模具典型零件的加工工艺.ppt

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1、第第4 4章章 模具典型零件的加工工艺模具典型零件的加工工艺模架的加工模架的加工4.1 冲裁凸模和凹模冲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4.34.4.1 1 外圆柱面的加工方法外圆柱面的加工方法 模架的主要作用是安装模具的工作零模架的主要作用是安装模具的工作零件和其它件和其它结结构零件，并保构零件，并保证证模具的工作部模具的工作部分在工作分在工作时间时间内具有正确的相内具有正确的相对对位置。模位置。模架一般由上模座、下模座、架一般由上模座、下模座、导导柱、柱、导导套等套等零件零件组组成。成。目前目前冲压模冲压模模架大都模架大都为标为标准件，准件，标标准模准模架按

2、照架按照导导向装置的不同可以分向装置的不同可以分为为滑滑动导动导向模向模架和架和滚动导滚动导向模架向模架。滑滑动导动导向模架按照向模架按照导导柱在模座上的固定柱在模座上的固定位置不同，又可分位置不同，又可分为对为对角角导导柱模架、柱模架、中中间间导导柱模架、后柱模架、后侧导侧导柱模架、四角柱模架、四角导导柱模架柱模架 4.1.1 4.1.1 冲压模模架的加工冲压模模架的加工4.4.1 1 模架的加工模架的加工1上、下模座的加工上、下模座的加工（1 1）上、下模座的技）上、下模座的技术术要求要求 1 1）上、下模座的铸件毛坯上的气）上、下模座的铸件毛坯上的气孔、砂眼、缩孔、裂纹等缺陷必须去孔、砂

3、眼、缩孔、裂纹等缺陷必须去除，并进行时效处理，消除内应力。除，并进行时效处理，消除内应力。2 2）模模座座上上、下下平平面面的的平平行行度度公公差差必必须须符合表符合表4 41 1的规定。的规定。3 3）上、下模座的导柱、导套安装孔的）上、下模座的导柱、导套安装孔的孔距应一致，导柱、导套安装孔的轴线与孔距应一致，导柱、导套安装孔的轴线与模座上、下平面的垂直度公差不超过模座上、下平面的垂直度公差不超过100100：0.010.01。4 4）模模座座上上、下下平平面面及及导导柱柱、导导套套安安装装孔孔的的表表面面粗粗糙糙度度RaRa为为1.601.600.400.40mm，其其余余面为面为6.36

4、.33.23.2mm。在上、下模座的加工述工艺路线中，在上、下模座的加工述工艺路线中，模座毛坯经过刨（或铣）削加工后，为了模座毛坯经过刨（或铣）削加工后，为了保证模座上、下表面的平面度和表面粗糙保证模座上、下表面的平面度和表面粗糙度，必须在平面磨床上磨削模座上、下平度，必须在平面磨床上磨削模座上、下平面。以磨好的平面为基准，进行导柱、导面。以磨好的平面为基准，进行导柱、导套安装孔的加工，这样才能保证孔与模座套安装孔的加工，这样才能保证孔与模座上、下平面的垂直度。上、下平面的垂直度。镗孔工序可以在专用镗床、坐标镗床、镗孔工序可以在专用镗床、坐标镗床、双轴镗床上进行，为了保证上、下模座的双轴镗床上

5、进行，为了保证上、下模座的导柱、导套孔距一致，在镗孔时可以将上、导柱、导套孔距一致，在镗孔时可以将上、下模座重叠在一起，一次装夹，同时镗出下模座重叠在一起，一次装夹，同时镗出导柱、导套的安装孔。导柱、导套的安装孔。2导柱、导套的加工导柱、导套的加工（1 1）导柱、导套导柱、导套的技术要求的技术要求 1 1）为了保证良好的导向作用，导柱和）为了保证良好的导向作用，导柱和导套的配合间隙应小于凸、凹模之间的间导套的配合间隙应小于凸、凹模之间的间隙，导柱和导套的配合间隙一般采用隙，导柱和导套的配合间隙一般采用H7/h6H7/h6，精度要求很高时为精度要求很高时为H6/h5H6/h5。导柱与下模座导柱与

6、下模座孔，导套与上模座孔采用孔，导套与上模座孔采用H7/r6H7/r6的过盈配合。的过盈配合。2 2）导柱和导套的工作部分的圆度公差）导柱和导套的工作部分的圆度公差应满足：应满足：当当直直径径d30mmd30mm时时，圆圆度度公公差差不不大大于于0.0030.003mmmm；当当直直径径d d303060mm60mm时时，圆圆度度公公差差不不大大于于0.0050.005mmmm；当当直直径径d60mmd60mm时时，圆圆度公差不大于度公差不大于0.0080.008mmmm。（2）导柱和导套的导柱和导套的加工工艺路线加工工艺路线 1）导柱的加工工艺路线导柱的加工工艺路线 对对于于图图4 43 3

7、（a a）所所示示的的导导柱柱，采采用用如如表表4 44 4所示的加工工艺路线。所示的加工工艺路线。导柱的心部要求韧性好，材料一般选用导柱的心部要求韧性好，材料一般选用2020号低碳钢。号低碳钢。在导柱加工过程中，外圆柱面的车削在导柱加工过程中，外圆柱面的车削和磨削以两端的中心孔定位，使设计基准和磨削以两端的中心孔定位，使设计基准与工艺基准重合。与工艺基准重合。2 2）导套的加工工艺路线）导套的加工工艺路线 对对于于图图4 43 3（b b）所所示示的的导导套套，采采用用如如表表4 45 5所示的加工工所示的加工工艺艺路路线线。热处理后磨削导套时可采用以下方法：热处理后磨削导套时可采用以下方法

8、：单件生产中，在万能外圆磨床上，利用单件生产中，在万能外圆磨床上，利用三爪卡盘夹持零件的外圆柱面，一次装夹后三爪卡盘夹持零件的外圆柱面，一次装夹后磨出零件的内、外圆柱面。磨出零件的内、外圆柱面。批量生产中，可先磨内孔，再把导套装批量生产中，可先磨内孔，再把导套装在专门设计的锥度心轴上，借助心轴和导套在专门设计的锥度心轴上，借助心轴和导套间的摩擦力带动工件旋转，来磨削外圆柱面。间的摩擦力带动工件旋转，来磨削外圆柱面。注注射射模模模模架架也也可可以以选选用用标标准准结结构构，如如大大型型注注射射模模模模架架（GB/T12555GB/T1255519901990）、中中小型注射模模架（小型注射模模架

9、（GB/T12556GB/T1255619901990）。）。4.1.2 4.1.2 注射模模架的加工注射模模架的加工1注射模的结构组成注射模的结构组成 根据注射模各组成零件与塑料的接触情况，根据注射模各组成零件与塑料的接触情况，可以将其分为成形零件和结构零件两大类。可以将其分为成形零件和结构零件两大类。（1 1）成型零件）成型零件 成型零件是指与塑料接触并构成模腔的成型零件是指与塑料接触并构成模腔的模具零件。模具零件。（2 2）结构零件）结构零件 结结构构零零件件是是指指除除了了成成型型零零件件以以外外的的模模具具零件。零件。2注射模模架的加工注射模模架的加工（1 1）模架的技术要求模架的技

10、术要求 模架模架组组合后其安装基准面合后其安装基准面应应保持平行保持平行.导柱、导套和复位杆等零件装配后要运动导柱、导套和复位杆等零件装配后要运动灵活、无阻滞现象。灵活、无阻滞现象。模具主要分型面闭合时的贴合间隙值模具主要分型面闭合时的贴合间隙值应符合模架精度要求：应符合模架精度要求：级级精精度度模模架架为为0.020.02mmmm；级级精精度度模模架架为为0.030.03mmmm；级级精度模架精度模架为为0.040.04mmmm。（2）模架零件的加工模架零件的加工 模架的基本组成零件有：导柱、导套和模架的基本组成零件有：导柱、导套和各种模板。导柱、导套的加工主要是内、外各种模板。导柱、导套的

11、加工主要是内、外圆柱面加工，与冷冲模架的导柱、导套的加圆柱面加工，与冷冲模架的导柱、导套的加工相类似。工相类似。各种模板主要是平面加工和孔系加工。各种模板主要是平面加工和孔系加工。对模板进行平面加工时，应特别注意防止变对模板进行平面加工时，应特别注意防止变形，保证装配时有关结合平面的平面度、平形，保证装配时有关结合平面的平面度、平行度和垂直度要求。行度和垂直度要求。动动、定定模模板板上上导导柱柱、导导套套的的安安装装孔孔，精精度度要要求求较较高高时时，可可采采用用坐坐标标镗镗床床、双双轴轴镗镗床床或或数数控控坐坐标标镗镗床床进进行行加加工工，如如果果精精度度要要求求较较低低且且无无上上述述设设

12、备备时时，也也可可在在卧卧式式镗镗床床或或铣铣床床上上，将将动动、定定模模板板重重叠叠在在一一起起，一一次次装装夹夹，同同时镗时镗出出导导柱、柱、导导套的安装孔。套的安装孔。3 3、其它结构零件的加工、其它结构零件的加工（1 1）浇口套的加工）浇口套的加工 浇浇口口套套一一般般采采用用碳碳素素工工具具钢钢T8AT8A制制造造，局局部部热处热处理，硬度在理，硬度在HRC57HRC57左右。左右。浇浇口口套套的的锥锥孔孔小小，其其小小端端直直径径一一般般为为3 38 8mmmm，加加工工较较困困难难。同同时时还还应应保保证证浇浇口口套套锥锥孔孔与与外外圆圆柱柱面面同同轴轴，以以便便在在模模具具安安

13、装装时时使使浇浇口口套与注射机的套与注射机的喷喷嘴嘴对对准。准。（2 2）侧型芯滑块的加工）侧型芯滑块的加工 当当注注射射成成型型带带有有侧侧凹凹或或侧侧孔孔的的塑塑料料制制品品时时，模模具具必必须须带带有有侧侧向向分分型型或或侧侧向向抽抽芯芯机构。机构。侧侧型型芯芯滑滑块块的的材材料料常常采采用用4545钢钢或或碳碳素素工工具具钢钢，导导滑滑部部分分可可以以局局部部或或全全部部淬淬硬硬，硬度硬度为为HRC40HRC404545。4.2 4.2 冲裁凸模和凹模的加工冲裁凸模和凹模的加工 凸模和凹模是冲裁模的主要工作零件，凸模和凹模是冲裁模的主要工作零件，凸模的刃口轮廓和凹模的型孔，有着较高凸模

14、的刃口轮廓和凹模的型孔，有着较高的加工要求。的加工要求。圆圆形形凸凸模模结结构构比比较较简简单单，圆圆形形凸凸模模的的加加工工比比较较简简单单，其其工工艺艺路路线线一一般般为为：毛毛坯坯车车削加工（留磨削余量）削加工（留磨削余量）热处热处理理磨削。磨削。4.2.1 4.2.1 冲裁凸模的加工冲裁凸模的加工1圆形凸模的加工圆形凸模的加工2非圆形凸模的加工非圆形凸模的加工（1 1）压印锉修）压印锉修 压压印印锉锉修修是是一一种种钳钳工工加加工工方方法法。压压印印时时，在在压压力力机机上上将将粗粗加加工工后后的的凸凸模模毛毛坯坯垂垂直直压压入入已已淬淬硬硬的的凹凹模模型型孔孔内内。通通过过凹凹模模型

15、型孔孔的的挤挤压压和和切切削削作作用用，凸凸模模毛毛坯坯上上多多余余的的金金属属被被挤挤出出，并并在在凸凸模模毛毛坯坯上上留留下下了了凹凹模模的的印印痕痕，钳钳工工按按照照印印痕痕锉锉去去毛毛坯坯上上多多余余的的金金属属，然然后后再再压压印印，再再锉锉修修，反反复复进进行行，直到凸模刃口尺寸达到直到凸模刃口尺寸达到图样图样要求要求为为止。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轮廓由圆弧仿形刨床主要用于加工刃口轮廓由圆弧和直线组成的形状复杂的带有台肩的凸模和和直线组成的形状复杂的带有台肩的凸模和型腔冷挤压冲头。加工表面粗糙度型腔冷挤压冲头。加工表面粗糙度Ra

16、Ra1.61.60.8m0.8m，尺寸精度可达尺寸精度可达0.020.02mmmm。刨削前，刨削前，毛坯各表面先在普通机床上加工，然后在端毛坯各表面先在普通机床上加工，然后在端面上划出刃口轮廓线，按线铣削加工，留单面上划出刃口轮廓线，按线铣削加工，留单边刨削余量边刨削余量0.20.20.30.3mmmm，在仿形刨床上精加在仿形刨床上精加工，并留研磨余量工，并留研磨余量0.010.010.020.02mmmm。（3 3）电电火花火花线线切割加工切割加工 如如图图4 42121所示的凸模的所示的凸模的电电火花火花线线切割工切割工艺过艺过程如下：程如下：1 1）准备毛坯，将圆形棒料锻造成六面体，）准

17、备毛坯，将圆形棒料锻造成六面体，并进行退火处理。并进行退火处理。2 2）在刨床或铣床上加工六面体的六个面。）在刨床或铣床上加工六面体的六个面。3 3）钻穿丝孔。）钻穿丝孔。4 4）钻钻孔、攻螺孔、攻螺纹纹，加工出固定凸模用的两，加工出固定凸模用的两个螺个螺钉钉孔。孔。5 5）将工件进行淬火、回火处理，要求）将工件进行淬火、回火处理，要求表面硬度达到表面硬度达到HRC 58HRC 58HRC 62HRC 62。6 6）磨削上、下两平面，表面粗糙度磨削上、下两平面，表面粗糙度RaRa0.8m 0.8m。7 7）去除穿丝孔内杂质，并进行退磁处去除穿丝孔内杂质，并进行退磁处理。理。8 8）线切割加工凸

18、模。）线切割加工凸模。9 9）研磨。）研磨。线线切割加工后，切割加工后，钳钳工研磨凸工研磨凸模工作部分，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。用万能夹具成形磨削凸模的工艺要点是：法。用万能夹具成形磨削凸模的工艺要点是：1 1）应选择合适的直角坐标系，一般取零件）应选择合适的直角坐标系，一般取零件的设计坐标系为工艺坐标系。的设计坐标系为工艺坐标系。2 2）将形状复杂的凸模刃口轮廓划分成数个）将形状复杂的凸模刃口轮廓划分成数个直线段和圆弧段，然后依次磨削。直线段和圆弧段，

19、然后依次磨削。3 3）成形磨削）成形磨削时时，凸模不能，凸模不能带带凸肩。当凸肩。当凸模形状复凸模形状复杂杂，某些表面因砂，某些表面因砂轮轮不能不能进进入入无法直接磨削无法直接磨削时时，可考，可考虑虑将凸模改成将凸模改成镶镶拼拼结结构。构。4 4）选择回转中心，依次调整回转中心）选择回转中心，依次调整回转中心与夹具中心重合。与夹具中心重合。（1 1）在多孔冲裁模或级进模中，凹模上孔）在多孔冲裁模或级进模中，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，加工较困难。以上，加工较困难。（2 2）凹模在镗孔时，孔与外形有一定的位）凹模在镗孔时，

20、孔与外形有一定的位置精度要求，加工时要求准确确定孔的中心置精度要求，加工时要求准确确定孔的中心位置，这给加工带料很大难度。位置，这给加工带料很大难度。4.2.2 4.2.2 冲裁凹模的加工冲裁凹模的加工1冲裁凹模的工艺特点冲裁凹模的工艺特点（3 3）凹模型孔加工的尺寸往往直接取决于）凹模型孔加工的尺寸往往直接取决于刀具的尺寸，因此刀具的尺寸精度、刚度及刀具的尺寸，因此刀具的尺寸精度、刚度及磨损将直接影响内孔的加工精度。磨损将直接影响内孔的加工精度。（4 4）凹模型孔加工时，切削区在工件内部，）凹模型孔加工时，切削区在工件内部，排屑、散热条件差，加工精度和表面质量不排屑、散热条件差，加工精度和表

21、面质量不容易控制。容易控制。2冲裁凹模的加工方法冲裁凹模的加工方法 凹模型孔为单个圆孔或一系列圆孔（孔凹模型孔为单个圆孔或一系列圆孔（孔系）时，加工方法在第二章已经叙述，这里系）时，加工方法在第二章已经叙述，这里不再重复。下面主要介绍凹模非圆形型孔的不再重复。下面主要介绍凹模非圆形型孔的加工方法。加工方法。非非圆圆形形型型孔孔的的加加工工比比较较复复杂杂，首首先先要要去去除除非非圆圆形形型型孔孔中中心心的的废废料料，然然后后进进行行精精加加工工。非非圆圆形形型型孔孔的的凹凹模模通通常常是是将将毛毛坯坯锻锻造造成成矩矩形形，加加工工各各平平面面后后进进行行划划线线，再再将将型型孔孔中中心心的的余

22、余料去除而成的。料去除而成的。当凹模尺寸较大时，也可以用氧乙炔当凹模尺寸较大时，也可以用氧乙炔火焰气割的方法去除型孔内部的废料。切割火焰气割的方法去除型孔内部的废料。切割时型孔应留足加工余量。切割后的模坯应进时型孔应留足加工余量。切割后的模坯应进行退火处理，以便进行后续加工。行退火处理，以便进行后续加工。去除余料后，生去除余料后，生产产中常用的型孔精加工加工中常用的型孔精加工加工方法有方法有压压印印锉锉修、仿形修、仿形铣铣削、削、电电火花火花线线切割切割和和电电火花加工。火花加工。4.3 4.3 塑料模型腔的加工塑料模型腔的加工 塑料模型腔作用是形成制件外形表面，塑料模型腔作用是形成制件外形表

23、面，要求尺寸精度高，表面粗糙度小，而且一要求尺寸精度高，表面粗糙度小，而且一般形状也比较复杂，因此型腔的加工是制般形状也比较复杂，因此型腔的加工是制造的难点。造的难点。型腔的加工方法有以下六种：型腔的加工方法有以下六种：1 1、采用通用机床加工、采用通用机床加工2、采用仿形铣床加工、采用仿形铣床加工 3、采用电火花加工、采用电火花加工 4、采用电火花线切割加工、采用电火花线切割加工 5、采用冷挤压法加工、采用冷挤压法加工 6、精密铸造法、精密铸造法 4.3.1 4.3.1 型腔的加工型腔的加工 模具型腔在机械加工后表面会留下刀模具型腔在机械加工后表面会留下刀痕，或痕，或经过电经过电火花加工后表面会留下一火花加工后表面会留下一层层硬硬化化层层。型腔表面的刀痕或硬化。型腔表面的刀痕或硬化层层需要抛光去需要抛光去除。抛光加工的除。抛光加工的质质量不量不仅仅影响模具的使用寿影响模具的使用寿命，而且影响制件表面光命，而且影响制件表面光泽泽、尺寸精度。、尺寸精度。4.3.2 4.3.2 型腔的抛光型腔的抛光（1 1）手工抛光）手工抛光 1）用砂）用砂纸纸抛光抛光 2）用油石抛光）用油石抛光（2 2）机械抛光机械抛光 1）圆盘圆盘式磨光机式磨光机 2）电动电动抛光机抛光机 （3 3）电电解修磨抛光解修磨抛光 （4 4）超声波抛光）超声波抛光