【正文】 工現(xiàn)場技術問題 處理模具零件加工和裝配過程中出現(xiàn)的技術 、 質量和生產管理問題是模具工藝技術人員的經常性工作之一 。 在處理加工現(xiàn)場技術問題時 ， 既要保證質量又要保證生產進度 。 返回 模具零件加工工藝規(guī)程的常用格式如表 。只有對于大型復雜模具才編制較詳細的裝配工藝規(guī)程。 (1)模具工藝性分析 應該在充分理解模具結構 、 用途 、 工作原理和技術要求的前提下 ， 分析各種零件在模具中的作用和技術要求 ， 分析模具材料 、 零件形狀 、 尺寸和精度要求是否合理 ， 找出加工的技術難點 ， 提出合理的加工方案和技術保證措施 。 對于自制件應確定毛坯形式 ， 如型材 、 鑄件 、鍛件 、 焊件和半成品件等 ， 并填寫毛坯備料清單 。 (4)填寫工藝規(guī)程的內容 填寫時要盡量采用工廠常用語 ， 對于關鍵工序的技術要求和保證措施 、 檢驗方法要作必要的說明 。首先，根據(jù)制品零件圖樣或實物進行估算，然后進行模具設計、零件加工、裝配、調整、試模，直到生產出符合要求的制品。必要時，還要估算各種加工方法所用的工具及其加工費等，最后得出模具制造價格。 (3)模具總壽命 估算模具的單次壽命以及經多次簡單修復后的總壽命 (即在不發(fā)生事故的情況下，模具的自然壽命 )。 返回 (5)使用的設備 了解設備的性能、規(guī)格及其附屬設備。一個優(yōu)秀的模具技術人員，應該對模具制造和試模過程中可能出現(xiàn)的問題以及制成后的使用情況有充分的了解和估計，同時還要考慮到不可預見的情況。機械產品在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)的精度，又分別稱為動態(tài)精度和靜態(tài)精度。模具工作部位的精度高于產品制件的精度，例如沖裁模刃口尺寸的精度要高于產品制件的精度，沖裁凸模和凹模間沖裁間隙的數(shù)值大小和均勻一致性也是主要精度參數(shù)之一。而在工作狀態(tài)時，受到工作條件的影響，其靜態(tài)精度數(shù)值都發(fā)生了變化，這 返回 時稱為動態(tài)精度，這種動態(tài)沖裁間隙才是真正有實際意義的。今后隨模具加工技術手段的提高，模具精度會有大的提高，模具工作零件的互換性生產將成為現(xiàn)實。 ① 產品制件精度 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 模具加工設備的加工精度和自動化程度 ， 是保證模具精度的基本條件 。 ③ 模具裝配鉗工的技術水平 模具的最終精度很大程度依賴于裝配調試 ， 模具光整表面的表面粗糙度數(shù)值主要依賴模具鉗工來完成 ， 因此模具鉗工技術水平是影響模具精度的重要因素 。 對于高精度模具只有采用 “ 配作法 ” 才能滿足高精度的要求 。 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 。 (3)模具的生產周期 模具的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 。 因此 ， 模具生產周期的長短是衡量一個模具企業(yè)生產能力和技術水平的綜合標志之一 ， 也關系到一個模具企業(yè)詡ち業(yè)氖諧 【 ⒆ 返回 生產周期長短也是衡量一個國家模具技術管理水平高低的標志 。 目前 ， 我國模具技術的標準化已有良好的基礎 ， 有模具基礎技術標準 、 各種模具設計標準 、 模具工藝標準 、 模具毛坯和半成品件標準以及模具檢驗和驗收標準等 。 ② 模具企業(yè)的專門化程度 現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的趨勢是企業(yè)分工越來越細 ， 企業(yè)產品的專門化程度越高 ， 越能提高產品質量和經濟效益 ， 并有利于縮短產品生產周期 。 只有各模具企業(yè)生產自己最擅長的模具類型 ， 有明確和固定的服務范圍 ， 同時各模具企業(yè)互相配合搞協(xié)作化生產 ， 才能縮短模具生產周期 。 只有大力推廣和普及模具 CAD/CAM技術；粗加工向高效率發(fā)展 ， 毛坯下料采用高速鋸床 、 陽極切割和砂輪切割等高效設備 ， 粗加工采用高速銑床 、 強力高速磨床；精密加工采用高精度的數(shù)控機床 ， 如數(shù)控仿形銑床 、 數(shù)控光學曲線磨床 、 高精度數(shù)控電火花線切割機床 、 數(shù)控連續(xù)軌跡坐標磨床等；并且推廣先進快速制模技術；才能使模具生產技術手段提高到一個新水平 。 (4)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 。 從性質上分為生產成本 、 非生產成本和生產外成本 ，我們講的模具生產成本是指與模具生產過程有直接關系的生產成本 。 ② 模具精度的高低 模具的精度和剛度越高 ， 模具生產成本也越高 。 ③ 模具材料的選擇 模具費用中 ， 材料費在模具生產成本中約占 15%~20％ ， 特別是因模具工作零件材料類別的不同 ， 相差較大 。 ④ 模具加工設備 模具加工設備向高效 、 高精度 、 高自動化 、多功能的方向發(fā)展 ， 這使模具成本相應提高 。 返回 ⑤ 模具的標準化程度和企業(yè)生產的專門化程度 ， 這些都是制約模具成本和生產周期的重要因素 ， 應通過模具工業(yè)體系的改革有計劃 、 有步驟地解決 。 模具壽命＝工作面的一次壽命 修磨次數(shù) 易損件的更換次數(shù) 。 不同類型的模具正常損壞的形式也不一樣 ， 但總的來說工作表面損壞的形式有摩擦損壞 、 塑性變形 、 開裂 、 疲勞損壞 、 啃傷等 。 例如 ， 模具可靠的導向機構 ， 對于避免凸模和凹模間的互相啃傷是有幫助的 。 因此 ， 截面尺寸變化處理是否合理 ， 對模具壽命影響較大 。 生產的批量越大 ， 對模具的壽命要求也越高 ， 應選擇承載能力強 ， 服役壽命長的高性能模具材料 。 例如 ， 模具表面粗糙度 、 殘存的刀痕 、 電火花加工的顯微裂紋 、 熱處理時的表層增碳和脫碳等缺陷都會對模具的承載能力和壽命帶來影響 。 例如薄料的精密沖裁對壓力機的精度 、 剛度尤為敏感 ， 必須選擇高精度 、 高剛度的壓力機 ， 才能獲得良好的效果 。 模具的技術經濟指標有：精度和剛度 、 生產周期 、 模具生產成本以及模具壽命 。 在實際生產過程中要根據(jù)產品零件和客觀需要綜合平衡 ， 抓住主要矛盾 ， 求得最佳的經濟效益 ， 滿足生產的需要 。工藝人員在擬定工藝方案的時候，首先要認真領會該產品的功用和各零件的結構特點，分析它的工藝性，基準情況以及應該采用什么樣的加工方法。 必須在認真分析產品圖紙，尤其是各個零件圖的基礎上，才能考慮工序安排及其他各項內容。但如果從形體上分析，都是由單一的表面所組成，這些表面大致可分為： (1) 基本表面 屬于一般常見的簡單幾何形狀，如平面、圓柱面、圓球面以及由這些表面所派生的圓錐、圓臺、棱柱、棱臺等。 簡單的零件可由一種表面構成。需進一步分析各組成表面的連接形式，在頭腦里構成一個立體形象，而后才可以較為正確地選擇加工方法，研究怎樣入手加工。在裝配圖上，位置精度則按公差框格標注。 零件的精度、粗糙度要求和零件的幾何形狀，決定了它應采取什么樣的加工方法。例如，軸類零件外圓加工都是車削，如果直徑要求在八級精度以上，表面粗糙度的輪廓平均算術偏差Ra≤ ，需要經過車削后再磨外圓。精度超過六級，表面粗糙度要求的輪廓平均算術偏差 Ra ，磨削之后還需超精加工。其中起主要作用的表面，如軸類零 返回 件的軸頸、殼體類零件的底面和軸承孔，其精度和粗糙度要求比同零件上其他表面高，這類表面稱為“主要表面”，采用哪些工藝措施來保證主要表面的精度，是設計工藝過程的關鍵。因此，圖紙上的精度要求也決定了產品的裝配工藝。一是毛坯方案，如鑄鐵應該選擇鑄造毛坯，鍛件應該選擇鍛造毛坯；二是精加工方案，如鋼材精加工用磨削，有色金屬用車削、銑削。 (2) 特殊檢驗方法，如磁力探傷、 X光檢查、熒光檢驗等。 這些技術要求，一般每一項單獨列一個工序。 在同樣生產條件下 ， 采用較經濟的方法保質保量地把產品加工出來 ， 即是產品的 “ 結構工藝性好 ” 。 但是 ， 結構工藝性的優(yōu)劣 ， 除與各個零件本身特點有關之外 ， 還應考慮整機的裝配工藝性和生產類型 。 設計人員在設計機械產品時 ， 應該充分考慮其結構工藝性 ，工藝人員應該嚴格審查圖紙的結構工藝性 。 返回 機械零件所采用的原材料，除滿足強度要求外，還應考慮： (1) 便于采購，不隨意使用貴重、稀缺材料； (2) 便于加工，不隨意使用在原始狀態(tài)下具有過高硬度、過高韌性的材料。 返回 返回 返回 毛 坯 選 擇 工藝技術人員在編制工藝規(guī)程時，必須考慮毛坯方案，正確選擇毛坯，對降低生產成本作用較大。 鑄造毛坯又分為砂型鑄造 、 金屬模鑄造 、 壓力鑄造 、 精密鑄造 。 究竟選用哪一種毛坯合適 ， 應根據(jù)所用材料 、 零件結構 、 復雜程度 、 生產類型和本廠的生產條件幾個方面來決 ā１ 。 有些精密鑄造件 ， 只需精加工即可成為成品 ， 有些根本不需要機械加工 ， 即可直接裝配在產品中使用 。 工藝人員在分析產品圖紙后，應該對所負責設計的工藝過程的那部分零件決定毛坯方案，而后在編制工藝過程的同時，逐步決定毛坯尺寸和形狀，畫出毛坯圖。 返回 為了有利于毛坯成型、有利于機械加工，在設計毛坯時應充分注意其結構工藝性。由于液態(tài)金屬在冷凝過程中，缺陷、夾渣大部分都集中在上部，所以上半部的加工余量比下半部略大些。 鑄件的壁厚 —— 壁厚均勻，轉接處帶圓角。如圖 (a)所示，禁止采用如圖 (b)所示的形狀。 但鑄鐵性能較脆 ， 所以在凹缺的地方應加上加強筋 (圖 )。 a b 圖 減速箱蓋形狀 (a) 不合理； (b) 合理 (2) 鍛件的結構工藝性 分模面 —— 應放置在兩個尺寸最大的，相互垂直的外廓尺寸所在平面。 返回 圓角和斜度 —— 為了便于鍛件成型 ， 在轉接處應有圓角；為便于拔模 ， 鍛件的拔模方向表面應有斜度或錐度 。 外形盡量簡單平直 ， 以便于制造模腔 ， 便于鍛件成型 。 所以帶孔零件最好預制孔 ， 大孔可以制成通孔 ， 但當 L/d2時 ， 或 d30mm時 ， 只能做成盲孔 (圖 )。 有些小零件外形較簡單 ， 一個方向都是直母線 (圖 )， 在設計毛坯時可把若干件合成一個大毛坯 ， 加工到合適的時候再切開 。 有些小型 、 精度較高的軸類零件 ， 為了保證各部分的位置精度 ，毛料需要加長 ， 作為裝夾用 ， 以免加工時調頭裝夾誤差過大 。 返回 毛坯加工 任何需要加工的模具零件 ， 都要從毛坯開始加工 。 模具零件最常見的毛坯形式是鍛件 、 型材 、 鑄件等 。 模具的一些較次要的和結構形狀簡單的零件 ， 采用熱軋圓鋼 、 鋼板或型材作為毛坯較合理 。 這些原則并不是在任何情況下都是不變的 ，應該根據(jù)本廠的具體生產條件和模具的技術要求 ， 全面權衡利弊 ，進行合理的選擇 。 旋轉體表面 ， 如圓柱面和圓錐面等 ，多在普通車床上進行加工 ， 平面多采用銑床和刨床加工 ， 長而窄的平面采用刨床加工效果更好 。 毛坯加工機床的選擇 ， 主要考慮機床的生產效率 、 機床動力 、 機床各部分的剛度和強度等 。 返回 通常毛坯在進行機械加工前 ， 應進行適當?shù)臒崽幚?， 尤其是采用鑄件毛坯時 ， 若不先進行退火處理 ， 則會因鑄造過程中產生的內應力分布不均勻而造成機械加工后毛坯嚴重變形 ， 當這種變形量大于后續(xù)工序的加工余量時 ， 則產生不可修復的誤差 ， 從而使毛坯成為廢品 。 在正常的情況下 ， 毛坯的熱處理是由毛坯的專業(yè)生產廠來完成的 ， 因此 ，在訂購毛坯時應向毛坯生產廠提出這一要求 。 在進行毛坯的機械加工時 ， 還應該正確選擇刀具 ， 采用適當?shù)那邢鞣椒?。 為了保證刀具的使用壽命 ， 在毛坯進行第一刀加工時 ， 應當將切削深度適當取大些 ， 使鋒利的刀刃深入到毛坯硬皮層內 ， 避免刀刃被毛坯表層硬皮磨鈍或撞壞 。 特別是模具中的工作零件 ， 大量使用高碳高鉻工具鋼 ， 這類材料的冶金質量存在嚴重的缺陷 ， 如大量共晶網狀碳化物的存在 ， 這種碳化物很硬也很脆 ， 而且分布不均勻 ， 降低了材質的力學性能 ， 惡化了熱處理工藝性能 ， 降低了模具的使用壽命 。 綜上所述 ， 鍛造的主要目的有： (1) 通過鍛造得到合理的幾何形狀和機械加工余量 ， 節(jié)省原材料和減少機械加工工作量 ， 并使圓棒料的疏松和氣泡等缺陷得到改善 ，提高了材料的致密度 ， 并得到良好的機械加工性能 。提高了材質的熱處理性能和模具的使用壽命。 通過鍛造和預處理可以獲得機械加工和熱處理加工需要的金相組織狀態(tài) ， 從而提高了模具零件的機械加工和熱處理加工的工藝性 。 圓形鍛件的加工余量見表 。 交出的鍛件要有一定的硬度值 。 (3) 對于模具主要零件 ， 尤其是對熱處理質量和使用壽命有要求的零件 ， 坯料應采用改鍛工藝 ， 即坯料在鍛造時經多次鐓粗和拔長 ， 以改進鍛件致密度 ， 使內部組織均勻 ， 改進其使用性能及力學性能 。尺寸應符合圖紙要求，內部不應有夾層現(xiàn)象。 (2) 高鉻鋼及高速