【2017年整理】模具制造工艺学重点

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1、【基本理论】工艺过程 ：在模具生产过程中，使原材料转换成成品或半成品的直接相关的过程。模具机械加工工艺过程：通过机械加工的方法（切削和磨削）得到成品的工艺过程。工序 ：指一个或一组工人，在一个固定的工作地点，对同一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的那部分工艺过程。工序是组成工艺过程的基本单元。定位 ：工件加工之前在机床上所处的正确位置。装夹 ：将所处正确位置的工件夹紧的过程。安装 ：工件经过一次装夹后所完成的那一部分工序。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。决定工步的两个因素 ：加工表面和加工工具。复合工步 ：用几把刀具或者用复合刀具，同时加工同一工件上的几

2、个表面。进给（走刀） ：刀具从被加工表面每切下一层金属层称为一次进给（走刀） 。进给是构成工艺过程的最小单元。生产纲领 ：企业在计划期内应生产的产品量（年产量）和进度计划。生产类型 ：企业生产的专业化程度的分类，模具制造可分为三种类型：单件生产，成批生产，大量生产。工艺规程 ：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。工艺规程的作用 ：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。制定工艺规程的总原则 ：保证以最低的生产成本和最高的生产效率，可靠地加工出符号设计图样要求的产品。制定工艺规程的基本要求 ：1、产品质量的可靠性；2、工艺

3、技术的先进性；3、经济效益的合理性；4、劳动条件的安全性。工艺规程的种类 ：机械加工工艺过程卡片；机械加工工序卡片；机械加工工艺（综合）卡片。零件结构工艺性含义 ：所设计的模具零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。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。模具零件的毛坯形式 ：原型材、锻造件、铸造件和半成品。设计基准 ：在零件设计图样上，用以确定某一要素的设计尺寸和位置所依据的基准。工艺基准 ：零件在加工和装配过程中所使用的基准。工序基准 ：在工序图上，用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。定位基准

4、：在装夹时，使工件的被加工面相对于机床或夹具具有正确位置（即定位）所采用的基准。测量基准 ：加工中或加工后，用于测量的基准。装配基准 ：装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。工件定位 ：为使工件上加工出来的表面达到规定的尺寸和位置公差要求，必须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。工件定位的要求 ：相对于机床处于一个正确的位置；保证加工精度，加工时必须使刀具相对于工件具有正确的位置。粗基准选择原则 ：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

5、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。精基准选择原则 ：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。模具

6、制造工艺的选择依据 ：各种工艺方法所能达到的加工经济精度和表面粗糙度等因素来选择加工方法。加工经济精度 ：在正常的加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装备、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。加工阶段划分的作用（主要原因） ：1、保证产品质量；2

7、、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。工序集中 ：将尽可能多的工步内容放到每道工序中，即一个零件的加工可集中在少数几道工序内完成。工序分散 ：将工艺路线中的工步内容分散到更多的工序去完成，减少每道工序的加工内容，工艺路线变长。切削加工工序的安排 ：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

8、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。热处理工序的安排 ：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）辅助工序 ：检验、去毛刺、清洗、涂防锈油等，其中检验是主要的辅助工序。检验工序的安排 ：粗加工结束后精加工前；一个车间转向另一个车间前后；重要工序加工前后；特种性

9、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。加工总余量 ：毛坯尺寸与零件设计尺寸之差。工序余量 ：每一工序所切除的金属层厚度。工序余量 ：相邻两工序基本尺寸之差，分为单边余量和双边余量。单边余量 ：零件的非对称表面的加工余量。双边余量 ：零件的对称表面或回转体表面的对称分布的加工余量。余量公差 ：加工余量的变化范围，等于前道工序和本道工序的工序尺寸公差之和。工艺尺寸 ：因加工需要，在工艺附图或工艺规程中所给出的尺寸。它可以是零件的设计尺寸、设计图上检验的测量尺寸或工艺过程中的工序尺寸等。工艺尺寸链 ：在零件加工过程中，将有关尺寸按一定顺序首尾相连列成封闭形式的尺寸组。

10、工艺尺寸链的特点 ：封闭性和制约性。选择机床的注意点 ：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。夹具的选择 ：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。刀具的选择 ：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。量具选择 ：1、单件小批量用通用量具，如游标卡尺与百分表等。2、大

11、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】车削加工 ：1、范围 粗车、半精车、精车和精细车。2、加工精度 IT6IT8。3、表面粗糙度 Ra1.60.8um。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。铣削加工 ：1、加工范围 平面、沟槽、斜面、型腔。2、加工精度 IT8IT10。3、表面粗糙度 Ra 1.60.8u

12、m。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。刨削加工 ：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。磨削加工 ：1、平面、内圆、外圆等。2、加工精度 IT5IT7。3、表面粗糙度 Ra0.80.2um。4、工艺特点：模具精加工的有效手段。仿形加工的优缺点 ：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

13、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。仿形机构的形式 ：1）机械式 2）液压式 3）电控式成形磨削 ：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。砂轮的修整方法 ：1、砂轮修整器修整 2、成形刀挤压法 3、数控机床修整 4、电镀法夹具类型 ：1、正弦精密平口钳 2、正弦精密磁力台 3、正弦分中夹具 4、万能夹具【典型模具制造工艺】冷冲模架的作用及工艺 ：1、组成 上模座、导套、导柱、

14、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。注塑模架的组成及工艺 ：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。上、下模座的结构特点和技术要求 ：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

15、 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。上、下模座的加工工艺 ：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。上、下模座的工艺性分析 ：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。导柱的结构特点 ：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。导套的结构特点

16、 ：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。导柱、导套的加工方法 ：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。导柱的加工方案 ：1、毛坯：20 号低碳钢。2、热处理：渗碳 0.81.2mm，淬火硬度 HRC5862。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。导套的加工方案 ：1、毛坯：20 号热轧圆钢。2、热处理：渗碳 0.81.2mm，淬火硬度 HRC5862。3、工艺路线：下料车端面、内孔、外圆热处理磨内、外圆研内孔。导柱中心孔的修整 ：1、车床用磨削方法修正中心孔，在被磨削的中心孔处，加入煤油或机油，手持工件进行修正加工，效率高，加工质量好。2、利用车床的尾顶尖将工件压向多棱顶尖，通过多棱顶尖挤压作用修整中