第四章模具典型零件的加工工藝

1、模架的加工模架的加工4.1 沖裁凸模和凹模沖裁凸模和凹模的加工的加工4.2 塑料模型腔塑料模型腔的加工的加工4.3 模架的主要作用是安裝模具的工作零模架的主要作用是安裝模具的工作零件和其它結(jié)構(gòu)零件，并保證模具的工作部件和其它結(jié)構(gòu)零件，并保證模具的工作部分在工作時間內(nèi)具有正確的相對位置。模分在工作時間內(nèi)具有正確的相對位置。模架一般由上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等架一般由上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等零件組成。零件組成。 目前目前沖壓模沖壓模模架大都為標準件，標準模架大都為標準件，標準模架按照導(dǎo)向裝置的不同可以分為滑動導(dǎo)模架按照導(dǎo)向裝置的不同可以分為滑動導(dǎo)向模架和滾動導(dǎo)向模架。向模架和滾動導(dǎo)向模架。

2、滑動導(dǎo)向模架按照導(dǎo)柱在模座上的固滑動導(dǎo)向模架按照導(dǎo)柱在模座上的固定位置不同，又可分為對角導(dǎo)柱模架、定位置不同，又可分為對角導(dǎo)柱模架、 中中間導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱模架、四角導(dǎo)柱模間導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱模架、四角導(dǎo)柱模架架 沖床之設(shè)計原理是將圓周運動轉(zhuǎn)換為沖床之設(shè)計原理是將圓周運動轉(zhuǎn)換為直線運動直線運動,由主電動機出力由主電動機出力,帶動飛輪帶動飛輪,經(jīng)離經(jīng)離合器帶動齒輪、曲軸（或偏心齒輪）、連合器帶動齒輪、曲軸（或偏心齒輪）、連桿等運轉(zhuǎn)桿等運轉(zhuǎn),來達成滑塊的直線運動來達成滑塊的直線運動,從主電動從主電動機到連桿的運動為圓周運動。機到連桿的運動為圓周運動。 （1 1）上、下模座的技術(shù)要求）上、下模座的

3、技術(shù)要求 1 1）上、下模座的鑄件毛坯上的氣）上、下模座的鑄件毛坯上的氣孔、砂眼、縮孔、裂紋等缺陷必須去孔、砂眼、縮孔、裂紋等缺陷必須去除，并進行時效處理，消除內(nèi)應(yīng)力。除，并進行時效處理，消除內(nèi)應(yīng)力。 2 2）模座上、下平面的平行度公差）模座上、下平面的平行度公差必須符合表必須符合表4 41 1的規(guī)定。的規(guī)定。 3 3）上、下模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的）上、下模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的孔距應(yīng)一致，導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的軸線與孔距應(yīng)一致，導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的軸線與模座上、下平面的垂直度公差不超過模座上、下平面的垂直度公差不超過100100：0.010.01。 4 4）模座上、下平面及導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝）模座上

4、、下平面及導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的表面粗糙度孔的表面粗糙度RaRa為為1.601.600.40m0.40m，其余，其余面為面為6.36.33.2m3.2m。 模座的加工原則模座的加工原則主要是平面加工和孔系加工，一般應(yīng)按照主要是平面加工和孔系加工，一般應(yīng)按照“先面后孔先面后孔”的原則，其加工路線為：刨的原則，其加工路線為：刨或銑平面磨削上下平面，保證平面度和或銑平面磨削上下平面，保證平面度和平行度要求平行度要求鏜或銑或鉆各孔（導(dǎo)柱導(dǎo)套鏜或銑或鉆各孔（導(dǎo)柱導(dǎo)套孔不加工，定位銷孔不加工）孔不加工，定位銷孔不加工）上下模座上下模座重疊，一次裝夾同鉆后同鏜導(dǎo)柱導(dǎo)套孔重疊，一次裝夾同鉆后同鏜導(dǎo)柱導(dǎo)套孔裝配時配

5、合加工定位銷孔。裝配時配合加工定位銷孔。 在上、下模座的加工述工藝路線中，在上、下模座的加工述工藝路線中，模座毛坯經(jīng)過刨（或銑）削加工后，為了模座毛坯經(jīng)過刨（或銑）削加工后，為了保證模座上、下表面的平面度和表面粗糙保證模座上、下表面的平面度和表面粗糙度，必須在平面磨床上磨削模座上、下平度，必須在平面磨床上磨削模座上、下平面。以磨好的平面為基準，進行導(dǎo)柱、導(dǎo)面。以磨好的平面為基準，進行導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的加工，這樣才能保證孔與模座套安裝孔的加工，這樣才能保證孔與模座上、下平面的垂直度。上、下平面的垂直度。 鏜孔工序可以在專用鏜床、坐標鏜床、鏜孔工序可以在專用鏜床、坐標鏜床、雙軸鏜床上進行，為了保證

6、上、下模座的雙軸鏜床上進行，為了保證上、下模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔距一致，在鏜孔時可以將上、導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔距一致，在鏜孔時可以將上、下模座重疊在一起，一次裝夾，同時鏜出下模座重疊在一起，一次裝夾，同時鏜出導(dǎo)柱、導(dǎo)套的安裝孔。導(dǎo)柱、導(dǎo)套的安裝孔。 （1 1）導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)柱、導(dǎo)套的技術(shù)要求的技術(shù)要求 1 1）為了保證良好的導(dǎo)向作用，導(dǎo)柱和）為了保證良好的導(dǎo)向作用，導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合間隙應(yīng)小于凸、凹模之間的間導(dǎo)套的配合間隙應(yīng)小于凸、凹模之間的間隙，導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合間隙一般采用隙，導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合間隙一般采用H7/h6H7/h6，精度要求很高時為精度要求很高時為H6/h5H6/h5。導(dǎo)柱與下模座孔，。導(dǎo)柱與下模

7、座孔，導(dǎo)套與上模座孔采用導(dǎo)套與上模座孔采用H7/r6H7/r6的過盈配合。的過盈配合。 2 2）導(dǎo)柱和導(dǎo)套的工作部分的圓度公差）導(dǎo)柱和導(dǎo)套的工作部分的圓度公差應(yīng)滿足：應(yīng)滿足： 當(dāng)直徑當(dāng)直徑d30mmd30mm時，圓度公差不大于時，圓度公差不大于0.003mm0.003mm；當(dāng)直徑；當(dāng)直徑d d303060mm60mm時，圓度公時，圓度公差不大于差不大于0.005mm0.005mm；當(dāng)直徑；當(dāng)直徑d60mmd60mm時，圓時，圓度公差不大于度公差不大于0.008mm0.008mm。 （2）導(dǎo)柱和導(dǎo)套的加工工藝路線）導(dǎo)柱和導(dǎo)套的加工工藝路線 1）導(dǎo)柱的加工工藝路線）導(dǎo)柱的加工工藝路線 對于圖對于圖

8、4 43 3（a a）所示的導(dǎo)柱，采用如）所示的導(dǎo)柱，采用如表表4 44 4所示的加工工藝路線。所示的加工工藝路線。 導(dǎo)柱的心部要求韌性好，材料一般選用導(dǎo)柱的心部要求韌性好，材料一般選用2020號低碳鋼。號低碳鋼。 在導(dǎo)柱加工過程中，外圓柱面的車削在導(dǎo)柱加工過程中，外圓柱面的車削和磨削以兩端的中心孔定位，使設(shè)計基準和磨削以兩端的中心孔定位，使設(shè)計基準與工藝基準重合。與工藝基準重合。 2 2）導(dǎo)套的加工工藝路線）導(dǎo)套的加工工藝路線 對于對于圖圖4 43 3（b b）所示的導(dǎo)套，采用如）所示的導(dǎo)套，采用如表表4 45 5所示的加工工藝路線。所示的加工工藝路線。 熱處理后磨削導(dǎo)套時可采用以下方法：熱

9、處理后磨削導(dǎo)套時可采用以下方法： 單件生產(chǎn)中，在萬能外圓磨床上，利用單件生產(chǎn)中，在萬能外圓磨床上，利用三爪卡盤夾持零件的外圓柱面，一次裝夾后三爪卡盤夾持零件的外圓柱面，一次裝夾后磨出零件的內(nèi)、外圓柱面。磨出零件的內(nèi)、外圓柱面。 批量生產(chǎn)中，可先磨內(nèi)孔，再把導(dǎo)套裝批量生產(chǎn)中，可先磨內(nèi)孔，再把導(dǎo)套裝在專門設(shè)計的錐度心軸上，借助心軸和導(dǎo)套在專門設(shè)計的錐度心軸上，借助心軸和導(dǎo)套間的摩擦力帶動工件旋轉(zhuǎn)，來磨削外圓柱面。間的摩擦力帶動工件旋轉(zhuǎn)，來磨削外圓柱面。 注射模模架也可以選用標準結(jié)構(gòu)，如注射模模架也可以選用標準結(jié)構(gòu)，如大型注射模模架（大型注射模模架（GB/T12555GB/T125551990199

10、0）、中）、中小型注射模模架（小型注射模模架（GB/T12556GB/T1255619901990）。）。 根據(jù)注射模各組成零件與塑料的接觸情況，根據(jù)注射模各組成零件與塑料的接觸情況，可以將其分為成形零件和結(jié)構(gòu)零件兩大類。可以將其分為成形零件和結(jié)構(gòu)零件兩大類。（1 1）成型零件）成型零件 成型零件是指與塑料接觸并構(gòu)成模腔的成型零件是指與塑料接觸并構(gòu)成模腔的模具零件。模具零件。（2 2）結(jié)構(gòu)零件）結(jié)構(gòu)零件 結(jié)構(gòu)零件是指除了成型零件以外的模具結(jié)構(gòu)零件是指除了成型零件以外的模具零件。零件。（1 1）模架的技術(shù)要求模架的技術(shù)要求 模架組合后其安裝基準面應(yīng)保持平行模架組合后其安裝基準面應(yīng)保持平行. .導(dǎo)

11、柱、導(dǎo)套和復(fù)位桿等零件裝配后要運動導(dǎo)柱、導(dǎo)套和復(fù)位桿等零件裝配后要運動靈活、無阻滯現(xiàn)象。靈活、無阻滯現(xiàn)象。 模具主要分型面閉合時的貼合間隙值模具主要分型面閉合時的貼合間隙值應(yīng)符合模架精度要求：應(yīng)符合模架精度要求：級精度模架為級精度模架為0.02mm0.02mm；級精度模架為級精度模架為0.03mm0.03mm；級精度模架為級精度模架為0.04mm0.04mm。 （2）模架零件的加工）模架零件的加工 模架的基本組成零件有：導(dǎo)柱、導(dǎo)套和模架的基本組成零件有：導(dǎo)柱、導(dǎo)套和各種模板。導(dǎo)柱、導(dǎo)套的加工主要是內(nèi)、外各種模板。導(dǎo)柱、導(dǎo)套的加工主要是內(nèi)、外圓柱面加工，與冷沖模架的導(dǎo)柱、導(dǎo)套的加圓柱面加工，與冷

12、沖模架的導(dǎo)柱、導(dǎo)套的加工相類似。工相類似。 各種模板主要是平面加工和孔系加工。各種模板主要是平面加工和孔系加工。對模板進行平面加工時，應(yīng)特別注意防止變對模板進行平面加工時，應(yīng)特別注意防止變形，保證裝配時有關(guān)結(jié)合平面的平面度、平形，保證裝配時有關(guān)結(jié)合平面的平面度、平行度和垂直度要求。行度和垂直度要求。 動、定模板上導(dǎo)柱、導(dǎo)套的安裝孔，精動、定模板上導(dǎo)柱、導(dǎo)套的安裝孔，精度要求較高時，可采用坐標鏜床、雙軸鏜床度要求較高時，可采用坐標鏜床、雙軸鏜床或數(shù)控坐標鏜床進行加工，如果精度要求較或數(shù)控坐標鏜床進行加工，如果精度要求較低且無上述設(shè)備時，也可在臥式鏜床或銑床低且無上述設(shè)備時，也可在臥式鏜床或銑床上

13、，將動、定模板重疊在一起，一次裝夾，上，將動、定模板重疊在一起，一次裝夾，同時鏜出導(dǎo)柱、導(dǎo)套的安裝孔。同時鏜出導(dǎo)柱、導(dǎo)套的安裝孔。3 3、其它結(jié)構(gòu)零件的加工、其它結(jié)構(gòu)零件的加工（1 1）澆口套的加工）澆口套的加工 澆口套一般采用碳素工具鋼澆口套一般采用碳素工具鋼T8AT8A制造，局制造，局部熱處理，硬度在部熱處理，硬度在HRC57HRC57左右。左右。 澆口套的錐孔小，其小端直徑一般為澆口套的錐孔小，其小端直徑一般為3 38mm8mm，加工較困難。同時還應(yīng)保證澆口套錐孔，加工較困難。同時還應(yīng)保證澆口套錐孔與外圓柱面同軸，以便在模具安裝時使?jié)部谂c外圓柱面同軸，以便在模具安裝時使?jié)部谔着c注射機的噴

14、嘴對準。套與注射機的噴嘴對準。 （2 2）側(cè)型芯滑塊的加工）側(cè)型芯滑塊的加工 當(dāng)注射成型帶有側(cè)凹或側(cè)孔的塑料制當(dāng)注射成型帶有側(cè)凹或側(cè)孔的塑料制品時，模具必須帶有側(cè)向分型或側(cè)向抽芯品時，模具必須帶有側(cè)向分型或側(cè)向抽芯機構(gòu)。機構(gòu)。 側(cè)型芯滑塊的材料常采用側(cè)型芯滑塊的材料常采用4545鋼或碳素鋼或碳素工具鋼，導(dǎo)滑部分可以局部或全部淬硬，工具鋼，導(dǎo)滑部分可以局部或全部淬硬，硬度為硬度為HRC40HRC404545。 凸模和凹模是沖裁模的主要工作零件，凸模和凹模是沖裁模的主要工作零件，凸模的刃口輪廓和凹模的型孔，有著較高凸模的刃口輪廓和凹模的型孔，有著較高的加工要求。的加工要求。 圓形凸模結(jié)構(gòu)比較簡單，

15、圓形凸模的圓形凸模結(jié)構(gòu)比較簡單，圓形凸模的加工比較簡單，其工藝路線一般為：毛坯加工比較簡單，其工藝路線一般為：毛坯車削加工（留磨削余量）車削加工（留磨削余量）熱處理熱處理磨磨削。削。 1圓形凸模的加工圓形凸模的加工（1 1）壓印銼修）壓印銼修 壓印銼修是一種鉗工加工方法。壓印壓印銼修是一種鉗工加工方法。壓印時，在壓力機上將粗加工后的凸模毛坯垂時，在壓力機上將粗加工后的凸模毛坯垂直壓入已淬硬的凹模型孔內(nèi)直壓入已淬硬的凹模型孔內(nèi)。通過。通過凹模型凹模型孔的擠壓和切削作用，凸模毛坯上多余的孔的擠壓和切削作用，凸模毛坯上多余的金屬被擠出，并在凸模毛坯上留下了凹模金屬被擠出，并在凸模毛坯上留下了凹模的印

16、痕，鉗工按照印痕銼去毛坯上多余的的印痕，鉗工按照印痕銼去毛坯上多余的金屬，然后再壓印，再銼修，反復(fù)進行，金屬，然后再壓印，再銼修，反復(fù)進行，直到凸模刃口尺寸達到圖樣要求為止。直到凸模刃口尺寸達到圖樣要求為止。（2 2）仿形刨床切削加工。）仿形刨床切削加工。 仿形刨床主要用于加工刃口輪廓由圓弧仿形刨床主要用于加工刃口輪廓由圓弧和直線組成的形狀復(fù)雜的帶有臺肩的凸模和和直線組成的形狀復(fù)雜的帶有臺肩的凸模和型腔冷擠壓沖頭。加工表面粗糙度型腔冷擠壓沖頭。加工表面粗糙度RaRa1.61.60.8m0.8m，尺寸精度可達，尺寸精度可達0.02mm0.02mm。刨。刨削前，毛坯各表面先在普通機床上加工，然削前

17、，毛坯各表面先在普通機床上加工，然后在端面上劃出刃口輪廓線，按線銑削加工，后在端面上劃出刃口輪廓線，按線銑削加工，留單邊刨削余量留單邊刨削余量0.20.20.3mm0.3mm，在仿形刨床上，在仿形刨床上精加工，并留研磨余量精加工，并留研磨余量0.010.010.02mm0.02mm。（3 3）電火花線切割加工）電火花線切割加工 如圖如圖4 42121所示的凸模的所示的凸模的電火花線切割工電火花線切割工藝過程如下：藝過程如下： 1 1）準備毛坯，將圓形棒料鍛造成六面體，）準備毛坯，將圓形棒料鍛造成六面體，并進行退火處理。并進行退火處理。 2 2）在刨床或銑床上加工六面體的六個面。）在刨床或銑床上

18、加工六面體的六個面。 3 3）鉆穿絲孔。）鉆穿絲孔。 4 4）鉆孔、攻螺紋，加工出固定凸模用的兩）鉆孔、攻螺紋，加工出固定凸模用的兩個螺釘孔。個螺釘孔。 5 5）將工件進行淬火、回火處理，要求）將工件進行淬火、回火處理，要求表面硬度達到表面硬度達到HRC 58HRC 58HRC 62HRC 62。 6 6）磨削上、下兩平面，表面粗糙度）磨削上、下兩平面，表面粗糙度RaRa0.8m 0.8m 。 7 7）去除穿絲孔內(nèi)雜質(zhì)，并進行退磁處）去除穿絲孔內(nèi)雜質(zhì)，并進行退磁處理。理。 8 8）線切割加工凸模。）線切割加工凸模。 9 9）研磨。線切割加工后，鉗工研磨凸）研磨。線切割加工后，鉗工研磨凸模工作部

19、分，使工作表面粗糙度降低。模工作部分，使工作表面粗糙度降低。 （4 4）成形磨削）成形磨削 成形磨削是目前常用的加工凸模的最有效方成形磨削是目前常用的加工凸模的最有效方法。用萬能夾具成形磨削凸模的工藝要點是：法。用萬能夾具成形磨削凸模的工藝要點是： 1 1）應(yīng)選擇合適的直角坐標系，一般取零件）應(yīng)選擇合適的直角坐標系，一般取零件的設(shè)計坐標系為工藝坐標系。的設(shè)計坐標系為工藝坐標系。 2 2）將形狀復(fù)雜的凸模刃口輪廓劃分成數(shù)個）將形狀復(fù)雜的凸模刃口輪廓劃分成數(shù)個直線段和圓弧段，然后依次磨削。直線段和圓弧段，然后依次磨削。 3 3）成形磨削時，凸模不能帶凸肩。當(dāng)）成形磨削時，凸模不能帶凸肩。當(dāng)凸模形狀

20、復(fù)雜，某些表面因砂輪不能進入凸模形狀復(fù)雜，某些表面因砂輪不能進入無法直接磨削時，可考慮將凸模改成鑲拼無法直接磨削時，可考慮將凸模改成鑲拼結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 4 4）選擇回轉(zhuǎn)中心，依次調(diào)整回轉(zhuǎn)中心）選擇回轉(zhuǎn)中心，依次調(diào)整回轉(zhuǎn)中心與夾具中心重合。與夾具中心重合。 （1 1）在多孔沖裁?；蚣夁M模中，凹模上孔）在多孔沖裁?；蚣夁M模中，凹模上孔系的位置精度通常要求在系的位置精度通常要求在（0.010.010.020.02）mmmm以上，加工較困難。以上，加工較困難。（2 2）凹模在鏜孔時，孔與外形有一定的位）凹模在鏜孔時，孔與外形有一定的位置精度要求，加工時要求準確確定孔的中置精度要求，加工時要求準確確定孔的

21、中心位置，這給加工帶料很大難度。心位置，這給加工帶料很大難度。1沖裁凹模的工藝特點沖裁凹模的工藝特點（3 3）凹模型孔加工的尺寸往往直接取決于）凹模型孔加工的尺寸往往直接取決于刀具的尺寸，因此刀具的尺寸精度、剛度及刀具的尺寸，因此刀具的尺寸精度、剛度及磨損將直接影響內(nèi)孔的加工精度。磨損將直接影響內(nèi)孔的加工精度。（4 4）凹模型孔加工時，切削區(qū)在工件內(nèi)部，）凹模型孔加工時，切削區(qū)在工件內(nèi)部，排屑、散熱條件差，加工精度和表面質(zhì)量不排屑、散熱條件差，加工精度和表面質(zhì)量不容易控制。容易控制。 凹模型孔為單個圓孔或一系列圓孔（孔凹模型孔為單個圓孔或一系列圓孔（孔系）時，加工方法在第二章已經(jīng)敘述，這里系）時，加工方法在第二章已經(jīng)敘述，這里不再重復(fù)。下面主要介紹凹模非圓形型孔的不再重復(fù)。下面主要介紹凹模非圓形型孔的加工方法。加工方法。 非圓形型孔的加工比較復(fù)雜，首先要去非圓形型孔的加工比較復(fù)雜，首先要去除非圓形型孔中心的廢料，然后進行精加工。除非圓形型孔中心的廢料，然后進行精加工。非圓形型孔的凹模通常是將毛坯鍛造成矩形，非圓形型孔的凹模通常是將毛坯鍛造成矩形，加工各平面后進行劃線，再將型孔中心的余加工各平面后進行劃線，再將型孔中心的余料去除而成的。料去除而成的。 當(dāng)凹模尺寸較大時，也可以用氧乙炔當(dāng)凹模尺寸較大時，也可以用氧乙炔火焰氣割的方法去除型孔內(nèi)部的廢料。切割火焰氣割的方法去除型