第五章模具零件加工工藝分析

第五章模具零件加工工藝分析2023/3/30第一頁，共五十頁，2022年，8月28日學(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)場工藝問題的對策，力求起到舉一反三的作用。在學(xué)習(xí)時重點(diǎn)掌握模具典型零件的加工工藝。2返回上一張下一張第二頁，共五十頁，2022年，8月28日主要內(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3返回上一張下一張第三頁，共五十頁，2022年，8月28日第一節(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。4返回上一張下一張第四頁，共五十頁，2022年，8月28日2.級進(jìn)模（1）級進(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。（2）凸模制成后，可對卸料板按圖樣進(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，在平臺上按圖樣劃線，在劃線時一定要仔細(xì)，劃線后按圖樣進(jìn)行檢查。（3）將劃好線的卸料板由鉗工粗鉆型孔成形。（4）將卸料板、凸模固定板，凹模坯件相互對齊并用平形夾夾緊、鉆銷釘定位孔。5返回上一張下一張第五頁，共五十頁，2022年，8月28日（5）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。（6）把加工好的卸料板和凹模坯件用銷釘緊固，并使其對齊。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。（7）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。（8）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。6返回上一張下一張第六頁，共五十頁，2022年，8月28日3.復(fù)合模（1）首先加工成形沖孔凸模。（2）對凸凹模進(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。（3）制作一個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。（4）按樣板或劃線刨外形。（5）經(jīng)精銼修后，將凸凹模鋸下一塊，可作為卸料器用。（6）將加工后的凸凹模淬硬，再用壓印銼修法壓印凹模孔。（7）用沖孔凸模通過卸料器壓印銼修凸模固定板形孔。（8）裝配時，先裝上模，再裝下模。7返回上一張下一張第七頁，共五十頁，2022年，8月28日（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返回上一張下一張第八頁，共五十頁，2022年，8月28日沖中型圓孔凸模適用于沖8～30mm中型孔第九頁，共五十頁，2022年，8月28日沖大圓孔凸模凸模用窩座定位，然后用3～4個螺釘緊固。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10返回上一張下一張第十頁，共五十頁，2022年，8月28日在厚板料上沖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11返回上一張下一張第十一頁，共五十頁，2022年，8月28日（2）非圓形凸模整體式凸模對復(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，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12返回上一張下一張第十二頁，共五十頁，2022年，8月28日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13返回上一張下一張第十三頁，共五十頁，2022年，8月28日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14返回上一張下一張第十四頁，共五十頁，2022年，8月28日（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15返回上一張下一張第十五頁，共五十頁，2022年，8月28日（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16返回上一張下一張第十六頁，共五十頁，2022年，8月28日（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。17返回上一張下一張第十七頁，共五十頁，2022年，8月28日3）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)臺肩和棱角，并應(yīng)圓滑過渡，過渡圓角半徑一般為3～5mm。4）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。5）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。18返回上一張下一張第十八頁，共五十頁，2022年，8月28日（3）位置精度1）沖裁凸模刃口四周的相對兩側(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。2）圓柱形配合的凸模、凹模、凸凹模，其配合面與支撐臺肩的垂直度允差不大于0.01mm。3）圓柱形凸模、凹模工作部分直徑相對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。4）鑲塊凸模與凹模其結(jié)合面縫隙不得超過0.03mm。19返回上一張下一張第十九頁，共五十頁，2022年，8月28日（4）表面粗糙度加工后的凸模與凹模工作表面粗糙度等級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1）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。2）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。20返回上一張下一張第二十頁，共五十頁，2022年，8月28日2、沖裁凸、凹模的加工原則（1）落料時，落料零件的尺寸與精度取決于凹模刃口尺寸。（2）沖孔時，沖孔零件的尺寸取決于凸模尺（3）對于單件生產(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。（4）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，應(yīng)采用最小合理間隙值。（5）在制造沖模時，同一副沖模的間隙應(yīng)在各方向力求均勻一致。（6）凸模與凹模的精度（公差值）應(yīng)隨制品零件的精度而定。21返回上一張下一張第二十一頁，共五十頁，2022年，8月28日3、凸、凹模精加工順序（1）選擇方案見下表22返回上一張下一張第二十二頁，共五十頁，2022年，8月28日（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23返回上一張下一張第二十三頁，共五十頁，2022年，8月28日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24返回上一張下一張第二十四頁，共五十頁，2022年，8月28日（2）凸模的加工工藝1）圓形凸模的加工工藝，見下表25返回上一張下一張第二十五頁，共五十頁，2022年，8月28日2）非圓形凸模加工工藝26返回上一張下一張第二十六頁，共五十頁，2022年，8月28日27返回上一張下一張第二十七頁，共五十頁，2022年，8月28日5、凹模加工工藝（1）圓形凹?？椎臋C(jī)械加工28返回上一張下一張第二十八頁，共五十頁，2022年，8月28日29返回上一張下一張第二十九頁，共五十頁，2022年，8月28日（2）非圓形凹?？椎臋C(jī)械加工30返回上一張下一張第三十頁，共五十頁，2022年，8月28日31返回上一張下一張第三十一頁，共五十頁，2022年，8月28日（3）凹模機(jī)械加工工藝過程32返回上一張下一張第三十二頁，共五十頁，2022年，8月28日其加工工藝過程如下：1)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。2)鍛造將坯料鍛成矩形，留取雙面加工余量為5mm。3)熱處理退火，消除內(nèi)應(yīng)力，便于加工。4)粗加工（刨）刨六面，留取0.5mm（雙面）磨削余量。5)磨磨六面，到規(guī)定的尺寸。6)劃線劃出凹?？纵喞€及各螺孔、銷孔位置。7)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?？仔倍?。8)凹?？拙庸げ捎脡河′S修法，按凸模配作，壓印銼修時，保證凸、凹模間隙值及均勻性。9)孔加工加工各螺孔、銷孔，并精鉸銷孔和攻絲。10)熱處理60～64HRC11)磨刃口及精修平面磨床磨上、下平面后，鉗工修整。33返回上一張下一張第三十三頁，共五十頁，2022年，8月28日（4）凹?？椎钠渌庸すに嚪椒?）熱壓法制造凹?？?）冷壓法制造凹模孔3）化學(xué)腐蝕法制造凹?？?4返回上一張下一張第三十四頁，共五十頁，2022年，8月28日二、拉深模的加工工藝（一）拉伸模加工制造的特點(diǎn)1)拉深模的凸、凹模淬火有時一般在試模后進(jìn)行。2)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，因此在制造時應(yīng)特別注意。3)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。4)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。5)拉深模凸、凹模之間的間隙應(yīng)均勻。6)拉深件的毛坯尺寸，由于在拉深時材料變薄，故通過理論上計(jì)算很難準(zhǔn)確。35返回上一張下一張第三十五頁，共五十頁，2022年，8月28日（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1）按圖樣要求在車床上精車。2）凸、凹模配作，保證間隙均勻。3）熱處理淬硬。4）磨修、拋光、研磨到尺寸。36返回上一張下一張第三十六頁，共五十頁，2022年，8月28日2.斷面為非圓形的凸、凹模（1）先制作樣件或樣板，然后按樣板（樣件）加工。（2）將坯件按輪廓樣板劃線。（3）進(jìn)行銑、鉆、粗加工成形，凹模也可以利用電火花加工成形。（4）鉗工修磨。用“漏板”樣板反驗(yàn)證，合格為止。（5）凸、凹模研配合適后進(jìn)行淬火、修磨、拋光。37返回上一張下一張第三十七頁，共五十頁，2022年，8月28日第二節(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)符合安模空間規(guī)格要求。（2）在制造加工多模膛鍛模時，要注意模膛排列的合理性。（3）為防止鍛模產(chǎn)生偏移，對于精度要求較高的鍛模，應(yīng)在適當(dāng)位置上安置導(dǎo)銷或鎖扣以對鍛模上、下模導(dǎo)向。38返回上一張下一張第三十八頁，共五十頁，2022年，8月28日二、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。39返回上一張下一張第三十九頁，共五十頁，2022年，8月28日第三節(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，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、動作可靠。特別是與熔融合金接觸的部位在充填時受到高壓、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，都會影響壓鑄生產(chǎn)的正常進(jìn)行。40返回上一張下一張第四十頁，共五十頁，2022年，8月28日二、壓鑄模型腔零件的制造（1）型腔零件加工工序41返回上一張下一張第四十一頁，共五十頁，2022年，8月28日（2）型腔加工方法1)在加工壓鑄模時，模具的分型面必須先進(jìn)行研配。2)分型面研配后，進(jìn)行劃線、加工型腔。3)鉗工進(jìn)行修刮，使加工達(dá)到要求的尺寸和形狀。在4)型腔也可以用電火花機(jī)床進(jìn)行加工成形。5)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。6)在加工冷卻水管道時，一定要避免在鉆孔時破壞型腔及通過嵌件部位。42返回上一張下一張第四十二頁，共五十頁，2022年，8月28日三、壓鑄模制造特點(diǎn)1)壓鑄模是在壓鑄機(jī)上工作的。2)壓鑄模是在高溫和壓力下進(jìn)行工作的。3)壓鑄模工作部分的工作表面的表面粗糙度等級一般較高。4)凸、凹模及澆道口應(yīng)在試模合格后淬硬。5)壓鑄模應(yīng)制造出排氣及冷卻系統(tǒng)。43返回上一張下一張第四十三頁，共五十頁，2022年，8月28日第四節(jié)注塑模主要零件加工工藝分析一、零件加工技術(shù)要求1.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。2.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）；裝配成套的模架應(yīng)活動自如，并達(dá)到規(guī)定的平行度和垂直度等要求（見有關(guān)手冊）。3.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策，直至試出合格的成型件為止。44返回上一張下一張第四十四頁，共五十頁，2022年，8月28日二、注塑模的加工制造方法（一）注射模的制造步驟1)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。2)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。3)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。4)加工其它零