模具制造工艺
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2.2 零件工艺性分析

零件图是编制工艺规程最主要的原始资料。在编制工艺规程时,应了解该零件的功用、结构特点及与其他零件的关系,分析各项公差和技术要求的制订依据,从中找出主要技术要求和关键技术问题。

2.2.1 零件的结构工艺性

任何零件从形体上分析都是由一些基本表面和特殊表面组成的。基本表面有内、外圆柱表面、圆锥表面和平面等,特殊表面主要有螺旋面、渐开线齿形表面及其他一些成形表面。研究零件结构,首先要分析该零件是由哪些表面所组成,因为表面形状是选择加工方法的基本因素之一。例如,对外圆柱面一般采用车削和外圆磨削进行加工;而内圆柱面(孔)则多通过钻、铰、镗、内圆磨削和拉削等方法获得。除了表面形状外,表面尺寸大小对工艺也有重要影响。例如对直径很小的孔宜采用铰削加工,不宜采用磨削加工;深孔应采用深孔钻进行加工。它们在工艺上都有各自的特点。

分析零件结构,不仅要注意零件各构成表面的形状尺寸,还要注意这些表面的不同组合,因为正是这些不同的组合形成了零件结构上的特点。例如:以内、外圆柱面为主,既可以组成盘、环类零件,也可以构成套筒类零件。套筒类零件既可以是一般的轴套,也可以是形状复杂的薄壁套筒。显然上述不同结构特点的零件,在工艺上存在较大的差异。机械制造中通常按照零件结构和工艺过程的相似性,将各种零件大致分为轴类零件、套类零件、盘环类零件、叉架类零件以及箱体等,以便使工艺典型化。模具零件中的模柄、导柱等零件和一般机械零件的轴类零件在结构或工艺上有许多相同或相似之处。导套是一个典型的套类零件。整体结构的圆形凹模和一般机械零件的盘类零件相类似,但其上的型孔加工则比一般盘类零件要复杂得多,所以圆形凹模又具有不同于一般盘类零件的工艺特点。

结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下,制造的可行性和经济性。因此,在保证零件使用要求的前提下,其结构应能满足机械加工和电火花加工过程的工艺要求,这样有利于应用先进的、高效率的加工方法,从而降低生产成本,提高劳动生产率。

对零件结构工艺性的要求大致有以下几点:

(1)便于达到零件图上要求的加工质量。即零件的结构应能保证在加工时用比较容易、工作量较小的方法来达到规定的质量要求。

(2)便于采用高生产率的加工方法。如零件加工表面形状的分布应合理;零件结构应标准化、规格化;零件应具有足够的刚性等。

(3)有利于减少零件的加工工作量。零件设计时应尽量减少加工表面,减少加工工作量和刀具、电极、材料的消耗。

(4)有利于缩短辅助时间。如零件加工时便于定位和装夹,既可简化夹具结构,又可缩短辅助时间。

表2-1列出了几种零件的结构并对零件结构的工艺性进行对比。

表2-1零件结构的工艺性进行对比比较

2.2.2 零件的技术要求

零件图上应全面而正确地表示出各项技术要求,这些技术要求大致是:

(1)加工表面尺寸精度、形状精度和表面粗糙度。

(2)加工表面之间的相互位置精度。

(3)材料的力学性能、硬度和热处理要求及其他特殊要求等。

零件的技术要求对制订工艺方案起着决定性的作用。通过分析,充分领会这些技术要求,判断其制定是否恰当,明确技术要求中的关键问题,以便采取适当措施,为合理制定工艺规程作好必要的准备。