模具成型零件制造工藝及實(shí)例分析

1、第9卷第5期 湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) Vol9No52009年10月 JOURNALOFHUNAN INDUSTRYPOLYTECHNIC Oct2009 模具成型零件制造工藝及實(shí)例分析 胡彥輝 程 莉 (湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 湖南長(zhǎng)沙 410208) 摘 要 根據(jù)模具成型零件制造工藝要求, 著重分析了模具成型零件的制造工藝性及加工方法, 以典型模具成型零件為實(shí)例, 確定加工工藝路線, 編制零件的制造工藝過(guò)程及實(shí)施步驟。 關(guān)鍵詞 模具; 成型零件; 制造工藝; 實(shí)例分析 中圖分類(lèi)號(hào) TH1629 文章標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1671-5004(2009) 05-0004-02 MoldPar

2、tManufacturingDesireandExampleAnalysis HUYan-hu, CHENGLi (HunanIndustryPolytechic, Changsha410208, Hunan) Abstract Accordingtomoldpartmanufacturingtechnicsrequire, analysismoldpartmanufacturingmanufacturabilityandmachiningmeth od, ensuremachiningways, makingpartmanufacturingtechnicsprocessandiplemen

3、tsteps Keywords mold; moldingpart manufacturingtechnics; exampleanalysis 一、引 言 在分析了解工件的結(jié)構(gòu)、精度、技術(shù)要求、表面質(zhì)量等各項(xiàng) 要求后,找出工件加工過(guò)程中的關(guān)鍵難點(diǎn)問(wèn)題,準(zhǔn)確地選擇各 模具是現(xiàn)代化生產(chǎn)中最重要的工藝裝備,模具一般由模 定位基準(zhǔn)和裝夾方法,擬定正確、切實(shí)可行的加工工藝路線,確架、成型零件及其它結(jié)構(gòu)件等組成,模具的成型零件通常由凸 保達(dá)到工件的精度、表面粗糙度和各項(xiàng)技術(shù)要求。模、凹模、型芯和鑲塊等組成,成型零件是模具中最重要的零 (4)工件加工定位基準(zhǔn)選擇 件,成型零件加工質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到模具制

4、品的質(zhì)量,因 合理選擇工件加工定位基準(zhǔn),對(duì)保證工件加工質(zhì)量和確此模具制造的關(guān)鍵在于模具成型零件的加工。 定加工順序有著決定性的影響。 二、模具成型零件制造工藝分析 粗基準(zhǔn)主要考慮對(duì)后面各工序加工表面余量的分配及加 工表面與非加工表面的相對(duì)位置,因此,選擇粗基準(zhǔn)時(shí),應(yīng)選擇 1 工藝分析的方法 面積大和主要加工表面有關(guān)系的非加工表面作粗基準(zhǔn);沒(méi)有 工件在進(jìn)行加工之前,應(yīng)對(duì)其結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)技術(shù)要求進(jìn)行分 非加工表面時(shí),應(yīng)選擇加工余量小和加工面積大的表面作粗析,確定工件上每一被加工表面的加工方法和步驟,在分析中, 基準(zhǔn);且粗基準(zhǔn)只能使用一次。 將此工件加工難度最大的關(guān)鍵難點(diǎn)問(wèn)題,一項(xiàng)項(xiàng)地排列出來(lái), 精基準(zhǔn)

5、用于中間工序和最終工序中,主要考慮是如何減然后對(duì)所排列的各項(xiàng)問(wèn)題逐一提出解決的方法和措施,使其 小定位誤差、提高定位精度。因此,選擇精基準(zhǔn)時(shí),應(yīng)盡可能選成為編制該工件加工工序和工步的主要依據(jù)。 擇工件的設(shè)計(jì)基 準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn),即基準(zhǔn)重合原則;工件加工 2 工藝分析的內(nèi)容 部位盡可能采用同一個(gè)定位基準(zhǔn),即基準(zhǔn)統(tǒng)一原則;也可以根 零件加工前的技術(shù)準(zhǔn)備工作流程為:讀圖 零件制造工 據(jù)需要人為地制造輔助基準(zhǔn)。 藝性分析 設(shè)計(jì)加工工序和工部。零件制造工藝性分析主要 (5)加工工序的設(shè)計(jì) 從以下三方面進(jìn)行: 工藝路線確定后,必須進(jìn)一步設(shè)計(jì)確定每道工序的具體內(nèi) (1)工件的圖樣結(jié)構(gòu)分析 容、具體要求、選用機(jī)

6、床和工藝裝備。對(duì)有形狀、位置精度要求的 根據(jù)工件圖樣對(duì)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行工藝 工件,盡可能在同一次安裝下完成加工;對(duì)有配合要求的組合工分析和審查,工件的結(jié)構(gòu)工藝性是否合理,則看它在加工和裝 件,應(yīng)先加工需配合組合件的外圓、外螺紋、外圓錐等基準(zhǔn)工件,再配過(guò)程中,是否便于制造、好用、好修等要求。 加工配合孔;當(dāng)工件毛坯尺寸較大時(shí),應(yīng)先集中進(jìn)行粗加工,特別 (2)工件精度和技術(shù)要求分析 是鉆大孔、寬槽,然后再安排半精加工、精加工;這樣可大幅度地減 分析審查工件尺寸精度、形狀位置精度、表面粗糙度、熱處 小因切削毛坯時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng)而造成的工件熱變形。理等各項(xiàng)技術(shù)要求是否合理,如果要求過(guò)高,將

7、會(huì)造成工藝過(guò) 3工藝路線的制定 程復(fù)雜,加工困難,成本提高。 通過(guò)對(duì)模具成型零件的加工工藝性分析,進(jìn)而確定零件的加 (3)工件加工的關(guān)鍵難點(diǎn)問(wèn)題分析 工工藝路線。模具成型零件的加工工藝路線一般為:備料 外形 收稿日期 2009-08-25 作者簡(jiǎn)介 胡彥輝 (1964-), 男, 湖南湘陰人, 湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系副教授, 工學(xué)學(xué)士, 主要從事模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)方向的研究。 4 2009年 湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) 第5期表面的粗加工 外形表面的精加工 成型表面的粗加工 成型 件,從零件圖上可以看出,該成形表面的加工,采用 實(shí)配法!,表面的半精加工 成型表面的精加工 成型表面的光整加

8、工。 外成形表面是非基準(zhǔn)外形,它與落料凹模的實(shí)際尺寸配制,保 4 加工方法的選擇 證雙面間隙為 006mm;凸凹模的兩個(gè)沖裁內(nèi)孔也是非基準(zhǔn) 對(duì)形狀比較規(guī)則的零件,可采用普通車(chē)床、銑床、磨床、鉆 孔,與沖孔凸模的實(shí)際尺寸配間隙。 床等通用機(jī)床進(jìn)行加工,能得到較高的精度和較理想的效果; 該零件的外形表面尺寸是 104mm40mm50mm。成對(duì)于形狀比較復(fù)雜的型腔或成型表面,則普遍采用數(shù)控加工; 形表面是外形輪廊和兩個(gè)圓孔。結(jié)構(gòu)表面是用于緊固的兩個(gè)對(duì)于機(jī)械加工很難加工的復(fù)雜型面、高硬度材料及微細(xì)加工 M8mm的螺紋孔 。凸凹模的外成形表面是分別由R14、 40則廣泛采用電火花成形加工和電火花線切割加

9、工。 、R5的五個(gè)圓弧面和五個(gè)平面組成,形狀比較復(fù)雜。該零 不論采用那種加工方法,成型表面最后都必須經(jīng)過(guò)鉗工 件是直通式的。外成形表面的精加工可以采用電火花線切割、修整和拋光,以降低型腔的表面粗糙度,進(jìn)一步提高成型零件 成形磨削和連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨削的方法。凸凹模零件的兩個(gè)內(nèi)的加工精度和配合精度。 成形表面為圓錐形,帶有15#的斜度,在熱處理前可以用非標(biāo)準(zhǔn) 型腔粗修整一般采用鏨削、銼削以及風(fēng)動(dòng)槍或電動(dòng)槍帶 錐度鉸刀鉸削,因此,應(yīng)該進(jìn)行二級(jí)工具錐度鉸刀的設(shè)計(jì)和制動(dòng)小砂輪或小銑削輪對(duì)型腔表面進(jìn)行修整打磨,在修整過(guò)程 造。在熱處理后進(jìn)行研磨,保證沖裁間隙。如果具有切割斜度中,要隨時(shí)注意檢查型腔的形狀和尺

10、寸要求,對(duì)于曲線面或不 的線切割機(jī)床,兩內(nèi)孔可以在線切割機(jī)床上加工。該零件的底規(guī)則的型面,可采用樣板檢測(cè)。 面還有兩個(gè)M8mm的螺紋孔,可供成形磨削夾緊固定用。 型腔表面精研、拋光,一般采用油石、砂布、砂紙、拋光粉、 凸凹模零件材料為Cr6WV高強(qiáng)度微變形冷沖壓模具鋼。研磨粉等,根據(jù)拋光表面的具體情況采用不同的拋光材料和 熱處理硬度HRC5862。Cr6WV材料易于鍛造,共晶碳化物加工方法;一般原則是先粗后細(xì),先快后慢,先打磨后拋光;最 數(shù)量少;有良好的切削加工性能,而且淬水后變形比較均勻,幾后精拋光時(shí),一定要注意沿著制件脫模方向進(jìn)行,這樣才會(huì)有 乎不受鍛件質(zhì)量的影響。零件毛坯形式應(yīng)為鍛件。利

11、于制件脫模。 2工藝方案設(shè)計(jì) 三、典型成型零件制造工藝實(shí)例分析 根據(jù)一般工廠的加工設(shè)備條件,可以采用兩個(gè)方案: 方案一:備料 鍛造 退火 銑六方 磨六面 鉗工劃線作 沖裁凸凹模零件如圖所示。零件材料:Cr6WV,HRC58 孔 鏜內(nèi)孔及粗銑外形 熱處理 研磨內(nèi)孔 成形磨削外形。62,尺寸由凸模和凹模實(shí)際尺寸配做保證雙面間隙 方案二:備料 鍛造 退火 銑六方 磨六面 鉗工作006mm,型面刃口表面粗糙度為Ra04m,上下平面表面粗糙 螺孔及穿絲孔 熱處理 電火花線切割內(nèi)外形 研磨內(nèi)孔及度為Ra08 m,其余表面粗糙度為Ra63m。 成形面。 3工藝過(guò)程的制定 采用第一工藝方案,具體的工藝過(guò)程見(jiàn)下表: 序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序主要內(nèi)容 1 下料 鋸床下料, 56117+40mm 2 鍛造 鍛造110mm45mm55mm 3 熱處理 退火,硬度HB 240 4 立銑 銑六方1044mm504mm403mm 5 平磨 磨六面,對(duì)90% 6 鉗工 劃線,去毛刺,做2-M8mm螺紋孔 7 鏜孔 鏜兩個(gè)成型孔,保證孔距尺寸,孔徑留01mm 015mm的余量 8 鉗工 鉸圓錐孔留研磨量,做 52mm和 82mm漏 料孔 9 工具銑 按零件圖尺寸銑外形,留雙邊余量0304mm 10 熱處理 淬火、回火HRC5862 11 平磨 光上下面 12 鉗工 研磨兩圓孔(車(chē)工配制