模具工艺规程设计.docx
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模具工艺规程设计
第一章模具机械加工基础
1.1工艺规程设计
1.1.1基本概念
一、生产过程
将原材料转变为成品的全过程称为生产过程。
(1)产品投入前的生产技术准备工作
产品试验研究和设计、工艺设计和专用工艺装备的设计及制造、各种生产资料和生产组织等方面的准备工作。
(2)毛坯制造
毛坯的锻造、铸造和冲压等。
(3)零件的加工过程
机械加工、特种加工、焊接、热处理和表面处理。
(4)产品的装配过程
部件装配、总装配、检验和调试等。
(5)各种生产服务活动
原材料、半成品、工具的供应、运输、保管以及产品的油漆和包装等。
二、工艺过程及其组成
生产过程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称为工艺过程。
1.工序
工序是一个或一组工人。
在一个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一部分工艺过程。
它是组成工艺过程的基本单元。
图1-1所示为模柄的机械加工工艺过程,可划分为三道工序,见表1-1。
表1-1模柄的工艺过程
工序编号
工序内容
设备
1
车两端面钻中心孔
车床
2
车外圆(φ32留磨削余量)车槽并倒角
车床
3
磨φ32外圆
外圆磨床
图1-1模柄
2.安装
(1)夹紧
工件在加工之前,应使其在机床上(或夹具中)处于一个正确的位置并将其夹紧。
(2)装夹
工件具有正确位置及夹紧的过程称为装夹。
(3)安装
工件经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。
在工序中应尽量减少装夹次数。
3.工位
为了完成一定的工序部分,一次装夹工件后,工件与夹具或设备的可动部分一起,相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。
图1-2所示是利用万能分度头使工件依次处于工位Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ来完成对凸模槽的铣削加工。
4.工步
工步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。
(1)当工件在一次装夹后连续进行若干相同的工步时,常填写为一个工步,如图1-3所示。
(2)复合工步
用几把刀具或复合刀具,同时加工同一工件上的几个表面,称为复合工步。
在工艺文件上,复合工步应视为一个工步。
如图1-4所示是用钻头和车刀同时加工内孔和外圆的复合工步。
图1-5所示是用复合中心钻钻孔、锪锥面的复合工步。
图1-4 多刀加工
图1-5 钻孔、锪锥面复合工步
5.进给
刀具从被加工表面每切下一层金属层即称为一次进给。
一个工步可能只一次进给,也可能要几次进给。
三、生产纲领和生产类型
1.生产纲领
企业在计划内应生产的产品量(年产量)和进度计划称为生产纲领。
年产量计算公式:
N=Qn(1+α%+β%)
2.生产类型的确定
企业(或车间、工段、班组、工作地)生产专业化程度的分类称为生产类型。
(1)单件生产
产品品种繁多,每种产品仅生产一件或数件,工作地的加工对象经常改变。
(2)批量生产
产品品种多,同一产品有一定的数量。
一次投入或生产的同一产品(或零件)的数量称为生产批量。
可分为小批量生产(工艺方面接近单件生产)、中批量生产、大批量生产。
(3)大量生产
产品品种单一而固定,工作地长期进行一个零件某道工序的加工。
表1-2所列是按产品年产量划分的生产类型。
表1-2年产量与生产类型的关系
生产类型
同类零件的年产量/件
轻型零件
(质量‹100kg)
中型零件
(质量‹100~2000kg)
重型零件
(质量›2000kg)
单件生产
﹤100
﹤10
﹤5
成批生产
小批
100~500
10~200
5~100
中批
500~5000
200~500
100~300
大批
5000~50000
500~5000
300~1000
大量生产
﹥50000
﹥5000
﹥1000
生产类型对工厂的生产过程和生产组织起决定性的作用。
各种生产类型的工艺特征见表1-3。
表1-3各种生产类型的工艺特征
类型
特点
单件生产
成批生产
大量生产
加工对象
经常改变
周期性改变
固定不变
毛坯的制造方法及加工余量
铸件用木模、手工造型;锻造用自由锻。
毛坯精度低,加工余量大
部分铸件用金属模,部分锻件采用模锻。
毛坯精度中等,加工余量中等
铸件广泛采用金属模机器造型。
锻件广泛采用模锻以及其它高生产率的毛坯制造方法。
毛坯精度高,加工余量小
机床设备及其布置形式
采用通用机床。
机床按类别和规定大小采用“机群式”排列布置
采用部分通用机床和部分高生产率的专用机床。
机床设备按加工零件类别分“工段”排列布置
广泛采用高生产率的专用机床及自动机床。
按流水线形式排列布置
工艺装备
多用标准夹具,很少采用专用夹具,靠划线及试切法达到尺寸精度
采用通用刀具与万能量具
广泛采用专用夹具部分靠划线进行加工
较多采用专用刀具和专用量具
广泛采用先进高效夹具,靠夹具及调整法达到加工要求
广泛采用高生产率的刀具和量具
对操作工人的要求
需要技术熟练的操作工人
操作工人需要一定的技术熟练程度
对操作工人的技术要求较低,对调整工人的技术要求较高
工艺文件
有简单的工艺过程卡片
有较详细的工艺规程,对重要零件需编制工艺卡片
有详细编制的工艺文件
零件的互换性
广泛采用钳工修配
零件大部分有互换性,少数用钳工修配
零件全部有互换性,某些配合要求很高的零件采用分组互换
生产率
低
中等
高
单件加工成本
高
中等
低
1.1.2设计、制造和使用的关系
为了正确把握设计、制造、和使用的关系,必须了解生产实际对模具的要求,也就是模具的技术经济指标。
模具的技术经济指标包括:
1、模具的精度和刚度
(1)模具的精度:
主要体现在模具工作零件的精度和相关部位的配合精度。
(2)模具的刚度:
2、模具的生产周期:
指从接受模具订货任务开始到模具试模鉴定后交付合格模具所用的时间。
3、模具的生产成本:
指企业为生产和销售模具支付费用的总和。
4、模具的寿命:
指模具在保证产品零件质量的前提下,所能加工的制件的总数量。
影响模具寿命的主要因素有:
(1)模具的结构
(2)模具的材料
(3)模具的加工质量
(4)模具的工作状态
(5)产品零件的状况
四、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称为工艺规程。
1.工艺规程的作用
(1)是指导生产的重要技术文件
(2)是生产组织和生产管理工作的基本依据
(3)是新建或扩建工厂或车间的基本资料
制定工艺规程的基本原则:
保证以最低的生产成本和最高的生产效率,可靠地加工出符号设计图样要求的产品。
2.工艺规程的种类
(1)机械加工工艺过程卡片
主要用于单件小批生产和中批生产的零件。
其格式见表1-4。
表1-4机械加工工艺过程卡片
(厂名)
机械加工工艺过程卡片
产品型号
零(部)件图号
共 页
产品名称
零(部)件名称
第 页
材料
牌号
工序
名称
工序
内容
车间
工段
设备
工艺装备
工时
准终
单件
(2)机械加工工序卡片
用于大批、大量生产中的加工零件,中批生产以及单件小批生产中的某些复杂零件。
其格式见表1-5。
表1-5机械加工工序卡片
3.对工艺规程的要求
(1)生产质量的可靠性
(2)工艺技术的先进性
(3)经济性
(4)有良好的劳动条件
4.编制工艺规程的步骤
(1)研究产品的装配图和零件图进行工艺分析
(2)确定生产类型
(3)确定毛坯
(4)拟订工艺路线
(5)确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及其公差
(6)选择各工序使用的机床设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。
(7)确定切削用量及时间定额。
(8)填写工艺文件。
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