第一篇:材料与工艺复习资料
造型材料与面饰工艺复习材料
第一章:产品设计与材料
1:材料工艺?
指材料的成型工艺、加工工艺、以及表面处理工艺。是设计的物质条件,是产品设计的前提
2:产品设计的三大要素?
材料与工艺是设计的物质技术条件,与产品的功能、形态构成了产品设计的三大元素
3:材料用途开发选择主要途径?
从产品功能用途出发思考如何选择或研制相应的材料
从材料出发思考如何利用材料功能及加工工艺特性 4:材料设计主要应用的工艺技术?
加工技术、成型技术、表面装饰技术、废弃技术、再资源化技术 5:材料性能三大层次?
固有性能、触觉性能、视觉性能 6:材料设计选材及成型原则?
使用性原则、工艺性原则、性价比原则、环保性原则、美学性原则
第二章:设计材料
1:设计材料依材料来源、物质结构、材料的形态各自的分类?
材料来源:天然材料、加工材料、合成材料、复合材料、智能材料
物质结构:金属材料、无机材料、有机材料、复合材料
材料形态:线性材料、板状材料、块状材料 2:材料特性包含两方面内容?
固有特性、派生特性(加工,感觉,经济)3:材料的物理性能包含内容?
材料密度、力学性能、热性能、电性能、磁性能、光性能 3:材料的化学性能包含内容?
耐腐蚀性、抗氧化性、耐候性 4:材料表面处理的目的?
保护产品、改变性能或外观。
5:什么是材料的同材异质感和异材同质感?
同材异质:经过不同的表面处理工艺,使相同的材料具有不同的感觉特征
异材同质:经过不同的表面处理工艺,使不同的材料获得相同的感觉特征 6:材料表面处理工艺类型?
表面被覆(镀,有机,珐琅)、表面层改质、表面精加工 7:材料表面处理工艺的选择原则?
形态的时代性、求简的单纯性、功能的合理性、情感的审美性、消费档次的经济性、成本、环境保护
第三章:材料感觉特性的运用
1:材料感觉(质感)特性按人的感觉可分为?
触觉质感、视觉质感 2:材料质感设计流程?
认材-选材-配材-理材-用材 3:材料质感设计的形式美原则?
调和与对比法则、主从法则 4:材料质感设计的主要作用?
提高产品的适用性
提高工业产品整体设计的宜人性
塑造产品的精神品味
达到产品的多样性和经济性
创造全新的产品风格 5:材料的色彩分类?
固有色彩、人为色彩 6:材料肌理之间的组合方式?
同一肌理、相似肌理、对比肌理
第四章:产品设计中材料的发展与开发
1:材料的开发循环过程?
功能需求分析-性能评价-应用-产品实效分析 2:新材料定义? 采用新工艺、新技术合成的具有各种特殊机能或比传统材料在性能上有大突破的一类材料。
3:未来新能源包裹哪几类?
太阳能、生物能、核能、地热、海洋能、氢能 4:先进陶瓷材料分类
结构陶瓷、陶瓷复合材料、功能陶瓷材料 5:绿色产品的特征
小型化、多功能、使用安全方便、可回收利用
第五章:金属材料及加工工艺
1:金属材料的固有特性有哪几方面?
具有晶格结构的固体
电与热的良导体
具有金属特有的色彩与光泽
良好的延展性
可与其他金属、非金属元素在熔融状态下形成合金
抗氧化、腐蚀能力差 2:金属的成型方法有哪些?
铸造、塑性加工、切削加工、焊接、粉末冶金 3:铸造按铸型所用材料以及浇注方式分为几种?
砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造 4:砂型铸造的工艺特点?
适应性强,几乎不受铸件形状、尺寸、重量及所用金属种类的限制,工艺设备简单,成本低
5:金属的塑性加工方法有哪些?
锻造、轧制、挤压、拔制、冲压加工 6:金属的切削加工按加工方式分为几种?
车削、铣削、刨削、磨削、钻削、镗削、钳工 7:常用的焊接方法有哪些?
熔焊、压焊、钎焊
8:金属的普通热处理工艺包括哪些?用图示来表达
退火、正火、淬火、回火9:金属材料表面处理的作用有哪些?
保护作用、装饰作用
10:金属表面着色的工艺有哪些?
化学着色、电解着色、阳极氧化染色、镀覆着色、涂覆着色、珐琅着色、热处理着色、传统着色技术 11:金属表面肌理工艺有哪些?
表面锻打、表面抛光、表面镶嵌、表面蚀刻(锻打、划刻、打磨、腐蚀)12:按合金元素总含量划分合金钢有几种?
低合金钢(5%以下)、中合金钢(5%~10%)、高合金钢(10%以上)13:常用钢材通常分为哪几种?
型钢、钢板、钢管、钢丝 14:铝合金材料的工艺特点?
质轻、强度高,其强度接近或者超过钢,具有优良的导电、导热性和抗腐蚀性。易加工、耐冲压,并且可阳极氧化成各种颜色 15:工业上常用的铜有哪几种?
紫铜、黄铜、青铜、白铜
第六章:玻璃及加工工艺
1:玻璃制品制作工艺分为哪几个阶段?
原料-计量-调和料-熔窑---熔融玻璃-成型加工-玻璃制品
2:玻璃的熔制过程包含那五个阶段?
硅酸盐的形成、玻璃的形成、玻璃液的澄清、玻璃液的均化、玻璃液的冷却 3:常用的玻璃成型方法?
压制成型、吹制成型、拉制成型、压延成型 4:玻璃制品的二次加工包含哪些工艺?
冷加工、热加工、表面处理
5:列举2-3种玻璃类型并分析其特点?
磨砂玻璃:分毛玻璃或者暗玻璃,用于玻璃黑板或玻璃隔墙
磨光玻璃:门窗制作,镜子
夹层玻璃:用于汽车、飞机挡风玻璃,防弹玻璃,及建筑玻璃
钢化玻璃:交通运输与建筑门窗
光致变色玻璃:变色眼镜,随光线强弱而变色
第七章:木材及加工工艺
1:木材有哪些特性?
质轻
具有天然色泽和美丽的花纹
具有调湿特性
隔音吸音性
具有可塑性
易加工和涂饰
对热、电具有良好的绝缘性
易变形、易燃
2:木材加工工艺的一般流程?
配料-基准面的加工-划线-榫头、榫眼及型面的加工-表面修整 3:木材加工的基本方法有哪些?
锯割、刨削、凿削、铣削 4:木材榫结构的特点?
传力明确、构造简单、结构外露、便于检查 5:木制品涂装前表面处理有哪些工艺过程?
干燥、去毛刺、脱色、消除内含杂质 6:木制品常用的贴膜材料有哪些?
PVC膜、人造革、DAP装饰纸、木纹纸、薄木、三聚氰胺板 7:人造板材有哪几种?分别指出各板材特点?
胶合板:不易开裂翘曲,材质均匀纹理美观,装饰性好
刨花板:隔音隔热性好,便于加工,不耐潮,容重大
纤维板:隔热吸音较好,不易胀缩开裂
细木工板:耐用结构稳,不易变形 8:设计中在选择木材时需要考虑哪些要素?
一定的强度及韧性、刚度、硬度、重量适中,材质结构细致
自然的纹理,干缩湿胀性和翘曲变形性小,易加工
胶合,着色及涂饰性能好,抗气候和虫害性 第八章:塑料及加工工艺
1:塑料按其应用领域可分为哪几种?
通用塑料、工程塑料、特种塑料(增强、泡沫)2:塑料的一般特性?
质轻,强度高
多数塑料制品具有透明性,富有光泽,能着鲜艳色彩
优异的电绝缘性
耐磨
塑料有耐化学药品性
成型加工方便,能大批量生产 3:塑料制品有哪些缺点?
不耐高温,低温容易发脆
制品易变形
有“老化”现象
4:塑料有哪些主要成型工艺?
注射成型、挤出成型、吹塑成型、铸塑成型 5:塑料连接包含哪些方法?举例2-3种
机械连接、焊接、溶剂粘接、胶接 6:塑料表面处理包括哪些方法?
镀饰、涂饰、印刷、烫印、压花、彩饰 7:例举2-3种常用塑料材料并分析其特点
聚乙烯塑料(PE)-热塑性,易成型加工,耐热性、耐老化性较差,其表面不易粘接和印刷
聚甲基丙烯酸甲脂塑料(PMMA)俗称有机玻璃-热塑性,质轻,不易碎,透明 度高易着色。表面硬度低,易划伤失去光泽,耐热低
聚氯乙烯塑料(PVC)-热塑性,良好的电绝缘性和耐化学腐蚀性,热稳定性 差,分解师放出氯化氢,因此成型时需要加入稳定剂
ABS塑料-热塑性,强度高,轻便,表面强度大,光滑易清洁,宜做电镀处理
第九章:陶瓷及加工工艺
1:陶瓷的概念?
陶瓷是指所有以粘土为材料与其它天然矿物原料经过粉碎、混炼、成形、烧 结制成的各种制品。2:陶瓷包含哪些种类?
普通:日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、化工陶瓷、化学瓷、电瓷等
特种:结构陶瓷、功能陶瓷 3:陶瓷主要有哪些成型工艺?
注浆成型、注射成型、干压成型、等静压成型 4:什么是陶瓷烧结?
一种利用热能使粉末胚体致密化的技术 5:陶瓷烧结有哪些方法?
热压烧结、热等静压、放电等离子烧结、微波烧结
第二篇:过程装备制造工艺复习资料
1、焊接接头由焊接区和部分母材组成,其中对结构可靠性起决定作用的是焊接区。焊接区包括焊缝金属、熔合区和热影响区三部分。
2、因为在焊接过程或使用中,焊接区要发生许多有别于母材的变化。除组织和性能变化外,还存在焊接缺陷,焊接残余应力和应力集中等不利因素。
3、缝金属:焊缝金属由熔化的母材和填充材料组成。焊接时,焊缝金属由高温液态冷却至常温固态,要经过从液相转为固相的一次结晶过程和在固相焊缝金属中进行的同素异构转变的二次结晶过程。
4、缝金属具有如下特点:⑴存在铸造缺陷⑵焊缝中的夹杂⑶焊缝中的偏析⑷焊缝中的杂质元素硫和磷⑸焊缝金属的力学性能
5、热影响区 ①过热区(粗晶粒区)过热区的温度范围是处在固相线以下至1100℃左右。当加热到1100℃以上时,奥氏体晶粒即开始剧烈长大,尤其在1300℃以上,晶粒十分粗大,冷却后即获得晶粒粗大的过热组织。晶粒度都在1~2级左右。在气焊和电渣焊的情况下,甚至会得到“魏氏组织”。魏氏组织是一种过热组织,其特点为铁素体沿晶界分布,并呈针状插入珠光体内,使钢的塑性和韧性都大大降低(通常要降低20~30%)。因此,焊接刚度较大的结构时,常在过热区发生裂纹。
②正火区 又称细晶区或相变重结晶区,对于低碳钢该区约为900~1100℃。加热到该温度区域时,铁素体和珠光体全部变成奥氏体,由于晶粒来及长大,故冷却后得到均匀、细小的铁素体和珠光体,相当于正火热处理。该区强度高,塑性、韧性也好,一般认为是焊接接头中综合机械性能最好的区域。
③部分相变区 在AC1~AC3之间,又称不完全重结晶区。加热时母材中的珠光体和部分铁素体转变成细小的奥氏体,但有部分铁素体不发生转变,在高温下其晶粒变得粗大。冷却后,细小的奥氏体转变成细珠光体和铁素体,加上未转变而晶粒变粗大的铁素体,该区晶粒大小极不均匀,所以机械性能不好,强度有所下降。
④再结晶区 只有焊前经冷塑性变形加工而发生加工硬化的焊件才存在。焊接时破碎的晶粒加热到400℃~AC1之间发生再结晶,晶粒复原、强度稍有下降、塑性回升,性能略有改善,总的来说该区域的机械性能变化不大。
6、接接头中的裂纹
1)焊接热裂纹2)焊接冷裂纹3)再热裂纹4)层状撕裂
7、焊接变形①纵向收缩引起的构件纵向弯曲变形。②横纵向收缩引起的构件纵向弯曲形③横向收缩引起的角变形或挠曲变形
8、采取适当的工艺措施①正确地选择焊接方法和焊接规范 ②反变形法③刚性固定法④正确地确定装配焊接次序
9、断裂的性质和产生原因,焊接结构主要有延性断裂、脆性断裂、疲劳断裂和应力腐蚀断裂等形态。
10、变形的矫正如果采取了各种措施后仍然存在超标焊接变形,就必须进行矫正。常用的方法是机械压力来矫正和火焰加热矫正法。
11、焊接方法:1)手工电弧焊2)埋弧自动焊3)气体保护焊4)电渣焊
12、常见的焊接缺陷有咬边、凹陷、焊瘤、气孔、夹渣、裂纹、未焊透、未熔合等。通常按缺陷在焊缝中的位置不同,分为外部缺陷和内部缺陷两大类。
外部缺陷有表面裂纹、表面气孔、咬边、凹陷、满溢、焊瘤、孤坑等,这些缺陷主要与焊接工艺和操作技术水平有关。还有些是外观形状和尺寸不合要求的外部缺陷,如错边、角变形和余高过高等。
内部缺陷常见的有各种裂纹、未熔合、未焊透、气孔、夹渣和夹钨等
12、特别提出的是,目前超声波还不能用于奥氏体不锈钢铸件与焊缝,以及黄铜和镍基合金的探伤。这首先是因为这类材料的铸态晶粒粗大,晶粒间易产生反射杂波;同时声波在粗晶界传播衰减大,以至难以把缺陷波与杂波分辩出来。
13、体不锈钢具有较好的综合力学性能,便于压力加工和焊接,焊接中无淬硬和冷裂现象。与其它类型钢相比,奥氏体不锈钢还具有下列特点,焊接时应予注意: 1)电阻率高,约为碳钢的5倍,故焊条易发红; 2)导热系数小,仅为碳钢的1/3。
3)线胀系数大,轻碳钢大40%以上,故焊接时易变形。
14、常采用的晶界腐蚀控制措施有:1)减少含碳量2)加入强碳化物形成元素3)采用小线能量焊接4)进行热处理
15、焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、保护气体等。
16、过程设备制造中最常用的焊接材料为手工电弧焊焊条、自动焊焊丝及焊剂。
17、氢对焊缝金属的不利影响如下:①形成气孔②形成白点③引起氢脆性④形成冷裂纹 由于氢的上述有害作用,应当尽量减少焊缝金属中的含氢量。控制氢的主要措施是:
①限制焊缝金属中的含氢量。除了通过烘陪去掉焊条、焊剂中吸附的水分外,在制造焊接材料过程中,应尽量排除各种原材料中的结晶水。②清除焊件及焊丝表面的杂质。③在焊接材料中加入氟化钙等物质,使之与氢生成不溶于钢液的稳定化合物氟化氢,以降低焊缝中含氢量。
④采用合理的焊接规范。⑤焊后进行消氢处理。① 焊条的储存方法:
18、焊条必须分类、分牌号存放,避兔混乱。2)焊条必须存放在通风良好、干燥的地方。3)焊条需垫高0.3米以上分别堆放,保证上下左右通风。4)焊条堆放距墙应大于0.3米,以兔受潮变质。5)低氢型焊条最好存放在专用仓库,库内保持一定的温度和湿度。
19、焊剂的作用①保证电弧稳定燃烧。②保证焊缝金属得到所需的化学成分和性能。③保证有较强的抗气孔能力,对铁锈,油污,水分等引起气孔的敏感性小。④焊接时放出的有害气体少。⑤焊剂熔化后粘度,流动性适中,能获得良好的焊缝成型。⑥焊剂应有一定的颗粒度和强度,以便多次使用。
20、药皮的作用:1)保护2)稳弧3)脱氧4)渗金属5)提高生产力(必考)
21、热影响区:过热相晶去2)正火区3)粗细晶区4)再结晶区5)兰脆区 22焊接区:包括焊缝金属,熔化区和热影响区。
23、焊缝区:焊缝及其邻近的区域。
23、熔融区:焊接接头焊接向母材热影响区过度的区域。
24、热影响区:焊接过程中受焊接热循环作用,组织和性能发生变化的木材区域。
25、焊接接头:由焊接区及部分母材组成。
26、工件接负级反接,工件加热较多。
27、按照热处理状态,普通低合金钢分为热轧、正火和调质钢三类。普低钢焊接中可能出现的问题,归纳起来主要有以下几点:
①焊缝金属中的热裂纹 普低钢由于含碳量低,且都含有对防热裂纹有利的Mn,故这类钢的热裂倾向均较小,一般不会产生热裂纹。
②粗晶区脆化 在热影响区被加热至1100℃以上的粗晶区,是焊接接头的薄弱区。尤其在焊接线能量过大时,粗晶区将因晶粒过余粗大或出现魏氏组织等而韧性降低;若焊接线能量过小,粗品区中的马氏体比例增大也会使韧性降低,对于含碳量较高的热轧钢尤其明显。③冷裂纹 主要产生于热影响区,在碳当量高和板厚大时,冷裂纹倾向也大。此时需要采取降低扩散氢含量、预热和后热等措施防止冷裂纹的产生。
④再热裂纹 16MnR等热轧钢无再热裂纹倾向,但其它含Mo、V、Nb、Ti等元素的正火或调质钢,则有再热裂纹倾向。其中V的影响最大,同时含V、Mo时更为严重。这类钢在焊后热处理时应避开在再热裂纹敏感温度范围内加热。
普低钢的焊接工艺要点①手工电弧焊、埋弧自动焊、CO2气体保护焊和电渣焊等均适用于普低钢的焊接。其中电渣焊,适用于热轧或正火钢30mm以上厚板焊接,且焊后必须进行正火处理,以细化晶粒,提高性能。②焊条按等强度原则选择,大多使用碱性低氢焊条并充分烘干,焊前将坡口清理干净,采用短弧焊。目的在于减少氢的来源。③采取适当的焊接规范以控制焊接冷却速度。既要防止因焊接规范过小,冷却速度大,增加热影响区淬硬的倾向;也要防止因焊接规范过大,冷却速度缓慢,使高温停留时间过长,晶粒严重长大。因此,对于有过热倾向而又有一定淬硬性的钢,可以用线能量小的规范,以减少高温停留时间,同时采用预热来减少过热区的淬硬性。④焊前预热和焊后低温消氢处理相配合,防止强度级别较高的低合金钢产生冷裂纹。⑤尽量减小结构的刚性和装配应力。禁止强力组装,并采用合理的焊接顺序。⑥15MnVNR、18MnMbNbR等较高强度正火钢,焊后必须进行消除应力热处理,以减小焊接缝残余应力和改善组织。而其它钢种是否需焊后热处理,可按图样要求确定。⑦正火和调质钢均存在热影响区淬硬和冷裂倾向,但二者在工艺措施上却有所不同;正火钢采用的线能量较大,预热温度较高;而调质钢采用的线能量和预热温度均相对较低,目的是保证调质钢具有足够的冷却速度,以便形成低碳马氏体。另外,调质钢的焊后热处理温度必须低于调质时的回火温度。
28、按照组织,耐热钢可分为珠光体耐热钢、马氏体耐热钢、铁素体耐热钢和奥氏体耐热钢等。这类钢除具有较好的抗氧化性和热强性外,还具有良好的抗硫和抗氢腐蚀性能。1)珠光体耐热钢的焊接性
低合金珠光体耐热钢,通常以正火态供货和使用,其焊接性类似于普低钢中的低碳调质钢。焊接中主要存在淬硬、冷裂、再热裂和回火软区化等问题,其焊接性较差。①热影响区熔合线附近的淬硬、冷裂和AC1附近的软化这类钢中均含有Cr、M0等提高淬硬性的元素,尤其M0的作用比Cr大50倍。②再热裂纹 这类钢中的主添加元素Cr和M0,均为再热裂纹敏感性元素,V对再热裂纹更敏感。③回火脆性 Cr-M0耐热钢在350~500℃温度下长期运行,其焊接接头会产生回火脆性。
2)珠光体耐热钢的焊接工艺要点
①焊前准备 采用热切割制备坡口,板厚大于15mm时应进行不低于150℃的预热,以防淬硬或冷裂。切割后表面应进行磁粉探伤,发现裂纹应打磨除掉。②以150~400℃的较高温度进行预热,焊后应适当保温缓吟,点焊处亦应预热150℃以上。③焊后进行680~760℃回火热处理,以消除应力、降低淬硬区硬度。④手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊和电渣焊均可采用。但以埋弧焊和手工电弧焊应用最多。⑤按等成分原则选用焊条,以保证耐热性能。其焊条一般均为抗裂性好的低氢型焊条。在补焊或焊后不能进行热处理时,可以选用奥氏体钢焊条,以防冷裂产生和提高塑性与韧性。但使用奥氏体钢焊条,要注意在长期高温下会存在碳的迁移和б相脆脆性问题。
第三篇:机械工艺复习资料含答案1
1什么生产过程,工艺过程,工艺规程? 答:生产过程:是指从原材料变为成品的劳动过程的总和。工艺过程:在生产过程中凡属直接改变生产对象的形状、尺寸、性能和相对位置关系的过程。工艺规程:在具体的生产条件下,以最合理的工艺过程,用文字按规定的表格、形式书写成的工艺文件。
2结合具体实例,说明什么是基准,设计基准,工艺基准,工序基准,定位基准,测量基准,装配基准?
答:基准:指用以确定生产对象几何要素间的几何关系所依据的点、线、面。设计基准:指在零件图上标注设计尺寸所采用的基准。工艺基准:指在零件的工艺过程中所采用的基准。工序基准:在工序图中,用以确定本工序被加工表面加工后的尺寸,形状,位置所采用的基准。定位基准:在加工时,用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准。测量基准:在加工中或加工后,用以测量工件形状,位置和尺寸误差所采用的基准。装配基准:在装配时,用以确定零件或部件在产品上的相对位置所采用的基准。
3工件装夹的含义是什么?在机械加工中用哪几种装夹工件的方法?简述各种装夹方法的特点及应用场合。
答:含义:使工件在加工前相对于刀具和机床占有正确的加工位置,并且在加工过程中始终保持加工位置的稳定可靠。可分为3种:(1):直接找正装夹;特点:加工表面单一,加工精度要求不高,生产效率低;应用场合:适用于单件小批生产中,对于形状简单的工件的加工情况。(2):划线找正装夹;特点:加工表面复杂,加工精度要求不太高,生产效率低;应用场合:适用于单件中小批生产中,对于形状复杂的工件,铸件的加工情况,也可用于大型铸件的精加工中。(3):夹具装夹;特点:定位精度较高,操作简单,生产率高;应用场合:无需划线和找正,适用于的成批和大量生产。
4、什么是六点定位原理?什么是完全定位与不完全定位?什么是欠定位与过定位?答:六点定位原理:在夹具中采用合理布置的6个定位支承点与工件的定位基准
相接触,来限制工件的6个运动自由度。完全定位:工件的6个自由度全部被限制而在夹具中占有完全正确的唯一位置。不完全定位:没有全部限制工件的6个自由度,但也能满足加工要求的定位。欠定位:工件必须限制的自由度没有达到全部限制的定位。过定位:工件在夹具中定位时,若几个定位支承点重复限制同一个或几个自由度。
5、何谓零件,套件,组件和部件?何谓
套装,组装,部装,总装和装配? 答:零件:是组成机器的最小单元,它是由整块金属或其他材料制成的。套件:是在一个基准零件上,装上一个或若干个零件构成的,它是最小的装配单元。组件:是在一个基准零件上,装上若干套件及零件而构成的。部件:是在一个基准零件上,装上若干组件,套件和零件构成的。套装:将零件装配成套件的工艺过程。组装:将零件和套件装配成组件的工艺过程。部装:将零件,套件和组件装配成部件的工艺过程。总装:将零件,套件,组件和部件装配成最终机器产品的工艺过程。装配:是套装,组装,部装,和总装的统称。6 对零件图的结构工艺性分析的内容和作用是什么?
答:内容:(1)零件尺寸要合理;(2)零件结构要合理。作用:满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。7 工序、工步的定义是什么?
答:工序:是指一个工人在一台机床上,对同一个工件所连续完成的那一部分工艺过程。工步:是在加工表面不变,加工工具不变,切削用量不变的条件下所连续完成的那一部分工序。机械加工工序的安排遵循什么原则? 答:应遵循先基面后其他,先粗后精,先主后次的原则。9划分加工阶段的目的?
答:(1)利于保证加工质量(2)便于合理使用机床(3)便于安排热处理工序 10 粗、精基准选择的原则是什么?
答:粗基准选择原则:(1)重要表面余量均匀原则(2)工件表面间相互位置要求原则(3)余量足够原则(4)定位可兼原则(5)不重复使用原则
精基准选择原则:(1)基准重复原则(2)统一基准原则(3)自为基准原则(4)互为基准反复加工原则(5)定位可靠原则
决定零件的加工顺序时,通常考虑哪些因素?
答、(1)机械加工工序(2)热处理工序(3)辅助工序
12、何谓工序分散、工序集中?各在什么情况下采用?
答、工序分散:是将零件各个表面的加工分的很细,工序多,工序路线长,而每道工序所包含的加工内容却很少;适用场合:适用于缺乏专业设备的情况下采用。序集中:零件的加工只集中在少数几道工序里完成,而每道工序所包含的加工内容都很多;适用场合:适用于单件小批生产或成批生产中。
13、何谓工艺尺寸链?如何判定工艺尺寸链的封闭环和增、减环?
答、工艺尺寸链:在零件加工过程中,有相关工序尺寸组成的尺寸链。
封闭环:是最终被间接保证精度的那个环,有零件的加工工艺过程决定。
增环:当其余各组成环不变,凡因其增大而封闭环也相应增大的组成环。
减环:当其余各组成环不变,凡因其增大而封闭环却相应减少的组成环。
14、试述总余量和加工余量的概念,说明影响加工余量的因素和确定余量的方法?答、总余量:在有毛坯加工成产品的过程中,毛坯尺寸与成品零件图的设计尺寸之差。加工余量:为保证零件加工质量,从某种加工表面上多必须切除的金属层厚度。影响加工余量的因素:有公称余量、最小余量和最大余量。
确定余量的方法:采用“逆推法”。
15、尺寸链的主要特征是什么?试述尺寸链的基本计算方法?
答:主要特征:封闭性、关联性。基本计算方法:极值法和概率法。
16、何谓劳动生产率?举例说明提高机械加工劳动生产率可以采取哪些工艺措施?答、劳动生产率:表示在单位时间内生产出合格产品的数量或在单位时间内为社会创造财富的价值。工艺措施:(1)缩短
基本时间(2)缩短辅助时间(3)缩短服务时间(4)缩短准备结束时间何谓时间定额?它在生产中有何作用?什么是单件时间定额?如何计算?答:时间定额:在一定的技术和生产组织条件下制定出来的完成单件产品或某工序所消耗的时间。作用:安排生产计划,进行成本核算的重要依据。
单位时间定额:指完成工件一个工序的时间定额。尺寸精度获得的方法有哪几种?形状精度获得的方法有哪几种?机械加工中振动有哪几类?
答:尺寸精度获得方法:试切法、定尺寸刀具法、调整法、自动控制法。形状精度获得方法:轨迹法、成型法、展成法。
机械加工中振动:自由振动、强迫振动、自激振动。零件加工表面质量对机器的使用性能有哪些影响?
答:影响:(1)对零件耐磨性的影响(2)对零件配合性能的影响(3)对零件疲劳强度的影响(4)对零件抗腐蚀性能的影响(5)对零件接触刚度的影响。什么是原始误差?影响机械加工精度的原始误差有哪些?
答:原始误差:零件的工艺系统中各方面的误差都有可能造成工件的加工误差,凡是能直接引起加工误差的各种因素。影响因素:加工原理误差、工件装夹误差、工艺系统静误差、调整误差、工艺系统动误差、度量误差。什么是加工原理误差?是否存在加工原理误差?
答:加工原理误差:指采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。
允许存在加工原理误差:可简化机构,提高工作效率,提高加工精度。影响机床主轴回转误差的因素有哪些?
答:影响因素:(1)滑动轴承误差对主轴回转精度的影响(2)滚动轴承误差对主轴回转误差的影响(3)轴承配合质量对主轴回转误差的影响。影响机床部件刚度的因素有哪些?为什么机床的部件的刚度远比其按实体估计的要小?
答:主要因素:(1)联接表面间的接触变形(2)薄弱零件的变形(3)零件表面见摩擦力的影响(4)接合面的间隙。因为:(1)作用力和变形不是线性关系(2)加载和卸载曲线不重合(3)卸载后曲线不回到原点。如何减小工艺系统受力变形对加工精度的影响?
答:(1)合理设计零部件结构(2)提高联动表面的接触刚度(3)采用合理的装夹方式、加工方式,提高工艺系统刚度。25 什么是误差复映现象?误差复映系数的含义是什么?减小误差复映有哪些工艺措施?
答:误差复映现象:由于工艺系统受力变形,而使工件产生相应的圆度误差,这种毛坯误差部分地反映在工件上的现象。含义:反映了毛坯误差加工后减小的程序。措施:增加走刀次数,提高加工精度。26 一般轴类零件加工的典型工艺路线是什么?为什么这样安排?
答:工艺路线:正火—车端面—钻顶尖孔—粗车各表面—精车各表面—铣花键、键槽—热处理—修研顶尖孔—粗磨外圆—精磨外圆—检验。试分析主轴加工工艺过程中如何体现“基准统一”“基准重合”“互为基准”的原则?它们在保证主轴精度要求中起什么作用?
答:轴类零件加工时,精基准的选择通常有两种:(1)采用顶尖孔作为基准,可以实现“基准统一”,可以更好的保证各外圆表面的同轴度以及外圆与端面的垂直度,加工效率高(2)采用支承轴径定位,可以实现“基准统一”“基准重合”“互为基准”原则,容易保证关键表面间的位置精度。主轴中心孔在加工中起什么作用?为什么在精加工阶段都要进行中心孔德研磨?中心孔德研磨的方法有哪些?答:作用:使用中心孔可以快速定位,有利于粗车外援表面和端面。
方法:(1)用油石或橡胶砂轮修研
(2)用铸铁顶尖修研(3)用硬质合金顶尖修研(4)用中心孔专用磨床磨削。29 为什么箱体加工常采用统一的精基准?试举例比较采用“一面两孔”或“几个面”组合定位两种方案的优缺点及其适用场合?
答:因为箱体的形状复杂、体积较大、壁薄而且不均匀、有若干精度较高的孔和平面、有较多的紧固螺纹孔、加工质量影响机器的性能、精度和寿命。
采用“一面两孔”定位有利于夹具结构简单,装卸工件方便,定位稳定可靠,实现“基准化”。适用场合:适用于大批量生产。30 保证箱体平行孔系距精度的方法有哪些?各适用于什么场合?
答:方法有:找正法、坐标法、镗模法。找正法:适用于单件小批生产。坐标法:适用于机床坐标移动精度高的场合。镗模法:适用于大批生产中。31 齿轮的典型加工工艺过程有哪几个加工阶段组成?
答:可分为:毛坯制造、齿坯热处理、齿坯加工、轮齿加工、轮齿热处理、轮齿主要表面精加工、轮齿的精加工。32 常用的齿形加工方法有哪些?各有什么特点?应用于什么场合?
答:加工方法:(1)仿形法(2)展成法。仿形法特点:加工精度及生产率低。应用场合:应用于铣齿,拉齿等。展成法特点:加工精度高、生产率高。应用场合:应用于滚齿、插齿等。
机床夹具通常由哪几部分组成?各起何作用?
答:组成:(1)定位元件、作用:为定位装置,用于确定工件在夹具中的正确位置(2)加紧元件、作用:夹紧装置,用于工件的压紧夹牢,保持在夹具中的定位位置(3)对刀与引导元件、作用:用于确定刀具位置并引导刀具进行加工(4)夹具体、作用:联接或固定夹具上各元件及装置,使其成为一个整体(5)其他元件及装置、作用:保证加工精度。
常见的定位方式、定位元件有哪些?答:定位方式:(1)工件以平面定位(2)工件以外圆定位(3)工件以圆孔定位(4)工件以组合表面定位。
定位元件:(1)固定支承(支承钉、支承板)(2)可调支承(螺钉、螺母)(3)自位支承(4)辅助支承
辅助支承与自位支承有何不同?答:自位支承:在定位过程中,支承本身所处位置随工件定位基准面的变化,自动调整并与之相适应。
辅助支承:是在工件实现定位后才参与支承的定位元件,不起定位作用,只能提高工件加工时刚度或起辅助定位作用。36 工件在夹具中夹紧时对夹紧力有何要求?
答:(1)在加紧方向上:在加紧力作用方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性;夹紧力的方向应使工件变形尽可能减小;夹紧力方向应使所需加紧力尽可能小
(2)在夹紧力作用点上:夹紧力作
用点应靠近支承元件的几何中心或几个支承元件所形成的支承面内;夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上;夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面。
37、试分析3种基本夹紧机构的优缺点及应用?
答:(1)斜锲夹紧机构:主要用于增大夹紧力或改变夹紧力方向,结构简单,工作可靠,机械效率较低,常用在工件尺寸公差较小的机动夹紧机构中。(2)螺旋夹紧机构:结构简单,制造容易,夹紧行程大,扩力比大,自锁性能好,夹紧动作缓慢,效率低,适用于手动夹紧机构。(3)偏心夹紧机构:操作方便,夹紧迅速,结构紧凑,夹紧行程小,夹紧力小,自锁性能差,常用于切削力不大,振动较小的场合。
38、钻床夹具分哪些类型?各类钻模有何特点?
答:主要类型可分为:固定式、分度式、翻转式、盖板式和滑注式钻模等。特点:固定式钻模:加工精度较高。分度式钻模:用于加工平面上成圆周均布,轴线互相平行的孔系。翻转式钻模:用于加工小型工件的同一表面或不同表面上的孔。盖板式钻模:夹具结构简单,切削易于清除。滑注式钻模:夹具可调,操作简单 方便,夹紧迅速。
钻模板的形式有几种?哪种的工作精
度最高?
床主轴联接。特点:定心准确,刚性好,答:钻模板的形式有(1)固定式钻模加工精度高。(3)没有过渡盘时,可将过板(2)铰链式钻模板(3)可卸式钻模板。渡盘于夹具体合成一个零件设计。特点:精度最高的是:固定式钻模板。
结构复杂,操作简单。40 钻套的类型有几种?各种类型的用途 是什么?
答:钻套可分为:标准钻套(固定钻套、可换钻套和快换钻套)、特殊钻套。固定钻套:直接压入钻模板或夹具的孔中,位置精度高,磨损后不易更换,用于中小批生产中。可换钻套:磨损后易于更换,用于大批生产中。快换钻套:磨损后更易于更换,转换钻套角度即可使用,适用于同一道工序中。特殊钻套:工件形状特殊,加工位置特殊,不适用标准钻套,需要自行设计。
用双镗套引导镗杆的镗模工作时,镗杆与机床主轴应如何联接?机床主轴的工作精度是否影响加工精度?
答:应采用:浮动接头和机床主轴联接,不影响加工精度。42 镗床夹具可分为几类?
答:按其使用的机床形式可分为:卧式和立式镗床。
按其导向支架的布置形式可分为:双支承镗模、单支承镗模、无支承镗模。43 镗套有几种?适用于什么场合?答:镗套可分为:固定式和回转式两种。固定式镗套:适用于低速镗孔。回转式镗套:适用于高速镗削。
车床夹具分为几类?各有何特点?答:车床夹具分为:心轴类、角铁类、卡盘类、花盘类、高效车床夹具等。特点:心轴类车床夹具:结构简单,用于加工套类,盘类等回转体零件。
角铁类车床夹具:结构不对称,用于加工壳体,支座,杠杆的回转面等。卡盘类车床夹具:结构基本对称,回转时对不平衡影响小。
花盘类车床夹具:形状较复杂,夹具对工件多数是端面的定位,轴向夹紧。45 车床夹具和车床主轴的联动方式有哪几种?各有何特点?
答:联动方式:(1)夹具通过锥柄安装在车床主轴锥孔中,并用螺栓拉紧。特点:定心精度较高。(2)夹具通过过渡盘与机
第四篇:自学考试模具制造工艺与装备复习资料总结
1、模具的生产过程由技术准备﹑材料准备﹑模具零,组件的加工、装配调试、试模鉴定 组成。
模具:是指利用其本身特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。模具的技术要求
1模具零件应具有较高的强度、刚度、耐磨性、耐冲击性、淬透性和较好的切削加工性。2模具零件的形状、尺寸精度要求高,表面粗糙度数值要求低。3模具零件的标准化。4模具凸、凹模之间应具有合理的间隙。
模具制造特点1模具属于非定型产品,每一副模具均有其不同的技术要求及加工方法。2模具一般根据用户的合同或生产产品的需要来组织生产,其任务来源的随机性强,计划性差。3模具零件加工属于单件小批生产4模具加工大都使用通用机床,而很少使用专用机床。6模具零件需反复修配、调整。7考虑模具在工作过程中磨损及热胀冷缩的影响,在模具零件加工中常常有意识地控制模具零件的取值方向。模具制造的工作内容
1编制工艺文件2二类工具的设计和工艺编制3处理加工现场技术问题4参加试模和鉴定工作 模具制造的工艺规程编制的过程为
1分析模具工艺性2确定毛坯形式3进行二类工具的设计和工艺编制4填写工艺规程内容 毛坯种类:铸件、锻件、各类型材及焊接件等。模具设计时应考虑的问题
1模具设计必须满足使用要求,结构尽可能简单2合理设计模具精度3综合考虑模具的结构工艺性4考虑生产条件.模具设计时,应1尽可能采用标准化设计2便于在机床上定位、装夹3零件应有足够的刚度4减少加工困难5采用镶拼结构6减少和避免热处理变形和开裂7便于装配8便于刃磨、维修、调整和更换损件。
模具加工方法有:机械加工、特种加工、塑性加工、铸造、焊接
机械加工优点:生产率高,加工精度高,缺点:复杂形状工件加工速度慢,硬材料难加工。
特种加工:加工情况与材料硬度无关2工具与工件不接触,不施加机械力3可加工各种形状复杂的零件4易于实现过程自动化。塑性加工:优点:模具型面不需精加工,制模速度快,省料,复杂形状型面形状准确。缺点:压制后的模具淬火时会变形。铸造优点:易铸造出复杂的零件缺点:耐磨性差,精度差。
普通车削装夹方法1采用四爪单动卡盘装夹2采用花盘装夹(角铁、方头螺栓、V形铁、平压板、平垫铁、平衡铁)成形车削方法1球面的车削2成形车刀车削3仿形车削
利用回转工作台进行立铣加工圆弧的加工方式:加工时,先将铣床主轴中心对正回转工作台的中心,然后安装工件,使圆弧中心与回转工作台的中心重合。移动工作台,转动回转工作台即可进行加工。加工时注意回转工作台的转动角度。(三轴合一)
仿形铣床加工过程:加工时,仿形销始终和靠模表面接触。由于靠模表面的形状作用,就会使仿形销产生轴线运动,并通过机床随动系统来驱动机床的驱动装置,使铣刀跟随仿形销作相应的轴向移动,从而使铣刀加工出和靠模表面一致的成形表面。(靠模、触头、铣刀)加工方式1平面轮廓仿形2立体轮廓仿形(水平分行、垂直分行)仿形销的尺寸应稍大于铣刀尺寸,仿形销材料:硬铝、黄铜、塑料或木材等 靠模材料:石膏、木材、塑料、铝合金、铸铁、铜板等 磨削加工
成形磨削的方法1成形砂轮、2成形夹具(正弦精密平口钳、正弦磁力台、正弦分中夹具、万能夹具)3数控磨床、光学曲线磨床 数控成形磨的方法1用成形砂轮磨削2仿形磨削3复合磨削 坐标磨床3个运动1主轴行星运动2砂轮自转3往复运动 坐标磨削方法1内孔、外圆、锥孔、其他线面、异形孔
第一章
1模具:它以其自身的特殊形状通过一定的方式使原材料成型
2模具制造: 在一定的制造装备和制造工艺条件下,直接对模具零件草料进行加工以改变其形状,尺寸,相对位置和性质,使之成为符合要求的零件,再将这些零件经配合,定位,连接与固定装配成为模具的过程
3模具的技术要求:a 模具零件具有较高的强度,刚度,耐磨性,耐冲击性,淬透性和较好的切削加工性b 模具零件的形状,尺寸精度要求高,表面粗糙度数值要求低c模具零件的标准化d模具凸凹模之间应具有合理的间隙 模具的制造特点:a 模具属于非定型产品,每副模具均有其不同的技术要求及加工方法 b模具一般根据用户的合同或生产产品的需要来组织生产,其任务来源的随机性强,计划性差c 模具零件加工属于单件小批量生产d 模具形状复杂,加工精度高 e模具零件加工过程复杂,加工周期长f模具零件需反复修配,调整 g 考虑模具在工作过程中的磨损及热胀冷缩的影响,在模具零件加工中常常有意识的控制模具零件的取值方向
5就加工工艺过程将,模具加工具有以下特点:a不用或少用专用工具,尽量采用通用,夹具b原则上采用通用刀具 c尽可能采用通用量具检验 d模具加
工大都使用通用机床,而很少使用专用机床
6模具制造工艺规程编制的过程为:a分析模具的工艺性b确定毛坯形式 c 进行二类工具的设计和工艺编制d填写工艺规程内容 7模具的特点:a制造精度高b制造周期短c使用寿命长d模具成本低 8模具主要加工方法:机械加工,特种加工,塑性加工,铸造,焊接 9毛坯的种类:铸件,锻件,各种型材及焊接件
10选择毛坯考虑因素:a模具图纸的规定b模具零件的结构形状和几何尺寸c生产批量d模具零件的材料及对材料组织和力学性能的要求 第二章
1精车的尺寸精度可达到IT8~IT6,表面粗糙度为Ra1.6~0.8 2仿形车削:采用仿形装置使车到在纵向走刀的同时,又按预定的轨迹横向走刀,通过纵向走刀和横向走刀的复合运动,完成,模具零件的复杂旋转曲面的内外形加工
3洗削加工的精度可达到IT10~IT8,表面粗糙度Ra1.6~0.40 仿形洗削:根据预先加工好的样板模型为仿形依据,加工时触头在样板上移动,刀具做同步运动,洗削出于样板一样的模具形状 4仿形加工方式:平面轮廓仿形,立体轮廓仿形
5平面轮廓仿形:洗削时仿形销沿着靠模的外形运动,不做轴向运动,主要加工轮廓仿形复杂,深度不变的型腔
6立体轮廓仿形:按照铣刀切削的运动路线可分为水平分行和垂直分行a水平分形:工工作台做水平移动,铣刀进行切削,切削到型腔端头时主轴箱在垂直方向作一紧给运动,然后工作台再做反向水平进给,反复直至加工出所需型腔表面 b 垂直分形:切削时机床主轴做连续的垂直进给,到达型腔端部时 机床工作台在水平反向做一次水平横向进给,然后主轴在做反向进给
7靠模:仿形加工前预先准备好靠模,靠模是仿形加工中的重要组成部分,它的形状,尺寸,位置精度及表面强度和硬度都直接影响仿形加工质量 8仿形销的重量尽可能轻,过重容易引起机床的随动系统失常,因此一般使用硬铝,黄铜,塑料或木材等 9磨削加工能磨淬硬钢,硬质合金等 精度可达到IT6~IT4 表面粗糙度Ra1.6~0.2 10成型磨削:成型磨削是把复杂的零件的轮廓分为若干个线段和圆弧,然后逐段磨削。当精加工模具中凸模,型芯,镶拼凹模型腔等具有复杂截面形状时,采用成型磨削
11成型砂轮磨削法:利用工具将砂轮修整成与工件型面完全吻合的相反面,以此磨削工件,从而获得所需形状的加工方法
12成型夹具磨削法:将工件置于成型夹具上,利用夹具调整工件位置,使工件在磨削过程中作定量移动,由此获得所需形状的加工方法(正弦精密平口钳,正弦磁力台,正弦分中夹具,万能夹具)13万能夹具在进行磨削时,由于零件的设计尺寸不能直接利用于万能夹具十字托板带动工件回转中心移动,也不能直接用于回转尺寸和角度的测量,因此需将工件的设计尺寸换为工艺尺寸
14坐标磨床三运动:砂轮自转,主轴行星运动,往复运动
15坐标磨床是一种精度高的加工方法,主要用于淬火后的工件和高硬度的孔和孔系以及成型表面的磨削 16模具零件深孔主要由两类:一类为冷却水道孔和加热器孔,一类为推杆孔
17深孔加工方法有:a在加工中小型塑料模具的冷却水道孔和加热器孔时,可用加长钻头在立式钻床或摇臂床上进行b对于中大型模具的深孔加工,为降低加工成本,可采用摇臂钻床或专用深孔钻床来完成c若深孔较长且精度要求较低,可采用先划线后两面对钻的加工方法 第三章
1电火花加工:又称放电加工,是指在一定介质中,通过工具电极和工件电极间脉冲放电时的腐竹作用对工件加工的一种工艺方法 2电火花成型加工的基本条件:a脉冲电源b足够的放电能量c绝缘介质d间隙 电火花加工的加工过程可分为介质击穿和通道的形成,能量转换,分布和传递,电极产物的抛出及间隙介质消电离等
4工作液循环过滤系统的作用是使一定压力的工作液流经放电间隙,将电蚀产物排出,并对使用过的工作液进行过滤和净化,有冲油式和抽油式两种 5电火花加工的加工质量指标有,加工速度,加工精度,加工表面质量以及对电极相对损耗 6影响电火花加工速度有:电规准,极性效应,工件材料的热学性质,工作液,排屑等
7工作液的作用:a介质作用,既形成火花击穿放电通道,并在放电结束后迅速恢复间隙绝缘状态b压缩放电通道,提高火花放电能量密度c帮助抛出和排除电蚀产物d冷却作用
8影响加工密度的主要因素:a尺寸精度 b形状精度
9影响加工表面质量的主要因素:a表面粗糙度b表面变质层c显微裂纹
10减小电极损耗的措施:a正确选择加工极性b利用吸附效应建立炭黑保护层c选用合适的材料做电极 11采用脉冲精加工时选用正极加工,而较长脉冲进行粗中加工时采用负极加工 型腔模电火花加工方法主要有 :单电极平动加工法,多电极更换加工法及分解电极加工法 脉冲电源直接影响电火花加工的生产率、表面质量、加工精度、加工过程的稳定性和电极损耗等工艺 14 单电极平动法只需一个成形电极,一次装夹定位,但对于棱角要求高的型腔,其加工精度难以保证。多电极更换加工法仿形精度高,尤其适用于尖角、窄缝多的型腔模的加工,但这种工艺方法对电极重复制造精度要求高,电极更换时装夹及重复定位精度也难以保证,因此一般只用于精密型腔的加工。
16分解电极加工法可根据主、副型腔不同的加工条件选择不同的加工规准,从而提高加工速度和改善加工表面质量;同时还可以简化电极制造,便于电极修整,缺点主型腔的副型腔间的精确定位较难解决。
线切割与电火花相比有1不需制造专用电极,可降低模具成本,缩短生产周期,2能用很细的丝电极加工出复杂、细小的通孔和外表面3加工过程中,电极损耗小(一般可忽略),可获得较高的加工精度。4由于丝电极直径很小,蚀除量少,对于贵重金属的加工更有意义。5自动化程度高,操作使用简便,工件加工周期短成本低。6可以一模两用加工工件作为凹模,切割下来的坯料作为凸模。1.凸模类零件加工特点:
(1)一般模具中,凸模都有两部分组成,即工作部分和配合部分;(2)凸模加工一般是外形加工;
(3)当加工有强度要求的凸模时,凸模表面不允许出现影响强度的沟槽,各连接部分应采用圆弧过渡;(4)塑料模具中,为了使塑件容易从凸模上脱下,凸模往往带有一定的脱模斜度(0.25~1)。2.凹模类零件加工特点:
(1)凹模加工一般是内型加工,加工难度大;
(2)凹模淬火前,其上所有的螺钉孔.销钉孔以及其他非内腔加工部分均应先加工好,否则会增加加工成本甚至无法加工;(3)为了降低加工难度,减少热处理的变形,防止淬火开裂,凹模类零件经常采用镶拼结构;
(4)若凹模内腔最终不由机械加工方法获得,在淬火前也应由机械加工方法出内腔的大致形状,以保证热处理零件的淬透性,减少精加工工作量;(5)加工塑料膜一类的模具时,由于模架已预先加工好,加工内腔时,必须保证内腔中心与导柱或导套孔以及相对位置一致,否则模具无法和模。3.异形凸模由于其形状要求特殊,加工难度大,常用电火花线切割加工与成形磨削加工。4.异形凹模加工更为复杂,难度更大,最常用的加工方法是铣削或电加工。5.模架加工:
(1)概述:为了保证模具工作时凸凹模之间的正确定位.导向及配合间隙,常常使用标准模架。使用标准模架,可以保证模具的正常工作,还可以缩短模具的制造周期,降低成本,减少劳动强度,延长模具的使用寿命。(2)种类:一般都是由模座及导向机构组合而成。
(3)模架的技术要求:模架上下模座间的平行度要求《IT7;导柱导套对上下模板间的垂直度要求《IT6;模座上下表面Ra1.6~0.4um,导柱导套配合面Ra0.4~0.1um;6.1 模具装备就是将模具零件组合在一起,形成模具的过程。模具装备的内容包括:选择装备基准;组建的装备。调整;零部件的修配·调整;检验和试模等。
模具装备的精度要求:(1)相关零件的位置精度,如定位销孔与型孔的位置精度,上下模之间及动定模之间的位置精度,型腔.型孔与型芯之间的位置精度等。(2)相关零件的运动精度,如导柱和导套的配合状态,送料装置的送料精度等。(3)相关零件的配合精度,如间隙配合.过度配合的实际状态等。(4)相关零件的接触精度,如分型面的接触状态,弯曲模和拉深模上下成形表面的一致性。(5)标准件的互换。模具装备的工艺方法:(1)互换法(2)修配法(3)调整发 6.2 模具零件的紧固方法
(1)紧固件固定法:通常由定位销和螺钉将零件连接(2)压入法:特点是连接牢固可靠,用于卸料力较大的冲载凸模的装配。(3)铆接法:在凸模上沿外轮廓开一条槽,槽深可视模具工作情况而定,然后将模具装入固定板,最后环绕凸模用固定板材料挤紧凸模。(4)热套法:模套与凹模块的配合采用较大的过盈量。当过盁配合的连接只起到固定作用时,过盁量应小些 当连接有增加预应力是,过盈量应大些。(5)焊接法:主要用于硬质合金凸凹模的装备,焊料为黄铜,焊后缓冷。(6)低熔点合金法:低熔点合金是在冷凝时体积膨胀,利用这一特性来固定零件。(7)环氧树脂粘结法:硬化后对金属和非金属有很强的粘结力,连接强度高化学稳定好,收缩率小粘结方法简单。但硬度低不耐高温,一般低于100度。(8)无机粘结法:有氢氧化铝的磷酸溶液于氧化铜粉末定量混合制成,粘结强度较高良好的耐磨性但收冲击能力差,不耐酸碱。6.3 模具间隙的控制方法
(1)垫片法(2)镀铜法(3)透光法(4)涂层法(5)测量法....精度最高...(6)工艺尺寸法(7)工艺定位器法:适合复合模(8)工艺定位孔法 6.5 冷冲模装配的技术要求:(1)装配好的冲模,其闭合高度应符合设计要求。(2)模柄(浮动模柄除外)装入上模座后,其轴心线对上模座上平面的垂直度误差在全长范围内不大于0.05mm。(3)凸凹模的配合间隙应符合技术要求,沿整个刃口轮廓应均匀一致。(4)定位装置要保证定位正确可靠。(5)卸料及推件装置活动灵活正确,出料孔畅通无阻,保证制件及废料不卡在冲模内。(6)模具应在生产的条件下进行试验,冲出的制件应符合设计要求。
弯曲模的装备要点:一般情况下,弯曲模的装配精度要低于冲载模,但弯曲时弯曲件因为材料回弹在成形后形状会发生变化。由于影响回弹的因素很多,很难精确计算,因此制造模具时,常要按试模时的回弹值修正凸凹模的形状。为了修正,弯曲模的凸凹模在试模合格后才热处理。有些弯曲件的毛胚尺寸要经过试模后才确定,所以弯曲的调整工作比一般冲载模复杂。
拉深模:拉深时,由于材料要在模具表面滑动,所以拉深凸凹的工作表面粗糙度应小,端部要求有光滑的圆角过度。由于拉深时材料变形复杂,拉深出的制件不一定合格,因此试模后常常对模具进行修整。拉深模装备时必须安排试装.试冲工序。根据试冲得来的毛胚尺寸来制造落料模。
塑料模的装配特点:零件的加工和装配常常是同步进行的。装配基准:当动、定模在合模后有正确的配合要求,互相间易于对中,以其主要工作零件最为额装配基准;当塑料件结构形状使型芯、型腔在合模后很难找正相对位置,通常先装好导柱、导套作为模具的装配基准
组件的装配:1型芯和型腔与模板的装配(埋入式型芯结构、螺钉固定式型芯与固定板的装配、螺钉固定式型芯的调整、单件圆形整体型腔凹模镶入法、多型腔凹模的镶入2过盈配合零件的装配3推杆的装配与修整4推杆的装配与修磨5埋入式推板的装配6斜导柱抽芯机构的装配
推杆装配要求:1推杆的导向段与型腔推杆孔的配合间隙要正确(H8/f8)2推杆在推杆孔中往复运动应平稳,无卡滞;3推杆和复位杆端面应分别与型腔表面和分型面平齐
斜导柱抽芯机构装配步骤:装配型芯组件;安装导块;安装定模板锁楔;闭模检查;镗导柱孔;松开模具,安装斜导柱;修整滑块上的导柱孔为圆环状;镶侧型芯
模具调试的目的 :(1)鉴定模具的质量。(2)帮助确定产品的成形条件和工艺规程。(3)帮助确定成形零件毛坯形状、尺寸及用料标准(4)帮助确定工艺和模具设计中的某些尺寸(5)通过调试,发现问题,解决问题,积累经验。
冲裁模调试要点:(1)模具闭合高度调试。模具应与冲压设备配合好,保证模具应有的闭合高度和开启高度。(2)导向机构的调试。导柱、导套要有好的配合精度,保证模具运动平稳、可靠。(3)凸、凹模刃口及间隙调试。刃口锋利,间隙要均匀。(4)定位装置的调试。定位要准确、可靠。(5)卸料及出件装置的调试。卸料及出件要通畅,不能出现卡住现象。
试模后模具的验收:塑件质量检查及应对策略(1)尺寸、表面粗糙度应符合图纸要求。(2)形状完整无缺,表面平滑光亮,不允许有各种成型缺陷及弊病。(3)顶杆残留凹痕不得过深,一般不超过0.5mm,可视部位不超过0.2mm,不存在顶出不良和脱模不了等缺陷。(4)飞边不超过规定要求。(5)保证塑件质量稳定。
生产过程是将原材料或半成品转变成为成品的各有关劳动过程的总和。生产过程主要包括:生产技术准备过程、毛坯制造过程、零件的各种加工过程、产品的装配过程、各种生产服务活动。工艺过程:在生产过程中,对于那些使原材料成为成品的直接有关的过程。
机械加工工艺过程:用机械加工的方法,直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量,使之成为产品零件的那部分工艺过程。机械加工工艺规程即为将合理的机械加工工艺过程确定后,以文字和图表形式作为加工的技术文件。
机械加工工艺过程是又若干个按顺序排列的工序组成,而每一个工序又可依次细分为安装、工位、工步和走刀。
工序: 一个(或一组)工人,在一个固定的工作地点,对一个工件(或同时几个)所连续完成的那部分工艺过程。划分的依据:工作地点不变、加工对象不变、加工连续完成定位 工件在机床商占据一个正确的位置,称为定位。装夹:工件定位后再予以夹紧的过程成为装夹。安装:工件在经一次装夹后所完成的那部分工序称为安装。一道工序 可能有几次安装。工位:在工件的一次安装中,通过分度(或位移)装置,使工件相对机床床身变换加工位置,我们把每一个加工位置上所完成的工艺过程称为工位。工步:在一个工位中,加工表面、切削工具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的加工,称为一个工步。走刀:在一个工序内切削在加工表面上切一次所完成的工步内容。生产纲领:工厂制造产品(或零件)的年产量,计算方法N=Qn(1+a+B)。生产类型:大量生产、成批生产、单件生产。工艺规程是记述毛坯加工成为零件的一种工艺文件,它简要规定了零件加工的顺序、选用机床、工具、工序的技术要求及必要的操作方法等。
制订工艺规程的原则:以最少的劳动量和最低的费用,可靠地加工出符合图样及技术要求的零件。技术上的先进性经济上的合理性有良好的劳动条件 制订工艺规程的步骤:
1、模具零件工艺性分析
2、确定生产类型
3、确定毛坯的种类和尺寸
4、拟定零件的加工工艺路线
5、确定各工序内容
6、选择工艺装备
7、确定切削用量及时间定额
8、填写工艺文件
零件的技术要求分析:主要加工表面尺寸精度、几何形状精度、表面之间的相互位置精度、零件表面质量、零件材料、热处理要求及其它要求 模具零件毛坯形式:铸件、锻件、原型材、焊接件、冲压件等。
工艺阶段按性质分:粗加工、半精加工、精加工、光整加工阶段。工艺过程划分阶段的作用:1.保证产品质量 2.合理使用设备3.便于热处理工序的安排4.便于及时发现毛坯缺陷和保护已加工表面
基准:零件上用于确定其它点、线、面的位置所依据的点、线、面。按照其作用不同可分为设计基准和工艺基准。设计基准:零件图上用于确定其它点、线、面的基准。工艺基准:零件在加工装配过程中所使用的基准。按用途不同可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。定位基准加工时使工件在机床或夹具中占据正确位置所用的基准。按其作用不同又可分为粗基准、精基准和附加基准。测量基准零件检验时,用以测量已加工表面尺寸及位置的基准。装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中位置的基准
工件安装的方式:直接找正法、划线找正法、采用夹具安装。模具制造多属于单件小批生产,常采用直接找正和划线找正安装方式直接找正法:在工件直接装在机床上后,用千分表或划针,以目测法校正工件的正确位置,一边校正一边找正,直至符合要求。划线找正法 :在机床上用划针按毛坯或半成品上所划的线来找正工件,使其获得正确位置的一种方法。采用夹具安装:夹具在机床上相对刀具的位置,在工件未安装前已预先调整好,在成批和大量生产中广泛应用。
粗基准的选择:选不加工表面做粗基准,以保证加工表面和不加工表面之间的相对位置要求,同时可以在一次安装下加工更多的表面;选重要表面为粗基准,因为重要表面一般都要求余量均匀;选加工余量小,较准确的,光洁的、面积较大的毛面做粗基准。同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次!
精基准的选择:基准重合原则基准重合,加工精度容易保证。基准统一原则 采用基准统一原则,能用同一基面加工大多数表面,有利于保证各表面的相互位置要求,避免基准转换带来的误差,而且简化夹具设计和制造。互为基准原则 采用互为基准原则,可提高加工表面间的相互位置精度。自为基准原则精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀,这时应尽可能用加工表面自身为精基准
工艺路线拟定的主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案。选择合理的定位基准,确定表面加工方法、加工阶段划分、工序集中与分散和加工顺序等
表面加工方法的选择:保证加工表面的加工精度和表面粗糙度要求;考虑工件材料的性质;合理选择表面加工方法;充分利用现有设备
工序集中:使每个工序中包含尽可能多的工步内容,因而使总的工序数目减少,夹具的数目和工件的安装次数也相应地减少。特点:工序集中有利于保证各加工面间的相互位置精度要求,有利于采用高效率机床,节省安装工件的时间,减少搬动次数。应用:高效的自动化机床(如加工中心,单件小批量多品种加工)
工序分散:将工艺路线中的工步内容分散在更多的工序中去完成,因而每道工序的工步少,工艺路线长。特点:工序分散可使每个工序使用的设备和夹具比较简单,调整、对刀也比较容易,对操作工人的技术水平要求较低。应用:流水线、自动化生产形式、组合机床、大批量生产
切削加工顺序的安排:先粗后精保护已加工表面;先主后次可减少主要表面加工的残余应力;基面先行为精度较高的表面提供精基准;先面后孔平面定位可靠、稳固
热处理工序的安排:预先热处理改善加工性能;最终热处理改善材料性能
加工余量的概念(加工总余量与工序余量)毛坯尺寸与零件设计尺寸之差成为加工总余量。每一工序所切除的金属层厚度称为工序余量。余量过大:不仅浪费金属,而且增加切削时机床和刀具的负荷。余量过小:则难以修正前一工序误差,难以达道本工序的精度要求和表面质量要求。单边余量零件非对称结构的非对称表面,其加工余量一般为单边余量双边余量 零件对称结构的对称表面,其工余量为双边余量
人体标注原则:被包容尺寸指实体尺寸,如轴的外径,长方体的长、宽、高。其最大尺寸作为工序尺寸的基本尺寸(公称尺寸),上偏差为零。包容尺寸指非实体尺寸,如孔的直径,槽的宽度。其最小尺寸作为工序尺寸的基本尺寸(公称尺寸),下偏差为零。毛坯尺寸按双向对称偏差的形式标注:采用“入体标注原则”,可确保孔小轴大,这样表示,是为了使工件以公称基本尺寸为目标尺寸加工时,仍有可切除余量,避免过切产生废品。影响加工余量的因素:上道工序尺寸公差;上道工序表面粗糙度;上道工序空间误差;本工序装夹误差
工序尺寸与公差的确定确定各加工工序的加工余量;从终加工工序开始到第二道工序,依次加上每道工序余量,可分别得到各工序基本尺寸;除终加工工序外,其它各加工工序采用加工经济精度确定工序尺寸公差;填写工序尺寸,并按“人体原则”标注工序尺寸公差。工艺装备的选择:夹具的选择、刀具的选择、量具的选择
机床的选择:机床的主要规格尺寸应与零件的外轮廓尺寸相适应。机床的生产率与加工零件的生产类型相适应。机床的选择还应结合现场的实际情况 模具制造精度主要体现在模具工作零件的精度和相关零部件的配合精度。零件的机械加工质量包括零件的加工精度和加工表面质量两方面。机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想(设计)几何参数的符合程度。它包括三个内容:尺寸精度、形状精度、位置精度 工艺系统误差:在机械加工时,机床、夹具、刀具和工件就构成了一个完整的系统,称之为工艺系统。由工艺系统引起的误差称为原始误差。影响模具精度的主要因素:制件的精度;模具加工技术手段的水平;模具装配钳工的技术水平;模具制造的生产方式和管理水平
影响零件制造精度的因素:
1、工艺系统的几何误差对加工精度的影响①加工原理误差:调整误差:试切法、调整法;机床误差:机床导轨导向误差、机床主轴的回转误差②夹具制造误差与磨损③刀具的制造误差与磨损。
2、工艺系统受力变形引起的加工误差①工艺系统刚度对加工精度的影响:切削力作用点位置变化引起的工件形状误差;切削力大小变化引起的加工误差;夹紧力和重力引起的加工误差②减小工艺系统受力对加工精度影响的措施:提供系统刚度;减小载荷及其变化;减小工件残余应力引起的变形
3、工艺系统受力变形引起的加工误差
4、工艺系统热变形对加工精度的影响:工件热变形对加工精度的影响;刀具热变形对加工精度的影响;机床热变形对加工精度的影响。提高加工精度的措施误差预防技术、误差补偿技术
模具零件表面质量:加工表面质量的含义1表面的几何特征:表面粗糙度;表面波度;表面加工纹理;伤痕2表面力学物理性能:表面层加工硬化;表面层金相组织的变化;表面残余应力
零件表面质量对零件使用性能的影响耐磨性;疲劳强度;耐腐蚀性
影响表面质量的因素及改善途径:1影响加工表面几何特征的因素及其改进措施①切削加工后的表面粗糙度取决于切屑残留面积的高度,影响其高度的因素主要包括:刀尖圆弧半径;主偏角;副偏角;进给量;因此,合理选择切削液,适当增大刀具前角,提高刀具的刃磨质量,合理安排热处理工序,均能有效地减小表面粗糙度。2磨削加工后的表面粗糙度:几何因素的影响;表面层金属的塑性变形的影响
模具生产周期是指从接受模具订货任务开始到模具试模鉴定后交付合格模具所用的时间。影响模具生产周期的主要因素有:模具技术和生产的标准化程度;模具企业的专门化程度;模具生产技术手段的现代化;模具生产经营和管理水平
模具成本指企业为生产和销售模具所支付费用的总和。影响模具生产成本的主要因素有:模具结构的复杂程度和模具功能高低;模具精度高低;模具材料的选择;模具加工设备;模具标准化程度的企业生产的专门化程度
模具寿命是指模具在保证加工产品零件质量的前提下,所能加工的制件的总数量。影响模具生产成本的主要因素有:模具结构;模具材料;模具加工质量;模具工作状态;产品零件状况
模具零件的类型:平板类零件:上下模座、固定板;轴类零件:凸模、导柱、导套;孔类零件:凹模;标准件 模具零件的加工面:平面;孔:光孔、螺纹孔、异形孔;回转面:异形轴、圆柱面(内圆、外圆)
模具零件的加工特点:生产类型:单件小批;加工精度:尺寸精度、位置精度和表面精度较高;加工表面:异形表面占模具加工工作量的70%~80% 车削加工:1加工对象回转面、平面;板类、盘类零件2加工机床卧式车床;立式车床;3加工精度IT6~IT8;Ra=1.6~0.8um车削加工在模具加工中的应用圆盘类、轴类;局部圆弧面;回转曲面
铣削加工铣削加工在模具加工中的应用:铣削成型面;带圆弧的型面与型槽;带孔间尺寸要求的孔
钻削加工1加工对象孔;带孔零件2加工机床摇臂钻床、卧式镗床3加工精度钻IT10,镗IT10~IT8钻3.2um,镗1.6um 刨削加工1加工对象平面、斜面、异形面;板类零件2加工机床牛头刨床;龙门刨床3加工精度IT10;Ra=1.6um 磨削加工1加工对象平面、内圆、外圆;板类、轴类、孔类零件2加工机床内圆磨床;外圆磨床;平面磨床3加工精度IT7~IT5;Ra=0.8~0.2um模板平面精加工;凹凸型面精加工
仿形加工的控制方式及工作原理:1液压式仿形机构;电控式仿形机构2仿形加工的优缺点:简化了复杂曲面的加工工艺;扩大了靠模的选取范围;仿形有误差;加工效率高
坐标镗床加工内容镗孔、扩孔、铰孔、精密划线、精密测量加工精度孔尺寸精度:IT7~IT6表面粗糙度:
坐标磨床的磨削方法磨削外圆;磨削内孔;磨削锥孔;磨削侧面、台阶、台阶孔;插磨型槽;磨削异形孔(分段磨削)
坐标尺寸换算1换算目的工件按设计要求标注的尺寸与坐标机床加工要求不相一致,需要将设计尺寸换算成加工尺寸。2基准选择矩形件:粗加工采用角侧基准,精加工采用孔基准;圆盘件:粗精加工都采用孔基准3尺寸标注:尺寸值标在侧面;尺寸大小以坐标值为据;公差范围小数点个数表达 成形磨削是将零件上的轮廓线分解成若干直线与圆弧,然后按照一定的顺序逐段磨削,使之达到图样的技术要求。
数控加工基本概念1.数控数字控制是用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的一种方法。数控机床就是采用数控技术的机床。2.数控加工数字加工是指在数控机床上进行零件切削加工的一种工艺方法。
数控机床的组成(1)控制介质(2)数控装置(3)伺服系统(4)机床本体
数控机床分类(1)金属切削类:加工中心;卧式数控铣床;立式数控铣床(2)金属成形类、数控冲床数控卷簧机(3)特种加工类:快速成形、线切割、电火花(4)其它类型:三坐标测量机、数控雕刻机
数控加工的特点与应用1.数控加工的特点1)加工精度高定位精度0.005重复精度0.002(2)自动化程度高、生产效率高(3)适应性强只需改变程序就可改变加工品种(4)有利于生产管理现代化CIMS、FMS、MRP(5)减轻劳动强度ATCAPC(6)成本高2.数控加工的应用:适合多品种、中小批量以及结构形状复杂、加工精度高,需要频繁改型的产品零件。
程序编制是指从零件图样到制成介质的过程。1.确定工艺过程2.运动轨迹的坐标值计算编写加工程序单3.制备控制介质4.程序校验和首件试切 机床原点(M)又称机床零点,是机床上一个固定点,由机床生产厂在设计机床时确定。机床原点是机床坐标系的原点,同时也是其它坐标系的基准点。机床坐标系是以机床原点为坐标原点的坐标系机床参考点(R)是由机床制造厂人为定义的点,它与机床原点之间的坐标位置是固定,通常由精密限位开关来设置。工件原点(P)又称工件零点或编程零点,是为编制加工程序而定义的点。工件坐标系是以工件零点为坐标系原点建立的坐标系。起刀点是指刀具起始运动的刀位点,即程序开始执行时的刀位点。刀位点即刀具的基准点,如圆柱铣刀的底面中心,球头刀中心,车刀与镗刀的理论刀尖。
G90绝对坐标尺寸指机床运动部件的坐标尺寸值相对于坐标原点给出(默认)。G91增量坐标尺寸指机床运动部件的坐标尺寸值相对于前一位置给出。G92预置寄存指令是按照程序规定的尺寸字值
工件加工选择定位基准的基本要求(1)所选基准应保证工件定位准确,装卸方便,夹紧可靠;(2)所选基准与各加工部位间的各个尺寸计算简单;(3)保证各项加工精度
选择定位基准应遵循的原则:(1)基准重合(设计基准与定位基准重合);(2)基准不重合,应进行尺寸链换算,保证加工精度;(3)一次装夹能够完成全部关键部位的加工;(4)保证尽可能多的加工内容;(5)定位基准与对刀基准重合;(6)基准统一原则。
数控铣削加工的内容(1)工件上的曲线轮廓表面(2)空间曲线(3)形状复杂、尺寸繁多、画线与检测困难的部位(4)能在一次装夹中顺带铣出的表面或形状(5)内外凹槽(6)数控加工效率高的加工内容
数控铣削加工工艺分析
(一)零件图形分析
1、检查零件图的完整性和正确性
2、检查自动编程时的零件数学模型
(二)零件结构共性分析及处理
1、零件图纸上的尺寸标注应使编程方便
2、分析零件的变形情况,保证获得要求的加工精度
3、保证基准统一原则
4、尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸
(三)零件毛坯的工艺性分析
1、毛坯应有充分、稳定的加工余量
2、分析毛坯的装夹适应性
3、分析毛坯的变形,余量大小及均匀性 铣削工艺的工步顺序安排的一般原则:先粗后精;先远后近;内外交叉;保证工件加工刚度原则;同一把刀能加工内容连续加工原则
孔加工的常用方法选择:对于直径大于φ30mm的已铸出或锻出的毛坯孔的孔加工,一般采用粗镗——半精镗——孔口倒角——精镗的加工方案;孔径较大的可采用立铣刀粗铣——精铣加工方案;孔中空刀槽可用锯片铣刀在孔半精镗之后、精镗之前铣削完成,也可用镗刀进行单刀镗削,但单刀镗削效率较低;对于直径小于φ30mm无底孔的孔加工,通常采用锪平端面——打中心孔——钻——扩——孔口倒角——铰加工方案,对有同轴度要求的小孔,需采用锪平端面——打中心孔——钻——半精镗—— 孔口倒角——精镗(或铰)加工方案
电火花加工的基本原理就式利用工件与电极之间的脉冲放电时电腐蚀现象,并有控制地去除材料,以达到一定形状、尺寸和表面粗糙度要求。电火加工的物理本质:介质击穿与放电通道的形成;能量的转换、分布与传递;电极材料的抛出;极间介质的消电离。
电火花加工条件:工具电极和工件之间必须保持一定的间隙;极间放电电流密度要足够高;极间应该是瞬时脉冲性的;每一次放电结束后能及时消电离恢复其介电性能
电火花加工特点:1尺寸精度一般可达0.03mm高精度加工可达0.003mm2表面粗糙度一般可达0.8mm高精度加工可达0.04mm3加工效率:30~3000mm3/min 4适用范围从数微米的孔、槽到数米的超大型模具、工件等,如各种类型的孔、各种类型的型腔。
影响电火花加工速度的基本因素:1极性效应现象在电火花加工时,相同材料(如用钢电极加工钢)两电极的被腐蚀量是不同的。其中一个电极比另一个电极的蚀除量大.2脉冲参数对电蚀量的影响电火花加工过程中腐蚀金属的量(即电蚀量)与单个脉冲能量、脉冲效率等电参数密切相关。要提高电蚀量,应增加平均放电电流、脉冲宽度及提高脉冲频率。3脉冲宽度对电蚀量的影响4材料热力学常数对电蚀量的影响5电规准是指电火花加工时选用的电加工参数,主要有脉冲宽度ti(μs)、脉冲间隙to(μs)及峰值电流Ip等参数
电火花穿孔加工一般应用于冲裁模具加工、粉末冶金模具加工、拉丝模具加工、螺纹加工等。用“反打正用”的方法实行加工,同时要注意电极的损耗。模具电火花穿孔加工:凹模的尺寸精度主要靠工具电极来保证,因此,对工具电极的精度和表面粗糙度都应有一定的要求。火花间隙值δ主要取决于脉冲参数与机床的精度。
电火花加工工艺方法 1间接法是指在模具电火花加工中,凸模与加工凹模用的电极分开制造,首先根据凹模尺寸设计电极,然后制造电极,进行凹模加工,再根据间隙要求来配制凸模。优点是:(1)可以自由选择电极材料,电加工性能好。(2)因为凸模是根据凹模另外进行配制,所以凸模和凹模的配合间隙与放电间隙无关。缺点是:电极与凸模分开制造,配合间隙难以保证均匀。2直接法适合于加工冲模,是指将凸模长度适当增加,先作为电极加工凹模,然后将端部损耗的部分去除直接成为凸模。优点是:1)可以获得均匀的配合间隙、模具质量高。2)无须另外制作电极。3)无须修配工作,生产率较高。缺点是:1)电极材料不能自由选择。2)电极和冲头连在一起,尺寸较长,磨削时较困难。3混合法也适用于加工冲模,是指将电火花加工性能良好的电极材料与冲头材料粘结在一起,共同用线切割或磨削成型,然后用电火花性能好的一端作为加工端。特点是:(1)可以自由选择电极材料,电加工性能好。(2)无须另外制作电极。(3)无须修配工作,生产率较高。(4)电极一定要粘结在冲头的非刃口端 4阶梯工具电极加工法在冷冲模具电火花成型加工中极为普遍,其应用方面有两种:(1)无预孔或加工余量较大时,可以将工具电极制作为阶梯状,分为工具电极段和凸模段。粗加工时,采用工具电极相对损耗小、加工速度高的电规准加工。精加工采用凸模段,可采用类似于直接法的方法进行加工,以达到凸凹模配合的技术要求。(2)在加工小间隙、无间隙的冷冲模具时,配合间隙小于最小的电火花加工放电间隙,用凸模作为精加工段是不能实现加工的,则可将凸模加长后,再加工或腐蚀成阶梯状,使阶梯的精加工段与凸模有均匀的尺寸差,通过加工规准对放电间隙尺寸的控制,使加工后符合凸凹模配合的技术要求
电极的结构形式:1整体式电极由一整块材料制成,若电极尺寸较大,则在内部设置减轻孔及多个冲油孔2 镶拼式电极是将形状复杂而制造困难的电极分成几块来加工,然后再镶拼成整体的电极。在制造中应保证各电极分块之间的位置准确,配合要紧密牢固。3组合电极是将若干个小电极组装在电极固定板上,可一次性同时完成多个成型表面电火花加工的电极。
电极设计(1)电极精度电极的尺寸精度应是型腔相应部分公差的1/2~2/3。表面粗糙度应比凹模低一级,并且平行度、直线度应在0.01/100mm。(2)电极尺寸电极的尺寸包括垂直尺寸和水平尺寸。电极平行于机床主轴线方向上的尺寸称为电极的垂直尺寸,电极的水平尺寸是指与机床主轴轴线相垂直的横截面尺寸。(3)电极的截面尺寸
电极的制造工艺(1)主要采用电火花线切割加工工艺(2)对于形状较简单,如圆柱形等,可采用普通机械加工,然后进行成形磨削。工件的准备(1)工件预加工(2)热处理(3)其它工序:如除锈去磁。
型腔电火花加工工艺特点:型腔电火花加工属于三维曲面加工,其基本原理与型孔电火花加工相同要求:电极损耗小;金属腐蚀量大;工作液循环不流畅、排屑困难;电火花机床应备有平动头、深度测量仪、电极重复定位等装置
型腔电极的制造工艺(1)以数控加工为主(2)形状简单、规则的可考虑采用普通加工方法(3)形状特别复杂、有细微结构(文字、尖角),可采用电铸成形或挤压成形加工。工件的准备(1)工件预加工(2)热处理(预加工之后、电火花之前)(3)其它工序:如除锈去磁
电极的装夹1简单小型电极或整体式电极采用标准套筒夹具 和标准钻夹头。尺寸较大可用标准螺纹夹头。2镶拼式电极的装夹比较复杂,一般先用连接板将几块电极拼接成所需的整体,或用聚氯乙烯醋酸溶液或环氧树脂粘合然后再用机械方法固定。3由于石墨较脆,故不宜攻螺孔,因此可用螺栓或压板将电极固定于连接板上4不论是整体的或拼合的电极,都应使石墨压制时的施压方向与电火花加工时的进给方向垂直。电极夹具作用是把工具电极装夹固定在主轴上,并能调节电极的轴线与主轴轴线重合或平行。
石墨电极装夹时的拼合不论是整体的或拼合的石墨电极,都应使石墨压制时的施压方向与电火花加工时的进给方向垂直。
电火花线切割特点:不需要制造电极;可加工形状复杂、小圆角的工件加工精度高:Ra1.6~0.8μm,加工精度± 0.01;基本上不需要电规准转换,生产效率高;不能加工盲孔类及阶梯成形类表面
电化学加工的基本原理:利用电化学反应原理进行加工的工艺称为电化学加工。根据反应原理的不同分为:阳极溶解法;阴极沉积法;复合加工法 超声波加工是利用振动频率超过16000Hz的工具头,通过悬浮液磨料对工件进行成型加工的一种方法。特点1特别适合加工各种硬脆材料,能加工半导体、非导体的脆硬材料,如玻璃、石英、宝石、锗、硅甚至金刚石等。2对工具材料要求不高,但韧性要好3不需要使工具和工件作比较复杂的相对运动4工件表面的宏观切削力很小,切削热也很小,不会引起变形和烧伤,Ra可达0.8~0.1μm,加工精度可达0.05~0.02 mm5生产率较低。应用于型(腔)孔加工、切割加工、清洗、焊接等方面。
激光加工是工件在光热效应下产生高温熔融和受冲击波抛出的综合过程。特点1无需借助工具或电极,不存在工具损耗问题。2功率密度高,几乎能加工所有材料。3效率高、速度快,热影响小。4能加工深而小的微孔和窄缝。5能够透过透明材料对工件进行各种加工。
第五篇:《材料工厂工艺设计概论》期末复习资料
绪论
1、设计工作要做到技术先进、经济合理、安全适用。
2、工艺专业是主体专业。它的主要任务是确定工艺流程、进行工艺设备的选型和布置和向其它专业提供设计依据和要求。
3、工厂设计的任务:按期提供质量优良的设计文件,使得工厂建设或技术改造得以顺利地进行,并为投入生产创造有利条件。
第一章:基本建设程序和前期工作
1、基本建设的程序一般分为三个阶段:
(一)基本建设前期工作阶段。通常包括:环境影响评价;安全与评价;可行性研究;项目申请报告;设计文件编制。
(二)施工阶段。包括内容:1.建设准备;2.组织施工。
(三)竣工投产阶段。包括内容:1.生产准备;2.竣工验收和交付使用。
2、政府对于投资项目的管理分为审批、核准和备案三种方式。对于政府投资项目,实行审批制;对于企业不使用政府性资金投资建设的项目,则区别不同情况实行核准制和备案制。
3、环境影响评价是指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估,提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施,进行跟踪监测的方法与制度。
4、实行审批制的建设项目,建设单位应当在报送可行性研究报告前完成环境影响评价文件报批手续;实行核准制的建设项目,建设单位应当在提交项目申请报告前完成环境影响评价文件报批手续;实行备案制的建设项目,建设单位应当在办理备案手续后和项目开工前完成环境影响评价文件报批手续。
5、建设单位委托持有“建设项目环境影响评价(综合)资格证书”的单位,承担环境影响评价工作,并按环保部门的要求提供环境影响报告书。
6、对环境可能造成重大影响的建设项目,其环境影响评价文件由国家环境保护总局审批。对环境可能造成轻度影响的建设项目,其环境影响评价文件由省级环境保护行政主管部门审批。
7、可行性研究:为了防止和减少投资失误、保证投资效益,企业在进行自主决策时,应编制可行性研究报告,对项目的市场前景、经济效益、资金来源、产品技术方案等内容进行分析论证,作为投资决策的重要依据。
8、项目申请报告:是企业投资建设应报政府核准的项目时,为获得项目核准机关对拟建项目的行政许可,按核准要求报送的项目论证报告。
9、项目申请报告应重点阐述项目的外部性、公共性等事项,包括维护经济安全、合理开发利用资源、保护生态环境、优化重大布局、保障公众利益、防止出现垄断等内容。
10、编写项目申请报告时,应根据政府公共管理的要求,对拟建项目从规划布局、资源利用、征地移民、生态环境、经济和社会影响等方面进行综合论证,为有关部门对企业投资项目进行核准提供依据。
11、厂址选择一般分两个阶段进行,即选择建厂的地区位置和选择建厂的具体厂址。
12、设计资料的分类:(1)设计依据资料(2)设计基础资料(3)设计技术资料。
13、设计基础资料:(一)气象(二)地质、地震(三)地形地貌(四)交通运输(五)水文和水源(六)原材料、燃料(七)动力供应(八)通讯(九)厂区附近情况(十一)概、预算(十二)技术经济(十三)改建、扩建工程(十四)协议及证明文件。
14、设计阶段分三个阶段进行:初步设计、技术设计和施工图设计。
15、施工图与初步设计图的区别?
施工图与初步设计图纸的不同之处是:施工图的平面、剖面图较完整、详细,尺寸标注详尽,必要时还应附有局部放大图。施工图有设备安装图和非标准件图,而初步设计则没有。施工图设计一般没有说明书,只在图纸上对施工和安装中的注意事项作必要的说明。但如果施工图对初步设计有比较大的修改和变动,应对变动部分、变动原因和新设计方案的确定等问题予以说明,并作出修正概算和修正设备表。
第二章:工厂总平面布置及运输设计
1、总平面布置的工作中的主要措施?1)按功能划分厂区。①主要生产区 ②辅助生产区 ③仓库、堆场区 ④动力区 ⑤厂前区。2)合理组织人流、物流。3)选择建筑形式。4)布置紧凑。5)考虑扩建与改建。6)防火卫生要求。
2、工厂的组成 :
(一)主要生产车间(二)辅助生产车间(三)动力设施(四)仓库设施(五)行政管理和生活福利设施(六)运输设施。
3、水泥厂主要生产车间:1)石灰石破碎车间2)粘土烘干车(3)生料粉磨车间4)熟料烧成车间5)混合材烘干车间6)水泥粉磨车间7)水泥包装车间。
陶瓷厂主要生产车间:1)坯料制备车间2)成型车间3)焙烧车间4)上釉及彩饰车间(5)检查和装配车间。
玻璃厂主要生产车间:(1)原料车间(2)熔制、成型车间(3)切裁及包装车间。
4、风向玫瑰图是根据各地气象台多年对风向频率统计资料绘制的,呈多边形,以夏季主导风向为依据。表达的意义:1)所示风向由外边吹向中心;2)向心线最短的风向,表示最小频率风向。
5、厂区的建筑系数:指建筑物、构筑物和堆场的面积总和占全厂面积的百分数。反映厂内建筑的密度。工厂的建筑系数,一般在22~30%之间,工厂扩建后,一般在27~35%之间。
6、厂区的利用系数:指建筑物、构筑物、堆场、铁路、道路、地下管线的总占地面积占全厂面积的百分数。反映厂区面积有效利用的程度。
7、竖向布置设计任务?是对厂区的天然地形进行改造,使之适合企业的建设和生产经营要求;合理地确定建筑物、构筑物、铁路和道路的标高,使相互之间的关系协调,满足生产和运输技术的要求;合理地组织场地排水,确定排水措施,保证及时排出厂区的积水,不受雨水和洪水的危害。
8、竖向布置的方式:1)连续式竖向布置2)重点式竖向布置3)混合式竖向布置(区段式竖向布置)。
第三章:工艺计算及工艺设备选型
1、物料平衡计算是以生产规模、产品方案、工艺流程、工艺参数及生产班制为基础,对工厂生产过程中各工序物料量的一种近似计算方法。
2、物料平衡计算的作用(目的)?
1)计算从原料进厂至成品出厂各工序所需处理的物料量,作为确定车间生产任务、设备选型及人员编制的依据。2)计算各种原料、辅助材料及燃料需要量作为总图设计中确定运输量、运输设备和计算各种堆场、料仓面积的依据。3)计算水、电和劳动力的需要量,确定原材料、燃料等的单位消耗指标,作为公用设计和计算产品成本等的依据。
3、工艺设备,按照性质可分机械设备和热工设备;按照用途又可分主要设备和辅助设备。
4、工艺设备选型和计算的任务?
根据配方、生产性质、产量大小和工艺流程选择设备的型式,然后确定设备的规格大小,最后根据各工序的加工量和设备的生产能力进行计算,确定所需设备台数。设计的顺序是先选定主要设备,辅助设备的选择往往要结合工艺布置来进行。
5、主机平衡:水泥厂主机设备的选型计算称为主机平衡。主机平衡即在物料平衡计算(年平衡量或周平衡量)和选定车间工作制度的基础上,计算各车间主机要求的生产能力,为选定各车间主机的型号、规格和台数提供依据。
第四章:工艺设计及车间工艺布置
1、工艺设计的主要任务?
确定生产方法、选择生产工艺流程;确定生产设备的类型、规格、数量,选取各项工艺参数及定额指标;确定劳动定员及生产班制;进行合理的车间工艺布置。
2、工艺设计时初步设计时的步骤?
1)确定各车间生产任务。2)选择生产工艺流程及主机设备。3)确定主要工艺参数、定额指标及车间工作制度。4)物料平衡计算。5)设备选型及计算。6)车间工艺布置并绘制工艺布置草图。7)计算设备的电力安装容量以及蒸汽、压缩空气和其它动力需要量,计算人员数量和运输量。向土建等专业工种提供资料。8)根据土建设计,绘制正式工艺布置图。9)主要技术经济指标计算。10)编写工艺设计说明书。
3、确定工艺流程的依据?
1)原料的组成和性质2)产品品种及质量要求3)工厂规模及技术装备水平4)建厂地区气候条件5)半工业加工试验。
4、生产车间工艺布置的任务:确定车间的厂房布置和设备布置。
5、生产车间工艺布置的要求?
生产车间工艺布置包括厂房布置和设备布置。
(一)进行车间工艺布置设计时重点考虑的问题:1.最大限度地满足工艺生产、设备维修的要求;2.充分有效地利用本车间的建筑面积和建筑体积;3.为本车间将来的发展和厂房的扩建留有余地;4.劳动安全与工业卫生设计符合有关的规范和规定;5.与总体设计相配合,力求做到与相关车间的连接方便、布置紧凑、运输距离短;6.避免人流和物流平面交叉;7.充分注意建厂地区的气象、地质、水文等条件对车间工艺布置的特殊要求;8.征求和了解其它专业对车间工艺布置的特殊要求。
(二)厂房布置:厂房布置包括平面布置和立面布置。1.厂房的布置方式。有集中式布置和分散式布置两种形式;2.厂房的平面布置。确定厂房的面积和柱网布置(跨度和柱距);3.厂房的立面布置。即空间布置,确定厂房的层数和高度。
(三)设备布置:把车间内的各种设备按照工艺流程要求加以定位。
6、物料的储存期:某物料的储存量所能满足工厂生产需要的天数,称为该物料的储存期。
7、物料的储存的目的?
保证工厂的连续生产,避免由于外部运输的不均衡、设备之间生产能力的不平衡,或由于前后段生产工序的工作班制不同,以及由于其它原因造成物料供应的中断或物料滞留堆积而堵塞,保证工厂生产连续均衡地进行和产品均衡出厂,以及为了满足生产过程中质量控制和产品检验的需要及均化或预均化工艺的要求。
8、确定物料储存期长短的主要影响因素?
1.物料供应点离工厂的远近及运输方式;2.物料成分波动情况;3.地区气候的影响;4.均化工艺上的要求;5.质量检验的要求。
9、物料的均化目的?
可以提高物料成分的均匀性。物料成分均匀性的提高,不仅可以提高产品质量,稳定生产工艺过程,而且可以利用劣质原料和燃料,扩大原料资源,延长矿山使用寿命等。
10、四段均化环节?
1)原料矿山按质量情况计划开采和矿石搭配使用。2)原料在堆场或储库内的预均化。3)粉磨生料过程中的配料控制与调节。4)生料入窑前在均化库内进行均化。
第五章:工艺设计所需的其它专业知识
1、水泥厂用电具有下列特点:(1)用电量较大。(2)负荷较均衡,供电要可靠。
2、回转窑水泥厂的电力负荷,大部分属二级负荷,少部分属三级负荷和一级负荷。立窑厂的电力负荷属二级负荷。
3、回转窑厂属于一级负荷的设备主要有:料浆池的搅拌机,厚浆池的转耙,满足泥料浆搅拌用的空气压缩机;回转窑的辅助传动或没有辅助传动的回转窑主传动;立波尔窑加热机、篦式冷却机、为满足泥料浆搅拌用的空气压缩机,磨机等的轴承冷却水的冷却水泵;窑减速机、窑废气排风机、磨机等的供油泵,吹送煤用的风机;篦式冷却机一室风机;窑废气排放闸板;预热窑、预分解窑窑尾厂房人用电梯;中心控制室;没有高水位水塔时的消防水泵;暂时继续工作用的事故照明。