模具零件加工工藝分析

2023-09-261第五章模具零件加工工藝分析一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

二、主要內(nèi)容三、本章重點(diǎn)四、課后習(xí)題學(xué)習(xí)目標(biāo)本章以凸模、凹模、型芯、型腔等模具主要零件的加工為例，通過分析這些零件的主要加工方法、工藝路線、加工中常見的問題及解決現(xiàn)場(chǎng)工藝問題的對(duì)策，力求起到舉一反三的作用。在學(xué)習(xí)時(shí)重點(diǎn)掌握模具典型零件的加工工藝。22023-09-26返回上一張下一張主要內(nèi)容第一節(jié)冷沖模主要零件加工工藝分析第二節(jié)鍛錘模主要零件加工工藝分析第三節(jié)壓鑄模主要零件加工工藝分析第四節(jié)注塑模主要零件加工工藝分析22023-09-26返回上一張下一張第一節(jié)冷沖模主要零件加工工藝分析一、沖裁模的加工工藝（一）沖裁模的加工特點(diǎn)1.單工序沖裁模單工序沖裁模加工與制造，可根據(jù)圖樣要求，實(shí)行工件單獨(dú)制作與配作相結(jié)合。裝配時(shí)按圖樣要求，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及習(xí)慣作法進(jìn)行裝配，只要能保證凸、凹模間的間隙均勻即可。22023-09-26返回上一張下一張2.級(jí)進(jìn)模級(jí)進(jìn)模的制造一般采用先加工凸模的方法，即先將凸模按圖樣要求，劃線、鉗工加工成形，并經(jīng)淬火處理。凸模制成后，可對(duì)卸料板按圖樣進(jìn)行劃線。在劃線以前定要使劃線表面用平面磨床磨平，且六面應(yīng)相互垂直，選其一面作為劃線基準(zhǔn)面。在有坐標(biāo)鏜床的情況下，用坐標(biāo)鏜床進(jìn)行劃線和鉆孔。在沒有坐標(biāo)鏜床的情況下，可利用劃線高度尺，在平臺(tái)上按圖樣劃線，在劃線時(shí)一定要仔細(xì)，劃線后按圖樣進(jìn)行檢查。將劃好線的卸料板由鉗工粗鉆型孔成形。將卸料板、凸模固定板，凹模坯件相互對(duì)齊并用平形夾夾緊、鉆銷釘定位孔。22023-09-26返回上一張下一張用加工好的凸模，在卸料板粗加工出的孔中，用壓印的方法加工孔，每次壓印深度為1mm左右，并用細(xì)銼加工，使之和凸模成相應(yīng)間隙配合。把加工好的卸料板和凹模坯件用銷釘緊固，并使其對(duì)齊。用加工好的卸料板孔作為導(dǎo)向，用劃針在凹模表面上劃線，卸下后精加工凹模各孔。粗加工后的凹模坯件與卸料板再次用銷釘緊固，以卸料板作為導(dǎo)向，用相應(yīng)的凸模對(duì)凹模壓印，壓印深度為1mm左右，然后銼修成形，并保證凸凹模所要求的間隙值。凸模固定板各孔的位置確定及加工方法，與凹模加工方法相同。22023-09-26返回上一張下一張2023-09-263.復(fù)合模（1）首先加工成形沖孔凸模。對(duì)凸凹模進(jìn)行粗加工，并按圖樣劃線。粗加工后用沖孔凸模壓印銼修成形凸凹模內(nèi)形孔。制作一個(gè)與沖件形狀尺寸完全相同的樣板，再把凸凹模與樣板用環(huán)氧樹脂粘合在一起或者按圖樣劃線。按樣板或劃線刨外形。經(jīng)精銼修后，將凸凹模鋸下一塊，可作為卸料器用。將加工后的凸凹模淬硬，再用壓印銼修法壓印凹?？?。用沖孔凸模通過卸料器壓印銼修凸模固定板形孔。裝配時(shí)，先裝上模，再裝下模。返回上一張7下一張2023-09-26（二）凸、凹模的結(jié)構(gòu)形式

1、凸模的結(jié)構(gòu)形式（1）圓形凸模沖小型圓孔凸模1、適用于沖1～8mm小孔2、適用于沖1～15mm小孔8返回上一張下一張2023-09-26沖中型圓孔凸模適用于沖8～30mm中型孔沖大圓孔凸模凸模用窩座定位，然后用3～4個(gè)螺釘緊固。工作部分一般采用工具鋼制造，非工作部分采用一般結(jié)構(gòu)鋼。為了減少切削面積，底部及中部采用空心結(jié)構(gòu)，適用于沖大圓孔102023-09-26返回上一張下一張?jiān)诤癜辶仙蠜_小孔凸模為了防止凸模折斷，將凸模放在護(hù)套中，然后將護(hù)套圈固定在固定板上102023-09-26返回上一張下一張（2）非圓形凸模整體式凸模對(duì)復(fù)雜形狀的凸模，其固定部分應(yīng)做成圓柱形。若采用成形磨削時(shí)，工作部分截面形狀應(yīng)與非工作部位斷面形狀相同以便于磨削102023-09-26返回上一張下一張組合式凸模凸模鑲塊采用優(yōu)質(zhì)合金鋼制成，其本體采用一般鋼材制成并用螺釘緊固，節(jié)約了貴重金屬材料102023-09-26返回上一張下一張2、凹模的結(jié)構(gòu)形式（1）整體式凹模容易制造，強(qiáng)度高。但制造成本高，維修不方便適用于中小型沖模102023-09-26返回上一張下一張（2）組合式凹模成本低廉，能節(jié)約貴重鋼材，便于維修適用于大中型沖模102023-09-26返回上一張下一張（3）鑲塊式凹模減少了加工難度，節(jié)約了貴重材料，但裝配復(fù)雜。適用于形狀復(fù)雜、長臂及窄條零件的沖壓102023-09-26返回上一張下一張（三）凸、凹模的加工1、技術(shù)要求 沖裁凸、凹模的技術(shù)要求如下：（1）尺寸精度模、側(cè)刃凸模加工后，其形狀、尺寸精度凸模、凹模、凸凹應(yīng)符合模具圖樣要求。配合后應(yīng)保證合理的1）凸模、凹間隙。（2）表面形狀模、凸凹模、側(cè)刃凸模的工作刃口應(yīng)尖銳、鋒利、無倒錐、裂紋，黑斑及缺口等缺陷。2）凸模、凹模刃口應(yīng)平直，（除斜刃口外）不得有反錐，但允許有向尾部增大的不大于15°的錐度。102023-09-26返回上一張下一張沖裁凸模，其工作部分與配合部分的過渡圓角處，在精加工后不應(yīng)出現(xiàn)臺(tái)肩和棱角，并應(yīng)圓滑過渡，過渡圓角半徑一般為3～5mm。新制造的凸模、凹模、側(cè)刃凸模無論是刃口還是配合部分一律不允許燒焊。凸模、凹模、凸凹模的尖角（刃口除外）圖樣上未注明部分，允許按R0.3mm制作。102023-09-26返回上一張下一張（3）位置精度沖裁凸模刃口四周的相對(duì)兩側(cè)面應(yīng)相互平行，但允許稍有斜度，其垂直度應(yīng)不大于0.01～0.02mm，大端應(yīng)位于工作部分。圓柱形配合的凸模、凹模、凸凹模，其配合面與支撐臺(tái)肩的垂直度允差不大于0.01mm。圓柱形凸模、凹模工作部分直徑相對(duì)配合部分直徑的同軸度允差不得超過工作部分直徑偏差的

1/2。鑲塊凸模與凹模其結(jié)合面縫隙不得超過0.03mm。102023-09-26返回上一張下一張（4）表面粗糙度加工后的凸模與凹模工作表面粗糙度等級(jí)一定要符合圖樣要求。一般刃口部分為Ra1.6～0.8μm，其余非工作部分允許Ra25～12.5μm。（5）硬度加工后的凸模與凹模應(yīng)有較高的硬度和韌性，一般要求：凹模硬度：60～64HRC；凸模硬度：

58～62HRC。凡是鉚接的凸模，允許在自1/2高度處開始向配合（裝配固定板部位）部分硬度逐漸降低，但最低不應(yīng)小于HRC38～40。102023-09-26返回上一張下一張2、沖裁凸、凹模的加工原則落料時(shí)，落料零件的尺寸與精度取決于凹模刃口尺寸。沖孔時(shí)，沖孔零件的尺寸取決于凸模尺對(duì)于單件生產(chǎn)的沖?；驈?fù)雜形狀零件的沖模，其凸、凹模應(yīng)用配制法制作與加工。由于凸模、凹模長期工作受磨損而使間隙加大，因此，在制造新沖模時(shí)，應(yīng)采用最小合理間隙值。在制造沖模時(shí)，同一副沖模的間隙應(yīng)在各方向力求均勻一致。凸模與凹模的精度（公差值）應(yīng)隨制品零件的精度而定。102023-09-26返回上一張下一張3、凸、凹模精加工順序（1）選擇方案見下表102023-09-26返回上一張下一張（2）配合加工順序的選擇，見下表（3）根據(jù)機(jī)床選擇凸、凹模的加工順序102023-09-26返回上一張下一張4、凸模的加工方法及加工工藝（1）凸模的機(jī)械加工方法，見下表102023-09-26返回上一張下一張（2）凸模的加工工藝1）圓形凸模的加工工藝，見下表102023-09-26返回上一張下一張2）非圓形凸模加工工藝102023-09-26返回上一張下一張102023-09-26返回上一張下一張5、凹模加工工藝（1）圓形凹?？椎臋C(jī)械加工102023-09-26返回上一張下一張102023-09-26返回上一張下一張（2）非圓形凹?？椎臋C(jī)械加工102023-09-26返回上一張下一張102023-09-26返回上一張下一張（3）凹模機(jī)械加工工藝過程102023-09-26返回上一張下一張其加工工藝過程如下：下料凹模坯料，多采用軋制的圓鋼，按下料計(jì)算方法計(jì) 算出直徑和長度，在鋸床上切斷，并留有余量。鍛造將坯料鍛成矩形，留取雙面加工余量為5mm。熱處理退火，消除內(nèi)應(yīng)力，便于加工。粗加工（刨） 刨六面，留取0.5mm（雙面）磨削余量。磨 磨六面，到規(guī)定的尺寸。劃線劃出凹?？纵喞€及各螺孔、銷孔位置。工作型孔粗加工按劃線去除廢料，在銑床上按劃線加工 形孔（單邊余量0.15～0.25mm）和凹模孔斜度。凹?？拙庸げ捎脡河′S修法，按凸模配作，壓印銼修 時(shí)，保證凸、凹模間隙值及均勻性?？准庸ぜ庸じ髀菘?、銷孔，并精鉸銷孔和攻絲。熱處理

60～64HRC磨刃口及精修平面磨床磨上、下平面后，鉗工修整。102023-09-26返回上一張下一張（4）凹?？椎钠渌庸すに嚪椒?/p>

1）熱壓法制造凹?？桌鋲悍ㄖ圃彀寄？谆瘜W(xué)腐蝕法制造凹?？?02023-09-26返回上一張下一張二、拉深模的加工工藝（一）拉伸模加工制造的特點(diǎn)拉深模的凸、凹模淬火有時(shí)一般在試模后進(jìn)行。拉深凸、凹模的工作部分?jǐn)嗝嫘螤钍侵圃炖钅５年P(guān)鍵之一，因此在制造時(shí)應(yīng)特別注意。拉深凸、凹模的工作邊緣應(yīng)加工成光滑的圓角，其圓角大小應(yīng)符合圖樣要求，并經(jīng)反復(fù)試沖合格后為止。拉深模的工作部分，由于表面質(zhì)量要求較高，在淬火后一般應(yīng)研磨和拋光。拉深模凸、凹模之間的間隙應(yīng)均勻。拉深件的毛坯尺寸，由于在拉深時(shí)材料變薄，故通過理論上計(jì)算很難準(zhǔn)確。102023-09-26返回上一張下一張（二）拉深凸、凹模的加工拉深凸、凹模的加工方法如下：

1.斷面為圓形的凸、凹模按圖樣要求在車床上精車。凸、凹模配作，保證間隙均勻。熱處理淬硬。磨修、拋光、研磨到尺寸。102023-09-26返回上一張下一張2.斷面為非圓形的凸、凹模先制作樣件或樣板，然后按樣板（樣件）加工。將坯件按輪廓樣板劃線。進(jìn)行銑、鉆、粗加工成形，凹模也可以利用電火花加工成形。鉗工修磨。用“漏板”樣板反驗(yàn)證，合格為止。凸、凹模研配合適后進(jìn)行淬火、修磨、拋光。102023-09-26返回上一張下一張第二節(jié)鍛模主要零件加工工藝分析一、鍛模技術(shù)要求鍛模的各部分形狀與尺寸，應(yīng)符合安?？臻g規(guī)格要求。在制造加工多模膛鍛模時(shí)，要注意模膛排列的合理性。為防止鍛模產(chǎn)生偏移，對(duì)于精度要求較高的鍛模，應(yīng)在適當(dāng)位置上安置導(dǎo)銷或鎖扣以對(duì)鍛模上、下模導(dǎo)向。102023-09-26返回上一張下一張二、鍛模加工工序安排

鍛模加工工序安排如下：（一）鍛模的全部加工在熱處理淬硬之前進(jìn)行。（二）一般零件安排在熱處理之前，而模膛加工安排在熱處理之后。（三）鍛模全部加工在熱處理后完成。102023-09-26返回上一張下一張第三節(jié) 壓鑄模主要零件加工工藝分析一、壓鑄模制造技術(shù)要求壓鑄模是在高溫下進(jìn)行工作的．因此在制造模具結(jié)構(gòu)零件時(shí)，不僅要求在室溫下達(dá)到一定的精度要求，而且在工作溫度下也應(yīng)保證各部分結(jié)構(gòu)零件尺寸穩(wěn)定、動(dòng)作可靠。特別是與熔融合金接觸的部位在充填時(shí)受到高壓、高溫與交變應(yīng)力，結(jié)構(gòu)零件在位置上可能產(chǎn)生偏移以及配合狀況發(fā)生變化，所產(chǎn)生的后果，都會(huì)影響壓鑄生產(chǎn)的正常進(jìn)行。102023-09-26返回上一張下一張二、壓鑄模型腔零件的制造（1）型腔零件加工工序102023-09-26返回上一張下一張（2）型腔加工方法在加工壓鑄模時(shí)，模具的分型面必須先進(jìn)行研配。分型面研配后，進(jìn)行劃線、加工型腔。鉗工進(jìn)行修刮，使加工達(dá)到要求的尺寸和形狀。 在型腔也可以用電火花機(jī)床進(jìn)行加工成形。精修合格的型腔，經(jīng)淬硬后一定要進(jìn)行拋光、研 磨，使之工作表面的表面粗糙度達(dá)到Ra.0.20~0. 10μm。在加工冷卻水管道時(shí)，一定要避免在鉆孔時(shí)破壞 型腔及通過嵌件部位。102023-09-26返回上一張下一張三、壓鑄模制造特點(diǎn)壓鑄模是在壓鑄機(jī)上工作的。壓鑄模是在高溫和壓力下進(jìn)行工作的。壓鑄模工作部分的工作表面的表面粗糙度等級(jí)一般較高。凸、凹模及澆道口應(yīng)在試模合格后淬硬。壓鑄模應(yīng)制造出排氣及冷卻系統(tǒng)。102023-09-26返回上一張下一張第四節(jié) 注塑模主要零件加工工藝分析一、零件加工技術(shù)要求組成塑料模具的所有零件，在材料、加工精度和熱處理質(zhì)量等方面均應(yīng)符合相應(yīng)圖樣的要求。組成模架的零件應(yīng)達(dá)到規(guī)定的加工要求（見有關(guān)手冊(cè)）；裝配成套的模架應(yīng)活動(dòng)自如，并達(dá)到規(guī)定的平行度和垂直度等要求（見有關(guān)手冊(cè)）。模具的功能必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為了鑒別塑料成型件的質(zhì)量，裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下（或用試模機(jī)）試模。并根據(jù)試模存在的問題提出修整對(duì)策，直至試出合格的成型件為止。102023-09-26返回上一張下一張二、注塑模的加工制造方法（一）注射模的制造步驟在接到制模任務(wù)后，首先要分析、讀懂模具圖樣，分析其 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、動(dòng)作原理及模具各部件技術(shù)加工要求和模 具與使用的關(guān)系。根據(jù)模具零件圖的要求材料，進(jìn)行坯料準(zhǔn)備及必要的專用 工具、樣件和樣板的準(zhǔn)備。制造加工型腔與型芯。型腔與型芯一般可根據(jù)設(shè)備條件選 用機(jī)械加工、電火花加工、電鑄成形、冷擠壓成形等工藝 進(jìn)行。