3. 模具的制造特点 严格来说,模具制造也属机械制造的研究范畴,但即使是一个 机械制造能力较强的企业,也未必能承担模具制造任务,更难保证 制造出高质量的模具。这是因为模具制造难度较大,与一般机械制 造相比,有许多特殊性。 (1)模具零件形状复杂,加工要求高。模具的工作部分通常都 有二维或三维的复杂曲面,所以,模具加工除采用一般的机械加工 方法外,更多采用特种加工、数控加工、CAD/CAM、快速成性等 现代加工方法。 (2)模具零件加工过程复杂,加工周期长。模具零件加工包括 毛坯下料、锻造、粗加工、半精加工、精加工等工序,其间还需要 热处理、检验等工序配合。所以,每一个零件加工短则一两周,常 则一两个月甚至更长。同时,每一个零件加工需要有多台机床、多 个工人、多个车间甚至多个工厂共同协作完成。
(5)试模鉴定阶段。对模具 设计及制造质量作一合理性与正确 性的评估,模具是否能达到预期的 功能要求。
由上述过程不难看出,模具产 品的生产过程是相当复杂的。为了 便于组织生产和提高劳动生产率, 现代模具工业的发展趋势是自动化、 专业化生产,使得各工厂的生产过 程变得简单,有利于保证质量、提 高效率和降低成本。
一般说来,模具成形部分的精度在IT6级左右,模具的形状位置 精度在4~5级左右,冷冲模凸模垂直度公差等级、模架形位公差 等级及塑料模具精度分级指标参见表10-1~表10-3。模具的表明 粗糙度直接影响到成形件的质量、成型后的模具与成形件的分离, 甚至影响到成形能否完成。一般来说,模具成形表面的粗糙度 Ra0.2μm,连接表面的粗糙度Ra0.8μm。 (3)模具零件的标准化。模具零件的标准化直接影响到模具的 制造周期、制造成本及制造质量。模具的标准化程度越高,意味 着模具的制造周期可以缩短,成本下降,互换性好。一般说来, 模具中的许多标准件(例如模架、推杆、浇口套等)都是由专业 厂按标准生产的。 (4)模具凸、凹模之间应具有合理的间隙。各类模具中,凸、 凹模之间的间隙是保证模具正常工作的必要条件,间隙或大或小、 或者大小不均,都不能使模具正常工作,甚至会损坏模具。
(5)模具零件需反复修配、调整。模具在试模后,根据试模情 况,需重新调整模具的形状及尺寸。为了方便模具零件的修配、调 整,加工过程中,有时把热处理、表面处理等工序放在零件加工的 最后,即试模后进行。
(6)考虑模具在工作过程中的磨损及热胀冷缩的影响,模具零 件加工中,常常有意识控制模具零件的取值方向。如冲裁模中,凸 模的尺寸大于工件孔的名义尺寸;塑料模中,型腔的尺寸略大于塑 件的名义尺寸等,从而保证模具的工作要求,延长使用寿命。
模具是现代工业生产的重要工艺装备。随着工业技术和社会经 济的迅速发展以及人们对工业产品的品种、万博max体育数量、质量及款式要求越 来越高,世界各工业发达多家都十分重视模具技术的开发,大力发展 模具工业,采用先进技术和设备,提高模具制造水平,以满足人类的 需要。
1. 模具的技术要求 模具作为现在工业生产的重要工艺装备,与其它机械产品 相比,模具在设计、制造、使用过程中有其特殊的要求。具 体表现在: (1)模具零件应具有较高的强度、刚度、耐磨性、耐冲击 性、淬透性和较好的切削加工型。模具零件特别是凸模和凹 模都是在强压、高温及连续使用和很大冲击的情况下工作, 要求模具零件在工作过程中不变形、少磨损、并能保证有一 定的寿命,所以模具零件选材时应采用质量较好、保证耐用 度的材料。 (2)模具零件的形状、尺寸精度要求高,表明粗糙度数值 要求低。模具零件的形状直接决定成形件的形状,其精度直 接影响到成形件的精度。
表10-1 凸模垂直度公差等级 表10-2 模架行位公差等级 表10-3 模具精度分级指标
2. 模具的制造过程 模具制造工艺过程是指通过一定的加工工艺和工艺管理对模 具进行加工、装配的过程。 模具制造工艺过程包括五个阶段:生产技术准备,材料的准 备,模具零、组件的加工,装配调试和试模鉴定。它们的关系和 内容如图10-1所示。 (1)生产技术准备阶段。主要是完成模具产品投入生产前的各 项生产和技术准备工作,万博max体育是整个生产的基础,对模具的质量、成 本、进度和管理都有重大的影响。 (2)备料阶段。确定模具零件毛坯的种类、形式、大小及有关 技术要求。 (3)模具零、组件加工阶段。如模具的机械加工(如车削、铣 削、磨削等)、特种加工(如线切割、电火花、电铸等)、焊接、 热处理和其他表面处理等。
(3)模具零件加工属于单件小批量生产。通常,生产一个制品, 一般都只需要一、二副模具,所以模具制造一般都是单件生产。因此, 就其工艺过程来讲,应具备以下一些特点:
①不用或少用专用工具,尽量采用通用工、夹具。例如花盘、精 密虎钳、导磁垫铁、正弦磁力台等。
②原则上采用通用刀具,尽可能避免非标准刀具。但根据模具的 特点有时也设计使用专用刀具。如加长的立铣刀、加长的钻头和一些 特殊的成形刀具。
10.1 模具制造过程及生产特点 10.2 模具制造工艺规程的编写 10.3 模具零件毛坯选择 10.4 试模鉴定
在一定的制造装备和制造工艺条件下,直接对模具零件材料 (一般为金属材料)进行加工,以改变其形状、尺寸、相对位置和性 质,使之成为符合要求的零件,再将这些零件经配合、定位、连接与 固定装备成为模具的过程,称为模具制造。
③尽可能采用通用的量具检验。但根据模具的特点,在模具制造 中,也常使用一些像样板之类的专用量具。
④模具加工大都使用通用机床,万博max体育而很少使用专用机床。在加工时 多采用工序集中原则,即尽可能在很少的机床上用增加附件的办法来 组织生产万博max体育。
(4)模具加工精度高。模具的加工精度主要表现在两方面:一 是模具零件本身的加工精度要求高,二是相互关联的零件其配合精 度要求高。模具加工时,常采用配合加工发方法来降低模具的加工 难度,即在加工时,某些零件的基本尺寸允许稍大或稍小一些,但 与其相配的零件也必须相应放大或缩小,这样既能保证模具的质量, 又可避免不必要的零件报废。
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