模具加工工藝規(guī)程是規(guī)定模具零部件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。也就是說(shuō),一個(gè)模具零件可以用幾種不同的加工工藝方法來(lái)制造。在具體的生產(chǎn)條件下,確定一種較合理的加工工藝和操作方法,并按規(guī)定的形式書寫成工藝技術(shù)文件,經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn),這類文件就是模具加工的工藝規(guī)程。這里面包括各個(gè)工序的排列順序、加工尺寸、公差及技術(shù)要求、工藝設(shè)備及工藝措施、切削用量及工時(shí)定額等內(nèi)容。
模具生產(chǎn)工藝水平的高低、解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段都要通過(guò)模具加工工藝規(guī)程來(lái)體現(xiàn),在很大程度上決定了能否高效、低成本地加工出合格產(chǎn)品。因此,模具加工工藝規(guī)程編制是一項(xiàng)十分重要的工作。
1.生產(chǎn)過(guò)程
生產(chǎn)過(guò)程是將原材料或半成品轉(zhuǎn)變成為成品的各有關(guān)勞動(dòng)過(guò)程的總和。一般模具產(chǎn)品,其生產(chǎn)過(guò)程主要包括以下幾步。
1)生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過(guò)程。主要是完成模具產(chǎn)品投入生產(chǎn)前的各項(xiàng)生產(chǎn)和技術(shù)準(zhǔn)備工作。如模具方案策劃、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)件配購(gòu)、普通或成形零件的工藝規(guī)程編制;刀具、工裝等各種生產(chǎn)資料的準(zhǔn)備,以及生產(chǎn)組織等方面的準(zhǔn)備工作。
2)毛坯的制造過(guò)程,如鑄造、鍛造等。
3)零件的各種加工過(guò)程,如機(jī)械加工、熱處理和其他表面處理等。
4)模具的裝配過(guò)程,包括部裝、總裝、檢驗(yàn)、試模和油封等。驗(yàn)收與試用根據(jù)模具的驗(yàn)收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與合同規(guī)定進(jìn)行。
5)各種生產(chǎn)服務(wù)活動(dòng),如生產(chǎn)中原材料、半成品、標(biāo)準(zhǔn)件、外構(gòu)件和工具的準(zhǔn)備、供應(yīng)、運(yùn)輸、保管,以及產(chǎn)品的包裝和發(fā)運(yùn)等。模具的生產(chǎn)過(guò)程還是相當(dāng)復(fù)雜的,從生產(chǎn)組織、降低成本、提高生產(chǎn)效率來(lái)看,現(xiàn)代模具工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是專業(yè)化生產(chǎn),使其變得比較簡(jiǎn)單。如模具零件毛坯的生產(chǎn),由專業(yè)化的毛坯生產(chǎn)工廠來(lái)承擔(dān);模具上的導(dǎo)柱、導(dǎo)套、頂桿等零件和模架,由專業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)件廠來(lái)完成。這既有利于模具上各種零件質(zhì)量的保證,也利于降低成本,提高生產(chǎn)效率。對(duì)于專業(yè)化零部件制造廠和模具制造廠都是有利的。
2.工藝過(guò)程
工藝過(guò)程是指在模具產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中,那些與使原材料成為成品直接有關(guān)的過(guò)程,如毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理和裝配等。
3.模具機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成
用機(jī)械加工的方法,直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量,使之成為產(chǎn)品零
件的那部分工藝過(guò)程,稱為模具機(jī)械加工工藝過(guò)程。將合理的機(jī)械加工工藝過(guò)程確定后,以文字和圖表形式作為加工的技術(shù)文件,即為模具機(jī)械加工工藝規(guī)程。
模具機(jī)械加工工藝過(guò)程由若干個(gè)按順序排列的工序組成,而每一個(gè)工序又可依次細(xì)分為安裝與工位、工步與走刀。 ‘
工序。工序是工藝過(guò)程的基本單元,是指一個(gè)(或一組)工人,在一個(gè)固定的工作地點(diǎn)(如機(jī)床或鉗工臺(tái)等),對(duì)一個(gè)(或同時(shí)幾個(gè))工件所連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程。劃分工序的主要依據(jù)是零件在加工過(guò)程中工作地點(diǎn)、加工對(duì)象是否改變,以及加工是否連續(xù)完成。如果不能滿足其中一個(gè)條件,即構(gòu)成另一個(gè)工序。
I)工步與走刀。在一個(gè)工序內(nèi),往往需要采用不同的刀具和切削用量,對(duì)不同的表面進(jìn)行加工。為了便于分析和描述工序的內(nèi)容,工序還可進(jìn)一步劃分為工步。當(dāng)加工表面、切削工具和切削用量中的轉(zhuǎn)速與進(jìn)給量均不變時(shí),所完成的那部分工序稱為工步。
在一個(gè)工步內(nèi)由于被加工表面需切除的金屬層較厚,需要分幾次切削,則每進(jìn)行一次切削就是一次走刀。走刀是工步的一部分,一個(gè)工步可包括一次或幾次走刀。
2)安裝與工位。工件在加工之前,在機(jī)床或夾具上先占據(jù)一個(gè)正確的位置,這就是定位。工件定位后再予以?shī)A緊的過(guò)程稱為裝夾。1二件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序稱為安裝。在一個(gè)工序內(nèi),工件的加工可能只需一次裝夾,也可能需要幾次裝夾。工件在加工過(guò)程中應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù)。因?yàn)槎嘁淮窝b夾就多一次誤差,而且還增加了裝夾工件的輔助工作時(shí)間。
為了減少工件安裝的次數(shù),常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)夾具或移位夾具,使工件在一次安裝中先后處于幾個(gè)不同的位置進(jìn)行加工。此時(shí),工件在機(jī)床上占據(jù)的每一個(gè)加工位置稱為工位。
4.生產(chǎn)綱領(lǐng) ’
生產(chǎn)綱領(lǐng)是指包括廢品、備件在內(nèi)的該產(chǎn)品(或零件)的年產(chǎn)量。在制定工藝規(guī)程時(shí),一般按產(chǎn)品(或零件)的生產(chǎn)綱領(lǐng)來(lái)確定生產(chǎn)類型。零件的生產(chǎn)
5.生產(chǎn)類型
生產(chǎn)類型是指產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小和品種的多少。模具制造業(yè)的生產(chǎn)類型主要可分為單件生產(chǎn)和成批生產(chǎn)兩種類型。
1)單件生產(chǎn)。生產(chǎn)的產(chǎn)品品種較多,每種產(chǎn)品的產(chǎn)量很少,同一個(gè)工作地點(diǎn)的加工對(duì)象經(jīng)常改變,且很少重復(fù)生產(chǎn)。如新產(chǎn)品試制用的各種模具、大型模具等都屬于單件生產(chǎn)。
2)成批生產(chǎn)。產(chǎn)品的品種不是很多,但每種產(chǎn)品均有一定的數(shù)量。工作地點(diǎn)的加工對(duì)象周期性地更換,這種生產(chǎn)稱為成批生產(chǎn)。如模具中常用的標(biāo)準(zhǔn)模板、模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等零件及標(biāo)準(zhǔn)模架等多屬于成批生產(chǎn)。
不同的生產(chǎn)類型所考慮的工藝裝備、加工方法、對(duì)工人的技術(shù)要求、生產(chǎn)成本、零件的互換性等都不相同,在制定工藝路線時(shí)必須明確該產(chǎn)品的生產(chǎn)類型。
制定工藝規(guī)程的原則
制定工藝規(guī)程的原則是在一定的生產(chǎn)條件下,所編制的工藝規(guī)程能以最少的勞動(dòng)量和最低的費(fèi)用,可靠地加工出符合圖樣及技術(shù)要求的零件。也就是在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性。在制定工藝規(guī)程時(shí),工藝人員必須認(rèn)真研究原始資料,如產(chǎn)品圖樣、生產(chǎn)綱領(lǐng)、毛坯資料及生產(chǎn)條件的狀況等。參照同行業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)展,綜合本部門的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)有條件,進(jìn)行工藝文件的編制。主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面的要求。
1)技術(shù)上的先進(jìn)l生。要了解國(guó)內(nèi)外本行業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)展。通過(guò)必要的工藝試驗(yàn),優(yōu)先采用先進(jìn)工藝技術(shù)和工藝裝備,同時(shí),還要充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件。
2)經(jīng)濟(jì)上的合理性。在一定的生產(chǎn)條件下,可能會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)工藝方案。此時(shí),應(yīng)全面考慮,并通過(guò)核算或評(píng)比來(lái)選擇經(jīng)濟(jì)上最合理的方案,使產(chǎn)品的成本達(dá)到最低。 ~
3)有良好的勞動(dòng)條件。要注意保證工人具有良好、安全的勞動(dòng)條件,通過(guò)機(jī)械化、自動(dòng)化等途徑,把工人從笨重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)。
制定工藝規(guī)程的步驟
制定工藝規(guī)程一般可按以下步驟進(jìn)行。
1)對(duì)產(chǎn)品裝配圖和零件圖的分析與工藝審查。
2)確定生產(chǎn)類型。
3)確定毛坯的種類和尺寸。
4)選擇定位基準(zhǔn)和主要表面的加工方法,擬訂零件加工工藝路線。
5)確定各工序余量,計(jì)算工序尺寸和公差,提出其技術(shù)要求。
6)確定機(jī)床、工藝裝備、切削用量及時(shí)間定額。
7)填寫工藝文件。
模具工藝規(guī)程的形式
為了適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需要,加強(qiáng)科學(xué)管理和便于交流,模具工藝規(guī)程的形式已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化(JB/T 9165.2—1998)。常見(jiàn)的模具工藝規(guī)程形式有模具機(jī)械加工工藝過(guò)程卡、模具機(jī)械加工工序卡、模具機(jī)械加工工序操作指導(dǎo)卡、檢驗(yàn)卡等。
其中最常用的是模具機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和模具機(jī)械加工工序卡。
工藝規(guī)程的應(yīng)用
(1)工藝過(guò)程綜合卡片
工藝過(guò)程綜合卡片主要列出了整個(gè)零件加工所經(jīng)過(guò)的工藝路線(包括毛坯、機(jī)械加工和熱處理等),它是制定其他工藝文件的基礎(chǔ),也是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、編制作業(yè)計(jì)劃和組織生產(chǎn)的依據(jù)。在單件小批生產(chǎn)中,一般簡(jiǎn)單零件只編制工藝過(guò)程綜合卡片,作為工藝指導(dǎo)文件。
(2)工藝卡片
工藝卡片是以工序?yàn)閱挝?,詳?xì)說(shuō)明整個(gè)工藝過(guò)程的工藝文件。它不僅標(biāo)出工序順序、工序內(nèi)容,同時(shí)對(duì)主要工序還表示出工步內(nèi)容、工位及必要的加工簡(jiǎn)圖或加工說(shuō)明。此外,還包括零件的工藝特性(材料、質(zhì)量、加工表面及其精度和表面粗糙度要求等)、毛坯性質(zhì)和生產(chǎn)綱領(lǐng)。在成批生產(chǎn)中廣泛采取這種卡片,對(duì)單件小批生產(chǎn)中的某些重要零件也要制定工藝卡片。
(3)工序卡片
工序卡片是在工藝卡片的基礎(chǔ)上分別為每一個(gè)工序制定的,是用來(lái)具體指導(dǎo)工人進(jìn)行操作的一種工藝文件。工序卡片中詳細(xì)記載了該工序加工所必需的工藝資料,如定位基準(zhǔn)、安裝方法、機(jī)床、工藝裝備、工序尺寸及公差、切削用量及工時(shí)定額等。在大批量生產(chǎn)中,廣泛采用這種卡片,在中、小批生產(chǎn)中,對(duì)個(gè)別重要工序有時(shí)也編制工序卡片。
模具零件圖、總裝圖、部件裝配圖及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)是制定工藝規(guī)程最主要的原始資料。在制定工藝時(shí),首先要認(rèn)真分析,了解零件的功用和相關(guān)零件間的配合,以及主要技術(shù)要求制定的依據(jù),深刻地理解零件結(jié)構(gòu)上的特征和主要技術(shù)要求,以便從加工制造的角度來(lái)分析零件的工藝性是否良好,為合理制定工藝規(guī)程作好必要的準(zhǔn)備??偟脑瓌t是在滿足使用要求的前提下,按現(xiàn)有的生產(chǎn)條件能用較經(jīng)濟(jì)的方法方便地加工出來(lái)。