目录 引言 1 第一章、零件的技术要求分析 2 1.1零件结构分析 2 1.2图纸技术要求分析 2 第二章、工艺规程的设计 3 2.1毛胚类型的确定 3 2.2毛胚结构尺寸及公差的确定 3 2.3定位基准的选择 4 2.4工艺方案的确定 4 第三章、加工余量及工序尺寸的确定 4 第四章、各工序切削用量的选择与计算5第五章、机械加工工艺过程卡片9总结10参考文献10
引言 本课程设计是在完成《模具制造工艺学》学习的基础上，为了达到理论和实践结合的目的而进行的，对本人而言，我相信通过本次课程设计对自己未来从事的工作有一定的作用，从中锻炼自己处理问题、分析问题的能力，为今后很快的适应工作打下基础。 本课程设计包括以下几个方面的内容： 零件的技术要求分析及结构分析 主要包括功能结构、尺寸精度、表面粗糙度、形位公差、表面质量、硬度等机械性能要求、结构分析等。 工艺规程设计 毛坯的选择，根据零件的要求，进行毛坯尺寸和公差等零件锻件图的确定。 毛胚制造工艺设计。 加工余量及切屑用量的设计 电火花线切割和机械加工工艺设计，零件的机械加工工艺过程（工艺路线）包括对零件的铣削和磨削，零件的孔隙加工及工序内容的确定。 工序卡 填写工艺过程综合卡片，根据前述各项内容以及加工简图，一并填入机械加工工艺过程卡片中。
第一章、零件的技术要求及分析 1.零件结构形状分析 该零件从形体上分析其总体结构为平行六面体，上表面有4个直径为8，2个直径为6的凹模通孔，中间为下凹的型腔，因此其结构形状较简单。 2.图纸技术要求分析 如图可知，该零件形状比较简单，外形尺寸也不大。要求的尺寸标注采用统一的基准即设计基准，零件内腔各表面的粗糙度要求较高，下凹部分的表面粗糙度达到Ra0.4。另外，该零件有一个固定孔，其精度要求Ra为0.4，平面部分位Ra0.8。
第一章模具制造工艺规程基础知识 习题 一、填空题 1、生产过程中为改变生产对象的、、位 置和等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。 2、注射模的结构零件按其外形分为、和。 3、生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类称为生 产类型，包括、、三种类型。 4、在工艺过程中采用的基准称为工艺基准。可分为、、和。 5、在加工时，为了保证工件相对于和之间的正确位置（即将工件定位）所使用的基准称为定位基准。 6、时间定额包括：、、、、。 二、判断题 1、确定加工余量时，采用类比法估计确定加工余量的大小的经验估计法。多用于单件 小批生产。（） 2、工步是在加工表面不变，加工工具可变的情况下，所完成的那一部分工序。 （） 3、零件结构的工艺性好是指零件的结构形状在满足使用要求的前提下，按现有的生产 条件能用较经济的方法方便地加工出来。（） 4、机械加工工艺过程卡片用于大批、大量生产中的加工零件，中批生产以及单件小批 生产中的某些复杂零件。（） 5、在加工过程中直接保证的尺寸等称为封闭环。（） 6、量具的选择主要是根据被检零件的形状和尺寸精度来决定。（） 7、模具生产属于单件小批生产，适合采用分散装配。（） 8、工位是组成工艺过程的基本单元。（） 9、机械加工工艺过程卡片用于大批、大量生产中的加工零件，中批生产以及单件小批 生产中的某些复杂零件。（） 10、机械加工的最初工序只能用工件毛坯上未经加工的表面做定位基准，这种定位基 准称为粗基准；粗基准一般只能使用一次。（） 11、确定加工余量时，以有关工艺手册和资料所推荐的加工余量为基础，结合实际加 工情况进行修正以确定加工余量的大小的查表修正法。应用较广。（） 12、机械加工中刀具的选择取决于所确定的加工方法、工件材料、与所要求的加工精 度、生产率和经济性、机床类型等无关。（） 13、确定加工余量时，以一定的经验资料和计算公式为依据，对影响加工余量的诸因 素进行逐项的分析计算以确定加工余量的大小的分析计算法。应用较广。（） 三、名词解释
常用模具材料牌号对照表 类别中国钢号通用钢号钢材特性塑胶模具钢3Cｒ2Mo P２0(美国）618（瑞典）预硬塑胶模具钢 ３Cr2NiMo718（瑞典）P20+Ｎi(美国) 超预硬塑胶模具钢 ４Ｃr13Ｓ136（瑞典)抗腐蚀塑胶模具钢 1CrNi3 ＮAK80（日本)镜面塑胶模具钢 3Cr１７Mo M30０（奥地利）耐腐蚀塑胶模具钢 五金模具钢ＣrWMn ＳＫS3（日本)不变形油钢 Cr１2 Cr12MoＶＳKD１1（日本) D３（美国) 耐磨韧性铬钢 Cr1２Ｍo1V1 Ｄ2(美国) 热作模具钢4Cr5MoSiV1SKD61（日本）通用热作模具钢 H13（美国) 840７(瑞典） 冷作模具钢?CrWMn/ＳKＳ31／1０5Ｗ／Cr6高硬度，中等淬透性，价格低廉。 20７—25５820-840 下料模、冲头、成型模、搓丝板顶出杆及小型塑料压模等。?9Ｍn２V/Ｏ2/DF—2 具有良好冲载能力,热处理变形小。≤229７80-８０0 厚度小于６mm以下得小型冲压模具及切纸机、刀具等。 9CrＷＭn／O１/SKS3／DF—3/100Mｎ/CrW4 淬火变形小，具有良好得刃口保持能力，热处理变形小。197－241 82０—84０薄片冲压模、手饰压花模等。 ９SiCr/X１00Cr／ＭoV51具有高硬度良好得韧性与较好得抗回火稳定性。１97—２４１８６0-88０下料模、冲头、搓丝板、压印模、顶出杆等?Cr5Mｏ１Ｖ/A２／SKＤ12/X Ｗ—１０/210／Cｒ１2空冷淬硬性铬钢，韧性极佳，高耐磨损性与抗腐蚀能力。≤２55９50-１000拉伸模、压花模、下料模、冲压模、及耐磨塑料模等. Cr12/Ｄ3/SKD1/X1６5Ｃr／ＭoV12高碳铬钢，具有高耐磨性与抗腐蚀能力。217—269 95０－9８0 应用于小动载条件下要求高耐磨形状简单得拉伸模及冲载模。?Ｃr12ＭoV/Ｘ1５5Cr/VMo121具有良好得淬透性，高耐磨性，韧性高。 207—255 1000—１02０下料模、冲头、滚丝轮、剪刀片、冷镦模、陶土模及热固塑料成型模等. Cr12Mo1Ｖ1/D2/ＳKD1１／W－42具有良好得淬透性，高韧性，高耐磨损性,强韧性极佳，并具有良好得抗回火稳定性,热处理变形小. ≤255 １0０0—10２0重型落料模、冷挤压模、深拉伸模、滚丝模、剪刀片、冷镦模、陶土模等。?７Cｒ７Mｏ２V2Si具有高韧性，高耐磨损性，热处理变形小。 2４１—269110０—1150
常用的模具材料的介绍: 铸件类: HT250 灰铁250 适用于模座压料芯等大型结构件本体不能热处理 (我们公司基本不用，因为它比HT300差,在小模具和低产量模具上使用较多) HT300 灰铁300 适用于模座压了芯等大型结构件本体据说火焰淬火能提高硬度到40但具体根据(但通常没人这样用) 我们公司最常用的材料之一 MoCr 钼铬铸铁使用于需要一定硬度的机构件,如拉延模面也可用于薄料翻边镶块经过淬火后硬度能达到HRC55-60,比较耐磨. GGG70 (GGG70L) 进口材料,目前国内可能天津有铸造厂能造了(如有人知道的请指正),与M oCr 类似, 硬度HRC60左右，耐磨性更高, GGG70L类似于GGG70升级版本. CH-1(7CrSiMnMoV) 空(风)冷钢用于薄料(通常是1.2以下,根据客户要求)的修边镶块,翻边整型镶块, 锻造类 T10(T10A) 修边刀块/翻边刀块等需要较高硬度的零件,硬度HRC58-62 ,但由于此种材料的耐磨性能很差,在零件超过3mm时不管是翻边还是修边,基本都不用它而选择Cr12MoV,我们公司基本不用这种材料,与之差不多的还有种叫T8A的材料曾经使用过，主要用于制作冲头的垫板. Cr12MoV 修边刀块/翻边刀块等需要较高硬度的零件,HRC58-62,耐磨,常用材料 SKD11 比Cr12MoV 优秀更耐磨,日标,通用的零件,中山伟福,APAC的模具,一般都有厂家直接指定了使用此种材料,(另在产量非常高的情况下，在其表面做TD处理,一种表面硬化涂层,可在MISUMI标准件书上的技术资料上查阅到相关信息. 锻造空冷钢与铸造空冷钢相比,差不多，但锻造的更好,由于一个是铸造出来，一个是锻造出来,用法是还是有很多不同的. 扎钢类/其他类: 20# 用于导柱导套(由于现在都是买标准件,一般都是铸铁的), 45# 最常用的了 Q235(A3) 用于铸入式起重棒等零件,这个比较重要了，很多人可能不是太了解的，由于起重棒这样的零件需要具有以下属性:不需要太高硬度,但需要一定韧性,因为当模具被吊起来以后,即使起重棒要出问题，宁可让它变弯也不能直接断掉,让人更容易观察到可能出的问题，增加安全性. Cr12MoV T10 等材料也有扎钢,由于扎钢和锻造的加工工艺性决定,扎钢必定不能和锻造钢比...
第四章拉深工艺及拉深模具设计复习题答案 一、填空题 1.拉深是是利用拉深模将平板毛坯压制成开口空心件或将开口空心件进一步变形的冲压工艺。 2.拉深凸模和凹模与冲裁模不同之处在于，拉深凸、凹模都有一定的圆角而不是锋利的刃口，其间隙 一般稍大于板料的厚度。 3.拉深系数m是拉深后的工件直径和拉深前的毛坯直径的比值，m越小，则变形程度越大。 4.拉深过程中，变形区是坯料的凸缘部分。坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切 向压缩和径向伸长的变形。 5.对于直壁类轴对称的拉深件，其主要变形特点有：（１）变形区为凸缘部分；（２）坯料变形区在切 向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向压缩与径向的伸长，即一向受压、一向收拉的变形；（３）极限变形程度主要受传力区承载能力的限制。 6.拉深时，凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂是拉深工艺能否顺利进行的主要障碍。 7.拉深中，产生起皱的现象是因为该区域内受较大的压应力的作用，导致材料失稳_而引起。 8.拉深件的毛坯尺寸确定依据是面积相等的原则。 9.拉深件的壁厚不均匀。下部壁厚略有减薄，上部却有所增厚。 10.在拉深过程中，坯料各区的应力与应变是不均匀的。即使在凸缘变形区也是这样，愈靠近外缘，变 形程度愈大，板料增厚也愈大。 11.板料的相对厚度t/D越小，则抵抗失稳能力越愈弱，越容易起皱。 12.因材料性能和模具几何形状等因素的影响，会造成拉深件口部不齐，尤其是经过多次拉深的拉深件， 起口部质量更差。因此在多数情况下采用加大加大工序件高度或凸缘直径的方法，拉深后再经过切边工序以保证零件质量。 13.拉深工艺顺利进行的必要条件是筒壁传力区最大拉应力小于危险断面的抗拉强度。 14.正方形盒形件的坯料形状是圆形；矩形盒形件的坯料形状为长圆形或椭圆形。 15.用理论计算方法确定坯料尺寸不是绝对准确，因此对于形状复杂的拉深件，通常是先做好拉深模， 以理论分析方法初步确定的坯料进行试模，经反复试模，直到得到符合要求的冲件时，在将符合要求的坯料形状和尺寸作为制造落料模的依据。 16.影响极限拉深系数的因素有：材料的力学性能、板料的相对厚度、拉深条件等。 17.一般地说，材料组织均匀、屈强比小、塑性好、板平面方向性小、板厚方向系数大、硬化指数大的 板料，极限拉深系数较小。 18.拉深凸模圆角半径太小，会增大拉应力，降低危险断面的抗拉强度，因而会引起拉深件拉裂，降低 极限变形。 19.拉深凹模圆角半径大，允许的极限拉深系数可减小，但过大的圆角半径会使板料悬空面积增大，容 易产生失稳起皱。
第四章弯曲工艺及弯曲模具设计 一、填空题(每空1分，共分) 1．将各种金属坯料沿直线弯成一定角度和曲率,从而得到一定形状和零件尺寸的冲压工序称为弯曲。（4-1） 2．窄板弯曲后其横截面呈扇形形状。（4-1） 3．在弯曲变形区内，内缘金属切向受压而缩短，外缘金属切向受拉而伸长，中性层则保持不变。（4-1） 4．弯曲时外侧材料受拉伸,当外侧的拉伸应力超过材料的抗拉强度以后,在板料的外侧将产生裂纹,此中现象称为弯裂。（4-2） 5．在外荷作用下,材料产生塑性变形的同时,伴随弹性变形,当外荷去掉以后,弹性变形恢复,使制件的形状和尺寸都发生了变化,这种现象称为回弹。（4-2） 6．在弯曲过程中，坯料沿凹模边缘滑动时受到摩擦阻力的作用，当坯料各边受到摩擦阻力不等时，坯料会沿其长度方向产生滑移，从而使弯曲后的零件两直边长度不符合图样要求，这种现象称之为偏移。（4-2） 7．最小弯曲半径的影响因素有材料力学性能、弯曲线的方向、材料热处理状况、弯曲中心角。（4-2） 8．轧制钢板具有纤维组织，平行于纤维方向的塑性指标高于垂直于纤维方向的塑性指标。（4-2） 9．为了提高弯曲极限变形程度，对于经冷变形硬化的材料，可采用热处理以恢复塑性。（4-2） 10．为了提高弯曲极限变形程度，对于侧面毛刺大的工件，应先去毛刺，当毛刺较小时，也可以使毛刺的一面处于弯曲受压的内缘，以免产生应力集中而开裂。（4-2）11．弯曲时，为防止出现偏移，可采用压料和定位两种方法解决。（4-2）12．弯曲时，板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为最小弯曲半径。（4-2）13．弯曲变形的回弹现象的表现形式有曲率减小、弯曲中心角减小两个方面。（4-2） 14．在弯曲工艺方面，减小回弹最适当的措施是采用校正弯曲。（4-3）15．常见的弯曲模类型有：单工序弯曲模、级进弯曲模、复合弯曲模、通用弯曲模。（4-6） 16．对于小批量生产和试制生产的弯曲件，因为生产量小，品种多，尺寸经常改变，采用常用的弯曲模成本高，周期长，采用手工时强度大，精度不易保证，所有生产中常采用通用弯曲模。（4-6） 17．凹模圆角半径的大小对弯曲变形力、模具寿命、弯曲件质量等均有影响。（4-6）二、判断题（每小题分，共分） 1．（×）弯曲中性层就是弯曲件的中心层。（4-1） 2．（×）板料的弯曲半径与其厚度的比值称为最小弯曲半径。（4-2） 3．（×）弯曲件的回弹主要是因为冲件弯曲变形程度很大所致。（4-2） 4．（√）校正弯曲可以减少回弹。（4-2） 5．（×）弯曲线的方向与板料的轧制方向垂直有利于减少回弹。（4-2） 6．（×）弯曲时，模具间隙越大，回弹角越小。（4-2） 6．（×）一般弯曲U形件时比V形件的回弹角大。（4-2） 7．（√）弯曲件的精度受坯料定位、偏移、回弹，翘曲等因素影响。（4-3）
模具制造工艺 选择之前注塑模课程设计工艺进行分析，更正之前不恰当之处当时我的任务是完成装配图，其他部分由组员完成。 装配图截图如下： i
第一处明显错误是在做型芯时，未将突起部分做成镶件，由于两个突起部分相 隔尺寸太小，无法进行很好的加工成型。如下图1所示 图1 现在将型芯做成镶件形式，加工方便，容易制造，节约成本，缩短制造周期, 镶件磨损也便于更换，但比稳定性相对于整体有所下降。 不管是前期热处理和后处理都很方便，容易实现。
另一处明显的错误是没有考虑安装调试而引起，制造、加工、使用理论 上来说都不存在什么大问题，只是在将模仁安装到模架上时出现较大的问题。 如 下图所示， 改进前，看似没有多大问题，但肯定是安装不进去，没有能加工到这么完美 的零件，改进后很方便是实现安装，并且对模具的使用要求没有一点变化 改进后 改进后 改进后 改进后
推杆安装设计部位也不对，下图所示, 改进前没留间隙 改进后开出相应间隙 若不开间隙，那么加工要求高，不容易实现，而且没有多少明显的特点，故需将之加间隙，安装工作都方便。 从以前所做的模具中选取两个零件来分析制造工艺等。
1. “Z”型拉料杆 拉料杆三维结构如下图1所示 1. 工艺性分析 本零件是主流道冷料穴底部带钩型的拉料杆使冷料穴兼有开模时将主流道凝料从主流道中拉出来附在动模边的作用。其固定方式是以6-0.01部位与推杆固 定配合（配合种类为过渡配合H7/m?与推杆同步运动。零件的材料为T10A经淬火.回火后硬度为HRC53-58其工作部位是拉料杆Z形头部。表面质量要求高，是本零件加工的关键部位。本零件尺寸齐、要求合理、结构工艺性好。 2. 选择毛胚 本零件是模具普通轴类，选取材料为①6的T10A钢。因为零件时单件生产，故为一般自由制造。 3. 拟定零件工艺路线 1定位基准 本零件为轴类零件，加工时采用外圆工作为粗基准装夹工件（夹具装夹用三爪自定心卡盘夹住外圆）进行加工。一般可按照粗基准原则。 2加工方法
模具材料选用规范 成型零部件材料选用 1 成型零部件指与塑料直接接触而成型制品的模具零部件，如型腔、型芯、滑块、镶件、斜顶、侧抽等。 2 成型零部件的材质直接关系到模具的质量、寿命，决定着所成型塑料制品的外观及内在质量，必须十分 慎重，一般要在合同规定及客户要求的基础上，根据制品和模具的要求及特点选用。 3 成型零部件材料的选用原则是：根据所成型塑料的种类、制品的形状、尺寸精度、制品的外观质量及使 用要求、生产批量大小等，兼顾材料的切削、抛光、焊接、蚀纹、变形、耐磨等各项性能，同时考虑经济性以及模具的制造条件和加工方法，以选用不同类型的钢材。 4 对于成型透明塑料制品的模具，其型腔和型芯均需选用高镜面抛光性能的高档进口钢材，如718（P20+Ni 类）、NAK80（P21类）、S136（420类）、H13类钢等，其中718、NAK80为预硬状态，不需再进行热处理；S136及H13类钢均为退火状态，硬度一般为HB160-200，粗加工后需进行真空淬火及回火处理，S136的硬度一般为HRC40-50，H13类钢的硬度一般为HRC45-55（可根据具体牌号确定）。 5 对于制品外观质量要求高，长寿命、大批量生产的模具，其成型零部件材料选择如下： a) 型腔需选用高镜面抛光性能的高档进口钢材，如718（P20+Ni类）、NAK80（P21类）等，均为预硬 状态，不需再进行热处理。 b) 型芯可选用中低档进口P20或P20+Ni类钢材，如618、738、2738、638、318等，均为预硬状态； 对生产批量不大的模具，也可选用国产塑料模具钢或S50C、S55C等进口优质碳素钢。 6 对于制品外观质量要求一般的模具，其成型零部件材料选择如下： a) 小型、精密模具型腔和型芯均选用中档进口P20或P20+Ni类钢材。 b) 大中型模具，所成型塑料对钢材无特殊要求，型腔可选用中低档进口P20或P20+Ni类钢材；型芯 可选用低档进口P20类钢材或进口优质碳素钢S50C、S55C等，也可选用国产塑料模具钢。 c) 对于蚀皮纹的型腔，当蚀梨地纹时应争取避免选用P20+Ni类的2738（738）牌号。 7 对无外观质量要求的内部结构件，成型材料对钢材亦无特殊要求的模具，其成型零部件材料选择如下： a) 对于大中型模具，型腔可选用低档的进口P20或P20+Ni类钢材，也可选用进口优质碳素钢S55C、 S50C或国产P20或P20+Ni类塑料模具钢；型芯可选用进口或国产优质碳素钢。 b) 对于小型模具，若产量较高，结构较复杂，型腔可选用低档的进口P20或P20+Ni类钢材，也可选 用国产P20或P20+Ni类塑料模具钢；型芯可选用国产塑料模具钢。 c) 对于结构较简单，产量不高的小型模具，型腔型芯均可选用国产塑料模具钢或优质碳素钢。 8 对于成型含氟、氯等有腐蚀性的塑料和各类添加阻燃剂塑料的模具，若制品要求较高，可选用进口的耐 蚀钢，要求一般的可选用国产的耐蚀钢。 9 对于成型对钢材有较强摩擦、冲击性塑料的模具，例如用来注射尼龙+玻璃纤维料的模具，需选用具有高 耐磨、高抗热拉强度及高韧性等优点的进口或国产H13类钢材。 10成型镶件一般与所镶入的零件选用相同材料。对于模具较难冷却的部分或要求冷却效果较高的部分，镶件材料应选用铍青铜或合金铝。 11对于模具中参与成型的活动部件材料选择原则如下： a) 透明件应选用抛光性好的高档进口钢材，如718、NAK80等。 b) 非透明件，一般应选用硬度和强度较高的中档进口钢材，如618、738、2738、638、318等，表面进 行氮化处理，氮化层深度为0.15-0.2mm，硬度为HV700-900。 c) 若模具要求较低，也可选用低档进口钢材或国产钢材，氮化处理硬度一般为HV600-800。 非成型零部件材料选用
模具制造工艺——习题与思考题 第二章模具制造工艺规程 1、什么是生产过程和工艺过程？模具制造过程包括哪几个阶段？ 2、什么是机械加工工艺规程？其有什么作用？制订模具加工工艺规程的基 本原则是什么？合理的机械加工工艺规程应满足哪些基本要求？ 3、什么是工艺基准？简述模具工艺基准的选择原则？ 4、零件的加工为什么常常要划分加工阶段？ 5、机械加工顺序安排的基本原则是什么？ 6.工序集中与工序分散的特点。
第三章模具的常规加工方法 1、刀具材料应具备哪些性能？常用的刀具材料有哪几种？ 2、什么是切削用量三要素？切削用量三要素中对刀具耐用度影响最大是什么切 削要素？为保证刀具必要的耐用度，简述铣削用量选择原则。 3、车削精度包含哪几部分？什么是车削经济精度？ 4、车削加工主要用于加工什么类型的模具零件？ 5、磨削加工与其他加工工艺相比有什么特点？模板平行平面磨削方法是什么？ 模板垂直面的磨削方法是什么？ 6、成形磨削原理是什么？成形磨削的优点？成形磨削方法及磨削设备各有哪几 种？ 7、光学曲线磨床的工作原理是什么？适合磨削什么模具零件？ 第四章模具的数控加工与编程 1、数控机床的加工特点有哪些？数控机床伺服系统的分为几类？ 2、什么是数控机床控制轴数与联动轴数？数控机床坐标系采用什么方法确定？什么是机床原点、机床参考点、工件原点、编程原点、刀位点、对刀点？什么是G指令和M指令？ 3、数控车床在模具制造中的应用？数控铣床在模具制造中的应用？ 4、能用ISO格式编写简单数控加工程序。 5、加工中心同数控铣床的区别是什么？适合加工中心加工的对象有哪些？ 6、什么是高速加工？模具高速铣削加工与传统铣削加工的区别是什么？并对在哪几方面表现加以说明？ 7、简述高速切削加工技术在模具加工中的应用。 第五章模具的特种加工 1、什么是电火花成形加工？电火花加工的基本原理是什么？ 2、电火花加工有哪些特点？ 3、影响放电加工质量和效率有哪些放电参数。 4、影响电火花成型加工精度的主要因素是什么？
目录 引言 1 第一章、零件的技术要求分析 2 零件结构分析 2 图纸技术要求分析 2 第二章、工艺规程的设计 3 毛胚类型的确定 3 毛胚结构尺寸及公差的确定 3 定位基准的选择 4 工艺方案的确定 4 第三章、加工余量及工序尺寸的确定 4 第四章、各工序切削用量的选择与计算 5 第五章、机械加工工艺过程卡片 9 总结 10 参考文献 10 引言 本课程设计是在完成《模具制造工艺学》学习的基础上，为了达到理论和实践结合的目的而进行的，对本人而言，我相信通过本次课程设计对自己未来从事的工作有一定的作用，从中锻炼自己处理问题、分析问题的能力，为今后很快的适应工作打下基础。 本课程设计包括以下几个方面的内容： 零件的技术要求分析及结构分析 主要包括功能结构、尺寸精度、表面粗糙度、形位公差、表面质量、硬度等机械性能要求、结构分析等。 工艺规程设计 毛坯的选择，根据零件的要求，进行毛坯尺寸和公差等零件锻件图的确定。 毛胚制造工艺设计。 加工余量及切屑用量的设计 电火花线切割和机械加工工艺设计，零件的机械加工工艺过程（工艺路线）包括对零件的铣削和磨削，零件的孔隙加工及工序内容的确定。 工序卡 填写工艺过程综合卡片，根据前述各项内容以及加工简图，一并填入机械加工工艺过程卡片中。
第一章、零件的技术要求及分析 1.零件结构形状分析 该零件从形体上分析其总体结构为平行六面体，上表面有4个直径为8，2个直径为6的凹模通孔，中间为下凹的型腔，因此其结构形状较简单。 2.图纸技术要求分析 如图可知，该零件形状比较简单，外形尺寸也不大。要求的尺寸标注采用统一的基准即设计基准，零件内腔各表面的粗糙度要求较高，下凹部分的表面粗糙度达到。另外，该零件有一个固定孔，其精度要求Ra为，平面部分位。另外零件上孔比较多，要求有一定的位置精度。零件上各孔的精度，垂直度和孔间距要求。常用零件各孔径的配合精度一般为IT7 ~IT6， ~ .对安装滑动导柱的零件，孔轴线与上下模座平面的垂直度要求为4级精度。零件上各孔之间的孔间应保持一致，一般误差要求在以下。 材料的机械性能分析 T10A强度及耐磨性均较T8和T9高，但热硬性低、淬透性不高且淬火变形大。适于制造切削条件差、耐磨性要求较高，且不受忽然和剧烈振动，需要一定韧性及具有锋利刀口的各种工具，如车刀、刨刀、钻头、切纸机、低精度而外形简单的量具(如卡板等)，可用作不受较大冲击的耐磨零件。 该钢在退火状态下进行粗加工，然后淬火低温回火至高硬度，再精加工。获得高的耐磨性和镜面抛光性。进行低碳马氏体低温淬火，使具有较高的耐磨星河强韧性，预防
模具常用钢材一览表 钢材类型 钢厂编号 出厂状态及硬度 钢材特性 供应商 比较标准 塑料模具钢 LKM638 预硬至HB 270 - 300 加工性能良好 LKM AISI P20 塑料模具钢 LKM738 预硬至HB 290 - 330 优质预硬，硬度均匀易切削加工 LKM AISI P20 Ni / DIN1.2738 塑料模具钢 LKM738H 预硬至HB 330 - 370 优质预硬，硬度均匀易切削加工 LKM AISI P20 Ni / DIN1.2738 塑料模具钢 LKM2311 预硬至HB 280 - 325 预加硬塑料模具钢 LKM AISI P20 / DIN1.2311
塑料模具钢 LKM2312 预硬至HB 280 - 325 极易切削，适宜大批量快速加工LKM AISI P20 S / DIN 1.2312 塑料模具钢 舞阳718 预硬至HB 290 - 340 预加硬塑胶模具钢 中国舞阳 AISI P20 Ni/DIN 1.2738 塑料模具钢 宝钢P20 预硬至HB 270 - 300 预加硬塑胶模具钢 中国宝钢 AISI P20 塑料模具钢 德国2738 预硬至HB 290 - 330 预加硬塑胶模具钢 德国 AISI P20 Ni 塑料模具钢 LKM2711 预硬至HB 335 - 380 高硬度及高韧性 LKM AISI P20，特级版/DIN1.2711 塑料模具钢 IMPAX 718H
预硬至HB 330 - 380 预加硬纯洁均匀，含镍约1.0% 瑞典ASSAB AISI P20，改良型 塑料模具钢 NAK80 预硬至HB 370 - 400 高硬度，镜面效果特佳，放电加工良好，焊接性能极佳 日本大同 AISI P21，(改良型) VAR 耐腐蚀塑料模具钢 LKM2083 退火至HB 215 - 240(需淬火) 可加硬至约HRC52，防酸及拋光性能良好 LKM AISI 420 / DIN 1.2083 耐腐蚀塑料模具钢 LKM2083H 预硬至HB 280 - 310 预加硬，防酸及拋光性能良好 LKM AISI 420 / DIN 1.2083 耐腐蚀镜面模具钢 STAVAX S136 退火至约HB 215(需淬火) 高纯度，高镜面度，拋光性能好，抗锈防酸能力极佳，热处理变形少瑞典ASSAB AISI 420，ESR 耐腐蚀镜面模具钢 STAVAX S136H 预硬至HB 290 - 330 高纯度，高镜面度，拋光性能好，抗锈防酸能力极佳，热处理变形少瑞典ASSAB
第四章拉深工艺及拉深模具设计复习题答案 填空题 拉深是是利用拉深模将平板毛坯压制成开口空心件或将开口空心件进一步变形的冲压工艺。 拉深凸模和凹模与冲裁模不同之处在于，拉深凸、凹模都有一定的圆角而不是锋利的刃口， 其间隙一般稍大于板料的厚度。 拉深系数是拉深后的工件直径和拉深前的毛坯直径的比值，越小，则变形程度越大。m m拉深过程中，变形区是坯料的凸缘部分。坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下， 产生切向压缩和径向伸长的变形。 对于直壁类轴对称的拉深件，其主要变形特点有：（１）变形区为凸缘部分；（２）坯料 变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下，产生切向压缩与径向的伸长，即一向受压、 一向收拉的变形；（３）极限变形程度主要受传力区承载能力的限制。 拉深时，凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂是拉深工艺能否顺利进行的主要障碍。 拉深中，产生起皱的现象是因为该区域内受较大的压应力的作用，导致材料失稳而引起。_拉深件的毛坯尺寸确定依据是面积相等的原则。 拉深件的壁厚不均匀。下部壁厚略有减薄，上部却有所增厚。 在拉深过程中，坯料各区的应力与应变是不均匀的。即使在凸缘变形区也是这样，愈靠近 外缘，变形程度愈大，板料增厚也愈大。 板料的相对厚度越小，则抵抗失稳能力越愈弱，越容易起皱。t/D 因材料性能和模具几何形状等因素的影响，会造成拉深件口部不齐，尤其是经过多次拉深 的拉深件，起口部质量更差。因此在多数情况下采用加大加大工序件高度或凸缘直径的方 法，拉深后再经过切边工序以保证零件质量。 拉深工艺顺利进行的必要条件是筒壁传力区最大拉应力小于危险断面的抗拉强度。 正方形盒形件的坯料形状是圆形；矩形盒形件的坯料形状为长圆形或椭圆形。 用理论计算方法确定坯料尺寸不是绝对准确，因此对于形状复杂的拉深件，通常是先做好 拉深模，以理论分析方法初步确定的坯料进行试模，经反复试模，直到得到符合要求的冲 件时，在将符合要求的坯料形状和尺寸作为制造落料模的依据。 影响极限拉深系数的因素有：材料的力学性能、板料的相对厚度、拉深条件等。 一般地说，材料组织均匀、屈强比小、塑性好、板平面方向性小、板厚方向系数大、硬化 指数大的板料，极限拉深系数较小。 拉深凸模圆角半径太小，会增大拉应力，降低危险断面的抗拉强度，因而会引起拉深件拉 裂，降低极限变形。 拉深凹模圆角半径大，允许的极限拉深系数可减小，但过大的圆角半径会使板料悬空面积 增大，容易产生失稳起皱。 拉深凸模、凹模的间隙应适当，太小会不利于坯料在拉深时的塑性流动，增大拉深力，而 间隙太大，则会影响拉深件的精度，回弹也大。 确定拉深次数的方法通常是：根据工件的相对高度查表而得，或者采用推算法，根据表格 查出各次极限拉深系数，然后依次推算出各次拉深直径。 有凸缘圆筒件的总拉深系数大于极限拉深系数时，或零件的相对高度小于极限相对h/d m 高度时，则凸缘圆筒件可以一次拉深成形。 多次拉深宽凸缘件必须遵循一个原则，即第一次拉深成有凸缘的工序件时，其凸缘的外径
天津市高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：模具制造工艺学课程代码：0921 第一部分课程性质与目标 一、课程性质与特点 模具制造工艺学是高等教育自学考试机械制造及自动化专业的一门专业课程，它实践性很强，涉及的知识面较广。 本课程全面、系统地阐述了各种模具制造方法的基本原理、特点和加工工艺等内容。通过学习可以使考生掌握各种现代模具加工方法的基本原理、特点及加工工艺，掌握各种制造方法对模具结构的要求，提高对其它机械知识的运用能力。 二、课程目标与基本要求 本课程的目标和任务是使学生通过自学和辅导考试，掌握模具设计与制造所必须具备的工艺知识，提高机械制造工艺的运用能力，为以后的学习和工作打下坚实基础。 课程基本要求如下： 1、了解模具制造的基本要求和工艺路线。 2、掌握模具的机械加工方法。 3、掌握模具的特种加工方法。 4、掌握典型模具的制造工艺。 三、与本专业其它课程的关系 本课程在机械制造及自动化专业的教学计划中被列为专业课，是在完成机械制造工艺学、金属切削机床等课程学习后开设的一门专业课程，是相关机械知识运用能力的综合体现。 第二部分考核内容与考核目标 第一章概论 一、学习目的与要求 通过本章的学习，了解模具的基本要求与特点，掌握模具制造的工艺路线和模具的主要加工方法。 二、考核知识点与考核目标 （一）模具制造的基本要求与特点（次重点） 识记：模具制造的特点，模具制造的基本要求 （二）模具制造的工艺路线（一般） 识记：模具制造的工艺路线 （三）模具制造的主要加工方法（一般） 识记：特种加工的概念，模具制造的主要加工方法 第二章模具的机械加工 一、学习目的与要求 通过本章的学习，掌握一般机械加工、仿形加工、精密加工的特点及加工工艺，以及在模具制造中的运用。 二、考核知识点与考核目标
马鞍山机床工具制造业协会章程 第一章总则 第一条：本会名称：马鞍山机床工具制造业协会。标准中文简称：马床协。英文译文：Maanshan Machine Tool Manufacturing Industry Association；英文缩写：MMTA。 第二条：马鞍山机床工具制造业协会是以全市机床工具行业的制造企业为主体，由有关企业或企业集团、经营公司、科研设计单位、院校和团体自愿组成的，不以营利为目的的全市性行业组织，具有社会团体法人资格。 第三条：本协会以科学发展观为指导，严格遵守宪法、法律、法规，贯彻执行国家方针政策，努力为会员服务，为行业服务，为政府服务，为用户服务，代表和维护全行业共同利益及会员的合法权益，为打造机床工具行业的“马鞍山制造”努力奋斗。 第四条：本协会接受马鞍山市质量技术监督局的业务指导，接受马鞍山市民政局的监督管理。在政府和会员之间、行业内企事业单位之间、本行业与用户及相关行业之间、市内外同行业及相关行业组织之间发挥纽带和桥梁作用；在社会主义市场经济中，发挥中介组织作用和自律性协调功能。
第五条：本协会会址设在马鞍山市。 第二章业务范围 第六条：本协会的业务范围： (一)对行业改革和发展的情况进行调查研究，为政府制定行业改革方案、发展规划、技术政策等决策提供预案和建议；及时向政府反映行业意见，提出建议； (二)总结交流行业企业改革与管理经验，促进企业建立现代企业制度，不断提高企业的市场竞争能力； (三)受委托对行业内重大投资、改造、开发项目开展可行性调研及咨询工作，为用户的采购、项目招标提供咨询服务； (四)收集和反馈行业产品质量信息；积极促进行业质量管理和产品质量不断提高，为会员企业产品创“品牌”服务； (五)建立并不断完善“用户网络”；积极开展重点用户联络工作，发挥用户与行业企业之间的桥梁纽带作用； （六）组建并不断完善行业技术和经济信息网络，开展行业统计工作，对行业及企业的技术经济指标与变化态势进行分析、研究和交流；广泛了解行业产品的市内外市场动态和技术进步趋势，并进行市场预报，为政府和企业决策提供信息服务；
ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 ==典型应用范围: 汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体，打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等. ==注塑模工艺条件: 干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80～90℃下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。 熔化温度：210～280℃；建议温度：245℃。 模具温度：25～70℃。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。 g u注射压力：500～1000bar。 注射速度：中高速度。 ==化学和物理特性: ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。 ##################################################### PP 聚丙烯 ==典型应用范围: 汽车工业（主要使用含金属添加剂的PP：挡泥板、通风管、风扇等），器械（洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等），日用消费品（草坪和园艺设备如 剪草机和喷水器等）。
第四章.SolidWorks模具设计应用 在SolidWorks软件的各个版本中都具有一定的模具设计功能，到了2003版，这种功能进一步得到增强，特别是在一些分模线比较直观的零件分模设计中，型腔和型芯的创建只需要几步就可以完成，对一些较复杂的产品零件，也可以通过系统提供的功能逐步完成。本章中我们以两个产品模型为例来说明SolidWorks软件在分模设计过程中的应用。 4.1安装盖的模块设计 下面我们对图 4.1显示的零件进行模具型腔模块的设计，通过说明了解在SolidWorks 中设计型芯和型腔的基本方法。 图4.1 本节中的设计步骤大致如下： 对零件进行比例缩放 建立外分模面并在装配体中建立型芯和型腔模块 缝合得到完整分模面 通过拉伸完成成形型腔创建 4.1.1 建立分模面 首先，需要对调入的模型进行收缩率的设定，通过比例缩放功能来实现，它可以按照零件沿三个坐标轴方向指定相同的或不同的缩放系数，来对零件进行收缩处理，在本例中我们通过比例缩放功能将零件放大2%来抵消零件成型时的收缩尺寸。 接着通过使用延展曲面功能从零件的分模线向外创建分模面，使用一个零件上的平面或基准面作为参考平面，通常参考平面与零件成形时的开模方向垂直。 最后，通过缝合曲面功能将外分模面与模型表面提取出的面缝合在一起成为完整的分模面。 具体创建步骤如下。 1.打开零件 单击主菜单中的文件→打开命令，设置打开的文件类型为Parasolid（*.x_t）格式，选中midpan.x_t文件打开，然后保存为同名的SolidWorks文件格式，模型如图4.1所示。 2.零件放大 单击主菜单中的插入→特征→比例缩放命令或直接从工具条中单击图标，进
模具制造工艺学 第四章磨削模具生产过程:将原料转变为模具成品的全过程磨削是用砂轮或其他磨具对工件进行精加工和超精加工的切削方法。包括:模具方案策划、结构设计生产技术准备模具成型件加工加工方法: 磨、砂带磨、研磨、抛光装配与试模验收与试用 磨削过程:切削、刻划、滑擦模具工艺过程:将模具生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置自锐性:当切削力超过结合剂强度时，园钝的磨粒就会脱落，露出一成新的磨和性质等，使其成为半成品或成品一部分的过程砂轮特性五要素:磨料、粒度、结合剂、硬度、组织模具零件主要有标准、通用零件和成型件 磨料:刚玉A、碳化硅C、超硬磨料D 标准、通用件:板料零件、圆柱零件、套类零件粒度:砂轮中磨粒尺寸的大小成型零件:凸模或型芯、凹模或型腔工序、安装、工位、工步、走刀结合剂:将磨粒黏合在一起，使砂轮具有一定的强度、气孔、硬度和抗腐蚀性、 模具加工精度:机械产品的加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精度(动抗潮湿性等 陶瓷V、树脂B、橡胶R、青铜J 态精度、静态精度) 影响模具加工精度的因素: 硬度:反映磨粒与结合剂的粘结强度。 被加工产品精度、模具加工技术手段水平、模具装配钳工的技术水平、模具的组织:反映磨粒、结合剂、气孔三者之间的比例关系 起磨削、研磨、抛光作用的工具，统称磨具(普通/超硬磨具) 生产方式和管理水平
浓度:超硬磨具磨料层内每立方厘米体积内所含的超硬磨料的质量。由机床、夹具、刀具和工件组成的加工系统称为工艺系统 模具的表面质量:零件加工后表层状态，它将直接影响零件的工作性能，尤其磨削运动:主运动(砂轮的旋转运动)径向进给运动轴向进给运动工件运动是可靠性下和寿命。主要内容有表面层的几何形状特征和表面层的物理力学性磨削阶段:初磨阶段、稳定阶段、光磨阶段 磨削力:主磨削力、切深力、进给力能的变化。 砂轮修整的作用:去除外层已钝化的磨粒或去除被磨屑堵塞了的一层磨粒，使模具的技术经济分析:生产周期、生产成本、模具寿命(结构、材料、加工质量、工作状态、产品零件状况) 新的磨粒显露出来;使砂轮修整后具有足够数量的有效切削刃，从而提高加工 面的质量。模具工艺规程:在一定的生产条件下，确定一种较合理的加工工艺，将它写成修整的方法:单粒金刚石修整、金刚石粉末烧结型修整器修整法、金刚石超声技术文件来指导生产 工艺规程包括:各工序的排列顺序、加工尺寸、公差及技术要求、工艺设备及波修整法 工艺措施、切削用量及工时定额等砂轮的修整用量:修整导程、修整深度、修整次数、光修次数 磨削温度:砂轮磨削区温度、沙粒磨削点温度、工件的平均温度工艺规程的作用:指导生产的主要技术文件、是生产组织和生产管理的依据、磨削表面质量:粗超度、烧伤、残余应力、裂纹生产前用它做生产准备，生产中用它作生产指挥，生产后用它做生产的检验
第一章零件的技术要求及结构分析 本次设计的零件图为链板复合冲裁模具凸凹模（如图1-1） 图1-1 一、功能结构分析 此零件是链板复合冲裁模具凸凹模，零件的外轮廓作为凸模刃口，10作为凹模刃口，为了能够达到装配及产品的要求，零件外表面精度要求比较高，粗糙度为0.8。其次，模具刃口在压力和摩擦力的作用下，经常出现磨损失效，尤其是冲头受力较大，而且在一次冲裁过程中经受两次摩擦（冲入和退出各一次），因而冲头的磨损较快，因此对零件的硬度有较高的要求。最后，凸凹模的左右表面的平行度也比较高。 二、链板复合冲裁模具凸凹模的主要技术要求
1）位置精度：左右平面的平行度控制在0.02mm内 2）硬度：淬火≥62HRC 3）表面粗糙度：零件外表面粗糙度Ra0.8，孔内粗糙度Ra3.2 三、技术关键及其采取的措施 1）左右平面间平行度公差等级高，采取措施：互为基准，磨削加工。 2）垂直面的磨削，采取措施：磨好左右平面，工件装夹在精密角铁上，用百分表找正后磨削出垂直面，而后用磨出的面为基准面，在磁力台上磨对称平行面及两圆柱面。 结合这些要求选择合金工具钢CrWMn。
第二章毛坯制造工艺设计 一、确定锻件的加工余量 根据[4]表8-31确定粗铣余量为1.4mm，表8-32确定精铣余量为0.6mm，表8-34确定磨削余量长方向为0.5mm（单边），宽方向为0.3mm（单边），高方向为0.5mm（单边）。再根据零件尺寸及下料精度得锻件尺寸为64.8mm×28.2mm×47mm,绘制锻件图如图2-1 图2-1链板复合冲裁模具凸凹模锻件图 二、确定锻造温度范围 查[3]表2-8得始锻温度1100℃，终锻温度850℃ 三、锻件的退火工艺
常用模具钢材介绍 主讲:吴会清
厂商牌号硬度类别特征 单鲁HP72退火至约 HB 235- 255 冲压模具 钢 精密五金模具，精密零件，汽车模具。淬火性能佳，热处理变形小。 日立SLD 软性退火至 HB210 冲压模具 钢 高硌钢，高耐磨性。使用于冷挤压成型，拉伸模具，啤不锈钢片以 及高硬度冲栽模具。 日立DAC 退火至 HB185- 220 压铸模具 钢 可抵受铝，镁，锌之腐蚀作用以及热度急剧变化，适宜制造铝镁锌 合金压铸模具热锻工作。 日立SGT 软性退火至 HB190油钢 切削性能优异的冷作模具钢。适宜制造精密工具，精密仪器以及精 密测定工具。 日立ACD37软性退火至 HB190耐磨油钢 此钢热处理后，具有不易变形之特性。耐磨耗性佳。是SGT钢的升 级。 日立YCS3软性退火至 HB190 油淬碳素 钢 适合做各种模具耐磨板。滑块等。 日立HPM38预硬处理 HB300- 330 塑胶模具 钢 抛光性能极佳，耐腐蚀性优良，热处理变形小，防锈性能高，使用 于透明，热固和耐燃树脂用模具。 日立CENA1预硬到 HRC37-41 塑胶模具 钢 放电加工性能佳，经过处理后的表面非常优良，非常适合需要高抛 光的模具。
厂商牌号硬度类别特征 日立FDAC预硬至HRC40-44压铸模具钢使用于热作，铝镁锌压铸模具，高硬塑料模具，加 工后不需要淬火。 ALCAN CERTAL 7022- T651预硬至约HB 145 -170合金铝塑料模、焊头ALCOA6061-T6511时效处理至约HB 95合金铝焊头ALCOA7075-T651时效处理至约HB 150合金铝焊头 BRUSH WELLMAN MOLDMAX MM40预硬至HRC 36 -42铍铜适用于需快速冷却的模芯及 镶件 奥伯杜瓦ADC3退火至约HB 235热作工具钢适合于高要求及大型之铝合金、镁合金压铸模