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1、目录引言 3模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程 3模具的真空热处理技术 4模具的表面处理技术 4模具材料的预硬化技术 5机械加工工艺过程的组成 5工艺过程的组成 6工艺规程 6机械加工工艺规程设计 7零件的工艺分析7毛坯的选择8定位基准选择8高速铣削加工9模具精加工的过程控制 10零件热处理 11零件的磨削加工 12电加工控制 13表面处理及组配 13结束语14 模具的精加工控制与分析07 模具一班 高元平摘要:在国内大多数的模具制造企业，精加工阶段采用的方法一般是磨削，电加工及钳工处理。在这个阶段要控制好零件变形，内应力，形状公差及尺寸精度等许多技术参数，在具体的生产实践中，操作困难较多
2、，但仍有许多行之有效的经验方法值得借鉴。Abstract: in most of the mold manufacturing enterprises, finishing stage approach in General is grinding, EDM and fitters. At this stage to control the good parts deformation, stress, shape tolerances and dimensional accuracy and many other technical parameters, in specific produ
3、ction, more difficult, but there are still many proven experience method reference. 关键词:模具,精加工,控制,分析引言 一幅模具型腔的精加工工序是模具加工的最后一道工序，是直接影响模具质量好坏的最重要的一环，它占整个模具加工量的 30%40%左右，因此倍受国内外专家的重视。在我国尽管模具加工的大部分工序（车、铣、刨、磨、电火花、线切割等）已经实现了高度自动化，但模具的精整加工大部分仍采用手工加工的方式，在一定程度上严重影响了我国模具的发展.合理安排零件的生产工序,最优地选用并确定各个工艺参数的大小和变化范围
4、,合理设计模具结构,选择加工方法和设备等,使零件的整个生产过程达到优质.高产.低耗.安全的目的.模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程它对模具的如下性能有着直接的影响。 模具的制造精度：组织转变不均匀、不彻底及热处理形成的残余应力过大造成模具在热处理后的加工、装配和模具使用过程中的变形，从而降低模具的精度，甚至报废。 模具的强度：热处理工艺制定不当、热处理操作不规范或热处理设备状态不完好，造成被处理模具强度（硬度）达不到设计要求。 模具的工作寿命：热处理造成的组织结构不合理、晶粒度超标等，导致主要性能如模具的韧性、冷热疲劳性能、抗磨损性能等下降，影响模具的工作寿命。 模具的制造成本：作为模具制
5、造过程的中间环节或最终工序，热处理造成的开裂、变形超差及性能超差，大多数情况下会使模具报废，即使通过修补仍可继续使用，也会增加工时，延长交货期，提高模具的制造成本。 正是热处理技术与模具质量有十分密切的关联性，使得这二种技术在现代化的进程中，相互促进，共同提高。20 世纪 80 年代以来，国际模具热处理技术发展较快的领域是真空热处理技术、模具的表面强化技术和模具材料的预硬化技术。 一.模具的真空热处理技术真空淬火保温时间参考值材料 材料举例 保温时间 min 预热情况低合金刚 40Gr.35GrMo.65Mn510 650预热一次中合金刚 Gr Mn.9GrS.5Gr N Mo1020 650
6、预热一次高合金刚 Gr12 Mo V. HI3.3Gr2 WS2040 650.850预热两次高速钢 W6Mo5Gr4 V2.18-4-11520 650.850预热两次真空热处理技术是近些年发展起来的一种新型的热处理技术，它所具备的特点，正是模具制造中所迫切需要的，比如防止加热氧化和不脱碳、真空脱气或除气，消除氢脆，从而提高材料（零件）的塑性、韧性和疲劳强度。真空加热缓慢、零件内外温差较小等因素，决定了真空热处理工艺造成的零件变形小等。 按采用的冷却介质不同，真空淬火可分为真空油冷淬火、真空气冷淬火、真空水冷淬火和真空硝盐等温淬火。模具真空热处理中主要应用的是真空油冷淬火、真空气冷淬火和真空
7、回火。为保持工件（如模具）真空加热的优良特性，冷却剂和冷却工艺的选择及制定非常重要，模具淬火过程主要采用油冷和气冷。对于热处理后不再进行机械加工的模具工作面，淬火后尽可能采用真空回火，特别是真空淬火的工件（模具），它可以提高与表面质量相关的机械性能，如疲劳性能、表面光亮度、而腐蚀性等。 热处理过程的计算机模拟技术（包括组织模拟和性能预测技术）的成功开发和应用，使得模具的智能化热处理成为可能。由于模具生产的小批量（甚至是单件）、多品种的特性，以及对热处理性能要求高和不允许出现废品的特点，又使得模具的智能化热处理成为必须。模具的智能化热处理包括：明确模具的结构、用材、热处理性能要求；模具加热过程温
8、度场、应力场分布的计算机模拟；模具冷却过程温度场、相变过程和应力场分布的计算机模拟；加热和冷却工艺过程的仿真；淬火工艺的制定；热处理设备的自动化控制技术。国外工业发达国家，如美国、日本等，在真空高压气淬方面，已经开展了这方面的技术研发，主要针对目标也是模具。 二. 模具的表面处理技术模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外，其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。这些表面性能指：耐磨损性能、耐腐蚀性能、摩擦系数、疲劳性能等。这些性能的改善，单纯依赖基体材料的改进和提高是非常有限的，也是不经济的，而通过表面处理技术，往往可以收到事半功倍的效果，这也正是表面处理技术得到迅速
9、发展的原因。 模具的表面处理技术，是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术，改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。从表面处理的方式上，又可分为：化学方法、物理方法、物理化学方法和机械方法。虽然旨在提高模具表面性能新的处理技术不断涌现，但在模具制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。 渗氮工艺有气体渗氮、离子渗氮、液体渗氮等方式，每一种渗氮方式中，都有若干种渗氮，技术可以适应不同钢种不同工件的要求。由于渗氮技术可形成优良性能的表面，并且渗氮工艺与模具钢的淬火工艺有良好的协调性，同时渗氮温度低，渗氮后不需激烈冷却，模具的变形极小，因此模具的表面强化是采
10、用渗氮技术较早，也是应用最广泛的。 模具渗碳的目的，主要是为了提高模具的整体强韧性，即模具的工作表面具有高的强度和耐磨性，由此引入的技术思路是，用较低级的材料，即通过渗碳淬火来代替较高级别的材料，从而降低制造成本。 三. 模具材料的预硬化技术模具在制造过程中进行热处理是绝大多数模具长时间沿用的一种工艺，自上个世纪 70 年代开始，国际上就提出预硬化的想法，但由于加工机床刚度和切削刀具的制约，预硬化的硬度无法达到模具的使用硬度，所以预硬化技术的研发投入不大。随着加工机床和切削刀具性能的提高，模具材料的预硬化技术开发速度加快，到上个世纪 80 年代，国际上工业发达国家在塑料模用材上使用预硬化模块的
11、比例已达到 30（目前在 60以上）。我国在上世纪 90 年代中后期开始采用预硬化模块（主要用国外进口产品）。 模具材料的预硬化技术主要在模具材料生产厂家开发和实施。通过调整钢的化学成分和配备相应的热处理设备，可以大批量生产质量稳定的预硬化模块。我国在模具材料的预硬化技术方面，起步晚，规模小，目前还不能满足国内模具制造的要求。 采用预硬化模具材料，可以简化模具制造工艺，缩短模具的制造周期，提高模具的制造精度。可以预见，随着加工技术的进步，预硬化模具材料会用于更多的模具类型。机械加工工艺过程的组成一.工艺过程的组成 1.工序工人，在工作地对工件所连续完成的工艺过程。 2安装 经一次装夹后所完成的
12、工序内容 装夹定位加工前工件在机床或夹具上占据一正确的位置 夹紧使正确位置不发生变化 增加安装误差 增加装夹时间应尽量减少安装次数 3工位 工件与工装可动部分相对工装固定部分所占的位置 多工位加工提高生产率、保证加工面间的相互位置精度 4工步 加工表面和加工工具不变条件下所完成的工艺过程 一次安装中连续进行的若干相同的工步1 个工步 用几把不同刀具或复合刀具加工复合工步 5走刀 每进行一次切削 1 次走刀 二、工艺规程 1工艺规程的作用 指导生产 组织生产和管理生产 新建、扩建或改建工厂及车间 2工艺规程的设计原则 技术上的先进性 经济上的合理性 良好的劳动条件 机械加工工艺规程设计 一.零件
13、的工艺分析1零件技术要求分析 加工表面的尺寸精度 主要加工表面的形状精度 主要加工表面之间的相互位置精度 各加工表面粗糙度以及表面质量方面的其他要求 热处理要求及其它技术要求（如动平衡等）。 1）零件的视图、技术要求是否齐全主要技术要求和加工关键 2）零件图所规定的加工要求是否合理 3）零件的选材是否恰当，热处理要求是否合理 2零件结构及其工艺性分析 结构组成内外圆柱面、圆锥面、平面、螺旋面、齿形面、成形面 结构组合轴类、套筒类、盘环类、叉架类、箱体类 结构工艺性保证使用要求的前提下，能否以高生产率和低成本制造 二、毛坯的选择 1毛坯种类的选择 铸件、锻件、焊接件、型材、冲压件、粉末冶金件和工
14、程塑料件 2确定毛坯的形状和尺寸尽量与零件接近 毛坯加工余量毛坯 制造 尺寸与零件相应尺寸的差值加工总余量 毛坯公差毛坯 制造 尺寸的公差 为工件安装稳定，有些毛坯需工艺凸台 为加工方便，一些零件作整体毛坯半圆形零件合成整圆 小零件（垫圈）合成 1 件 3选择毛坯时应考虑的问题 零件的材料及力学性能要求铸铁、有色金属铸 重要件锻 零件的结构形状与尺寸复杂件铸 小台阶轴棒料，大台阶轴锻 生产纲领的大小大批量先进方法 现有生产条件 采用新工艺、新技术、新材料 三、定位基准选择 1基准的概念 确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面 (1)设计基准零件图上的基准尺寸尺寸线的起点 相互位置基准符号 (2)工艺基准工艺中用的基准工序基准 定位基准 测量基准 装配基准 2.定位基准的选择毛坯面定位粗基准 已加工面定位精基准 (1)精基准的选择可靠保证主要加工表面间的相互位置精度 1）基准重合原则 选设计基准为定位基准 2）基准统一原则 尽可能在多数工序中用一组精基准定位 3）定位稳定准确，简单方便的原则选面大、精度高的面为精基准 4）互为基准原则 为加工余量均匀，位置精度高反复加工 5）自为基准原则 要求余量小而均匀 选加工面本身为精基准 辅助基准人为制造的基准工艺需要而作的工艺凸台、
