模具制造工藝學(xué)知識點整理

1、一、 1 模具的生產(chǎn)過程包括五個階段：即生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備；材料的準(zhǔn)備；模具零、組件的加工；裝配調(diào)試和試用鑒定。生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備階段工作包括模具圖樣的設(shè)計；工藝技術(shù)文件的編制；材料定額和加工工時定額的制定；模具成本的估價。工藝過程：在模具生產(chǎn)過程中，直接改變制件的形狀，尺寸，精度，性能和裝配關(guān)系的生產(chǎn)過程。模具的工藝文件主要包括模具零件加工工藝規(guī)程、模具裝配工藝要點和工藝規(guī)程、原材料清單、外購件清單和外協(xié)件清單。模具工藝人員應(yīng)該在充分理解模具結(jié)構(gòu)、工作原理和要求的情況下。模具工藝工作的主要內(nèi)容： 1 編制工藝文件 2 二類工具設(shè)計和工藝編制 3 處理加工現(xiàn)場技術(shù)問題 4 參加試模和鑒定工作。模具工藝的特

2、點： 1 模具上盡量采用萬能通用機床、通用刀量具和儀器，盡可能地減少專用二類工具的數(shù)量。 2 在模具設(shè)計和制造上較多的采用“實配法” 、 “同鏜法” 。 3 在制造工序安排上， 工序相對集中，以保證模具加工質(zhì)量和進(jìn)度， 簡化管理和減少工序周轉(zhuǎn)時間。模具的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)：模具的精度和剛度、模具的生產(chǎn)周期、模具的生產(chǎn)成本和模具的壽命四個基本方面。影響模具精度的主要因素有： 1 產(chǎn)品制件的精度 2 模具加工技術(shù)手段的水平 3 模具裝配鉗工的技術(shù)水平 4 模具制造的生產(chǎn)方式和管理水平。模具的生產(chǎn)周期是從接受模具訂貨任務(wù)開始到模具試模鑒定后交付合格模具所用的時間。10影響模具生產(chǎn)周期的主要因素有： 1 模

3、具技術(shù)和生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化程度 2 模具企業(yè)的專門化程度 3 模具生產(chǎn)技術(shù)手段的現(xiàn)代化4 模具生產(chǎn)的經(jīng)營和管理水平。11 模具生產(chǎn)成本主要因素有：1 模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和模具功能的高低2 模具精度的高低 3 模具材料的選擇 4 模具加工設(shè)備5 模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度和企業(yè)生產(chǎn)的專門化程度。12模具壽命： 是指模具在保證產(chǎn)品零件質(zhì)量的前提下，所能加工的制件的總數(shù)量，它包括工作面的多次修磨和易損件更換后的壽命。13 不同類型的模具正常損壞的形式也不一樣， 但總的來說工作表面損壞的形式有摩擦損壞、塑性變形、開裂、疲勞損壞、啃傷。14模具零件表面的分類方法很多， 可以分為外形表面、成形表面和結(jié)構(gòu)表面。15成形表面

4、：是指在模具中直接決定產(chǎn)品零件形狀、尺寸、精度的表面及與這些表面協(xié)調(diào)的相關(guān)表面。16平面外形表面的加工可以在牛頭刨床、立銑床、龍門刨床上進(jìn)行刨削和銑削加工，去除毛坯上的大部分加工余量。從生產(chǎn)效率上考慮， 大型平面多采用龍門刨床刨削加工； 中型平面多采用牛頭刨床刨削加工；中、小型平面多采用立銑床銑削加工。17成形表面的加工分為兩大步驟， 第一步是尺寸加工，通用各種不同的方法達(dá)到設(shè)計圖樣所要求尺寸精度和位置精度。 第二步是通過研磨和拋光的光整加工， 使成形表面達(dá)到設(shè)計圖樣所要求的表面粗糙度和形狀精度。18毛坯主要考慮以下幾個方面： 1 模具材料的類別 2 模具零件的類別和作用 3 模具零件幾何形狀

5、特征和尺寸關(guān)系。模具零件的毛坯形式主要分為：原型材、鍛造件、鑄造件和半成品件四種。原型材的主要下料方式： 剪切法、 鋸切法、薄片砂輪切割法、火焰切割法。鍛件的質(zhì)量要求有四個方面： 原材料的質(zhì)量狀態(tài)和備料情況；鍛錘噸位的選擇是否合理；鍛件坯料的加熱、冷卻溫度、每次鍛壓變形量等工藝參數(shù)是否正確； 鍛造方式的選擇和鍛造比的大小。機械仿形按照靠模樣板安裝位置不同分為靠板靠模仿形、 刀架靠模仿形和尾座靠模仿形。壓印加工凸模： 先制凹模， 先預(yù)加工凸模毛坯各面，在立式銑床上按照劃線粗加工出凸模的成形表面，將凸模在充分潤滑的情況下，壓入已淬硬的凹模的型孔口，多余的金屬被凹模型孔口擠出，再把擠出的多余金屬銼去

6、?？紫担喊寄！⑼鼓９潭ò?、 上下模座等常帶有一系列圓孔， 各圓孔的尺寸及它們之間的相對位置都有一定的要求， 保證孔本身的精度外，還要保證孔與基準(zhǔn)平面、孔與孔的距離尺寸精度。單件孔系加工： 劃線法加工、 找正法加工、坐標(biāo)法加工。相關(guān)孔加工：同鏜加工法、配鏜加工法、坐標(biāo)磨削法。同鏜加工法： 將待加工的兩個或兩個以上的相關(guān)零件固定在一起，經(jīng)過劃線后，依次鏜出相關(guān)件的各孔。仿形銑削時，三種切削運動路線方式：1 水平分行（工作臺作水平移動，銑刀進(jìn)行切削，切削到型腔端頭，主軸箱在垂直方向作一進(jìn)給運動， 然后銑刀再作反向水平進(jìn)給。 ） 2 垂直分行 （主軸箱不斷作垂直進(jìn)給運動，當(dāng)切削到型腔端頭，工作臺在水平

7、方向作一橫向進(jìn)給， 然后銑刀再作反向垂直進(jìn)給。 ） 3 沿輪廓加工 （適用于銑刀不需要作縱向進(jìn)給運動的工件。 ）仿形銑床加工成形表面，生產(chǎn)效率高，表面并不十分平滑， 對操作人員技術(shù)水平要求高，還需要預(yù)先備好靠模。成形磨削： 就是把復(fù)雜的成形表面分解成若干個平面、圓柱面等簡單形狀，然后分段磨削，并使其連接光滑、圓整，達(dá)到圖樣要求。成形磨削的方法： 1 成形砂輪磨削法2夾具磨削法 （將工件按一定的條件裝夾在專用的夾具上， 在加工時通過夾具調(diào)整工件的位置、移動或轉(zhuǎn)動夾具進(jìn)行磨削，從而獲得所需要的形狀。 ）用于成形磨削的夾具有：精密平口鉗、正弦磁力臺、正弦分中夾具、萬能夾具等。正弦分中夾具適于磨削同一

8、個圓心的凸圓弧和多邊形。萬能夾具主要由工件裝夾部分、回轉(zhuǎn)部分、十字滑板和分度部分組成。根據(jù)成形磨削工藝要求， 應(yīng)計算下列各項工藝尺寸： 1 各圓弧中心的坐標(biāo)尺寸2各平面至相應(yīng)工藝中心的垂直距離3 各平面對坐標(biāo)軸所傾斜的角度 4 各圓弧的包角。電火花成形加工過程即電火花放電的過程，包括液體介質(zhì)擊穿和通道形成、能量的轉(zhuǎn)換和傳遞、電蝕產(chǎn)屑物的拋出以及間隙消電離四個階段。工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)的作用是強迫一定壓力的工作液流經(jīng)放電間隙，將電蝕產(chǎn)物排出，并且對使用過的工作液進(jìn)行過濾和凈化。極性效應(yīng)： 在脈沖放電過程中， 工件和電極都要受到電腐蝕，實踐證明，即使工件和電極的材料完全相同，也會因為所接電源的極性不

9、同而有不同的蝕除速度。電規(guī)準(zhǔn)： 脈沖電源提供給電火花成形加工的脈沖寬度、 脈沖間隙和峰值電流這一組電參數(shù)。二次放電：放電間隙中存在著電蝕產(chǎn)物，這些電蝕產(chǎn)物在經(jīng)放電間隙排出的過程中，在電極和工件間產(chǎn)生額外的放電，引起間隙的擴大。配合間隙的電火花加工方法： 凸模修配法、直接配合法和混合法。型腔電火花成形加工主要有單電極平動法、多電極更換法和分解電極加工法。影響線切割加工的加工速度、 加工精度和表面粗糙度等項工藝指標(biāo)的因素較多，其中主要的是機床精度、電源參數(shù)、工作液、操作技術(shù)等。按電鑄的材料不同可分為電鑄鎳、 電鑄銅和電鑄鐵三種方法。快速成形技術(shù)： 是由計算機對產(chǎn)品零件進(jìn)行三維造形，然后進(jìn)行平面分層

10、處理，再由計算機和成形裝置控制從零件基層開始，逐層成形和固化材料，最后完成零件的加工。快速成形的方法有：立體平板印刷法、物體分層制造法、熔絲沉積制造法和選擇性激光燒結(jié)法。型腔冷擠壓的方式有兩種： 開式擠壓和閉式擠壓。開式擠壓主要應(yīng)用在型腔較淺， 形狀簡單， 精度不高， 外形尚需加工的成形表面；閉式擠壓主要應(yīng)用在精度高， 型腔深度較大的情況，閉式擠壓應(yīng)用廣泛。對擠壓設(shè)備的要求： 1 剛性好，活塞導(dǎo)向精度高2 壓力機速度可以調(diào)節(jié)3 能觀察擠壓情況4 有安全防護(hù)裝置。擠壓工藝： 1 模具坯料的準(zhǔn)備形狀為圓柱形、 圓錐形。 D=（22.5）dH=（2.53）h 。工藝凸模 （分為三部分： 成形工作部分

11、、過渡部分及導(dǎo)向部分） 。 3 模套 （單層模套和雙層模套）從工藝上考慮， 母模設(shè)計時應(yīng)合理選擇分型面、基準(zhǔn)面和起模斜度。光整加工：是以降低零件表面粗糙度，提高表面形狀精度和增加表面光澤為主要目的的研磨和拋光加工。研磨： 是使用研具、 游離磨料對被加工表面進(jìn)行微量加工，使被加工表面精度提高、表面粗糙度降低的精密加工方法。研磨的主要作用：1 微切削作用2 擠壓塑性變形 3 化學(xué)作用。研拋余量的大小取決于零件尺寸、 原始表面粗糙度、精度和最終的質(zhì)量要求，原則上研拋余量要能去除表面加工痕跡和變質(zhì)層即可。超聲波加工和拋光是利用工具端面作超聲頻振動，迫使磨料懸浮液對硬脆材料表面進(jìn)行加工的一種成形方法。影

12、響拋光效率的主要因素： 1 工具的振幅的頻率2 工具對工件靜壓力3 磨料的種類和粒度4 磨料工作液的料液比。反頂尖結(jié)構(gòu)適用于外圓直徑較小， 長度較大的細(xì)長桿凸模、型芯類零件；加輔助頂尖孔結(jié)構(gòu)適用于外圓直徑較大的情況；工藝夾持柄適用于細(xì)長比不太大的情況下。模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求和各零件間的相互關(guān)系，將合格的零件連接固定為組件、部件，直至裝配成合格的模具。模具裝配內(nèi)容包括： 選擇裝配基準(zhǔn)、 組件裝配、調(diào)整、修配、研磨拋光、檢驗和試沖（試壓）等環(huán)節(jié)。模具裝配工藝方法： 互換法、 修配法和調(diào)整法。59壓入法適用于t v 6mm勺沖裁凸模與各類模具零件。熱套法主要用于固定凹模和凸模拼塊以及硬質(zhì)合

13、金模塊。 焊接法很少選用。兩導(dǎo)套中心連線的垂直方向， 由于同軸度誤差引起的中心距變化最小。依據(jù)模具類型不同， 導(dǎo)板模以導(dǎo)板做為裝配基準(zhǔn)件，復(fù)合模以凸凹模做為裝配基準(zhǔn)件，級進(jìn)模以凹模做為裝配基準(zhǔn)件，模座有窩槽結(jié)構(gòu)的以窩槽為裝配基準(zhǔn)面。修磨后， 推桿端面應(yīng)與型面齊平， 但可高出 0.05-0.10mm ； 復(fù)位桿與分型面齊平，但可低 0.02-0.05mm 。二、工藝性分析參考數(shù)據(jù)：沖壓凸的基本材料有碳素工具鋼如 T8A、T10A;合金工 具鋼如 9Mn2V Cr6WV,Cr12,Cr12MoV等代 表材料。凸模零件要求淬火和回火處理，處理后的硬度要求大于55HRC對于簡單形狀凸模和型芯熱處理硬度

14、為45-60HRC，對于復(fù)雜形狀凸模熱處理硬度為 40-50HRC 。 成 型 表 面 的 粗 糙 度 為Ra0.2-0.1um 。一 模具制造技術(shù)的發(fā)展趨勢答： 1 模具粗加工技術(shù)向高速加工發(fā)展 2成形表面的加工向精密、自動化發(fā)展3 光整加工技術(shù)向自動化發(fā)展4 快速成形加工模具技術(shù) 5 模具 CAD/CAM 技術(shù)將有更快的發(fā)展二 模具生產(chǎn)的工藝特點答： 1 屬于單件多品種生產(chǎn) 2 客觀要求模具生產(chǎn)周期短3 模具生產(chǎn)的成套性4 試模和試修5模具加工向自動化、精密化、機械化發(fā)展 .三 鍛造的主要目的答： 1 為了得到合理的幾何形狀和機械加工余量并得到良好的機械加工性能2改善材料的碳化物的分布不合

15、理狀態(tài)，提高材料的熱處理性能和模具的使用壽命3 改善坯料的纖維方向，使纖維方向更合理，提高了材料的力學(xué)性能和使用性能4 獲得需要的金相組織， 提高模具零件的機械加工和熱處理加工的工藝性四 萬能夾具成形該如何確定磨削順序？答：用萬能夾具成形磨削時采用分段磨削，為使型面連接圓滑、光整，符合圖紙要求， 應(yīng)有正確的磨削順序。 成形磨削前，首先確定水平和垂直兩方向的基準(zhǔn)面，在對基準(zhǔn)面磨削后，以此基準(zhǔn)面相對移動中心位置加工型面。然后磨削與基準(zhǔn)面直接有關(guān)的加工面、精度要求高的面、大平面和平行于直角坐標(biāo)的面。再磨削斜面。五 成形磨削對模具結(jié)構(gòu)的要求？答： 1 凸模應(yīng)設(shè)計成直通形式2 當(dāng)凸模形狀復(fù)雜或者砂輪無法

16、進(jìn)入被加工區(qū)進(jìn)行加工時，可將凸模設(shè)計成鑲拼式凸模 3 凹模結(jié)構(gòu)必須設(shè)計成鑲拼結(jié)構(gòu)4 模具成形零件的設(shè)計尺寸考慮工藝尺寸的換算困難。六 影響坐標(biāo)鏜床加工精度的因素答： 1 機床的定位精度測量裝置的定位精度 2 機床與工件的溫差3 加工方法和工具的正確性 4 工件重量及切削力所產(chǎn)生的機床的熱變形和彈性變形5操作工人的熟練程度。七 數(shù)控加工的特點與經(jīng)濟性？答： 1 提高加工質(zhì)量 2 提高加工效率 3 便于實現(xiàn)生產(chǎn)管理和加工的現(xiàn)代化 4 縮短模具生產(chǎn)周期加快新產(chǎn)品開發(fā)5 為生產(chǎn)高質(zhì)量的模具奠定了基礎(chǔ)。八 電火花加工的基本條件？答： 1 電火花成形加工必須采用脈沖電源，提供瞬間脈沖放電2 脈沖放電的能量

17、足夠大 3 工具電極和工件之間保持一定的放電間隙 4 火花放電必須在一定絕緣性能的液體介質(zhì)中進(jìn)行九 什么是階梯？它有何特點？答：階梯電極是在原有的電極上適當(dāng)增長，而增長部分的截面適當(dāng)縮小，呈階梯形。其主要優(yōu)點是能充分發(fā)揮粗加工生產(chǎn)率高、 加工穩(wěn)定性好、 電極損耗小的特點，此外，還有減少電規(guī)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換次數(shù)、簡化操作、容易保證模具質(zhì)量的好處，所以在生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。十 脈沖電源的基本要求？答： 1 要有足夠的脈沖放電能量，保持一定的生產(chǎn)效率 2 脈沖波形基本上是單向脈沖 3 脈沖電源的主要參數(shù)應(yīng)該有較寬的調(diào)節(jié)范圍 4工具電極損耗要小5 性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)簡單，操作和維護(hù)方便十一 電火花線切割的特點？答

18、： 1 采用線材作線電極，省掉了成形工具電極，大大降低了成形工具電極的設(shè)計和制造費用，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時間和模具加工周期 2 能用很細(xì)的電極絲加工細(xì)微異行孔、 窄縫和復(fù)雜的工件 3 采用移動的長金屬絲進(jìn)行加工，單位長度的金屬絲損耗小，加工精度高4 以切縫的形式按輪廓加工，蝕除量少，生產(chǎn)率高材料利用率高5自動化程度高，操作使用方便，易于實現(xiàn)微機控制十二影響表面粗糙度的因素？答： 1 脈沖電源選擇不當(dāng)，單個脈沖電源過大2 導(dǎo)輪及其軸承因磨損而使精度下降，由此產(chǎn)生的高低條紋嚴(yán)重的影響了加工表面的粗糙度3 鉬絲損耗過大變細(xì)的鉬絲在導(dǎo)輪內(nèi)竄動4 進(jìn)給速度調(diào)節(jié)不當(dāng)加工不穩(wěn)定 5 電極絲的走絲速度和抖動情況，

19、機械傳動精度等也影響加工表面的粗糙度。十三 減小殘余應(yīng)力引起的變形的措施答： 1 除選用合適的模具材料外還應(yīng)正確選擇熱加工方法和嚴(yán)格執(zhí)行熱處理規(guī)范2在線切割之前可安排時效處理 3 由于毛坯邊緣處的內(nèi)應(yīng)力較大因此工件輪廓表面應(yīng)離開毛坯邊緣810 毫米 4 切割凸模類外形工件時應(yīng)正確選擇起始切割位置和加工順序5線切割型孔類工件時可采用二次切割法6可在淬火前進(jìn)行預(yù)加工以去除大部分余量，僅留較小的精切余量，待淬硬后，再進(jìn)行一次精切成形。十四 電鑄成形的特點答： 1 電鑄件與母模的尺寸誤差小，尺寸精度可達(dá)微米2 可以制造形狀復(fù)雜， 用機械加工難以成形甚至無法成形的工件3 母模材料不限于金屬4 電鑄件具有

20、較好的機械強度 5 電鑄時，金屬沉積速度緩慢，制造周期長。十五 電鑄成形中母模設(shè)計時應(yīng)掌握的幾個問題答： 1 母模形狀與所需型腔相反。 2 確定母模的尺寸時應(yīng)考慮材料的收縮率。 3 對于非熔型軸狀母模應(yīng)帶有15-30的脫模斜度，同時考慮脫模的措施。 4 承受電鑄的部分應(yīng)按制品的需要長度放長3 5毫米以備電鑄后端部粗糙來割除。 5 母模的輪廓在較深的底部凸凹不能相差太大同時也應(yīng)盡量避免尖角。 6 選擇合適的模的材料。十六 電解磨削的特點？答： 1 電解磨削能夠加工任何高硬度與高韌性的金屬材料，且生產(chǎn)效率高。2 加工精度高，表面質(zhì)量好。 3 砂輪壽命長。 4機床等設(shè)備需要增加防蝕銹措施。5 磨削刀

21、具時刃口不易鋒利，勞動條件較差。十七 影響電解磨削的因素答： 1 電參數(shù) 2 磨削壓力 3 工件與磨輪的接觸面積 4磨輪的線速度 5 電解液的供給量和濃度十八 冷擠壓的工藝特點答： 1 積壓過程簡單迅速，生產(chǎn)效率高，一個工藝凸?？梢远啻问褂?， 型腔一致性好 2 型腔加工精度高表面粗糙度小3 可以擠壓形狀復(fù)雜的型腔，更適合難于切削加工復(fù)雜的型腔 4 冷擠壓的型腔材料的纖維未必切斷材料組織致密， 型腔強度和耐磨性高 5型腔冷擠壓的單位擠壓力大需要大噸位的壓力設(shè)備十八 模具陶瓷型鑄造的特點？答： 1 便于模具的復(fù)制 2 大量減少了模具型腔制造時的切削加工，節(jié)約了金屬材料，并且模具報廢后可重溶澆鑄 3

22、 生產(chǎn)周期短4 工藝設(shè)備簡單，投資不大5 使用壽命一般不低于機械加工的模具。十九 研磨的特點？答： 1 尺寸精度高2 形狀精度高3 表面粗糙度低 4 表面耐磨性提高5 耐疲勞強度提高。二十 電化學(xué)拋光的特點？答： 1 拋光量很小，電化學(xué)拋光后尺寸精度和形狀精度高2 電化學(xué)拋光效率高，且拋光速度不受材料硬度的影響。 3 電化學(xué)拋光工藝方法簡單，操作容易，而且設(shè)備簡單，投資小。 4 電化學(xué)拋光不能消除原表面的“粗波紋” 。二十一 影響電化學(xué)拋光質(zhì)量的因素？答： 1 電解液 2 電流密度 3 電解液溫度 4拋光時間 5 金屬材料的金相組織狀態(tài)和拋光表面原始表面粗糙度。二十二 超聲波拋光的特點？答： 1 超聲波拋光是適用于硬脆材料及不導(dǎo)電的非金屬材料。 2 工具對工件的作用力和熱影響小，不會引起變形和燒傷，加工精度和表面粗糙度都很高。 3 拋光可以拋光薄壁、薄片、窄縫及