模具制造工艺 付建军 PPT第二章讲解

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1、第二章 模具零件制造工艺,冲模、塑料模模架组成零件的加工工艺过程及典型工艺方案；冲模工作零件的加工方法和典型工艺方案；成形磨削加工技术；塑料模型腔、型芯的加工方法和典型工艺方案；型腔数控加工和光整加工技术。,典型模具零件工艺,型腔表面加工,型腔加工,冲裁凹模的加工,冲裁凸模的加工,模架零件的加工,本章要点,冲模模架组成零件中导柱、导套和上下模座的加工工艺过程及典型工艺方案；注射模模架的典型零件工艺方案；冲模工作零件的加工方法和典型工艺方案；成形磨削加工技术；塑料模型腔、型芯的加工方法和典型工艺方案；型腔数控加工和光整加工技术。,本章知识要点：,模具零件工艺过程制定的步骤：,工艺分析,毛坯选择,

2、表面加工 方案确定,工艺路线 制定,确定工序 余量、尺寸,制定零件 工艺过程,一、冷冲模模架 （1）作用： 模架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,第一节 模架零件的加工,（3）模架种类,二、导柱的加工 种类 （一）零件工艺性分析 1、导向作用，与导 套无阻滞，耐磨； 2、圆度； 3、同轴度 ；,A,B,（二）、毛坯的选择 材料：20 热轧圆钢 （三）、主要表面加工方案 32r6 Ra0.4 m 粗车半精车粗磨 精磨 32h6 Ra0.1 m 粗车半精车磨削 精磨研磨,（四）工艺路线 方案一 双顶尖法

3、 下料车端面、打中心孔 车外圆热处理研中心孔磨削研磨 方案二 工艺夹头法 下料车端面车外圆 热处理研中心孔 磨削研磨线切割 优先选择方案一,（五）工序余量及尺寸,下料,车削,磨削,研磨,外圆单边余量24mm,长度余量35mm,单边余量0.25mm,单边余量0.01mm,（六）工艺过程,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 。 热处理后会产生变形和缺陷。,(七)导柱中心孔的研磨,修正中心孔可采用磨、研磨和挤压如下： 车床用磨削方法修正中心孔 锥形砂轮 煤油/机油 锥形铸铁 研磨剂 挤压中心孔的硬质合金多棱顶尖 同轴度0.002mm,导柱研磨工具,1、导向作用，与

4、导柱无阻滞，耐磨； 2、圆度； 3、同轴度；,三、导套的加工,（一）工艺性分析,（二）、毛坯的选择 材料：20 热轧圆钢 （三）、主要表面加工方案 45r6 Ra0.4 m外圆 粗车半精车粗磨精磨,32h7 Ra0.2 m内孔 钻粗镗精镗粗磨 精磨研磨,下料车端面、内孔、外圆热处理磨内、外圆研内孔,（四）工艺路线,（五）工序余量及尺寸,（六）工艺过程,(七)导套的研磨 1、车床上研磨,2、研磨机,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，保证模具能正常工作 材料: HT200,四、上、下模座的加工,种类:,1、上、下面平行度 2、导柱、导套安装 孔的孔距尺寸一致

5、3、垂直度小于0.01/100,（一）零件工艺性分析,材料: HT200,（二）毛坯的选择 HT200 铸件 （三）主要表面加工方案 孔245H7 Ra1.6 钻粗镗半精镗精镗,平面Ra1.6 粗刨/铣半精刨/铣粗磨,（四）零件工艺路线 备料刨/铣平面 磨平面划线钻孔 镗孔铣油槽 先面后孔 （五）工序余量及尺寸,（六）工艺过程,材料: HT200,角尺,习题,模座上、下平面的平行度公差,一、圆形凸模,第二节 冷冲模的凸模加工,（一）零件工艺性分析 1、 轴类零件 同轴度 2、台肩厚度 3mm 3、与固定板配合处 D: 0.02mm(IT7) Ra0.8 m 4、工作部分 d: 0.02mm(I

6、T7) Ra0.4m,材料： Cr12 热处理：5864HRC,（二）、毛坯的选择 锻件 （？性能）,（三）、主要表面加工方案 D:粗车半精车磨削 d:粗车半精车磨削 精磨,（四）、零件工艺路线 方案一 双顶尖法 备料锻造热处理车端面、 外圆热处理研中心孔 磨削线切割,方案二 工艺夹头法 备料锻造热处理车端面、 外圆热处理磨削去除夹头 注：车端面时留夹头的余量,（五）、工序余量及尺寸 （六）、工艺过程 （1）备料 （2）锻：锻成28 38 （3）热处理：退火 （4）车：车端面及中心孔；双顶尖装夹，车D、d面留单面磨削余量0.3mm （5）检验 （6）热处理：淬硬HRC5862 （7）研磨：中心

7、孔 （8）磨：磨外圆D及d至尺寸 （9）线切割：两端顶尖孔处,材料： Cr12 热处理：5864HRC,（二）铣削加工 注：刨、铣削都是用于粗加工、半精加工。,二、非圆形凸模的加工,加工方法 （一）压印锉修 以加工好凹模配作凸模,（三）刨削加工,用于精加工 1、成形砂轮法 （1）角度修整 修整工具 （2）圆弧修整 修整工具 注：角度、圆弧修整均使用金刚石笔 （3）用挤压轮修整,（四）成形磨削,（1）精密平口钳 （2）正弦精密平口钳 如图 H=Lsin （3）正弦磁力工作台 如图 最大倾角45度 （4）导磁铁,注：以上各夹具用于平面、斜面加工 测量：测量调整器、量块、百分表 进行比较测量 如图,

8、2、夹具成形磨削法,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。,例题,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. 调整夹具的量块尺寸 检测磨削尺寸的量块尺寸：,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。

9、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。,主要结构：,（5）万能夹具,可以在平面磨床、万能工具磨床上，磨削由直线和凸、凹圆弧组成形状复杂凸模,装夹部分、 十字滑快、 回转部分、 分度部分,进行成形磨削时要进行工艺尺寸换算，将复杂的凸模分解成单一的直线和圆弧，分别进行磨削。 工艺尺寸换算步骤： 计算工件各工艺中心的坐标尺寸，运算结果要精确到0.01mm。 确定各平面至对应中心的垂直距离，选定回转轴的倾斜角度。 计算工件不能自由回转的圆孤面的圆心角，画出工件尺寸计算图,例题,3、仿形磨削 1）原理： 是在具有放缩尺的曲面磨床或光学

10、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,工艺分析：如图 凸凹模 间隙Z=0.06mm ？外形刃口加工 Ra0.4/ Ra0.8 ？内形（孔)Ra0.4 15 ？漏料孔、螺纹孔加工 热处理 5864HRC,（五）典型非圆凸模工艺,材料： CrWMn 热处理 5864HRC,毛坯选择： 锻件 （？性能） 主要表面加工方案： 外形：粗铣精铣磨削 内形：粗镗半精镗精 镗研磨 （？磨削） 内、外形还可以采用线切割同时加工，再研磨。,工艺路线（方案）： 方案一： 备料锻造退

11、火铣六面磨六面划线/作螺纹孔/漏料孔镗内孔铣外形热处理研内孔成形磨外形 方案二： 备料锻造退火铣六面磨六面划线/作螺纹孔/漏料孔/穿丝孔热处理线切割内外形研磨内外形 注：经比较优先选择方案二,工艺过程 1、下料：56117 2、锻造：锻成110 45 55 3、热处理：退火 4、铣削：铣六面 留单面余量 0.4mm 5、磨削：上/下平面及相邻两侧 6、钳工：划线、钻/攻螺纹孔， 钻穿丝孔、漏料孔 7、热处理：淬火、低温回火 8、磨削：平面磨上、下面及相邻两侧面,9、线切割：割内、外刃口面 10、研磨：研内、外刃口面 11、检验,凹模型孔一般是指模具中成形制件内外表面轮廓 的通孔，形状多样，可分

12、为圆形凹模型孔和异形凹模 型孔两种。 凹模型孔常用的加工方法主要有：钻、铰、镗、 铣和坐标磨削，另外还常使用电火花成形加工、数控 线切割和数控铣加工，使用研磨和抛光作为光整加 工。,第三节 冷冲模的凹模加工,一、圆形型孔 （1）单型孔凹模 毛坯锻造退火车削、铣削划线钻、镗型孔钻固定孔攻螺纹、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,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,2）整体式凹模,1、用百分表找正a、b与工作台平行 2、用光学中心测量器找正基准 a、b,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

13、转工作台,(3）整体式凹模一般工艺 材料：碳素工具钢或合金工具钢。 热处理：60HRC 加工工艺路线 毛坯锻造退火粗加工半精加工固定孔加工淬火、回火磨削上/下平面型孔精加工 型孔加工：坐标镗床、数控铣床、坐标磨床、线切割机床,二非圆形型孔,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 现代制造：广泛采用线切割,3坐标磨床加工 （1）机床的磨削运动,(2）磨削加工的基本方法 1）内孔磨削 2）外圆磨削,3）锥孔磨削,4）平面

14、磨削 5）侧磨,6）基本磨削综合运用，可对复杂形状的型孔进行磨削加工,复习,三、典型冲裁凹模工艺过程,目的与要求,重点与难点,凹模工艺过程,习题,凹模型孔一般是指模具中成形制件内外表面轮廓的通孔，形状多样，可分为圆形凹模型孔和异形凹模型孔两种,模具凹模型孔常用加工方法,复习：,圆形：车、钻、铰、镗、坐标磨,异形：普通铣、数控铣、坐标磨、线切割、电火花成型,目的与要求：,1、熟悉冲裁凹模常用加工方法的应用； 2、了解凸模与凹模加工方法的区别； 3、掌握凹模工艺过程制定的步骤,重点与难点：,凹模型孔的加工 型孔与挡料销孔的位置精度,凹模,（一）、工艺分析：,？外形 Ra0.8 m ？内形刃口（孔)

15、Ra0.4 m ？漏料孔、销孔及固定 孔加工 ？凹模的选材、毛坯 种类、热处理 5862HRC,（二）、材料及毛坯选择：,材料：CrWMn,锻件,凹模高耐磨性、基体有较高强度和硬度、淬透性好。淬火、低温回火。,组织细密，高硬度和耐磨性，足够的强度和韧性,（三）、主要表面加工方案： 外形：粗铣精铣磨削 内形：粗铣精铣粗磨精磨,凹模刃口还可以采用线切割加工，再研磨。,（四）、工艺路线（方案）：,方案一： 备料锻造退火铣六面磨六面划线/作螺纹及销孔铰挡料销孔铣型孔/修漏料孔热处理磨六面坐标磨型孔,特点：传统加工方法，普通铣削，挡料销与型孔位置较难保证，加工困难。,方案二： 备料锻造退火铣六面磨六面划线/作螺纹孔及销孔/穿丝孔热处理磨六面线切割挡料销孔及型孔研磨型孔,特点：挡料销与型孔位置精度高，漏料斜孔一次切割，工艺简单，现在模具加工常用方法。优先选择方案二,（五）、加工余量,（六）凹模工艺过程：,1、备料： 将毛坯锻成平行六面体。 尺寸166mm130mm25mm 2、热处理：退火 3、铣平面：铣各 平 面 ，厚度留磨 削余量 0.6mm，侧面留磨削余量 0.4mm 4、磨平面：磨上下平面，留磨削余量