模具制造工藝第三章

1、壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3.1 車削加工 3.2 銑削加工 3.3 鉆削加工 3.4 鏜削加工 3.5 磨削加工 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3.1 車削加工 3.1.1 車削運(yùn)動(dòng)及車削用量 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 1車削運(yùn)動(dòng)及車削表面車削運(yùn)動(dòng)及車削用量車削運(yùn)動(dòng)及車削用量 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 2車削用量 切削速度切削速度vC 1000Cndv進(jìn)給量進(jìn)給量f背吃刀量背吃刀量aP 2mPddaW壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3車削用量的選擇 1）背吃刀量aP的選擇 2）進(jìn)給量f的選擇 3）切削速度vC的選擇 主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速n min)/ r ( 1000maxCdvn壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì)

2、 3.1.2 常用刀具材料 1刀具材料應(yīng)具備的性能 1）高硬度和高耐磨性 2）足夠的強(qiáng)度與沖擊韌性 3）高耐熱性 2常用刀具材料 1）高速鋼 2）硬質(zhì)合金 3涂層刀具 4其他刀具材料 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3.1.3 車削精度 1車削精度 車削零件主要由旋轉(zhuǎn)表面和端面組成，車削精度可分為尺寸精度、形狀精度和位置精度3部分。 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 2車削經(jīng)濟(jì)精度 精度與成本的關(guān)系曲線精度與成本的關(guān)系曲線 加工費(fèi)用與表面粗糙度的關(guān)系曲線加工費(fèi)用與表面粗糙度的關(guān)系曲線 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3.1.4 車削加工 1回轉(zhuǎn)體類零件車削 主要用于導(dǎo)柱、導(dǎo)套、澆口套等回轉(zhuǎn)體類零件熱處理前的粗加工

3、，成形零件的回轉(zhuǎn)曲面型腔、型芯、凸模和凹模等零件的粗、精加工。 對(duì)要求具有較高的尺寸精度、表面粗糙度和耐磨性的零件，如導(dǎo)柱、導(dǎo)套、澆口套、凸模和凹模等，需在半精車后再熱處理，最后在磨床上磨削。 對(duì)拉桿等零件，車削可以直接作為成形加工。 毛坯為棒料的零件，一般先加工中心孔，然后以中心孔作為定位基準(zhǔn)。 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 2回轉(zhuǎn)曲面型腔車削 型腔車削加工中，除內(nèi)形表面為圓柱、圓錐表面可以應(yīng)用普通的內(nèi)孔車刀進(jìn)行車削外，對(duì)于球形面、半圓面或圓弧面的車削加工，為了保證尺寸、形狀和精度的要求，一般都采用樣板車刀進(jìn)行最后的成形車削。 曲面型腔車削曲面型腔車削 仿形車削仿形車削 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì)

4、 3.2 銑 削 加 工 3.2.1 銑削運(yùn)動(dòng)及銑削用量 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 1銑削運(yùn)動(dòng) 銑刀的旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)； 工件隨工作臺(tái)緩慢的直線移動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 2銑削用量 銑削速度銑削速度vC :min)/m(1000/0Cndv進(jìn)給量進(jìn)給量f :min)/mm(ZfnZfnfv背吃刀量（銑削深度）背吃刀量（銑削深度）aP: 側(cè)吃刀量（銑削寬度）側(cè)吃刀量（銑削寬度）ae :壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 2銑削用量選擇的原則 通常粗加工為了保證必要的刀具耐用度，應(yīng)優(yōu)先采用較大的背吃刀量，其次是加大進(jìn)給量，最后才是根據(jù)刀具耐用度的要求選擇適宜的銑削速度，這樣選擇是因?yàn)殂娤魉俣葘?duì)刀具耐用度影響最大，進(jìn)給量次之

5、，背吃刀量影響最小； 精加工時(shí)為減小工藝系統(tǒng)的彈性變形，必須采用較小的進(jìn)給量，同時(shí)為了抑制積屑瘤的產(chǎn)生。 對(duì)于硬質(zhì)合金銑刀應(yīng)采用較高的銑削速度，對(duì)高速鋼銑刀應(yīng)采用較低的銑削速度，如銑削過(guò)程中不產(chǎn)生積屑瘤時(shí)，也應(yīng)采用較大的銑削速度。 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3.2.2 常用銑床附件 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3.2.3 銑削加工 1平面銑削 平面銑削在模具中應(yīng)用最為廣泛，模具中的定、動(dòng)模板等模板類零件，在精磨前均需通過(guò)銑削來(lái)去除較大的加工余量；銑削還用于模板上的安裝型腔鑲塊的方槽、滑塊的導(dǎo)滑槽、各種孔的止口等部分的精加工和鑲塊、壓板、鎖緊塊熱處理前的加工。 2孔系加工 直接用立銑工作臺(tái)的縱、橫

6、走刀來(lái)控制平面孔系的坐標(biāo)尺寸，所達(dá)到的孔距精度遠(yuǎn)高于劃線鉆孔的加工精度，可以滿足模具上低精度的孔系要求。 3鏜削加工 臥式和立式銑床也可以代替鏜床進(jìn)行一些加工，如斜導(dǎo)柱孔系的加工，一般是在模具相關(guān)部分裝配好后，在銑床上一次加工完成；同理，導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔也可如是加工。壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 4成形面銑削 圓轉(zhuǎn)臺(tái)銑削圓弧面圓轉(zhuǎn)臺(tái)銑削圓弧面 仿形銑削示意圖仿形銑削示意圖 1-銑刀銑刀 2-工件工件 3-中間裝置中間裝置 4-靠模靠模 5-仿形頭仿形頭 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 5雕刻加工 刻模銑床示意圖刻模銑床示意圖 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3.3 鉆削加工 3.3.1 鉆、擴(kuò)、锪和鉸孔 1鉆孔

7、鉆孔主要用于孔的粗加工。普通孔的鉆削主要有兩種方法：一種是在車床上鉆孔，工件旋轉(zhuǎn)而鉆頭不轉(zhuǎn)；另一種是在鉆床或鏜床上鉆孔，鉆頭旋轉(zhuǎn)而工件不轉(zhuǎn)。 2擴(kuò)孔 擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔鉆對(duì)已經(jīng)鉆出的孔進(jìn)一步加工，以提高孔的加工精度的加工方法。擴(kuò)孔鉆結(jié)構(gòu)與麻花鉆相似，但齒數(shù)較多，有34齒，導(dǎo)向性好；中心處沒(méi)有切削刃，消除了橫刃影響，改善了切削條件；切削余量較小，容屑槽小，使鉆芯增大，剛度好，切削時(shí)，可采用較大的切削用量。故擴(kuò)孔的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率都高于鉆孔。 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3锪孔 在原有孔的孔口表面需要加工成圓柱形沉孔、錐形沉孔或凸臺(tái)端面時(shí)，可用锪鉆锪孔。 4鉸孔 鉸孔是中小孔徑的半精加工和精加工方法之一

8、，是用鉸刀在工件孔壁上切除微金屬層的加工方法。 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3.3.2 深孔加工 1. 深孔加工 大型注塑、壓鑄模具上的冷卻孔、推桿孔和加熱器孔等，一般為孔徑比（D/L）為1：6以上的深孔，在加工時(shí)有其特殊性。 （1）由于孔徑比大，鉆桿細(xì)長(zhǎng)，剛性差，工作時(shí)容易產(chǎn)生偏斜和振動(dòng)，因此孔的精度及表面質(zhì)量難以控制。 （2）切屑多而排屑通道長(zhǎng)，若斷屑不好，排屑不暢，則可能由于切屑堵塞而導(dǎo)致鉆頭損壞，孔的加工質(zhì)量也無(wú)法保證。 （3）鉆頭是在幾乎封閉的狀況下工作，而且時(shí)間較長(zhǎng)，熱量多且不易散出，鉆頭極易磨損。 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 2. 深孔鉆床 深孔鉆床結(jié)構(gòu)深孔鉆床結(jié)構(gòu) 1-導(dǎo)向套導(dǎo)向套

9、 2-容屑槽容屑槽 3-工件工件 4-切屑滑槽切屑滑槽 5-切屑液切屑液 6-切屑切屑 7-盛切屑網(wǎng)盛切屑網(wǎng) 8-深孔鉆油封深孔鉆油封 9-高壓泵、切削液冷卻裝置及過(guò)濾器高壓泵、切削液冷卻裝置及過(guò)濾器 10-高壓切削油高壓切削油 11-壓力表壓力表 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 深孔鉆頭深孔鉆頭 1-鉆頭鉆頭 2-鉆柄鉆柄 3-傳動(dòng)器傳動(dòng)器 4-排屑槽排屑槽 5-軸承部分軸承部分 6-油孔油孔 L-總長(zhǎng)度總長(zhǎng)度 -外導(dǎo)角余角外導(dǎo)角余角 -內(nèi)導(dǎo)角余角內(nèi)導(dǎo)角余角 -導(dǎo)向塊角導(dǎo)向塊角 D/4-鉆尖偏移距離鉆尖偏移距離 l-邊距邊距 -本體間隙本體間隙 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3.4 鏜削加工 3.4.

10、1 鏜削加工 單刃鏜刀單刃鏜刀 1-調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘 2-固定螺釘固定螺釘 微調(diào)鏜刀微調(diào)鏜刀 1-鏜刀頭鏜刀頭 2-刀片刀片 3-調(diào)整調(diào)整螺母螺母 4-鏜刀鏜刀 5-拉緊螺拉緊螺釘釘 6-墊圈墊圈 7-導(dǎo)向鍵導(dǎo)向鍵 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3.4.2 坐標(biāo)鏜削 1加工前的準(zhǔn)備 1）模板的放置 2）確定基準(zhǔn)并找正 3）確定原始點(diǎn)位置和坐標(biāo)值的轉(zhuǎn)換 機(jī)械式尋邊器機(jī)械式尋邊器 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 2鏜孔加工 鏜孔加工的一般順序?yàn)榭字行亩ㄎ汇@定心孔鉆孔擴(kuò)孔半精鏜精鉸或精鏜。 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3.5 磨削加工 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) （1）磨削屬多刀、多刃切

11、削 （2）磨削屬微刃切削 （3）磨削速度大 （4）加工范圍廣壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3.5.1 砂輪的特性及選用 1砂輪特性 砂輪特性包括磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度、組織、形狀和尺寸等6大要素。 1）磨料 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 2）粒度壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3）結(jié)合劑 4）硬度 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 5）組織 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 6）砂輪的形狀和尺寸壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 2砂輪的選用 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3.5.2 磨削運(yùn)動(dòng)與磨削用量 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3.5.3 平面與外圓磨削 1平面磨削 平面磨削作為模具零件的終加工工序，一般安排在精銑、精刨和熱處理之后

12、。磨削模板時(shí)，直接用電磁吸盤(pán)將工件裝夾；對(duì)于小尺寸零件，常用精密平口鉗、導(dǎo)磁角鐵或正弦?jiàn)A具等裝夾工件。 正弦精密平口鉗正弦精密平口鉗 1-底座底座 2、4-鉗口鉗口 3-工件工件 5-夾緊螺栓夾緊螺栓 6-正弦圓柱正弦圓柱 7-塊規(guī)組塊規(guī)組 垂直面磨削垂直面磨削 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 2外圓磨削 外圓磨削是指磨削工件的外圓柱面、外圓錐面等，外圓磨削可以在外圓磨床上進(jìn)行，也可以在無(wú)心磨床上進(jìn)行。 某些外圓磨床還具備有磨削內(nèi)圓的內(nèi)圓磨頭附件，用于磨削內(nèi)圓柱面和內(nèi)圓錐面。凡帶有內(nèi)圓磨頭的外圓磨床，習(xí)慣上稱為萬(wàn)能外圓磨床。 外圓磨削方法分為縱向磨削法、橫向磨削法、混合磨削法和深磨法等。 壓鑄模具設(shè)

13、計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3.5.4 成形磨削 1成形磨削方法 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 2成形磨削常用機(jī)床 1）平面磨床 2）成形磨床 成形磨床成形磨床 1手輪手輪 2垂直導(dǎo)軌垂直導(dǎo)軌 3縱向?qū)к壙v向?qū)к?4磨頭架磨頭架 5電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 6砂輪砂輪 7測(cè)量平臺(tái)測(cè)量平臺(tái)8萬(wàn)能夾具萬(wàn)能夾具 9夾具工作臺(tái)夾具工作臺(tái) 10手輪手輪 11手把手把 12手把手把 13床身床身 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 3）光學(xué)曲線磨床 光學(xué)曲線磨床光學(xué)曲線磨床 1床身床身 2坐標(biāo)工作臺(tái)坐標(biāo)工作臺(tái) 3砂輪架砂輪架 4投影屏幕投影屏幕 磨削曲線輪廓的側(cè)邊磨削曲線輪廓的側(cè)邊 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 光學(xué)曲線磨床工作原理光學(xué)曲線磨床工作原理 1-光源光源 2-工件工件 3-砂輪砂輪 4-物鏡物鏡 5、6-三棱鏡三棱鏡 7-平面鏡平面鏡 8-投影屏幕投影屏幕 壓鑄模具設(shè)計(jì)壓鑄模具設(shè)計(jì) 4）數(shù)控成形磨床 數(shù)控成形磨削數(shù)控成形磨削 1砂輪砂輪 2工件工件