方罩殼注塑模設計

方罩殼注塑模設計,罩殼,注塑,設計 畢業(yè)實習是我們綜合運用所學知識完成畢業(yè)設計任務的一個實踐教學環(huán)節(jié)，主要是使我們深入到工廠的有關部門或生產現場調查研究、收集資料，為確保優(yōu)質優(yōu)量完成畢業(yè)設計做好必要的準備。 2007年11月9日~2008年03月9日 從今天（11月9日）開始，我們就進入了畢業(yè)實習，首先，在師傅的指引下我了解了工藝人員及工藝裝備人員的職責；其次，我更進一步了解了模具的各種加工方法和加工設備；最后，了解了沖壓車間、塑料成型車間的各種設備及設備管理。 一 模具的各種加工方法及設備 1. 沖壓模具的加工方法及設備 模具的加工方法主要有機械加工、特種加工兩大類。機械加工方法主要包括各類金屬切削機床的切削加工，采用普通及數控切削，機床進行車、銑、刨、鏜、鉆、磨加工可以完成大部分模具零件加工，再配以鉗工操作，同時實現整套模具后制造；機械加工方法是模具零件主要加工方法，即使模具的工作零件采用特種加工方法加工，也需要機械加工方法進行手動加工。 沖壓設備屬鍛壓機械，常見沖壓設備有機械壓力機和液壓機。機械壓力機按驅動滑動機構的種類可分為曲柄式和摩擦式；按滑塊個數可分為單動和雙動；按床身結構可分為開式和閉式；按動化程度可分為普通壓力機和高速壓力機等。而液壓機按工作介質可分為油壓機和水壓機。 2.塑料模具的加工方法及設備 塑料的加工方法主要有機械加工和特種加工兩大類。特種加工是直接利用電能、化學能、光能等進行加工的方法。特種加工與普通機械加工有本質的不同，它不要求工具材料比工件材料更硬，也不需要在加工過程中施加明顯的機械力，它可以解決普通機械加工無法完成的加工工件，適合于加工各種不同材料而且結構復雜的模具零件，是模具制造中一種必比可少的重要加工方法。 塑料成型設備依據成形工藝的不同而不同，塑料成型設備主要有用于注射成形工藝的注射機；用于壓縮成型工藝和壓注成形工藝的壓力機；用于擠出成形的擠出機等。 3.各種加工方法簡介及其加工示例 （1）車削加工 車削加工是在車床上，利用車刀切除工件旋轉表面上多余的材料，以獲得所要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質量的加工方法。它是金屬切削加工的主要加工方法，具有刀具簡單、切削平穩(wěn)、加工范圍廣，易于保證工件加工表面的位置精度和適用于有色金屬零件精加工等特點。 在機械加工車間，車床的種類很多，有臥式車床、立式車床、自動和半自動車床等。車刀的名稱及用途如下所式： 車刀名稱 用途 90゜車刀 車外圓 60゜車刀 車螺紋 45゜車刀 車端面 切刀 下料 示 例 （一） 名 稱： 銷軸 材 料： 45鋼 批 量： 小批量 設 備： 精密普通車床 型 號： CM6125 床身上最大工件回轉直徑： 250㎜ 床身上最大工件長度： 350㎜ 床身上最大工件長度： 350㎜ 銷 軸 銷軸的車削步驟： 1.該銷軸選用Φ18的45鋼棒料，車削加工前用鋸床料，總長395㎜（75㎜長、5件、加料頭長20㎜）。 2.車端面，鉆中心孔，夾具采用三爪卡盤，刀具具采用螺紋環(huán)規(guī)或標準螺母。 8.切斷，全長71㎜，夾具采用三采用彎頭車刀，中心鉆。 3.粗車Φ16×75、Φ13×64、Φ11×16夾具采用三爪卡盤和頂尖刀具采用90°偏刀。量具采用游標卡尺和鋼尺。 4.切退刀槽Ф8×3，夾具采用三爪卡盤和頂尖，刀具采用90°偏刀，量具采用游標卡尺和鋼尺。 5.精車Φ12 、Ф10×16夾具采用三爪卡盤，刀具采用90o偏刀，量具采用游標卡尺。 6.倒角1×45o，夾具采用三爪卡盤和頂尖，刀具采用45o彎頭車刀。 7.車M10螺紋，夾具采用三爪卡盤和頂尖，刀具采用切斷刀，米制三角和螺紋車刀，量爪卡盤，刀具采用切斷刀，量具采用游標卡尺或鋼尺。 9.調頭，車球面R20用雙手同時操作。槽手輪，夾具采用三爪卡盤和Ф12時墊銅皮，刀具夾用圓弧車刀，量具采用鋼尺和樣板。 10.檢驗，量具采用卡尺、鋼尺、螺紋、環(huán)規(guī)。 （2）銑削加工 銑削加工是在銑床上。用旋轉的銑刀切削工件的加工方法。銑削時，銑刀的旋轉為主運動，工件的移 動為進給運動，由于銑刀是多刃旋轉刀具銑削時，有多個刀齒同時參加切削，每個刀齒又可間歇地參加切削和輪流進行冷卻。因此，銑削可采用較高的速度，銑削生產率比刨削高，常用于成批大量生產，除加工狹長平面以外，可加工平面、臺階、溝槽齒輪和成形面等。銑削加工工件尺寸精度等級一般為IT9～IT8，表面粗糙度Ra值為6.3～1.6μm. 銑床的種類很多，常用的有臥式升降臺銑床及升降臺銑床。常用銑刀的名稱及用途如下所示： 圓柱銑刀：銑平面 端面銑刀：銑平面、端面、斜面 立銑刀： 銑溝槽、臺階面 鍵槽銑刀： 銑鍵槽 T型槽銑刀：銑T形槽 角度銑刀： 銑燕尾槽、V形槽等 成形銑刀： 銑成形面 鋸片銑刀： 切斷、切槽 三面刃銑刀：銑開式槽、小平面、臺階面 示 例 （二） 齒 輪 名 稱： 齒輪 材 料： 45鋼 批 量： 小批量 設 備： 萬能升降臺銑床 型 號： X62W 工作臺工作面寬度： 320㎜ 工作臺工作面長度： 1250㎜ 齒輪的銑削步驟： 1. 試銑：在外圓表面輕輕劃痕（3-4個）近似測量劃痕間距Ρ=πD／2或全部劃痕，觀察是否等分，分痕時手輪搖過n=40／z=40 ／28／，夾具采用分度頭Φ24h6芯軸，刀具采用m=2的5號盤狀 模數銑刀，量具采用齒輪分厘卡尺或游標卡尺。 2.粗銑：在齒高方向留精銑余量0.5㎜，即切深為4㎜，夾具采用分度頭，Φ24h6芯軸，刀具采用m=2的5號盤狀模數銑刀。 3.公法線L1，量具采用齒輪分量卡尺或游標卡尺。 4.精銑：切深為h=1.46（L1-l）=1.46(L1-21.45－0.14)夾具采用分度Φ24h6芯軸，刀具采用m=2的5號盤狀模數銑刀。 5.檢驗：l=21.45-0.14。采用量具為齒輪分厘卡尺或游標卡尺。 注： n:手柄轉數 p:齒距 h:工作臺在京銑前升高高度 L1:實測方法線長 l:要求的方法線長 （3）刨削加工 刨削加工是在刨床上用刨刀切削工件的加工方法。刨削時，其主運動是直線往復運動在回程時，刨刀不進行切削，進給運動是間歇的橫向移動，刨削速度不高，生產率較低。但在龍門刨床上刨削狹長平面時的生產率高于銑削。由于刨床與刨刀的結構比較簡單，使用方便、價格低廉，刨削時不用切削液放在單件小批 斜面、溝槽及成形面等。刨削加工的工件尺寸公差等級一般為IT9～IT8，表面粗糙度Ra值為6.3～1.6μm,采用寬刀精刨時Ra值可達0.8μm. 刨床包括牛頭刨床、龍門刨床和插床，一般最常用的是牛頭刨床，常用刨刀的名稱及用途如下表所示： 刨刀名稱 用途 刨刀名稱 用途 平面刨刀 刨水平面及倒角 偏刀 刨垂直面、斜面或臺階面 角度偏刀 刨斜面、刨燕尾槽 切刀 切槽、割槽、切斷 彎頭切刀 刨T形槽 圓弧刨刀 刨曲面 成形刨刀 刨成形面 示 例 （三） 名 稱： V形塊 材 料： HT200 批 量： 小批量 設 備： 500㎜牛頭刨床 型 號： B650 規(guī) 格： 最大刨削長度500㎜ V形塊 V形塊刨削步驟： 1. 刨基準面①至尺寸41.9㎜，刀具采用平面刨刀。 2. 刨平面②至尺寸53.9㎜，刀具采用平面刨刀。 3. 刨平面④至尺寸52.4+0.05㎜，刀具采用平面刨刀。 3. 刨平面③至尺寸40.5+0.05㎜，刀具采用平面刨刀。 4. 刨端面⑤至尺寸62㎜，刀具采用左偏刀。 5. 刨端面⑥至尺寸60㎜，刀具采用左偏刀。 6. 劃線。 7. 粗刨V形槽，刀具采用平面刨刀。 8. 切槽至尺寸（18×3㎜），刀具采用切槽刀。 9. 精刨斜面，刀具采用左偏刀。 10. 精刨另一斜面，刀具采用右偏刀。 15檢驗，用終檢樣板檢驗，合格后，卸下工件。 （4） 磨削加工 磨削加工是在磨床上，用高速旋轉的砂輪對工件進行微刃切削的加工方法。磨削過程中，磨粒的棱角被磨鈍后，受力可以自行脫落，并露出鋒利的新粒，磨削能加工硬度很高的工件（eg 淬火鋼）并能使工件獲得較高的公差等級（IT7～IT5）和較低的表面粗糙度值（Ra為0.8～0.2μm）超精磨時的表面粗糙度Ra值可達0.008μm.磨削時使工件產生大量的熱，因此，必須供給充足的切削液。 磨削工件的刀具是砂輪，磨床包括萬能外圓磨床和平面磨床。 砂輪種類及用途如下表所示： 砂輪種類 用途 砂輪種類 用途 雙面凹砂輪 磨外圓、無心磨、刃磨刀 平行砂輪 磨外圓孔平面及無心磨 雙斜面砂輪 磨齒輪和螺紋 杯形砂輪 磨平面、內孔及刃磨刀具 筒形砂輪 立軸端面平磨 蝶形砂輪 刃磨銑刀、鉸刀、拉刀、齒輪 碗形砂輪 導軌磨及刃磨刀具 薄片砂輪 切斷和開槽 示 例 （四） 傳 動 軸 名 稱：傳動軸 材 料：45鋼 批 量：小批量 設 備：精密臥軸矩臺平面磨床 工作臺工作面寬度： 250㎜ 工作臺工作面長度： 630㎜ 傳動軸的磨削步驟： 1. 精磨一端外圓分別至Φ24+0.1。 2. 精磨該端外圓分別至Φ24-0.02、 Φ30 0。 3. 調頭粗磨另一端外圓至Φ22+0.1。 4. 精磨該端面外圓至Φ22-0.02。 5. 檢驗。 （5）鉆孔和鉸孔 鉆孔是用鉆頭在實體材料上加工孔的操作。鉆孔加工可以在工 工件上鉆出30㎜以下直徑的孔，對于30～80㎜直徑的孔。一般情況下，先鉆出較小直徑的孔，再用擴孔或鏜孔的方法獲得所需直徑的孔。鉆孔加工主要用于孔的粗加工，也可用于裝配和維修或是攻螺紋前的準備工作，鉆孔多主要工具為麻花鉆，鉆床有臺式鉆床、立式鉆床和搖壁鉆床。 鉆孔是用鉆頭在實體材料上加工孔的操作。鉆孔是用鉸刀從工件壁上切除微量金屬層，以提高其尺寸精度和表層質量，是精加工孔的一種方法。鉸孔的工具為鉸刀可分為手動和機動兩種。 （6） 鉗工加工 鉗工加工是在金屬材料處于冷態(tài)時，利用鉗工工具靠人力切除毛坯上多余的金屬層以獲得合格產品的一種加工方法。由于鉗工工具簡單，操作靈活方便，還可以完成某些機械加工所不能完成的工作；鉗工可以通過劃線、鋸削、銼削、鏨削、鉆孔、擴孔、鉸孔、攻絲、套絲、刮削及裝配等。操作方法中的某些方法來完成單件小批量生產或維修工作，鉗工操作大多是在工作臺和虎鉗上進修的，鉗工工作臺的臺面一般是用低碳鋼板用封硬質木材制成。工作臺安放平穩(wěn)，虎鉗用螺栓固定在工作臺上。 二、冷沖壓件、塑料件工藝規(guī)程的編寫方法 1.冷沖壓工藝規(guī)程的制定方法 ⑴分析沖壓件的結構工藝性； ⑵確定沖壓件的整件工藝方案； ⑶確定毛坯形狀，尺寸和下料方式； ⑷擬定沖壓工序性質，數目和順序； ⑸確定沖莫類型的結構形式； ⑹選擇沖壓設備； ⑺編寫沖壓工藝文件。 2.塑料件工藝規(guī)程的制定方法 ⑴分析產品的概況(eg；簡圖、質量、璧厚、投影面積、外形尺寸)； ⑵分析產品所用塑料的品名，出產廠家，顏色，干燥情況； ⑶確定注射機的主要參數，選擇注射機； ⑷計算壓力并繪制其行程簡圖； ⑸擬定注射成形條件； ⑹確定塑模類型和結構形式； ⑺編寫塑件工藝文件。 結合我的畢業(yè)設計課題收集有關模具設計與制造方面的技術資料。 一、沖模和塑模的模具設計程序和設計計算方法 1.沖模模具設計程序 <1>沖模模具設計程序 ⑴工藝性分析； ⑵確定毛坯制造方法； ⑶擬定工藝路線； ⑷確定加工余量； ⑸確定機床和工具； ⑹確定主要工序的技術要求和檢驗方法； ⑺填寫工藝文件。 <2>沖模模具的設計計算方法 ⑴加工余量的確定方法有；查表法，分析計算法，經驗估算法三種。如下所示的加工余量分為工序余量和加工總余量分析計算法： 工序余量和毛坯余量 工序余量的基本尺寸（簡稱基本余量或公稱余量）Z計算公式： 對于被包容面（軸） Z=上工序基本尺寸-本工序基本尺寸 對于包容面（孔） Z=本工序基本尺寸-上工序基本尺寸 為了便于加工，工序尺寸按“入體原則”標注極限偏差，即被包容面的工序尺寸取上偏差為零，包容面的工序尺寸取下偏差為零，毛皮尺寸則按雙向布置上、下偏差，工序余量和工序尺寸及其公差計算公式： Z=Zmin+Tα Zmax=Z+Tb=Zmin+Ta+Tb 式中 Zmin：最小工序余量，mm； Zmax：最大工序余量，mm； Ta：上工序尺寸的公差，mm； Tb: 下工序尺寸的公差，mm。 如圖所示加工余量與工序余量的關系可知（適用于包容面和被包容面）； Z0=Z1+Z2+……+Zn 式中 Z0：加工總余量（毛坯余量），mm； Z1：各工序余量，mm； n：工序數。 加工余量的基本公式為： Z1=T1+Ra+H1+∣ρ1+q2∣（單邊余量時） Z2=T1+2(Ra+H1)+∣ρ1+ε2∣(雙邊余量時) 式中 Ra:表面粗糙度； H1：表面缺陷層深度； T1：上工序尺寸誤差； ρ1：上工序的位置誤差； ε2：本工序的裝夾誤差（ε2=定位誤差+夾緊誤差+ 夾具裝夾誤差）。 對于研磨，衍磨，超精模和拋光等光整加工，若主要為了改善表面粗糙度，則其公式為： 2Z2+2Ra ②工序尺寸及其公差的確定 工序尺寸及其公差是通過工藝尺寸鏈計算確定的，工序尺寸的計算方法有極值法和概率法兩種。 工 藝 尺 寸 鏈 的 尺 寸 及 偏 差 符 號 環(huán) 名 符 號 名 稱 基本尺寸 最大尺寸 最小尺寸 上偏差 下偏差 公差 平均尺寸 封閉環(huán) A∑ A∑max A∑min EsA∑ EIA∑ T∑ A∑m 增環(huán) →Ai →A1max →A1min →EsA1 →EIA1 T1 →A1m 減環(huán) ←Ai ←Aimax ←Aimin →EsAi →EIAi Ti ←Aim 豎式計算法： 增環(huán)基本尺寸 增環(huán)上偏差 增環(huán)下偏差 (-)減環(huán)基本尺寸 (-)減環(huán)下偏差 (-)減環(huán)上偏差 封閉環(huán)基本尺寸 封閉環(huán)上偏差 封閉環(huán)下偏差 2.塑料模具設計程序及設計計算方法 <1>塑料模具設計程序 ⑴原始資料的分析 ①明確塑件的設計要求； ②明確塑件的生產批量； ③估算塑件的體積和重量； ④分析塑件的成型工藝資料； ⑤了解工廠的現場生產條件。 ⑵確定模具的結構方案 ①確定型腔數目及排列方式； ②選擇分型面； ③確定澆注系統(tǒng)合排氣系統(tǒng)及澆注系統(tǒng)類型； ④選擇推出方式； ⑤確定塑件側凹部分的處理方式； ⑥確定模具的加熱，冷卻系統(tǒng)； ⑦確定成型零件和主要結構形式。 ⑶模具設計的有關計算 ①型腔和型芯，工作尺寸的計算； ②型腔側壁和動模墊板厚度的計算； ③斜銷等側面分型與抽芯的計算； ④模具冷卻或加熱系統(tǒng)的有關計算。 ⑷繪制模具結構簡圖 ⑸繪制模具總裝圖和非標準零件工作圖 ⑹全面申核后投產制造 <2>塑料模具設計計算方法 ⑴成形零部件的工作尺寸計算 僅考慮塑料收縮率時模具成形零件的計算公式： Lm=Ls(1+s) 式中 Lm：模具成形零件在常溫下的實際尺寸，mm； Ls：塑件在常溫下的實際尺寸，mm； S：塑件的計算收縮率。 由于塑料的收縮率是一個波動值，所以常用平均收縮率來代替，則： S=[(Smax+Smin)/2]×100% 式中： S：塑料的平均收縮率； Smax: 塑料的最大收縮率； Smin：塑料的最小收縮率。 型腔徑向尺寸的計算公式： (Lm)(+&z,0)=[(1+S)Ls-X△] (+&z,0) 型芯的徑向尺寸計算公式： (Ls)(0,-&z)=[(1+S)Ls+X△] (0,-&z) 型腔的深度尺寸計算公式： (Hm)(+&z,0)=[(1+S)Hs-X△](+&z,0) 型芯的高度尺寸計算公式： (hm)(0,-&z)=[(1+S)hs+X△] (0,-&z) 中心距尺寸計算公式： CM±&Z=(1+S)Cs+&Z/2 式中 Ls: 塑件的外形最大尺寸。 S： 塑料的平均收縮率。 X： 系數。尺寸大、精度低的塑件x=0.5;反之， X=0.75。 △ ： 塑件尺寸。 Ls: 塑件的內形最小尺寸。 Hs: 塑件的高度最大尺寸，ｘ=1／2～1／3。 hs：塑件的內形深度的最小尺寸。 Cｓ： 塑件的內形深度的最小尺寸。 ｂ.模具加熱系統(tǒng)設計計算方法 模具加熱系統(tǒng)設計計算有理論計算和經驗計算兩種方法。 <1>理論計算： 對于模溫要求高于80℃的注射?；驘崃鞯雷⑸淠?，一般采用電加熱加熱裝置加熱，模具的總功率計算公式為： P=mCP(Q2-Q1)/3600ηz 式中 P：加熱模具所需的總功率，KW； m：模具的質量，kɡ; CP:模具材料的比定壓熱容，kɡ/( kɡ·k); Q1:模具初始溫度，℃； Q2：模具要求加熱后的溫度，℃； η：加熱元件的效率，約為0.3～0.5；z:加熱時間，h。 <2>經驗計算 電加熱裝置加熱模具的總功率也可根據經驗值查表取得單位質量模具所需的電功率q，然后乘以模具質量即可得到所需的電功率，即； Q=mq 式中 Q：加熱模具的總功率，W； m：模具質量，kg； q：單位質量模具所需的電功率，w/kg。 在實際操作過程中，所出現的一些理論知識所未提到過的細節(jié)問題，如塑料模具在人為作用下發(fā)生微小的變形，從而導致塑件出現各異的缺陷等等。為了確保生產出高質量的塑件，我們必須考慮一切即可出現的問題，在此基礎上，不斷完善模具的設計計算過程，改進舊的模具結構，并采用先進的模具設備進行制造。得到的教訓為“不應因小而失大”。 1.了解到的新工藝和新技術及新材料 鑄造成型 鑄造是通過熔煉金屬，制造鑄型，并將熔融金屬注入鑄型中便之冷卻，凝固后獲得具有一定形狀和性能的鑄件的成形方法。按工藝方法的不同，可分為砂型鑄造和特種鑄造兩大類，無論何種鑄造方法，在具備了合格的鑄型和熔融金屬的條件下，其鑄件的形成及質量將主要決定于金屬的充型和凝固這兩個過程。金屬充滿型腔的過程會影響到鑄件的形狀和尺寸而凝固過程將決定鑄件的組織和性能。 粉末冶金成形 粉末冶金是將具有一定粒變組成的金屬粉末或金屬與非金屬粉末，按一定配比均勻混合。經過壓制成形和燒結強化及致密化，制成材料或制品的工藝技術。 新材料應運較為廣泛的是陶瓷。 2.幾種特種加工技術簡介 1）電火花成形加工 電火花成形加工是基于工具和工件（正，負電極）之間脈沖火花放電時的電腐蝕現象來腐蝕金屬，以達到對零件的尺寸，形狀及表面質量預訂后加工要求。 2）數控電火花線切割加工 數控電火花線切割是用細金屬絲作電極，線切割加工時，一方面線電極相對工件不斷地往上（下）移動（慢速走絲是單向移動，快速走絲是往返移動）另一方面裝夾工件的十字工作臺，由數控伺服電動機驅動。在X，Y軸方向實現切割進給，使線電極沿加工圖形的軌跡對工件進行切割加工。 總 結 此次實習，使我對模具設計與制造有了全新的認識，通過觀察，再到后來的繪圖，查閱資料并完成畢業(yè)設計，使我不僅鞏固了在校期間所學的理論知識，也掌握了基本的操作和步驟，從擬定《工藝規(guī)程》過程中，培養(yǎng)了我獨立思考和分析問題的能力，為我將來能更好的從事本專業(yè)工作打下了堅實的基礎。 通過此次實習，使我能夠綜合運用所學的基礎理論知識，技術基礎知識和專業(yè)知識等技能去分析和解決實際操作中的一些問題，是我建立了正確的設計思想和掌握了模具設計的一半程序，規(guī)范及方法，提高了自己在設計分析，計算，制圖，正確使用技術資料，標注手冊等工具書的獨立性和準確性。同時也發(fā)覺自己的不足之處，有待于今后使理論與實踐相結合。 畢業(yè)實習報告 系別：機械工程系 專業(yè)：模具設計與制造 姓名：張巍 班級：05221 學號：33 工藝規(guī)程說明書 系別：機械工程系 專業(yè)：模具設計與制造 姓名：張巍 班級：05221 學號：33 一 制定工藝規(guī)程的主要依據、確定生產綱領和生產類型、結構工藝性分析 1 制定工藝規(guī)程的主要依據 1〉 產品的裝配圖樣和零件圖樣 2〉 產品的生產綱領 3〉 現有的生產條件和資料，它包括毛坯的條件和協(xié)作關系，工藝裝備及專用設備的制造能力，有關機械加工車間的設備和工藝裝備的條件，技術工人的水平以及各種工藝資料和標準等。 4〉 外國內產品的有關工藝資料等。 2. 確定生產綱領、生產類型和生產組織形式 （1） 生產綱領 生產綱領是企業(yè)在計劃期內應當生產的產品質量和進度計劃，計劃期常定為一年，所以生產綱領也稱年產量。 某種零件的年產量可用以下公式計算： N=Qn（1+α+β） 式中 N——零件的年產量，件/年； Q——產品的年產量，臺/年； N——每臺產品中該零件的數量，件/臺； α——零件的備品率，%； β——零件的平均廢品率，%。 模具年產量的大小對于工廠的生產過程和生產組織起決定性的作用。生產綱領的不同，各工作地的專業(yè)化程度、所用工藝方法、機床設備和工藝裝備也各不相同。 該零件是組成線圈高骨架注塑模的一個結構零件，一副模具只需要一個此零件即可，所以初步擬訂其生產綱領為100件。 （2） 生產類型 生產類型是企業(yè)（或車間，工段，班組，工作地）生產專業(yè)化程度的分類。一般分為大量生產，成批生產和單件生產三種類型。 根據生產綱領和產品及零件的特征或工作地每月?lián)摰墓ば驍?，查文獻生產類型和生產綱領的關系，確定該零件的生產類型為單件小批量生產。 （3）生產組織形式 生產類型不同，零件和產品的生產組織形式，采用的技術措施和達到的技術經濟效果也會不同，因為該零件是單件小批量生產，所以其生產組織形式查文獻各種生產類型的工藝特征有其生產組織形式為： 零件的互換性：鉗工修配，缺乏互換性。 毛坯的制造方法與加工余量：木模手工造型或自由鍛造毛坯精度低，加工余量大。 機床設備及其布置形式：通用機床，按機類別采用機群式布置。 工藝裝備：大多采用通用夾具，標準附件，通用刀具和萬能量具，標準附件，通用刀具和萬能量具，靠劃線和試切法達到精度要求。 對工人的技術要求：需技術水平較高的工人； 工藝文件：有工藝路線卡和關鏈工序工序卡； 成本：較高。 結合上述分析對現有條件作出合理的調整使得該零件的加工更能體現“質優(yōu)價廉”。 3 零件的結構工藝性分析 （1）零件的性能： 具有較高的強度，硬度和韌性，適用于小型的塑料模具。 ① 零件的用途：承裝模具零件，并與它發(fā)生直接聯(lián)系用的零 件，在模具打開時帶動成型零部件向下移動，確保塑件與成型機構的分離，保證模具的順利打開和合模。 ② 條件：安裝在模具的動模座板上，與其他零部件結合使用，適合模具的工作條件。 ③ 零件在模具中的作用：該零件在模具中與導滑板，凹?；瑝K和斜銷等配合成模具成型機構，起固定和定位作用。 （2） 零件的作用 該零件為定模固定在注射機的固定工作平臺上的模板。該零件是模具中一個關鍵性的零件。 （3） 材料的選擇 ① 材料 定模板是分別與注射機移動工作臺和固定工作臺面接的模板。對剛度要求不高，一般可采用Q235或45鋼。 ②結構形狀分析 本零件為定模板，該零件從形體上分析其總體結構為六面體，形狀簡單，外形尺寸為195mm×195mm×35mm。上表面有兩個斜孔，1和Φ10的孔，零件的下表面上有幾個凹槽。并且有四個導套孔。其余為相對稱的各螺釘，可在其它配合零件的加工時保證，因此其結構形狀較為簡單，屬于加工成形。 ③零件的工藝分析 從零件圖可以看出，該零件的構形不太復雜，但是要求精度比較高，單位成批生產工序比較集中，確定加工順序是應注意的是端面的精度易安排在外圓和內孔的精加工之前，另外由于零件材料的特殊性，對加工精度也有一定的要求。 1〉各加工面的表面粗糙度不小于0.8um。 2〉加工零件時要避免零件被損傷。 3〉從零件的構形技術要求和材料幾方面看，在制定工藝路線時首先要解決的問題是定位基準的選擇和對精度的影響問題。作為定位基準的表面本身精度的高低直接影響定位精度和被加工部位的加工精度，在該零件的加工過程中，要多次使用上下平面φ10H7孔作為定位基準面，所以在前期加工時首先加工出這個面，并保證端面平整和表面粗糙度的要求。 （4）該零件的保證孔 A：Φ15，Φ18H7孔表面粗糙度要求不低于0.8um，首先采用粗加工，加工出大致外形，再精加工成符合要求的尺寸，即采用粗加工——精加工，不再單獨安排半精加工，以降低加工成本。 B： Φ15與端面成17°的角度，并與大平面的垂直度0.008。 因此在加工時應選用同一定位基準保證它們的相對位置精度。 （5）精度 為了滿足塑件尺寸精度和表面粗造度的要求，根據塑件精度MT5級確定模具制造精度為IT6～IT7級。 （6）零件的技術要求分析 零件的技術要求包括被加工表面的尺寸精度、幾何形狀精度、各表面之間的相互位置精度、表面質量、零件材料、熱處理及其他要求。 通過分析，應明確有關技術要求的作用，判斷其可行性和合理性。 綜合上述結果，才能合理的選擇模具的加工方法和工藝路線。 二 確定毛坯的類型及其制造加工方法 1. 毛坯類型的確定 毛坯的形狀和特征，在很大程度上決定著模具制造過程中工序的多少，機械加工的難易程度，材料的大小及模具的質量與壽命。毛坯類型有鑄件，鍛件，壓制，沖壓，焊接，型材和板材等。 分析：鍛造后，工件的力學性能比鑄件好，使零件材料內部組織細密，碳化物分布和流線分布合理，從而提高模具的質量和使用壽命。 鑄造能夠生產形狀復雜的毛坯，適應性廣，能節(jié)省金屬材料和機械加工的工作量且成本較低，但鑄造生產存在著工序復雜，鑄件的力學性能低于鍛件，勞動條件較差。 沖壓的生產效率高，易于實現機械與自動化生產，制品的尺寸精確，互換性好，節(jié)約金屬，操作方便，但是模具制造復雜成本較高，適用于大量生產。 焊接可節(jié)省材料與工時，減輕結構的質量，焊接接頭的致密性好，可以制造密封容器，以及雙金屬結構件，生產效率高，便于機械化，自動化生產，但由于焊接的過程是局部加熱與冷卻的過程，容易產生焊接應力，變形及焊接缺陷，有些金屬的焊接要求比較復雜的工藝措施才能保證焊接質量。 經分析并結合該零件工藝分析可確定其毛坯為鍛件。 2 毛坯尺寸的確定 毛坯尺寸通常是根據模具零件的尺寸加適當的加工余量確定的。首先模具零件毛坯應考慮為模具加工提供方便，應盡可能根據所需要的尺寸確定毛坯，以免浪費加工工時，提高模具制造成本。 查文獻可知最小加工余量，毛坯尺寸如下圖所示： 毛坯圖 三 擬定工藝路線 1 確定工藝路線原則 制定工藝路線的依據： 應使零件的各尺寸精度，位置精度，表面粗糙度和各向技術要求能得到保證，在一定生產條件下以最快的速度，最少的工作量和最低的成本，安全可靠的加工出符合零件的工作擬定工藝路線一般應遵循工藝過程劃分加工階段的原則： ①當加工質量要求不高，工件的剛性足夠，毛坯質量高，加工余量小時可以不劃分加工階段。 ②在數控機床上加工零件以及某些運輸，裝夾困難的重型零件，也不劃分加工階段，而在一次裝夾下完成全部表面的粗，精加工，對重型零件可在粗加工之后將夾具松開以消除加緊變形，然后再用較小的夾緊力重新夾緊，進行精加工，以利于保證重型零件的加工質量，對于精度要求高的重型零件，仍需劃分加工階段，并適時進行時效處理消除內應力。 該零件的表面質量要求較高，且需多次裝夾，所以其工藝路線需劃分加工階段完成。 （1）制定工藝規(guī)程時應注意的問題 1）技術的先進性 2）經濟上的合理性 3）使用上的安全性 由于該零件生產綱領確定了單件生產，因此采用工序集中原則使，用普通機床配以專用夾具，可降低生產成本，以獲得好的經濟效益加工順序由以下原則確定： 先粗加工，后精加工，先加工基準面，后加工其他面，先加工主要面，后加工次要面，后加工孔，并且應遵基準重合原則，基準統(tǒng)一原則，自為基準原則，互為基準原則。粗基準的選擇如圖示： 2 表面加工方法的選擇 當模具零件的表面加工精度要求較高時，可根據不同工藝方法所能達到的加工經濟精度和表面粗糙度等因素。首先確定被加工表面的最終加工方法，然后再選定最終加工方法，然后再選定最終加工方法之前的一系列準備工序的加工方法和順序，以便通過逐次加工達到設計要求。 選擇加工方法時常常根據經驗或查表法來確定，在根據實際情況或通過工藝是試驗進行修改。依據各表面加工要求、各加工要求和各個加工方法能達到的經濟精度，查文獻孔的加工方法和平面加工方法確定各表面的加工方法。 3 擬定工藝路線 ①當加工質量要求不高，工件的剛性足夠，毛坯質量高，加工余量小時可以不劃分加工階段。 ②在數控機床上加工零件以及某些運輸，裝夾困難的重型零件，也不劃分加工階段，而在一次裝夾下完成全部表面的粗，精加工，對重型零件可在粗加工之后將夾具松開以消除夾緊變形，然后再用較小的夾緊力重新夾緊，進行精加工，以利于保證重型零件的加工質量，對于精度要求高的重型零件，仍需劃分加工序段，并適時進行時效處理消除內應力。該零件的表面質量要求較高，且需多次裝夾，所以其工藝路線需劃分加工階段完成。 4 工藝階段的劃分 工藝路線按工序性質一般分為粗加工階段，半精加工階段和精加工階段。對于那些加工精度和表面質量要求特別高的表面在工藝過程中還應安排光整加工階段。 具體的工藝階段劃分祥見該零件的工藝規(guī)程卡片中各工序的介紹。 5 工序的劃分 根據所選定的表面加工方法和各加工階段中表面的加工要求，可以將同一階段中各表面的加工組合成不同的工序，在劃分工序時可以采用工序集中或分散的原則。 由于模具加工精度要求高，且多屬于單件或小批量生產，為了簡化生產組織工作，則多采用組織集中劃分工序。 6 加工順序的安排 （1）切削加工的安排 模具零件的被加工表面切削加工應遵循①先粗后精；②先基準后其他；③先主要后次要；④先平面后內孔；⑤內外交叉，具體祥見加工工藝規(guī)程路線表卡片。 （2）輔助工序的安排 為了保證該零件質量和及時去除廢品，防止工時浪費，并使責任分明，則必須在該零件重要工序加工前后和零件加工結束安排檢驗工序。 綜合上述分析：該零件機械加工的順序是：加工精基準面——粗加工主要面——精加工主要面——光整加工主要面。 （3）表面加工方法的選擇 加工內容如下所示： 1）：零件的外輪廓表面： 粗車——半精車——磨削。 2）：4個Φ15的孔，反擴Φ24深7惚平：鉆——擴——粗鉸——精鉸 3）：2個Φ32H7斜孔。1個Φ8通孔：鉆——粗鉸——精鉸； 4）：8個Φ10孔：鉆 5）：4個M12螺紋孔，鉆深20：鉆——攻螺紋孔； 工藝路線方案設計： 工序 工序內容 00 下料 Φ203mm ×203 mm 05 鍛造 200mm ×200 mm×44mm 10 熱處理 退火 15 銑六面 尺寸至195.4mm×195.4mm×35.2mm 20 磨平面 磨上下和兩則各面，保證各面相互垂直 25 鉗工劃線 劃出各孔位置線 30 鉆孔 鉆8×Φ10，Φ8孔，攻4×M12螺紋 鉆2×Φ24孔保證位置精度0.02 mm 35 銑 銑導套臺階保證粗糙度小于0.8 40 鉗工 倒角C2 45 熱處理 淬硬40～45HRC 50 磨平面 磨上下平面及側面到尺寸 55 鉗工精修 全面到達設計要求 60 檢驗 檢驗是否合格 65 油封 油封零件 70 入庫 零件入庫 工藝路線方案的分析 方案有以下優(yōu)點：工序內容簡單，工序連接緊密，有利于組織流水線生產。 1）定位基準的選擇 定位基準的選擇將直接影響加工精度的高低，同樣作為定位基準的部位加工質量的好壞也影響的定位的準確性和加工質量，使安裝誤差和定位誤差增大，從而對加工精度有很大影響，零件上的各個表面間的位置精度，是通過一系列工序加工后獲得的，這些工序的順序和原始尺寸的大小，標注方式和零件圖上的要求直接有關。 方案中工序之間的采用互為基準原則的，其作用是加工時的余量均勻，并使加工后的表面位置度較高，能順利加工。 2）機床的選用 機床的選用，主要考慮零件加工的經濟性，應該充分運用現有設備，不增加零件的成本。方案中使用普通機床，降低了加工成本，也可以滿足精度要求。另外在機床的選擇上，也必須考慮以下因素： ①機床的工作精度和工序的加工精度相適應 ②機床的工作尺寸應和工件的輪廓尺寸或夾具的尺寸相適應 ③機床的功率與剛度的性質相適應，另外，機床的加工用量范圍應和工件要求的合理切削用量相適應 ④刀具的選擇 刀具的耐用度問題也的批量生產中的重要問題，刀具耐用度的提高，不僅可以節(jié)約輔助工作時間，又可降低刀具的費用。合理選擇刀具的提高刀具耐用度的關鍵。 經過多方面的分析，工藝路線方案從安排工序依據的原則，定位基準的選擇，加工經濟性和刀具的耐用度等方面均較為合理，因此才用這套工藝路線作為加工方案。 四.確定各工序的加工余量 確定加工余量的方法有三種：查表法、分析計算法、經驗估計法。 ①查表法是根據個工廠的生產實踐和試驗研究積累的數據，先制成各種表格，再匯集成手冊確定加工余量是查閱這些手冊，再結合工廠的實際情況進行適當修改后確定。經驗估計法是根據實際經驗確定加工余量。一般情況下，為防止因余量過小而產生廢品，經驗估計的數值總是偏大。因此其法常用于單件小批量生產。 ②分析計算法是根據確定加工余量的相關公式和一定的試驗資料，對影響加工余量的各項因素進行分析，并計算確定加工余量。這種方法比較合理，但必須有比較全面和可靠的試驗資料。因此當前只在材料十分貴重以及軍工生產或少數大量生產的工廠中采用。 ③模具加工中常用經驗估計法確定加工余量。則該零件的加工余量確定，由查表法和經驗估計法結合確定。 其相關加工余量查文獻平面第一次粗加工余量為：1.5mm～2.5mm; 平面粗刨后精銑加工余量為：0.7mm～0.9 mm;銑平面的加工余量為；1.2mm;磨平面的加工余量為0.3mm;銑及磨平面的厚度公差為：粗銑（IT12～IT13），－0.21mm～0.33mm；半精銑－0.13mm（IT11），精磨（IT8～IT9），－0.033 mm～－0.062mm； 凹模的加工余量及公差為： 寬度余量①粗銑后半精銑4.0mm；②半精銑后磨1.0mm； 寬度公差①粗銑（IT12～IT13）+0.35mm～+0.54mm , ②半精銑（IT11）+0.22mm； 表8－34研磨平面的加工余量為：0.024mm ～0.030mm; 表8－35磨孔和鉸孔的加工余量為：磨孔時，粗：0.2mm,精0.1mm, 熱處理（粗）0.5mm ,熱處理（半精）0.4 mm；鉸孔時0.15mm. 五．確定各個主要工序的技術要求及檢驗方法 1零件圖中未注公差尺寸的極限偏差按GB／T1804－2000《公差與配合未注公差尺寸的極限偏差》。 2零件圖中未注形為公差按GB／T1184－1996《形狀和位置公差 未注公差的規(guī)定》，其中直線度、平面度、同軸度的公差等級均按C級。 3 板類零件的棱邊均須倒鈍。 4 零件圖中螺紋的基本尺寸按GB196－1981《普通螺紋基本尺寸（直徑1～600mm）》的規(guī)定，其偏差按GB197－1981《普通螺紋公差與配合》（直徑1～355mm）的3級。 5零件圖中砂輪越程槽的尺寸按JB／T3－1959《砂輪越程槽》的規(guī)定。 6零件材料允許代用，但代用材料的機械性能不得低于規(guī)定材料的要求。 7零件表面經目測不允許有銹斑裂紋，夾雜物、凹坑氧化斑點和影響使用的劃痕等缺陷。 8零件的材料和熱處理硬度按GB／T699－1999《模具設計指導 模具成型零件材料及硬度》的規(guī)定選取。 9模具零件的幾何形狀、尺寸精度、表面粗糙度等應符合圖樣要求。 10如對零件有其他技術要求，可依據實際條件協(xié)調決定。 11 檢驗方法： 1）利用卡鉗和鋼尺配合使用測量零件孔的具體數據，保證零件表面質量。 2）利用游標卡尺直接測量工件的內表面、外表面和深度，確保其個表面精度。 3）利用分厘卡尺測量孔外徑、內徑、深度、螺紋孔的尺寸精度。 4）利用百分表檢驗工件的形狀誤差、位置誤差和安裝工件與刀具時的精密找正，其測量精度為0.01 mm。 六.確定個工序的切削用量和時間定額 因為該零件為單件小批量生產，所以在工藝文件上一般不規(guī)定切削用量，而由工作者根據實際情況自行決定。 時間定額是在一定的生產條件下，規(guī)定生產一件產品或完成一 工序所需消耗的時間合理的時間定額能調動生產者的積極性，促進生產者技術水平的提高。制定時間定額應注意調查研有效利用生產設備和工具，以提高生產效率和產品質量。 時間定額計算公式為： T c=Ta+Tb+Ts+Tr+Te／n 在大量生產中，由于n的數值很大，即Te／n=0,可忽略不計。 式中： Tc： 該零件的時間定額。 Tb： 基本時間。 Ta： 輔助時間。 Ts: 布置工作地時間。 Tr： 休息與生理需要時間。 Te: 準備與終結時間。 N： 生產批量（個）。 具體數值可查閱相關資料代入上式計算即可確定出確切時間定額時間。 七. 進行技術經濟分析，選擇最佳方案 因為該零件屬單件小批量生產，所以對其可不進行技術分析。依據現有條件及工人工作經驗做適當調整即可。 八．填寫工藝文件 因為該零件屬單件小批量生產，所以一般只填寫機械加工工藝過程卡片。根據設計任務要求該零件還需填寫機械加工工序卡片。 機械加工工藝過程卡片以工序為單位簡要說明產品活 或零件、部件加工（裝配）過程，它以工序為單位列出了零件加工的工藝路線，（包括毛坯，機械加工和熱處理等）。 機械加工工序卡片具有工藝簡圖，和該工序的每個工步的（或裝配）內容，工藝參數，操作要求以及所用設備和工藝裝備等具體見該零件的工藝文件。 參 考 文 獻 1 候維芝、楊金鳳主編 模具制造工藝與工裝 高等教育出版社2005-7 2 姚云英主編 公差配合與測量技術 機械工業(yè)出版社2004-12 3 齊衛(wèi)東主編 塑料模具設計與制造 高等教育出版社2004-7 18