第7章 模具零件的機(jī)械加工

1、第第7章章 模具零件的機(jī)械加工模具零件的機(jī)械加工n7.1 模架的加工n7.2 模具工作零件的加工n7.3 型腔的拋光和表面硬化技術(shù)n7.4 模具工作零件的工藝路線1 概 述 機(jī)械加工方法廣泛用于制造模具零件。根據(jù)模具設(shè)計圖樣中的模具構(gòu)成、零件的結(jié)構(gòu)要素和技術(shù)要求，制造完成一副完整模具的工藝過程一般可分為：1.毛坯外形的加工；2.工作型面的加工；3.模具零部件的再加工；4.模具裝配。返回目錄2n模具零件的機(jī)械加工方法有以下幾種情況普通精度零件用通用機(jī)床加工，例如，車削、銑削、刨削、鉆削、磨削等。n 這些加工方法對工人的技術(shù)水平要求較高，具有生產(chǎn)率低，模具制造周期長，成本高等特點(diǎn)。加工完成后要進(jìn)行

2、必要的鉗工修配再裝配。精度要求較高的模具零件用精密機(jī)床加工；形狀復(fù)雜的空間曲面，采用數(shù)控機(jī)床加工；對特種零件可考慮其他加工方法，如擠壓成型、超塑成型加工、快速成型等。3 用于模具加工的精密機(jī)床有坐標(biāo)鏜床、坐標(biāo)磨床等。這些設(shè)備多用于加工固定板的凸模固定孔、模座上的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔、某些凸模和凹模的刃口輪廓等。 加工模具零件常用的數(shù)控機(jī)床有：三坐標(biāo)數(shù)控銑床、加工中心、數(shù)控磨床等。 由于數(shù)控加工對工人的操作技能要求低、成品率高、加工精度高、生產(chǎn)率高、節(jié)省工裝、工程管理容易、對設(shè)計更改的適應(yīng)性強(qiáng)、可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)床管理等一系列優(yōu)點(diǎn)，對實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工自動化，使模具生產(chǎn)更加合理，這也是今后模具發(fā)展的方向。返回47.

3、1.1 模架的加工模架的加工5 模架是由模座、模板及導(dǎo)向零件等構(gòu)成的一種模具組合結(jié)構(gòu)體，用來安裝或支承成型零件和其他結(jié)構(gòu)零件，并保證模具的工作部分在工作時具有正確的相對位置。圖3.1所示是冷沖模模架的常見結(jié)構(gòu)。模架的主要組成零件是：模板、墊板、固定板等平板類零件和導(dǎo)柱、導(dǎo)套等軸套類零件。模架的加工是指組成模架的零件的加工。對角導(dǎo)柱模架對角導(dǎo)柱模架 1上模座上模座 2導(dǎo)套導(dǎo)套 3導(dǎo)套導(dǎo)套 4下模座下模座6中間導(dǎo)柱模架中間導(dǎo)柱模架 1上模座上模座 2導(dǎo)套導(dǎo)套 3導(dǎo)套導(dǎo)套 4下模座下模座7后側(cè)導(dǎo)柱模架后側(cè)導(dǎo)柱模架1上模座上模座 2導(dǎo)套導(dǎo)套 3導(dǎo)套導(dǎo)套 4下模座下模座8四導(dǎo)柱模架四導(dǎo)柱模架 1上模座上

4、模座 2導(dǎo)套導(dǎo)套 3導(dǎo)套導(dǎo)套 4下模座下模座9圖圖7-2 導(dǎo)柱和導(dǎo)套導(dǎo)柱和導(dǎo)套a) 導(dǎo)柱導(dǎo)柱 b) 導(dǎo)套導(dǎo)套導(dǎo)柱和導(dǎo)套在模具中起到導(dǎo)向的作用，保證凸模和凹模工作時有正確的相對位置，保證模具的運(yùn)動部分運(yùn)動平穩(wěn)，無阻滯現(xiàn)象。101 導(dǎo)柱、導(dǎo)套加工導(dǎo)柱、導(dǎo)套加工2.2.工件的定位方式工件的定位方式 對軸類零件，一般采用軸兩端中心孔作為定位基準(zhǔn)。對軸類零件，一般采用軸兩端中心孔作為定位基準(zhǔn)。因?yàn)檩S類零件的各外圓、錐孔、螺紋等表面的設(shè)計基準(zhǔn)一因?yàn)檩S類零件的各外圓、錐孔、螺紋等表面的設(shè)計基準(zhǔn)一般都是中心線，選擇兩端中心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則，般都是中心線，選擇兩端中心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則，加工時能達(dá)到較

5、高的相互位置精度，且工件裝夾方便。套加工時能達(dá)到較高的相互位置精度，且工件裝夾方便。套類零件加工一般采用互為基準(zhǔn)的原則，即加工內(nèi)圓表面以類零件加工一般采用互為基準(zhǔn)的原則，即加工內(nèi)圓表面以外圓為基準(zhǔn)，加工外圓表面以內(nèi)圓為基準(zhǔn)。外圓為基準(zhǔn)，加工外圓表面以內(nèi)圓為基準(zhǔn)。 (1)(1)用兩中心孔定位裝夾用兩中心孔定位裝夾 工件以兩中心孔為基準(zhǔn)裝夾在工件以兩中心孔為基準(zhǔn)裝夾在車床的前、后頂尖上，用雞心夾或撥盤帶動工件轉(zhuǎn)動。車床的前、后頂尖上，用雞心夾或撥盤帶動工件轉(zhuǎn)動。用中心孔定位的優(yōu)點(diǎn)是：加工過程中不僅基準(zhǔn)重合，而且用中心孔定位的優(yōu)點(diǎn)是：加工過程中不僅基準(zhǔn)重合，而且基準(zhǔn)統(tǒng)一，有利于保證各表面間較高的位置

6、精度?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一，有利于保證各表面間較高的位置精度。用中心孔定位的缺點(diǎn)是：增加了加工中心孔的工序用中心孔定位的缺點(diǎn)是：增加了加工中心孔的工序( (或工或工步步) )；頂尖孔深度不準(zhǔn)確時，不易保證軸向尺寸精度，為；頂尖孔深度不準(zhǔn)確時，不易保證軸向尺寸精度，為此可同時用中心孔及一個端面定位。此可同時用中心孔及一個端面定位。 (2)(2)用外圓柱表面定位裝夾用外圓柱表面定位裝夾 較短的軸類零件常用三爪自較短的軸類零件常用三爪自定心卡盤或四爪單動卡盤定位夾緊；較長的軸類零件則要定心卡盤或四爪單動卡盤定位夾緊；較長的軸類零件則要在另一端鉆中心孔，利用后頂尖支承，以提高工件剛性。在另一端鉆中心孔，利用后頂尖

7、支承，以提高工件剛性。返回11 (3) 用兩端孔定位裝夾 對于粗加工后的孔用有齒的頂尖(菊花頂尖)裝夾，如圖3.3所示；當(dāng)零件兩端有錐孔或預(yù)先做出了工藝錐孔，就可用錐套心軸或錐形堵頭定位裝夾。如圖3.4所示。返回123.3.加工工藝過程加工工藝過程冷沖模模架的軸套零件如圖冷沖模模架的軸套零件如圖3.23.2所示，選用適當(dāng)尺寸的熱所示，選用適當(dāng)尺寸的熱軋圓鋼軋圓鋼2020號鋼作毛坯，單件小批生產(chǎn)。其加工工藝過程號鋼作毛坯，單件小批生產(chǎn)。其加工工藝過程如表如表3.13.1和表和表3.23.2所示。所示。返回13接上表 注：表中的工序簡圖是為了直觀地表示零件的加工部位繪制的，除專業(yè)模具廠外，一般模具

8、生產(chǎn)屬于單件小批生產(chǎn)，工藝文件多采用工藝過程卡片，不繪制工序圖。返回14返回15圖圖7-3 中心孔的圓度誤差使工件產(chǎn)中心孔的圓度誤差使工件產(chǎn)生圓度誤差生圓度誤差導(dǎo)柱加工時以中心孔定位如頂尖和中心孔接觸不良，將影響加工精度。修正方法：修中心孔16 圖3.6所示是在車床上用磨削方法修正中心孔。在被磨削的中心孔處，加入少量的煤油或全損耗系統(tǒng)用油(即機(jī)油)，手持工件進(jìn)行磨削。這種修正方法效率高，質(zhì)量較好。但砂輪磨損較快，需經(jīng)常修整。返回17擠壓中心孔的硬質(zhì)合金多棱頂尖擠壓中心孔的硬質(zhì)合金多棱頂尖 n圖7-5 擠壓中心孔的多棱頂尖18 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的研磨加工，其目的在于進(jìn)一步提高被加工表面的質(zhì)量，以達(dá)到設(shè)

9、計要求。在單件小批量生產(chǎn)中可以采用簡單的研磨工具，如圖3.7和圖3.8所示。在普通車床上進(jìn)行研磨。研磨時將導(dǎo)柱安裝在車床上，由主軸帶動旋轉(zhuǎn)，在導(dǎo)柱表面均勻涂上研磨劑，然后套上研磨工具并用手將其握住，作軸線方向的往復(fù)運(yùn)動。研磨導(dǎo)套和研磨導(dǎo)柱類似，由主軸帶動研磨工具旋轉(zhuǎn)，手握在研具上的導(dǎo)套，作軸線方向的往復(fù)直線運(yùn)動。通過調(diào)節(jié)研具上的調(diào)整螺釘和螺母，可以調(diào)整研磨套的直徑，以控制研磨量的大小。返回19 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的工藝過程可以歸納為：備料 粗加工和半精加工階段 熱處理 精加工階段 光整加工階段按工藝過程劃分加工階段的目的是保證加工質(zhì)量、合理使用設(shè)備、便于安排熱處理工序。返回20圖圖7-6 用小錐度心軸

10、安裝導(dǎo)套用小錐度心軸安裝導(dǎo)套n1導(dǎo)套 n2心軸導(dǎo)柱和導(dǎo)套加工時選擇正確的定位基準(zhǔn)，以保證同軸度的要求1.單件生產(chǎn)：在一次裝夾中磨出，每件都需要調(diào)整。2.批量生產(chǎn)時：先磨內(nèi)孔再用小錐度芯軸加工21圖圖7-8 導(dǎo)套研磨工具導(dǎo)套研磨工具n1-錐度心軸 2-研磨套 3、4-調(diào)整螺母研磨的目的是為了進(jìn)一步提高加工表面質(zhì)量22n磨削和研磨導(dǎo)套時常見的缺陷：“喇叭口”如圖7-9 23上、下模座的加工上、下模座的加工na) 上模座 24上、下模座的加工上、下模座的加工nb) 下模座 保證裝配要求模架工作時保證運(yùn)動平穩(wěn)251.1.加工要點(diǎn)加工要點(diǎn) 模座包括上、下模座，動、定模座板等；模板包模座包括上、下模座，動

11、、定模座板等；模板包括各種固定板、套板、支承板、墊板等，這些都屬于括各種固定板、套板、支承板、墊板等，這些都屬于板類零件，其結(jié)構(gòu)、尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化。在制造過程中，板類零件，其結(jié)構(gòu)、尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化。在制造過程中，主要是進(jìn)行平面加工和孔系加工，為保證模架的裝配主要是進(jìn)行平面加工和孔系加工，為保證模架的裝配要求，加工后應(yīng)保證模座上、下平面的平行度要求及要求，加工后應(yīng)保證模座上、下平面的平行度要求及裝配時有關(guān)接合面的平面度要求裝配時有關(guān)接合面的平面度要求2.2.工件的定位方式工件的定位方式 模板加工常用三個相互垂直的平面作定位基準(zhǔn)。模板加工常用三個相互垂直的平面作定位基準(zhǔn)。有利于保證孔系和各平面間的相互位置

12、精度。定位準(zhǔn)有利于保證孔系和各平面間的相互位置精度。定位準(zhǔn)確可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單，工件裝卸方便，生產(chǎn)中應(yīng)用確可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單，工件裝卸方便，生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。較廣。 模座、模板加工模座、模板加工返回3.3.加工工藝過程加工工藝過程 板類零件主要是平面加工，現(xiàn)在以冷沖模上、下板類零件主要是平面加工，現(xiàn)在以冷沖模上、下模座的加工為例，介紹其加工工藝過程的編制，并進(jìn)模座的加工為例，介紹其加工工藝過程的編制，并進(jìn)行工藝分析。行工藝分析。 圖圖3.103.10所示為上、下模座的零件圖，表所示為上、下模座的零件圖，表3.43.4為上為上模座的機(jī)械加工工藝過程，表模座的機(jī)械加工工藝過程，表3.53.5為上模座

13、的機(jī)械加為上模座的機(jī)械加工工藝過程。工工藝過程。返回返回返回4.4.工藝分析工藝分析 模具中的各種模板、支承板等零件，都是平板類零件，在模具中的各種模板、支承板等零件，都是平板類零件，在制造過程中主要進(jìn)行平面加工和孔系加工。根據(jù)模架的技術(shù)要制造過程中主要進(jìn)行平面加工和孔系加工。根據(jù)模架的技術(shù)要求，在加工過程中要特別注意保證模板平面的平面度和平行度求，在加工過程中要特別注意保證模板平面的平面度和平行度以及導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的尺寸精度、孔與模板平面的垂直度要以及導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的尺寸精度、孔與模板平面的垂直度要求。在平面加工中要特別注意防止彎曲變形。在粗加工后若模求。在平面加工中要特別注意防止彎曲變

14、形。在粗加工后若模板有彎曲變形，在磨削中電磁吸盤會把這種變形矯正過來，磨板有彎曲變形，在磨削中電磁吸盤會把這種變形矯正過來，磨削后加工表面的這種形狀誤差又會恢復(fù)。為此，在加工前削后加工表面的這種形狀誤差又會恢復(fù)。為此，在加工前，應(yīng)，應(yīng)在電磁吸盤與模板間墊入適當(dāng)厚度的墊片，再進(jìn)行磨削。上下在電磁吸盤與模板間墊入適當(dāng)厚度的墊片，再進(jìn)行磨削。上下兩面用同樣的方法交替磨削，可獲得較高的平面度。若需要更兩面用同樣的方法交替磨削，可獲得較高的平面度。若需要更高精度的平面時，應(yīng)采用刮研的方法加工。高精度的平面時，應(yīng)采用刮研的方法加工。 為了保證模板上導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的位置精度，根據(jù)為了保證模板上導(dǎo)柱、導(dǎo)套安

15、裝孔的位置精度，根據(jù)實(shí)際加工條件，可采用坐標(biāo)鏜床或數(shù)控坐標(biāo)鏜床進(jìn)行加工。若實(shí)際加工條件，可采用坐標(biāo)鏜床或數(shù)控坐標(biāo)鏜床進(jìn)行加工。若加工精度要求低或現(xiàn)場沒有此設(shè)備的情況下，可在臥式銑鏜床加工精度要求低或現(xiàn)場沒有此設(shè)備的情況下，可在臥式銑鏜床或銑床上，將動、定模板重疊在一起，一次裝夾，同時鏜出相或銑床上，將動、定模板重疊在一起，一次裝夾，同時鏜出相應(yīng)的導(dǎo)柱和導(dǎo)套的安裝孔。如果單件生產(chǎn)，可以用劃線的方法，應(yīng)的導(dǎo)柱和導(dǎo)套的安裝孔。如果單件生產(chǎn)，可以用劃線的方法，找正孔的加工位置，進(jìn)行加工。找正孔的加工位置，進(jìn)行加工。返回a)普通標(biāo)準(zhǔn)模架注普通標(biāo)準(zhǔn)模架注射模射模 b)側(cè)型芯式注射模側(cè)型芯式注射模 c)拼塊

16、式注射模拼塊式注射模 d)三板式三板式 注射模注射模1-定位圈 2-導(dǎo)柱 3-凹模 4-導(dǎo)套 5-型芯固定板 6-支承板 7-墊塊 8-復(fù)位桿9-動模座板 10-推桿固定板 11-推板12-推桿導(dǎo)柱 13-推板導(dǎo)套 14-限位釘15-螺釘 16-定位銷 17-推桿 18-拉料桿 19-型芯 20-澆口套 21-彈簧22-楔緊塊23-側(cè)型芯滑塊 24-斜銷 25-斜滑塊 26-限位螺釘 27-定距拉板 28-定距拉桿7.1.2注射成型模架的加工31圖圖7-12 注射模模架注射模模架1-定模座板定模座板 2-定模板定模板 3-動模板動模板 4-導(dǎo)套導(dǎo)套 5-支撐板支撐板 6-導(dǎo)柱導(dǎo)柱 7-墊塊墊塊

17、8-動模座板動模座板 9-推板導(dǎo)套推板導(dǎo)套 10-導(dǎo)柱導(dǎo)柱 11-推桿固定板推桿固定板 12-推板推板加工要求：保證模板的平行度和模板導(dǎo)柱孔的垂直度32圖圖7-13 模板的裝夾模板的裝夾a) 模板單個鏜孔模板單個鏜孔 b) 定模同時鏜孔定模同時鏜孔1-模板模板 2-鏜桿鏜桿 3-工作臺工作臺 4-等高墊鐵等高墊鐵模架零件的加工33 在對模板進(jìn)行鏜孔加工時，應(yīng)在模板平面精加工后以模板的大平面及兩相鄰側(cè)面作定位基準(zhǔn)，將模板放置在機(jī)床工作臺的等高墊鐵上。各等高墊鐵的高度應(yīng)保持一致。對于精密模板，等高墊鐵的高度差應(yīng)小于3m。工作臺和墊鐵應(yīng)用凈布擦拭，徹底清除鐵屑粉末。在使模板大致達(dá)到平行后，輕輕夾住，

18、然后以長度方向的前側(cè)面為基準(zhǔn)，用百分表找正后將其壓緊，最后將工作臺再移動一次，進(jìn)行檢驗(yàn)并加以確認(rèn)。模板用螺栓加墊圈緊固，壓板著力點(diǎn)不應(yīng)偏離等高墊鐵中心以免模板變形。如圖3.11所示。返回5.5.加工方法加工方法 平面的加工方法有刨削、銑削、磨削，根據(jù)模座與模板平面的加工方法有刨削、銑削、磨削，根據(jù)模座與模板的不同精度和表面粗糙度要求選用不同的加工方法。的不同精度和表面粗糙度要求選用不同的加工方法。銑削加工是以銑刀的旋轉(zhuǎn)做主運(yùn)動，工件或銑刀作進(jìn)給運(yùn)動銑削加工是以銑刀的旋轉(zhuǎn)做主運(yùn)動，工件或銑刀作進(jìn)給運(yùn)動的切削加工方法。的切削加工方法。 銑削加工工藝范圍主要包括加工模具零件上的平面、各銑削加工工藝范

19、圍主要包括加工模具零件上的平面、各種溝槽和各種型腔、型孔。如用銑床加工凹模、凸模固定板、種溝槽和各種型腔、型孔。如用銑床加工凹模、凸模固定板、卸料板底座漏孔、型腔模的型腔固定板型孔。卸料板底座漏孔、型腔模的型腔固定板型孔。銑削加工特點(diǎn)如下：銑削加工特點(diǎn)如下： (1) (1)生產(chǎn)率較高生產(chǎn)率較高 銑削加工以回轉(zhuǎn)主運(yùn)動代替了刨銑削加工以回轉(zhuǎn)主運(yùn)動代替了刨削加工的直線往復(fù)運(yùn)動，沒有空行程。并且以多齒刀具代替削加工的直線往復(fù)運(yùn)動，沒有空行程。并且以多齒刀具代替單齒刨刀。因此，銑削加工的生產(chǎn)率較高。單齒刨刀。因此，銑削加工的生產(chǎn)率較高。 (2) (2)適應(yīng)性好適應(yīng)性好 銑刀的類型多，銑床的附件多，特銑刀

20、的類型多，銑床的附件多，特別是分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺的應(yīng)用，使得銑削加工的范圍極為別是分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺的應(yīng)用，使得銑削加工的范圍極為廣泛。廣泛。 (3) (3)加工質(zhì)量中等加工質(zhì)量中等 銑削時，每個刀齒輪流切入切銑削時，每個刀齒輪流切入切出工件，斷續(xù)地進(jìn)行切削，使刀齒和工件受到周期性的沖擊，出工件，斷續(xù)地進(jìn)行切削，使刀齒和工件受到周期性的沖擊，切削力發(fā)生波動。因此，銑削總是處于振動和不平穩(wěn)的工作切削力發(fā)生波動。因此，銑削總是處于振動和不平穩(wěn)的工作狀態(tài)中，使加工質(zhì)量受到影響。狀態(tài)中，使加工質(zhì)量受到影響。返回銑削總是處于振動和不平穩(wěn)的工作狀態(tài)中，使加工質(zhì)量受到銑削總是處于振動和不平穩(wěn)的工作狀態(tài)中，使

21、加工質(zhì)量受到影響。影響。 (4)成本較高成本較高 銑床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，銑刀的制造和刃磨比銑床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，銑刀的制造和刃磨比較困難。一般來說，銑削加工成本較高。較困難。一般來說，銑削加工成本較高。 刨削加工是以刨刀刨削加工是以刨刀(或工件或工件)的直線往復(fù)運(yùn)動為主運(yùn)動，以的直線往復(fù)運(yùn)動為主運(yùn)動，以方向與之垂直的工件方向與之垂直的工件(或刨刀或刨刀)的間歇移動為進(jìn)給運(yùn)動的切削加的間歇移動為進(jìn)給運(yùn)動的切削加工方法。工方法。 刨削加工工藝范圍包括牛頭刨床主要用于粗加工、半精加刨削加工工藝范圍包括牛頭刨床主要用于粗加工、半精加工模具零件的外形平面、斜面、垂直面和曲面。由于沖模制工模具零件的外形平面、斜面、垂直面

22、和曲面。由于沖模制造主要是單件生產(chǎn)，用牛頭刨床加工模具零件具有較好的經(jīng)造主要是單件生產(chǎn)，用牛頭刨床加工模具零件具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。濟(jì)效益。 龍門刨床主要加工大型模具零部件，龍門刨床除了可以加龍門刨床主要加工大型模具零部件，龍門刨床除了可以加工直平面以外，還可以加工斜面。在加工斜面時水平進(jìn)刀和工直平面以外，還可以加工斜面。在加工斜面時水平進(jìn)刀和垂直進(jìn)刀可以同時進(jìn)行。在精度高、剛性好的龍門刨床上也垂直進(jìn)刀可以同時進(jìn)行。在精度高、剛性好的龍門刨床上也可以用寬刃刨刀作細(xì)刨以代替刮研可以用寬刃刨刀作細(xì)刨以代替刮研。返回37 刨削加工工藝特點(diǎn)如下： (1)加工質(zhì)量中等 一般來說，刨削加工切削速度低，有沖擊

23、和振動現(xiàn)象，加工質(zhì)量一般，但是，刨床通用性好，換刀方便，可以在一次裝夾中加工幾個不同的表面，用機(jī)床精度保證加工表面之間的位置精度。另外，刨削大平面時無接刀痕，表面質(zhì)量較好。但是，用寬刃細(xì)刨的加工方法，可以達(dá)到相當(dāng)高的精群拖嗟焙玫謀礱嬤柿俊 (2)生產(chǎn)率低 刨削時的直線往復(fù)運(yùn)動，不僅限制了切削速度的提高，而且空行程又顯著降低了切削效率。因此，刨削加工生產(chǎn)率較低。 (3)加工成本較低 刨床結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便。刨刀制造、刃磨容易，因此，刨削加工成本較低。 零件的平面磨削工藝范圍包括零件經(jīng)刨、銑及淬硬后，均需經(jīng)過平面磨床磨削平面，以使其表面達(dá)到所規(guī)定的表面粗糙度等級。一般情況下，經(jīng)平面磨削后，其表面粗

24、糙度Ra可達(dá)0.8m以上。 平面磨削方法分為圓周磨削法(圖3.12(a)和端面磨削法(圖3.12(b)兩種，其磨削特點(diǎn)如表3.6所示。返回圖圖7-14 澆口套澆口套n2）材料：T8An3）熱處理：57HRC3940側(cè)型芯滑塊的加工側(cè)型芯滑塊的加工滑塊與滑槽的配合：H7/g8或H8/h8材料選用45號鋼或碳素工具鋼。熱處理要求40-45HRC41側(cè)型芯滑塊與滑槽的常見結(jié)構(gòu)側(cè)型芯滑塊與滑槽的常見結(jié)構(gòu) 42側(cè)型芯滑塊結(jié)構(gòu)側(cè)型芯滑塊結(jié)構(gòu) 43447.2 模具工作零件的加工模具工作零件的加工45圖圖7-18 圓形凸模圓形凸模加工路線：毛坯-車削加工（留磨余量）-熱處理-磨削46 凸模和凹模是沖裁模的工作

25、零件，形狀、尺寸差別較大，有較高的加工精度要求。它們的加工質(zhì)量直接影響模具的使用壽命及沖裁制件的質(zhì)量。 沖裁凸模與凹模的加工過程中，凸模的刃口輪廓和凹模的型孔，是加工難度最大的部位，花費(fèi)的勞動量最多。由于沖裁制件的形狀繁多，凹模型孔和凸模的刃口輪廓也多種多樣，按截面形狀可分為圓形和非圓形兩類。 具有圓形刃口的凸模加工比較簡單。具有非圓形型孔的凹模有以下兩種情況。 工作零件加工工作零件加工返回48l單型孔凹模 這類模具的型孔加工也比較簡單。熱處理前采用鉆、鏜等方法進(jìn)行粗加工和半精加工。熱處理后型孔在內(nèi)圓磨床上精加工。l多型孔凹模 這種模具的型孔加工屬于孔系加工，除保證各型孔的尺寸精度及形狀精度外

26、，還要保證各型孔的位置精度。可采用高精度坐標(biāo)鏜床加工。 具有異形刃口輪廓的凸模和凹模在加工工藝上比較復(fù)雜，下面具有異形刃口輪廓的凸模和凹模在加工工藝上比較復(fù)雜，下面重點(diǎn)介紹其加工方法。重點(diǎn)介紹其加工方法。1.1.成型磨削成型磨削成型磨削用來對模具的工作零件進(jìn)行精加工，不僅用于加工凸模，成型磨削用來對模具的工作零件進(jìn)行精加工，不僅用于加工凸模，也可以加工鑲拼式凹模的工作型面，還可以加工硬質(zhì)合金和熱處也可以加工鑲拼式凹模的工作型面，還可以加工硬質(zhì)合金和熱處理后硬度很高的模具零件。采用成型磨削加工零件可以獲得高精理后硬度很高的模具零件。采用成型磨削加工零件可以獲得高精度的尺寸和形狀。根據(jù)工廠的設(shè)備條

27、件，成型磨削可以在平面磨度的尺寸和形狀。根據(jù)工廠的設(shè)備條件，成型磨削可以在平面磨床上采用成型砂輪或利用專用夾床上采用成型砂輪或利用專用夾具。具。(1)(1)成型砂輪磨削法成型砂輪磨削法 成型砂輪磨削法是將砂輪修整成與工件被磨削表面完全吻合的成型砂輪磨削法是將砂輪修整成與工件被磨削表面完全吻合的形狀，進(jìn)行磨削加工，以獲得所需要的成型表面，如圖形狀，進(jìn)行磨削加工，以獲得所需要的成型表面，如圖3.133.13所示。所示。此法此法 一次磨削的表面寬度不能太大。用成型砂輪磨削法進(jìn)行磨削，一次磨削的表面寬度不能太大。用成型砂輪磨削法進(jìn)行磨削，其首要任務(wù)是把砂輪修整成所需要的形狀，并保證必要的精度。其首要任

28、務(wù)是把砂輪修整成所需要的形狀，并保證必要的精度。返回 (2) 軌跡運(yùn)動磨削法 軌跡法是利用刀具或工件作一定規(guī)律的軌跡運(yùn)動來進(jìn)行加工的方法。圖3.14所示是用夾具磨削圓弧面的加工示意圖。工件除了靠機(jī)床做縱向進(jìn)給運(yùn)動外，還可以借助于夾具使工件作斷續(xù)的圓周進(jìn)給，完成要加工的表面的運(yùn)動軌跡，這種磨削圓弧的方法叫軌跡法。常見的成型磨削夾具有以下幾種。 返回51正弦精密平口鉗 如圖3.15(a)所示，夾具由帶正弦規(guī)的虎鉗和底座6組成。正弦圓柱4被固定在虎鉗體3的底面，用壓板5使其緊貼在底座6的定位面上。在正弦圓柱和底座間墊入適當(dāng)尺寸的量塊，可使虎鉗傾斜成所需要的角度，以磨削工件上的傾斜面，如圖3.15(b

29、)所示。量塊尺寸按下式計算：52返回式中：h1 墊入的量塊尺寸，mm； L正弦圓柱的中心距，mm； 工件需要傾斜的角度，。 正弦精密平口鉗的最大傾斜角度為45。為了保證磨削精度，應(yīng)使工件在夾具內(nèi)正確定位，工件的定位基面應(yīng)預(yù)先磨平并保證垂直。l 正弦磁力夾具 正弦磁力夾具的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用情況與正弦精密平口鉗相似，兩者的區(qū)別在于正弦磁力夾具是用磁力代替平口鉗夾緊工件，如圖3.16所示。電磁吸盤能傾斜的最大角度也是45。返回圖圖3.16 3.16 正弦磁力夾具正弦磁力夾具1 1電磁吸盤；電磁吸盤；2 2電源線；電源線；3 3正弦圓柱；正弦圓柱；4 4底座；底座；5 5鎖緊手輪鎖緊手輪返回 以上磨削夾具，

30、若配合成型砂輪也能磨削平面與圓弧面組成的形狀復(fù)雜的成型表面。進(jìn)行成型磨削時，被磨削表面的尺寸常采用測量調(diào)整器、量塊和百分表進(jìn)行比較測量。測量調(diào)整器的結(jié)構(gòu)如圖3.17所示。量塊座2能在三角架1的斜面上沿V形槽上、下移動，當(dāng)移動到適當(dāng)位置后，用滾花螺母3和螺釘4固定。為了保證測量精度，要求量塊座沿斜面移到任何位置時，量塊支承面A、B應(yīng)分別與測量調(diào)整器的安裝基面D、C保持平行，其誤差不大于0.005mm。返回返回 例3-1 圖3.18所示凸模，采用正弦磁力夾具磨削斜面a、b及平面c。除a、b、c面外，其余各面均已加工到設(shè)計要求。返回59 磨削工藝過程如下： 將夾具置于機(jī)床工作臺上找正，使夾具的正弦圓

31、柱軸線與機(jī)床工作臺的縱向運(yùn)動方向平行。 以d及e面為定位基準(zhǔn)磨削，調(diào)整夾具使a面處于水平位置，如圖3.19(a)所示。調(diào)整夾具傾斜角度的量塊尺寸：=150mmsin10=26.0472mm 磨削時采用比較法測量加工表面的尺寸，圖中20mm圓柱為測量基準(zhǔn)柱。按圖示的位置調(diào)整測量調(diào)整器上的量塊座，用百分表檢查，使量塊座的平面B(或A)與測量基準(zhǔn)柱的上母線處于同一水平面內(nèi)，并將量塊座固定。檢測磨削尺寸的量塊按下式計算：=(50-10)cos10-10mm=29.392mm 加工面a的尺寸用百分表檢測，當(dāng)百分表在a面上的測量值與百分表在量塊上平面的測量示值相同時，工件尺寸即達(dá)到磨削要求。返回61：調(diào)整

32、夾具使b面處于水平位置，如圖3.19(b)所示。調(diào)整及測量方法同前。調(diào)整夾具的量塊尺寸： H2=150mmcos30=75mm 測量加工表面尺寸的量塊尺寸： M2=(50-10)+(40-10)tan30cos30-10mm=39.641mm 注意：注意：當(dāng)進(jìn)給至與當(dāng)進(jìn)給至與c c面的相交線近旁時停止，以留下適當(dāng)面的相交線近旁時停止，以留下適當(dāng)磨削余量。磨削余量。 ：調(diào)整夾具磁力臺成水平位置，如圖3.19(c)所示。磨c面到尺寸，在兩平面交線處留適當(dāng)?shù)哪ハ饔嗔俊y量加工表面尺寸時的量塊尺寸： M3=50- (60-40)tan30+20 mm=39.641mm 返回63：兩平面交線部位用成型砂

33、輪磨削，為此，將夾具磁力臺調(diào)整為與水平面成30，把砂輪圓周修整出部分錐頂角為60的圓錐面，如圖3.19(d)所示。用成型砂輪磨削b、c面的交線部位，如圖3.19(e)所示。使砂輪的外圓柱面與處于水平位置的b面部分微微接觸(出現(xiàn)極微小的火花)，再使砂輪慢速橫向進(jìn)給，直到c面也出現(xiàn)極微小的火花，加工結(jié)束。64 (3)在曲線磨床上進(jìn)行成型磨削 目前專業(yè)模具生產(chǎn)廠都采用專用成型磨床加工，如工具曲線磨床、光學(xué)曲線磨床等。利用這些專用磨床加工零件表面，其加工精度高，表面質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高。 工具曲線磨床的磨削方法是將被磨削的工件形狀分成； 圖3.41所示為光學(xué)曲線磨床。它主要由床身、坐標(biāo)工作臺、砂輪架、光

34、屏組成。返回返回 坐標(biāo)工作臺用于固定工件，可做縱向、橫向移動和垂直方向的升降。 砂輪架用來安裝砂輪，它能做縱向和橫向手動送進(jìn)，可繞垂直軸旋轉(zhuǎn)一定角度以便將砂輪斜置進(jìn)行磨削，如圖3.42所示。砂輪除作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動外，還可沿砂輪架上的垂直導(dǎo)軌做往復(fù)運(yùn)動，其行程可在一定范圍內(nèi)調(diào)整。為了對非垂直表面進(jìn)行磨削，垂直導(dǎo)軌可沿砂輪架上的弧形導(dǎo)軌進(jìn)行調(diào)整，使砂輪的往復(fù)運(yùn)動與垂直方向成一定角度。 光學(xué)曲線磨床的光學(xué)投影放大系統(tǒng)原理如圖3.43所示。光線從機(jī)床的下部光源1射出，通過砂輪3和工件2，將兩者的影像射入物鏡，經(jīng)過棱鏡和平面鏡的反射，可在光屏上得到放大的影像。將該影像與光屏上的工件放大圖進(jìn)行比較。由于工件留有

35、加工余量，放大影像輪廓將超出光屏上的放大圖形。操作者即根據(jù)兩者的比較結(jié)果操縱砂輪架，做縱、橫向運(yùn)動，使砂輪與工件的切點(diǎn)沿著工件被磨削輪廓線將加工余量磨去，完成仿形加工。返回 對于光屏尺寸500mm500mm，放大50倍的光學(xué)投影放大系統(tǒng)，一次所能看到的投影區(qū)域范圍為10mm10mm。當(dāng)磨削的工件輪廓超出10mm10mm時，應(yīng)將被磨削表面的輪廓分段，如圖3.44(a)所示。把每段曲線放大50倍繪圖，如圖3.44(b)所示。為了保證加工精度，放大圖應(yīng)繪制準(zhǔn)確，其偏差不大于0.5mm，圖線粗細(xì)為0.1mm0.2mm。返回返回返回 磨削時先按放大圖磨出曲線對應(yīng)的工件輪廓。由于放大圖上曲線1-2的終點(diǎn)2

36、和2-3的起點(diǎn)所對應(yīng)的都是工件上的同一點(diǎn)。點(diǎn)2在兩段放大圖上具有相同的縱坐標(biāo)，沿水平方向兩者卻相距500mm，所以在磨完1-2段的形狀后，必須借助量塊和百分表使，將工件上的分段點(diǎn)2移到放大圖2-3段起點(diǎn)上，以便按2-3段的放大圖磨削工件。如此逐段將工件的整個形狀磨出。 在按工件輪廓分段繪制放大圖時，對放大50倍的光學(xué)放大系統(tǒng)，其分段長度不能超過10mm。但各分段的長短不一定相等，應(yīng)根據(jù)工件形狀、方便操作等因素來確定。返回7273成形磨削時當(dāng)凸模形狀復(fù)雜時，砂輪無法進(jìn)入可將凸模改成鑲拼結(jié)構(gòu)747.2.2凸模型孔的加工凸模型孔的加工加工路線：毛坯-鍛造-退火-車削、銑削-鉆鏜型孔-劃線-鉆固定孔-

37、攻螺紋-淬火-磨削。752.2. 壓印銼修壓印銼修 壓印銼修是利用、凹?；蛄硗庵圃斓墓に嚊_頭(又稱樣沖)作為壓印基準(zhǔn)件，垂直放置在未經(jīng)淬硬(或硬度較低)并留有一定壓印銼修余量的對應(yīng)刃口或工件上，施以壓力，鉗工再按此印痕修整而作出刃口或工件，如圖3.45所示。 返回返回3.3. 坐標(biāo)磨床加工坐標(biāo)磨床加工 (1) 坐標(biāo)磨床的工藝范圍 坐標(biāo)磨床是磨削沖模精密零件的一種有效的方法，主要用于對淬硬零件的精加工，不僅能加工圓孔，也能對非圓孔進(jìn)行加工，不僅能加工內(nèi)成型表面，也能加工外成型表面。坐標(biāo)磨床已在模具制造廠得到廣泛的應(yīng)用。坐標(biāo)磨床分為立式、臥式兩種。 (2) 工件的安裝在磨削時一般以工件外形兩垂直基

38、面定位，用千分表分別校正基面使之與機(jī)床工作臺縱、橫坐標(biāo)平行。為方便起見，一般在工作臺上安裝轉(zhuǎn)臺，利用轉(zhuǎn)臺來調(diào)正工件基面的正確位置。安裝工件時，因?yàn)樽鴺?biāo)磨床磨削過程中沒有大的刀具切削力，因此壓板只要緊到足以使工件不活動即可。 工件安裝應(yīng)距離機(jī)床臺面有足夠的高度，以便從孔的頂部和底部都能測量孔徑尺寸。 在調(diào)正工件位置時，應(yīng)先考慮小孔的位置，因小孔難以校準(zhǔn)位置，且通常磨削余量較小。 (3) 磨削方法返回 內(nèi)孔磨削 利用砂輪的高速自轉(zhuǎn)、行星運(yùn)動和軸向直線往復(fù)運(yùn)動，即可進(jìn)行內(nèi)孔磨削，如圖3.51所示。利用行星運(yùn)動直徑的增大實(shí)現(xiàn)徑向進(jìn)給，擴(kuò)大孔徑。 進(jìn)行內(nèi)孔磨削時，由于砂輪直徑受孔徑限制，同時為降低磨頭的

39、轉(zhuǎn)速，應(yīng)使砂輪直徑盡可能接近磨削孔直徑，一般可取砂輪直徑為孔徑的0.80.9倍。但當(dāng)磨孔直徑大于50mm時，砂輪直徑要受到磨頭允許安裝砂輪最大直徑(40mm)的限制。砂輪高速回轉(zhuǎn)主運(yùn)動的線速度，一般比普通磨削的線速度低。行星運(yùn)動的速度大約是主運(yùn)動線速度的0.15倍左右。過慢的行星運(yùn)動速度會使磨削效率降低，而且容易出現(xiàn)燒傷。砂輪的軸向往復(fù)運(yùn)動的速度與磨削的精度有關(guān)，粗磨時往復(fù)運(yùn)動速度可在0.5m/min0.8m/min范圍內(nèi)選??；精磨時，往復(fù)運(yùn)動的速度可在0.05m/min0.25m/min范圍內(nèi)選取。尤其在精加工結(jié)束時，要用很低的行程速度。返回 外圓磨削 外圓磨削也是利用砂輪的高速自轉(zhuǎn)、行星運(yùn)

40、動和軸向往復(fù)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)，如圖3.52所示。利用行星運(yùn)動直徑的縮小，實(shí)現(xiàn)徑向進(jìn)給。 平面磨削 平面磨削時，砂輪僅自轉(zhuǎn)不作行星運(yùn)動，工作臺直線進(jìn)給，如圖3.53所示。平面磨削適合于平面輪廓的精密加工。 錐孔磨削 磨削錐孔時，使用磨錐孔的專門機(jī)構(gòu)。磨削時先將砂輪修整成所需的錐度，當(dāng)主軸套筒下降時，砂輪的行星偏心量隨之增大，如圖3.54所示。 側(cè)磨 側(cè)磨需要使用專門的磨槽附件進(jìn)行加工，砂輪在磨槽附件上的裝夾和運(yùn)動情況如圖3.55所示。磨槽附件的主軸可由電動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動。砂輪作垂直運(yùn)動，可磨削型孔側(cè)槽、帶清角的型孔和方孔等。返回81返回返回 型孔磨削 將基本磨削方法綜合運(yùn)用，可以對一些復(fù)雜的型孔進(jìn)行磨削加工，如圖3.57所示。磨削圖3.57(a)所示的凸模型孔，可先將圓形工作臺固定在機(jī)床工作臺上，用圓形工作臺裝夾工件，經(jīng)找正使工件的對稱中心與轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)中心重合，調(diào)整機(jī)床使孔O1的軸線與機(jī)床主軸軸線重合，用內(nèi)孔磨削方法磨出O1的圓弧線。再調(diào)整工作臺使工件上O2的軸線與機(jī)床主軸軸線重合，磨削該圓弧到尺寸要求。利用圓形工作臺將工件回轉(zhuǎn)180，磨削O3的圓弧到要求尺寸。返回 使O4的軸線與機(jī)床主軸線重合，磨削時使行