模具制造工藝守則

1、模具制造工藝守則  文件編號(hào)：XX/QG-JS-08版 本：A修改狀態(tài)：O受控狀態(tài)：  編制：吳光來(lái) 日期：200421 模具設(shè)計(jì)1 模具要求1.1 模具表面光潔度高；其生產(chǎn)的蠟?zāi)?yīng)外形美觀，沒(méi)有明顯的披縫、變形和凹陷等；1.2 模具尺寸精度、形位公差符合要求；1.3 型腔內(nèi)澆口位置及大小合適，流道設(shè)計(jì)合理，能夠滿足鑄造工藝要求，能夠保證蠟?zāi)Ｍ暾湫汀?.4 模具操作方便、靈活，起模勞動(dòng)強(qiáng)度低，起模效率高；1.5 小件一型多件，以提高生產(chǎn)率；1.6 模具使用壽命長(zhǎng)，易于修改及維護(hù)。要達(dá)到以上要求，設(shè)計(jì)者必須精通熔模鑄造的相關(guān)工藝過(guò)程，熟悉模具加

2、工的相關(guān)手段。只有這樣，才能設(shè)計(jì)出尺寸符合要求、操作方便、靈活與制作費(fèi)用合理的精鑄模具。 2 模具的設(shè)計(jì)及模具結(jié)構(gòu)模具設(shè)計(jì)首先是一個(gè)鑄件產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程。需要將鑄件的毛坯尺寸按適當(dāng)?shù)目s水比例轉(zhuǎn)化成模具型腔尺寸。這是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)的工作，因?yàn)橛绊戣T件收縮的因素很多。除蠟?zāi)＜拌T件凝固收縮外，鑄件在冷卻過(guò)程中型殼阻礙還會(huì)導(dǎo)致收縮受阻及變形。分型方式、內(nèi)澆口位置及組模方式也直接影響到鑄件的尺寸精度與形位公差。設(shè)計(jì)者必須了解熔模鑄造的相關(guān)工藝過(guò)程，在設(shè)計(jì)模具之前綜合考慮，并在設(shè)計(jì)中確保有可修改模具的可能性。2.1 模具的常用頂出機(jī)構(gòu)(取模方法)模具設(shè)計(jì)中，頂出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的。僅僅是做到

3、蠟?zāi)３尚?，模具設(shè)計(jì)會(huì)很簡(jiǎn)單。但我們必須仔細(xì)考慮怎樣易于將蠟?zāi)哪＞咧胁蛔冃蔚厝〕?，以及怎樣合理設(shè)計(jì)模具頂出機(jī)構(gòu)和抽芯結(jié)構(gòu)，從而提高模具起模效率。蠟?zāi)哪＞咧腥〕龅姆绞接幸韵聨追N：(1)直接用手取出；(2)用壓縮空氣吹出；(3)用頂出機(jī)構(gòu)將蠟?zāi)ｍ敵?。前兩種取出方法易使蠟?zāi)Ｔ谌〕鰰r(shí)變形，而頂模機(jī)構(gòu)可防止蠟?zāi)Ｗ冃?。所以，?duì)于精度要求較高的機(jī)械零件和易變形的零件只能采用頂出機(jī)構(gòu)將蠟?zāi)ｍ敵?。蠟?zāi)５某Ｓ庙敵鰴C(jī)構(gòu)和特點(diǎn)見(jiàn)第3頁(yè)圖（1）2.2模具的抽芯結(jié)構(gòu)為提高模具取模效率，合理設(shè)計(jì)模具抽芯也非常重要。模具的抽芯結(jié)構(gòu)要求易于抽出，有合理的限位結(jié)構(gòu)，主要有以下形式：上抽芯的形式見(jiàn)第4頁(yè)圖（2）下抽芯的形式見(jiàn)第5

4、頁(yè)圖（3）側(cè)抽芯及鎖緊方式見(jiàn)第6頁(yè)圖（4）活塊抽芯如果受模具結(jié)構(gòu)的限制不能采取外抽芯形勢(shì)時(shí)，可使用活塊形式?；顗K的取模比較困難，精度不易保證，蠟?zāi)Ｒ鬃冃?，效率低，故設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能避免。2.3模具設(shè)計(jì)圖與設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng) 一付模具的頂出機(jī)構(gòu)和抽芯結(jié)構(gòu)確定后，加上必要的注蠟系統(tǒng)即可設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)圖。(1)         型腔的布局:要求布局合理,利于開(kāi)合和節(jié)約材料。(2)         型腔構(gòu)件的尺寸、加工精度和光潔度要求：構(gòu)件的尺寸確定

5、既要保證成型又要適合裝配的要求，一般來(lái)說(shuō)構(gòu)件的不同部位的加工精度和光潔度也均不相同。(3)         組合件的公差與配合，公差與配合的選擇決定了裝配效果。(4)         所設(shè)計(jì)的型腔構(gòu)件必須具有合理的加工手段保證。24附常用模具結(jié)構(gòu)例圖：見(jiàn)圖（5） 圖（5）上模與下模以定位銷(xiāo)定位；上模兩側(cè)邊一般各加工兩個(gè)螺紋孔，用來(lái)裝把手，便于開(kāi)起上模；墊板與推板之間用螺栓固定鎖緊；下模、模腳、底板三者之間用長(zhǎng)螺栓固定鎖緊。在起模時(shí)，先揭

6、開(kāi)上模（有上抽芯的要先抽掉上抽芯），然后雙手提起推板（有側(cè)抽芯的要先抽掉側(cè)抽芯）頂出蠟?zāi)?，取出蠟?zāi)：?，將推板?fù)位，再合上上模，準(zhǔn)備下一次射蠟和起模。3模具圖設(shè)計(jì)3.1型腔尺寸計(jì)算 壓型的型腔工作尺寸要兼顧到鑄件的綜合收縮率、鑄件的尺寸精度要求等因素。由于模料對(duì)型腔的磨損非常小,因此一般說(shuō),型腔尺寸計(jì)算可以不考慮磨損量。型腔尺寸計(jì)算及其圖解：見(jiàn)最后一頁(yè)。型腔尺寸等于鑄件的尺寸加上鑄件的總收縮率再加上鑄造允許公差。鑄件的總的線收縮率(壁厚小于1英寸) 類(lèi)別 牌號(hào)阻礙收縮率半阻礙收縮率自由收縮率總的線收縮率鑄鐵040.450.51.5-1.6碳鋼、低合金鋼08-1.01.0-1.21.2-1.62.

7、4-2.8不銹鋼1.0-1.21.2-2.12.2-3.03.6-4.0A、阻礙收縮尺寸包括：收縮受阻的凹槽內(nèi)腔、孔間距，圓、方孔內(nèi)徑等；B、阻礙收縮尺寸包括：有孔外圓，外形，凹槽外寬及高度尺寸等；C、自由收縮包括：外形、長(zhǎng)度、厚度、等不受阻礙可自由收縮的尺寸；D、鑄件總線收縮率決定于三大因素:即蠟?zāi)Ｊ湛s、型殼熱膨脹、與合金液收縮。為便于模具修正：鑄件外形尺寸（即模具型腔尺寸）總收縮可取下限，內(nèi)孔、內(nèi)槽取上限。鑄件厚度尺寸較大時(shí)，收縮率較大。模具外型允許最大尺寸為：400×400×250。3.2 壓型的精度和表面粗糙度 壓型的加工精度和表面粗糙度視鑄件的技術(shù)要求而定。一般型

8、腔尺寸的制造公差為鑄件公差的1/4-1/6。型腔的表面粗糙度應(yīng)比鑄件的表面粗糙度細(xì)3-4級(jí)。壓型的表面粗糙度如下表：壓型部位表面粗糙度型腔表面02-08芯銷(xiāo)、活塊、鑲塊的配合面、定位面08-32分型面08-16澆注系統(tǒng)表面16-63非工作部分表面631253.3 組合件的配合，壓型由很多部件組合而成，這些組合件相互間的配合，應(yīng)根據(jù)壓制易熔模的動(dòng)作要求確定。見(jiàn)圖(6)3.4 壓型材料 下表為壓型常用材料及熱處理要求：零件名稱材料熱處理 型體、型芯、鑲塊、活塊LD5HBS>90ZL102-45鋼調(diào)質(zhì)28-32HRC定位銷(xiāo)、銷(xiāo)套、插銷(xiāo)、頂桿、復(fù)位桿45鋼淬火35-40HRC墊板、壓板

9、、頂桿固定板、手柄45鋼,Q235-A正火165-229HBS澆注系統(tǒng)模具ZL102- 3.5 總裝技術(shù)要求分型面配合間隙不大于0.05mm。各組合塊及上下型錯(cuò)位不大于0.05mm。頂桿不高出型腔表面，可低于型腔表面0.05mm以內(nèi)；復(fù)位桿不高出分型面，可低于分型面0.05mm以內(nèi)。型腔表面應(yīng)無(wú)凹凸不平及毛刺等缺陷，型腔邊緣應(yīng)保持銳邊；非型腔邊緣倒鈍?？傃b后經(jīng)壓蠟試模，取模時(shí)無(wú)阻卡現(xiàn)象，蠟?zāi)ｏw邊厚度不大于0.05mm。模具外表面應(yīng)刻上模具編號(hào)、鑄件圖號(hào)、和其它標(biāo)記。相同零件或模具大小差不多的模具，注蠟口高度應(yīng)相等h±0.2mm。以便同時(shí)壓蠟。注蠟口大小為：小件6，大件8；注

10、蠟口位置盡可能放在內(nèi)澆口處。3.6 內(nèi)澆口設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的因素：注蠟時(shí)便于起模、組模時(shí)便于焊接；制殼時(shí)便于浸涂和干燥；脫蠟時(shí)便于將蠟液流凈；焙燒時(shí)便于進(jìn)出擺放；澆注時(shí)便于合金液充型；澆鑄后能形成順序凝固的原則；后道工序應(yīng)便于切割與打磨等。4 模具加工手段的選擇由于同樣的型腔可用不同的方法來(lái)完成，但加工效果和加工費(fèi)用有所不同。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工手段的確定是相關(guān)聯(lián)的，必須綜合考慮。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須考慮加工手段，加工手段的限制也使模具設(shè)計(jì)有一定的局限性。這就要求模具設(shè)計(jì)者必須透徹地了解每種加工手段的裝夾、校正、加工順序及加工精度、表面效果、加工費(fèi)用等等，否則，會(huì)出現(xiàn)所設(shè)計(jì)的模具通過(guò)加工達(dá)不到預(yù)期效果或加工

11、費(fèi)用不經(jīng)濟(jì)。常用加工手段在精鑄模具中的應(yīng)用分析：加工方法應(yīng)用范圍對(duì)材料要求加工精度和光潔度成型時(shí)間及效率經(jīng)濟(jì)性缺點(diǎn)   普通機(jī)床車(chē)床適用于圓柱類(lèi)抽芯、定位銷(xiāo)、回轉(zhuǎn)體型腔和芯塊。銑床適用于澆口、流道、簡(jiǎn)單且精度要求較低的限位裝置。刨床和磨床主要用于制作模板及芯塊。車(chē)床和磨床對(duì)各種材料加工性尚可，其它設(shè)備對(duì)硬材料加工性能較差。  車(chē)床和磨床較高，其它設(shè)備較差。  車(chē)床和磨床效率較高，其它設(shè)備較低。   成本一般  對(duì)于型腔加工所受限制較大，銑床和刨床往往達(dá)不到精度要求。 

12、;數(shù)控線切割加工各類(lèi)通孔，芯塊，鑲塊，位置精度較高的孔加工，復(fù)雜曲線外形，配合要求嚴(yán)的凹凸模；如頂板式和穿板式頂模裝置。  各種硬度的金屬材料。加工精度最高可達(dá)±0.02mm,光潔度較高，易拋光。 加工時(shí)間較長(zhǎng)，效率一般。  成本較高 垂直通孔加工需要提孔，制作型腔時(shí)往往需要拼塊。  電火花加工陰模難以加工而陽(yáng)模相對(duì)容易制作的異形型腔，細(xì)的盲槽，盲孔以及部分商標(biāo)圖案、銘文等。 各種硬度的金屬材料。 比仿形銑高，精打后較高。 加工時(shí)間短，效率較高。  成本較

13、高必須制作電極，電極在加工中有損耗，對(duì)一模多腔的一致性有影響。型腔有一定的錐度，有小圓角，較難拋光。數(shù)控加工中心三維空間曲面或分型面各種材料均好最高成本最高型腔側(cè)面清角加工困難數(shù)控銑床/精雕三維曲面型號(hào)腔各種材料較高最高成本最高型腔側(cè)面清角加工困難 5.模具設(shè)計(jì)裝配的關(guān)系一付好的模具模具應(yīng)該離不開(kāi)高素質(zhì)的鉗工裝配，裝配質(zhì)量的高低直接影響到模具的起模效率及蠟?zāi)Ｙ|(zhì)量。模具裝配的主要工作為：定位銷(xiāo)的安裝；模具零件的組合、配合及固定；澆口、流道的加工；模具型腔的拋光；模具的試模及調(diào)整等。 在裝配過(guò)程中，特別要注意配合零件的裝配，如頂桿與頂板機(jī)構(gòu)的裝配。如果配合間隙過(guò)小，會(huì)增加起模難度，過(guò)大會(huì)

14、形成披縫或推板失效。頂板機(jī)構(gòu)的配合間隙一般為0.015左右，這就要求線切割加工的尺寸精度高，減少鉗工的修銼量，同時(shí)，由于線切割表面有淬火效應(yīng)，表面硬度較高，修銼掉該硬度層后，會(huì)影響頂板模具的壽命。機(jī)械零件類(lèi)模具裝配盡量不用銼刀、鏟刀及刮刀，因其隨意性較大，容易造成誤差。另外，各個(gè)配件的固定鎖緊也很有講究，要方便以后模具的維修及改動(dòng)，模具裝配的不負(fù)責(zé)任，會(huì)給模具的使用及修改帶來(lái)嚴(yán)重后果。6模具的維護(hù)與保養(yǎng)6.1模具的維修：模具在使用時(shí)發(fā)現(xiàn)以下癥狀應(yīng)及時(shí)維修。分型面配合間隙大于0.10mm。模具各組合塊，或上、下型錯(cuò)位大于0.10mm。，蠟?zāi)ｏw邊厚度大于0.05mm時(shí)。6.2 模具的保養(yǎng) 每次使用結(jié)束后，應(yīng)清理干凈，并