塑料模具工艺规程说明书1.docx
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塑料模具工艺规程说明书1
陕西航空职业技术学院
冲孔落料翻边复合模
凸凹模工艺规程说明书
系别：
材料工程系
专业：
模具设计与制造
姓名：
班级：
学号：
2010年6月10日
目录
一凸凹模工艺分析……………………………………………2
二确定型芯毛坯的类型及制造方法…………………………6
三拟订凸凹模工艺路线…………………………………………6
四设备与工艺装备的选择……………………………………11
五确定凸凹模工序的加工余量………………………………12
六确定凸凹模工序的切削用量和时间定额…………………14
七凸凹模加工的技术文件……………………………………15
八参考文献………………………………………………………17
一、凸凹模工艺性分析
1、凸凹模制订工艺规程的主要依据（既原始资料）。
1〉产品的装配图样和零件图样
2〉产品的生产纲领
3〉产品的生产条件
现有的生产条件和资料，它包括毛坯的生产条件或协作关系，工艺装备及专用设备的制造能力，有关机械加工车间的设备和工艺装备的条件，技术工人的水平以及各种工艺资料和标准等。
4〉外国内产品的有关工艺资料等。
2、原始资料
1）零件图样
如设计任务书所示的零件图及尺寸。
2）生产纲领
生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品质量和进度计划，计划期常定为一年，所以生产纲领也称年产量。
该零件是组成冲孔、落料、翻边复合模的一个结构零件，一副模具只需要一个此零件即可，所以初步拟订其生产纲领为100件。
3）生产类型
生产类型是企业（或车间，工段，班组，工作地）生产专业化程度的分类，一般分为大量生产，成批生产和单件生产三种类型。
根据生产纲领和产品及零件的特征或工作地每月担负的工序数，查文献[1]表1—3生产类型和生产纲领的关系，确定该零件的生产类型为单件小批量生产。
3、凸凹模的工艺特征与其生产组织形式
1）零件的互换性：
有修配法，钳工修配，缺乏互换性。
毛坯的制造方法与加工余量，木模手工造型或自由锻造毛坯精度低，加工余量大。
2）机床设备及其布置形式：
通用机床，按机类别采用机群式布置。
3）工艺装备：
大多采用通用夹具，标准附件，通用刀具和万能量具，标准附件，通用刀具和万能量具，靠划线和试切法达到精度要求。
4）对工人的技术要求：
需技术水平较高的工人。
5）工艺文件：
有工艺路线卡和关链工序工序卡。
6）成本：
较高。
结合上述分析对现有条件作出合理的调整使得该零件的加工更能体现“质优价廉”。
4、凸凹模零件的结构工艺性分析
（1）熟悉凸凹模零件图，了解零件的性能，用途，工作条件及其所在模具中的作用。
1）零件的性能：
具有较高的强度，硬度和韧性，适用于复杂的冲压模具。
2）零件的用途：
成形模具零件。
3）零件的作条件：
安装在凸凹模固定板上，与其它零部件结合使用，适合冲孔、落料、翻边模的工作条件。
4）零件在模具中的作用：
该零件在模具中与凹模、凸凹模等配合成成型机构，起成形作用。
（2）零件的结构分析
凸凹模是本模具的成型零部件，由凸凹模固定板固定，对制品进行冲孔和落料，是模具的主要零部件。
（3）零件的技术要求
零件毛坯由棒料锻造而成，需进行退火热处理，该零件结构比较简单，精度要求也不时很高。
热处理58～65HRC
未注圆角R2
外形尺寸与凹模相配，保证间隙0.246～0.360㎜
未注公差IT9级
5、了解凸凹模零件的材料及力学性能
凸凹模材料：
该零件材料为T12A，属于碳素结构钢，含碳量高，淬火后有较多的过剩碳化物，因而硬度和耐磨性都高，但韧性低。
材料的力学性能：
查《冷冲压模具设计指导》表8-1黑色金属材料的力学性能，可知T12A的力学性能为：
材料状态：
已退火的
抗剪强度：
588MPa
抗拉强度：
736
6分析该零件的热处理为退火。
该零件为带凸肩的圆柱体，结构形状较为简单，属于加工成形。
故其结构形状工艺性合理。
该零件的外形尺寸为Φ82㎜×63㎜，且一部分加工尺寸可在与其配合的零件加工时保证，因而该零件的加工尺寸较小，减化了加工工序，降低了加工难度，可保证加工质量。
故其尺寸工艺性较为合理。
为了满足塑件尺寸精度和表面粗造度的要求，根据冲压件精度等级，确定模具制造精度为IT9级。
为了消除毛坯在加工后的缺陷，改善其工艺性能，且为后续工序作出组织准备和提高工件的使用性能及使用寿命采用
调质方式进行热处理。
综合上述分析可知该零件的加工较容易，可采用先进的，高效率的工艺方法进行加工制造，但使其加工成本较高，为了降低其加工
可适当调整加工设备采用一般工艺方法进行加工。
二、确定毛坯的类型及其制造加工方法
1、凸凹模毛坯的形状和特征
毛坯的形状和特征，在很大程度上决定着模具制造过程中工序的多少，机械加工的难易程度，材料的大小及模具的质量与寿命。
毛坯类型有铸，锻，压制，冲压，焊接，型材和板材等。
2、凸凹模毛坯的形状和特征分析
锻造后，工件的力学性能比铸件好，使零件材料内部组织细密，碳化物分布和流线分布合理，从而提高模具的质量和使用寿命，铸造能够生产形状复杂的毛坯，适应性广，能节省金属材料和机械加工的工作量且成本较低，但铸造生产存在着工序复杂，铸件的力学性能低于锻件，劳动条件较差；冲压的生产效率高，易于实现机械与自动化生产，制品的尺寸精确，互换性好，节约金属，操作方便，但是模具制造复杂成本较高，适用于大量生产，焊接可节省材料与工时，减轻结构的质量，焊接接头的致密性好，可以制造密封容器，以及双金属结构件，生产效率高，便于机械化，自动化生产，但由于焊接的过程是局部加热与冷却的过程，容易产生焊接应力，变形及焊接缺陷，有些金属的焊接要求比较复杂的工艺措施才能保证焊接质量。
经分析并结合该零件工艺分析可确定其毛坯为锻件（即锻坯）。
3、由于在锻造时要留有铣削时的余量，根据形状及尺寸，确定毛坯为Φ90㎜×70㎜。
三、拟定凸凹模工艺路线
1、制定工艺路线的依据
应使零件的各尺寸精度，位置精度，表面粗糙度和各向技术要求能得到保证，在一定生产条件下以最快的速度，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拟定工艺路线一般应遵循工艺过程划分加工阶段的原则。
当加工质量要求不高，工件的刚性足够，毛坯质量高，加工余量小时可以不划分加工阶段。
在数控机床上加工零件以及某些运输，装夹困难的重型零件，也不划分加工阶段，而在一次装夹下完成全部表面的粗，精加工，对重型零件可在粗加工之后将夹具松开以消除加紧变形，然后再用较小的夹紧力重新夹紧，进行精加工，以利于保证重型零件的加工质量，对于精度要求高的重型零件，仍需划分加工阶段，并适时进行时效处理消除内应力。
该零件的表面质量要求较高，且需多次装夹，所以其工艺路线需划分加工阶段完成。
2、制定型芯固定板工艺规程时应注意的问题
1）技术的先进性
2）经济上的合理性
3）使用上的安全性由于该零件生产纲领确定了成批生产，因此采用工序集中原则
3、凸凹模加工顺序由以下原则确定
机床配以专用夹具，可降低生产成本，以获得好的经济效益加工顺序由以下原则确定：
先粗加工，后精加工，先加工基准面，后加工其他面，先加工主要面，后加工次要面，后加工孔，并且应遵基准重合原则，基准统一原则，自为基准原则，互为基准原则。
1）拟定工艺路线一般应遵循工艺过程划分加工阶段的原则
当加工质量要求不高，工件的刚性足够，毛坯质量高，加工余量小时可以不划分加工阶段。
在数控机床上加工零件以及某些运输，装夹困难的重型零件，也不划分加工阶段，而在一次装夹下完成全部表面的粗，精加工，对重型零件可在粗加工之后将夹具松开以消除加紧变形，然后再用较小的夹紧力重新夹紧，进行精加工，以利于保证重型零件的加工质量，对于精度要求高的重型零件，仍需划分加工阶段，并适时进行时效处理消除内应力。
该零件的表面质量要求较高，且需多次装夹，所以其工艺路线需划分加工阶段完成。
2）凸凹模加工方法的选择
当模具零件的表面加工精度要求较高时，可根据不同工艺方法所能达到的加工经济精度和表面粗糙度等因素。
首先确定被加工表面的最终加工方法，然后再选定最终加工方法，然后再选定最终加工方法之前的一系列准备工序的加工方法和顺序，以便通过逐次加工达到设计要求。
4、零件的外轮廓表面
零件的外轮廓表面：
粗车——半精车——磨削。
1）凸凹模工艺阶段的划分
工艺路线按工序性质一般分为粗加工阶段，半精加工阶段和精加工阶段。
对于那些加工精度和表面质量要求特别高的表面在工艺过程中还应安排光整加工阶段。
具体的工艺阶段划分祥见该零件的工艺规程卡片中各工序的介绍。
2）凸凹模工序的划分
根据所选定的表面加工方法和各加工阶段中表面的加工要求，可以将同一阶段中各表面的加工组合成不同的工序，在划分工序时可以采用工序集中或分散的原则。
由于模具加工精度要求高，且多属于单件或小批量生产，为了简化生产组织工作，则多采用组织集中划分工序
3）加工顺序的安排
5、凸凹模加工工序的安排
1）凸凹模切削加工的安排
模具零件的被加工表面切削加工应遵循
1先粗后精；
2先基准后其他
3先主要后次要
4先平面后内孔
⑤内外交叉，具体祥见加工工艺规程路线表卡片。
2）凸凹模热处理工序的安排
热处理工序在工艺路线中的安排，主要取决于零件热处理的目的为了改善金属组织和便于加工则必须使该零件在粗加工前安排退火热处理。
为了提高零件硬度和耐磨性，则必须在该零件光整的工序前安排退火热处理。
3）凸凹模辅助工序的安排
为了保证该零件质量和及时去除废品，防止工时浪费，并使责任分明，则必须在该零件重要工序加工前后和零件加工结束安排检验工序。
综合上述分析：
该零件机械加工的顺序是：
加工精基准面——粗加工主要面——精加工主要面——光整加工主要面。
6、拟订工艺路线
1、综合上述分析最终拟订工艺路线如下：
工序号
工序名称
10
下料
20
锻造
30
热处理
40
车外圆端面
50
车内圆端面
60
热处理
70
磨
80
抛光
90
钳工
100
检验
110
入库
2、定位基准的选择
根据基准重合原则，选凸凹模凸肩上表面为粗基准和精基准。
四、设备与工艺装备的选择
1、设备确定
因为该零件采用组织集中工序，所以选择通用设备，即：
C41—250型空气锤，加热炉，铣床，平面磨床等。
2、工艺装备的选择
1）夹具的选择
单件小批量生产首先采用各种通用夹具，也可采用组合夹具，结合实际生产条件可知该零件选择三爪卡盘，虎钳，画线平台，平行夹头，火钳和组合夹具等。
2）刀具的选择
一般优先采用标准刀具根据该零件的工艺性及实际条件确定其刀具为：
外圆车刀，端面铣刀，划针，样冲，立铣刀，等。
3）量具的选择
依据量具的精度必须与加工精度相适应，则该零件应优先采用通用量具，即：
钢尺、游标卡尺、直角尺、内卡钳、百分表。
3、机床的选用
机床的选用，主要考虑零件加工的经济性，应该充分运用现有设备，不增加零件的成本。
在方案中，较多的使用了通用机床，另外在机床的选择上，也必须考虑以下因素：
机床的工作精度和工序的加工精度相适应
机床的工作尺寸应和工件的轮廓尺寸或夹具的尺寸相适应
机床的功率与刚度的性质相适应，另外，机床的加工用量范围应和工件要求的合理切削用量相适应
刀具的选择
刀具的耐用度问题也的批量生产中的重要问题，刀具耐用度的提高，不仅可以节约辅助工作时间，又可降低刀具的费用。
合理选择刀具的提高刀具耐用度的关键。
五、确定凸凹模工序的加工余量
1、常用加工余量的方法
确定加工余量的方法有三种：
查表法、分析计算法、经验估计法。
1）查表法是根据个工厂的生产实践和试验研究积累的数据，先制成各种表格，再汇集成手册确定加工余量是查阅这些手册，再结合工厂的实际情况进行适当修改后确定。
经验估计法是根据实际经验确定加工余量。
一般情况下，为防止因余量过小而产生废品，经验估计的数值总是偏大。
因此其法常用于单件小批量生产。
2）分析计算法是根据确定加工余量的相关公式和一定的试验资料，对影响加工余量的各项因素进行分析，并计算确定加工余量。
这种方法比较合理，但必须有比较全面和可靠的试验资料。
因此当前只在材料十分贵重以及军工生产或少数大量生产的工厂中采用。
3）模具加工中常用经验估计法确定加工余量。
则该零件的加工余量确定，由查表法和经验估计法结合确定。
其相关加工余量查文献［6］表8－27有平面第一次粗加工余量为：
1.5mm～2.5mm;表8－28有平面粗刨后精铣加工余量为：
0.7mm～0.9mm;表8－29有铣平面的加工余量为；1.2mm;表8－30有磨平面的加工余量为0.3mm;表8－31有铣及磨平面的厚度公差为：
粗铣（IT12～IT13），－0.21mm～0.33mm；半精铣－0.13mm（IT11），精磨（IT8～IT9），－0.033mm～－0.062mm；表8－33有凹模的加工余量及公差为：
宽度余量①粗铣后半精铣4.0mm；②半精铣后磨1.0mm；宽度公差①粗铣（IT12～IT13）+0.35mm～+0.54mm,②半精铣（IT11）+0.22mm；表8－34研磨平面的加工余量为：
0.024mm～0.030mm;表8－35磨孔和铰孔的加工余量为：
磨孔时，粗：
0.2mm,精0.1mm,热处理（粗）0.5mm,热处理（半精）0.4mm；铰孔时0.15mm.
2、确定型凸凹模加工余量
综上分析本模具采用经验估计法确定加工余量。
1）零件图中未注公差尺寸的极限偏差按GB／T1804－2000《公差与配合未注公差尺寸的极限偏差》。
2）零件图中未注形为公差按GB／T1184－1996《形状和位置公差未注公差的规定》，其中直线度、平面度、同轴度的公差等级均按C级。
3）板类零件的棱边均须倒钝。
4）零件图中螺纹的基本尺寸按GB196－1981《普通螺纹基本尺寸（直径1～600mm）》的规定，其偏差按GB197－1981《普通螺纹公差与配合》（直径1～355mm）的3级。
5）零件图中砂轮越程槽的尺寸按JB／T3－1959《砂轮越程槽》的规定。
6）零件材料允许代用，但代用材料的机械性能不得低于规定材料的要求。
7）零件表面经目测不允许有锈斑裂纹，夹杂物、凹坑氧化斑点和影响使用的划痕等缺陷。
8）零件的材料和热处理硬度按GB／T699－1999《模具设计指导模具成型零件材料及硬度》的规定选取。
9）模具零件的几何形状、尺寸精度、表面粗糙度等应符合图样要求。
10）如对零件有其他技术要求，可依据实际条件协调决定。
3、检验方法：
1）利用卡钳和钢尺配合使用测量零件孔的具体数据，保证零件表面质量。
2）利用游标卡尺直接测量工件的内表面、外表面和深度，确保其个表面精度。
3）利用分厘卡尺测量孔外径、内径、深度、螺纹孔的尺寸精度。
4）利用百分表检验工件的形状误差、位置误差和安装工件与刀具时的精密找正，其测量精度为0.01mm。
六、确定凸凹模工序的切削用量和时间定额
因为该零件为单件小批量生产，所以在工艺文件上一般不规定切削用量，而由工作者根据实际情况自行决定。
1、时间定额
时间定额是在一定的生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间合理的时间定额能调动生产者的积极性，促进生产者技术水平的提高。
制定时间定额应注意调查研究，有效利用生产设备和工具，以提高生产效率和产品质量。
2、时间定额计算
时间定额计算公式为：
Tc=Ta+Tb+Ts+Tr+Te／n在大量生产中，由于n的数值很大，
即Te／n=0,可忽略不计。
式中：
Tc：
该零件的时间定额。
Tb：
基本时间。
Ta:
辅助时间。
Ts:
布置工作地时间。
Tr：
休息与生理需要时间。
Te:
准备与终结时间。
N：
生产批量（个）。
具体数值可查阅相关资料代入上式计算即可确定出确切时间定额时间。
七、凸凹模加工的技术文件
进行技术经济分析，选择最佳方案。
10
下料
锯割Φ90㎜×110㎜
20
锻
锻毛坯
30
热处理
退火，消除内应力
40
车
1.车外圆端面
2.车外圆，去除表面锈迹
3.粗、精车通孔至
82.4至图纸要求
4.粗、精车外圆
76.4至图纸要求
5.粗、精车外圆
70.2至图纸要求
6，切断保证长度63mm
50
车
1.工件调头，百分表校正外径跳动以确保外圆
70.2同轴度
2.车端面至长度尺寸要求
3.车
55.4内孔至图纸要求
4.车
60.4内孔至图纸要求
5.车
68.4内孔至图纸要求
60
热处理
热处理至硬度要求
70
磨
磨外圆至尺寸及表面粗糙度要求
80
抛光
90
钳工
抛光
100
检验
对工件进行检查，做防锈处理，交检
110
入库
八、参考文献
1、郑修本主编，机械制造工艺学，北京.机械工业出版社.1999-5.
2、王孝达主编，金属工艺学.北京.高等教育出版社.1997.
3、张耀良主编，机械加工工艺设计手册.北京.航空工业出版社出版.1987—12第2版.
4、史铁梁主编，模具设计指导.北京.机械工业出版社.2003-8.
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