模具机械加工的基本理论
机械制造模具设计技术手册
机械制造模具设计技术手册一、引言模具是现代加工制造工业中的一种重要工具，其质量和性能的好坏直接关系到工件的加工质量和生产效益。
因此，模具的设计和制造是现代机械制造行业中的重要环节之一。
本文旨在介绍机械制造模具的设计技术手册，使读者了解到模具设计的一些基本方法和技巧。
二、模具设计基本原理1. 制造工艺的考虑：模具尺寸和结构设计时要考虑到后期的加工和调整工艺，以确保加工过程顺利和加工精度稳定。
2. 材料的选择：根据模具的使用寿命、工作条件、需求的加工精度等多方面考虑，选材才能保证模具在使用中不易热胀冷缩、疲劳寿命长且不易损坏。
3. 强度和刚度的要求：模具要承受较大的冲击负荷，具有一定的强度和刚度才能有效地抵抗压力和保证工件的加工精度。
4. 处理方式的选择：根据不同的模具的特点及加工生产线的产能要求、生产质量技术要求及加工方法要求，选择合适的加工方式和处理工艺，以达到良好的加工效果。
三、模具设计的步骤1. 安装尺寸的确定：模具设计的第一步是根据工件的形状和尺寸确定模具的安装尺寸，包括外形尺寸、定位孔位置、槽口位置等。
2. 结构设计：模具结构设计是模具设计的重要环节，要根据工件的形状和加工需求，设计出合理的结构，保证模具在使用中稳定可靠。
3. 零部件的设计：模具的零部件包括动模、静模、模座、卡板、导套等，每个零部件的设计要根据工艺要求、工件形状及尺寸、零部件材料和加工精度要求等多方面因素进行分析和设计，以确保所有零部件的精度和可靠性。
4. 工艺分析：根据模具的结构和零部件设计，进行工艺分析，确定加工的具体步骤和方法，确保加工精度和生产效率稳定。
四、模具加工和制造1. 原材料的选用：模具的选材要根据模具在使用中的工作条件分析，选用材料应具有较高的强度和硬度、良好的韧性和高温耐受性，以保证模具在使用中不易变形、疲劳等。
2. 加工工艺：根据模具的设计要求，选用合适的机床和工艺设备，确保加工质量和效率的稳定性。
机械制造技术的基础理论和技能
机械制造技术的基础理论和技能机械制造技术是综合应用工程科学和技术来设计、制造机械设备和零部件的一门学科。
它涉及到众多的基础理论和技能，这些理论和技能是机械制造的根基，对于提高生产效率、保证产品质量具有重要意义。
一、机械制造技术的基础理论1. 材料力学与材料科学机械制造过程中需要选择适当的材料并进行材料性能的分析。
材料力学可以通过力学原理研究材料的力学行为，例如应力、应变和杨氏模量等关键指标。
而材料科学研究材料的组织结构、性能和加工工艺，通过对材料微观结构的分析，可以了解材料的物理、化学属性，为实际应用提供科学依据。
2. 机械设计机械设计是机械制造的核心环节，它包括了各种机械设备和零部件的设计原理和方法。
机械设计需要考虑到工作条件、应力分析、运动学和动力学等方面，以确保设计的机械设备具有合适的结构和功能。
3. 数控技术随着科技的不断发展，数控技术在机械制造领域得到了广泛应用。
数控技术通过计算机控制机床完成各种加工工艺，提高了加工精度和效率。
数控技术还涉及到工艺规程的编写、加工参数的选择和机床的编程等方面。
4. 自动控制理论自动控制理论在机械制造领域起着重要作用。
自动控制理论研究如何对机械设备进行控制，以实现自动化生产。
它涉及到传感器、执行器、控制算法和控制系统等方面的知识。
二、机械制造技术的基础技能1. 机床操作技能机床操作技能是机械制造过程中必不可少的基础技能。
它包括对机床的正确使用和操作，熟悉各种机床操作的规程和注意事项。
机床操作技能的熟练程度直接影响到产品的加工质量和生产效率。
2. 模具制造技能模具在机械制造中扮演着重要的角色，它是制造各种零部件和产品的基础。
模具制造技能包括模具设计、模具制造工艺和模具调试等方面的知识和技能。
3. 焊接技能焊接技能是机械制造过程中常用的连接方法之一。
焊接技能需要熟悉各种焊接方法和焊接设备的使用，以及焊接工艺参数的选择。
掌握好焊接技能可以保证焊接接头的强度和密封性。
机械制造工艺的基本原理和应用
机械制造工艺的基本原理和应用机械制造工艺是指利用各种机械设备和工艺方法对材料进行加工和加工成型的过程。
在现代工业生产中，机械制造工艺是制造各种机械产品的基础和核心。
本文将介绍机械制造工艺的基本原理和常见应用。
一、机械制造工艺的基本原理1.材料加工原理机械制造工艺的第一步是对原材料进行加工。
材料加工原理主要包括切削原理、变形加工原理和焊接原理等。
切削原理是指利用刀具切削力对材料进行切削，使其获得所需形状和尺寸。
变形加工原理是指通过施加外力使材料发生塑性变形，例如挤压、压力成型等。
焊接原理是指利用焊接热源加热材料，并施加外力使材料熔化并连接在一起。
2.加工工艺流程机械制造工艺的第二步是确定加工工艺流程。
加工工艺流程是指按照产品的形状和加工要求，确定相应的加工顺序和方法。
一般来说，加工工艺流程包括工序的选择、刀具的选择、切削速度和进给量的确定等。
合理的加工工艺流程能够提高生产效率，降低成本。
3.机械设备与工具的选择机械制造工艺的第三步是选择合适的机械设备和工具进行加工。
机械设备的选择包括机床的选择、模具的选择等。
机床是机械制造的核心设备，根据产品要求选择合适的机床能够提高加工精度和效率。
工具的选择包括切削工具、量具等，合适的工具可以保证加工质量和尺寸精度。
二、机械制造工艺的应用1.数控加工数控加工是机械制造工艺的一种现代化应用。
数控加工是利用计算机控制的数控机床进行加工，具有高精度、高效率、重复性好等优点。
数控加工广泛应用于汽车制造、航空航天等领域，可以加工复杂形状的零件。
2.3D打印3D打印是机械制造工艺的一种新兴应用。
它通过分层堆积材料的方式进行加工，可以制造出带有复杂结构的产品。
3D打印在医疗、航空航天、制造业等领域具有广阔的应用前景。
3.焊接技术焊接技术是机械制造工艺中常用的加工方法之一。
焊接技术可以将两个或多个零部件连接在一起，具有连接牢固、加工速度快等优点。
焊接技术广泛应用于汽车、建筑、船舶等领域。
模具的机械加工-课件 (一)
模具的机械加工-课件 (一)模具的机械加工-课件模具是用于制造工业产品所需的模板或模具，在现代生产中已成为重要的工具。
模具的制作过程需要高精度和高品质的加工，因此机械加工是模具制造的重要环节之一。
本文将介绍模具的机械加工，其步骤和技术要点。
一、机械加工步骤模具的机械加工一般需要经过以下五个步骤：1.零件的装夹和定位。
在加工之前需要将零件进行良好的固定，以保证在加工过程中不会出现偏差，损坏或误差。
2.粗加工。
在确定了零件的位置之后，需要采取粗加工操作，以确定模具的基本形状和尺寸。
3.中加工。
在完成粗加工之后，在零件上添加必要的尺寸和形状，从而得到所需的元件。
4.精加工。
在中加工后，继续对零件进行精加工操作，以达到更高的精度和更好的表面质量。
5.尺寸检测。
零件加工完成后，需要对其尺寸进行检测，以保证其满足要求。
二、机械加工技术要点在模具的机械加工过程中，需要掌握以下几个关键技术点：1.加工设备的选择和调节。
机械加工需要使用到不同的机器和设备（例如车床、镗床、铣床等），在加工之前需要对这些设备进行调整以满足加工需求。
2.零件的定位和装夹。
精确的定位和装夹是模具加工的关键环节。
需要采取适当的夹具来保证工件的稳定性和准确性。
3.工艺路线的设计和计算。
机械加工需要进行合理的工艺路线设计和计算，以确定加工的刀具，切割深度和切削速度，从而实现加工的高效和质量。
4.刀具的选择和刀具路径的设计。
在加工过程中，需要使用不同类型的刀具进行加工，例如铣刀、钻头和切削刃等。
选择合适的刀具和设计合理的刀具路径可以提高加工质量和精度，减少浪费和成本。
结语在模具制造过程中，机械加工是重要的环节之一。
准确和高效的机械加工可以保证模具的品质和生产效率，因此需要制定合理的工艺路线，精心设计工序和选用合适的设备和工具。
模具的机械加工涉及诸多知识和技巧，需要工程技术人员具备丰富的经验和专业的知识。
模具制造工艺学基本理论
第二章机械加工工艺过程工艺过程:|生产中为改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程为工艺过程。
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］确定工件在机床或家具中占有正确位置过程。
装夹将工件在机床或夹具中夹紧的过程。
夹紧：工件定位后使其固定，使其保持正确位置不变的操作为夹紧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。
工位：是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内容决定工步的两个因素：I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。
基准：是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。
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。
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：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。
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。
模具制造工艺思考题答案
第一章绪论1、模具制造的基本要求是什么（1）制造精度高（2）使用寿命长（3）制造周期短（4）模具成本低2、模具制造的主要特点是什么（1）制造质量要求高（2）形状复杂（3）模具生产为单件、多品种生产（4）材料硬度高3、模具主要零件的精度是如何确定的模具精度主要由其制品精度和模具结构的要求来决定的;为了保证制品精度,模具的工作部分精度通常要比制品精度高2~4级；模具结构对上、下模之间配合有较高的要求,为此组成模具的零部件都必须有足够高的制造精度,否则将不可能生产出合格的制品,甚至会使模具损坏;第二章模具机械加工的基本理论1、何谓设计基准,何谓工艺基准1设计基准：在零件图上用以确定其他点、线、面的基准,称为设计基准;2工艺基准：零件在加工和装配过程中所使用的基准,称为工艺基准;按工艺基准用途不同,又分为定位基准、测量基准和装配基准;2、如何正确安排零件热处理工序在机械加工中的位置1预先热处理：预先热处理包括退火、正火、时效和调质;这类热处理的目的是改善加工性能,消除内应力和为最终热处理作组织准备,其工序位置多在粗加工前后;2最终热处理：最终热处理包括各种淬火、回火、渗碳和氮化处理等;这类热处理的目的主要是提高零件材料的硬度和耐磨性,常安排在精加工前后;3、制约模具加工精度的因素主要有哪些1工艺系统的几何误差对加工精度的影响;2工艺系统受力变形引起的加工误差;3工艺系统的热变形对加工精度的影响;4、工艺系统热变形是如何影响加工精度的在机械加工过程中,工艺系统会受到各种热的影响而产生温度变形,一般也称为热变形;这种变形将破坏刀具与工件的正确几何关系和运动关系,造成工件的加工误差;另外工艺系统热变形还影响加工效率;5、如何理解表面完整性与表面粗糙度机械加工表面质量也称表面完整性,它主要包含两个方面的内容：1表面的几何特征表面粗糙度表面波度表面加工纹理伤痕2表面层力学物理性能表面层加工硬化表层金相组织的变化表面层残余内应力6、加工细长轴时,工艺系统应作如何考虑7、如何正确拟定模具机械加工工艺路线工艺路线的拟定是制定工艺过程的总体布局;其主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案,确定各个表面的加工顺序以及整个工艺过程中工序数目等;除定位基准的合理选择外,拟定工艺路线还要考虑表面加工方法、加工阶段划分、工序的集中和分散和加工顺序等四个方面;第三章模具机械加工1、模具机械加工的主要内容是什么如何分类各采取什么原则处理1普通机床加工：车刨铣磨钻插2仿形机床加工3坐标机床加工4数控机床加工2、列举一些家用电器采用普通切削加工机床加工的表面3、比较机械法、液压法、电控法这三种仿形方式的优缺点;4、坐标机床与普通机床的主要区别是什么数控机床属于坐标机床吗坐标机床与普通机床的根本区别在于它们具有精密传动系统可作准确的移动和定位;有了坐标机床,可以加工模块上有精密位置要求的孔、型腔、甚至三维空间曲面;5、坐标镗床的特点是什么坐标机床的附件分别起什么作用坐标镗床是一种高精度孔加工机床,主要用于加工模具零件上的精密孔系,因为其加工的孔不仅具有较高的尺寸和几何形状精度,而且还具有较高的孔距精度;6、试将下列设计尺寸转换成坐标尺寸：7、何为成形磨削其特点是什么成形磨削就是将零件的轮廓线分解成若干直线与圆弧,然后按照一定的顺序逐段磨削,使之达到图样的技术要求;成形磨削按加工原理可分为成形砂轮磨削法与夹具磨削法两类;8、正弦精密平口钳与正弦精密磁力平台分别作用于什么场合两者对工件的固定方式不同,前者是利用钳口夹持,工件应具有较大的刚性,后者则利用磁性吸合,工件必须是能磁化的材料;9、万能夹具主要由哪几部分组成,它与正弦分中夹具有什么区别万能夹具可加工具有多个回转中心的工件,工件定位以后随主轴来回旋转,磨出以该回转中心为轴线的圆弧面;与正弦分中夹具相比,结构上主要多了由一对相互垂直的精密丝杆螺母副组成的十字拖板部分,该部分可带动工件相对于夹具主轴沿X和Y两方向移动,从而使工件上不同的回转中心分别与夹具主轴重合,磨出复杂曲面上各部分圆弧面;第四章模具数控加工1、试述数控机床的组成和基本工作原理;1数控机床主要用数控介质、数控装置、伺服系统和机床本体等四部分组成;2工作原理：数控机床加工零件时,首先要根据加工零件的图样与工艺方案,按规定的代码和程序格式编写零件的加工程序单,这是数控机床的工作指令;通过控制介质将加工程序输入到数控装置,由数控装置将其译码、寄存和运算之后,向机床各个被控量发出信号,控制机床主运动的变速、起停、进给运动及方向、速度和位移量,以及其他如刀具选择交换,工件夹紧松开和冷却润滑液的开、关等动作,使刀具与工件及其他辅助装置严格地按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作,从而加工出符合要求的零件;2、试述数控机床的加工特点和与普通机床的区别;1加工精度高2自动化程度高和生产率高3适应性强4有利于生产管理现代化5减轻劳动强度6成本高3、机床坐标系与工件坐标系有何区别与联系以机床原点为坐标原点的坐标系就成为机床坐标系;机床原点是机床坐标系的原点,同时也是其他坐标系与坐标值的基准点;也就是说只有确定了机床坐标系,才能建立工件坐标系,才能进行其他操作;4、什么是机床原点、工作编程原点、机床参考点、换刀点、对刀点和起刀点机床原点：机床原点又称机床零点,是机床上的一个固定点,由机床生产厂在设计机床时确定,原则上是不可改变的;工作原点：工作原点又称工作零点或编程零点,工作原点是为了编制加工程序而定义的点,它可由编程员根据需要来定义,一般选择工件图样上的设计基准作为工件原点,例如回转体零件的端面中心、非回转体零件的角边、对称中心作为几何尺寸绝对值的基准;机床参考点：机床参考点的作用就是每次数控机床启动时,执行机床返回参考点又称回零的操作,使数控系统的坐标系统与机床本身坐标系相一致;换刀点：对刀点：起刀点：指刀具起始运动的刀位点,即程序开始执行时的刀位点;5、什么是字地址程序段格式为什么现在数控编程常用此格式字地址程序格式：每个字前有地址；各字的先后排列并不严格；数据的位数可多可少,但不得大于规定的最大允许位数；不需要的字以及与上一程序段相同的续效字可以不写;这种程序段格式的优点是程序简短、直观、不易出错,故应用广泛;6、手工编程和自动编程有何区别和联系1手工编程就是程序编制的全部或主要由人来完成,有时也借助于通用计算机进行一些复杂的数值计算;2自动编程是用计算机及其外围设备并配以专用的系统处理软件进行编程;根据编程系统输入方法及系统处理的方式不同,主要有批处理式、交互式、实物模型等编程系统;7、什么是计算机辅助制造CAM模具制造中常用的CAM软件有哪些CAM的狭义概念指从产品设计到加工制造之间的一切生产准备活动,它包括CAPP、NC编程、工时定额的计算、生产计划的制定、资源需求计划的制定等;CAM的广义概念包括的内容则多得多,它还包括制造活动中与物流有关的所有过程加工、装配、检验、存储、输送的监视、控制和管理;8、试述刀具半径补偿与长度补偿的方法及应用;9、数控铣床与加工中心有何不同各适合加工那些类型的模具零件加工中心是从数控铣床发展而来的,它与数控铣床的最大区别在于它有刀库和刀具自动交换系统,它可以在一次装夹中通过自动换刀系统改变主轴上的加工刀具,实现钻、镗、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能;加工中心的主要加工对象模具类零件各种叶轮、球面和凸轮类零件箱体类零件异形件、盘、套、板类等零件10、试述数控机床程序编制中的工艺分析要点;11、用数控铣床或加工中心编制如下图示的零件加工程序;第五章模具特种加工1、电火花成形加工的基本原理是什么为何必须采用脉冲放电的形式进行若加工中出现连续放电会产生何种情况基本原理：利用工件与电极之间脉冲放电时的电腐蚀现象,并有控制地去除工件材料,以达到一定的形状、尺寸和表面粗糙度要求;2、电火花成形加工的放电本质大概包括哪几个阶段1介质的击穿与放电通道的形成2能量的转换、分布与传递3电极材料的抛出4极间介质的消电离3、电火花成形加工具有哪些特点具体应用于模具行业中的哪些方面特点：1以柔克刚2不存在宏观“切削力”3电脉冲参数可以任意调节4易于实现自动化控制及自动化应用范围：1穿孔加工2型腔加工3强化金属表面4磨削平面及圆柱面4、电火花成形机床有几部分组成其中,工作液循环过滤系统有何作用其循环方式有哪几种电火花成形加工机床主要由机床主体、脉冲电源、自动进给调节系统、工作液过滤循环系统以及机床附件等部分组成;工作液循环过滤系统的作用是排除电火花加工过程中不断产生的电蚀产物,提高电蚀过程的稳定性和加工速度,减小电极损耗,确保加工精度和表面质量;常用的循环方式有两种：冲油式、抽油式5、叙述影响电火花成形加工的基本因素；如何提高电火花加工的表面质量1极性效应现象2脉冲参数对电蚀量的影响3脉冲宽度对电蚀量的影响4材料的热力学常数对电蚀量的影响;6、何谓阶梯电极它有何特点为了提高加工速度等工艺指标,在电火花穿孔加工过程中,常采用阶梯电极,即将原来的电极适当加强,而加强部分的截面尺寸适当缩小,呈阶梯形状;在加工时,先用加长部分的电极在粗规准下加工,然后用原来的电极在精规准下进行精修,这样可以将粗、精加工分开,既能提高生产率,又能减少精加工余量,保证精度,同时电规准转换次数减少,使操作大大简化;7、为何装夹好的电极还要进行校正如何校正使电极轴心线垂直于机床的工作台面或凹模上平面,否则难以保证加工质量;8、何为定位定位的方法如何所谓定位,就是指将已装夹和校正调整好的电极对准工件的加工位置,以保证加工出的形孔达到一定的位置精度要求;常用的定位方法有划线法、块规角尺法和侧面定位法;9、何为电规准如何使用电规准电火花加工过程中的电参数如电压、电流、脉宽、间歇等成为电规准;电加工过程中根据工件的技术要求、经济效益等因素合理选择电规准,并按工艺要求适时转换;冲模加工中,常选择粗、中、精三种电规准;10、型腔电火花成形加工有何特点常用的工艺方法有哪些特点：1要求电极损耗小2金属蚀除量大3工作液循环不流畅,排屑困难;4在加工过程中,为了侧面修光、控制加工深度、更换或修整电极等需要,电火花机应备有平动头、深度测量仪、电极重复定位装置等附件;11、电火花线切割加工有何特点最适合加工何种模具1不需要制造专用电极,电极丝可反复使用,生产成本低,并节约电极制造时间;2电极丝常用钼丝、铜丝,直径最小可达,可以加工形状复杂的模具;3加工精度高4生产效率高,易于实现自动化;5加工过程中大都不需要电规准转换;6不能加工盲孔类及阶梯类成形表面;12、电火花线切割加工中,工件需要定位吗不需要13、什么是工件的切割变形现象试述工件变形的危害、产生原因和避免、减少工件变形的主要方法;为了减少线切割变形对精度的影响,毛坯应该选用锻造性能好、淬透性好、热处理变形小的材料制作;14、什么是线切割加工编程的偏移量ff的大小与那行因素有关准确确定f有何实际意义如何确定考虑到线切割加工时放电间隙和电极丝直径的影响,电极丝的中心轨迹与工件轮廓之间必须保持一定的距离ff=电极丝半径+单边放电间隙;加工凸模时,电极丝的中心轨迹应在工件轮廓之外,加工凹模时则相反;15、如何选择合理的电规准来进行线切割加工1要求获得较好的表面粗糙度时,应选择较小的脉冲参数;2要求获得较高的切割速度是,应选择较大的脉冲参数;3工件厚度大时,应尽量改善排屑条件,宜选用较高的脉冲参数;4在容易断丝的场合,应增大脉冲间隔时间,减小加工电流,防止电极丝烧断;5对加工精度表面质量要求极高的工件,其电参数可以通过试切割的办法确定;16、简述电化学加工的基本原理利用电化学反应原理进行加工17、电化学在模具加工中有几方面的应用各有何特点1型孔加工2型腔加工3电解抛光4电解磨削18、超声波加工的工作原理、特点应用范围如何工作原理：超声波加工时利用工具端面作超声波振动,撞击悬浮液,并通过悬浮液中的磨料加工脆硬材料的一种成型加工方法;特点：1特别适合于加工各种硬脆材料;2对工具材料要求不高,但韧性要好;3不需要使用工具和工件作比较复杂的相对运动,机床的结构简单,操作方便;应用范围：1型孔、型腔加工2切割加工3超声波抛光4超声波焊接19、激光加工的工作原理、特点应用范围如何工作原理：利用能量密度极高的激光照射在被加工表面时,光能被加工表面吸收并转化成热能,当聚光点的局部区域的温度足够高是,使照射斑点的材料迅速熔化、汽化,并爆炸性地高速喷射出来,同时产生方向性很强的冲击波;工件材料在高温熔融蒸发和冲击波的同时作用下实现了打孔和切割加工的目的;特点：1无需借助工具或电极,不存在工具损耗问题,易于实现自动化加工;2功率密度高,几乎能加工所有材料3效率高、速度快,热影响区较少;4能加工深而小的微孔和窄缝;5能够透过透明材料对工件进行各种加工;应用范围：1激光微型加工2激光切割加工3激光焊接加工4制作模具第六章模具快速成形加工1、试述快速成形加工的基本原理;快速成形加工的基本原理是用CAD三维造型软件设计产品的三维曲面模型,或用实体反求方法采集得到有关原型或零件的几何形状、结构和材料的组合信息,从而获得目标原型的概念,并以此建立数字化模型,即零件的电子模型,根据具体工艺要求,将其按一定厚度分层切片,根据切片处理得到的截面轮廓信息,通过计算机控制激光束固化一层层的液态光敏树脂,或利用某种热源有选择地喷射粘接剂或热熔材料,形成各个不同截面,每层截面轮廓成型之后,快速成形系统将下一层材料送至已成形的轮廓面上,然后进行新一层截面轮廓的成形,逐步叠加成三维产品,再经过必要的处理,使其在外观、强度和性能等方面达到设计要求;2、正确描述实体数据模型的STL文件格式应满足什么要求3、快速成形加工与传统的机械加工相比具有哪些优点1制造的快速性2制造技术的高度集成化3制造的自由性4制造过程的高柔性4、简单描述立体印刷成形的加工过程;5、简述层合实体制造的工作原理;6、CAD实体数据经过网格化处理后,三角形数量过多或过少会对加工造成何种影响第七章其他模具制造新技术简介1、何谓现代制造技术,它具有哪些主要特征2、并行工程的核心内容是什么3、逆向工程技术与传统的复制方法相比,有哪些优点4、何谓虚拟公司,其主要特点是什么5、精益生产的主要特征是什么6、绿色制造的目标是什么第八章典型模具制造工艺1、冲模模座加工的工艺路线是怎样安排的对模座的技术要求有哪些模座加工工艺流程：铸坯——退火处理——刨削或铣削上下表面——钻导柱导套孔——刨气槽——磨上下平面——镗导柱导套孔技术要求：1模座的上、下平面平行度必须达到规定2上、下模座导柱、导套安装孔距应一致,导柱、导套安装孔的轴线与基准面的垂直度：100;3模座的上、下平面及导柱、导套安装孔的粗糙度Ra为~,其余面为~；四周非安装面可按非加工表面处理;2、为了保证上、下模座的孔位一致,应采取什么措施为了保证上、下模座的导套、导柱孔距一致,可将两块模座装夹在一起同时加工;3、导柱、导套所用材料是如何选用的热处理的要求是什么导柱、导套可选用热轧圆钢做毛坯,渗碳淬火后,再磨削;4、导柱、导套加工的工艺路线是怎么安排的对导柱、导套的技术要求有哪些工艺路线：毛坯棒料——车削加工——渗碳处理、淬火——内、外圆磨削——精磨技术要求：1导柱、导套的工作部分的圆度公差满足要求2导柱、导套配合精度满足加工; 5、模架装配后应达到哪些技术要求1组成模架的各零件必须符合相应的标准和技术要求,导柱和导套的配合应符合相应的要求;2装配成套的模架,上模座上平面对下模座下平面的平行度、导柱的轴线对下模座下平面的垂直度和导套孔的轴线对上模座上平面的垂直度应符合相应的要求3装配后的模架,上模座在导柱上滑动应平稳和无阻滞现象;4模架的工作表面不应有碰伤、凹痕及其他机械损伤;6、对冲裁模凸模和凹模的主要技术要求有哪些1结构合理2高的尺寸精度、形位精度、表面质量和刃口锋利3足够的刚度和强度4良好的耐磨性5一定的疲劳强度7、非圆形凸模的加工方法有哪些不同的加工方法各有什么特点1压印锉修2仿形刨床切削3电火花线切割加工4成形磨削8、系列圆孔的加工方法有哪些不同的加工方法的加工精度如何1在普通钻床上加工+2在铣床上加工~3在精密坐标镗床或坐标磨床加工~9、非圆形型孔的加工方法有哪些如何选用这些加工方法1锉削加工2压印锉修3电火花线切割加工4电火花加工10、为了提高模具结构的工艺性,设计模具时必须考虑哪几个主要原则1模具结构尽量简单;2模具使用过程中的易损件能方便地更换和调整;3尽可能采用标准化零部件4模具零件,尤其是凸、凹模零件应具有良好的工艺性;5模具应便于装配11、锻模的热处理对模具质量的影响怎样热处理在热锻模加工过程中是如何安排的各种热处理的目的是什么热处理对锻模质量影响很大;模块精锻造后,需进行退火处理,以降低硬度,消除残余内应力,改善工件材料的可切削性,并为后面的热处理做好组织上的逐步;对于中小型锻模或淬火变形较小的材料,淬火与回火处理放在模块预加工和型槽加工之后进行,这样可使型槽得到较高的硬度;对于大型锻模或用淬火变形较大的钢材制造的模具,淬火与回火安排在模块预加工之后,型槽加工之前进行,这样可以避免热处理变形的影响,可用电加工来解决切削加工难的问题;12、对锻模模块的纤维方向有什么要求对于圆形或近圆形锻件的锻模,纤维方向与键槽中心线的方向一致；对于长轴类锻件的模块,其纤维方向与燕尾方向一致,绝不允许纤维方向与燕尾支承面垂直;13、塑料模型腔的加工方法有哪些各种加工方法的特点及适用范围是什么1型腔冷挤压开式挤压闭式挤压2电加工电火花加工电火花线切割加工3精密铸造法14、塑料模型腔抛光的目的是什么电解抛光的工作原理是什么超声波抛光的工作原理是什么目的：模具型腔经过机械加工后表面会留下刀痕,或经过电火花加工后表面会留下一层硬化层;型腔表面的刀痕或硬化层需要抛光去除;抛光加工的好坏不仅影响模具的使用寿命,而且影响制品表面光泽、尺寸精度;电解抛光的工作原理：点解抛光是通过阳极溶解作用对型腔进行抛光的一种表面加工方法;超声波抛光的工作原理：利用换能器将输入的超声频电振荡装换成机械振动,由变幅杆将机械振动放大,再传至固定的变幅杆端部的工具头上,使工具产生超声频振动,从而对工件进行抛光;15、压铸模具材料应具备哪些性能常用于制造压铸模型腔、型芯的材料有哪些压铸材料除了应具有塑料模具的特点外,还应具有较高的高温强度、硬度、抗氧化性、抗回火稳定性和冲击韧性,具有良好的导热性和抗疲劳性;16、简易模具制造方法有哪些锌基合金模具的特点是什么简述砂型铸造法制造锌基合金拉深模的过程;锌基合金模具的特点：锌基合金模具使用铸造方法制成,模周期短,工艺简单,成本低;砂型铸造法制造锌基合金拉深模的过程：凸模的制造方法是将制好的模样放在固定板上,放好砂箱,填入砂型并桩实,翻转砂箱即可起模,检查并修整砂型,浇注熔化的锌基合金,冷却清理后,凸模制造工作完成;凹模的制造是在凸模模样贴上一层相当于拉深间隙厚度的材料,浇注石膏过渡样,待石膏凝固后合模并烘干,把过渡样放入砂箱内造型,起模修型后,浇注锌基合金,冷却清理后,凹模制造完成;17、简述低熔点合金自铸模工艺过程;浇铸模工艺与自铸模工艺相比有什么特点自铸模工艺：指熔箱本身带有熔化合金的加热装置,以样件为基准,通过样件使液态合金分隔,冷却凝固后同时铸出凸模、凹模和压边圈等零件;浇注模工艺：浇注前,先将熔箱与样件、模架组装好后,通过另外的加热装置将合金熔化,然后把液态合金浇注在熔箱内制模;第九章典型模具的装配和调试1、模具常用的装配工艺方法有哪些各有何特点1完全互换法2修配法3调整法2、常见冷冲模的装配顺序是怎样的。
模具机械加工参考习题
第一章模具机械加工的基本理论一、填空题1、模具的生产过程由﹑﹑﹑﹑组成。
2、表面冷压加工强化工艺是以降低表面粗糙度值，提高表面硬度，并在表面层产生压缩残余应力的表面加工方法。
主要有、和。
3、模具的主要技术经济指标有：模具、模具、模具和模具。
4、工艺过程划分阶段的主要原因是：1）；2）；3）。
5、机械切削加工顺序的安排，应考虑以下几个原则：1）；2）；3）；4）。
6、确定加工余量的方法有法、法和法，其中在模具生产中被广泛采用是法。
7、影响模具精度的主要因素有：1）；2）；3）；4）。
8、基准按其作用不同，可分为基准和工艺基准两大类。
工艺基准按按用途不同，又分为基准、基准和基准。
9、模具加工工艺过程一般可分为以下几个阶段：1）粗加工阶段；2）加工阶段；3）加工阶段；4）加工阶段。
10、零件的加工精度精度包含三方面的内容：即精度、精度和精度。
二、是非判断题1、在模具产品的生产过程中，对于那些使原材料成为成品的直接有关的过程，如毛坏制造﹑机械加工﹑热处理和装配等，称为工艺过程。
┉┉┉┉┉┉（）2、模具机械加工与其它机械产品的机械加工相比较，有其特殊性：模具一般是单件小批生产，模具标准件则是成批生产；成形零件加工精度较高；所采取的加工方法往往不同于一般机械加工方法。
┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉（）3、模具加工工艺过程是由若干个按顺序排列的工序组成，而每一个工序又可依次细分为安装﹑工位﹑工步和走刀。
┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉（）4、划分工序的主要依据，是零件在加工过程中工作地点﹑加工对象是否改变以及加工是否连续完成。
如果不能满足其中一个条件，即构成另一个工序。
（）5、模具零件的毛坯形式主要分为原型材锻造件铸造件和半成品四种。
┉（）6、模具是指以特定的形状通过一定的方式（如冲裁、拆弯、注射等）使原材料成形的工艺装备。
┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉（）7、模具生产为单件、多品种生产。
在制造工艺上尽量采用通用机床、通用刀量具和仪器，尽可能地减少专用工具的数量。
模具的机械加工
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E) 夹具中心高及工件尺寸的测量
所用工具：测量调整器
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中心高的测量：测量调整器加一标准圆柱
方法： （图）
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工件尺寸的测量
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4）万能夹具
A)万能夹具的结构原理 （图）
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采用镶拼结构的凹模
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二、坐标磨床加工
1、坐标磨床简介： 坐标磨床的三个主要运动：砂轮的转动（自转）、主轴
的行星回转（公转）、主轴的上下往复运动.
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2、坐标磨削的基本方法
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坐标磨削的基本方法（续）
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三、成形磨削
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四、在数控磨床上进行成形磨削
1、数控磨床的基本结构：平面磨床的基础上加上数控 装置配备修砂轮工具及不同的夹具
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2、数控磨床上成形磨削的方法
A)用成形砂轮磨削： （图）
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B)仿形磨削：采用特殊的砂轮，数控装置控制砂轮架 以一定的规律移动，磨削出要求的形状。
修整凸圆弧时：中心线上方
H=P+R
修整凹圆弧时：中心线下方
2024H/1/=23P-R
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采用上述工具可以修整出各种各样的砂轮
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3) 非圆弧砂轮的修整
采用特殊的靠模工具
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!! 修整成形砂轮时应注意的问题:
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(2) 特形表面 都属较为复杂的曲线、曲面所组成， 如螺旋面、椭圆或椭球面、抛物面、双曲面及渐开线 或摆线齿轮表面等。
简单的零件可由一种表面构成。复杂的零件，可能 由好几种表面所构成。需进一步分析各组成表面的连 接形式，在头脑里构成一个立体形象，而后才可以较 为正确地选择加工方法，研究怎样入手加工。
工艺过程是由一个或若干个依次排列的工序所组成。 毛坯顺次通过这些工序就变成了成品或半成品。
一个（或一组）工人，在一个固定的工作地点（一 台机床或一个钳工台），对一个（或同时对几个） 工件所连续完成的那部分工艺过程，称为工序。它 是工艺过程的基本单元，又是生产计划和成本核算 的基本单元。
阶梯轴
在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的 那一部分工序称为工步。加工表面与加工工具只要改 变一个，就应算作另一工步，如对同一个孔进行钻孔、 扩孔、铰孔，应作为三个工步。在工艺卡片中，按工 序写出各加工工步，就规定了一个工序的具体操作方 法及次序。
一、基本概念
模具加工工艺规程是规定模具零部件机械加工工艺
过程和操作方法等的工艺文件。
模具的生产过程，是指将用户提供的产品信息和制 件的技术信息通过结构分析、工艺性分析，设计成 模具；并基于此，将原材料经过加工、装配，转变 为具有使用性能的成型工具的全过程。
原材料的 运输、存放
Hale Waihona Puke 生产准备毛坯制造机加工、热 处理
工艺规程是记述由毛坯加工成为零件的一种工艺 文件，它简要地规定了零件的加工顺序、选用机 床、工具、工序的技术要求以及必要的操作方法 等。因此，工艺规程具有指导生产和组织工艺准 备的作用，是生产中必不可少的技术文件。
制定工艺规程的原则
1）技术上的先进性。 2）经济上的合理性。 3）有良好的劳动条件。
当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为 复合工步。
在一个工步内由于被加工表面需切除的金属层较 厚，需要分几次切削，则每进行一次切削就是一 次走刀。
工件在加工前，在机床或夹具中相对刀具应有一个 正确的位置并给予固定，这个过程称为装夹，一次 装夹所完成的那部分加工过程称为安装。安装是工 序的一部分。
装配
试模
包装、入库
模具制造工艺过程可定义为：直接改变生产对象 的形状、尺寸、相互位置及性能，将其转变为成 品或半成品的过程。它是模具生产过程的主要部 分，即从生产准备到验收、试模合格之前，属于 制造工艺过程。
零件的机械加工工艺过程(工艺路线或工艺流程)： 用机械加工的方法，直接改变原材料或毛坯的形状、 尺寸和性能等，使之变为合格零件。 装配工艺过程是将零件装配成部件或产品的过程。
将工艺规程的内容，填入一定格式的卡片，即为生 产准备和施工依据的技术文件，称为工艺文件。 （1）工艺过程综合卡片 （2）工艺卡片 （3）工序卡片
三、产品图样的工艺分析
模具产品的生产，设计图纸就相当于工作指令，同时 也是设计工艺过程的基本原始资料。工艺人员在拟定 工艺方案的时候，首先要认真领会该产品的功用和各 零件的结构特点，分析它的工艺性，基准情况以及应 该采用什么样的加工方法。然后了解各项技术要求， 分析关键所在，建立起如何保证加工质量的概念。
零件的技术要求分析 零件的技术要求包括下列几个方面： （1）主要加工表面的尺寸精度； （2）主要加工表面的几何形状精度； （3）主要加工表面之间的相互位置精度； （4）零件表面质量； （5）零件材料、热处理要求及其他要求。
首先，根据零件主要表面的精度和表面质量的要求， 初步确定为达到这些要求所需要的最终加工方法， 然后再确定相应的中间工序及粗加工工序所需的加 工方法。例如：对于孔径不大的IT7级精度的内孔， 最终加工方法取精铰时，则精铰孔之前，通常要经 过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。 加工表面之间的相对位置要求，包括表面之间的尺 寸联系和相对位置精度。认真分析零件图上尺寸的 标注及主要表面的位置精度，即可初步确定各加工 表面的加工顺序。
工厂制造产品(或零件)的年产量，称为生产纲领。
N Qn 1 a b
N为零件的生产纲领(件/年)；Q为产品的生产纲 领(台/年)；n为每台产品中包含该零件的数量(件/ 台)；a为该零件备件的百分率；b为该零件废品的 百分率。
根据产品的生产纲领的大小和品种的多少，模具
制造业的生产类型主要可分为：单件生产和成批
零件结构的工艺性，是指所设计的零件在满足使用 要求的前提下制造的可行性和经济性。零件结构的 工艺性好是指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方便地 加工出来。
机械零件都是根据使用需要而设计的，所以各个零件 的形状、尺寸相差很大。但如果从形体上分析，都是 由单一的表面所组成，这些表面大致可分为：
感悟人生
君子接物，度量宽厚，尤大地之博，无所不载。责 已甚严，责人甚轻。名高任重，气度雍容，望之俨 然，即之温然。
-------梁启超
第二章
模具机械加工的基本理论
龚兴厚(xinghoug@) 化工楼309
第一节 模具制造工艺规程编制 一、基本概念 二、工艺规程制订原则和步骤 三、产品图样的工艺分析 四、毛坯设计 五、定位基准的选择 六、零件工艺路线分析与拟定 七、加工余量与工序尺寸的确定 八、工艺装备的选择
生产。
单件生产：单个地生产不同结构和不同尺寸的产 品，并且很少重复。例如，重型机器制造、专业 设备制造和新产品试制等。 成批生产：一年中分批地制造相同的产品，制造 过程有一定的重复性。例如，机床制造就是比较 典型的成批生产。每批制造的相同产品的数量称 为批量。根据批量的大小，成批生产又可分为：
二、工艺规程制定的原则和步骤
每一个工序可能有一次安装，也可能有几次安装。 在同一工序中，安装次数应尽量减少，这样既可以 提高生产效率，又可以减少由于多次安装带来的加 工误差。
为减少工序中的装夹次数，常采用回转工作台或回 转夹具，使工件在一次安装中，可先后在机床上占 有不同的位置进行连续加工，每一个位置所完成的 那部分工序，称一个工位。
制定工艺规程的步骤
1）对产品装配图和零件图的分析与工艺审查。 2）确定生产类型。 3）确定毛坯的种类和尺寸。 4）选择定位基准和主要表面的加工方法，拟定零 件加工工艺路线。 5）确定各工序余量，计算工序尺寸、公差，提出 其技术要求。 6）确定机床、工艺装备、切削用量及时间定额。 7）填写工艺文件。