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1、第6章 典型模具零件制造工艺,模具零件工艺过程制定的步骤：,工艺分析,毛坯选择,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,1、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,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,C,（二）、毛坯的选择 材料：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
2、车磨削精磨研磨,（四）零件工艺路线 方案一 双顶尖法 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 两方案择优选一,（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
3、同轴度0.002mm,1-三爪自定心卡盘；2-锥型砂轮；3-工件；4-尾顶尖,（八）导柱的研磨,2.在单件或小批量生产中，可采用研磨工具在普通车床上进行研磨。研磨时将工件表面涂上研磨剂，把研磨工具套装在导柱被研磨表面上，利用拖板的往复运动和主轴的旋转运动进行研磨。研磨量的大小控制，可通过研磨工具上调整螺钉的轴向调节，来调整研磨套直径的大小，达到精度要求。,1.研磨前，先将工件表面和研磨工具表面用汽油或煤油洗净，并将工件边缘的毛刺去除干净。,加工要求： 1、导向作用，与导柱无阻滞，耐磨 2、圆度 3、同轴度,三、导套的加工,（一）零件工艺性分析,（二）毛坯的选择 材料：热轧圆钢 （三）主要表面加
4、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、内外圆热处理磨内、外圆研内圆,（四）零件工艺路线,（六）工艺过程,(五)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，保证模具正常工作 材料: HT200/45,2、上、下模座的加工,1、上、下面平行度 2、导柱、导套安装 孔的孔距尺寸一致 3、垂直度小于0.01/100,（一）零件工艺性分析,（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
5、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 先面后孔,（六）工艺过程,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(IT7) Ra0.4m,（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、
6、 外圆热处理磨削去除夹头 注：车端面时留夹头的余量,（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：中心孔 （8）磨：磨外圆D及d至尺寸 （9）线切割：两端顶尖孔处,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,（1）压印锉修 压印前，先在车床或刨床上预加工凸模各表面，钳工划线凸模形状轮廓，铣床上加工凸模工作表面，留压印后的锉修余量0.150.25mm。 压印时，将凸模坯垂直压入已淬硬的凹模型孔内，通过型孔的挤压
7、和切削作用，凸模坯上多余的金属被挤出，并留有印痕，钳工锉修，如此反复，直至达到图样要求为止。,压印要点： 分多次压印，首次压印深度为0.20.5mm，以后各次深度可大些； 为改善表面粗糙度，可将凹模刃口磨出小圆角，在凸模表面涂上润滑剂，以减少摩擦。 压印后锉修时，不允许碰到已压光的表面。 适用：无间隙模或设备较差的工厂。,缺点：,生产效率低，工人操作水平要求高；模 具精度受热处理影响,（三）刨削加工,仿形刨削加工,1、仿形刨床用于加工由直线和圆弧组成的表面。 车床预加工磨床磨端面或辅助面端面划线轮廓铣床加工凸模轮廓仿形刨床精加工热处理研磨 加工圆弧时，必须使凸模上的圆弧中心与卡盘中心重合； 加
8、工平面时，必须旋转卡盘将刨削平面调整到与工作台进给运动相平行的方向。 缺点：生产率低，精度低，受热处理影响。,用于精加工 1、成形砂轮法 （1）角度修整 （2）圆弧修整 注：角度、圆弧修整均用金刚石笔 （3）用挤压轮修整,（四）成形磨削,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,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： 4）磨削c面：调整夹具磁力台成水平位置，如图所示,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
9、锥角为60的圆锥面。 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。,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,3、仿形磨削 1）原理： 是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）被加工零件尺寸：主要用于磨削尺寸较小的凸模和凹模拼块。 3）被加工
10、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 漏料孔、螺纹孔加工 热处理 5864HRC,例,材料： CrWMn 热处理 5864HRC,毛坯选择： 锻件 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加工，再研磨,工艺路线（方案）： 方案一： 下 料锻造退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： 下 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
11、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。
12、,第三节 凹模型孔的制造工艺,一、圆形型孔凹模的加工 （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，然后用下图方式定位：,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钻、镗型孔淬火、回
13、火磨削上、下平面，型孔,二非圆形型孔凹模的加工,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，也可用锯机或气割方法去除。,废料切除后，进行精加工，方法有：锉削、压印锉修、电火花线切割、电火花加工。,（1）锉削加工 毛坯锻造划线型孔中心的余料去除（钻孔、铣轮廓）钳工锉削型孔热处理油石研磨型孔,（2）压印锉修 利用已加工好的凸模对凹模进行压印，压印方法与凸模的压印加工基本相同，压印时，首次压印深度为0.20.5mm，以后各次的压印深度可大些，每次压印后都要锉去多余的金属，直至压印深度达到图样的要求为止。 优点：型孔尺
14、寸精度高，表面光洁度好；,3、非圆形型孔精加工,热处理后加工型孔，模具尺寸精度高，质量好，但加工尺寸受限制，孔壁呈条纹状，加工过程如下： 毛坯准备刨六面磨六面划线，加工销、螺纹孔铣型孔内废料，钻穿丝孔热处理磨上下面角尺面线切割型孔稳定性回火研磨凹模型孔磨销孔磨凹模角尺面及外形尺寸精研凹模刃口,（3）电火花线切割,型孔表面成颗粒状麻点，有利于润滑，但电极损耗型孔产生斜度，加工过程如下： 毛坯准备刨六面磨上下面角尺面划线，划型孔轮廓及螺孔切除中心余料加工螺孔销孔热处理磨上下面退磁处理电火花加工型孔 型孔电火花加工的方法：直接法、间接法、混合法、二次电极法；加工方法的选择主要根据凸、凹模的间隙而定,
15、（4）电火花加工,电火花加工的示意图,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）平面磨削 5）侧磨,上述基本磨削综合运用，可对复杂形状的型孔进行磨削加工,例、典型冲裁凹模工艺过程,凹模,（一）工艺分析：,外形 Ra0.8 m 内形（孔)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
16、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，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型孔研磨型孔,特点：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）具体工艺过程：,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 0.30.4mm磨相邻两侧面保证垂直,5、钳工划线：划出对称中心线， 固定孔及销 孔线 6、钳工：加工固定孔及销孔 及穿丝孔 7、检验 8、热处理：5862HRC 9、磨平面：磨上下面及其基准面达要求 10
