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1、第八章 典型模具的制造工艺,第一节 模架的加工,一、冷冲模模架 （1）作用： 模具是用来安装模具的工作零件和其它结构零件，并保证模具的工作部分在工作时间具有正确的相对位置。 （2）组成： 上、下模座，导柱、导套 滑动导向的标准冷冲模模架结构如图2-1。,图2-1 冷冲模模架 a) 对角导柱模架 b) 中间导柱模架 c) 后侧导柱模架 d) 四导柱模架 1上模座 2导套 3导套 4下模座,1、导柱和导套的加工 （1）在模具中起导向作用，并保证凸模和凹模在工作时具有正确的相对位置；保证模架的活动部分运动平稳、无阻滞现象。 冷冲模标准导柱和导套如图2-2。,图22 导柱和导套 a) 导柱 b) 导套
2、,（2）基本构成： 回转体表面 （3）材料： 热轧圆钢 （4）加工工艺路线 1)导柱的加工 导柱的加工工艺路线,导柱加工，外圆柱面的车削和磨削以两端的中心孔定位，使设计基准与工艺基准重合。 若中心孔有较大的同轴度误差，将使中心孔和顶尖不能良好接触，影响加工精度，如图2-3所示。 图2-3 中心孔的圆度误差使工件产生圆度误差,修正中心孔可采用磨、研磨和挤压如下： 车床磨削方法修正中心孔如图2-4。 图2-4 磨中心孔 1-三爪自定心卡盘 2-砂轮 3-工件 4-尾顶尖,挤压中心孔的硬质合金多棱顶尖如图2-5。 图2-5 多棱顶尖 导柱在热处理后修正中心孔，在于消除中心孔在热处理过程中可能产生的变
3、形和其它缺陷。,2）导套的加工 导套的加工工艺路线,2）导套的加工 导套的加工工艺路线,导套加工时应正确选择定位基准，以保证内外圆柱面的同轴度要求： 单件生产时： 采用一次装夹磨出内外圆，可避免由于多次装夹带来的误差。但每磨一件需重新调整机床。 批量加工时： 可先磨内孔，再把导套装在专门设计的锥度（1/1000-1/5000，60HRC以上）心轴上，以心轴两端的中心孔定位，磨削外圆柱面，如图2-6。,图2-6 用小锥度心轴安装导套 1导套 2心轴,2上、下模座的加工 （1）标准铸铁模座,a) 上模座 b) 下模座,保证模架的装配要求，使模架工作时上模座沿导柱上、下运动平稳，无滞阻现象，保证模具
4、能正常工作。 （2）模座上、下平面的平行度公差，表2-3 表2-3 模座上、下平面的平行度公差,（3）上、下模座的加工工艺路线 表2-4 加工上模座的工艺路线,二、注射模模架的加工 1注射模的结构组成 图2-11为注射模模架的结构形式。 注射模的结构有多种形式，其组成零件也不完全相同，但根据模具各零（部）件与塑料的接触情况，可以将模具的组成分为成形零件和结构零件两大类。,a)普通标准模架注射模,1-定位圈 2-导柱 3-凹模 4-导套 5-型芯固定板 6-支承板 7-垫块 8-复位杆 9-动模座板 10-推杆固定板 11-推板 12-推杆导柱 13-推板导套 14-限位钉 15-螺钉 16-定
5、位销 17-推杆 18-拉料杆 19-型芯 20-浇口套,b)侧型芯式注射模,21-弹簧 22-楔紧块 23-侧型芯滑块 24-斜销,c)拼块式注射模,25-斜滑块 26-限位螺钉,d)三板式注射模,27-定距拉板 28-定距拉杆,（1）成型零件 与塑料接触并构成模腔的那些零件，它们决定着塑料制品的几何形状和尺寸。 （2）结构零件 除成型零件以外的模具零件，这些零件具有支承、导向、排气、顶出制品、侧向抽芯、侧向分型、温度调节、引导塑料熔体向模腔流动等功能运动。,在结构零件中，合模导向装置与支撑零部件组成构成注射模模架，如图所示。 图 注射模模架 1-定模座板 2-定模板 3-动模板 4-导套
6、5-支撑板 6-导柱 7-垫块 8-动模座板 9-推板导套 10-导柱 11-推杆固定板 12-推板,2模架的技术要求 模架组合后其安装基准面应保持平行，其平行度公差等级见下表： 表：中小型注射模模架分级指标,导柱、导套和复位杆等零件装配后要运动灵活、无阻滞现象。 模具主要分型面闭合时的贴合间隙值应符合模架精度要求。 级精度模架 为0.02mm 级精度模架 为0.03mm 级精度模架 为0.04mm,3模架零件的加工 模架的基本组成零件有：导柱、导套及各种模板（平板状零件）。 导柱、导套的加工主要是内、外圆柱面加工，在冷冲模架的加工中已经讲到。 支承零件（各种模板、支承板）都是平板状零件，在制
7、造过程中主要进行平面加工和孔系加工。对模板进行镗孔加工时，应在模板平面精加工后以模板的大平面及两相邻侧面作定位基准，将模板放置在机床工作台的等高垫铁上，如图下所示：,图2-13 模板的装夹 a)模板单个镗孔 b) 定模同时镗孔 1-模板 2-镗杆 3-工作台 4-等高垫铁,4其它结构零件的加工 （1）浇口套的加工 1）结构：如图下所示：,2）材料：T8A； 3）热处理：57HRC 4）加工工艺路线见下表：,（2）侧型芯滑块的加工 1）结构：如图下所示：,2）侧型芯滑块与滑槽的常见结构：,3）滑块与滑槽配合：H8/g7或H8/h8。 4）滑块材料：45钢或碳素工具钢。 5）热处理：4045HRC
8、。 6）侧型芯滑块结构：,7）侧型芯滑块的加工路线见下表：,第二节 模具工作零件的加工 一、冲裁凸模的加工 1圆形凸模的加工 （1）结构：如下图所示 图： 圆形凸模,（2）加工工艺路线： 毛坯车削加工（留磨削余量）热处理磨削 2非圆形凸模的加工 凸模的非圆形工作型面，分为平面结构和非平面结构。 （1）平面构成的凸模型面加工 1）刨削加工。如下图：,图：平面结构凸模的刨削加工,2）加工方法 仿形铣床加工：靠仿形销和靠模控制铣刀进行加工。 数控铣床加工：加工精度比仿形铣削高。 普通铣床加工：采用划线法进行加工。 3成形磨削 （1）成形砂轮磨削法 将砂轮修整成与工件被磨削表面完全吻合的形状，进行磨
9、削加工，以获所需要的成形表面，如图2-24所示。 图2-24 成形砂轮磨削法,（2）夹具磨削法 1）正弦精密平口钳 如图2-32所示。 量块尺寸： 2）正弦磁力夹具 如图2-33所示。,被磨削表面的尺寸常采用测量调整器、量块和百分表进行比较测量。 测量调整器如图2-34所示。 例2-1 图2-35所示凸模，采用正弦磁力夹具在平面磨床上磨削斜面a、b及平面c。除a、b、c面外，其余各面均已加工到设计要求。 图2-35 凸模,磨削工艺过程： 1）将夹具置于机床工作台上，找正。 2）以d及e面为定位基准磨削a面：调整夹具使a面处于水平位置，如图2-26a所示。 调整夹具的量块尺寸： 检测磨削尺寸的量
10、块尺寸：,3）磨削b面：调整夹具使b面处于水平位置，如图2-26b所示。 调整夹具的量块尺寸： 检测磨削尺寸的量块尺寸： 4）磨削c面：调整夹具磁力台成水平位置，如图2-26c所示。 检测磨削尺寸的量块尺寸：,5）磨削b、c面的交线部位：用成形砂轮磨削，调整夹具磁力台与水平面成30，砂轮圆周修整出部分锥角为60的圆锥面，如图2-26d所示。 砂轮的外圆柱面与处于水平位置的b 面部分微微接触，再使砂轮慢速横向进给，直到c面也出现微小的火花，加工结束。如图2-26e所示。,（3）仿形磨削 1）原理：在具有放缩尺的曲面磨床或光学曲面磨床上，按放大样板或放大图对成形表面进行磨削加工。 2）被加工零件尺
11、寸：主要用于磨削尺寸较小的凸模和凹模拼块。 3）被加工零件精度：0.01mm，Ra0.630.32m。 4）光学曲面磨床：如下图所示。 图2-59 光学曲线磨床 1-床身 2-坐标工作台 3-砂轮架 4-光屏,砂轮架用来安装砂轮，它能作纵向和横向送进（手动），可绕垂直轴旋转一定角度以便将砂轮斜置进行磨削，如图2-60所示。 图2-60 磨削曲线轮廓的侧边,数控成形磨削的三种方式： 1）利用数控装置控制安装在工作台上的砂轮修整装置，修整出需要的成形砂轮，用此砂轮磨削工件，磨削过程和一般的成形砂轮磨削法相同。 2）仿形法磨削 如图2-63所示。,3）复合磨削 如图2-64所示。,成形磨削时， 凸模
12、不能带凸肩， 如图2-65所示。 当凸模形状复杂， 某些表面因砂轮不能 进入无法直接磨削时， 可考虑将凸模改成 镶拼结构，如图2-66所示。,二、凹模型孔加工 1圆形型孔 （1）单型孔凹模 毛坯锻造退火车削、铣削钻、镗型孔划线钻固定孔攻螺纹、铰销孔淬火、回火磨削上、下平面及型孔。 （2）多型孔凹模 常采用坐标法进行加工。 1）镶入式凹模 如图2-67所示。,在坐标镗床上按坐标法镗孔，是将各型孔间的尺寸转化为直角坐标尺寸。如图2-68所示,工件安装调整过程中的找正：如图2-69、2-70所示,加工分布在同一圆周上的孔，可以使用坐标镗床的机床附件万能回转工作台。 2）整体式凹模 材料：碳素工具钢或
13、合金工具钢。 热处理：60HRC 加工工艺路线 毛坯锻造退火粗加工半精加工钻、镗型孔淬火、回火磨削上、下平面，型孔 2非圆形型孔 如图2-71所示。,非圆形型孔的凹模，通常将毛坯锻造成矩形，加工各平面后进行划线，再将型孔中心的余料去除。图2-72所示是沿型孔轮廓线钻孔。,凹模尺寸较大时，也可用气割方法去除。 型孔进一步加工： 1）仿形铣削 2）数控加工 3）立铣或万能工具铣床 3坐标磨床加工 （1）机床的磨削运动 如图2-73所示。 图2-73 砂轮的三种运动,（2）磨削加工的基本方法 1）内孔磨削 如图2-74所示。 2）外圆磨削 如图2-75所示。,3）锥孔磨削 如图2-76所示。 4）平
14、面磨削 如图2-77所示。,5）侧磨 如图2-78所示。 6）基本磨削综合运用，可对复杂形状的型孔进行磨削加工，如图2-79所示。,采用机械加工方法型孔时，当形状复杂，将内表面加工转变成外表面加工。 凹模采用镶拼结构时，应尽可能保持选在对称线上，如图2-80，以便一次同时加工几个镶块。 凹模的圆形刃口部位应尽可能保持完整的圆形。 图2-80 拼合面在对称线上,三、型腔加工 1车削加工 主要用于加工回转曲面的型腔或型腔的回转曲面部分。如图2-82所示。 图2-82 对拼式塑压模型腔,1）将坯料加工为平行六面体，斜面暂不加工。 2）在拼块上加工出导钉孔和工艺螺孔，见图2-83，为车削时装夹用。 3
15、）将分型面磨平，在两拼块上装导钉，一端与拼块A过盈配合，一端与拼块B间隙配合，如图2-83所示。 4）将两块拼块拼合后磨平四侧面及一端面，保证垂直度，要求两拼块厚度保持一致。 图2-83 拼块上的工艺螺孔和导钉孔,5）在分型面上以球心为圆心，以44.7mm为直径划线，保证，如图2-84所示。 图2-84 划线,2铣削加工 （1）普通铣床加工型腔 立铣和万能工具铣床：适合于加工平面结构的型腔。 加工型腔时，由于刀具加长，必须考虑由于切削力波动导致刀具倾斜变化造成的误差。如图2-86所示。 图2-86 型腔圆角的加工,为加工出某些特殊的形状部位，在无适合的标准铣刀可选用时，可采用图2-87所示适合于不同用途的单刃指铣刀。 图2-87 单刃指铣刀,为提高铣削效率，对某些铣削余量较大的型腔，铣削前可在型腔轮廓线的内部连续钻孔，孔的深度和型腔的深度接近，如图2-88所示。 图2-88 型腔钻孔示意图 （2）仿形铣床加工型腔 特别适合于加工具有曲面结构的型腔。 1）仿形铣床 立式、卧式仿形铣：图2-90是XB4480型电气立体仿形铣床的结构外形。加工平面轮廓、立体曲面等。,图2-90 XB4480型电气立体仿形铣床,2）加工方式 按样板轮廓仿形 铣削时靠模销沿着靠模外形运动，不作轴向运动，铣刀也只沿工件的轮廓铣床，不作轴向运动
