模具典型零件加工工藝分析

1、第七章模具典型零件加工工藝分析第一節(jié)模具工作零件加工概述模具的工作零件（或成型零件）一般比較復雜，而且有較高的加工精度要求，其加工質(zhì)量直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量與模具的使用壽命。模具工作零件工作型面的形狀多種多樣，但歸納起來不外乎兩類：一是外工作型面，包括型芯與凸模等工作型面；二是內(nèi)工作型面，如各 種凹模的工作型面，按照工作型面的特征又可分為型孔與型腔兩種。、模具工作零件的加工方法工作零件的加工方法根據(jù)加工條件和工藝方法可分為三大類，即通用機床加工、數(shù)控 機床加工和采用特種工藝加工。通用機床加工模具零件，主要依靠工人的熟練技術(shù)，利用銃床、車床等進行粗加工、 半精加工，然后由鉗工修正、研磨、拋光。這種

2、工藝方案，生產(chǎn)效率低、周期長、質(zhì)量也不 易保證。但設備投資較少，機床通用性強，作為精密加工、電加工之前的粗加工和半精加工 又不可少，因此仍被廣泛采用。數(shù)控機床加工是指采用數(shù)控銃、加工中心等機床對模具零件進行粗加工、半精加工、 精加工以及采用高精度的成形磨床、坐標磨床等進行熱處理后的精加工，并采用三坐標測量儀進行檢測。這種工藝降低了對熟練工人的依賴程度，生產(chǎn)效率高，特別是對一些復雜成型零件，采用通用機床加工很困難，不易加工出合格的產(chǎn)品，采用數(shù)控機床加工顯然是很理想的。但是一次性投資大。所謂特種工藝，主要是指電火花加工、電解加工、擠壓、精密鑄造、電鑄等成形方法。 模具常用加工方法能達到的加工精度、

3、表面粗糙度和所需的加工余量見表7-1 O表7-1模具常用加工方法的加工余量、加工精度、表面粗糙度制造方法本道工序經(jīng)濟加工余量（單面）/mm經(jīng)濟加工精度表面粗糙度Ra/（1 m刨削半精刨IT10 12精刨IT8 9劃線銑13銑削靠模銑13粗銑1IT10 11精銑IT7 9仿形雕刻13車削靠模車1成形車1粗車1IT11 12半精車IT8 10精車IT6 7精細車、金剛車IT5 6鉆IT11 14擴粗擴12IT12細擴IT9 10鉸粗鉸IT9精鉸IT7 8細鉸IT6 7锪無導向锪IT11 12有導向锪IT9 11鏜削粗鏜1IT11 12半精鏜IT8 10高速鏜IT8精鏜IT6 7精細鏜、金剛鏜IT6

4、磨削粗磨IT7 8半精磨IT7精磨IT6 7細磨、超精磨IT5 6仿形磨成形磨坐標鏜珩磨IT6鉗工劃線鉗工研磨IT5 6鉗工拋光粗拋細拋、鏡面拋電火花成形加工電火花線切割電解成形加工電解拋光電解磨削IT6 7照相腐蝕超聲拋光磨料流動拋光冷擠壓IT7 8注：經(jīng)濟加工余量是指本道工序的比較合理、經(jīng)濟的加工余量。本道工序加工余量要視加工基本尺寸、工件材料、熱處理狀況、 前道工序的加工結(jié)果等具體情況而定。二、模具工作零件的制造過程可分為毛坯準備、毛坯加模具工作零件的制造過程與一般機械零件的加工過程相類似， 工、零件加工、裝配與修整等幾個過程。1. 毛坯準備 主要內(nèi)容為工作零件毛坯的鍛造、鑄造、切割、退

5、火或正火等。2. 毛坯加工 主要內(nèi)容為進行毛坯粗加工，切除加工表面上的大部分余量。工種有 鋸、刨、銃、粗磨等。3. 零件加工 主要內(nèi)容為進行模具零件的半精加工和精加工，使零件各主要表面達到圖樣要求的尺寸精度和表面粗糙度。工種有劃線、鉆、車、銃、鏜、仿刨、插、熱處理、磨、電火花加工等。4光整加工 主要對精度和表面粗糙度要求很高的表面進行光整加工，工種有研磨、 拋光等。5裝配與修正 主要包括工作零件的鉗工修配及鑲拼零件的裝配加工等。在零件加工過程中， 需要涉及到機加工的順序安排和熱處理工序安排。 安排機加工的順 序應考慮到 : 先粗后精、先主后次、基面先行、先面后孔的原則。零件的熱處理加工，包括

6、預先熱處理和最終熱處理， 預先熱處理的目的是改善切削加工性能， 其工序位置多在粗加工 前后，最終熱處理的目的是提高零件材料的硬度和耐磨性，常安排在精加工前后。在零件的加工中，工序的劃分及采用的工藝方法和設備是要根據(jù)零件的形狀、尺寸大 小、結(jié)構(gòu)工藝及工廠設備技術(shù)狀況等條件決定的。 不同的生產(chǎn)條件采用的設備及工序劃分也 不同。所以零件具體的加工方法與工序應根據(jù)零件要求和所在單位的技術(shù)與設備來綜合考慮 制定。第二節(jié) 凸模和型芯零件加工凸模、型芯類模具零件是用來成型制件內(nèi)表面的。由于成型制件的形狀各異、尺寸差 別較大， 所以凸模和型芯類模具零件的品種也是多種多樣的。 按凸模和型芯斷面形狀， 大致 可以

7、分為圓形和異形兩類。圓形凸模、型芯加工比較容易，一般可采用車削、銑削、磨削等進行粗加工和半精加 工。經(jīng)熱處理后在外圓磨床上精加工，再經(jīng)研磨、 拋光即可達到設計要求。 異型凸模和型芯 在制造上較圓形凸模和型芯要復雜得多。本節(jié)主要討論異型凸模和型芯模具零件的加工。例 1 某沖孔的凸模如圖 7-1 所示。（一） 工藝性分析 該零件是沖孔模的凸模，工作零件的制造方法采用“實配法”。沖孔加工時，凸模是 “基準件” ，凸模的刃口尺寸決定制件尺寸， 凹模型孔加工是以凸模制造時刃口的實際尺寸 為基準來配制沖裁間隙的，凹模是“基準件”。 因此凸模在沖孔模中是保證產(chǎn)品制件型孔的 關(guān)鍵零件。沖孔凸模零件“外形表面”

8、是矩形，尺寸為22 mmX 32mmX 45mm，在零件000.02 mmX 0.04 mmX、非圓形凸模加工工藝分析開始加工時，首先保證“外形表面”尺寸。零件的“成形表面”是由 00002 mmX R5X 0.03 mm組成的曲面，零件的固定部分是矩形，它和成型表面呈臺階狀，該 零件屬于小型工作零件， 成型表面在淬火前的加工方法采用仿形刨削或壓印法； 淬火后的精 密加工可以采用坐標磨削和鉗工修研的方法。零件的材料是 Mn Cr WV熱處理硬度5862HRC是低合金工具鋼，也是低變形冷作模 具鋼， 具有良好的綜合性能，是錳鉻鎢系鋼的代表鋼種。 由于材料含有微量的釩， 能抑制碳 化物網(wǎng)， 增加淬

9、透性和降低熱敏感性， 使晶粒細化。 零件為實心零件， 各部位尺寸差異不大， 熱處理較易控制變形，達到圖樣要求。（二）工藝方案 對復雜型面凸模的制造工藝應根據(jù)凸模形狀、 尺寸、技術(shù)要求并結(jié)合本單位設備情況等 具體條件來制訂，此類復雜凸模的工藝方案為：1）2）3）4）5）6）7）8）9）10）鉗工粗研：單面?zhèn)淞希汗武彺?鍛造：鍛成一個長X寬X高、每邊均含有加工余量的長方體； 熱處理：退火（按模具材料選取退火方法及退火工藝參數(shù)）； 刨（或銑）六面，單面留余量 mm； 平磨（或萬能工具磨）六面至尺寸上限，基準面對角尺，保證相互平行垂直； 鉗工劃線（或采用刻線機劃線、或仿形刨劃線）； 粗銑外形（立式銑

10、床或萬能工具銑床）留單面余量mm；m仿形刨或精銃成型表面，單面留mm研磨量；檢查：用放大圖在投影儀上將工件放大檢查其型面（適用于中小工件）；mm研磨量（或按加工余量表選擇）；(11) 熱處理：工作部分局部淬火及回火；(12) 鉗工精研及拋光。此類結(jié)構(gòu)凸模的工藝方案不足之處就是淬火之前機械加工成形，這樣勢必帶來熱處理的變形、氧化、脫碳、燒蝕等問題，影響凸模的精度和質(zhì)量。在選材時應采用熱變形小的合金 工具鋼如Cr WM, Cr 12Mo V等；采用高溫鹽浴爐加熱、淬火后采用真空回火穩(wěn)定處理， 防止過燒和氧化等現(xiàn)象產(chǎn)生。13.8fiurW師1;11li咼闕1191ff6.92-0.4E04-22K

11、命 /2.6. 3幣 <1 /t*0. 4 Xfl- 3W«t MnCrWVattlUj 5JS"*S2HkC圖71沖孔模凸模二、沖裁凸凹模零件加工工藝分析例2 沖裁凸凹模零件如圖 7 2所示。訃 qiiq占 H冊ft * UEVf 丫加一詛mi；-ft 寸圖7-2 沖裁凸凹模（一）工藝性分析沖裁凸凹模零件是完成制件外形和兩個圓柱孔的工作零件， 形表面的加工， 采用“實配法” ，外成形表面是非基準外形， 保證雙面間隙為mm;凸凹模的兩個沖裁內(nèi)孔也是非基準孔，該零件的外形表面尺寸是 孔。結(jié)構(gòu)表面是用于固緊的兩個 40 mm、既方便裝夾，又節(jié)省材料。在精加工磨削外圓 如圖

12、 7-4 所示。 圖 7-4 中的 a 是反頂尖結(jié)構(gòu)， 適用 型芯類零件，d<時，兩端做成60°的錐形頂尖，b 是加輔助頂尖孔結(jié)構(gòu)，兩端頂尖孔按 GBl45-85 d> 5mm時，工作端的頂尖孔，根據(jù)零件使用情況從零件圖上可以看出， 該成 它與落料凹模的實際尺寸配制， 與沖孔凸模的實際尺寸配間隙。104 mmX 40mmX 50 mm。成形表面是外形輪廓和兩個圓M8mm的螺紋孔。凸凹模的外成形表面是分別由R14*mm、R5*mm的五個圓弧面和五個平面組成，形狀比較復雜。該零件是直通式的。外成形表面的精加工可以采用電火花線切割、 成形磨削和連續(xù)軌跡坐標磨削的方法。 該零件

13、的底面還有兩個 M8m啲螺紋孔，可供成形磨削夾緊固定用。凸凹模零件的兩個內(nèi)成形表面 為圓錐形，帶有 15的斜度，在熱處理前可以用非標準錐度鉸刀鉸削，在熱處理后進行研 磨， 保證沖裁間隙。因此， 應該進行二級工具錐度鉸刀的設計和制造。 如果具有切割斜度的 線切割機床，兩內(nèi)孔可以在線切割機床上加工。凸凹模零件材料為 Cr6WV高強度微變形冷沖壓模具鋼。熱處理硬度5862HRC Cr6MV材料易于鍛造，共晶碳化物數(shù)量少。有良好的切削加工性能，而且淬水后變形比較均勻，幾乎不受鍛件質(zhì)量的影響。它的淬透性和 Cr12 系鋼相近。它的耐磨性、淬火變形均勻性不如 Cr12MoV 鋼。零件毛坯形式應為鍛件。（二

14、） 工藝方案根據(jù)一般工廠的加工設備條件，可以采用兩個方案：方案一：備料 -鍛造-退火-銑六方-磨六面-鉗工劃線作孔 -鏜內(nèi)孔及粗銑外形 -熱處理- 研磨內(nèi)孔 -成形磨削外形。方案二：備料 - 鍛造-退火-銑六方-磨六面-鉗工作螺孔及穿絲孔 -電火花線切割內(nèi)外形。（三） 工藝過程的制定采用第一工藝方案：序號工序名稱工序主要內(nèi)容1下料4鋸床下料，0 56mm< 117 mm2鍛造鍛造 110mn<< 45mn<< 55mm3熱處理退火，硬度HBC 2414立銑銑六方<<5平磨磨六方，對 90°6鉗劃線，去毛刺，做螺紋孔7鏜鏜兩圓孔，保證孔距尺寸，

15、孔徑留的余量8鉗鉸圓錐孔留研磨量，做漏料孔9工具銑按線銑外形，留雙邊余量10熱處理淬火、回火、 58 62HRC11平磨光上下面12鉗研磨兩圓孔， （車工配制研磨棒 ） 與沖孔凸模實配，保證雙面間隙為。三、型芯零件加工工藝分析例3 塑料模型芯零件如圖 7-3所示。1工藝性分析 該零件是塑料模的型芯，從零件形狀上分析，該零件的長度與直徑的比例超過 5:1 ，屬 于細長桿零件， 但實際長度并不長， 截面主要是圓形， 在車削和磨削時應解決加工裝卡問題， 在粗加工車削時，毛坯應為多零件一件毛坯， 時，對于該類零件裝卡方式有三種形式， 于外圓直徑較小，長度較大的細長桿凸模、 在零件加工完畢后，再切除反頂

16、尖部分。 要求加工，適用于外圓直徑較大的情況， 決定是否加長，當零件不允許保留頂尖孔時，在加工完畢后，再切除附加長度和頂尖孔。是加長段在大端的作法，介于a和b之間，細長比不太大的情況。該零件是細長軸，材料是 CrWMn熱處理硬度455OHRC零件要求進行淬火處理。從零 件形狀和尺寸精度看，加工方式主要是車削和外圓磨削，加工精度要求在外圓磨削的經(jīng)濟加工范圍之內(nèi)。零件要求有脫模斜度也在外圓磨削時一并加工成形。另外，外圓幾處磨扁處， 在工具磨床上完成。該零件做為細長軸類，在熱處理時，不得有過大的彎曲變形，彎曲翹曲控制在之內(nèi)。塑料模型芯等零件的表面，要求耐磨耐腐蝕，成型表面的表面粗糙度能長期保持不變，

17、在長期m基礎250 ex作時表面不氧化，并且要保證塑件表面質(zhì)量要求和便于脫模。因此要求淬硬，成型 表面1m并進行鍍鉻拋光處理。因此該零件成形表面在磨削時保持表面粗糙度為1 上，進行拋光加工，在模具試壓后進行鍍鉻拋光處理。零件毛坯形式，采用圓棒型材料，經(jīng)下料后直接進行機械加工。該型芯零件一模需要 20件，在加工上有一定的難度，根據(jù)精密磨削和裝配的需要，為 了保證模具生產(chǎn)進度，在開始生產(chǎn)時就應制作一部分備件，這也是模具生產(chǎn)的一個特色。在模具生產(chǎn)組織和工藝上都應充分考慮，總加工數(shù)量為24件，備件4件。鼻向$IIH【I-oiD3 土比054053轡*臨| /i巴刮q彗-S零件名稱：型芯材料：CrWMn

18、熱處理4550HRC數(shù)量：20件圖7-3塑料模型芯（1 m表面鍍鉻拋光 S圖7-4細長軸裝卡基準形式2.工藝方案一般中小型凸模加工的方案為：備料一粗車（普通車床）一熱處理（淬火、回火）一檢驗（硬度、彎曲度）一研中心孔或反頂尖 （車床、臺鉆）一磨外圓（外圓磨床、工具磨床）一 檢驗一切頂臺或頂尖（萬能工具磨床、電火花線切割機床）一研端面（鉗工）一檢驗。3 工藝過程材料:CrWMn零件總數(shù)量毛坯。24件，其中備件4件。毛坯形式為圓棒料，8個零件為一件序號1工序名稱 下料車工序主要內(nèi)容圓棒料l2mmx 550mm 3件按圖車削，1 m及以下表面留雙邊余量3熱4車5外磨6車7線切割8工具磨9鉗10鉗1l

19、電鍍12鉗兩端在零件長度之外做反頂尖。 淬火、回火:4045HRC彎曲W。 研磨反頂尖。磨削卩m及以下表面，尺寸磨至中限范圍，卩m拋光卩m外圓，達圖樣要求。切去兩端反頂尖。 00 磨扁 010 、 4 010至中限尺寸以及尺寸 8mm。拋光m兩扁處。 模具裝配 （ 試壓）。 試壓后 1 m表面鍍鉻。 拋光1 m表面。第三節(jié) 型孔、型腔零件加工、沖裁凹模加工工藝分析圖 7-5 是幾種曲型的沖裁凹模的結(jié)構(gòu)圖。這些沖裁凹模的工作內(nèi)表面， 用于成形制件外形， 都有鋒利刃口將制件從條料中切離下 來，此外還有用于安裝的基準面， 定位用的銷孔和緊固用的螺釘孔， 以及用于安裝其它零部 件用的孔、槽等。因此在工

20、藝分析中如何保證刃口的質(zhì)量和形狀位置的精度是至關(guān)重要的。對于圓凹模其典型工藝方案是：備料-鍛造-退火-車削 -平磨 -劃線-鉗工（螺孔及銷孔 ）-淬火 -回火 -萬能磨內(nèi)孔及上端面 - 平磨下端面 -鉗工裝配對圖 7-5b 的整體復雜凹模其工藝方案與簡單凹模有所不同， 具體為：備料 -鍛造-退火 - 刨六面-平磨-劃線-銑空刀-鉗工（鉆各孔及中心工藝孔 ）- 淬火-回火-平磨-數(shù)控線切割 -鉗工 研磨。如果沒有電火花線切割設備， 其工藝可按傳統(tǒng)的加工方法： 即先用仿形刨或精密銑床等 設備將凸模加工出來， 用凸模在凹模坯上壓印， 然后借助精銑和鉗工研配的方法來加工凹模。 其方案為：刨 -平磨-劃

21、線-鉗壓印-精銑內(nèi)形 -鉗修至成品尺寸 -淬火回火 -平磨-鉗研拋光。對圖 7-5c 組合凹模，常用于汽車等大型覆蓋件的沖裁。對大型沖裁模的凸、凹模因其 尺寸較大（在800mm< 800mm以上），在加工時如沒有大型或重型加工設備（鍛壓機、加熱爐、機床等 ） ，可采用將模具分成若干小塊，以便采用現(xiàn)有的中小設備來制造，分塊加工完畢后 再進行組裝。»)ab）圖7-5沖裁凹模結(jié)構(gòu)圖a）簡單圓凹模b）整體復雜凹模C）大型鑲拼式凹模占+卄+ + <*+ r 1例4級進沖裁模凹模 如圖7-6所示。M i ±001ZUK13彈I ±0唱1A±OOI1533

22、flO13IS3啊怖,n« 材啊,MnCiWV tftItJf flO-MKRC圖7-6沖裁凹模（一）工藝性分析 該零件是級進沖裁模的凹模，采用整體式結(jié)構(gòu)，零件的外形表面尺寸是120 mmx 80 mmX 18 mm,零件的成形表面尺寸是三組沖裁凹模型孔，第一組是沖定距孔 和兩個圓孔，第二組是沖兩個長孔，第三組是一個落料型孔。這三組型孔之間有嚴格的孔距 精度要求，它是實現(xiàn)正確級進和沖裁，保證產(chǎn)品零件各部分位置尺寸的關(guān)鍵。再就是各型孔的孔徑尺寸精度，它是保證產(chǎn)品零件尺寸精度的關(guān)鍵。這部分尺寸和精度是該零件加工的關(guān)鍵。結(jié)構(gòu)表面包括螺紋連接孔和銷釘定位孔等。該零件是這付模具裝配和加工的基準

23、件，模具的卸料板、固定板，模板上的各孔都和該零件有關(guān)，以該零件型孔的實際尺寸為基準來加工相關(guān)零件各孔。零件材料為 Mn Cr WV熱處理硬度6064HRC零件毛坯形式為鍛件， 金屬材料的纖維 方向應平行于大平面與零件長軸方向垂直。零件各型孔的成形表面加工，在進行淬火之后，采用電火花線切割加工， 最后由模具鉗工進行研拋加工。型孔和小孔的檢查：型孔可在投影儀或工具顯微鏡上檢查，小孔應制做二級工具光面量規(guī)進行檢查。（二）工藝過程的制定序號工序名稱工序主要內(nèi)容1下料4鋸床下料，56 mX 105 m2鍛造鍛六方 125 mX 85 mX 23 m3熱處理退火，HBSC 2294立銃銃六方，120 mX

24、 80 mXm5平磨光上下面，磨兩側(cè)面，對90°6鉗倒角去毛刺，劃線，做螺紋孔及銷釘孔7工具銃鉆各型孔線切割穿絲孔，并銃漏料孔8熱處理淬火、回火6064HRC9平磨磨上下面及基準面，對9010線切割找正，切割各型孔留研磨量m11鉗研磨各型孔（三）漏料孔的加工沖裁漏料孔是在保證型孔工作面長度基礎上，減小落料件或廢料與型孔的摩擦力。關(guān)于漏料孔的加工主要有三種方式。首先是在零件淬火之前，在工具銃床上將漏料孔銃削完畢。 這在模板厚度50 mm以上的零件中，尤為重要，是漏料孔加工首先考慮的方案。其次是電 火花加工法，在型孔加工完畢，利用電極從漏料孔的底部方向進行電火花加工。最后是浸蝕法，利用化

25、學溶液，將漏料孔尺寸加大。一般漏料孔尺寸比型孔尺寸單邊大m即可。（四）鍛件毛坯下料尺寸與鍛壓設備的確定圖7-6所示的沖裁凹模外形表面尺寸為：120 mX 80 mX 18 m,凹模零件材料為 MnCrWV設鍛件毛坯的外形尺寸為 125 4 mX 85 4 mX 23 4 m。1. 鍛件體積和重量的計算V鍛=（125 X 85 X 23）= cm 3鍛=V 鍛=Xkgkgkk之內(nèi)，一般需加熱12次，鍛件總損耗系數(shù)取5%坯=X V 鍛=（cm）3坯=X G 鍛=（kg ）鍛件體積鍛件重量G當鍛件毛坯的體積在鍛件毛坯的體積V鍛件毛坯重量G2. 確定鍛件毛坯尺寸劉0.637 256.60mm Vl63

26、.46mm 54.7mm理論圓棒直徑D理0.637 V坯mm選取圓棒直徑為 56 m時， 查圓棒料長度重量可知當 G a=k, D 坯=56 m時，L 坯=105 m。驗證鍛造比 丫 丫= L坯/ D坯=105/ 56=4符合丫=的要求。則鍛件下料尺寸為56 mX 105 mMnCrW時，應選取300 kg的空3鍛壓設備噸位的確定。當鍛件坯料重量為kk,材料為氣錘。二、塑料模型孔板、型腔板零件的加工工藝分析（型腔）板、中間（型腔）板、 圖7-7為塑料模型孔板、塑料模型孔板、型腔板系指塑料模具中的型腔凹模、定模 動模（型腔）板、壓制瓣合模，哈夫型腔塊以及帶加料室壓模等等, 型腔板的各種結(jié)構(gòu)圖。M

27、MC) gf)圖7-7各種型孔、型腔板結(jié)構(gòu)圖a）壓縮塑壓模凹模 b ）雙分型面注射模中間型板 c ）帶主流道定模 d ）帶側(cè)抽芯模的動模板 e）壓注模中的瓣合模f ）顯像屏玻璃模中的屏凹模IIPlA .上述各種零件形狀千差萬別，工藝不盡相同，但其共同之處都具有工作型腔、分型面、 定位安裝的結(jié)合面，確保這些部位的尺寸和形位精度、粗糙度等技術(shù)要求將是工藝分析的重點。:備料一車削一調(diào)質(zhì)一平磨一鏜導柱孔一鉗 于是鉗工后還應有淬 外圓及端面一平磨下端面一坐標磨導柱孔及中心孔一車拋光及型腔Ra是一壓縮模中的凹模，其典型工藝方案為工制各螺孔或銷孔。如果要求淬火，則車削、鏜孔均應留磨加工余量， 火回火一萬能磨

28、孔、 鉗研拋一試模一氮化（后兩工序根據(jù)需要）。b是注射模的中間板，其典型工藝方案可為：備料一鍛造一退火一刨六面一鉗鉆吊裝螺孔一調(diào)質(zhì)一平磨一劃線一鏜銃四型腔及分澆口一鉗預裝（與定模板、動模板）一配鏜上下導柱孔一鉗工拆分一電火花型腔（型腔內(nèi)帶不通型槽，如果沒有大型電火花機床則應在鏜銃和鉗工兩工序中完成）一鉗工研磨及拋光。c是一帶主流道的定模板，其典型工藝路線可在鍛、刨、平磨、劃線后進行車制型腔及 主澆道口一電火花型腔 （或銃制鉗修型腔）一鉗預裝一鏜導柱孔一鉗工拆分、配研、拋光。d為一動模型腔板，它也是在劃線后立銃型腔粗加工及側(cè)芯平面一精銃（或插床插加工）型腔孔一鉗工預裝一配鏜導柱孔一鉗工拆分一鉆頂

29、件桿孔一鉗研磨拋光。精度好3mm 簡化了鍛刨等工序，縮短了生產(chǎn)周期。此外 勞動對于大型板類的下料， 可采用鋸床下料。 其中H1080模具坯料帶式切割機床， 效率高，可切割工件直徑 1000mm重、寬高為10O0mm 800mn的坯料，切口尺寸僅為 坯料是直接從鍛軋廠提供的退火狀態(tài)的模具鋼，許多復雜型腔板采用立式數(shù)控仿形銃床（MCPIOOOA來加工，使制模精度得到較大提高，生產(chǎn)率和勞動環(huán)境明顯改善。在塑料模具中的側(cè)抽芯機構(gòu)，如壓制模中的瓣合模，注射模中的哈夫型腔塊等，圖中 的e為壓注模的瓣合模，其工藝比較典型，工序流程大致為：(1) 下料：按外徑最大尺寸加大 1015mm作加工余量；長度加長 2

30、03Omn作裝夾用。(2) 粗車：外形及內(nèi)形單面均留 35mm加工余量。并在大端留夾頭 2030mn長，其 直徑大于大端成品尺寸。(3)(4)(5)(6)(7)劃線：劃中心線及切分處的刃口線，刃口W5mm寬。剖切兩瓣：在平口鉗內(nèi)夾緊、兩次裝夾剖切開，采用臥式銃床(如X62W)用盤銃刀。 調(diào)質(zhì)：淬火高溫回火及清洗。 平磨：兩瓣結(jié)合面。如果形體上不允鉗工：劃線、鉆兩銷釘孔并鉸孔、配銷釘及鎖緊兩瓣為一個整體。許有鎖緊螺孔，可在夾頭上或頂臺上(按需要留頂臺)鉆鎖緊螺孔。(8) 精車：內(nèi)外形，單面留加工余量。(9) 熱處理：淬火、回火、清洗。(10) 萬能磨內(nèi)外圓、或內(nèi)圓磨孔后配芯軸再磨外圓、靠端面，外

31、形成品，內(nèi)形留的 研磨量。(11) 檢驗。(12) 切掉夾頭：在萬能工具磨床上用片狀砂輪將夾頭切掉，并磨好大端面至成品尺寸。(13) 鉗工拆分成兩塊。(14) 電火花加工內(nèi)形不通型槽等。(15) 鉗研及拋光。f為一顯像屏玻璃模中的屏凹模，常采用鑄造成型工藝，其工藝方案為：模型一鑄造一 清砂一去除澆冒口一完全退火一二次清砂一缺陷修補及表面修整一鉗工劃線及加工起吊螺 孔一刨工粗加工一時效處理一機械精加工一鉗工一電火花型腔一鉗工研磨拋光型腔。由于鑄造工序冗長，加之鑄造缺陷修補有時不理想，因此一般中型型腔模和拉深模應 盡可能采取鍛造鋼坯料加工或采用鑲拼工藝加工。型腔模在編制工藝時，為確保制造過程中型孔

32、尺寸和截形的控制檢驗，因此工藝員應 設計一些必須的檢具(二類工具)，如槽寬樣板、深度量規(guī)、R型板等。凹模零件加工中，最重要的加工是型腔的加工，不同的型腔形狀，所選擇的加工方法 也不一樣。(1)圓形型腔 當型腔如圖7-8是圓形的，經(jīng)常采用的加工方法有以下幾種： 當凹模形狀不大時，可將凹模裝夾在車床花盤上進行車削加工。 采用立式銃床配合回轉(zhuǎn)式夾具進行銃削加工。 采用數(shù)控銃削或加工中心進行銃削加工。圖7-9規(guī)則矩形型腔圖7-10異形復雜形狀型腔(2) 矩形型腔 當型腔是比較規(guī)則的矩形，如圖7-9所示。當圖中圓角 R能由銃刀直接加工出，可采用普通銃床，將整個型腔銃出。如果圓角為直角或 R無法由銃刀直接

33、加工出時， 應先采用銃削，將型腔大部分加工出，再使用電火花機床，由電極將4個直角或小R加工出。 當然，也可由鉗工修配出，但一般不采用這種方法，而應盡量采用各種加工設備和加工手段 來解決，以保證精度。(3) 異型復雜形狀型腔當型腔為異形復雜形狀時， 如圖7-10所示。此時一般的銃削無法加工出復雜形面， 必須采用數(shù)控銃削或加工中心銃削型腔，當采用數(shù)控銃削時， 由于數(shù)控加工綜合了各種加工， 所以工藝過程中有些工序，如鉆孔、攻螺紋等都可由數(shù)控加工在一次裝夾中一起完成。(4) 有薄的側(cè)槽型腔當型腔中有薄的側(cè)槽時，如圖7-11所示。此時由銃削或數(shù)控銃削加工出側(cè)槽以外的型腔然后用電極加工出側(cè)槽。(5) 底部

34、有孔的型腔當型腔底部有孔時，如圖 7-12所示。先加工出型腔，底部的孔 如果是圓形，可用銃床直接加工，或先鉆孔，再加坐標磨削。當?shù)撞啃涂资钱愋螘r，只能先 在粗加工階段，鉆好預孔，再由線切割割出。如果是不通孔，且孔徑小的話，只能由電火花來加工了。圖7-11有薄側(cè)槽型腔圖7-12底部有孔型腔(6) 型腔是鑲拼的鑲拼零件的制造類似型芯的加工，凹模上的安裝孔的加工，可由 銃削、磨削和電火花、線切割加工。(7) 型腔淬火后當型腔需要熱處理淬火時，由于熱處理會引起工件的變形，型腔的精加工應放在熱處理工序之后，又因為工件經(jīng)過熱處理后硬度會大大提高，一般切削加工比較困難，此時應選擇磨削、電火花、線切割等加工手

35、段。例5如圖7-13所示注射模型腔。1135材料：CrWM熱處理：淬硬50HRC數(shù)量：2圖7-13型腔工序 工序 工序 工序12341加工工藝過程下料鍛：鍛成0 48 X 100。熱處理：退火。車:車外圓0 44達尺寸;車退刀槽2X 2;車外圓0 40,留磨量；車右端面，留磨量； 0015鉆0 80 孔，預孔達0 7,鉸孔0 8,留磨量; 擴0、鏜0及孔底，各留磨量和 （孔深度鏜至; 切斷；掉頭車左端，留磨量；锪010孔。工序工序00122 0 40 ，留磨量。工序001580達圖要求;工序工序工序10內(nèi)圓磨：以外圓0 40為基準，磨孔0003磨孔0 0 留研量； 磨孔底并接，留研量（孔深度磨

36、至；00150024外圓磨：以內(nèi)孔0 80定位，穿專用心軸，磨外圓04 0 0008，達圖樣要求0012鉗:研磨2 0 40 孔達圖樣要求；003研磨0 0孔底及達圖樣要求。 鉗裝。坐標鏜：以外圓為基準找正，鉆、鉸 處理：淬火并回火達 5055HRC（2）分析討論1）鍛后的毛坯長度lOOmm除包括兩件型腔的長度、端面加工余量外，還包括切斷槽寬 和車削第二件時夾持料頭長度。2）模具零件加工屬單件生產(chǎn)，工序安排上采用工序集中的原則，所以車削各表面集中為7。工序4,磨削各內(nèi)表面也集中在工序3）工序10鉗裝包括壓裝型腔、與型腔固定板一起磨兩大面、磨分澆道和澆口。第四節(jié)其它零件的加工、桿類零件的加工工藝

37、分析但主要結(jié)構(gòu)是表面為不同直徑的同軸圓柱表面。 直接選用適當尺寸的熱軋圓鋼為毛坯料。（一）導柱的加工 各類模具應用的導柱的結(jié)構(gòu)種類很多， 因此，可根據(jù)導柱的結(jié)構(gòu)尺寸和材料要求，在機械加工過程中，除保證導柱配合表面的尺寸和形狀精度外，還要保證各配合表面之間的同軸度要求。導柱的配合表面是容易磨損的表面，應有一定的硬度要求，在精加工之前要安排熱處理工序，以達到要求的硬度。7-14所示）進行介關(guān)于導柱的制造，下面以塑料注射模具滑動式標準導柱為例（如圖 紹。*efl 5圖7-14 導柱（材料 T8A 熱處理 HRC50551. 導柱加工方案的選擇導柱的加工表面主要是外圓柱面，外圓柱面的機械加工方法很多。

38、圖 制造過程為：備料粗加工半精加工熱處理精加工光整加工。2. 導柱的制造工藝過程圖7-14所示導柱的加工工藝過程見表7 2。導柱加工過程中的工序劃分、工藝方法和設備選用是根據(jù)生產(chǎn)類型、 結(jié)構(gòu)及工廠設備技術(shù)狀況等條件決定的。3. 導柱加工過程中的定位導柱加工過程中為了保證各外圓柱面之間的位置精度和均勻的磨削余量, 削和磨削一般采用設計基準和工藝基準重合的兩端中心孔定位。 加工中心孔，為后繼工序提供可靠的定位基準。 著直接影響，特別是加工精度要求高的軸類零件。 是非常重要的。導柱中心孔在熱處理后需要修正，7-23所示導柱的零件的形狀、尺寸、對外柱面的車 因此，在車削和磨削之前先 中心孔加工的形狀精

39、度對導柱的加工質(zhì)量有 另外保證中心孔與頂尖之間的良好配合也 以消除熱處理變形和其他缺陷，使磨削外圓柱面時能獲得精確定位，保證外圓柱面的形狀和位置精度。表7 2導柱的加工工藝過程工序號1工序名稱下料車端面， 打中心 孔車外圓檢驗熱處理磨外圓工序內(nèi)容按圖紙尺寸35 X 105車端面保持長度，打中心 孔。調(diào)頭車端面至尺寸102 , 打中心孔粗車外圓柱面至尺寸X68 ,X 26,并倒角。調(diào)頭 車外圓35至尺寸并倒 角。切槽3 X至尺寸按熱處理工藝對導柱進行 處理，保證表面硬度HRC5055研中心孔，調(diào)頭研另一端中 心孔磨28k 6,20 f 7外圓柱面，留研磨余量，并磨10 °角設備鋸床工序

40、簡圖1X45°9研磨研磨外圓28 k 6,20 f7至尺寸，拋光R2和10 ° 角磨床檢驗中心孔的鉆削和修正，是在車床、鉆床或?qū)Ｓ脵C床上按圖紙要求的中心定位孔的型式進行的。如圖7- 15所示為在車床上修正中心孔示意圖。用三爪卡盤夾持錐形砂輪，在被修正中心孔處加入少許煤油或機油，手持工件，利用車床尾座頂尖支撐， 利用車床主軸的轉(zhuǎn)動進行磨削。此方法效率高，質(zhì)量較好，但砂輪易磨損，需經(jīng)常修整。如果用錐形鑄鐵研磨頭代替錐形砂輪，加研磨劑進行研磨，可達到更高的精度。采用圖7- 16所示的硬質(zhì)合金梅花棱頂尖修正中心定位孔的方法，效率高，但質(zhì)量稍差，一般用于大批量生產(chǎn)， 且要求不高的頂尖

41、孔的修正。 它是將梅花棱頂尖裝入車床或鉆床的主 軸孔內(nèi)，利用機床尾座頂尖將工件壓向梅花棱頂尖，通過硬質(zhì)合金梅花棱頂尖的擠壓作用， 修正中心定位孔的幾何誤差。圖 7- 15 錐形砂輪修正中心定位孔1三爪卡盤 2錐形砂輪 3 工件 4尾座頂尖圖7 - 16硬質(zhì)合金梅花棱頂尖4.導柱的研磨研磨導柱是為了進一步提高表面精度和降低表面粗糙度，以達到設計的要求。為保證圖7 14所示導柱表面的精度和表面粗糙度Ra= m增加了研磨加工。（二）套類零件的加工導套、護套及套類凸模均屬套類零件，其加工工藝基本相同。導套和導柱一樣，是模具中應用最廣泛的導向零件。盡管其結(jié)構(gòu)形狀因應用部位不同而各異， 但構(gòu)成導套的主要表

42、面是內(nèi)、外圓柱表面，可根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和材料的要求，直接選 用適當尺寸的熱軋圓鋼為毛坯。在機械加工過程中，除保證導套配合表面的尺寸和形狀精度外，還要保證內(nèi)外圓柱配合表面的同軸度要求。 導套的內(nèi)表面和導柱的外圓柱面為配合面，使用過程中運動頻繁， 為保證其耐磨性，需有一定的硬度要求。因此，在精加工之前要安排熱處理，以提高其硬度。在不同的生產(chǎn)條件下， 導套的制造所采用的加工方法和設備不同，制造工藝也不同。 現(xiàn)以圖7-29所示的沖壓?；瑒邮綄诪槔?，介紹導套的制造過程。1.導套加工方案的選擇根據(jù)圖7-17所示導套的精度和表面粗糙度要求，其加工方案可選擇為： 備料-粗加工-半精加工熱處理精加工光整加

43、工。材料20鋼；表面滲碳深度mm；HRC58-62圖7-17沖壓模具滑動式導套2. 導套的加工工藝過程圖7-17所示沖壓模導套的加工工藝過程如表7-4所示表7-4導套的加工工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容設備工序簡圖下料按尺寸© 42 X 85切斷鋸床車外圓及內(nèi)孔車外圓倒角車端面保證長度；鉆© 25內(nèi)孔至© 23;車© 38外圓至©并倒角；鏜© 25內(nèi)孔至©和油槽至尺寸；鏜© 26內(nèi)孔至尺寸并倒角 車©外圓至尺寸，車端面至尺寸車床車床I A g9 fe f'd$tw_檢驗熱處理磨削內(nèi)、外圓按熱處理工

44、藝進行，保證滲碳層深度為mm；硬度為 HRC54 62 磨© 38外圓達圖紙要求；磨內(nèi)孔© 25留研磨余量萬能磨床研磨內(nèi)孔研磨© 25內(nèi)孔達圖紙要求研磨R2圓弧車床檢驗在磨削導套時正確選擇定位基準， 對保證內(nèi)、 外圓柱面的同軸度要求是非常重要的。 對 單件或小批量生產(chǎn)，工件熱處理后在萬能外圓磨床上利用三爪卡盤夾持0外圓柱面，一 次裝夾后磨出038外圓和0 25內(nèi)孔。這樣可以避免多次裝夾造成的誤差，能保證內(nèi)外圓柱配合表面的同軸度要求。對于大批量生產(chǎn)同一尺寸的套孔，可先磨好內(nèi)孔，再將導套 套裝在專用小錐度磨削芯軸上。以芯軸兩端中心孔定位，使定位基準和設計基準重合。 借

45、助芯軸和導套內(nèi)表面之間的摩擦力帶動工件旋轉(zhuǎn)，磨削導套的外圓柱面，能獲得較高 的同軸度。這種方法操作簡便、生產(chǎn)率高，但需制造專用高精度芯軸。 導套內(nèi)孔的精度和表面粗糙度要求要高。 對導套內(nèi)孔配合表面進行研磨可進一步提高表 面的精度和降低表面粗糙度，達到加工表面的質(zhì)量和設計要求。二、板類零件的加工工藝分析板類零件的種類繁多，模座、墊板、固定板、卸料板、推件板等均屬此類。不同種類的 板類零件其形狀、材料、 尺寸、 精度及性能要求不同，但每一塊板類零件都是由平面和孔系 組成的。板類零件的加工質(zhì)量要求主要有以下幾個方面：（1）表面間的平行度和垂直度 為了保證模具裝配后各模板能夠緊密貼合，對于不同功能和不

46、同尺寸的模板其平行度和垂直度均按 GB1184-80 執(zhí)行。具體公差等級和公差數(shù)值應按 沖模國家標準（GB/T28512875-90）及塑料注射模國家標準11-84）等加以確定。（2）表面粗糙度和精度等級一般模板平面的加工質(zhì)量要達到IT7IT8 ,艮=卩m對于平面為分型面的模板，加工質(zhì)量要達到IT6IT7 , Ra=u m（3）模板上各孔的精度、垂直度和孔間距的要求常用模板各孔徑的配合精度一般為4級IT6IT7 , Rf卩m對安裝滑動導柱的模板，孔軸線與上下模板平面的垂直度要求為精度。模板上各孔之間的孔間距應保持一致，一般誤差要求在±伽以下。（一） 沖壓模座的加工工藝分析上（對1沖壓

47、模座加工的基本要求為了保證模座工作時沿導柱上下移動平穩(wěn)， 無阻滯現(xiàn)象， 模座上下平面應保持平行。 下模座的導柱、導套安裝孔的孔間距應保持一致，孔的軸心線與模座的上下平面要垂直 安裝滑動導柱的模座其垂直度為 4級精度 ）。2沖壓模座的加工原則 模座的加工主要是平面加工和孔系加工。在加工過程中為了保證技術(shù)要求和加工方便， 一般遵循“先面后孔”的原則。 模座的毛坯經(jīng)過刨削或銑削加工后，再對平面進行磨削可以 提高模座平面的平面度和上下平面的平行度，同時容易保證孔的垂直度要求。上、下模座孔的鏜削加工， 可根據(jù)加工要求和工廠的生產(chǎn)條件， 在銑床或搖臂鉆等機床 上采用坐標或利用引導元件進行加工。批量較大時可

48、以在專用鏜床、坐標鏜床上進行加工。 為保證導柱、導套的孔間距離一致， 在鏜孔時經(jīng)常將上、 下模座重疊在一起，一次裝夾同時 鏜出導柱和導套的安裝孔。3獲得不同精度平面的加工工藝方案 模座平面的加工可采用不同的機械加工方法， 其加工工藝方案不同， 獲得加工平面的精 度也不同。具體方案要根據(jù)模座的精度要求，結(jié)合工廠的生產(chǎn)條件等具體情況進行選擇。4加工上、下模座的工藝方案上、下模座的結(jié)構(gòu)形式較多，現(xiàn)以圖 7-18 所示的后側(cè)導柱標準沖模座為例說明其加工 工藝過程。加工上模座的工藝過程見表 7-5 ，下模座的加工基本同上模座。工序號圖 7-18a）上模座沖模模座b）下模座表7-5加工上模座的工藝過程工序

49、名稱工序內(nèi)容設備工序簡圖備料刨平面磨平面鉗工劃線銃前部平面鉆孔鑄造毛坯刨上、下平面,保證尺寸磨上、下平面, 保證尺寸50劃前部平面和導套孔中心線按劃線銃前部平面按劃線鉆導套孔至© 43牛頭刨床平面磨床立式銃床立式鉆床I ii ! li F310tt437鏜孔和下模座重 疊，一起鏜孔至© 45H7鏜床或立式銃床8銃槽按劃線銃的圓弧槽臥式銃床9檢驗tp-卜（二）支承與固定零件加工工藝分析以塑料模具支承零件為例，塑料模具的支承零件起裝配、定位及安裝作用。主要包括動 模（或下模）座板、定模（或上模）座板、型芯（或凸模）固定板、凹模固定板、支承板、墊 塊等。這類模板一般用 45號鋼制

50、成，定、動模板需進行調(diào)質(zhì)處理。在加工板類零件時， 粗加工后兩平面需放的磨削余量，導柱、導套孔各放2mm勺鏜孔余量，以便于磨、鏜精加工。X鉆頭可以將定模板和動模板合起來， 又能保證孔的同軸度要求。對于固定板上的導釘孔,圖7-19導釘孔的加工1-凸模2-固定板3-凹模4- 假如導柱的固定部分和導套的固定部分直徑相同時， 工藝定位銷定位后同時鏜孔，這樣既能保持孔徑和孔距相同，對于塑壓模的導釘孔，其導釘孔應在凹模淬火前加工正確。 用凸模定位后，通過凹模上的導釘孔復鉆而成如圖7-19。這樣可以保證孔的位置及尺寸精度。對于墊塊（支撐板）的加工，應保證其上、下面的平行度、粗糙度。故粗加工后，需進 行平面磨削

51、加工。例6型腔固定板加工HrJLKH上也理也-陀 4-創(chuàng)par% ±08卜*130（1）如下：工序工序工序工序工序工序加工工藝過程123456工序工序工序工序910材料I 46 件數(shù)1圖7-20型腔固定板圖7-20所示注射模型腔固定板（與圖7-13型腔裝配）的工藝過程下料切割：切割成 160mm： l20mm< 40mm熱處理：退火刨:刨六面達尺寸XX平磨:磨兩大面，留精磨余量（雙邊）；磨一對互相垂直的側(cè)面，對角尺。坐標鏜:與定模板疊合、按一對垂直的側(cè)面找正，配鉆導柱、導套安裝孔的預0018孔，然后分開鏜導柱安裝孔4 0 150達圖樣要求。坐標鏜:以導柱、導套定位與定模板疊合，配鉆型腔、型芯安裝孔的預孔，然00250015后分開鏜型腔安裝孔2 0 40 0 達圖樣要求；鉆、鉸 30 80 孔達圖樣要求。00150015鉗:劃線定4 0 80 銷孔和4 M8螺孔中心位置；鉆、鉸 40 80 孔達 圖樣要求；鉆 4 M8螺紋底孔、攻螺紋；锪 2 0 45、40 18、30 9孔達 圖樣要求。平磨：型腔壓裝后，一起磨上、下兩大面達圖樣要求 工具磨：型腔壓裝后，一起配磨分澆道R3禾口澆口分析討論留待型腔壓裝后一起磨平，并保證型1）工序5平面磨后，上、下兩大面留有精磨余量，腔深度尺寸達圖樣要求（即工序9