模具加工工艺与装备

1、第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 The Processing and Machines of Die & Mold 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 4.1 模具制造的基本要求模具制造的基本要求 4.2 模具制造工艺规程模具制造工艺规程 4.3 常规加工技术及设备常规加工技术及设备 4.4 模具磨削加工技术模具磨削加工技术 4.5 模具电火花加工技术模具电火花加工技术 4.6 模具激光和超声加工技术模具激光和超声加工技术 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 4.1 模具制造的基本要求模具制造的基本要求 应用模具的目的在于保证产品的质量应用模具的目的在于保证产品的质量，提高生产提高生产 效率和降低制造成本效率和降低制造成本，因此因此，不但要有合理不但要有合理、正正 确的模具设计确的模具设计，还必须有高效还必须有高效、高质量的模具制高质量的模具制 造技术作为保证造技术作为保证。 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 （1）制造精度高制造精度高

2、为了生产合格的产品和发挥模具的效能，模具的为了生产合格的产品和发挥模具的效能，模具的 设计与制造必须具有较高的精度。设计与制造必须具有较高的精度。 模具的精度要求取决于模具成形的制品精度要求模具的精度要求取决于模具成形的制品精度要求 和模具的结构设计要求。和模具的结构设计要求。 为了保证制品的精度和质量，模具与制品成形有关为了保证制品的精度和质量，模具与制品成形有关 零件的精度要求通常要比制品精度高零件的精度要求通常要比制品精度高24级。级。 模具的结构要保证模具开合模动作、抽芯动作准确，模具的结构要保证模具开合模动作、抽芯动作准确， 定动模对正等技术要求，因此要求组成模具的零件定动模对正等技术要求，因此要求组成模具的零件 都必须有足够的制造精度。都必须有足够的制造精度。 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 （2）使用寿命长）使用寿命长 模具是比较昂贵的工艺设备，目前模具制造费用约占产模具是比较昂贵的工艺设备，目前模具制造费用约占产 品成本的品成本的10%30%，其使用寿命的长短直接影响产品，其使用寿命的长短直接影响产品 成本的高低。成本的高低。 除小批量生产和新产品试制

3、等特殊情况外，一般都要求除小批量生产和新产品试制等特殊情况外，一般都要求 模具具有较长的使用寿命，在大批量生产的情况下，模模具具有较长的使用寿命，在大批量生产的情况下，模 具的使用寿命更加重要。具的使用寿命更加重要。 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 （3）制造周期短）制造周期短 为满足生产的需要和提高产品的竞争力为满足生产的需要和提高产品的竞争力，必须必须 在保证质量的前提下尽量缩短模具制造周期在保证质量的前提下尽量缩短模具制造周期。 模具制造周期的长短主要取决于模具企业制造模具制造周期的长短主要取决于模具企业制造 技术和生产管理水平的高低技术和生产管理水平的高低。 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 （4）模具成本低）模具成本低 与直接生产制品相比，由模具生产的制品成本低。与直接生产制品相比，由模具生产的制品成本低。 模具成本与模具结构的复杂程度、模具材料、制模具成本与模具结构的复杂程度、模具材料、制 造精度要求、加工手段以及加工方法有关。造精度要求、加工手段以及加工方法有关。 模具技术人员必须根据制品要求合理设计模具和模具技术人员必须根据制品要求合理

4、设计模具和 制订其加工工艺，努力降低模具制造成本。制订其加工工艺，努力降低模具制造成本。 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 上述上述4项要求是相互关联项要求是相互关联、相互影响的相互影响的，片面追求片面追求 模具的高精度和长的使用寿命必然会导致制造成模具的高精度和长的使用寿命必然会导致制造成 本的增加本的增加。当然当然，只顾降低成本和缩短制造周期只顾降低成本和缩短制造周期 而忽视模具精度和使用寿命的做法也是不可取的而忽视模具精度和使用寿命的做法也是不可取的。 在设计与制造模具时在设计与制造模具时，应根据实际情况做全面考应根据实际情况做全面考 虑虑，即在保证制品质量的前提下即在保证制品质量的前提下，选择与其产量选择与其产量 相适应的模具结构和制造方法相适应的模具结构和制造方法，使模具成本降低使模具成本降低 到最低限度到最低限度。 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 4.2.1 生产过程生产过程 制造模具时，将原材料转变为成品的全过程称为生制造模具时，将原材料转变为成品的全过程称为生 产过程。产过程。 具体地讲，模具制造是在一定的工艺条件下，改变具体地讲，模具

5、制造是在一定的工艺条件下，改变 模具材料的形状、尺寸和性质，使之成为符合设计模具材料的形状、尺寸和性质，使之成为符合设计 要求的模具零件，再经装配、试模和修整而得到整要求的模具零件，再经装配、试模和修整而得到整 副模具产品的过程。副模具产品的过程。 广义的模具制造过程包括生产技术准备、零件加工广义的模具制造过程包括生产技术准备、零件加工 和模具装配等阶段。和模具装配等阶段。 4.2 模具制造工艺规程模具制造工艺规程 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 （1）生产技术准备）生产技术准备 生产技术准备阶段的主要任务生产技术准备阶段的主要任务 分析模具图样，制订工艺规程；分析模具图样，制订工艺规程； 编制数控加工程序；编制数控加工程序； 设计和制造工装夹具；设计和制造工装夹具； 制定生产计划，制定并实施工具、材料、标制定生产计划，制定并实施工具、材料、标准件等外购和零件外协加工计划。准件等外购和零件外协加工计划。 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 （2）零件成形加工）零件成形加工 在模具加工中，加工的工艺方法非常多，按切削在模具加工中，加工的工艺方法非常多，按切

6、削 方式基本可以概括为：方式基本可以概括为： 切削加工，如车，钳，刨，铣，磨等；切削加工，如车，钳，刨，铣，磨等； 非切削加工，如各种特种加工方法（包括电加工），非切削加工，如各种特种加工方法（包括电加工）， 冷挤压，铸造等；冷挤压，铸造等； 按控制方式可分为：按控制方式可分为： 数控加工数控加工 非数控加工非数控加工 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 零件成形加工按加工零件成形加工按加工 对象可以分为：对象可以分为： 非成形零件加工非成形零件加工 模板类、结模板类、结 构件类等零构件类等零 件加工。件加工。 成形零件加工成形零件加工 型腔类零件型腔类零件 的加工。的加工。 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 （3）模具装配）模具装配 模具装配是根据模具装配模具装配是根据模具装配 图样要求的质量和精度图样要求的质量和精度， 将加工好的零件组合在一将加工好的零件组合在一 起构成一副完整模具的过起构成一副完整模具的过 程程。 除此之外除此之外，装配阶段的任装配阶段的任 务还有清洗务还有清洗、修配模具零修配模具零 件件，试模及修整等试模及修整等。 第第4章章 模

7、具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 4.2.2 工艺过程工艺过程 在模具制造过程中在模具制造过程中，直接改变工件形状直接改变工件形状、尺寸尺寸、物理性质物理性质 和装配过程等称为工艺过程和装配过程等称为工艺过程。 以机械加工方法以机械加工方法（主要是切削加工方法主要是切削加工方法）直接改变毛坯的直接改变毛坯的 形状形状、尺寸和表面质量尺寸和表面质量，使其成为合格零件的过程使其成为合格零件的过程，称为称为 机械加工工艺过程机械加工工艺过程。 将合理的机械加工工艺过程确定后将合理的机械加工工艺过程确定后，以文字形式作为加工以文字形式作为加工的技术文件的技术文件，即为模具机械加工工艺规程即为模具机械加工工艺规程。 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 机械加工工艺过程机械加工工艺过程 机械加工工艺过程是由一个或若干个工序组成，机械加工工艺过程是由一个或若干个工序组成， 而工序又分为安装、工位、工步和走刀。而工序又分为安装、工位、工步和走刀。 工序工序 一个或一组工人在同一个工作地点，对一个或同时一个或一组工人在同一个工作地点，对一个或同时 几个工件所连续完成的那一部分工艺过程称为

8、工序。几个工件所连续完成的那一部分工艺过程称为工序。 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 4.2.3 制定工艺规程的步骤制定工艺规程的步骤 零件图的研究与工艺分析；零件图的研究与工艺分析； 确定毛坯的种类；确定毛坯的种类； 设计工艺过程：划分工艺过程的组成、选择定位基准、选设计工艺过程：划分工艺过程的组成、选择定位基准、选 择零件表面的加工方法、拟定零件的加工工艺路线；择零件表面的加工方法、拟定零件的加工工艺路线； 工序设计：选择机床和工艺装备、确定加工余量、确定工工序设计：选择机床和工艺装备、确定加工余量、确定工 序尺寸及其公差、确定切削用量及时间定额等；序尺寸及其公差、确定切削用量及时间定额等； 填写工艺文件。填写工艺文件。 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 工艺文件的格式及应用工艺文件的格式及应用 工艺规程内容主要包含零件加工的工艺路线、各工艺规程内容主要包含零件加工的工艺路线、各 道工序的具体加工内容、切削用量、工时定额、道工序的具体加工内容、切削用量、工时定额、 所选用的设备与工艺装配以及毛坯设计等。所选用的设备与工艺装配以及毛坯设计等。 编制工

9、艺规程时，应根据生产类型的不同来决定编制工艺规程时，应根据生产类型的不同来决定 需要把工艺过程分析到什么程度。需要把工艺过程分析到什么程度。 对于模具制造这种单件小批量生产一般只要对于模具制造这种单件小批量生产一般只要 定到工序就可以。定到工序就可以。 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 注塑模具型腔嵌件工艺过程注塑模具型腔嵌件工艺过程 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 4.3 常规加工技术及设备常规加工技术及设备 5.3.1 车床及车削加工车床及车削加工 5.3.2 铣床及铣削加工铣床及铣削加工 5.3.3 钻床与钻削加工钻床与钻削加工 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 4.3.1 车床及车削加工车床及车削加工 在模具加工中在模具加工中，车床是常用的设备之一车床是常用的设备之一。主要用于回转体主要用于回转体 类零件类零件，有时也用于平面的粗加工有时也用于平面的粗加工。常用车床加工尺寸精常用车床加工尺寸精 度可达度可达IT6IT7，表面粗糙度表面粗糙度Ra0.81.6 m 车削的工艺过程常常采用：车削的工艺过程常常采用： 粗车粗车半精车半精车精车精车 粗车粗车半精车半精车精车精车研磨研磨 对尺寸精度和表面粗糙度要求较高的零件在精车之后再安对尺寸精度和表面粗糙度要求较高的零件在精车之后再安 排研磨排研磨，根据实际情况选定合适的加工路线根据实际情况选定合适的加工路线。 车削加工车削加工 第第4章章 模具加工工艺及设备模具加工工艺及设备 回转体类零件车削回转体类零件车削 主要用于导柱主要用于导柱、导套导套、浇口套等回转体类零件热处理前的浇口套等回转体类零件热处理前的 粗加工粗加工，成型零件的回转曲面型腔成型零件的回转曲面型腔、型芯型芯、凸模和凹模等凸模和凹模等 零件的粗零件的粗、精加工精加工。 对要求具有较高的尺寸精度对要求具有较高的尺寸精度、表面粗糙度和耐磨性的零件表面粗糙度和耐磨性的零件， 如导柱如导柱、导套导套、浇口套浇口套、凸模和凹模等凸模和凹模等，需在半精车后再需在半精车后再 热处理热处理，最后在磨床上磨削

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