模具制造工藝知識總結
1生產過程:將原材料或半成品轉變成為成品的各有關勞動過程的總和。
2工藝過程:在模具產品的生產過程中,對于那些使原材料成為成品的直接有關的過程,如毛坯制造、機械加工、熱處理和裝配等。
3工序是工藝過程的基本單元。工序是指一個(或一組)工人,在一個固定的工作地點,對一個(或同時幾個)工作所連續(xù)完成的那部分工藝過程。
4工步是當加工表面、切削工具和切削用量中的轉速與進給量均不變時,所完成的那部分工序。
5走刀:在一個工步內由于被加工表面需切除的金屬層較厚,需要分幾次切削,則每進行一次切削就是一次走刀。
6為減少工件安裝次數,常采用各種回轉工作臺,回轉夾具或移位夾具。使工件在一次安裝中先后處于幾個不同位置進行加工。此時,工件在機床上占據的每一個加工位置稱為工位。7在制定工藝規(guī)程時,要體現以下三個方面的要求:(1)技術上的先進性。(2)經濟上的合理性。(3)有良好的勞動條件。(4)生產質量的可靠性
8工藝文件就是將工藝規(guī)程的內容,填入一定格式的卡片,即為生產準備和施工依據的技術文件。工藝文件常見的有以下幾種:(1)工藝過程綜合卡片。(2)工藝卡片。(3)工序卡片。9工序卡片是在工藝卡片的基礎上分別為每一個工序制訂的,是用來具體指導工人進行操作的一種工藝文件。
10零件結構的工藝性是指所設計的零件在滿足使用要求的前提下制造的可行性和經濟性。零件結構的工藝性好是指零件的結構形狀在滿足使用要求的前提下,按現有的生產條件能用較經濟的方法方便地加工出來。
11基準就是零件上用以確定其他點、線、面的位置所依據的點、線、面。12基準按其他作用不同,可分為設計基準和工藝基準。
13在零件圖上用以確定其他點、線、面的基準,稱為設計基準。14工藝基準就是零件在加工和裝配過程中所使用的基準。
15工藝基準按用途不同又可以分為(1)定位基準(2)測量基準(3)裝配基準。定位基準就是加工時使工件在機床或夾具中占據一正確位置所用的基準。測量基準就是零件檢驗時,用以測量已加工表面尺寸及位置的基準。裝配基準就是裝配時用以確定零件在部件或產品中位置的基準。
16選擇精基準的原則:基準重合原則、基準統(tǒng)一原則、自為基準原則、互為基準原則。17除定位基準的合理選擇外,擬定工藝路線還要考慮表面加工方法(1從保證加工表面的加工精度和表面粗糙度要求考慮。2考慮工件材料的性質3表面加工方法選擇,首先保證質量要求外,還應考慮生產效率和經濟性要求。)、加工階段劃分(1粗加工階段主要任務是切除各加工表面上的大部分加工余量,使毛坯在形狀和尺寸上盡量接近成品。2半精加工階段它的任務是是使主要表面消除粗加工留下的誤差,達到一定的精度及留有精加工余量,為精加工做好準備。3精加工階段主要是去除半精加工所留的加工余量,使工件各主要表面達到圖樣要求的尺寸精度和表面粗糙度。4光整加工階段如衍磨、拋光等。用于精度及表面粗糙度要求很高的場合。)、工序的集中與分散和加工順序(1切削加工順序的安排:先粗后精;先主后次;基面先行;先面后孔2熱處理工序的安排:預先熱處理,包括退火、正火、時效和調質等;最終熱處理,包括各種淬火、回火、滲碳和氮化處理等3輔助工序安排)等四個方面
18確定加工余量的方法有計算法、查表法、經驗法三種。19影響模具精度的主要因素:1.制件的精度2.模具加工技術手段的水平3.模具裝配鉗工的技術水平4.模具制造的生產方式和管理水平
20對模具技術經濟分析的的主要指標有:模具精度和表面質量,模具的生產周期,模具的生產成本和模具的壽命。模具壽命:是指模具在保證所加工產品零件質量的前提下,所能加工的制件的總數量,它包括工作面的多次修磨和易損件更換后的壽命。影響模具壽命的因素有:(1)模具結構(2)模具材料(3)模具加工質量(4)模具工作狀態(tài)(5)產品零件狀況21機械加工表面質量也稱表面完整性,包括表面幾何特征(表面粗糙度,表面波度,表面加工紋理,傷痕)、表面層力學物理性能(表面層加工硬化,表面層金相組織的變化,表面層殘余應力)
22車床的種類很多,其中以臥式車床的通用性較好,應用最為廣泛。在模具加工中應用主要如下:(1)圓盤類、軸類零件的加工(2)局部圓弧面的加工(3)回轉曲面的粗加工或半精加工(尺寸大的曲面采用仿形加工法;尺寸小的曲面采用成形刀加工;對拼型腔加工時,為保證型腔尺寸準確對合,通常應預先將各鑲件間的結合面磨平,兩板用銷釘定位,螺釘緊固組成一個整體后才進行車削。)
23仿形機構的形式很多,工業(yè)上應用最多的是:機械式、液壓式、電控式
24坐標機床加工與普通機床加工的根本區(qū)別在于它們具有精密傳動系統(tǒng)可作準準確的移動與定位。
25成形磨削就是將零件的輪廓線分解成若干直線與圓弧,然后按照一定的順序逐段磨削,使之達到圖樣的技術要求。成形磨削按加工原理可分為:成形砂輪磨削法、夾具磨削法兩類。26正弦精密平口鉗和正弦精密磁力臺,加工平面或斜面(對工件的固定方式不同,正弦精密平口鉗是利用鉗口夾持,工件應具有較大的剛性;正弦精密磁力臺是利用磁性吸合,工件必須是能磁化的材料。);正弦分中夾具,加工具有一個回轉中心的工件;萬能夾具,加工具有多個回轉中心的工件。
27數控加工是指在數控機床上進行零件切削加工的一種工藝方法。數控機床的組成:控制介質;數控裝置;伺服系統(tǒng);機床本體。數控加工與普通加工方法的區(qū)別在于控制方式。在普通機床上進行加工時,機床動作先后順序和各運動部件的位移都是由人工直接控制。在數控機床上加工時,所有這些都由預先按規(guī)定形式編排并輸入到數控機床控制系統(tǒng)的數控程序來控制。
28機床原點(M)又稱機床零點,是機床上的一個固定點,由機床生產廠在設計機床時確定,原則上是不可改變的。以機床原點(M)為坐標系就稱為機床坐標系。機床原點是機床坐標系的原點,同時也是其他坐標系與坐標系值的基準點。也就是說只有確定了機床坐標系,才能進行其他操作。機床參考點(R)是由機床制造廠人為定義的,它與機床原點(M)之間的坐標位置關系是固定的,并被存放在數控系統(tǒng)的相應機床數據存儲器中,一般是不允許改變的。
29工件原點(P)又稱工件零點或編程零點,工件原點(P)是為編制加工程序而定義的點,它可由編程員根據需要來定義,一般選擇工件圖樣上的設計基準作為工件原點(P),例如回轉體零件的端面中心,非回轉體零件的角邊,對稱圖形的中心。在工件上以工件原點(P)為坐標系原點所建立的坐標系稱為工作坐標系,其坐標軸及方向與機床坐標系一致。
30起刀點指刀具起始運動的刀位點,即程序開始執(zhí)行時的刀位刀位點即刀具的基準點。如圓柱銑刀底面中心、車刀與鏜刀的理論刀尖。對刀點:與工件零點有固定聯(lián)系尺寸的圓柱銷的中心。用其對刀點作為起刀點。
31一個完整的加工程序由程序號(程序名)、若干程序段及程序結束指令組成。32程序段格式就是一條程序段中字、字符、數據的排列形式。
33G00,快速點定位指令。它命令刀具以定位控制方向從刀具所在點以最快速度移動到下一個目標位置。它只是快速定位,而無運動軌跡要求。G90表示程序輸入的坐標值按絕對坐標值��;G91表示程序段的坐標值按增量坐標值�。籑00,程序停止。M02,程序結束。34模具電火花成形加工的基本原理就是利用工件與電極之間脈沖放電時的電腐蝕現象,并有控制地去除工件材料,以達到一定的形狀,尺寸和表面粗糙度要求。35常用的介質有煤油、皂化液、去離子水等。
36電火花成形加工的物理本質:介質的擊穿與放電通道的形成,能量的轉換、分布與傳遞,電極材料的拋出,極間電質的消電離。
37電火花應用:穿孔加工,型腔加工,強化金屬表面和凹凸模的刃口,磨削平面及圓柱面。38影響電火花成型加工速度的基本因素(1)極性效應(2)脈沖參數對電蝕量的影響(3)脈沖寬度對電蝕量的影響(4)材料的熱力學常數對電蝕量的影響
39極性效應:電火花加工過程中,正極和負極的表面雖然都受到電腐蝕,但其蝕除量是不相等的,這種由于正負極不同而導致材料蝕除量不同的現象叫做極性效應。40電極的結構形式有:整體式鑲拼式多電極
41電規(guī)準:電火花加工過程中的電參數如電壓,電流,脈寬,間歇等稱為電規(guī)準。
42電火花切割加工的原理:與電火花成形加工的基本原理基本相同,都是利用電火花放電使金屬熔化或汽化,并通過冷卻液把融化或汽化了的金屬去掉,從而實現各種形狀的金屬零件加工。在線切割中電極絲與高頻脈沖電源的負極相接,工件則與電源的正極相接,利用線電極與工件之間產生的火花放電而腐蝕工件。同時,工件則按所需的形狀移動,這樣便將一定形狀的工件切割下來。
43電火花切割加工與電火花成形加工相比的特點:不需要制造專用電極,電極絲可反復使用,生產成本低,并節(jié)約電極制造時間。電極絲常用鉬絲,銅絲,可加工形狀復雜的模具。加工精度高。生產效率高,易實現自動化。加工過程中大都不需要電規(guī)準轉換。不能加工盲孔類及階梯類成型表面。
44快速成型加工,是一種用材料逐層或逐點堆積出制件的制造方法。
45冷沖模的模架一般由上模座、導套、導柱、下模座等零件組成。模架的作用有兩個:連接和導向。上模座和下模座是平板類零件,其主要加工工藝是平面和孔的加工;導柱和導套是軸套類零件,其加工工藝主要是內外圓柱表面的加工。
46.上,下模座的加工工藝過程:鑄坯退火處理刨削或銑削上下表面鉆導柱導套孔刨氣槽磨上下表面鏜導柱導套孔
47為了保證撒謊能夠下模座的導套導柱孔距一致,可將兩塊模座裝夾在一起同時加工。采用臥式和立式雙軸鏜床同時加工莫座上的兩孔,這樣導柱導套的孔距一致性更容易保證。48導柱導套的加工工藝:毛坯車削加工滲碳處理,淬火內外圓磨削精磨
49二次電極法:利用凸形的電極加工出凹模,再用該電極加工凹形的電極,然后用二次凹形電極加工凸模,這種方法常用語凹模制造困難的電加工。
50為了改善模具結構零件工藝性,必須考慮以下原則:(1)模具結構盡量簡單(2)模具使用過程中的易損件能方便的調整和更換(3)盡可能采用標準化零部件(4)模具零件應具有良好的工藝性(5)磨模具應便于裝配51模具裝配的工藝方法:(1)完全互換法:利用控制零件的制造誤差來保證裝配精度的方法(2)修配法:在零件上預留修配量,裝配時根據實際需要修正預留面來達到裝配要求的方法(3)調整法:調整法的實質與修配法相同,僅具體方法不同,它是用一個可調整位置的零件來調整它在機器中的位置以達到裝配精度,或增加一個定尺寸零件以達到裝配精度地方法。
52控制墊片間隙的方法:墊片法,鍍銅法,透光法,涂層法,腐蝕法,工藝尺寸法,工藝定位器法
53電火花穿孔、型腔加工特點:1)可以在淬火后進行,避免熱處理變形;2)配合間隙均勻,刃口耐磨;3)不受材料硬度限制;4)復雜凹模不用鑲拼結構。
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1、模具技術的特殊要求表現在:選材要求高、制造精度高、制造周期短、間隙要求高。2、影響制造周期的因素:模具企業(yè)的專門化程度;模具技術和生產的標準化程度;模具制造技術手段的現代化程度;經營和管理的水平。3、模具制造過程是指通過一定的加工工藝和工藝管理隊模具進行加工、裝配的過程。4、模具制造的過程包括:技術準備、材料準備、模具零組件加工、裝配調試和試模鑒定。5、模具制造的特點:模具屬于非定型產品;任務來源隨機性強,計劃性差;模具零件加工屬于單間小批生產;模具形狀復雜、加工精度高;模具零件加工過程復雜,周期長;模具零件需反復修配和調整;在加工中常有意識控制模具零件取值方向。
6、模具制造的工藝內容:編制工藝文件;二類工具的設計和工藝編程;處理加工現場技術問題;參加試模鑒定工作。7、模具制造工藝規(guī)程編制的過程:分析模具的工藝性;確定毛坯形式;進行二類工具的設計和工藝編制;填寫工藝規(guī)程內容。8、模具常用的毛坯種類:鑄件、鍛件、各種型材及焊接件。
9、毛坯種類的選擇(考慮因素):模具圖紙的規(guī)定;模具零件的結構形狀和幾何尺寸;生產批量;對材料組織和力學性能的要求。10、試模鑒定的內容包括:產品成形工藝是否合理,模具結構設計是否合理,模具制造質量的高低,模具是否能順利地成形出產品,成形產品的質量是否復合要求。
11、模具設計時應考慮的問題:模具設計必須滿足使用要求,結構盡可能簡單;合理設計模具的精度;綜合考慮模具的結構工藝性,分清主次;考慮生產條件。12、減少加工困難的方法:鉆頭切入或切出的表面應與孔軸線垂直;避免采用角部是直角的封閉型腔;變型腔內行加工為外形加工;采用共用安裝沉孔。
13、模具采用鑲拼結構可以簡化模具結構形狀以及改善加工條件。
14、車削加工(普通車削、成型車削),普通車削可加工回轉體表面。
15、普通車削裝夾裝置有:三爪卡盤、花盤、四爪卡盤16、仿形車削:是采用仿形裝置使車刀在縱向走刀的同時,又按照預定的橫向軌跡走刀,通過縱向走刀和橫向走刀的復合運動,完成模具零件的復雜旋轉曲面的內、外形加工。
17、銑削加工包括:立式銑床和萬能工具銑床的普通立銑加工、仿形銑床的銑削加工。
18、仿形銑削加工以仿形靠模作為二類工具進行加工,加工時仿形銷作用在靠模表面上做進給運動,并使銑刀作同步仿形運動,加工出與靠模相同形狀和尺寸的工件。
19、仿形銑削的加工方式:平面輪廓仿形、立體輪廓仿形(水平分行、垂直分行)20、仿形銷的形狀應與靠模型槽的形狀相適應,仿形銷端頭的圓弧半徑應小于靠模型槽的最小圓角半徑,仿形銷的斜角應小于靠模型槽的最小斜角。21、普通磨削加工包括:平面磨削(周邊、斷面磨削)、外圓磨削、內圓磨削。
22、外圓磨削的加工方式是以高速旋轉運動的砂輪對低速運動的工件進行磨削,工件相對于砂輪作縱向往復運動。
23、成形砂輪磨削法是利用工具將砂輪修整成與工件型面完全吻合的相反型面,以此磨削工件,從而獲得所需形狀的加工方法。
24、成型夾具磨削法:將工件置于成型夾具上,利用夾具調整工件的位置,使工件在磨削過程中作定量移動或轉動,由此獲得所需形狀的加工方法。
25、成形夾具磨削法中常用的夾具有正弦精密平口鉗、正弦磁力臺、正弦分中夾具和萬能夾具。26、在正弦分中夾具上,工件的安裝通常有:芯軸裝夾法、雙頂尖裝夾法。
27、萬能夾具上工件的安裝方法:螺釘裝夾法、夾具裝夾法、
28、成形磨削就是把復雜的成形表面分解成若干個平面、圓柱面等簡單形狀,然后分段磨削,并使其連接光滑、圓整達到圖樣要求。29、特種加工:直接利用電能、化學能、光能和聲能對工件進行加工,以達到一定形狀尺寸和表面粗糙度要求的加工方法。(電火花成形加工、電火花線切割加工、激光加工、超聲波加工)30、電火花成形加工的原理:是基于工具電極與工件電極之間脈沖性火花放電時的電腐蝕現象來去除多余的金屬,以獲得規(guī)定尺寸、形狀和表面質量工件的加工方法。
31、電蝕:由于放電引起的電極燒蝕現象。
32、電火花成形加工的基本條件:脈沖電源;足夠的放電能量;絕緣介質;間隙。
33、電火花成形加工的特點:可以加工任何硬、韌、脆及高熔點金屬材料;加工時,電極與工件不接觸,二者之間沒有明顯的宏觀作用力;放電時所產生的熱量傳遞范圍�。豢稍谕粰C床上連續(xù)進行粗、中、精加工;便于實現自動控制和自動化加工。34、電火花成形加工的局限性:只能用于金屬等材料;加工速度一般比較慢;存在電極損耗。
35、電火花成型加工的過程:介質擊穿和通道形成;能量轉化、分布和傳遞;點擊產物的拋出以及間隙介質消電離。
36、電蝕產物的拋出是熱爆炸力、電動力和流體動力綜合作用的結果。
37、電火花成形機床的組成有脈沖電源、自動控制系統(tǒng)、機床本體以及工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)。
38、脈沖電源的作用:把工頻交流電流轉化成一定頻率的單向脈沖電流,以供給電極放電所需要的能量。39、對脈沖電源的要求:有足夠的脈沖放電能量;產生的脈沖應該是單向脈沖;能夠在一個較寬的范圍內調節(jié),滿足粗、中、精加工的需要;脈沖電壓波形的前后應該比較陡;性能穩(wěn)定可靠,成本低壽命長,操作簡單,維修方便。40、電火花成形機床的工作也循環(huán)過濾系統(tǒng)分為沖油和抽油式兩種。
41、利用抽油式排泄可以獲得比較高的加工精度,但排泄能力小。
42、評價電火花成形加工質量的指標:加工速度、精度、表面質量以及電極相對損耗。
43、電火花成形加工速度是指在一定電規(guī)準(加工所用的一組脈沖參數)下,單位時間內工件的電蝕量。44、影響電火花成形加工速度的因素:電規(guī)準、極性效應、工件材料的熱學性質、工作液、排屑條件。45、極性效應:在脈沖放電過程中,工件和電極由于極性不同而受到腐蝕的這種現象。通常工件接脈沖電源正極加工成為正極性加工,接負極為負極性加工。46、充分利用極性效應應采取的措施:加工時采用單向脈沖電源;正確選擇加工極性;用導熱性好,熔點高的材料做電極;根據不同的脈沖放電能量合理選用脈沖放電時間。47、電火花成形加工所用的工作液的作用:介電作用;壓縮放電通道,提高火花放電能量密度;幫助拋出和排除電蝕產物;冷卻作用。48、影響電火花成形加工精度的影響因素:尺寸精度、形狀精度、
49、影響電火花成形加工表面質量的因素:表面粗糙度、表面變質層(熔融凝固層、淬火層、熱影響層)、顯微裂紋。
50、顯微裂紋是由于電火花加工表面受到高溫作用并迅速冷卻而產生拉應力的結果。
51、降低工具電極相對損耗的途徑:正確選擇加工極性;選擇合適的材料作工具電極;利用吸附效應建立炭黑保護層;利用電噴鍍現象;改善電化學作用。52、電噴鍍現象:通過放電將原材料加以融化,通過壓縮空氣,使其霧化并噴鍍在所要加工的工件表面所形成的。
53、型腔模電火花成形加工的特點:要求電極損耗小,以保證型腔的成形精度;過程蝕除量大,要求加工速度快,生產效率高;型腔側面難進行修光。54、型腔模電火花加工的方法:單電極平動頭加工(最常用)、多電極更換加工方法、分解電極加工法。55、電極的結構形式:整體式、組合式、鑲拼式。56、型腔電火花加工工藝過程分為:加工前準備(工藝方法選擇、電極和工件的準備)、電極的裝夾與矯正、工件的裝夾與校正、電規(guī)準(粗、中、精規(guī)準)的選擇與轉化。
57、電極裝夾與校正的目的是保證電極與工作臺面和工件垂直以及電極水平面的X軸軸線與工作臺和工件的X軸軸線的平行。常用的校正方法:按電極側面校正;將電極的上端面做輔助基準面校正電極的垂直度;按電極斷面火花放電校正。58、工件裝夾與校正的方法:十字線定位法、定位板定位法、以基準面進行數控定位。59、電火花線切割的原理:利用電極與工件之間產生脈沖性火花放電時的電腐蝕現象。60、電火花線切割的特點(與電火花成形加工相比較):不需要制造專用電極,降低成本縮短生產周期;能用很細的絲電極加工復雜形狀、細小孔和外表面;獲得較高的加工精度;常用于貴金屬的加工;自動化程度高,操作使用簡單。61、電火花線切割機床的分類:
按照切割軌跡的控制方式:靠模仿形、光電跟蹤控制、數字程序控制電火花線切割加工機床。按照絲電極運動方式:快速走絲(6-11m/s采用乳化液冷卻)、慢走絲數控電火花線切割加工機床(3-15m/min采用去離子水冷卻)。
62、電火花線切割加工機床的組成:脈沖電源、機床本體(床身、坐標工作臺、絲電極驅動裝置)、工作液循環(huán)系統(tǒng)、數字程序控制系統(tǒng)。
63、絲電極初始位置的確定:目測法、火花法、自動找中心。
64、超聲波加工是利用工具端面作超聲頻振動,并通過磨料懸浮乳液加工硬脆材料的一種方法。
65、超聲波加工的特點:適合于各種硬脆材料加工;機床結構簡單,操作方便;可以加工復雜成形表面;工件表面宏觀作用力小,不會引起變形和燒傷。66、影響超聲波加工速度的因素:工具的振幅與頻率;進給壓力;磨粒的種類大小;磨料工作液濃度;被加工材料。
67、激光加工的原理在光熱效應下,產生高溫熔融和受沖擊拋出的綜合過程。
68、激光加工的特點:激光加工功率密度高,幾乎可以加工所有材料;不需要加工工具,不存在工具損耗;加工速度快,效率高,熱影響區(qū)��;適合深而小的孔和窄縫加工;可透過光學透明材料對工件進行加工。
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