《模具制造技術》系統地介紹了模具制造過程中常用的和特殊的加工工藝。全書共8章,主要內容包括模具制造基礎、模具零件的機械加工及配制、模具零件的先進加工技術、模具零件的特種加工、模具零件的其他成型方法及光整加工、典型模具零件的加工工藝分析、模具的裝配與調試、模具制造工藝過程分析綜合案例。《模具制造技術》注重實際操作,貼近模具生產企業的實際生產過程,有較強的實用性。
《模具制造技術》可作為中等職業學校模具制造技術專業的教學用書,并可供從事模具行業的工程技術人員、技術工人和模具生產管理人員參考。
模具制造的過程和方法是工藝理念與工藝技術的綜合,是基礎工藝技術與先進工藝技術的綜合,是具體的目標與不同實施條件的綜合。
本書根據中等職業教育的特點和要求,從模具制造的特點出發,在分類別、分層次地詳細介紹各種加工方法的基礎上,通過制作模具零件的典型案例,將模具制造的工藝技術及其綜合應用完整地展現給讀者。我們在編寫過程中,緊密結合工廠生產的實際,注重細節的描述,力求通俗易讀;既強調了基本工藝原理及基礎工藝技術,又融入了日益普及的先進工藝技術,并介紹了最新技術及其發展趨勢;對典型案例的分析給出了多種工藝方案及其實施條件,以拓寬讀者的工藝思路,體現工藝的靈活性。
本書的第1章、第2章和第7章內容是模具制造工藝技術的基礎,包括基本工藝原理、普通機械加工和模具裝配工藝技術;第3章、第4章和第5章主要介紹了當前在模具制造中普遍應用的數控加工和電火花加工,以及最新的和特殊的工藝技術,如高速切削、超塑性成型等;第6章是對一般的典型模具零件加工工藝過程的分析,意在靈活運用基礎工藝知識和各種工藝技術完成模具零件的加工;第8章則通過兩個典型的案例分析,完整地描述模具制造過程。
建議讀者在使用本書的過程中,有計劃、有針對性地參與模具制造實踐,通過系統的學習,應當具備制定較簡單的沖壓模具和塑料模具制造工藝方案的能力。
第1章 模具翻造基礎
1.1 我國模具制造技術的發展歷程和趨勢
1.1.1 我國模具制造技術的發展歷程
1.1.2 我國模具制造技術的發展趨勢
1.2 模具制造的特點和要求
1.3 模具制造工藝規程的編制
1.3.1 模具項目開發總的工藝流程
1.3.2 編制工藝規程的原則和依據
1.3.3 模具零件工藝規程的內容和形式
1.4 模具零件的材料及毛坯
1.4.1 模具零件常用材料及其熱處理要求
1.4.2 模具零件的毛坯形式
1.4.3 模具零件的毛坯尺寸及毛坯制作
1.4.4 標準件的商品化
1.5 本課程的性質、目標和學習方法
本章小結
思考與練習
第2章 模具零件的機械加工及配制
2.1 車嗣加工
2.1.1 概論
2.1.2 型面加工
2.1.3 螺紋加工
2.1.4 淬硬零件的加工
2.2 銑削加工
2.2.1 概述
2.2.2 普通銑削加工
2.2.3 仿形銑削加工
2.3 磨削加工
2.3.1 概述
2.3.2 普通磨削加工
2.3.3 成型磨削加工
2.4 精密加工
2.4.1 概述
2.4.2 坐標鏜床加工
2.4.3 坐標磨床加工
2.4.4 曲線磨床加工
2.5 模具鉗工及模具零件的配制
2.5.1 概述
2.5.2 模具鉗工的內容及要求
2.5.3 樣板劃線配制法
2.5.4 壓印銼修配制法
2.5.5 復印配制法
2.5.6 組合配制法
2.5.7 調整修配法
本章小結
思考與練習
第3章 模具零件的先進加工技術
3.1 數控加工技術
3.1.1 概述
3.1.2 數控加工工藝簡介
3.1.3 數控車床加工
3.1.4 數控銑床加工
3.1.5 加工中心及CAM加工
3.1.6 數控雕刻加工
3.1.7 數控成型磨床加工
3.2 高速切削技術
3.3 快速成型技術
3.3.1 快速成型加工的特點
3.3.2 快速成型加工的方法
本章小結
思考與練習
第4章 模具零件的特種加工
4.1 電火花加工的基礎知識
4.1.1 電火花加工的原理
4.1.2 電火花加工的特點和規律
4.1.3 提高電火花加工精度的措施
4.2 電火花成型加工
4.2.1 電火花穿孔加工
4.2.2 電火花型腔加工
4.2.3 電極的設計與制造
4.2.4 電極的裝夾與校正
4.3 電火花線切削加工
4.3.1 電火花線切割加工概述
4.3.2 電火花線切割加工工藝
4.3.3 電火花線切割編程
.4.4 電化學加工
4.4.1 電解加工
4.4.2 電鑄加工
4.5 超聲波加工
4.5.1 超聲波加工的基本原理
4.5.2 超聲波加工的特點
本章小結
思考與練習
第5章 模具零件的其他成型方法及光整加工
5.1 冷擠壓成型
5.1.1 冷擠壓概述
5.1.2 型腔的冷擠壓方式與擠壓力
5.1.3 型腔的冷擠壓工具設計
5.1.4 型腔坯料的準備及擠壓時的潤滑
5.2 超塑成型
5.2.1 坯料準備
5.2.2 工藝凸模
5.2.3 套圈
5.2.4 擠壓力計算
5.2.5 加熱與潤滑
5.3 光整加工
5.3.1 概述
5.3.2 手工研磨拋光
5.3.3 超聲波拋光
5.3.4 電解修磨拋光
5.3.5 其他光整加工
本章小結
思考與練習
第6章 典型模具零件的加工工藝分析
6.1 桿類零件
6.2 套類零件
6.3 板類零件
6.4 復雜結構或型面的零件
本章小結
思考與練習
第7章 模具的裝配與調試
7.1 模具裝配概述
7.1.1 模具裝配的工藝過程
7.1.2 模具裝配方法
7.2 冷沖漠的裝配與調試
7.2.1 冷沖模的特點和裝配要求
7.2.2 冷沖模主要部件的裝配
7.2.3 冷沖模的總裝配
7.2.4 冷沖模的安裝和調試
7.3 塑料模的裝配與調試
7.3.1 塑料模的特點和裝配要求
7.3.2 型芯組件的裝配
7.3.3 型腔的裝配及修磨
7.3.4 滑塊抽芯機構的裝配
7.3.5 澆口套的裝配
7.3.6 導柱、導套的裝配
7.3.7 頂出機構的裝配
7.3.8 塑料模的總裝配
7.3.9 塑料模的安裝和調試
本章小結
思考與練習
第8章 模具創造工藝過程分析
綜合案例
8.1 冷沖模案例
8.2 塑料模案例
本章小結
思考與練習
參考文獻
20世紀80年代到90年代中期,模具技術發展很快,電火花、坐標鏜、成型磨等技術廣泛應用于模具制造,CAD/CAM技術的應用,使模具制造精度大大提高,同時,模具標準件開始商品化,模具產業開始形成,模具制造周期大為縮短。
20世紀末以來,數控技術及設備的普及應用,電火花加工精度的提高,高速切削加工開始應用,新型模具材料不斷涌現,使得模具制造精度、效率和模具使用壽命大大提高。同時,專業化社會分工程度不斷深化,模具制造廠家及模具標準件生產企業星羅棋布。
目前,我國模具制造行業與西方發達國家的距離正在迅速縮小,其發展趨勢表現在以下幾個方面。
1.模具制造專業化。模具零件標準化、商品化
所謂專業化,是指在行業內有細化的分工,并非所有廠家都制造各類完整的模具,很多廠家只制造某類模具零件,如彈簧廠、模架廠、頂桿廠等,有的模具廠則專門制造某行業或某類產品的模具,如塑料模具廠、汽車覆蓋件模具廠等,這樣就提高了整個行業的規模和效率。當然,這種分工是在市場的推動下形成的,同時,它必須以模具零件的標準化為前提,否則不能大批量生產。日、美等發達國家的模具標準化程度已經達到80%122上,模具制造廠家只需進行主要工作零件的加工和模具裝配,甚至簡單結構的小型凸、凹模也可通過標準件采購獲得。
我國雖然在20世紀中葉就開始建立自己的模具標準,但直到20世紀末才開始有了標準件的商品化,并且品種和規格較少。近幾年,隨著一些知名大企業的進入(上海MISUMI、大連PUNCH等),帶來了更完整的標準體系和先進的柔性制造技術,使得我國的模具標準化生產程度迅速提高,目前已近50%。隨著我國市場經濟的進一步發展,模具制造的專業化和標準化還將繼續深化和擴展到更高水平和更大規模。
2.加工技術精密化、自動化
由于計算機、信息、自動化等技術的不斷發展和普遍應用,模具加工技術日趨精密化、自動化。目前,多軸聯動的數控加工中心、高精度數控電火花成型機床、慢走絲線切割機床以及快速成型、超聲波加工等技術已經普遍應用于模具零件的加工,高速切削(主要是高速銑削)技術的應用也越來越多。零件的加工精度能達到微米級,表面粗糙度能達到Ra0.1 lam的水平,可以預見,在諸多高新技術快速發展的當今時代,模具制造將朝著更加精密、高效和自動化的方向發展。
3.新型模具材料及熱處理新工藝的應用
隨著材料科學的發展,新型的模具材料不斷涌現,近年來,許多不同性能特點的新型模具鋼在精密模具制造中得到廣泛應用,如空冷鋼、微變形鋼等,同時,還發展了一些新的熱處理及表面強化工藝,如氣體軟氮化、離子氮化、表面涂鍍等。這些不斷發展的新成果的應用,對提高模具的質量和延長模具的使用壽命起著重要的作用。
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