§ 2.3 零件图的工艺分析
一、零件的结构工艺性 零件的结构工艺性：是指所设计的零件在满足使用要求 的前提下，其制造的可行性和经济性。 零件的结构工艺性好，就有利于优质高产。结构工艺性 的优劣，除与各个零件本身特点有关之外，还应考虑整机的 装配工艺性和生产类型。 1.原材料 机械零件所采用的原材料，除满足使用性能要求外，还应 考虑： (1)便于采购，不随意使用贵重、稀缺材料； (2)便于加工，不随意使用在原始状态下具有过高硬度、过高 韧性的材料。
三、模具工艺工作
1. 模具工艺工作的主要内容 (1)编制工艺文件
模具工艺文件主要包括模具零件加工工艺规程、模具装 配工艺要点或工艺规程、原材料清单、外购件清单和外协件 清单等。
(2)二类工具的设计和工艺编制
二类工具(二级工具)是指加工模具零件和模具装配中所用 的各种专用工具。经常设计的二类工具有：非标准的铰刀和 铣刀、各型面检验样板、非标准量规、仿形加工用靠模、电 火花成型加工电极、型面检验放大图样等。
(2)如果零件上没有非加工表面，选择粗基准时，应考虑合理 地分配各表面的加工余量。 ①应保证各主要加工表面都有足够的余量。为满足这个要求， 应选择毛坯余量最小的表面作粗基准。如图2.13(c)所示 的阶梯轴。应选Ф58mm外圆表面作粗基准。 ②对于工件上的某些重要表面(如导轨和重要孔等)，为了尽 可能使其加工余量均匀，则应选择重要表面作粗基准。 或选择工件上那些加工面积较大，形状复杂，加工量 较大的表面为粗基准。
例1:圆锥定位套 模具零件的工艺分析: a. 零件结构的工艺性 分析； b. 零件图技术要求 分析； 零件的技术要求： 尺寸精度、几何形状 精度、各表面的相互 位置精度、表面质量、 零件材料、热处理及 其它要求。 通过分析，判断其可行 性和合理性，合理选择 零件的各种加工方法和 工艺路线。
§2.4 毛 坯 选 择
4.工步 在加工表面和加工工具不 变的情况下，所连续完成的那 一部分工序称为工步。
加工表面与加工工具只要改变一个， 就应算作另一工步，如对同一个孔进 行钻孔、扩孔、铰孔，应作为三个工 步。在工艺卡片中，按工序写出各加 工工步，就规定了一个工序的具体操 作方法及次序。
工步的合并： （1）对那些在一次安装中连续进行 的若干相同的工步，通常看作一个 工步。如：钻4个孔 （2）对性质相同，尺寸相差不大的 表面，可合并为一个工步。如：同 一工件不同尺寸外圆的车削。
一、毛坯的分类和选择原则
毛坯的选择应根据所用材料、零件结构、复杂程度、 生产类型和本厂的生产条件几个方面来决定。
二、毛坯的形状和尺寸
工艺人员在分析产品图纸后，应该对所负责设计的 工艺过程的那部分零件决定毛坯方案，而后在编制工艺过 程的同时，逐步决定毛坯尺寸和形状，画出毛坯图。 1.毛坯形状 根据零件形状选择合适的毛坯形状。 2.毛坯尺寸 根据所采用的毛坯方案，估计各表面的工序数，由各 工序的加工余量决定毛坯的尺寸，即在原零件尺寸基础上 加上各表面在各工序所有的加工余量的总和(总加工余量)， 构成毛坯的尺寸。而后根据毛坯制造和零件机械加工所要 求的结构工艺性修改其形状，绘制毛坯图。
2. 定位基准的分类
粗基准：在加工的起始工序中，只能用毛坯上未经加工 的表面作定位基准，则该表面称为粗基准。 精基准：利用已经加工过的表面作定位基准，称为精基 准。 由于产品的精度在很大程度上取决于定位基准选择是否 合适，作为定位基准的表面应该具备一定的精确性。但是， 在一个毛坯件的第一道机械加工工序，工件上各表面都是 毛面，所选用的基准面也只能是毛面。因此，定位基准就 有粗基准(毛基准)和精基准(光基准)的差别，它们的情况 不同，选择的原则也就不一样。
第2章
本章主要内容：
模具制造工艺过程的编制
2.1 基本概念 2.2 编制工艺过程的依据 2.3 零件图的工艺分析 2.4 毛坯选择 2.5 定位基准的选择 2.6 工艺路线的拟订 2.7 加工余量的确定 2.8 工序尺寸及其公差的确定 2.9 定位误差分析与计算 2.10 装配、试模与调整、维修
§2.1基 本 概 念
一个工序中可以只有一次安装，也可以有多次安装。 应尽量减少安装次数。举例：导柱外圆面、端面及中心孔 的车、钻。
3.工位：为了完成一定的工序部分，一次装夹工件 后，工件(或装配单元)与夹具或设备的可动部分 一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个 位置称为工位。(位置是否改变)
举例：三轴钻床利用回转工作台换位使零件按照装卸、 钻孔、扩孔和铰孔四个工位连续完成加工。
二、定位基准
1. 定位基准的特点 (1)工件定位时，所选定位基准可能是点、线、面，其中点或 线应由某些具体的表面体现出来，这些表面称为定位基准 面。例如以中心线作定位基准，可由内、外圆表面或两对 称的侧平面体现。 (2)工件定位时，往往通过它的定位表面放置在机床上或夹具 中，这时定位基准面起支承作用，但并不是所有定位表面 都起支承作用。如直接找正、划线找正定位，所找正的那 条线或那个面本身是定位基准，有时它是被加工表面，不 能起支承作用。 (3)工件定位时，应视零件加工的具体情况，根据六点定位原 则选择定位基准。需要限制的自由度少，可能只需一个表 面定位(如平面)；所需要限制的自由度多，则需要一组表 面定位；限制六个自由度，必须沿三个坐标方向以三个表 面作定位基准。
二、工艺规程编制的原则与依据
1.工艺规程编制的原则 在一定的条件下，以最简便的方法、最快的速度、最少 的劳动量和最少的费用，可靠地加工出符合图纸各项要求 的零件。
2.工艺规程编制的依据
根据必要的技术资料，生产计划(周期、进度、数量)， 本厂的生产条件(设备、工人技术水平、生产场地、起重 运输等)，结合需要的可能性，因地制宜地全面考虑。