模具工作零件的其它成形方法-安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院校

1、安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案首頁 教學(xué)課題 第二十六講 4.1 擠壓成形 4.2 超塑成形 （2 學(xué)時 ） 教學(xué)目的 與要求 掌握冷擠壓成形；了解熱擠壓成形；了解鋅合金模具； 了解超塑成形原理和應(yīng)用。 教學(xué) 重點 冷擠壓成形 難點 超塑成形原理 主要教學(xué) 方法和手段 講授、討論 教具 模型、多媒體 主 要 教 學(xué) 要 點 4.1 擠壓成形 一、冷擠壓成形 1冷擠壓方式 2冷擠壓的工藝準備 二、熱擠壓成形 1工藝凸模 2熱擠壓工藝 3后續(xù)加工 4.2 超塑成形 1超塑成形原理和應(yīng)用 2超塑性合金 ZnAl22 性能 3超塑性成形工藝 課后作業(yè) 安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案續(xù)頁 4 模具工作零件的其它成形

2、方法 4.1 擠壓成形 一、冷擠壓成形 （1）原理： 在常溫下， 將淬硬的工藝凸模壓入模坯， 使坯料產(chǎn)生塑性變形， 以獲得與工藝凸模工作 表面形狀相同的內(nèi)成形表面。 適用范圍： 有色金屬、 低碳鋼、 中碳鋼、部分有一定塑性的工具鋼為材料的塑模型腔、 壓鑄模型腔、 鍛模型腔和粉末冶金模的型腔。 （2）特點 1）可以加工形狀復(fù)雜的型腔， 尤其適用于加工某些難以進行切削加工的形狀復(fù)雜的型腔。 2）擠壓過程簡單迅速，產(chǎn)生率高。 3）加工精度高，表面粗糙度小。 4）冷擠壓的型腔， 材料纖維未被切斷， 金屬組織更為緊密， 型腔強度高。 1冷擠壓方式 （1）封閉式冷擠壓 是將坯料放在冷擠壓模套內(nèi)進行擠壓加工

3、，如圖 4-1 所示。 圖 4-1 封閉式冷擠壓 2）敞開式冷擠壓 在擠壓形腔毛坯外面不加模套，如圖 4-2 所示。 2冷擠壓的工藝準備 （1）冷擠壓設(shè)備的選擇 F = pA （2）工藝凸模和模套設(shè)計 1）工藝凸模 如圖 4-3 所示。 圖 4-3 工藝凸模 工作部分 0.2mm。 圖 4-3 中 L1 段應(yīng)與型腔設(shè)計尺寸一致，其精度比型腔精度高一級，表面粗糙度 Ra0.320.08。工作部分長度取型腔深度的 1.11.3 倍。端部圓角半徑 r 不應(yīng)小于 其工作部分作出 150 的脫模斜度。 導(dǎo)向部分 圖 4-3中 L2段，一般取 D=1.5d ； L2 （1 1.5） D 過渡部分 采用較大

4、半徑的圓弧平滑過渡，一般R 5mm。 2）模套 單層模套 圖 4-5 所示。 圖 4-5 單層模套 雙層模套 圖 4-6 所示。 圖 4-6 雙層模套 （3）模坯準備 模坯材料應(yīng)具有低的硬度和高的塑性，型腔成形后其熱處理變形應(yīng)盡可能小。 模坯的形狀尺寸應(yīng)考慮模具的設(shè)計尺寸要求和工藝要求。 封閉式冷擠壓坯料的外形輪廓，一般為圓柱體或圓錐體，如圖4-7 所示 a。 D=（22.5）d h=（2.53） h1 圖 4-7 模坯尺寸 有時為了減小擠壓力，可在模坯底部加工減荷穴，如圖 4-7b 所示。 3冷擠壓時的潤滑 為了提高型腔的表面質(zhì)量和便于脫模，以及減小工藝凸模和模坯之間的摩擦力，從而 減少工藝

5、凸模破壞的可能性， 應(yīng)當(dāng)在凸模與坯料之間施以必要的潤滑。 二、熱擠壓成形 將毛坯加熱到鍛造溫度，用預(yù)先準備好的工藝凸模壓入毛坯而擠壓出型腔的制模方法 稱為熱擠壓法或熱反印法。 1工藝凸模 采用 T7、T8 或 5CrMnMo 等。其尺寸應(yīng)按鍛件尺寸放出鍛件本身及型腔的收縮量， 般取 1.5%2.0% ，并作出拔模斜度。 2熱擠壓工藝 圖 4-10 為擠壓吊鉤鍛模的示意圖。 以鍛件成品作工藝凸模砂輪打磨表面涂潤滑劑加工出鍛模上下模坯加熱保溫 去氧化皮將工藝凸模置于上下模坯之間加壓鍛出型腔。 3后續(xù)加工 退火機械加工淬火磨光 4.2 超塑成形 1超塑成形原理和應(yīng)用 2超塑性合金 ZnAl22 的性

6、能 （1）超塑性處理工藝 （2）強化處理工藝 3超塑性成形工藝 （1）坯料準備 形腔的坯料尺寸可按體積不變原理， 根據(jù)形腔的結(jié)構(gòu)尺寸進行計算。 （2）工藝凸模 1）材料：中碳鋼、低碳鋼、工具鋼或HPb59-1 等 2）尺寸： d D1 al1 t1 al2（t1 t2 ） al3 t2 （3）護套 （4）擠壓設(shè)備及擠壓力的計算 可以在液壓機上進行。 擠壓力： F pA （5）潤滑 減小摩擦阻力，降低單位擠壓力，同時可以防止金屬粘附，易于脫模，以獲得理想的 型腔尺寸和表面粗糙度。 圖 4-14 是用 ZnAl22 注射模制作的尼龍齒輪。 尼龍齒輪型腔的加工過程 圖 4-14 安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

7、教案首頁 教學(xué)課題 第二十七講 4.3 鑄造成形（2 學(xué)時 ） 教學(xué)目的 與要求 了解鈹銅合金模具的工藝過程， 了解鑄造成形的工藝過 程，了解合成樹脂模具的制造 教學(xué) 重點 鈹銅合金模具的工藝過程、鑄造成形的工藝過程 難點 鑄造成形的工藝過程 主要教學(xué) 方法和手段 講授、討論 教具 模型、多媒體 主 要 教 學(xué) 要 點 4.3 鑄造成形 一、鋅合金模具 1模具用鋅合金的性能 2鋅合金模具制造工藝 二、鈹銅合金模具 1特點 2例：圖 4-19 是用金屬模型澆鑄鈹銅合金的示意圖。 三、陶瓷型鑄造 1陶瓷層材料2 工藝過程及特點 四、合成樹脂模具的制造 1、制造模具的樹脂 1）聚酯樹脂2 ）酚醛樹脂

8、 3）環(huán)氧樹脂4 ）塑料鋼 2、模具的制作工藝 課后作業(yè) 作業(yè) 安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案首頁 4.3 鑄造成形 一、鋅合金模具 用鋅合金材料制造工作零件的模具稱為鋅合金模具 1模具用鋅合金的性能 必須具有一定的強度、硬度和耐磨性。 2鋅合金模具制造工藝 （1）砂型鑄造法 （2）金屬鑄造法 （3）石膏型鑄造法 例 1 圖 4-15 是鋅合金凹模的澆鑄示意圖。 1） 圖 4-15 鋅合金凹模的澆鑄示意圖 450500。 1）熔化合金：融化溫度在 450500。 2）預(yù)熱： 150200 。 3）澆注： 420450 。 澆注鋅合金凹模的?？颍嚎烧{(diào)式模框、厚?？?例2例 2 例 2 圖 4-18 是

9、鼓風(fēng)機葉片沖模。采用金屬型鑄造。 熔化合金：融化溫度在 2） 3） 預(yù)熱： 150200 。 澆注： 420450。 澆注鋅合金凹模的?？颍嚎烧{(diào)式模框、厚模框 例2 例2 例2 圖 4-18 是鼓風(fēng)機葉片沖模。采用金屬型鑄造。 圖 4-18 金屬型鑄造 圖 4-18 金屬型鑄造 a） 鼓風(fēng)機葉片 b）、c） 鑄型制造 d）、 e） 澆鑄 1-砂箱 2-模型 3-型砂 4-?？?5-壓鐵 6-鋅合金 1）制作樣件 圖 4-18a 所示。 必須有足夠的剛度和強度，以防止在存放或澆注時產(chǎn)生變形而影響模具精度。 a） 鼓風(fēng)機葉片 b） 、c） 鑄型制造 d）、 e） 澆鑄 1-砂箱 2-模型 3-型砂

10、 4-?？?5-壓鐵 6-鋅合金 1）制作樣件 圖 4-18a 所示。 必須有足夠的剛度和強度，以防止在存放或澆注時產(chǎn)生變形而影響模具精度。 2）鑄型制作 將樣件置于型砂內(nèi)找正，撞實，分型面撒上分型砂，圖 4-18b 所示。 將另一砂箱置于砂型 1 上制成鑄型，圖 4-18c 所示。 將上、下砂箱打開， 把預(yù)先按尺寸制造的鐵板?？蚍派希?壓上壓鐵防止移動， 圖 4-18d 、 e 所示。 23 倍。冷凝時用噴燈加熱使其均勻 4-18e 的?？騼?nèi)澆鑄，即可制成鼓風(fēng) 3）澆注合金 考慮冷凝時的收縮，澆注合金厚度為所需厚度的 凝固。完成圖 4-18d 的澆鑄后取出樣件，將其放入圖 機葉片沖模的工作零

11、件。 二、鈹銅合金模具 1特點 （1）導(dǎo)熱性好 （2）可縮短模具制造時間 （3）熱處理后強度均勻 （4）耐腐蝕 （5）鑄造性好，可鑄成復(fù)雜形狀的模具 （6）模型精度要求高 （7）材料價格高 （8）需要用壓力鑄造技術(shù) 2例：圖 4-19 是用金屬模型澆鑄鈹銅合金的示意圖。 工藝過程如下： 圖 4-19 鈹銅合金鑄造示意圖 三、陶瓷型鑄造 1陶瓷層材料 （1）耐火材料： 剛玉粉、鋁礬土、碳化硅及鋯砂等。 （2）粘接劑： 硅酸乙酯水解液。 （ 3）催化劑： 氫氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鈉以及氧化鈣等。 （4）脫模劑：上光蠟、變壓器油、機油、有機硅油及凡士林。 （5）透氣劑：雙氧水 2工藝過程及特點 （1）工藝過程 1）母模制作 用來制造陶瓷型的模型稱為母模。如圖 4-20a 所示。 圖 4-20 帶砂底套的陶瓷型造型工藝 2）砂套造型 如圖 4-20b 所示。 3）澆注和噴燒 （2）陶瓷型鑄造的特點 1）鑄件尺寸精度高，表面粗糙度小。 2）投資少、生產(chǎn)準備周期短。 3）可鑄造大型精密鑄件 四、合成樹脂模具的制造