1．掌握模具制造工藝規(guī)程的制訂方法；知識目標任務一模具制造工藝規(guī)程的制訂能力目標

1．能夠獨立分析模具常用零件技術和結構；

2．能夠合理地選擇零件的毛坯及其加工工藝路線；3.能夠正確編制模具制造工藝規(guī)程；素質目標培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、良好的團隊合作、產品質量和安全生產意識。

任務描述任務一模具制造工藝規(guī)程的制訂

如下圖所示導柱零件，已知零件材料為20鋼，淬火58～62HRC，表面滲碳0.8～1.2mm，試編制其工藝過程卡。一、模具制造工藝規(guī)程概述1.模具加工工藝規(guī)程的基本概念

模具加工工藝規(guī)程是規(guī)定模具加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。模具生產工藝水平的高低及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過模具加工工藝規(guī)程來體現(xiàn)。

模具一般是單件、小批量生產，模具標準件則是成批生產。成型零件的加工精度要求較高，所采取的加工方法往往不同于一般機械加工方法。一、模具制造工藝規(guī)程概述（2）（1）（3）（4）1）工藝規(guī)程的作用工藝規(guī)程是指導生產的技術文件。工藝規(guī)程是生產組織和管理的依據。工藝規(guī)程是加工檢驗的依據。工藝規(guī)程是新建和擴建工廠（車間）的技術依據。一、模具制造工藝規(guī)程概述（1)技術上的先進性（3)良好的勞動條件及避免環(huán)境污染

（2)經濟上的合理性2）工藝規(guī)程制訂的原則一、模具制造工藝規(guī)程概述2.模具的生產過程與工藝過程1）模具的生產過程生產過程是指將原材料或半成品轉變?yōu)槌善返乃袆趧舆^程。這里所指的成品可以是一副模具、一個部件，也可以是某種零件。2）模具的工藝過程工藝過程是指改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使其成為半成品或成品的過程。它是生產過程的一部分。工藝過程可分為毛坯制造、零件加工、熱處理和裝配等工藝過程。機械加工工藝過程綜合卡一、模具制造工藝規(guī)程概述

工序是指一個或一組工人在同一個工作地點，對一個或同時幾個工件所完成的那一部分工藝過程。有肩導柱工序劃分：鋸、車、車、熱處理、車、磨一、模具制造工藝規(guī)程概述（1）安裝（4）走刀（2）工位（3）工步模具零件加工工藝規(guī)程編制步驟

模具零件工藝性分析；確定生產類型；確定毛坯形式；擬定加工工藝路線；確定加工余量與工序尺寸；選擇工藝裝備；確定切削用量及時間定額；填寫工藝文件。

零件的工藝分析：指對所設計的零件在滿足使用要求的前提下進行制造的可行性和經濟性分析。（當制訂機械加工工藝規(guī)程時，主要進行零件的切削加工工藝性能分析）1、模具零件的工藝分析1、模具零件的工藝分析1.模具零件的結構工藝性

（1）便于達到零件圖上要求的加工質量。模具零件的結構應能保證在加工時用比較容易、工作量較小的方法來達到規(guī)定的質量要求。

（2）便于采用高生產率的加工方法。如模具零件加工表面形狀的分布應合理，模具零件的結構應標準化、規(guī)格化，模具零件應具有足夠的剛度等。

（3）有利于減少模具零件的加工工作量。模具零件設計時應盡量減少加工表面，減少工作量以及減少刀具、電極、材料的消耗。

（4）有利于縮短輔助時間。如模具零件加工時便于定位和裝夾，既可簡化夾具結構，又可縮短輔助時間。對模具零件結構工藝性的要求1、模具零件的工藝分析幾種模具零件結構的工藝性對比1、模具零件的工藝分析1、模具零件的工藝分析錯誤正確

支座地面設計為中凹可減少加工量，以減少刀具及材料的消耗量，還可以保證裝配時零件間的很好配合。1、模具零件的工藝分析錯誤正確

孔的軸線不垂直于孔的進口或出口的端面，鉆頭容易產生偏斜或彎曲，甚至折斷。應盡量避免在曲面或斜壁上鉆孔，提高生產率，保證精度。1、模具零件的工藝分析錯誤正確

軸上的過度圓角盡量一致，便于加工。

1、模具零件的工藝分析錯誤正確

加工內螺紋或外螺紋時，螺紋根部應有退刀槽，這樣才可以車出完整的螺紋，避免刀具、機床的損傷，使加工安全。1、模具零件的工藝分析錯誤正確

磨削時，各表面間的過渡部分應設計出越程槽。

1、模具零件的工藝分析2.模具零件的技術要求分析技術要求（2）主要加工表面的形狀精度。（1）加工表面的尺寸精度。（3）主要加工表面間的相互位置精度。（5）熱處理要求及其他要求。（4）各加工表面的粗糙度，以及表面質量方面的其他要求。

分析圖所示零件圖及其技術要求。零件圖引例解析分析：如上圖所示零件需加工的表面為：φ25mm外圓柱面，尺寸精度達到IT6級，表面粗糙度

Ra為0.8μm；φ8mm內孔，表面粗糙度Ra為3.2μm；兩端面，表面粗糙度Ra為1.6μm。

通過對該零件技術要求的分析，可以確定該零件的外圓需要磨削才能達到其尺寸精度和表面粗糙度要求，加工時需要劃分粗加工、半精加工和精加工階段。錐孔的表面粗糙度要求需經研磨才能達到。在研究零件圖時，如發(fā)現(xiàn)圖樣上的視圖、尺寸標注、技術要求有錯誤或遺漏，或結構工藝性不好時，應提出修改意見。但修改時必須征得設計人員的同意，并經過一定的批準手續(xù)。解：零件圖生產綱領：企業(yè)在計劃期內應生產的產品產量(年產量)和進度計劃。某種零件的年產量可以下公式計算：

N=Qn(1+α)(1+β)

生產類型：企業(yè)生產專業(yè)化程度的分類。2、確定生產綱領和生產類型2、確定生產綱領和生產類型單件生產:產品品種多，每一品種的產品數(shù)量很少，大多數(shù)工作地點的加工對象經常改變,如模具的生產。

成批生產:工作地點的加工對象周期性地進行輪換,如普通機床的生產。

大量生產:產品品種固定，每種產品數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點長期進行某一零件的某一道工序的加工,如自行車的生產。

注意：模具生產批量的大小對于工廠的生產過程和生產組織起決定性作用。不同生產綱領對于其專業(yè)化程度、工藝方法、工裝設備也不相同。各種生產類型的工藝特點三、毛坯的確定

毛坯是根據模具零件所要求的形狀、工藝尺寸等加工因素所提供的加工用生產對象。它不僅影響毛坯制造工藝、設備及費用，而且對模具零件材料的利用率、勞動量消耗、加工成本等都有重大影響。三、毛坯的確定1.毛坯的種類及特點模具零件常用毛坯的種類及其特點三、毛坯的確定2.毛坯的確定原則1）模具零件的材料及其力學性能2）模具零件的結構形狀及外形尺寸3）模具零件的生產類型4）現(xiàn)有生產條件5）充分考慮新工藝、新技術和新材料三、毛坯的確定3.毛坯形狀與尺寸的確定1)2)3)工藝搭子的設計整體毛坯的采用合件毛坯的采用四、擬定加工工藝路線

擬訂模具零件加工工藝路線時，應在充分調查的基礎上提出多種方案進行對比（因為加工路線不同，對加工質量、生產效率、勞動強度、設備投資、車間布置和生產成本均有影響）

在擬訂模具零件加工工藝路線過程中，首先要合理選取定位基準，還要考慮表面加工方法選取，加工階段劃分、工序安排（集中還是分散）、加工順序安排。

擬訂模具零件加工工藝路線主要任務：選擇各個表面的加工方法和加工方案，確定各個表面的加工順序以及整個模具加工工藝過程中的工序數(shù)目。

擬訂模具零件加工工藝路線就是制訂模具加工工藝過程的總體布局。四、擬定加工工藝路線1.基準的概念

研究零件加工表面間的相對位置關系離不開基準，不明確基準就無法確定零件加工表面的位置?；鶞适怯脕泶_定生產對象上幾何要素間的幾何關系所依據的那些點、線、面。如果要計算和測量某些點、線、面的位置和尺寸，基準就是計算和測量的起點依據。按作用不同分為設計基準和工藝基準設計基準設計圖樣上所采用的基準工藝基準

在工藝中采用的基準。工藝基準按用途不同，又分為工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準設計基準工序基準2.工件的安裝方式1）直接找正法

利用百分表、劃針等工具，在機床上找正工件的有關基準，使工件處于正確的位置。

工件安裝的好壞直接影響加工精度，安裝的快慢影響生產效率。四、擬定加工工藝路線2）劃線找正法3)采用夾具安裝法用專用夾具安裝工件1、5—支承板；2、3、4—支承釘；6—鉆套

利用夾具上的定位元件使工件獲得正確的位置。3.定位基準的選擇定位：工件加工前，使其在機床或夾具中相對刀具占據正確位置。

工件的六點定位原理：在機械加工中，要完全確定工件的正確位置，必須有合理分布的六個支承點來限制工件的六個自由度，稱為“六點定位原理”工件定位分四種情況：完全定位、不完全定位、重復定位、欠定位。四、擬定加工工藝路線3.定位基準的選擇

工件定位時，按照六點定位原理，要根據加工時對工件應限制的自由度個數(shù)來確定選用幾個表面作為定位基準。Y方向Y，選擇G面定位即可。

尺寸h1，需限制Z方向的Z，X方向的X，

加工表面B,C

時，為了保證尺寸t或h2,需限制5個自由度，應選取A、G面定位。

加工孔時，為了保證尺寸S1、S2、20mm及孔與G面的垂直度,需限制6個自由度，應選取A、G和D面定位。3.定位基準的選擇

定位基準選取十分重要，不僅影響工件的加工精度，而且同一個加工表面選用的定位基準不同，其工藝路線也可能不同。定位基準分為精基準和粗基準。

以已經加工過的表面作為定位基準時，該定位基準稱為精基準；

以工件的毛坯上未加工的表面作為定位基準時，該定位基準稱為粗基準。

注意：在制訂模具零件加工工藝規(guī)程時，總是先考慮選擇怎樣的精基準來定位把工件加工出來，再考慮選擇怎樣的粗基準定位把用作精基準的表面加工出來。3.定位基準的選擇1）粗基準的選擇

（2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作為粗基準。

保證各加工表面有足夠的加工余量；保證非加工表面有尺寸和位置符合圖樣的要求。

（1）具有非加工表面的工件，為保證加工表面與非加工表面間的相對位置，一般應選擇非加工表面為粗基準。非加工表面原則重要表面原則

（4）粗基準的表面應盡量平整，沒有澆口、冒口或飛邊及其他表面缺陷，以使工件定位可靠、夾緊方便。

（5）由于粗基準是毛坯表面比較粗糙，不能保證重復安裝的位置精度，定位誤差很大。因而，粗基準一般只使用一次。

（3）具有較多加工表面的工件在選擇粗基準時，應按下述原則合理分配各加工表面的加工余量。①為保證各加工表面都有足夠的加工余量，選擇毛坯上加工余量最小的表面作為粗基準。②若零件必須首先保證其重要表面加工余量均勻，則應選擇該表面為粗基準。③若有幾個不加工表面，則粗基準應選擇位置精度要求較高者。加工余量最小原則不重復使用、便于裝夾原則3.定位基準的選擇2）精基準的選擇基準重合原則基準統(tǒng)一原則互為精基準原則自為精基準原則（1）（2）（4）（3）

主要考慮減少定位誤差和安裝方便、準確。3.定位基準的選擇3）輔助基準的應用

工件定位時，為了保證其加工表面的位置精度，多優(yōu)先選擇設計基準或裝配基準作為定位基準，這些基準一般都是零件上的重要工作表面。但有些零件的加工，為了安裝方便或易于實現(xiàn)基準統(tǒng)一，人為地制造一種定位基準。輔助基準在零件工作中并無用途，完全是為了工藝上的需要，加工完畢后如有必要可以去掉輔助基準。3.定位基準的選擇四、擬訂加工工藝路線

擬訂模具零件加工工藝路線時，應在充分調查的基礎上提出多種方案進行對比（因為加工路線不同，對加工質量、生產效率、勞動強度、設備投資、車間布置和生產成本均有影響）

在擬訂模具零件加工工藝路線過程中，除合理選取定位基準外，還要考慮表面加工方法選取，加工階段劃分、工序安排（集中還是分散）、加工順序安排。

擬訂模具零件加工工藝路線主要任務：選擇各個表面的加工方法和加工方案，確定各個表面的加工順序以及整個模具加工工藝過程中的工序數(shù)目。

擬訂模具零件加工工藝路線就是制訂模具加工工藝過程的總體布局。四、擬訂加工工藝路線1.表面加工方法的選擇12345首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。工件材料的性質對加工方法的選擇也有影響。工件的結構形狀和尺寸大小的影響。

為了能夠正確的選擇加工方法，還要考慮本廠、本車間現(xiàn)有設備情況及技術條件。表面加工方法的選擇，還應考慮生產效率和經濟性的要求。四、擬訂加工工藝路線1.表面加工方法的選擇

平面加工平面的加工方法常用有：刨、銑、磨和拉削。有些工件的端面也用車的方法。刨削、銑削和車削常用作平面的粗加工和半精加工，而磨削和拉削則用作平面的精加工。

外圓面加工外圓面的加工方法常用的有車削和磨削。對于精度要求高的如精密的主要外圓面還需要光整加工。

內孔加工內孔的加工：D＜20mm的孔一般采用鉆、擴、鉸，D＞20mm的孔采用鏜削加工，有些盤類的孔采用拉削加工。精度要求高的孔有時采用磨削加工。

外圓柱面的加工方法平面的加工方法孔的加工方法四、擬訂加工工藝路線2.加工階段的劃分粗加工階段半精加工階段精加工階段光整加工階段1234四、擬訂加工工藝路線加工工藝過程分階段的原因保證加工質量合理使用設備便于安排熱處理工序(1)(2)(3)四、擬訂加工工藝路線2)熱處理工序的安排（1)預備熱處理（2)最終熱處理方式：退火、正火、調質、時效處理）工預備熱處理目的是改善工件的加工性能，消除內應力，改善金相組織，為最終熱處理做好準備。

退火和正火一般安排在毛坯制造后、機械加工前進行；調質處理一般安排在粗加工后、半精加工前進行；時效處理用于消除毛坯制造和機械加工中產生的內應力。方式：淬火、滲碳淬火、滲氮處理、硬質化合物涂覆）

最終熱處理目的是提高零件的力學性能；通常安排在精加工階段前后進行。

對于中碳鋼零件，一般通過淬火提高其硬度；對于低碳鋼零件，可通過滲碳淬火來提高其表面硬度和耐磨性，并使其芯部仍保持較高的強度、韌性和塑性；硬質化合物涂覆技術應用到模具制造中，成為提高模具壽命的有效方法之一。四、擬訂加工工藝路線3.工序集中與工序分散1）工序集中的特點IT?????TryAgain!???????31542

專用設備和工藝裝備較復雜，生產準備工作和投資比較大，轉換新產品比較困難。

減少了工件安裝次數(shù)，保證了零件精度。

減少了工序數(shù)目、縮短工藝路線。減少了設備數(shù)量，減少了操作工人和生產面積。

有利于采用高生產率的專用設備和工藝裝備，可大大提高勞動生產率。四、擬訂加工工藝路線2）工序分散的特點

（2）

可以采用最合理的切削用量，減少機動時間。（1）設備與工藝裝備比較簡單，調整方便，生產工人便于掌握，容易適應產品的變換。

（3）設備數(shù)目較多，操作工人多，生產面積大。四、擬訂加工工藝路線4.加工順序的安排1)機械加工順序的安排（1）先粗后精（4）先面后孔（2)先主后次（3）基準面先加工四、擬訂加工工藝路線3)輔助工序的安排（1）粗加工全部結束后，精加工開始之前。（2）（3）（4）（5）零件從一個車間轉向另一個車間前后。重要工序加工前后。零件加工完畢，進入裝配和成品庫時。特種性能檢驗(磁力探傷、密封性檢驗等)前。檢驗、去毛刺、清洗和涂防銹油等。五、確定加工余量與工序尺寸

零件在機械加工工藝過程中，各個加工表面本身的尺寸及各個加工表面相互之間的距離尺寸和位置關系，在每一道工序中是不相同的，它們隨著工藝過程的進行而不斷改變，一直到工藝過程結束，以達到圖樣上所規(guī)定的要求。在工藝過程中，某工序加工應達到的尺寸稱為工序尺寸。工藝路線擬訂之后，在進一步安排各個工序的具體內容時，應正確地確定工序尺寸。工序尺寸的確定與工序加工余量有著密切的關系。加工余量是指加工過程中從加工表面切去的金屬層厚度。加工余量可分為工序加工余量和總加工余量。1.加工余量與工序尺寸的基本概念總余量與工序余量的關系為:加工余量有雙邊余量和單邊余量之分1.加工余量

加工余量是指加工過程中所切去的金屬層厚度。加工余量有工序余量和加工總余量（毛坯余量）之分。工序余量是相鄰兩工序的工序尺寸之差；加工總余量（毛坯余量）是毛坯尺寸與零件圖樣的設計尺寸之差。五、確定加工余量與工序尺寸2.

工序尺寸

每道工序完成后應保證的尺寸稱為該工序的工序尺寸。

由于加工中不可避免地存在誤差，所以工序尺寸也有公差，這種公差稱為工序公差。工序尺寸、工序公差、加工余量三者關系見下圖軸的加工余量孔的加工余量

（工序尺寸的公差通常規(guī)定在零件的入體方向，對于軸：對于孔：而毛坯尺寸的公差一般采用雙向標注。）工件的加工余量：

Zi=Ai-1－Ai最大工序余量：Zimax=A(i-1)max－Aimin

=Zi+Ti

最小工序余量：Zimin=A(i-1)min－Aimax=Zi－Ti-1工序余量公差：Tzi=Zimax－Zimin=Ti+Ti-12.影響加工余量的因素

１）上工序的各種表面缺陷及誤差的影響

表面粗糙度Ra和缺陷層深度Ha、工序的尺寸誤差Ta、工序的位置誤差ρa

2）本工序的裝夾誤差ε2

3）熱處理變形（變形過大而余量不足會引起報廢）五、確定加工余量與工序尺寸3.確定加工余量

1）分析計算法2）經驗估計法3）查表修正法

查閱這些手冊，再結合工廠的實際情況進行適當修改后確定,生產上廣泛應用。

由根據經驗確定。所估加工余量一般都偏大，此法只用于單件小批生產。批生產。

用計算法確定加工余量，目前所積累的統(tǒng)計資料尚不多，計算有困難，此法目前應用較少。五、確定加工余量與工序尺寸4.確定工序尺寸與工序尺寸公差（1）確定各加工工序余量。

（2）從終加工工序開始（即從設計尺寸開始）到第二道加工工序，依次加上每道加工工序余量，可分別得到各工序的基本尺寸（包括毛坯尺寸）。

（3）除終加工工序外，其他各加工工序按各自所采用加工方法的經濟加工精度確定工序尺寸公差（終加工工序的公差按設計要求確定）。（4）填寫工序尺寸，并按“入體原則”標注工序尺寸公差。例題

如圖所示圓凹模上mm孔，經擴孔一半精車一精車一熱處理—磨孔達到設計要求，淬火硬度為58～62HRC，Ra為0.8μm。試確定各工序尺寸及偏差。解：根據計算步驟，計算工序尺寸及偏差六、設備與工藝裝備的選擇1.機床的選擇2.夾具的選擇

3.刀具的選擇

4.量具的選擇七、確定切削用量與時間定額1.確定切削用量

正確選擇切削用量對保證加工質量、提高生產率等方面有重要意義。如在大批量生產中，特別是在流水線或自動線上必須合理地確定每一工序的切削用量。但在單件小批量生產的情況下，由于工件、毛坯狀況、刀具、機床等因素變化較大，在工藝文件上一般不規(guī)定切削用量，而由操作者根據實際情況自行決定。七、確定切削用量與時間定額2.確定時間定額

時間定額是指在一定的生產條件下，規(guī)定生產一件產品或完成一道工序所需消耗的時間，用符號tt

表示，單位為h。時間定額是安排生產計劃、核算生產成本的重要依據，也是設計、擴建工廠或車間時計算設備和工人數(shù)量的依據。完成零件一道工序的時間定額稱為單件時間。七、確定切削用量與時間定額1）時間定額的組成

（1）基本時間tm。（2）輔助時間ta。（3）布置工地時間ts。（4）休息與生理需要時間tr。（5）準備與終結時間te。七、確定切削用量與時間定額2）確定時間定額的方法(1)(2)(3)

由工時定額員、工藝人員和工人相結合，在總結過去經驗的基礎上，參考有關的資料估算確定。

以同類產品的時間定額為依據，進行對比分析后推算確定。

通過對實際操作時間的測定和分析確定。

任務實施

左端外圓尺寸mm，該尺寸與安裝導柱的模板采用過盈配合，表面粗糙度為Ra0.8um；右端外圓尺寸mm，該尺寸與導套內孔采用間隙配合，表面粗糙度為Ra0.2um；以左端外圓面基準A，右端外圓尺寸需要與基準A保證同軸度誤差為0.005mm。導柱零件采用車削、外圓磨削、研磨等工藝。導柱零件加工工藝過程卡

任務實施

1．掌握獲得加工精度的方法；

2．了解影響加工精度的主要因素。知識目標任務二模具零件的機械加工精度檢測與分析能力目標

1.能夠對模具零件的精度和表面質量進行檢測與分析。素質目標培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、良好的團隊合作、產品質量和安全生產意識。任務二模具零件的機械加工精度檢測與分析

任務描述

車細長軸時，工件按如圖a所示的方法裝夾。車細長軸時出現(xiàn)圖b所示的鼓形誤差，或者車大尺寸長軸時出現(xiàn)圖c所示錐形誤差的原因是什么？應該如何分析、處理。模具零件圖a）裝夾方式b）鼓形誤差c）錐形誤差一、模具機械加工精度概述

模具的制造精度主要體現(xiàn)在模具零件的精度和相關部位的配合精度。模具零件的加工質量是保證模具所加工產品質量的基礎。模具零件機械加工質量機械加工精度加工表面質量

指零件加工后的實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的符合程度。包含尺寸精度、形狀精度和位置精度，這三者的形成取決于工件和刀具在切削過程中的相互位置的關系。

是指加工表面完整性，主要包括表面的幾何特征和表面層金屬的物理學性能。二、影響模具機械加工精度的因素1.工藝系統(tǒng)的幾何誤差對加工精度的影響加工原理誤差1）調整誤差2）機床誤差3）夾具的制造誤差與磨損4）刀具的制造誤差與磨損5）

由于在機械加工時，機床一夾具一工件一刀具構成了一個工藝系統(tǒng)，該工藝系統(tǒng)在加工前和加工中存在很多誤差因素，主要包括機床、夾具、刀具的制造及安裝誤差；工件的誤差；工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形等。加工誤差的大小是上述誤差因素綜合作用的結果。二、影響模具機械加工精度的因素2.工藝系統(tǒng)受力變形引起的加工誤差1）工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響

（1）切削力作用點的位置變化引起的形狀誤差。

（2）切削力大小的變化引起的加工誤差。

（3）夾緊力引起的加工誤差。

（4）機床傳動力和慣性力引起的加工誤差。二、影響模具機械加工精度的因素2）工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響（1）