模具制造技术基本.ppt
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1、模具制造技术,课程学习,为什么?,模具制造,模具 设计,模具 加工,模具工业在国民经济中的重要地位 优质、高效、低成本的制造方式。 最大的用户是汽车、摩托车、家电。 汽车生产中,零件约90%依靠模具成形。一个车型的生产需要4000套模具,2-3亿元。,课程学习,中国模具工业总产值仅次于日本、美国。 中国已能生产精度达到2微米的多工位级进模,寿命可达3亿冲次以上。个别企业生产的多工位级进模已可在2000次/分的高速冲床上使用,精度可达1微米。 中国已能生产大屏幕彩电塑壳模具、大容量洗衣机全套塑料件模具以及汽车保险杠、整体仪表板等塑料模具等。,课程学习,我国模具行业产值增长趋势 2007年模具产值
2、870亿。 2008年模具产值900亿。 2011年模具产值1800亿。 2014年模具产值3500亿。 2016年模具产值超4000亿。,课程学习,现代工业产品的特征 产品的结构越来越复杂; 表面质量和加工精度的要求越来越高; 工作环境的产品对高性能材料的需求越来越多。,课程学习,现代模具的发展,工业产品对模具的要求,需求量更大、种类更多; 性能和精度更高; 结构和工作条件更复杂; 寿命要求更长。,课程学习,模具工业发展的总趋势,发展精密、高效、长寿命模具; 发展高效、精密、数控自动化加工设备,提高模具制造水平; 大量发展多工位、多型腔的模具等。,课程学习,课程学习,机械制造技术基础,模具制
3、造技术,怎么学?,通用制造工艺,专用制造工艺,模具知识,考试?,做事?,课程学习,什么叫模具制造? 模具零件分哪几类?如何保证加工精度? 机械加工有哪些方法? 仿形加工的原理是什么? 模 具加工工艺规程包含哪些内容? 电火花加工的原理是什么? ,我会操作机床! 我可以按照图纸规划工艺! 我会修模! 我会装配模具! 我会试模! 我会操作注塑机! ,都要?!,课程学习,到底学那些? 怎么学?,理性,一定的理论基础,大量的生产案例,课程学习,模具制造的两个领域: 1.设计:从模具的构思设计到制图。 2.加工:从零部件粗加工到精加工、装配及试模、成品。 只有将两个领域妥善协调,才能制造出接近理想状态的
4、模具。,课程学习,模具设计与加工的关系,两者的关系: 模具设计时的考虑: * 模具设计中有很多内容与加工方面的信息有关,如果对加工没有充分的了解,设计出的模具就不能有满足使用性能的充分把握。,模具设计与加工的关系,课程学习,模具加工时的考虑: *应对模具及各零部件的功能充分的理解,才能加工出高质量低成本的模具。 应该在加工的基础上进行设计。,模具设计与加工的关系,注 意,课程学习,课程学习,课程学习,课程学习,学习内容,项目一 准备模具制造工艺规程,能力目标,项目一 准备模具制造工艺规程,知识目标,一、任务导入,任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,二、知识链接,三、任务实施,四、知识拓展,
5、任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,1. 生产过程和工艺过程,1)生产过程 由设计图纸变为产品,要经过一系列的制造过程。通常将原材料或半成品转变成为产品所经过的全部过程称作生产过程。生产过程通常包括: 技术准备过程包括产品投产前的市场调查、预测、新产品鉴定、工艺设计、标准化审查等。,任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,2)工艺过程 工艺过程指直接改变原材料半成品的尺寸、形状、表面的相互位置、表面粗糙度或性能,使之成为成品的过程。例如液态成形、塑变成形、焊接、粉末成形、切削加工、热处理、表面处理、装配等,都属于工艺过程。 将合理的工艺过程编写成用以指导生产的技术文件,这份技术文件称作工艺
6、规程。,1. 生产过程和工艺过程,任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,2. 模具的机械加工工艺过程,用机械的方法直接改变毛坯的尺寸、形状、表面质量,使之成为模具零件的工艺过程,称之为模具的机械加工工艺过程。模具的机械加工工艺过程由若干个顺序排列的工序组成,毛坯依次通过这些工序变成成品。,任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,(1)工序 一个(或一组)工人,在一个工作地(或一台机床)上对一个(或一组)工件从加工开始到加工下一个(或一组)工件之前完成的那一部分工艺过程称为工序。 划分工序的依据:加工零件的工人不变,加工的地点不变,零件不变,而且加工必须连续进行。,2. 模具的机械加工工艺过程
7、,机械加工工艺过程基础,3. 机械加工工艺过程的组成,制定如图所示零件图的工艺流程,阶梯轴单件生产工艺过程,阶梯轴大批量生产工艺过程,表1-2 限位导柱的加工工艺过程(单件生产),表1-3 限位导柱的加工工艺过程(成批生产),表1-3 限位导柱的加工工艺过程(成批生产)(续),任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,2. 模具的机械加工工艺过程,在车床上加工一批轴,既可以对每一根轴连续地进行粗加工和精加工,也可以先对整批轴进行粗加工,然后再依次对它们进行精加工。 在第一种情形下,加工只包括一个工序; 在第二种情形下,由于加工过程的连续性中断,虽然加工是在同一台机床上进行的,但却成为两个工序。
8、工序是组成工艺过程的基本单元,也是生产计划的基本单元。,任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,2. 模具的机械加工工艺过程,(2)工步 在加工表面、切削工具、切削速度和进给量不变的条件下,连续完成的那一部分工序内容称为工步。生产中也常称为“进给”。,机械加工工艺过程基础,3. 机械加工工艺过程的组成,制定如图所示零件图的工艺流程,任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,2. 模具的机械加工工艺过程,* 工步的合并 1)对于性质相同、尺寸相差不大的表面,可合并为一个工步。 2)对于那些在一次安装中连续进行的多个(数量不限)相同的加工表面,可合并为一个工步。,图1-2 模具垫板零件,任务一 分析
9、模具零件工艺,制定工艺规程,2. 模具的机械加工工艺过程,* 工步的合并 3)为了提高生产率而将几个表面用几把刀具同时进行加工,或用复合刀具同时加工工件的几个表面,也算作一个工步,称为复合工步。,图1-3导套零件加工,任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,2. 模具的机械加工工艺过程,(3)安装与工位 在机械加工工序中,使工件在机床上或在夹具中占据某一正确位置这一过程称为工件的定位,工件从定位到夹紧的过程,统称为安装。有时,工件在机床上需经过多次装夹才能完成一个工序的工作内容。 采用转位(或移位)夹具、回转工作台或在多轴机床上加工时,工件在机床上一次装夹后,要经过若干个位置依次进行加工,工件
10、在机床上所占据的每一个位置上所完成的那一部分工序就称为工位。,图1-1 多工位加工实例 a)装卸工件 b)钻孔 c)扩孔 b)铰孔,图1-1所示为利用回转台在一次安装中顺次完成装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔4个工位的加工实例。,任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,2. 模具的机械加工工艺过程,(4)走刀 加工刀具在加工表面上加工一次所完成的工步部分称为走刀。 例如轴类零件如果要切去的金属层很厚,则需分几次切削,这时每切削一次就称为一次走刀。因此在切削速度和进给量不变的前提下刀具完成一次进给运动称为一次走刀。,由若干个顺序排列的工序组成的,而工序又可分为安装、工位、工步和走刀。,课堂小结,在加工
11、表面、切削刀具、切削速度和进给量不变的条件下,连续完成的那一部分工序内容称为工步。,工件相对于机床或刀具每占据一个加工位置所完成的那部分工序内容,称为工位。,加工刀具在加工表面上加工一次所完成的工步部分称为走刀。,工步,工位,走刀,课堂小结,知识拓展,试设计如下零件单件生产时的工艺过程。,任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,3. 生产纲领与生产类型,(1)生产纲领 每批需要制造的产品数量称为生产纲领,也称为生产量。零件的生产纲领N零可按下式计算:,式中 Q产品的年生产纲领,单位:台/年; n每台产品中所含零件的数量,单位:件/台; a%备品率,对易损件应考虑一定数量的备品,以供用户修配的需
12、要; b%废品率。,任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,3. 生产纲领与生产类型,(2)生产类型 生产类型是指企业(或车间、工段、班组、工作地)生产专业化程度的分类。 一般分为: a)单件生产 b)成批生产 c)大量生产,(模具制造),(标准模板、模座、导柱、导套等),模具生产类型的工艺特点,任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,生产纲领与生产类型的关系,不同机械产品的零件重量型别表,任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,4. 模具零件的工艺分析,(1)零件图纸的完整性与正确性审查 (2)零件材料加工性能审查 (3)零件结构工艺性审查 (4)零件技术要求审查,任务一 分析模具零件工艺,
13、制定工艺规程,5. 模具零件工艺规程的制订,(1)模具零件工艺规程的基本要求 1)工艺方面 2)经济方面 3)生产率方面 4)劳动条件方面,任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,5. 模具零件工艺规程的制订,(2)制定模具工艺规程的步骤 1)产品的整套装配图和零件图; 2)生产纲领和生产类型; 3)毛坯的情况以及本厂(车间)的生产条件,如机床设备、工艺装备的状况; 4)研究和学习必要的标准手册和相似产品的工艺规程。 5)选择机床、工艺装备、切削用量及工时定额。 6)填写工艺文件。,模具制造工艺规程的内容和确定原则与方法,模具制造工艺规程的内容和确定原则与方法(续),模具制造工艺规程的内容和确
14、定原则与方法(续),任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,5. 模具零件工艺规程的制订,(3)模具制造工艺规程的文件化和格式化 1)模具制造工艺过程卡 它是以工序为单元,以表格形式,简要说明模具及其零件(主要是凸、凹模)加工(或装配)过程的工艺文件。从中可以了解、并明确制造工艺流程和加工方案,模具制造工艺过程卡,任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,5. 模具零件工艺规程的制订,(3)模具制造工艺规程的文件化和格式化 2)模具制造工艺卡 它是按照模具及其零件的某一工艺阶段的内容,编制的工艺文件。仍以工序为单元,详细说明某一工艺阶段中的工序内容工艺参数(切削用量等),操作要求和采用的机床与工
15、装等。,模具制造工艺卡片,任务一 分析模具零件工艺,制定工艺规程,5. 模具零件工艺规程的制订,(3)模具制造工艺规程的文件化和格式化 3)模具制造工序卡 对于特别重要的、关键的工序,根据模具制造工艺过程卡或工艺卡的内容,按工序及其内容编制成表格形式的工艺文件,称工序卡。其内容如表1-10所示,包括工序简图;该工序的工艺参数,如工序尺寸与公差,每工步的切削用量;定额工时,操作要求,以及所用的机床与工装等的说明与规定。,模具制造工序卡,一、任务导入,任务二 选择模具零件毛坯及其定位基准,导套加工任务,一、任务导入,任务二 选择模具零件毛坯及其定位基准,导套加工任务(续),1. 加工余量及毛坯尺寸
16、的确定,1)加工余量的基本概念 为了得到成品零件而从毛坯上切去的一层金属称为加工余量,简称余量。余量又分为总余量和工序余量。,任务二 选择模具零件毛坯及其定位基准,图1-4 工件加工总余量,1. 加工余量及毛坯尺寸的确定,1)加工余量的基本概念,任务二 选择模具零件毛坯及其定位基准,ZAi-1Ai 式中,Ai-1上道工序的工序尺寸; Ai本道工序的工序尺寸。,总余量Z则等于同一加工表面的各道工序余量之和,即 Z =Z1+Z2+Zn 式中,Z1第1道工序的加工余量; Z2第2道工序的加工余量; Zn第n道工序的加工余量; n工序数目。,任务二 选择模具零件毛坯及其定位基准,图1-5 工序余量和尺
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