模具制造过程就是模具制造工艺,是把模具设计转化为模具产品的过程,包括了设计、零件制造、标准件采购、模具装配与试模验收等工作。
研究模具制造过程的主要任务就是探讨模具制造的可能性,解决如何制造模具的问题,一个模具由若干个零件组成,寻求低成本、短周期、高质量的模具零件加工是根本出路。成本、周期和质量是模具制造的主要经济技术指标。不能单一地考虑这三个指标,应综合加以考虑,要使设计、制造和使用三个环节相互协调。设计中除考虑满足使用功能外,还要充分考虑制造的可行性;制造中要满足设计要求,并指导用户使用。设计与制造也要了解使用,使得设计在满足使用功能的前提下便于制造。
模具制造的特点
模具作为一种专用工艺装备,其生产与一般机械制造相比既具有一定的共性,又具有其自身的特殊性。一般相对来说模具制造难度较大一些。模具生产和工艺主要有以下几个特点。
1)单件、多品种生产。每副模具只能生产某一特定形状、尺寸和精度的制件。一般在加工制造中尽量采用通用机床、通用刀具、量具和仪器,最大限度地减少专用工具的数量。在制造工序安排上要求工序相对集中,以保证模具加工的质量和进度,简化管理和减少工序周转时问。
2)制造质量要求高。模具制造既要求加工精度高,又要求加工表面质量好。一般来说,模具工作部分的制造公差都应控制在±0.01mm以内,有的甚至要求在微米级范围内,模具加工后的表面缺陷要求非常严格,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决于加工机床精度、加工工艺条件、测量手段和方法等。因此,在模具生产中精密数控设备的使用越来越普遍,如加工中心、电火花和线切割、连续轨迹坐标磨床、三坐标测量机等,使模具加工向高技术密集型发展。同时,在生产中较多地采用“实配法”、“同镗法”等,虽然降低了模具零件的互换性,但便于保证加工精度,减小加工难度。
3)形状复杂。普通的机械加工只是加工简单几何形面,但模具工作部分的加工,尤其型腔类模具工作部分的加工一般都是二维或三维的复杂曲面,这是产品所要求的。
4)材料硬度高。模具实质上是一种生产制品的工具,其硬度要求较高,一般都是用淬火合金工具钢或硬质合金等材料制成,形状因制件形状而定,所以模具加工方法有别于一般机械加工。
影响模具制造的主要因素
从制造角度考虑,影响制造的主要因素有以下几点。
1)表面。外表面加工较内表面加工容易,规则表面较异形表面加工容易, 型孔较型腔加工容易。
2)精度。精度提高则制造难度可能成几何级数增加。模具制造的尺寸精度 和成形部位的相对位置精度要靠设备、测量、修配保证。其他部位的位置精度 则可以通过同时加工等方法保证,并可降低成本。
3)表面粗糙度。表面粗糙度对模具来讲十分重要,占用的制造时问较多。 增加表面装饰必然增加制造工序,但有时可以降低对表面粗糙度的要求。
4)型孔和型腔的数量。型孔和型腔的数量增加,无疑要提高模具的制造尺 寸和位置要求(特别是相对位置的要求),增加模具的复杂性和制造难度。
5)热加工和热处理。热加工和热处理除了满足用户最终对模具寿命的要求外,还影响各道工序的制造效率。
模具制造的基本要求
1)模具寿命高。从使用角度来讲,模具寿命越高越好。这对模具设计制造 者来说是一项综合性指标,不仅促进了模具新材料的应用,也给模具生产带来
了新的要求,加工精度要求高,表面粗糙度要求低。 ,
2)生产周期短。由于新产品更新换代的加快和市场竞争的日趋激烈,用户 要求模具生产周期越来越短。模具的生产管理、设计和工艺工作都应该适应这 一要求。提高模具的现代设计、制造和标准化水平,以缩短制造周期。
3)成本低。模具成本与模具结构的复杂程度、模具材料、制造精度等要求及加工方法有关。必须根据制品要求合理设计和制定其加工工艺,降低成本。留毒
4)成套性生产。当某个制件需要多副模具加工时,前一模具所制造的产品是后一模具的毛坯,模具之间相互牵连制约,只有最终制件合格,这一系列模具才算合格。因此,在模具的生产和计划安排上必须充分考虑这一特点。
5)要求进行试模和试修。模具的设计与生产除了自身特点外还和经验有关,模具的有些部位需要通过试修才能最后确定,装配后的模具必须通过试冲或试压,最后才能确定模具是否合格。所以,在生产进度安排上必须留有一定的试模周期。
从模具制造的特点和基本要求来看,各项指标是相互关联、相互影响的。片面追求模具精度和使用寿命必然会导致制造成本的增加。当然,只顾降低成本和缩短制造周期而忽视模具精度和使用寿命的做法也是不可取的。应根据实际情况在设计与制造模具时作出全面考虑,总的原则是在保证制品质量的前提下,选择与制品生产量相适应的模具结构和制造方法,使模具制造周期短、成本低。