模具机械加工的基本理论

毛 坯 制 造
机 加 工 、 热 处 理
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。
工厂制造产品(或零件)的年产量，称为生产纲领。
NQn1ab
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
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。
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() 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
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
生 产 准 备
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：
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。
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
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。
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。
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。
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。
(1) 基本表面 属于一般常见的简单几何形状，如平 面、圆柱面、圆球面以及由这些表面所派生的圆锥、 圆台、棱柱、棱台等。
(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。
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。