【文章內容簡介】 、拼裝夾具等，但當零件形狀結構較復雜，且各表面間的相互位置精度要求較高時，也可采用專用夾具或考慮采用成組夾具。模具標準件屬于大批量生產，可采用高生產率的氣、液傳動的專用夾具。 3．刀具的選擇 選擇刀具主要應考慮各工序所采用的加工方法、加工表面尺寸的大小、工件材料、所要求的加工精度和表面粗糙度、生產率和經濟性等，刀具的類型、規(guī)格及精度等級應符合加工要求，特別是對刀具耐用度要求是一項重要指標。 模具零件的加工一般采用標準刀具。必要時也可采用各種高生產率的復合刀具及其他一些專用刀具。 4．量具選擇 量具主要根據(jù)生產類型和所要求的檢驗精度來選擇。 所選用量具能達到的準確度應與零件的精度要求相適應。 單件小批生產中廣泛采用游標卡尺、千分尺等通用量具；大批生產常采用極限量規(guī)等高效量具；當零件形狀結構較復雜，且各表面間的相互位置精度要求較高時，可考慮采用專用檢具。 第 3章 模具的技術經濟與質量分析 就是在模具零件的加工上必須進行經濟分析比較，選擇一個在給定的生產條件下最為經濟的方案。 不能為追求最大化的經濟效益而降低模具的制造精度、模具壽命，也不能單純?yōu)樘岣吣＞叩馁|量不考慮經濟性，綜合考慮在一起就是模具的技術經濟指標。 模具依在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)的精度，可分別稱為動態(tài)精度和靜態(tài)精度。 在工作狀態(tài)下，受到工作條件的影響，其靜態(tài)精度數(shù)值往往發(fā)生了變化，這時的精度稱為動態(tài)精度。 影響模具精度的主要因素： （ 1）制件的精度產品制件的精度越高，模具工作零件的精度就越高。 （ 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 模具工作部位的精度高于產品制件的精度 模具的技術經濟分析 模具的技術經濟指標概括起來可以歸納為：模具生產周期、模具生產成本和模具壽命、模具精度、模具剛度等。 它們互相影響，相互制約，又相互依存，影響因素是多方面的。在模具生產過程中應根據(jù)設計要求和客觀情況，抓住主要矛盾，綜合考慮平衡各項指標，求得最佳的經濟效益，滿足生產的需要。 模具生產周期 模具生產周期是指從接受模具訂貨任務開始到模具試模鑒定后交付合格模具所用的時間。 影響模具生產周期的主要因素： （ 1）模具技術和生產的標準化程度 （ 2）模具企業(yè)的專門化程度 （ 3）模具生產技術手段的現(xiàn)代化 （ 4）模具生產的經營和管理水平 模具生產成本 模具生產成本是指企業(yè)為生產和銷售模具所支付費用的總和。模具生產成本包括原材料費、外購件費、外協(xié)件費、設備折舊費、經營開支等。 影響模具生產成本的主要因素： （ 1）模具結構的復雜程度和模具功能的高低 （ 2）模具精度的高低 （ 3）模具材料的選擇 （ 4）模具加工設備 （ 5）模具的標準化程度和企業(yè)生產的專門化程度 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(shù)量，它包括工作面的多次修磨和易損件更換后的壽命。 影響模具壽命的主要因素： （ 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 模具精度主要體現(xiàn)在模具零件的加工精度和相關模具零部件的配合精度兩個方面，是一項綜合指標。 影響模具精度的主要因素： （ 1）產品制件精度 （ 2）模具加工的技術手段水平 （ 3）模具裝配鉗工的技術水 （ 4）模具制造的生產方式和管理水平 模具剛度是指模具在工作狀態(tài)下抵抗變形的能力。 模具不僅要求精度高，還應有良好的剛度。對于高速沖壓模、大型件沖壓成形模、精密塑料模和大型塑料模，這類模具工作負荷較大，當出現(xiàn)較大的彈性變形時，不僅要影響模具的動態(tài)精度，而且關系到模具能否繼續(xù)正常工作。因此，在模具設計中，在滿足強度要求的同時，對于模具剛度也應得到保證，同時，在制造時也要避免由于加工不當而造成的附加變形。 模具零件制造精度分析 模具零件的加工質量是保證產品質量的基礎。零件的機械加工質量包括零件的機械加工精度和加工表面質量兩大方面，也就是說零件的加工精度包括：尺寸精度、形狀精度、位置精度和表面粗糙度。 模具零件制造精度是指零件加工后的實際幾何參數(shù)與設計幾何參數(shù)的符合程度。 模具零件的機械加工中的尺寸精度、形狀精度、位置精度三者之間是有聯(lián)系的。通常形狀公差應限制在位置公差之內，而位置誤差一般也應限制在尺寸公差之內。當尺寸精度要求高時，相應的位置精度、形狀精度也應提高要求，但形狀精度要求高時，相應的位置精度和尺寸精度有時不一定要求高，這要根據(jù)零件的功能要求來決定。 影響模具零件制造精度的因素 在機械加工中，零件的尺寸、幾何形狀和表面間相對位置的形成，取決于工件和刀具在切削運動過程中相互位置的關系，而工件和刀具，又安裝在夾具和機床上，并受到夾具和機床的約束。 在機械加工時，機床、夾具、刀具和工件就構成了一個完整的系統(tǒng)，稱之為工藝系統(tǒng) 把工藝系統(tǒng)的誤差稱之為原始誤差。 1．工藝系統(tǒng)的幾何誤差對加工精度的影響 （ 1）加工原理誤差 加工原理誤差是指采用了近似的成形運動或近似的刀刃輪廓進行加工而產生的誤差。 雖然會帶來加工原理誤差，但往往可簡化機床結構或刀具形狀，或可提高生產效率，且能得到滿足要求的加工精度。因此，只要其誤差不超過規(guī)定的精度要求，在生產中仍能得到廣泛的應用。 （ 2）調整誤差 通常工藝系統(tǒng)的調整有兩種基本方法：試切法和調整法。 1）試切法 加工時先在工件上試切，根據(jù)測得的尺寸與要求尺寸的差值，用進給機構調整刀具與工件的相對位置，然后再進行試切、測量、調整，直至符合規(guī)定的尺寸要求時再正式切削出整個待加工表面。 試切調整比較符合實際加工情況，可得到較高的加工精度。 2）調整法 在成批、大量的生產中，廣泛采用試切法預先調整好刀具與工件的相對位置，并在一批零件的加工過程中保持這種相對位置不變，來獲得所要求的零件尺寸。 調整法較費時。 （ 3）機床誤差 機床的制造誤差、安裝誤差和磨損是引起機床誤差的原因。機床誤差的項目很多，但對工件加工精度影響較大的主要有： 1）機床導軌導向誤差 是指機床導軌副的運動件實際運動方向與理想運動方向的符合程度。導軌是機床中確定主要部件相對位置的基準，也是運動的基準，它的各項誤差直接影響被加工工件的精度。 2） 機床主軸的回轉誤差 是指機床主軸的回轉精度。機床主軸是用來裝夾工件或刀具，并傳遞主要切削運動的重要零件，是機床精度的一項很重要的指標。主要影響零件加工表面的幾何形狀精度、位置精度等。 （ 4）夾具的制造誤差與磨損 夾具的制造誤差與磨損主要有：定位元件、刀具導向元件、分度機構、夾具體等的制造誤差；夾具裝配后，各元件工作面間的相對尺寸誤差；夾具在使用過程中工作表面的磨損。 一般來說，夾具誤差對加工表面的位置誤差影響最大。在設計夾具時，凡影響工件精度的尺寸應嚴格控制其制造誤差，精加工用夾具的尺寸公差一般可取工件上相應尺寸或位置公差的 1/2～1/3，粗加工用夾具則可取為 1/5～ 1/10。 （ 5）刀具的制造誤差 刀具制造誤差根據(jù)刀具的種類、材料等對加工精度的影響不盡相同。主要有： 1）采用定尺寸刀具（如鉆頭、鉸刀、鍵槽銑刀、鏜刀塊及圓拉刀等）加工時，刀具的尺寸精度直接影響工件的尺寸精度。 2）采用成形刀具（如成形車刀、成形銑刀、成形砂輪等）加工時，刀具的形狀精度將直接影響工件的形狀精度。 3）展成刀具（如齒輪滾刀、花鍵滾刀、插齒刀等）的刀刃形狀必須是加工表面的共扼曲線。因此，刀刃的形狀誤差會影響加工表面的形狀精度。 4）對于一般刀具（如車刀、銑刀、鏜刀），其制造精度對加工精度無直接影響，但這類刀具的耐用度較低，刀具容易磨損。 （ 6）刀具的磨損 任何工具在切削過程中都不可避免地要產生磨損，并由此引起工件尺寸和形狀誤差。刀具的尺寸磨損是指刀刃在加工表面的法線方向上的磨損量，它直接反映出刀具磨損對加工精度的影響。 2．工藝系統(tǒng)受力變形引起的加工誤差 機床、刀具、夾具和工件組成切削加工時的工藝系統(tǒng)，在切削力、夾緊力以及重力等的作用下，將產生相應的變形，使刀具和工件在靜態(tài)下調整好的相互位置，以及切削成形運動所需要的正確幾何關系發(fā)生變化，從而造成加工誤差。 工藝系統(tǒng)受力變形通常是彈性變形，是加工中一項很重要的原始誤差。一般來說，工藝系統(tǒng)抵抗彈性變形的能力越強，則加工精度越高。 （ 1）工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響 1）切削力作用點位置變化引起的工件形狀誤差 2）切削力大小變化引起的加工誤差 3）夾緊力和重力引起的加工誤差 4）傳動力和慣性力對加工精度的影響 主要有以下兩點： ①機床傳動力對加工精度的影響 ②慣性力的影響 （ 2）減小工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度影響的措施 1）提高工藝系統(tǒng)的剛度 2）減小載荷及其變化 3）減小工件殘余應力引起的變形 3．工藝系統(tǒng)的熱變形對加工精度的影響 在機械加工過程中，工藝系統(tǒng)會受到各種熱的影響而產生溫度變形，即所謂的熱變形。 引起工藝系統(tǒng)變形的熱源可分內部熱源和外部熱源兩大類。 內部熱源主要指切削熱和摩擦熱，它們產生于工藝系統(tǒng)內部，其熱量主要是以熱傳導的形式傳遞的。 外部熱源主要是指工藝系統(tǒng)外部的、以對流傳熱為主要形式的環(huán)境溫度（它與氣溫變化、通風、空氣對流和周圍環(huán)境等有關）和各種輻射熱（包括由陽光、照明、暖氣設備等發(fā)出的輻射熱）。 工藝系統(tǒng)的熱變形會破壞刀具與工件的正確幾何關系和運動關系，造成工件的加工誤差，還影響加工效率。 （ 1）工件熱變形對加工精度的影響 （ 2）刀具熱變形對加工精度的影響 （ 3）機床熱變形對加工精度的影響 工藝系統(tǒng)在各種熱源作用下，溫度會逐漸升高，同時它們也通過各種傳熱方式向周圍的介質散發(fā)熱量。當工件、刀具和機床的溫度達到某一數(shù)值時，單位時間內散出的熱量與熱源傳人的熱量趨于相等，這時工藝系統(tǒng)就達到了熱平衡狀態(tài)。 在熱平衡狀態(tài)下，工藝系統(tǒng)各部分的溫度就保持在一相對固定的數(shù)值上，因而各部分的熱變形也就相應地趨于穩(wěn)定。為減少受熱變形對加工精度的影響，精加工時通常需要預熱機床以獲得熱平衡，或降低切削用量以減少切削熱和摩擦熱，或粗加工后停機以待熱量散發(fā)后再進行精加工，或使粗、精加工分開等。