模具制造技术.doc
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第1章 模具制造技术概述 1、模具是“效益放大器”,用模具生产的最终产品价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍,模具也在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力, 2、 模具是一种专用工具,用于装在各种压力机上,通过压力把金属或非金属材料制造成为所需要零件的形状制品,这种专用工具统称模具。 3、分类(1)冲模 (2)塑料模(3)、压铸模(4)、快速经济制模技术 快速制模技术与传统的机械加工相比,具有周期短.制造成本低,综合经济效益好等特点。 快速原型制造(RPM)技术是~种集CAD、CAM、NCN、激光和材料科学于一体的技术。RPMS型式的快速原型制造系统,拥有叠层实体制造(SSM)和熔融挤压成型EME技术,具有较好的性能价格比。通过陶瓷精铸、电弧喷涂、消失模、熔模等技术可快速制造出各种模具。 4、现代模具工业的特点;1 以计算机辅助设计及应用为中心,2设计水平、 3生产设备先进、 4供货期短、 5重视人才培养 现代模具企业都广泛采用设计计算机辅助技术、人工智能技术等进行设计决策、模拟分析和优化,现代具企业的首要特征是以计算机辅助设计及应用为中心。 5、我国模具的发展趋势;特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈,用户对模具制造要求是“交贷期短”、“精度高”、“质量好”和“价格低”。 6、我国现代模具制造技术的应用;是以两大技术的应用为标志的,一是数控加工技术,二是计算机应用技术。 1数控加工技术包括:数控机械加工技术、数控电加工技术和数控特种加工技术。 (1)数控机械加工技术。模具制造中的数控车削技术、数控铣削技术。 (2)数控电加工技术。如数控电火花加工技术、数控线切害技术。 (3)数控特种加工技术。通常利用光能声能和超声波等来完成加工的,为现代模具制造提供了新的工艺方法和加工途径。 2计算机技术; (1) CAD/CAM技术。 (2) CAE技术。 (3)仿真技术。(4)网络技术4点。 7、我国模具技术与国外的差距 1产需矛盾;一是专业化、标准化程度低;二是设计和工艺技术落后,模具生产效率不高,周期较长, 2产品水平;主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度,加工模具的复杂度、模具的使用寿命和制造周期等。 3.工艺装备水平; 加工中心、数控机床、数控仿形铣床、电加工机床、坐标磨床、光曲磨床和三坐标测量机等。 8、我国模具技术的发展趋势;对模具制造的要求是交货期短,精度高,质量好,价格低。 1、 模具产品的大型化和精密化: 模具精度由5um提高到2-3um,模具加工精度公差要求0.1um以下,这要求发展超精加工. 2、多功能复合模具 3新型的热流道模具 4.气体辅助注射模具和高压注射成型工艺模具 、5快速经济模具; 6高速铣削加工;主轴转速可达到(40000~100000) r/min,快速进给速度可达到(30--40)m/min. 9、模具市场分析: 冲模、塑料模和压铸模的总和一般占模具总量的80%左右,在未来的模具市场中,塑料模墨和压铸模的发展速度将高于冲模,它们在模具总量中的比例将逐步提高。 第2章模具的加工方法 本章主要讲述了模具的成型制模法、堆积制模法和切除制模法等先进的模具加工制模法。通过本章的学习了解模具的挤压成型制模法、铸造成型制模法和超塑成型制模法的加工方法、特点和适用范围.熟悉堆积制模法中的喷涂制模法、电铸制模法和快速原型制模法的工作原理与应用。掌握机加工制模法的优缺点、电加工制模法的加工原理和化学加工制模法的特点。 先进的模具加工方法主要有机制模法、堆积制模法和切除制模法等加工方法, 以20kV的脉冲电压,通过短时间的连续放电,将多余的材料腐蚀掉,粗加工时为了去除尽量多余的材料,可采用高脉冲能量;修整加工时为了获得较好的尺寸和形状精度,则采用低脉冲能量。 3电火花加工方法: (i) 单电极平动法: (2)多电极更换法: (3)分解电极法: 2 3 2 3线切割加工设备及原理; (1)组成:机床本体、脉冲电源、控制系统、工作液体系统等,(2)运丝机构:走丝速度(6-10)m/s,工作液体使通电区充分冷却。(3)脉冲电源是把工频交流电转换为单向脉冲电流供给电极丝放电,蚀除金属。 2线切割加工的原理; 采用移动的电极丝(铜丝或钼丝)对工件进行脉冲火花放电切割成型,工作台夹住工件(电源的正极)、钼丝或铜丝(电源的负极).工作台水平进给移动。 (2)电火花线切割数控机床的分类,a快走丝(钼丝):电极丝进行高速往复运动,速度(8—10) m/s。b慢走丝(铜丝):电极丝进行单向移动,电极一次性使用,加工精度高。 3线切割机床的特点;(1)加工微型孔。(2)实际金属切除量少。(3)电极损耗小,加工精度高。(4)可以进行难切削材料的加工。 4线切割加工的主要工艺措施;(1)线切割速度:单位时间内电极中心线在工件切割的面积单位为mm2/min。(2)表面粗糙度,Ra可达1.2um. (3)电极丝损耗量:是指电极丝在切割1000mm2后电极丝直径的减少量。(4)加工精度:快走丝:0.01-0.02mm;慢走丝:0.005 -0.002 mm。 2.3.3化学加工制模法; 电化学加工是通过电化学反应去除工件材料或在其上涂覆金属材料的一种特种加工,电解加工适用于深孔、型孔、型腔、型面、倒角去毛刺和抛光等,电铸加工适用于形状复杂、精度高的空心零件,涂覆加工可针对表面磨损、划伤、锈蚀的零件进行涂覆以恢复尺寸,对尺寸超差的产品进行涂覆补救,对大型、复杂、小批工件表面的局部镀防腐层、耐腐层,以改善表面性能。 2. 7. 3.1电解加工的基本原理; 电解加工是利用金属在电解液中发生化学极溶解的原理,将工件加工成型的一种工艺方法。直流稳压电源(6-24V)的阴极,工件接阳极,间隙(0.l -lmm),压力(05-2MPa)的电解液,电流可达1000--10000A。 2电解加工的特点; (1)可加工高硬度、高强度和高韧性等难切削的金属,使用范围广。 (2)加工生产率高,用电火花方法加工提高工效4倍以上,甚至超过切削加工。 (3)加工中工具和工件间无切削力存在,所以适用于加工易变形的零件。 (4)加工后的表面无残余应力和毛刺。 (5)加工过程中工具损耗极小,可长期使用。 2.3.3.2化学腐蚀加工;主要是为了装饰,通常对表面结构进行特殊处理。化学腐蚀加工的原理是基于金属在酸、碱和盐溶液中的可溶解性。用化学腐蚀法所得到的表面粗糙度主要取决于工件材料及表面质量,还取决于腐蚀溶剂。 腐蚀加工工艺有浸渍蚀刻和喷涂蚀刻两种 第3章特种加工制模法 主要讲述了1特种加工制模法、2微细加工、3精密和超精密加工、4精密和超精密磨削加工的特点和应用。了解特种加工制模法中的1高能束加工、、2液体喷射加工、3镭射成型技术、4超声加工等加工方法。熟悉微细加工工艺和光化掩膜加工的方法。掌握精密加工和超精密加工的特点、工作原理和应用 3.1特种加工是直接利用1电能、2热能、3光能、4化学能、5电化学能和6声能等进行加工的工艺方法,与传统的切削加工方法相比,它的加工机理完全不同。 3.1.1特种加工主要有1高能束加工(激光束、2电子束(热型和非热型两种)和3离子束)2液体喷射加工•3镭射成型技术和4超声加工、化学机械复合加工等加工方法 3.1.1.1 高能束加工是利用能量密度很高的1激光束、2电子束和3离子束去除工件材料的特种加工方法的总称。1激光束加工主要应用于打孔、切割、焊接、金属表面的激光强化、微调和存储等。2电子束加工有热型和非热型两种:热型加工是利用电子束将材料的局部加热至熔化或气化点进行加工、适合打孔、切割槽缝、焊接及其他深结构的微细加工:非热型加工是利用电子束的化学效应进行刻蚀、大面积薄层等微细加工等: 3离子束加工主要应用于微细加工、溅射加工和注入加工:。 2金刚石车床简介;横向滑台 (X轴)装在纵向滑台(z轴)上,纵、横滑台的导轨相互垂直,故又被称为十字滑台布局,其优点是技术成熟,结构紧凑。T形布局车床的丰轴装在纵向或横句滑台上,刀架则装在另-滑台上.这种布局有利于提高机床的闭环刚度,成为当前金刚石车床的主流布局。 金刚石床在加工时,刀刃与工件接触点随刀具的位置而变化,如果刀刃的几何形状精度不高,其误差将被直接复印在工件上,从而限制了机床的加工精度,解决这一问题,通常有两种途径:一 是提高刀具的形状精度,;另一途径是改变机床的结构, 3金刚石车削的应用范围和技术参数;金刚石车削可以加工各种红外光学材料如锗、硅、硫化锌和硒化锌等,工件的形状多为非球面。在日常消费品中,金刚石车削常被用来加工有机玻璃和各种塑料,其应用实例有大型投影电视屏幕、照像机的塑料镜片以及树脂隐形眼镜镜片。在大批量生产的产品中,光学元件多采用挤压成型或压注成型,成型所用的型腔多采用金刚石车削来完成,型腔材料有超高强度镍钢、工具钢和陶瓷等,超高强度镍钢是模压成型时应用最广的材料,又可用金刚石车削出最隹的形状精度和表面质量: 用金刚石车削工件表面粗糙度除与切削参数及机床特性有关外,还取决于材料的特性,绝大多数可用金刚石车削的材料的表面粗糙度可达到R。=1~5nm。 金刚石车削的刀具参数与镜面铣相似、金属材料多用0前角刀具加工,脆性材料多用负前角刀具加工. 3.3.3精密和超精密磨削加工; 磨削是保证产品的精度和质量的最后一道工序,磨削工艺也起决定性的作用,在磨削脆性材料时,由于材料本身的物理特性.切屑形成多为脆性断裂,磨削后的表面比较粗糙,这样的粗糙表面必颁进行抛光,抛光后经常会降低形状精度, 3种新的磨削工艺,即:塑性磨削、镜面磨削和电解磨削。 1.塑性磨削:主要是针对脆性材料而言,磨削脆性材料时,切屑形成与塑性材料相似,切屑通过剪切的形式被磨粒从基体上切除下来,所以这种磨削方式有时也被称为剪切磨削( Sbere Mode Grindins),经此磨削后的工件表面没有微小裂缝形成,也没有脆性剥落时无规则的不平。工件表面呈有规则的纹理。 塑性磨削要求:(1)极高的定位精度和运动精度。 (2)极高的刚性。 2镜面磨削; 当磨削后的工件表面反射光的能力达到一定程度时, 该磨削过程被称为镜面磨削.镜面磨削的工件材料不局限于脆性材料,它也包括金属材料如钢、铝和钼等。要实现镜面磨削,必须使用尽可能小的磨粒粒度. 3电解磨削; 电解磨削是利用电解作用与机械磨削相结合的一种复合加工方法。工作原理所示。电解作用与磨削作用交替进行,电解产物被流动的电解液带。使加工继续进行,直至达到加工要求。 电解磨削效率比机械磨削高,且导电磨轮损耗远比机械磨削小,特别是磨削硬质合金时,效果更明显。 第4章SKY数控系统的模具高速铣削加工 熟练掌握SKY数控系统高速铣削加工的控制面板和通用键盘功用。 学会使用SKY数控系统高速铣削加工编制零件的加工程序。 热练掌握SKY数控系统的高速铣削加工的对刀方法,会进行刀具补偿。一般认为高速加工是指采用超硬材料的刀具,通过提高切削速度和进给速度,来提高材料切除率、加工精度和加工表面质量的现代加工技术。高速加工的主轴转速≥10000r/min。5 -10倍。 4,1,1高速加工的切削速度范围;因不同的工件材料、加工方法不同而不同。高速车削(700—7000) m/min;高速铣削300--6000 m/min高速钻削 (200-1100) /min;高速磨削(50—300)m/s。 4.1.1.2高速加工的特点; (1)加工效率高。进给率提高5--10倍,材料去除率提高3--6倍;(2)切削力少。降低30%,适合加工薄壁件和细长件。(3)切削热少。(4)加工精度高。刀具激振频率远离系统的固有频率:切削力小、热变形小、残余应力小,易于保证加工精度和表面质量。并有取代电火花加工和抛光加工的趋势。(5)工序集约化。可获得高的加工精度和低的表面粗糙度,工序集约化。 4.1.1 3 高速加工的应用:在航空航天、汽车、模具,仪器仪表等领域得到广泛应用 1.航空航天2汽车工业 高速数控机床和高速加工中心组成高速柔性生产线,可以实现多品种、中小批量的高效生产。 ④工艺条件。所谓无损耗加工即指在加工过程中,在某种特定条件下由于覆盖效应的作用 弥补了电极损耗,当弥补作用与电极损耗大致平衡时,可以认为电极无损耗。通常电极损耗达到1%以下,即可认为是无损耗加工. 5,2电火花加工的主要工艺指标 1加工速度;对于电火花成型机来说加工速度是指在单位时间内,工件被蚀除的体积或重量。加工速度VW为。VW=V/t(mm3/mim) 对于线切割机来说,加工速度是指在单位时间内,工件被切面积,即用m m2/mim。在规定表面粗糙度(Ra=2.5um),相对电极损耗(1%)时的最大加工速度,是衡量电加工机床工艺性能的重要指标。 2工具电极损耗;电极损耗分为绝对损耗和相对损耗。 (1)绝对损耗。在单位叫时间内,工具电极被蚀除的体积损耗Ve和长度长度损耗VC与单位时间之比两种指标值。 (2)相对损耗--工具电极绝对损耗与工件加工速度的百分比。通常采用长度耗比较直观,测量也比较方便。在电火花成型加工中,工具电极的不同部位,其损耗速度也不相同。在精加工如能适当增大电间隙,改善通道状况,即电极损耗。 3表面粗糙度;在相同粗糙度的情况下电加工表面比机加工表面亮度低。工件的电火花加工表面粗糙度直接影响其使用性能,如耐磨性、配合性质、接触刚度、疲劳强度和抗腐蚀性等,尤其对于高速、高压条件下工作的模具和零件,其表面粗糙度往往决定其使用性能和使用寿命的关键。 4放电间隙;放电间隙,亦称过切量,加工中的放电间隙是指脉冲放电二电极的间距,实际效果反映加工后工件尺寸的单边扩大量。对电火花成型加工放电间隙的定量认识是确定加工方案的基础,其中包括工具电极形状、尺寸设计、加工工艺步骤设计、加工规准的切换和相应工艺措施的设计。 5.2.1电火花加工工艺技术的基本矛盾及解决方法 (1)工件与工具电极的电蚀量之间的矛盾. (2)加工速度与表面质量之间的矛盾。 (3)放电产物的产生与排除之间的矛盾 1、电极蚀除量之间的矛盾;如果脉冲放电时间越长,越有利于降低工具电极相对损耗,在电火花加工的实际中,粗加工采用长脉冲时间和高放电电流,反映了加工速度和工具电极损耗这一矛盾的缓解。但是,在精加工时,必须大大压缩脉冲放电时间。 2加工速度与加工表面粗糙度之间的矛盾;将1个脉冲能量分散为若干个时在多点放电。用这种方法既改善了加工表面粗糙度,又维持了原有的加工速度。即分离工具电极多回路加工。 3放电产物与排除之间的矛盾;电火花加工只有在放电产物的产生和排除速度达到平衡的条件下才能顺利进行。应积极开创排除的条件以适应加工。上述原因造成的矛盾,不仅使加工稳定性变差,脉冲利用率变低,加工速度变慢,甚至可能达到根本不能维持继续加工的地步。 4解决的方法 (1)人工排屑排气。 (2)采用强迫冲油或抽油的方式促进产物的排除。 (3)加速工作液的循环过滤。 (4)提高脉冲空载电压,加大放电间隙,用以改善排屑条件。 (5)二电极之间存在相对运动(成型加工中的旋转头、平动头,线切割加工中的走丝),都具有改善间隙切屑性能的作用。 (6)利用超声振动与电火花加工的复合作用,对改善排屑条件有明显作用。在加工中还需综合考虑,根据实际情况设定加工参数。 (1)电火花加工:在液体中通过工具电极与工件之间的脉冲电路放电将材料调温蚀除。其特点为:①. 非接触式加工,无切削受力变形。②. 放电持续时间短,热影响范围小。③. 工具电极消耗影响加工精度。④. 可加工任何硬、脆、韧和高熔点的导电材料。⑤. 其一般可用来穿孔、行腔加工、切割等。 (2)激光加工:材料在激光照射下瞬时急剧溶化和气化,并且产生强烈的冲击波,使熔化物质爆炸式的喷溅和去除实现加工,特点:①. 材料适应性广,金属非金属均可以被加工。②. 非接触式加工。③. 不存在工具磨损。④. 设备造价较高。⑤. 其一般用来微孔、切割、焊接、热处理刻制等。 (3)超声(波)加工:利用超声振动的工具端面,使悬浮在工作液中的磨料冲向工作表面,去除工件表面材料,其特点:①. 作用力小,热影响小。②. 工具不旋转,加工与工具形状相似的复杂孔。③. 加工高硬度材料时,工具磨损大。④. 其一般用来型腔加工、穿孔、抛光、零件清洗等,主要用于脆性材料。 2、 电火花加工的基本原理。 答:电火花加工是利用工具电极和工件之间的间隙防电来蚀除金属的加工方法,其可以用来切割成型和表面(形腔)成型加工,前者用工具电极为导线,常称为线切割加工,后者称为电火花成型加工。 3、评价电火花成型加工工艺质量的主要指标是哪些? 答:评价电火花成型加工工艺质量的主要指标是:(1)加工效率:单位时间内工件材料的去除量,单位:mm3/min。(2)加工表面质量:粗糙度、表面组织变化及表面显微裂纹等。(3)加工精度:尺寸、位置、形状精度。(4)工具电极损耗率:通常用工具电极的何种损耗量对工件材料的何种蚀除之比表示。 4、影响电火花加工精度的主要因素是什么? 答:影响电火花加工精度的主要因素:(1)脉冲电源的质量和加工参数的选择——包括脉冲宽度ti,放电时间te,放电周期tp,放电重复频率f,峰值电流ie等。(2)工作液——工作液可以提高放电点的能量密度,增大放电时的爆炸力,使熔化的金属容易排出。(3) 电极材料及电极设计。(4)工艺系统的制造及安装高速的精度和质量。 5、为提高电火花成型加工的效率应调整哪些工艺参数?如果为了降低表面粗糙度,工艺参数又应如何调整? 答:从电火花加工材料去除率(即加工效率)和表面粗糙度公式可以看出:为提高电火花成型加工的效率,可以提高放电时间te,或提高峰值电流ie,或提高放电重复频率f;如果为了降低表面粗糙度,则应减小放电时间te,或减小峰值电流ie。 6、为了保证电火花成形加工的效率和表面质量往往要牺牲什么? 答:只增加峰值电流ie,而减小放电时间te可保证加工效率和表面质量但工具电极相对损耗率增大。 7、 什么是电火花线切割加工? 答:在电火花加工中利用导线电电极(钼丝或铜丝)以及电极与工件间的相对运动和放电对工件进行切割的加工方法叫做电火花线切割加工。 影响线切割加工工艺经济性因素主要有: 1) 电极丝及移动速度2) 工件厚度及材料 3) 预置进给速度 8、 什么是激光加工? 答:激光是一种高度高,方向性好的相干光,其发散性小和单色性好,焦点处功率可达107-1011w/cm2,温度可达万度以上,其加工就是利用材料在激光照射下的冲击波使熔化物质爆炸式喷溅去除。 9、金属加工常用的激光器是哪些?它们之间的区别除了在工件物质以外,还在于什么? 答:金属加工常用的激光器有两种,一种是固体激光器,如红宝石激光器、玻璃激光器、YAG激光器和金绿宝石激光器;另外一种是气体激光器:如CO2激光器、氩激光器等。它们之间的区别除了在工作介质外,还在于激光波长、输出功率、应用范围等。 第5章NH数控电火花成型机模具加工技术 内容提要及学习要求;本章主要讲述了NH数控电火花成型机的加工特点、机床组成、加工条件、电火花加工的主要工艺指标,NH7145型数控电火花成型机床的基本操作、加工实例和电火花机床维护等内容。 主要学习要求:通过本章的学习了解电火花加工的特点、用途、组成及作用。 掌握电火花加工的加工速度、工具电极损耗、表面粗糙度和放电间隙等技术要求。 掌握NH7145型数控电火花成型机床的操作方法,通过加工实例的学习会进行电火花加工。熟练掌握数控电火花机床的维护、安全操作和维修条例。 电火花是一种自激放电,火花放电不同于弧光放电、辉光放电等其他形式的自激放电,火花放电的两个电极间在放电前具有较高的电压,当2 电极接近时,其间介质被击穿后 ,随即发生火花放电,伴随击穿过程,2电极间的电阻急剧变小,2电极之间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维持短暂的时间后及时熄灭,才可保持火花放电的“冷极”特性,即通道能量转换的热能来不及传至电极纵深,使通道能量作用于极小范围。通道能量的作用,可使电极局部被腐蚀。 5,1概述; 利用火花放电时产生的腐蚀现象对材料进行尺寸加工的方法叫电火花加工,电火花加工是在较低的电压范围内,在液体介质中的火花放电。 5.3.1 NH7145型数控电火花成型机用途和特点 1特点 在程序设计上,引入自适应控制、放电状态监测、伺服非线性控制、放电电流适应控制制等先进的设计理念,具有相关的自适应控制电路、数字伺服电路和专用检测电路配合达到完美的加工效果。主轴采用滚珠丝杠,摩擦力小,使伺服灵敏,加工效果好,3轴光栅,加工定位准。功放电源采用高品质的VMOS管。专用微脉宽电路和微电流电路,配合灵敏的伺服,实现实用的高质量表面粗糙度技术。操作方便: 5.3.2主要规格及工艺指标1主要规格 2工艺指标 5,3.3系统组成; NH7145型数控精密电火花成型机由主机、伺服控制系统、数控系统和工作液循环过滤系统组成。 1、主机由主轴头、纵向移动装置、横向移动装置和油槽等组成,主轴头采用直线导轨导向,进口直流伺服电机组。主轴上装有百分表。 2、直流机组伺服系统采用PWM直流脉宽调速电路控制主轴伺服等电路。 3、控制系统包括主控制电路、机床限位和加工控制电路等。 4、工作液循环系统包括油箱、油泵控制、油路系统、冲浸油调节和工作渡过滤系统等。 5,3.4NH7145型数控电火花机床操作面板使用。 1功能介绍;2开机;3装电极、工件;装夹电极工件时,一定要置于回零状态,将电极装夹在主轴头上.数控电火花成型机有3种装夹接柄分别装夹不同电极,钻夹头用于装夹小直径圆电形电极,方形夹头用于装夹平面和方形电极,用自接刀柄连接可在电极上做好螺纹孔。4、找正加工位置;横向行程和纵向行程上分别装有数显尺,可以用碰边定位方法找正加工位置,是机床置于对零状态。 5、设置规准 (1)根据加工要求设置加工规准,包括电流、脉宽、脉间和抬刀等参数。(2) (3) (4)在NH7145型数控电火花成型机上粗加工时,脉冲宽度可选300~800us,脉冲间隔可选80-250LLS。对于紫铜电极,选择300--800us脉冲宽度:对于石墨电极,脉冲宽度可选300-500us。电流可根据电极面积选择, 一般单位面积电流不超过1OA/cm2。(5)在半精加工时,电流比粗加工要小些,极性选择为负极性。(6)精加工时,以获得良好的表面粗糙度和尺寸精度为主要目的,脉冲宽度要小,电流也要小。浸油加工时,油面至少高出工件15mm。冲油加工时。 6加工 完成设定,对正主轴起始位后,按下加工键,可按快退键让主轴快速接近工件,当决接近工件时,松开快退键,以伺服值开始进给。放电开始后,调节伺服值使间隙电压介适,放电稳定。 5.3.5维护;1润滑、2简单维修 NH7145型数控电火花成型机操作流程 1、 合上电源,按启动以后,系统进行自检,指示灯全亮,3轴显示,规淮值显示88。 2、 几秒钟后,系统结束自检,3轴及规准值显示上次关机时的值,主轴悬停,公/英和反打指示灯指示上次关机时的状态。 3、 进行参数设定 4、 按加工键,可以开始加工。 5、 再按加工键或深度加工到位,自动切断加工波形,主轴回退,报警。 6、 按下消声键取消报警。7、按下急停按钮。8、关机。 规准设定是指对脉宽、脉间、高压、低压、抬刀周期、快落高度、防碳和间隙等的设定。 5.4.4加工举例 1,单段加工2单段加工3加工型腔4加工复杂工件 5.5操作工艺 工具电极材料:有纯铜、银钨合金、铜钨台金、石墨、铸铁、钢和黄铜等材料,但最常用的电极材料仍然是紫铜和石墨。 10、 什么是超声加工? 答:超声加工是利用工具端面做超声频振动,通过磨料悬浮液加工脆硬材料的一种成型法。其可以加工硬质合金、淬火钢等脆硬金属材料。还可以加工玻璃、陶瓷、半导体锗和硅片,同时还可以用于清洗,焊接和擦伤等。 11、 超声加工的基本原理? 答:加工时,工具1在工件2之间加入液体(水或煤油)和磨料混合的悬浮液3,并使工具以很小的力F轻轻压在工件上,超声换能器6产生16000HZ以上的超声频绝缘体上硅薄膜向振动并借助于变幅杆把振幅放大到0.05-0.1mm,驱动工具端面做超声振动,迫使工作液中悬浮的磨粒以很大的速度和加速度不断地撞击、抛磨被加工工件表面,把被加工表面的材料粉碎成很细的细微粒,从工件上被打击下来,虽然每次下打下来的材料很小,但由于每秒种打击16000次以上,所以仍有一定的加工速度。 12、 超声加工的应用 答:超声加工的应用主要有以下几个方面: 1) 可以加工金属和非金属等硬脆材料 2)可以对硬脆材料进行型孔和型腔加工 3) 利用超声进行清洗超声波在清洗液(汽油、煤油、酒精和水等)中传播时,液体分子往复高频振动产生正负交变的冲击波。当声强达到一定数值时,液体中急剧生产微小空化气泡并瞬时强烈闭合,产生的微冲击波使清洗物表面的污物遭到破坏。超声振动可用于喷油嘴、喷丝板、微型轴承、仪表齿轮、印刷电路板等的清洗。 13.电火花加工 加工原理:工具电极与工件电极在绝缘体中靠近达到一定距离时形成脉冲放电,瞬时产生大量热能,使工件溶化,在放电爆炸力作用下,把熔化的金属抛出。 电火花加工设备应具有部分:1、脉冲电源。 2、间隙自动调节器。3、机床本体。 4、工作液及循环过滤系统。 (一)电火花成形加工机床主要组成:脉冲电源、工作液箱和机床本体。 (二)电火花切割加工机床由机床本体、数控装置、脉冲电源和工作循环系统组成。 (三)电火花加工特点 1、可以加工任何硬、脆、韧、高熔点、高纯度的导电材料。 2、加工时无切削力。 3、加工中几乎不受热的影响。 4、由于脉冲数可调节,在同一台机床上可进行粗、半精、精加工。 5、易实现自动化。 14、超声波加工 (一)超声波加工原理 高频振动的超声波锤击工作表面的磨料,通过磨料把加工区的材料粉碎,并被循环流动的液体带走。 (二)超声波加工机床的组成 ;1、超声电源。2、超声振动系统 。3、超声波加工机床本体。 (三)超声波加工特点 ;1、适用于加工各种硬脆材料。2、易于加工出复杂形状的孔及成型面。 加工过程受力小,适合于加工薄壁件。 三、激光加工 原理;通过一系列装置把激光聚成一个极小的光斑,在此产生高温,进行加工。主要用于打孔和切割。 (四)激光加工特点 ;1、不受材料限制。2、加工时不需要刀具,属于非接触加工。 3、加工速度极高,热影响区小。4、可通过透明介质进行加工。 量和模具的使用寿命(3)合理布置凹模型孔位置 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计 1. 弯曲是使材料产生塑性变形,将平直板材或管材料等型材的毛坯或半成品,放到模具中进行弯曲,得到具有一定角度或形状的制件的加工方法。 2. 弯曲分为自由弯曲和校正弯曲 3. 弯曲变形分为弹性弯曲,弹性—塑性弯曲,纯塑性弯曲三个阶段 4. 弯曲时:内层受压—变厚 外层受压—变薄 回弹的影响因素:①材料的力学性能 ②弯曲角θ ③相对弯曲半径R/t ④ 5. 弯曲方式及模具结构 ⑤弯曲力 ⑥模具间隙 6. 弯曲件要求材料应具有足够的塑性、较低的屈服点及较高的弹性模量。 7. 板料比较薄的 短边取小值,比较厚的长边取大值 8. 最小弯曲半径:在保证坯料外表表面纤维不发生破坏的前提下,弯曲件能够弯曲成的内表面最小圆角半径。 9. 最小相对弯曲半径的影响因素:①材料的力学性能 ②弯曲中心角α ③板料的纤维方向与弯曲线夹角的影响 ④弯曲件宽度 ⑤弯曲件板料厚度 ⑥板料表面与断面质量的影响 10. 在弯曲直角时,若直立部分过小,弯曲稳定性就差 11. 弯曲件的形状与尺寸应对称分布,防止弯曲时因圆角不同,摩擦阻力不同,而造成弯曲件尺寸精度不高,甚至弯曲失败。 12. 防止交接处因受力不均或应力集中而造成开裂,圆角部位畸变等缺陷,应预先在弯曲件上设置工艺上必须的工艺孔,槽及缺口。 13. 提高弯曲件质量的措施:①减少回弹的方法 ②防止弯曲件开裂 ③防止偏移 ④底部不平 ⑤表面擦伤 14. 减少回弹的方法:①补偿法 ②校正法 ③拉弯工艺 ④正确选择弯曲件结构 15. 防止弯曲件开裂:①选择塑性好的材料 ②毛坯的表面质量要好 ③弯曲时排样要注意板料或卷料的轧制方向 16. 表面产生的划伤而留下的痕迹原因:①在工作表面附着较硬的颗粒 ②凹模的圆角半径太小 ③凸模与凹模的间隙太小 17. 展开长度确定原则是毛坯长度应等于弯曲后弯曲零件中性层的长度 18. 根据相对弯曲半径分为有圆角半径弯曲和无圆角半径弯曲 以0.5t来判断 19. 弯曲力是指弯曲件完成预定弯曲时所需要的压力机施加压力 20. 压力机标称压力总的原则是压力机吨位必须大于弯曲时所有工艺力之和 21. 弹顶器的主要作用是将弯曲后的零件顶出凹模 22. 模具圆角半径的确定:①凸模圆角半径 ②凹模深度 ③凹模圆角半径 23. 模具间隙越小,弯曲力越大,使零件侧壁变薄,并降低凹模寿命。间隙越大,回弹越大,弯曲件精度降低 24. 凸,凹模工作部位尺寸计算的基本原则:①零件标注外形尺寸时,模具是以凹模为基准件,间隙取在凸模上 ②零件标注内形尺寸时,模具以凸模为基准件,间隙取在凹模上 25. 当零件标注外形尺寸时,先计算凹模尺寸,然后再减去间隙值来获得凸模尺寸 26. 按弯曲件形状可分为V形件,U形件,Z形件,圆圈形状弯曲模; a) 按弯曲角度多少分为单角弯曲,双角弯曲,四角弯曲等 b) 按结构形式分为单工序弯曲模,多工序弯曲模等 c) 按结构复杂程度又分为简单弯曲模,复杂弯曲模等 27. 凸模垫板的作用防止凸模尾部压伤模座表面 12.塑料注射机各部分作用:①注射装置:塑料 入料筒 将其加热 均匀塑化 熔体,足够速度 压力 将塑料熔体 注射 入型腔,保持一定压力 进行补缩并防止熔体返流。②合模装置:实现模具开、合模,注射时保证锁紧模具,开模保证制件顶出。③液压和电气:控制注射机 工作循环过程 成型工艺条件 使动作要求准确。④机架:将上述三部分组合。 13.塑料注射机的技术参数:①注射量:指注射机进行一次成型注射出熔料的最大容积,它决定了一台注射机所能成型塑件的最大体积。②合模力:指在注射成型时注射机合模装置对模具施加的夹紧力,它在一定程度上决定了注射机所能成型的塑件在分型面上的最大投影。 ③模板尺寸和拉杆间距。④最大和最小模具厚度:模具厚度在二者之间。⑤开模行程。 ⑥顶出机构参数:中心、二侧机械顶出、中心液压加二侧机械顶出。⑦喷嘴头部尺寸。 14.注射成型工艺条件:①料筒和喷嘴温度:料筒温度应高于塑料的粘流温度或熔点。②注射压力与注射速度:螺杆或柱塞在注射时对单位面积的塑料熔体施加的作用力为注射压力;螺杆或柱塞在注射时的 移动速度为注射速度。③保压力和保压时间:熔料充满型腔,螺杆或柱塞在一定时间继续保持对料筒内熔料的压力。作用是补缩。④冷却时间:指从注射、保压结束到模具开启的时间,一般占成型周期的70%-80%。⑤螺杆转速与背压:背压又称塑化压力,指在加料塑化过程中螺杆转动后退时料筒前端的熔料所具有的压力。⑥模具温度⑦加料量与余料 15.挤出成型设备:主机、辅机。主机即挤出机,作用是完成塑料的加料、塑化和输送工作。辅机的作用是将由挤出模挤出的已获得初步形状和尺寸的连续塑料体进行定型,使其形状尺寸固定,经切割加工,成为供应用的塑料型材。 16.管材挤出成型工艺条件:①温度 ②挤出速度 ③牵引速度 ④压缩空气压力 17.成型工艺条件:①成型压力 指液压机对塑件在垂直于加压方向的平面上的单位投影面积施加的压力②成型速度 指模具温度③成型时间 指从合模加压到开模取件这短时间。 第八章 1.塑件设计的主要内容:尺寸,公差,表面质量,结构形状 塑件尺寸:决定于塑料的流动性 表面质量:指表面缺陷,光泽性,表面粗糙度。模具成型零件的表面粗糙度是决定塑件表面的粗糙度的主要因素。 2.脱模斜度:决定于塑件的收缩率,形状,壁厚,部位 斜度取向原则:内孔,小端,斜度由扩大方向获得;外形,大端,斜度由缩小方向获得; 加强肋:确保塑件强度和刚度,不至于壁厚过大而设置 圆角:圆角半径不小于0.5mm,内壁取壁厚一半,外壁去1.5倍壁厚 孔的设计:孔间距大于孔径 3.嵌件设计 目的为了增加强度,硬度,耐磨性,增加塑件形状和尺寸稳定性,提高精度 4.注射模:热塑性塑料,由动模和定模组成。 定模在固定模板上; 动模在移动模板上,随移动模板移动实现模具启闭 5.注射模结构组成: 成型零部件:合模导向零件:推出机构:侧向分型抽芯机构:排气系统: 6.注射模一次成型塑件数量是由模具型腔数量决定的。塑件设计完成后,首先确定型腔数量。 7.分型面:为了塑件及浇注系统凝料的脱模和安放嵌件的需要,将模具型腔适当的分成两个或者更多的部分,这些可分离的接触表面,叫。。。 1、 间隙对冲裁件断面质量的影响:间隙过小时,光亮带增加,塌角、毛刺、断裂带均较小;间隙过大时,光 亮带变小,毛刺和锥度较大; 2、 较高质量的冲裁件断面应该是:光亮带较宽,约占整个断面的1/3以上,塌角、断裂带、毛刺和锥度都很 小,整个冲裁零件平面无穹弯现象。 影响最大的是刃口间隙。 3、 排样指冲压件在条料或板料上的布置方法。 4、 冲裁排样分类方法(从废料角度):分为有废料排样、少废料排样和无废料排样;(按制件在材料上):分 为直排法、斜排法、对排法、混合排法、多排法和冲裁搭边法。 10、搭边是指排样时零件之间及零件与条料侧边之间留下的工艺余料。 11、搭边的作用:补偿定位误差、保证冲出合格的制件;持条料具有一定的刚性、便于送料,避免冲裁时条料边缘毛刺被拉入模具间隙,从而保护模具,以免模具过早地磨损而报废。 12、侧刀是以切去条料旁侧少量材料来限定送料进距地,侧刀断面的长度等于步距。 13、采用弹性卸料和上出料方式时,总冲压力为P∑=P +P卸+P顶 采用弹性卸料和下出料方式时,总冲压力为P∑=P +P卸+P推 采用刚性卸料和下出料方式时,总冲压力为P∑=P +P推0 14、模具的压力中心是指冲压力合力的作用点。 15、压力中心的目的是:1)使冲裁压力中心与冲床滑块中心相重合;2)保持冲裁工作间隙的稳定性;3)合理布置凹模型孔位置。 16、刚性卸料板适用于冲压厚度在0.5mm以上的条料,尤其适用于简单的弯曲模和拉深模。 17、弹性卸料板有敞开的工作空间,操作方便,生产效率高,冲压前对毛坯有压紧作用,冲压后有使冲压件平稳卸料,从而使冲裁件较为平整。 18、模柄的作用是将模具的上模座固定在冲床的滑块上。 19、在设计模柄时,模柄的长度不得大于冲床滑块内模柄孔德深度,模柄直径应与压力机滑快上的模柄孔径一致。 第一章 弯曲工艺与弯曲模具设计 1、 弯曲是使将金属板料毛坯﹑型材﹑棒材或管材等按照设计要求的曲率或角度成形为所需形状零件的冲压 工序。 2、 根据变形程度,弯曲分为弹性弯曲、弹性——塑性弯曲、纯塑性弯曲三个阶段。 3、 影响弯曲回弹有哪些因素:1)材料的力学性能;2)弯曲角:3)相对弯曲半径R/t;4)、弯曲方式及模具 结构;5)弯曲力;6)模具间隙。 4、 什么是最小相对弯曲半径?影响最小弯曲半径的因素有哪些? 最小相对弯曲半径是在保证毛坯弯曲时外 表面不发生开裂的条件下,弯曲件内表面能够完成的最小圆角半径与毛坯厚度的比值。 影响- 配套讲稿:
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