模具设计与制造 第2版 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 李奇 朱江峰 11.5.pptVIP

11．5 模具制造的工艺路线 工艺路线是工艺设计的总体布局。其主要任务是选择零件表面的加工方法、确定加工顺序、划分工序。根据工艺路线，可以选择各工序的工艺基准，确定工序尺寸、设备、工装、切削用量和时间定额等。在拟定工艺路线时应从工厂的实际情况出发充分考虑应用各种新工艺、新技术的可行性和经济性。多提几个方案，进行分析比较，以便确定一个符合工厂实际情况的最佳工艺路线。 11.5.1 表面加工方法的选择 模具零件的表面通常是较为复杂的，一般不是用一种工艺方法一次加工就能达到设计要求，所以在选择加工方法时总是根据各种工艺方法所能达到的加工经济精度和表面粗糙度等因素来选定它的最后加工方法，然后再选定前面一系列准备工序的加工方法和顺序，经过逐次加工达到其设计要求。以上因素中的加工经济精度是指在正常的加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级工人、不延长加工时间）所能保证的加工精度。每一种加工方法，加工的精度越高其加工成本也越高。反之，加工精度越低其加工成本也越低。 但是，这种关系只在一定的范围内成立。一种加工方法的加工精度达到一定的程度后，即使再增加加工成本，加工精度也不易提高。反之，当加工精度降低到一定程度后，即使加工精度再低，加工成本也不随之下降。经济精度就是处在上述两种情况之间的加工精度。选择加工方法理所当然地应使其处于经济精度的加工范围内。常见的加工方法所能达到的经济精度及表面粗糙度可以查阅有关工艺手册。表11.4 ~ 表11.7分别列出了外圆、内孔、平面和成形表面的各种加工方法所能达到的经济精度和经济粗糙度，可供选择加工方法时参考。 选择零件表面加工方法应着重考虑以下问题： （1）被加工表面的精度和零件的结构形状 一般情况下所采用加工方法的经济精度，应能保证零件所要求的加工精度和表面质量。例如，材料为钢，尺寸精度为IT7，表面粗糙度Ra = 0.4 μ m的外圆柱面，用车削、外圆磨削都能加工。但因为上述加工精度是外圆磨削的加工经济精度，而不是车削加工的经济精度，所以应选用磨削加工方法作为达到工件加工精度的最终加工方法。 被加工表面的尺寸大小对选择加工方法也有一定影响。例如，孔径大时宜选用镗孔和磨孔，如果选用铰孔，将使铰刀直径过大，制造、使用都不方便。而加工直径小的孔，则采用铰孔较为适当，因为小孔进行镗削和磨削加工，将使刀杆直径过小，刚性差，不易保证孔的加工精度。 选择加工方法还取决于零件的结构形状。如多型孔（圆孔）冲孔凹模上的孔，不宜采用车削和内圆磨削加工。因为车削和内圆磨削工艺复杂，甚至无法实施，为保证孔的位置精度，宜采用坐标镗床或坐标磨床加工。又如箱体上的孔，不宜采用拉削加工，多采用镗削和铰削加工。 （2）零件材料的性质及热处理要求 对于加工质量要求高的有色金属零件，一般采用精细车、精细铣或金刚镗进行加工，应避免采用磨削加工，因磨削有色金属易堵塞砂轮。经淬火后的钢质零件宜采用磨削加工和特种加工。 （3）生产率和经济性要求 所选择的零件加工方法，除保证产品的质量和精度要求外，应有尽可能高的生产率。尤其在大批量生产时，应尽量采用高效率的先进加工方法和设备，以达到大幅度提高生产效率的目的。例如，采用拉削方法加工内孔和平面；采用组合铣削、磨削，同时加工几个表面。甚至可以改变毛坯形状，提高毛坯质量，实现少切屑、无切屑加工。但在单件小批生产的情况下，如果盲目采用高效率的先进加工方法和专用设备，会因投资增大、设备利用率不高，使产品成本增高。 （4）现有生产条件 选择加工方法应充分利用现有设备，合理安排设备负荷，同时还应重视新工艺、新技术的应用。 11.5.2 工艺阶段的划分 1．4个工艺阶段 从保证加工质量、合理使用设备及人力等因素考虑，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。 （1）粗加工阶段 其主要任务是切除加工表面上的大部分余量，使毛坯的形状和尺寸尽量接近成品。粗加工阶段，加工精度要求不高，切削用量、切削力都比较大，所以粗加工阶段主要考虑如何提高劳动生产率。 （2）半精加工阶段 为主要表面的精加工作好必要的精度和余量准备，并完成一些次要表面的加工（如钻孔、攻螺纹、切槽等）。对于加工精度要求不高的表面或零件，经半精加工后即可达到要求。 （3）精加工阶段 使精度要求高的表面达到规定的质量要求。要求的加工精度较高，各表面的加工余量和切削用量都比较小。 （4）光整加工阶段 其主要任务是提