模具制造工藝1課件

材料成型及控制工程專業(yè)課程主講：張如華南昌大學(xué)材料成形系教授江西省模具工業(yè)協(xié)會副秘書長E-mail：模具制造工藝簡介任務(wù)：使學(xué)生在初步掌握機(jī)械制造工藝等知識的基礎(chǔ)上，較全面掌握模具制造知識，為合理設(shè)計(jì)模具打下基礎(chǔ)。教材:祈紅志.模具制造工藝(2版).化工版,15參考資料：模具制造手冊(2版).機(jī)工版，1999機(jī)械制造工藝學(xué)（多個版本），等視頻資料（可自行上網(wǎng)搜索）課時：32學(xué)分：2

考試方式：筆試第1章概論1.1模具在工業(yè)生產(chǎn)中的地位

1.1.1模具的定義（暫未統(tǒng)一）：以其特定的形狀，通過一定的方式（間歇或連續(xù)工作，對操作者技能依賴程度不高）使材料分離或成型/形（整體同時或連續(xù)）的工藝裝置。常用于零件的批量生產(chǎn)（反復(fù)制造相同的零件）。與夾具（通用、專用），刀具（通用——銑刀，車刀，刨刀等，專用——鉆頭、拉刀、鉸刀等），量具（通用，專用——自制），輔具（墊塊等）等并列模具是實(shí)現(xiàn)加工目標(biāo)（優(yōu)質(zhì)、高效、低消耗——制造業(yè)的永恒主題）的有效手段模具在制造業(yè)應(yīng)用廣泛制造業(yè)：汽車、航空航天器、機(jī)械、兵器、儀器儀表、電力電子、五金工具、家用電器、輕工日用品、食品、……（石油化工，紡織，……，

少應(yīng)用）[例]：螺栓制造1.1.2模具種類沖模（占40%），塑料及橡膠模（占40%），其他壓鑄、鍛造、粉末冶金、食品/如月餅、蛋糕等A非定形材料（粉末、流體）成型模（型腔模）：金屬——壓鑄、金屬型、粉末冶金、粉鍛非金屬——塑料、玻璃、陶瓷B定形/半定形材料（塑性）成形模：金屬——板料（拉深、脹形）、立體坯料（鍛造）非金屬——吹塑、吸塑C定形材料（分離）沖裁模1.1.3模具的基本構(gòu)成及其技術(shù)要求工作零件，定位零件，導(dǎo)向零件，壓卸料及推出零件，標(biāo)準(zhǔn)件等將模具解體即為機(jī)械零件產(chǎn)品制造的必備因素（TQC——TotalQualityContral5因素）1）設(shè)備相對穩(wěn)定（老設(shè)備仍在使用）2）被加工的材料主要是金屬材料3）加工工藝靈魂

A）工藝規(guī)程；B）工藝裝備4）環(huán)境5）人模具制造也存在以上5因素的影響1.2模具制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

模具工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是模具技術(shù)的進(jìn)步。模具技術(shù)涉及到多學(xué)科的交叉。作為一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，模具技術(shù)水平的高低已成為衡量一個國家創(chuàng)造水平的重要標(biāo)志之一。模具上除了應(yīng)用機(jī)械配合外，還應(yīng)用了液壓、氣動、電、磁、……

[上網(wǎng)自行查找]產(chǎn)品質(zhì)量有待進(jìn)一步提高制造工藝與技術(shù)設(shè)備陳舊落后管理落后差距：

標(biāo)準(zhǔn)化程度：20%/國內(nèi)—70%~80%/國外

新材料應(yīng)用不到10%近年來，我國模具發(fā)展的重點(diǎn)放在精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具上，已取得可喜成績，模具進(jìn)口逐漸下降，模具技術(shù)和水平也有長足的進(jìn)步。1.3模具制造的特點(diǎn)和基本要求1.3.1模具制造的特點(diǎn)指工作零件，與一般機(jī)械零件制造比較1）制造質(zhì)量要求高2）形狀復(fù)雜，簡單少，復(fù)雜多3）材料硬度高4）單件生產(chǎn)，周期難于縮短5）成套性，前后關(guān)聯(lián)1.3.2模具制造的基本要求由模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和服役條件等決定1）精度高，比制品精度高2~4級2）滿足使用壽命，大批量，中小批量3）交貨周期短，由產(chǎn)品更新快所決定4）控制成本1）、2）與3）、4）之間常有矛盾1.4模具制造的工藝路線

（還應(yīng)含有關(guān)環(huán)節(jié)的檢驗(yàn)）

分析估算設(shè)計(jì)模具零件加工（各種手段）裝配調(diào)試加工設(shè)備交貨毛坯準(zhǔn)備熱處理試模設(shè)備原料外購件（含標(biāo)準(zhǔn)件）外協(xié)返修分析估算（技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析）經(jīng)驗(yàn)估計(jì)+計(jì)算校核模具設(shè)計(jì)學(xué)好有關(guān)課程，結(jié)合實(shí)踐若干年趨勢是：一般結(jié)構(gòu)的（常見）模具，由高級模具工根據(jù)樣品及設(shè)備情況，直接制造、調(diào)試，不必繪圖機(jī)構(gòu)復(fù)雜的模具，需要專門繪圖日本等發(fā)達(dá)國家模具設(shè)計(jì)只繪裝配圖（采用很多簡化畫法），并將零件的主要尺寸標(biāo)注在裝配圖上模具零件加工本課程的重點(diǎn)按性質(zhì)分為：毛坯外形加工——以切削加工為主

工作表面加工（重點(diǎn)）大致過程：粗加工—半精加工—熱處理—精加工、拋光裝配、調(diào)整意義重大（瑞士技工裝配上海手表故事）試模在生產(chǎn)條件下（現(xiàn)場或?qū)Ｓ迷嚹ＴO(shè)備上）正常生產(chǎn)1個班次，不同于批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品傳統(tǒng)模具制造技術(shù)仿形加工成形磨削電火花加工等現(xiàn)代模具制造技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)自動化技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

數(shù)控技術(shù)傳統(tǒng)制造向現(xiàn)代制造過渡有效地對整個設(shè)計(jì)制造過程進(jìn)行預(yù)測評估，迅速獲得樣品，有利于爭取訂單、贏得客戶，節(jié)省大量的模具試制材料費(fèi)用，減少模具返修率，縮短生產(chǎn)周期，大大降低模具成本。1.5模具的主要加工方法

1.5.1切削加工含車、刨、鉆、鏜、銑、磨削等1.5.2特種加工利用電能、化學(xué)能、光能（熱能）、聲能等進(jìn)行加工1.5.3塑性加工型腔的冷、熱反印（擠壓、壓?。舉例：剪刀鍛模]光切：用沖頭壓印并直接切出光潔的形孔內(nèi)壁，不需鉗工修光1.5.4鑄造和焊接實(shí)型鑄造、陶瓷型鑄造、低熔點(diǎn)合金鑄造刃口堆焊、修復(fù)缺損、組拼大構(gòu)件[茶幾面板拉深模]實(shí)型鑄造3D打印增材制造金屬粉末在高能量激光作用下逐層凝固“生長”需精確控制激光功率、掃描方式能制作形狀和結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的模具和模型如注塑模的隨形冷卻水道等1.5.5鉗工操作1）劃線

對工件、樣板用具：平板、方箱、高度游標(biāo)卡尺、劃針、樣沖、圓規(guī)、小手錘、涂液、鋼尺等2）孔的加工鉆孔（擴(kuò)孔）、鉆（含鉸、锪）、攻螺紋，扳牙等3）銼削

打磨，拋光（以汽車主照燈模具為例），研磨（耗時多，有些達(dá)45%），4）壓印、光切，

鋸、鏨、刮5）裝配單件和中、小批量生產(chǎn)中的鑄鍛件毛坯和形狀比較復(fù)雜的零件，在切削加工前通常需要劃線。按圖紙要求在工件上劃出加工界線、中心線和其他標(biāo)志線的鉗工作業(yè)。劃線的作用是：①確定毛坯上各孔、槽、凸緣、表面等加工部位的相對坐標(biāo)位置和加工面的界線，作為在加工設(shè)備上安裝調(diào)整和切削加工的依據(jù)；②對毛坯的加工余量進(jìn)行檢查和分配，及時發(fā)現(xiàn)和處理不合格的毛坯。劃線一般在平臺上進(jìn)行，常用的劃線工具有劃針、劃針盤、劃規(guī)、直角尺、游標(biāo)高度尺、鋼板尺、方箱、V形鐵、千斤頂、楔鐵和中心沖等。為了能劃出清晰的線條，一般在毛坯表面上先涂一層白色石灰水，對已經(jīng)加工過的表面則涂普魯士藍(lán)加漆片和酒精的混合液。

劃線常用工具表1.1模具制造方法比較（胡石玉

模具制造技術(shù).南京：東南大版，1997）加工方法分類適用于模具種類加工精度主要技術(shù)加工技術(shù)要求后續(xù)工序型腔貫通鑄造法鋅合金鑄造√√沖壓一般鑄造型腔制作低熔點(diǎn)合金鑄造√塑料、橡膠肖氏鑄造法√鍛、壓鑄、塑料表面處理鈹銅合金鑄造√沖壓合成樹脂澆注√沖壓切削加工普通切削機(jī)床加工√√各種一般熟練手工精加工精密切削機(jī)床加工√沖裁精密仿形銑床加工√各種精密一般仿形模型手工精加工雕刻機(jī)加工√各種一般圖形顯示儀√沖壓粗?jǐn)?shù)控機(jī)床加工√√各種精密紙帶/磁帶表1.1模具制造方法比較（續(xù)）加工方法分類適用于模具種類加工精度主要技術(shù)加工技術(shù)要求后續(xù)工序型腔貫通冷擠壓加工√塑料、橡膠精密沖頭特種加工超聲波加工√√沖壓懸掛模型手工精加工電加工√√各種電極電解加工√√粗電解磨削√精密成型模型電鑄√沖壓、塑料、玻璃模型腐蝕加工塑料一般圖紙內(nèi)容總結(jié)材料成型及控制工程專業(yè)課程。任務(wù)：使學(xué)生在初步掌握機(jī)械制造工藝等知識的基礎(chǔ)上，較全面掌握模具制造知識，為合理設(shè)計(jì)模具打下基礎(chǔ)。教材:祈紅志.模具制造工藝(2版).化工版,15。模具制造手冊(2版).機(jī)工版，1999。1.1模具在工業(yè)生產(chǎn)中的地位。1.1.1模具的定義（暫未統(tǒng)一）：。常用于零件的批量生產(chǎn)（反復(fù)制造相同的零件）。A非定形材料（粉末、流體）成型模（型腔模）：。B定形/半定形材料（塑性）成形模：。非金屬——吹塑、吸