模具制造工藝學(xué)(緒論)

1、安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院一、本課程的性質(zhì)、任務(wù)和要求 1、本課程是一門綜合性較強(qiáng)、知識面廣、實(shí)踐性強(qiáng)的課程。是建立在機(jī)械制圖公差配合機(jī)械制造基礎(chǔ)冷沖模設(shè)計(jì)塑料模設(shè)計(jì) 數(shù)控加工的基礎(chǔ)上。 “一個好的設(shè)計(jì)師首先必須是好的工藝師” 設(shè)計(jì)的可行性、經(jīng)濟(jì)性緒緒 論論安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院2、課程內(nèi)容 模具制造工藝規(guī)程基礎(chǔ)知識模具制造工藝規(guī)程基礎(chǔ)知識 模具零件的機(jī)械加工模具零件的機(jī)械加工特種加工（電火花、線切割特種加工（電火花、線切割 ）模具零件其他加工方法模具零件其他加工方法模具制造裝配工藝模具制造裝配工藝3、要求：認(rèn)真做筆記、多思、多練、勤

2、復(fù)習(xí)安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院二、模具技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位模具技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位 模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要裝備 ，科技密集產(chǎn)品。利用模具生產(chǎn)任意幾何形狀和具有高尺寸精度的、用途各異的零件和工藝品，而且生產(chǎn)效率極高 。 汽車、拖拉機(jī)零件的60%70%；一個車型的轎車，共需4000套模具，價值23億元。在“十五”期間，我國平均每年有20個當(dāng)量車型投入生產(chǎn)。安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院 安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理

3、工學(xué)院安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院l運(yùn)載工具、鐘表、家電、器皿和裝飾品的95%l無線電通訊，機(jī)電產(chǎn)品的60%75%；l 2000年工業(yè)品零件粗加工的75%，精加工的50%，將由模具成形完成。 商品模具占模具總量的1/3，發(fā)達(dá)國家商品模具占模具總量的80%l模具制造屬于知識和技術(shù)密集型行業(yè)，模具生產(chǎn)是一種高技術(shù)的活動，是整個制造業(yè)的“加速器”。l模具工業(yè)發(fā)展的狀況直接影響許多工業(yè)的發(fā)展，是關(guān)系到國計(jì)民生的大事，也是衡量一個國家工藝水平的重要標(biāo)志之一 。安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院關(guān)于模具的說法關(guān)于模具的說法美國：模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石美國：模

4、具工業(yè)是美國工業(yè)的基石日本：模具是進(jìn)入富裕社會的原動力日本：模具是進(jìn)入富裕社會的原動力德國：模具是金屬加工業(yè)中的帝王德國：模具是金屬加工業(yè)中的帝王羅馬尼亞：模具就是黃金羅馬尼亞：模具就是黃金中國：模具是效益放大器中國：模具是效益放大器安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院三、模具技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢三、模具技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢（一）我國模具技術(shù)發(fā)展史（一）我國模具技術(shù)發(fā)展史l我國的模具工業(yè)發(fā)展到今天經(jīng)歷了一個艱辛的歷程。l1955、1956年分別在天津和北京建立首批模具企業(yè)。l“六五”和“七五”模具被列為重點(diǎn)科研公關(guān)項(xiàng)目，引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。l1980上海制造一

5、模400腔大型熱固型塑料封裝模，表面粗糙度小于0.1 m 。l同期研制平均刃磨壽命100萬次、毛刺0.5mm以下的硬質(zhì)合金級進(jìn)模，工位可達(dá)到10多個。安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院（二）我國模具發(fā)展現(xiàn)狀（二）我國模具發(fā)展現(xiàn)狀1、大型復(fù)雜沖模的汽車覆蓋件模具為代表。我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。 2、體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級進(jìn)模覆蓋面大增。已從電機(jī)、電器鐵芯片模具擴(kuò)大到接插件、電子元零件、汽車零件、空調(diào)器散熱片等家用電器零件模具上。3、塑料模方面已能生產(chǎn)34、48大屏幕彩電塑殼模具，大容量洗衣機(jī)全套塑料模具及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，塑料模

6、熱流道技術(shù)更臻成熟，氣體輔助注射技術(shù)已開始采用。安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院4、壓鑄模方面已能生產(chǎn)自動扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒箱壓鑄模等。5、模具質(zhì)量、模具壽命明顯提高，模具制造周期較大為縮短。6、模具CAD/CAM技術(shù)相當(dāng)廣泛地得到應(yīng)用，并開發(fā)了自主版權(quán)的模具CAD/CAM軟件，主要在北航海爾公司CAXA，華中理工大學(xué)開發(fā)的HS3.0系統(tǒng)及CAE系 統(tǒng) ， 上 海 交 大 開 發(fā) 的 冷 沖 模 C A D 系 統(tǒng) 等 。Mastercam Solidworks UG Pro/E Cimatron等。7、快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)得到進(jìn)一步提高，尤其這一領(lǐng)域的高新技術(shù)快

7、速原型制造技術(shù)（RPM）進(jìn)展很快。安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院9、模具加工機(jī)床品種增多，水平明顯提高。 毛坯下料：高速鋸床、高速磨床、陽極切割 激光切割等。 粗加工：車床、萬能工具銑床、高速銑床、 刨床等。 精加工：數(shù)控仿形銑、數(shù)控坐標(biāo)磨床、數(shù)控 光學(xué)曲線磨床、數(shù)控電火花機(jī)、 數(shù)控線切割、電解加工、精密鏜床 加工中心等。 光整加工：研磨、珩磨、鏡面磨削、超聲波 和電解拋光等 。 8、模具材料方面，由于對模具壽命的重視，優(yōu)質(zhì)模具鋼的應(yīng)用有較大的進(jìn)展。安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院l-中國模具工業(yè)協(xié)會“十五”統(tǒng)計(jì)l據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國共有模具廠點(diǎn)2萬

8、多家，一半以上是自產(chǎn)自用，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及標(biāo)準(zhǔn)件多于普通產(chǎn)品，塑料模多于壓鑄模?！叭Y”企業(yè)成為行業(yè)主力軍。年份產(chǎn) 值 /億元出 口 /億美元商品化率/%模具標(biāo)準(zhǔn)件使用率/%全套模具國內(nèi)市 場 占 有 率/%20002801.335357020034503.445457820056005.050505580安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院數(shù)控高速銑削加工數(shù)控高速銑削加工高效高效 、高精度、高精度 、高的表面質(zhì)量、高的表面質(zhì)量 、可加工高硬材料、可加工高硬材料 安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院五軸車銑中心五軸車銑中心多軸

9、聯(lián)動、復(fù)合加工多軸聯(lián)動、復(fù)合加工五軸加工中心五軸加工中心安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院 慢走絲線切割技術(shù)慢走絲線切割技術(shù) 加工精度可達(dá)到加工精度可達(dá)到1.5m1.5m， 加工表面粗糙度加工表面粗糙度Ra0.1Ra0.10.2m0.2m。安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院精密坐標(biāo)磨床 成型磨床數(shù)控光學(xué)曲線磨床 精密磨削、微細(xì)加工技術(shù)加工精度可達(dá)到3m安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院3R裝夾系統(tǒng)（統(tǒng)一工藝基準(zhǔn)定位系統(tǒng)統(tǒng)一工藝基準(zhǔn)定位系統(tǒng)）應(yīng)用先進(jìn)工藝裝備技術(shù)安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模

10、 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院三坐標(biāo)數(shù)控測量安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院 以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)快于中西部地區(qū)。( (三三) )我國模具工業(yè)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的差距我國模具工業(yè)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的差距1、國內(nèi)自配率不足80%，低檔模具供大于求， 中檔自配率不足60%。2、企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)、和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)不夠合理。進(jìn)口模 具約占市場總量的20%左右，其中，中高檔模具 進(jìn)口比例占到40%以上。3、模具產(chǎn)品水平和工藝水平總體比國際先進(jìn)水平低許多。安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院4、開發(fā)能力弱、經(jīng)濟(jì)效益欠佳。 我國平均每個職

11、工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約1萬美元，發(fā)達(dá)國家是1020萬美元。5、模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低。國外70%。國內(nèi)50%。6、與國外先進(jìn)水平相比，我國模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)落后。 原因：體制不順，基礎(chǔ)薄弱；人才嚴(yán)重不足，科研人員、高級模具鉗工和管理人才非常緊缺；工裝水平低、配套性不好、利用率低；專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化低；模具材料及相關(guān)技術(shù)落后。安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院（四）模具技術(shù)發(fā)展趨勢（四）模具技術(shù)發(fā)展趨勢-摘模具工業(yè)第7期“模具行業(yè)十一五規(guī)劃” “十一五”期間，汽車工業(yè)、電子信息產(chǎn)業(yè)、家電和建材行業(yè)及機(jī)械工業(yè)本身發(fā)展，給模具工業(yè)提供廣闊市場。爭取占全

12、世界模具總產(chǎn)值的10%，進(jìn)入亞洲先進(jìn)行列。1、CAD/CAM/CAE廣泛應(yīng)用，不斷先進(jìn)，進(jìn)一步一體化、集成化、智能化；2、PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理） CAPP（計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)） KBE（基于知識工程） ERP（企業(yè)資源管理） MIS（模具制造管理系統(tǒng)）和Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展和應(yīng)用；安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院3、高速、高精密加工技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用；4、超精加工、復(fù)合加工、先進(jìn)表面加工和處理技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用；5、快速成型和快速制模技術(shù)（RP/RT）發(fā)展和應(yīng)用；6、熱流道技術(shù)、精密測量和高速掃描技術(shù)、逆向工程和并向工程的發(fā)展和應(yīng)用；7、模具標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展和應(yīng)用；

13、8、優(yōu)質(zhì)模具材料的研制及使用；9、模具自動加工系統(tǒng)的研制及使用10、虛擬技術(shù)和納米技術(shù)逐步應(yīng)用。安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院模具發(fā)展的重點(diǎn)模具發(fā)展的重點(diǎn)l汽車覆蓋件模汽車覆蓋件模l精密沖模精密沖模l大型及精密塑料模大型及精密塑料模l主要模具標(biāo)準(zhǔn)件主要模具標(biāo)準(zhǔn)件l其他高技術(shù)含量模具其他高技術(shù)含量模具安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院1、模具制造的特點(diǎn)（1）制造質(zhì)量要求高,工作部分的制造公差控制在0.01mm，工作部分表面粗糙度要求Ra0.8mm（2）形狀復(fù)雜：模具工作部分一般都是二維或三維復(fù)雜曲面（3）模具生產(chǎn)為單件、多品種生產(chǎn)：制造工藝上盡量采用通

14、用的機(jī)床、刀具、量具和儀器。（4）材料硬度高：模具一般由淬火合金工具鋼或硬質(zhì)合金制成，不能用傳統(tǒng)的一般加工方法（5）生產(chǎn)周期短（6）成套性生產(chǎn)（五）模具制造特點(diǎn)及基本要求（五）模具制造特點(diǎn)及基本要求安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院2、模具制造基本要求四項(xiàng)指標(biāo)制造精度高使用壽命長制造周期短模具成本低安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院返回（六）模具制造的工藝過程（六）模具制造的工藝過程安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院 (1)(1)分析估算分析估算 在接受制造模具的委托時，首先根據(jù)在接受制造模具的委托時，首先根據(jù)制品零件圖樣或?qū)嵨锓治鲅?/p>

15、究采用什么樣的成型方案、確制品零件圖樣或?qū)嵨锓治鲅芯坎捎檬裁礃拥某尚头桨浮⒋_定模具套數(shù)、模具結(jié)構(gòu)及主要加工方法，然后估算模具費(fèi)定模具套數(shù)、模具結(jié)構(gòu)及主要加工方法，然后估算模具費(fèi)用及交貨期等。用及交貨期等。 (2)(2)模具設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì) 經(jīng)過認(rèn)真的工藝分析，然后進(jìn)行模具經(jīng)過認(rèn)真的工藝分析，然后進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)。 裝配圖設(shè)計(jì)裝配圖設(shè)計(jì) 模具設(shè)計(jì)方案及結(jié)構(gòu)確定后，就可模具設(shè)計(jì)方案及結(jié)構(gòu)確定后，就可繪制裝配圖。繪制裝配圖。 零件圖設(shè)計(jì)零件圖設(shè)計(jì) 根據(jù)裝配圖拆繪零件圖，使其滿足根據(jù)裝配圖拆繪零件圖，使其滿足裝配關(guān)系和工作要求，并注明尺寸、公差、表面粗糙度等裝配關(guān)系和工作要求，并注明尺寸、公差、表面粗糙

16、度等技術(shù)要求。技術(shù)要求。 (3)(3)零件加工零件加工 每個需要加工的零件都必須按照圖樣每個需要加工的零件都必須按照圖樣制定其加工工藝，然后分別進(jìn)行毛坯準(zhǔn)備、粗加工、半精制定其加工工藝，然后分別進(jìn)行毛坯準(zhǔn)備、粗加工、半精加工、熱處理及精加工或修研拋光。加工、熱處理及精加工或修研拋光。返回安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院 (4)(4)裝配調(diào)整裝配調(diào)整 裝配就是將加工好的零件組合在一起裝配就是將加工好的零件組合在一起構(gòu)成一副完整的模具。除緊固定位用的螺釘和銷釘外，構(gòu)成一副完整的模具。除緊固定位用的螺釘和銷釘外，一般零件在裝配調(diào)整過程中仍需一定的人工修研或機(jī)械一般零件在裝配調(diào)整

17、過程中仍需一定的人工修研或機(jī)械加工。加工。 (5)(5)試模試模 裝配調(diào)試好的模具，需要安裝到機(jī)器設(shè)備裝配調(diào)試好的模具，需要安裝到機(jī)器設(shè)備上進(jìn)行試模。檢查模具在運(yùn)行過程中是否正常，所得到上進(jìn)行試模。檢查模具在運(yùn)行過程中是否正常，所得到的制品是否符合要求。如有不符合要求的則必須拆下模的制品是否符合要求。如有不符合要求的則必須拆下模具加以修正，然后再次試模，直到能夠完全正常運(yùn)行并具加以修正，然后再次試模，直到能夠完全正常運(yùn)行并能加工出合格的制品。能加工出合格的制品。 返回安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院七、模具零件的主要加工方法七、模具零件的主要加工方法 模具零件絕大多數(shù)為金

18、屬材料，主要的加工方模具零件絕大多數(shù)為金屬材料，主要的加工方法有機(jī)械加工、特種加工和表面精加工等。法有機(jī)械加工、特種加工和表面精加工等。 (1)(1)機(jī)械加工機(jī)械加工 機(jī)械加工機(jī)械加工( (即傳統(tǒng)的切削與磨削加工即傳統(tǒng)的切削與磨削加工) )與現(xiàn)代數(shù)與現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床加工，是模具制造中不可缺少的一種重要加控機(jī)床加工，是模具制造中不可缺少的一種重要加工方法。即使采用其他方法加工制造模具，機(jī)械加工方法。即使采用其他方法加工制造模具，機(jī)械加工也常作為零件粗加工和半精加工的主要方法。機(jī)工也常作為零件粗加工和半精加工的主要方法。機(jī)械加工的主要特點(diǎn)是加工精度和生產(chǎn)效率高，通用械加工的主要特點(diǎn)是加工精度和生產(chǎn)效率

19、高，通用性好，用相同的設(shè)備和工具可以加工出各種形狀和性好，用相同的設(shè)備和工具可以加工出各種形狀和尺寸的工件。但是，用機(jī)械加工方法加工形狀復(fù)雜尺寸的工件。但是，用機(jī)械加工方法加工形狀復(fù)雜的工件時，其加工速度很慢，高硬度材料難以加工。的工件時，其加工速度很慢，高硬度材料難以加工。 返回安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院七、模具零件的主要加工方法七、模具零件的主要加工方法 (2)(2)特種加工特種加工 特種加工是有別于傳統(tǒng)機(jī)械加特種加工是有別于傳統(tǒng)機(jī)械加工的加工方法，因?yàn)樗皇怯昧M(jìn)行加工的，所以工的加工方法，因?yàn)樗皇怯昧M(jìn)行加工的，所以不要求工具的硬度大于工件的硬度。它是直接

20、利用不要求工具的硬度大于工件的硬度。它是直接利用電能、聲能、光能、化學(xué)能等來去除工件上的余量，電能、聲能、光能、化學(xué)能等來去除工件上的余量，以達(dá)到一定形狀、尺寸和表面粗糙度要求的加工方以達(dá)到一定形狀、尺寸和表面粗糙度要求的加工方法，其中包括電火花成型加工、電火花線切割加工、法，其中包括電火花成型加工、電火花線切割加工、超聲波加工、激光加工、化學(xué)加工等。超聲波加工、激光加工、化學(xué)加工等。返回安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具 制 造 技 術(shù)廈門理工學(xué)院七、模具零件的主要加工方法七、模具零件的主要加工方法 (2)(2)特種加工特種加工 特種加工是有別于傳統(tǒng)機(jī)械加特種加工是有別于傳統(tǒng)機(jī)械加工的加工方法，因?yàn)樗皇怯昧M(jìn)行加工的，所以工的加工方法，因?yàn)樗皇怯昧M(jìn)行加工的，所以不要求工具的硬度大于工件的硬度。它是直接利用不要求工具的硬度大于工件的硬度。它是直接利用電能、聲能、光能、化學(xué)能等來去除工件上的余量，電能、聲能、光能、化學(xué)能等來去除工件上的余量，以達(dá)到一定形狀、尺寸和表面粗糙度要求的加工方以達(dá)到一定形狀、尺寸和表面粗糙度要求的加工方法，其中包括電火花成型加工、電火花線切割加工、法，其中包括電火花成型加工、電火花線切割加工、超聲波加工、激光加工、化學(xué)加工等。超聲波加工、激光