模具制造過程就是模具制造工藝,是把模具設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為模具產(chǎn)品的過程,包括了設(shè)計(jì)、零件制造、標(biāo)準(zhǔn)件采購、模具裝配與試模驗(yàn)收等工作。
研究模具制造過程的主要任務(wù)就是探討模具制造的可能性,解決如何制造模具的問題,一個(gè)模具由若干個(gè)零件組成,尋求低成本、短周期、高質(zhì)量的模具零件加工是根本出路。成本、周期和質(zhì)量是模具制造的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。不能單一地考慮這三個(gè)指標(biāo),應(yīng)綜合加以考慮,要使設(shè)計(jì)、制造和使用三個(gè)環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)。設(shè)計(jì)中除考慮滿足使用功能外,還要充分考慮制造的可行性;制造中要滿足設(shè)計(jì)要求,并指導(dǎo)用戶使用。設(shè)計(jì)與制造也要了解使用,使得設(shè)計(jì)在滿足使用功能的前提下便于制造。
模具制造的特點(diǎn)
模具作為一種專用工藝裝備,其生產(chǎn)與一般機(jī)械制造相比既具有一定的共性,又具有其自身的特殊性。一般相對(duì)來說模具制造難度較大一些。模具生產(chǎn)和工藝主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)。
1)單件、多品種生產(chǎn)。每副模具只能生產(chǎn)某一特定形狀、尺寸和精度的制件。一般在加工制造中盡量采用通用機(jī)床、通用刀具、量具和儀器,最大限度地減少專用工具的數(shù)量。在制造工序安排上要求工序相對(duì)集中,以保證模具加工的質(zhì)量和進(jìn)度,簡(jiǎn)化管理和減少工序周轉(zhuǎn)時(shí)問。
2)制造質(zhì)量要求高。模具制造既要求加工精度高,又要求加工表面質(zhì)量好。一般來說,模具工作部分的制造公差都應(yīng)控制在±0.01mm以內(nèi),有的甚至要求在微米級(jí)范圍內(nèi),模具加工后的表面缺陷要求非常嚴(yán)格,而且工作部分的表面粗糙度要求R。<0.8¨m。加工制造精度主要取決于加工機(jī)床精度、加工工藝條件、測(cè)量手段和方法等。因此,在模具生產(chǎn)中精密數(shù)控設(shè)備的使用越來越普遍,如加工中心、電火花和線切割、連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等,使模具加工向高技術(shù)密集型發(fā)展。同時(shí),在生產(chǎn)中較多地采用“實(shí)配法”、“同鏜法”等,雖然降低了模具零件的互換性,但便于保證加工精度,減小加工難度。
3)形狀復(fù)雜。普通的機(jī)械加工只是加工簡(jiǎn)單幾何形面,但模具工作部分的加工,尤其型腔類模具工作部分的加工一般都是二維或三維的復(fù)雜曲面,這是產(chǎn)品所要求的。
4)材料硬度高。模具實(shí)質(zhì)上是一種生產(chǎn)制品的工具,其硬度要求較高,一般都是用淬火合金工具鋼或硬質(zhì)合金等材料制成,形狀因制件形狀而定,所以模具加工方法有別于一般機(jī)械加工。
影響模具制造的主要因素
從制造角度考慮,影響制造的主要因素有以下幾點(diǎn)。
1)表面。外表面加工較內(nèi)表面加工容易,規(guī)則表面較異形表面加工容易, 型孔較型腔加工容易。
2)精度。精度提高則制造難度可能成幾何級(jí)數(shù)增加。模具制造的尺寸精度 和成形部位的相對(duì)位置精度要靠設(shè)備、測(cè)量、修配保證。其他部位的位置精度 則可以通過同時(shí)加工等方法保證,并可降低成本。
3)表面粗糙度。表面粗糙度對(duì)模具來講十分重要,占用的制造時(shí)問較多。 增加表面裝飾必然增加制造工序,但有時(shí)可以降低對(duì)表面粗糙度的要求。
4)型孔和型腔的數(shù)量。型孔和型腔的數(shù)量增加,無疑要提高模具的制造尺 寸和位置要求(特別是相對(duì)位置的要求),增加模具的復(fù)雜性和制造難度。
5)熱加工和熱處理。熱加工和熱處理除了滿足用戶最終對(duì)模具壽命的要求外,還影響各道工序的制造效率。
模具制造的基本要求
1)模具壽命高。從使用角度來講,模具壽命越高越好。這對(duì)模具設(shè)計(jì)制造 者來說是一項(xiàng)綜合性指標(biāo),不僅促進(jìn)了模具新材料的應(yīng)用,也給模具生產(chǎn)帶來
了新的要求,加工精度要求高,表面粗糙度要求低。 ,
2)生產(chǎn)周期短。由于新產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,用戶 要求模具生產(chǎn)周期越來越短。模具的生產(chǎn)管理、設(shè)計(jì)和工藝工作都應(yīng)該適應(yīng)這 一要求。提高模具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)、制造和標(biāo)準(zhǔn)化水平,以縮短制造周期。
3)成本低。模具成本與模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、模具材料、制造精度等要求及加工方法有關(guān)。必須根據(jù)制品要求合理設(shè)計(jì)和制定其加工工藝,降低成本。留毒
4)成套性生產(chǎn)。當(dāng)某個(gè)制件需要多副模具加工時(shí),前一模具所制造的產(chǎn)品是后一模具的毛坯,模具之間相互牽連制約,只有最終制件合格,這一系列模具才算合格。因此,在模具的生產(chǎn)和計(jì)劃安排上必須充分考慮這一特點(diǎn)。
5)要求進(jìn)行試模和試修。模具的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)除了自身特點(diǎn)外還和經(jīng)驗(yàn)有關(guān),模具的有些部位需要通過試修才能最后確定,裝配后的模具必須通過試沖或試壓,最后才能確定模具是否合格。所以,在生產(chǎn)進(jìn)度安排上必須留有一定的試模周期。
從模具制造的特點(diǎn)和基本要求來看,各項(xiàng)指標(biāo)是相互關(guān)聯(lián)、相互影響的。片面追求模具精度和使用壽命必然會(huì)導(dǎo)致制造成本的增加。當(dāng)然,只顧降低成本和縮短制造周期而忽視模具精度和使用壽命的做法也是不可取的。應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況在設(shè)計(jì)與制造模具時(shí)作出全面考慮,總的原則是在保證制品質(zhì)量的前提下,選擇與制品生產(chǎn)量相適應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)和制造方法,使模具制造周期短、成本低。