【正文】 損耗，一般較小鍛件不考慮這部分損耗。 返回 返回 鍛件在鍛造過程中的總損耗量包括燒損量、切頭損耗、芯料損耗三部分。如采用熱切法下料，應(yīng)注意將毛刺除盡，否則易生成折疊造成鍛件廢品。關(guān)于下料方式，對于模具鋼材料原則上采用鋸床切割下料。在圓棒料的下料長度 (L)和圓棒料的直徑 (D)的關(guān)系上，應(yīng)滿足L=(~)D。如果鍛件機(jī)械加工的加工余量過大，不僅浪費了材料，同時造成機(jī)械加工工作量過大，增加了機(jī)械加工工時；如果鍛件機(jī)械加工的加工余量過小，使鍛 返回 造過程中產(chǎn)生的鍛造夾層、表層裂紋、氧化層、脫碳層和鍛造不平現(xiàn)象無法消除，從而得不到合格的模具零件。模具零件鍛件的幾何形狀多為圓柱形、圓板形、矩形，也有少數(shù)為 T形、 L形、 ∏ 形等形狀。其準(zhǔn)備方法如下： ① 根據(jù)零件圖，計算出體積及重量大小。 鍛造工藝要點如下： (1) 碳素工具鋼、低合金鋼的鍛造 碳素工具鋼及低合金鋼鍛造要點見表 。 返回 返回 返回 返回 (4)鍛件表面不能有裂紋、氧化皮脫碳層和表面鍛造不平現(xiàn)象。 各種鋼材鍛件硬度值見表 。 (2) 鍛件熱處理 鍛造后的毛坯為了消除鍛造應(yīng)力 ， 軟化鍛件 ， 便于以后的機(jī)械加工 ， 應(yīng)進(jìn)行退火 、 正火和調(diào)質(zhì)處理 。 毛坯鍛造的技術(shù)要求如下： (1) 模坯機(jī)械加工余量 矩形鍛件加工余量見表 。 (3) 改善坯料的纖維方向，使纖維方向分布合理，滿足不同類型模具的要求，提高模具零件的承載能力，同時通過合理的纖維方向，使模具零件的各向淬火變形趨向一致，提高材料的力學(xué)性能和使用性能。 (2) 通過鍛造改善材料碳化物分布不均勻的狀態(tài) ， 使碳化物偏析≤ 3級 (GB1299— 85中檢驗共晶碳化物不均勻度的第 3級別圖分為 1~8級 )，改善由于碳化物分布不均勻 ， 造成的熱處理易開裂 、 硬度不均 、 返回 脆性加大、沖擊韌性降低以及碳化物堆聚或呈網(wǎng)狀出現(xiàn)在模具刃口 處、易崩刃、折斷和剝落等現(xiàn)象。 只有通過鍛造 ， 打碎共晶網(wǎng)狀碳化物 ， 并使碳化物分布均勻 ， 細(xì)化晶粒組織 ， 充分發(fā)揮材料的力學(xué)性能 ， 才能提高模具零件的加工工藝性和使用壽命 。 返回 模具零件毛坯的材質(zhì)狀態(tài)如何 ， 對于模具加工的質(zhì)量和模具壽命都有較大的影響 。 在加工鑄鐵材料的毛坯時 ， 可選用 YG YG YG4等硬質(zhì)合金刀具材料；加工合金鋼毛坯時 ， 可選用 YT YT60、 YT15和 YG3硬質(zhì)合金刀具；加工 45號鋼時 ， 可選用 YT1 YT30和 YT60硬質(zhì)合金刀具 。 對于一些精密模具或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具 ， 在進(jìn)行毛坯外形加工后也要安排一些熱處理工序 ， 及時消除因切削大量金屬后產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力 ， 減少零件內(nèi)應(yīng)力作 用不平衡的程度 ， 以便將零件的變形控制在最小的范圍內(nèi) 。 另一方面 ， 經(jīng)過退火處理后 ， 毛坯的組織均勻 ， 硬度下降 ，既有利于對材料性能的要求 ， 又使切削加工變得容易進(jìn)行 。 在這些條件得到滿足的情況下 ， 機(jī)床應(yīng)具備盡量高的精度等級 ， 這是因為毛坯外形表面加工時切除的金屬量很大 ， 而且這層被切除的金屬硬度較高 。 在進(jìn)行模具毛坯的加工時 ， 由于外形表面粗糙不平整 ， 往往不便于裝夾 ， 因此 ， 選擇毛坯裝夾面時 ， 既要考慮對加工質(zhì)量的影響 ，又要考慮裝夾的穩(wěn)定性和可靠性 。 返回 模具毛坯外形的機(jī)械加工方法 ， 通常是按照這些外形表面的幾何特征和質(zhì)量要求來進(jìn)行選擇的 。 對于單件結(jié)構(gòu)復(fù)雜而不便于或不允許拆散拼裝的 ， 或批量很大的模具 ，采用鑄造毛坯較合理 。 如果對于模具工作狀態(tài)下的承載能力要求高 ， 或者是模具關(guān)鍵零件的結(jié)構(gòu)形狀不很復(fù)雜 ， 采用鍛造毛坯較合理 。 對于模具來說 ， 毛坯的形式多種多樣 ， 其選擇主要取決于模具的使用條件和結(jié)構(gòu)形式 ， 這與一般機(jī)器零件毛坯的選擇原則是相同的 。 有些零件 ， 如小型整體式刀具用作切削的部位要用高速鋼 ， 刀柄部一般只用碳鋼就可以了 ， 毛坯料應(yīng)分成兩部分 ， 經(jīng)對焊成一整體 。 a b 圖 外形簡單的小零件 返回 為了減少工件裝夾變形 ， 對于薄壁類零件應(yīng)考慮多件合成一個毛坯 ， 減少加工的裝夾部位 。 圖 2 . 6 鍛件的拔模斜度圖 2 . 7 鍛件纖維分布與預(yù)制孔返回 (3) 其他結(jié)構(gòu)工藝性問題 有些零件如軸瓦 、 砂輪用平衡塊 、 車床走刀系統(tǒng)的開合螺母 、半圓弧開口的扇形 、 半圓形零件 ， 為了加工方便而且能保證加工質(zhì)量 ， 可把兩件或更多件零件組成整圖 ， 采用整體毛坯 ， 在圓弧部分加工完畢之后再切開 。 預(yù)制孔 —— 鍛件鍛造后 ， 金屬內(nèi)部的晶粒被壓扁或拉長成纖維狀 ， 增加了材料的強(qiáng)度 。 一般上模部分斜度或錐度大于下模部分斜度 (圖 )。因為模鍛件有飛邊，大都用整體 (兩塊、最多三塊 )模坯，分模面在最大外廓部位有利于拔模。 圖 帶加強(qiáng)筋的鑄件 返回 大型鑄件上表面應(yīng)盡量不采取水平位置 —— 由于鑄件上部容易集中氣孔 、 夾渣或充填不足等現(xiàn)象 ， 大型鑄件上表面面積較大 ， 最好做成斜面 ， 并把冒口放置在這一部位 ， 以保證鑄件質(zhì)量 (圖 )。 返回 圖 鑄件壁厚和轉(zhuǎn)接處形狀 (a) 工藝性好； (b) 工藝性差 加強(qiáng)筋 —— 為減輕鑄件的重量 ， 鑄件結(jié)構(gòu)往往有許多凹缺 。為了便于液態(tài)金屬的流動，防止局部嚴(yán)重縮孔，鑄件壁厚應(yīng)均勻，并帶圓角。 預(yù)制孔 —— 為了減輕毛坯重量，減小機(jī)械加工量，帶孔零件的毛坯應(yīng)制出預(yù)制孔，但小孔不便制出。 (1) 鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性 分型面 —— 一般取在制件中間部位截面較大處。 先根據(jù)所采用的毛坯方案，估計各表面的工序數(shù)，由各工序的加工余量決定毛坯的尺寸，即在原零件尺寸基礎(chǔ)上加上各表面在各工序所有的加工余量的總和 (總加工余量 )，構(gòu)成毛坯的初步形狀，而后根據(jù)毛坯制造和零件機(jī)械加工所要求的結(jié)構(gòu)工藝性修改其形狀，繪制毛坯圖。 返回 返回 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性 設(shè)計工藝過程時，根據(jù)被加工零件情況，需要設(shè)計毛坯圖，在設(shè)計毛坯圖時應(yīng)注意兩方面問題。 此外 ， 異型鋼材 、 粉末冶金 、 工程塑料都在迅速推廣 ， 它們可以制造小余量 、 無余量毛坯 。鍛造毛坯又分為自由鍛 、 普通模鍛 、 精密模鍛等 。 ? 毛坯的分類和選擇原則 ? 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性 ? 毛坯加工 毛坯的分類和選擇原則 用以制造模具零件毛坯的有型材 、 型材焊接件 、 鑄件 、 鍛件四類 。 、結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工 表 行對比。 衡量產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性 ， 一般包括下列各項 。 生產(chǎn)類型不同 ， 對結(jié)構(gòu)工藝性的判斷就不完全一樣 。 一個產(chǎn)品 ， 結(jié)構(gòu)工藝性好 ， 就有利于優(yōu)質(zhì)高產(chǎn) 。 返回 機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)械產(chǎn)品 ， 除了滿足使用性能之外 ， 還應(yīng)該便于加工制造 ， 能夠采用高效率 、 低成本的加工方法 ， 必須避免因設(shè)計不合理而造成的加工困難 。 (3) 其他要求，如動平衡、退磁處理等。 (1) 熱處理、表面處理及其他防腐處理。 原材料對工藝設(shè)計的影響主要有兩個方面。 產(chǎn)品裝配時的裝配精度主要由零件制造精度來保證，但有一些配合精度要求特別高的，可按零件實際精度選配；位置精度特別高的，可在裝配后配作。 一個零件由許多表面構(gòu)成。如果長度大于直徑的五倍，則需多次車削加工而后磨削。一般，精度要求和粗糙度要求是相適應(yīng)的，精度、粗糙度要求高的，需要采取精密的加工方法，同時需要預(yù)加工，整個工藝過程的工序數(shù)較多。有些特殊要求，如零件上的鍍層、裝配中運動件的運動精度和平衡性等則由另注技術(shù)要求表示。 返回 在零件圖上，零件的尺寸精度按圖紙所注尺寸公差決定，形狀、位置精度則按公差框格標(biāo)注，表面粗糙度由符號 Ra表示。復(fù)雜的零件，可能由好幾種表面所構(gòu)成。 (2)特形表面 都屬較為復(fù)雜的曲線、曲面所組成，如螺旋面、橢圓或橢球面、拋物面、雙曲面及漸開線或擺線齒輪表面等。 ? 零件的結(jié)構(gòu)分析 ? 機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性 零件的結(jié)構(gòu)分析 機(jī)械零件都是根據(jù)使用需要而設(shè)計的，所以各個零件的形狀、尺寸相差很大。然后了解各項技術(shù)要求，分析關(guān)鍵所在，建立起如何保證加工質(zhì)量的概念。 返回 零件圖的工藝分析 模具產(chǎn)品的生產(chǎn)，設(shè)計圖紙就相當(dāng)于工作指令，同時也是設(shè)計工藝過程的基本原始資料。 它們之間是互相影響和制約的 ， 而且影響因素也是多方面的 。 返回 ⑤ 產(chǎn)品零件狀況 被加工零件材料的表面質(zhì)量狀態(tài) 、 材料硬度 、 伸長率等力學(xué)性能和被加工零件的尺寸精度都與模具壽命有直接的關(guān)系 。 ④ 模具工作狀態(tài) 模具工作時 ， 所用設(shè)備的精度與剛度 ， 潤滑條件 ， 被加工材料的預(yù)處理狀態(tài) ， 模具的預(yù)熱和冷卻條件等都對模具壽命產(chǎn)生影響 。 另外應(yīng)注意模具材料的冶金質(zhì)量可能造成的工藝缺陷及對工作時承載能力的影響 ， 應(yīng)采取必要的措施來彌補(bǔ)冶金質(zhì)量的不足 ， 以提高模具壽命 ③ 模具加工質(zhì)量 模具零件在機(jī)械加工 ， 電火花加工 ， 以及鍛造 、 預(yù)處理 、 淬火硬化和在表面處理時的缺陷都會對模具的耐磨性 、 抗咬合能力 、 抗斷裂能力產(chǎn)生顯著的影響 。 ② 模具材料 應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品零件生產(chǎn)批量的大小 ， 選擇模具材料 。 又如 ， 承受高強(qiáng)度負(fù)荷的冷鐓和冷擠壓模具 ， 對應(yīng)力集中十分敏感 ， 當(dāng)承力件截面尺寸 返回 尺寸變化時 ， 最容易由于應(yīng)力集中而開裂 。 影響模具壽命的主要因素有： ① 模具結(jié)構(gòu) 合理的模具結(jié)構(gòu)有助于提高模具的承載能力 ， 減輕模具承受的熱和機(jī)械負(fù)荷水平 。 一般在模具設(shè)計階段就應(yīng)明確該模具所適用的生產(chǎn)批量 、 類型或者模具生產(chǎn)制件的總次數(shù) ， 即模具的設(shè)計壽命 。 (5)模具壽命 模具壽命是指模具在保證產(chǎn)品零件質(zhì)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 。 但是 ， 這些是維持和發(fā)展模具生產(chǎn)所必需的 ， 應(yīng)該充分發(fā)揮這些設(shè)備的效能 ， 提高設(shè)備的使用效率 。所以應(yīng)該正確地選擇模具材料 ， 使模具工作零件的材料類別首先應(yīng)該和要求的模具壽命相協(xié)調(diào) ， 同時應(yīng)采取各種措施充分發(fā)揮材料的效能 。 模具精度和剛度應(yīng)該與客觀需要的產(chǎn)品制件的要求 、 生產(chǎn)批量的要求相適應(yīng) 。 返回 影響模具生產(chǎn)成本的主要因素有： ① 模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和模具功能的高低 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得模具向高精度和多功能 ， 自動化方向發(fā)展 ， 相應(yīng)地使模具生產(chǎn)成本提高 。 模具生產(chǎn)成本包括原材料費 、 外購件費 、 外協(xié)件費 、 設(shè)備折舊費 、 經(jīng)營開支等等 。 ④ 模具生產(chǎn)的經(jīng)營和管理水平 從管理上要效率 ， 研究模具企業(yè)生產(chǎn)的規(guī)律和特點 ， 采用現(xiàn)代化的管理手段和制度管理企業(yè) ， 也是影響模具生產(chǎn)周期的重要因素 。 返回 ③ 模具生產(chǎn)技術(shù)手段的現(xiàn)代化 模具設(shè)計 、 生產(chǎn) 、 檢測手段的現(xiàn)代化也是影響模具生產(chǎn)周期的因素之一 。 目前 ， 我國模具企業(yè)的專門化程度還較低 。 由于我國企業(yè)的小而全和大而全狀況 ，使得模具標(biāo)準(zhǔn)件的商品化程度還不高 ， 這是影響模具生產(chǎn)周期的重要因素 。影響模具生產(chǎn)周期的主要因素有： ① 模具技術(shù)和生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化程度 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度是一個國家模具技術(shù)和生產(chǎn)發(fā)展到一定水平的產(chǎn)物 。 當(dāng)前 ， 模具使用單位要求模具的生產(chǎn)周期越來越短 ， 以滿足市場競爭和更新?lián)Q代的需要 。 因此在模具設(shè)計中 ， 在滿足強(qiáng)度要求時 ， 模具剛度也應(yīng)得到保證 ， 同時在制造時也要避免由于加工不當(dāng)造成的附加變形 。 (2)模具剛度 對于高速沖壓模 、 大型件沖壓成型模 、 精密塑料模和大型塑料模 ，不僅要求具有高精度 ， 還應(yīng)有良好的剛度 。 ④ 模具制造的生產(chǎn)方式和管理水平 模具工作刃口尺寸在模具 返回 設(shè)計和生產(chǎn)時 ， 是采用 “ 配作法 ” 還是 “ 分別制造法 ” ， 是影響模具裝配精度的重要因素 。 今后模具精度更大地依賴模具加工技術(shù)手段的高低 。 模具精度的高低不僅對產(chǎn)品制件的精度有直接影響 ， 而且對模具的生產(chǎn)周期 、 生產(chǎn)成本都有很大的影響 。 影響模具精度的主要因素有以下幾個方面。一般模具的精度也應(yīng)與產(chǎn)品制件的精度相協(xié)調(diào)，同時也受模具加工技術(shù)手段的制約。平時測量出的精度都是在非工作狀態(tài)下進(jìn)行的，如沖裁間隙，即靜態(tài)精度。 模具的精度主要體現(xiàn)在模具工作零件的精度和相關(guān)部位的配合精度。 、靜態(tài)精度，剛度、生產(chǎn)周期、成本及壽命 (1)模具動、靜態(tài)精度 機(jī)械產(chǎn)品的精