模具机加工工艺过程

1、2.1 概述2.2 模具零件的机械加工2.3 模具的其他加工第二章 模具机械加工返回目录第2章 模具零件机械加工2.1 2.1 概概 述述 机械加工方法广泛用于制造模具零件。根据模具设计图样中机械加工方法广泛用于制造模具零件。根据模具设计图样中的模具构成、零件的结构要素和技术要求，制造完成一副完整模的模具构成、零件的结构要素和技术要求，制造完成一副完整模具的工艺过程一般可分为：毛坯外形的加工；工作型面的加工；具的工艺过程一般可分为：毛坯外形的加工；工作型面的加工；模具零部件的再加工；模具装配。模具零件的机械加工方法有以模具零部件的再加工；模具装配。模具零件的机械加工方法有以下几种情况普通精度零

2、件用通用机床加工，例如，车削、铣削、下几种情况普通精度零件用通用机床加工，例如，车削、铣削、刨削、钻削、磨削等。这些加工方法对工人的技术水平要求较高，刨削、钻削、磨削等。这些加工方法对工人的技术水平要求较高，具有生产率低，模具制造周期长，成本高等特点。加工完成后要具有生产率低，模具制造周期长，成本高等特点。加工完成后要进行必要的钳工修配再装配。精度要求较高的模具零件用精密机进行必要的钳工修配再装配。精度要求较高的模具零件用精密机床加工；形状复杂的空间曲面，采用数控机床加工；对特种床加工；形状复杂的空间曲面，采用数控机床加工；对特种返回目录零件可考虑其他加工方法，如挤压成型、超塑成型加工、快速零

3、件可考虑其他加工方法，如挤压成型、超塑成型加工、快速成型等。成型等。 用于模具加工的精密机床有坐标镗床、坐标磨床等。这些用于模具加工的精密机床有坐标镗床、坐标磨床等。这些设备多用于加工固定板的凸模固定孔、模座上的导柱和导套孔、设备多用于加工固定板的凸模固定孔、模座上的导柱和导套孔、某些凸模和凹模的刃口轮廓等。某些凸模和凹模的刃口轮廓等。 加工模具零件常用的数控机床有：三坐标数控铣床、加工加工模具零件常用的数控机床有：三坐标数控铣床、加工中心、数控磨床等。由于数控加工对工人的操作技能要求低、中心、数控磨床等。由于数控加工对工人的操作技能要求低、成品率高、加工精度高、生产率高、节省工装、工程管理容

4、易、成品率高、加工精度高、生产率高、节省工装、工程管理容易、对设计更改的适应性强、可以实现多机床管理等一系列优点，对设计更改的适应性强、可以实现多机床管理等一系列优点，对实现机械加工自动化，使模具生产更加合理，对械加工的传对实现机械加工自动化，使模具生产更加合理，对械加工的传统方式具有十分重要的意义。这也是今后模具发展的方向。统方式具有十分重要的意义。这也是今后模具发展的方向。返回 模架是由模座、模板及导向零件等构成的一种模具组合结构体，模架是由模座、模板及导向零件等构成的一种模具组合结构体，用来安装或支承成型零件和其他结构零件，并保证模具的工作部分在用来安装或支承成型零件和其他结构零件，并保

5、证模具的工作部分在工作时具有正确的相对位置。图工作时具有正确的相对位置。图3.13.1所示是冷冲模模架的常见结构。模所示是冷冲模模架的常见结构。模架的主要组成零件是：模板、垫板、固定板等平板类零件和导柱、导架的主要组成零件是：模板、垫板、固定板等平板类零件和导柱、导套等轴套类零件。模架的加工是指组成模架的零件的加工。套等轴套类零件。模架的加工是指组成模架的零件的加工。2 2.2 .2 模具零件的机械加工模具零件的机械加工2.2.1 导柱、导套加工导柱、导套加工1.加工要点加工要点 模架中的导柱和导套是典型的轴类和套类零件。图模架中的导柱和导套是典型的轴类和套类零件。图3.2所示为所示为冷冲模的

6、一种标准导柱和导套。它们在模具中起导向作冷冲模的一种标准导柱和导套。它们在模具中起导向作返回用，保证凸模和凹模在工作时具有正确的相对位置。为了保证用，保证凸模和凹模在工作时具有正确的相对位置。为了保证良好的导向性，导柱和导套装配后应保证模架的活动部分运动良好的导向性，导柱和导套装配后应保证模架的活动部分运动平稳、无滞阻现象。所以，在加工中必须保证导柱和导套配合平稳、无滞阻现象。所以，在加工中必须保证导柱和导套配合表面的尺寸精度和形状精度，同时还应保证导柱和导套配合面表面的尺寸精度和形状精度，同时还应保证导柱和导套配合面之间的同轴度。之间的同轴度。返回返回2.2.工件的定位方式工件的定位方式对轴

7、类零件，一般采用轴两端中心孔作为定位基准。因为轴类零件的对轴类零件，一般采用轴两端中心孔作为定位基准。因为轴类零件的各外圆、锥孔、螺纹等表面的设计基准一般都是中心线，选择两端中各外圆、锥孔、螺纹等表面的设计基准一般都是中心线，选择两端中心孔定位符合基准重合原则，加工时能达到较高的相互位置精度，且心孔定位符合基准重合原则，加工时能达到较高的相互位置精度，且工件装夹方便。套类零件加工一般采用互为基准的原则，即加工内圆工件装夹方便。套类零件加工一般采用互为基准的原则，即加工内圆表面以外圆为基准，加工外圆表面以内圆为基准。表面以外圆为基准，加工外圆表面以内圆为基准。 (1)(1)用两中心孔定位装夹用两

8、中心孔定位装夹 工件以两中心孔为基准装夹在车床工件以两中心孔为基准装夹在车床的前、后顶尖上，用鸡心夹或拨盘带动工件转动。的前、后顶尖上，用鸡心夹或拨盘带动工件转动。用中心孔定位的优点是：加工过程中不仅基准重合，而且基准统一，用中心孔定位的优点是：加工过程中不仅基准重合，而且基准统一，有利于保证各表面间较高的位置精度。有利于保证各表面间较高的位置精度。用中心孔定位的缺点是：增加了加工中心孔的工序用中心孔定位的缺点是：增加了加工中心孔的工序( (或工步或工步) )；顶尖孔；顶尖孔深度不准确时，不易保证轴向尺寸精度，为此可同时用中心孔及一个深度不准确时，不易保证轴向尺寸精度，为此可同时用中心孔及一个

9、端面定位。端面定位。 (2)(2)用外圆柱表面定位装夹用外圆柱表面定位装夹 较短的轴类零件常用三爪自定心较短的轴类零件常用三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘定位夹紧；较长的轴类零件则要在另一端钻中心卡盘或四爪单动卡盘定位夹紧；较长的轴类零件则要在另一端钻中心孔，利用后顶尖支承，以提高工件刚性。孔，利用后顶尖支承，以提高工件刚性。返回 (3) (3)用两端孔定位装夹用两端孔定位装夹 对于粗加工后的孔用有齿的顶尖对于粗加工后的孔用有齿的顶尖( (菊花顶尖菊花顶尖) )装夹，如图装夹，如图3.33.3所示；当零件两端有锥孔或预先做所示；当零件两端有锥孔或预先做出了工艺锥孔，就可用锥套心轴或锥形堵头定位装夹

10、。如图出了工艺锥孔，就可用锥套心轴或锥形堵头定位装夹。如图3.43.4所示。所示。返回3.3.加工工艺过程加工工艺过程冷冲模模架的轴套零件如图冷冲模模架的轴套零件如图3.23.2所示，选用适当尺寸的热轧圆钢所示，选用适当尺寸的热轧圆钢2020号钢作毛坯，单件小批生产。其加工工艺过程如表号钢作毛坯，单件小批生产。其加工工艺过程如表3.13.1和表和表3.23.2所示。所示。返回接上表 注：表中的工序简图是为了直观地表示零件的加工部位绘制的，除专业模注：表中的工序简图是为了直观地表示零件的加工部位绘制的，除专业模具厂外，一般模具生产属于单件小批生产，工艺文件多采用工艺过程卡片，不绘具厂外，一般模具

11、生产属于单件小批生产，工艺文件多采用工艺过程卡片，不绘制工序图。制工序图。返回返回4.4.工艺分析工艺分析 导套加工时能否正确选择定位基准，对保证内外圆柱面导套加工时能否正确选择定位基准，对保证内外圆柱面的同轴度要求十分重要。表的同轴度要求十分重要。表3.23.2所列的导套的加工工艺过程，所列的导套的加工工艺过程，在车削时以外圆柱面定位，一次装夹加工出在车削时以外圆柱面定位，一次装夹加工出32H732H7内孔和内孔和45r645r6外圆。保证了这两个重要表面的同轴度要求，为精加外圆。保证了这两个重要表面的同轴度要求，为精加工提供了良好的质量准备。精加工在万能外圆磨床上，利用工提供了良好的质量准

12、备。精加工在万能外圆磨床上，利用三爪自定心卡盘夹持三爪自定心卡盘夹持48mm48mm外圆柱面，一次装夹磨出外圆柱面，一次装夹磨出32H732H7内孔和内孔和45r645r6外圆，可以避免由于多次装夹带来的误差。容外圆，可以避免由于多次装夹带来的误差。容易保证内外圆柱面的同轴度要求。但每磨一件都要重新调整易保证内外圆柱面的同轴度要求。但每磨一件都要重新调整机床，所以这种方法只适宜单件小批生产。如果加工数量较机床，所以这种方法只适宜单件小批生产。如果加工数量较多的同一尺寸的导套，可以先磨内孔，再把导套装在专门设多的同一尺寸的导套，可以先磨内孔，再把导套装在专门设计的锥度心轴上，如图计的锥度心轴上，

13、如图3.53.5所示，以心轴两端的中心孔定位，所示，以心轴两端的中心孔定位，借心轴和导套间的摩擦力带动工件转动，磨削外圆柱面，也借心轴和导套间的摩擦力带动工件转动，磨削外圆柱面，也能获得较高的同轴度要求，并可使操作过程简化，生产率提能获得较高的同轴度要求，并可使操作过程简化，生产率提高。高。返回返回 图图3.63.6所示是在车床上用磨削方法修正中心孔。在被磨削所示是在车床上用磨削方法修正中心孔。在被磨削的中心孔处，加入少量的煤油或全损耗系统用油的中心孔处，加入少量的煤油或全损耗系统用油( (即机油即机油) )，手，手持工件进行磨削。这种修正方法效率高，质量较好。但砂轮磨持工件进行磨削。这种修正

14、方法效率高，质量较好。但砂轮磨损较快，需经常修整。损较快，需经常修整。返回 导柱和导套的研磨加工，其目的在于进一步提高被加工表面导柱和导套的研磨加工，其目的在于进一步提高被加工表面的质量，以达到设计要求。在单件小批量生产中可以采用简单的的质量，以达到设计要求。在单件小批量生产中可以采用简单的研磨工具，如图研磨工具，如图3.73.7和图和图3.83.8所示。在普通车床上进行研磨。研磨所示。在普通车床上进行研磨。研磨时将导柱安装在车床上，由主轴带动旋转，在导柱表面均匀涂上时将导柱安装在车床上，由主轴带动旋转，在导柱表面均匀涂上研磨剂，然后套上研磨工具并用手将其握住，作轴线方向的往复研磨剂，然后套上

15、研磨工具并用手将其握住，作轴线方向的往复运动。研磨导套和研磨导柱类似，由主轴带动研磨工具旋转，手运动。研磨导套和研磨导柱类似，由主轴带动研磨工具旋转，手握在研具上的导套，作轴线方向的往复直线运动。通过调节研具握在研具上的导套，作轴线方向的往复直线运动。通过调节研具上的调整螺钉和螺母，可以调整研磨套的直径，以控制研磨量的上的调整螺钉和螺母，可以调整研磨套的直径，以控制研磨量的大小。大小。返回 导柱和导套的工艺过程可以归纳为：备料导柱和导套的工艺过程可以归纳为：备料 粗加工和半精粗加工和半精加工阶段加工阶段 热处理热处理 精加工阶段精加工阶段 光整加工阶段光整加工阶段按工艺过程划分加工阶段的目的是

16、保证加工质量、合理使用设备、按工艺过程划分加工阶段的目的是保证加工质量、合理使用设备、便于安排热处理工序。便于安排热处理工序。返回5.5.加工方法加工方法 构成导柱和导套的基本表面都是回转体表面。导柱和导套主要构成导柱和导套的基本表面都是回转体表面。导柱和导套主要是进行内、外回转面加工。内、外圆柱面的机械加工方法很多，常是进行内、外回转面加工。内、外圆柱面的机械加工方法很多，常用的有车削、钻、扩、铰削、磨削等加工方法。用的有车削、钻、扩、铰削、磨削等加工方法。 (1)(1)车削加工车削加工 车削加工是用车刀在车床上对轴类零件进车削加工是用车刀在车床上对轴类零件进行加工的一种方法。车削使用最早，

17、应用最广，在机械加工中，其行加工的一种方法。车削使用最早，应用最广，在机械加工中，其加工量占加工量占30%30%左右。左右。 车削一般分为粗车、半精车、精车。车削一般分为粗车、半精车、精车。 粗车的主要目的是在短时间内切除工件上大部分加工余量，对粗车的主要目的是在短时间内切除工件上大部分加工余量，对加工质量要求不高。粗车一般是精车的预备工序，当加工精度要求加工质量要求不高。粗车一般是精车的预备工序，当加工精度要求不高时也可作为终加工工序。通常，粗车的加工精度为不高时也可作为终加工工序。通常，粗车的加工精度为IT12IT12IT11IT11，表面粗糙度值表面粗糙度值R Ra a可达到可达到505

18、0m m 12.5m12.5m。 半精车是在粗车的基础上，进一步提高加工精度和减小表面粗半精车是在粗车的基础上，进一步提高加工精度和减小表面粗糙度值。半精加工可作为中等加工质量要求的终加工，也可作为精糙度值。半精加工可作为中等加工质量要求的终加工，也可作为精车或精磨前的预加工。一般，半精车精度为车或精磨前的预加工。一般，半精车精度为IT10IT10IT9IT9，表面粗糙表面粗糙度度R Ra a可达到可达到6.36.3m m 3.2m3.2m。返回 精车的主要目的是确保加工质量，可作为零件的终加工。一般，精车的主要目的是确保加工质量，可作为零件的终加工。一般，精加工精度为精加工精度为IT8IT8

19、IT7IT7，表面粗糙度表面粗糙度R Ra a可达到可达到1.61.6m m 0.8m0.8m。(2)(2)钻削及铰削加工钻削及铰削加工 钻孔和扩孔统称为钻削加工。钻孔是用钻头钻孔和扩孔统称为钻削加工。钻孔是用钻头在实体材料上加工孔的一种方法；扩孔是用扩孔刀具扩大工件孔径的在实体材料上加工孔的一种方法；扩孔是用扩孔刀具扩大工件孔径的加工方法。钻削加工一般在钻床上加工。模具零件上的许多孔，如螺加工方法。钻削加工一般在钻床上加工。模具零件上的许多孔，如螺孔、销钉孔、工作零件的安装孔等，常用钻床加工。小直径孔常用台孔、销钉孔、工作零件的安装孔等，常用钻床加工。小直径孔常用台式钻床加工；中小型模具零件

20、上较大的直径孔，常用立式钻床加工；式钻床加工；中小型模具零件上较大的直径孔，常用立式钻床加工；大中型模具零件上的孔则采用摇臂钻床加工。大中型模具零件上的孔则采用摇臂钻床加工。 钻孔属于粗加工，可作为攻丝、扩孔、铰孔和镗孔的预备加工；钻孔属于粗加工，可作为攻丝、扩孔、铰孔和镗孔的预备加工；扩孔属于半精加工，也可作为孔的终加工，或作为铰孔、磨孔前的预扩孔属于半精加工，也可作为孔的终加工，或作为铰孔、磨孔前的预加工。两者均适合于加工小直径孔。钻孔精度可达到加工。两者均适合于加工小直径孔。钻孔精度可达到IT11IT11IT12IT12，表，表面粗糙度值面粗糙度值R Ra a可达到可达到12.5m 12

21、.5m 6.3m6.3m；扩孔精度可达到；扩孔精度可达到IT11IT11IT9IT9，表面粗糙度表面粗糙度R Ra a值可达到值可达到6.3m 6.3m 3.2m3.2m。返回 铰削加工是使用铰刀从工件孔壁切除微量金属层，以提高其尺寸铰削加工是使用铰刀从工件孔壁切除微量金属层，以提高其尺寸精度和降低表面粗糙度的方法。精度和降低表面粗糙度的方法。铰孔的工艺范围如下：铰孔的工艺范围如下： 铰削适用于孔的精加工及半精加工，也可用于磨孔或研孔前铰削适用于孔的精加工及半精加工，也可用于磨孔或研孔前的预加工。由于铰孔时切削余量小，切削厚度薄，所以，铰孔后公差的预加工。由于铰孔时切削余量小，切削厚度薄，所以

22、，铰孔后公差等级一般为等级一般为IT9IT9IT7IT7，表面粗糙度，表面粗糙度R Ra a为为0.63m 0.63m 5m5m，精细铰尺寸，精细铰尺寸公差最高可达公差最高可达IT6IT6，表面粗糙度，表面粗糙度R Ra a为为0.32m 0.32m 0.16m0.16m。 铰削不适合加工淬火钢和硬度太高的材料。铰削不适合加工淬火钢和硬度太高的材料。 铰削是定尺寸刀具，适合加工小直径孔。铰削是定尺寸刀具，适合加工小直径孔。铰孔时应注意的问题如下：铰孔时应注意的问题如下： 铰削余量要适中。余量过大，会因切削热多而导致铰刀直径铰削余量要适中。余量过大，会因切削热多而导致铰刀直径增大，孔径扩大；余量

23、过小，会留下底孔的刀痕，使表面粗糙度达不增大，孔径扩大；余量过小，会留下底孔的刀痕，使表面粗糙度达不到要求。粗铰余量一般为到要求。粗铰余量一般为0.15mm0.15mm0.35mm0.35mm，精铰余量一般为，精铰余量一般为0.05mm0.05mm0.15mm0.15mm。返回 铰削精度较高。铰刀齿数较多，心部直径大，导向及刚铰削精度较高。铰刀齿数较多，心部直径大，导向及刚性好。铰削余量小，且综合了切削和挤光作用，能获得较高的加性好。铰削余量小，且综合了切削和挤光作用，能获得较高的加工精度和表面质量。工精度和表面质量。 铰削时采用较低的切削速度，并且要使用切削液，以免铰削时采用较低的切削速度，

24、并且要使用切削液，以免积屑瘤对加工质量产生不良影响。粗铰时取积屑瘤对加工质量产生不良影响。粗铰时取0.07m/s0.07m/s0.17m/s0.17m/s，精铰时取精铰时取0.025m/s0.025m/s0.08m/s0.08m/s。 铰刀适应性很差。一把铰刀只能加工一种尺寸、一种精铰刀适应性很差。一把铰刀只能加工一种尺寸、一种精度要求的孔。且直径大于度要求的孔。且直径大于80mm80mm的孔不适宜铰削。的孔不适宜铰削。 为防止铰刀轴线与主轴轴线相互偏斜而引起的孔轴线歪为防止铰刀轴线与主轴轴线相互偏斜而引起的孔轴线歪斜、孔径扩大等现象，铰刀与主轴之间应采用浮动连接。当采用斜、孔径扩大等现象，铰

25、刀与主轴之间应采用浮动连接。当采用浮动连接时，铰削不能校正底孔轴线的偏斜，孔的位置精度应由浮动连接时，铰削不能校正底孔轴线的偏斜，孔的位置精度应由前道工序来保证。前道工序来保证。 机用铰刀不可倒转，以免崩刃。机用铰刀不可倒转，以免崩刃。返回 ( (3)3)零件的外圆磨削与内圆磨削零件的外圆磨削与内圆磨削 外圆磨削外圆磨削 模具轴类零件的磨削可采用外圆磨床进行磨削。模具轴类零件的磨削可采用外圆磨床进行磨削。外圆磨削加工能切除极薄、极细的切屑；修整误差的能力较强；外圆磨削加工能切除极薄、极细的切屑；修整误差的能力较强；加工精度高，一般可达加工精度高，一般可达IT6IT6IT8IT8级；表面粗糙度级

26、；表面粗糙度R Ra a可达可达0.8m 0.8m 0.1m0.1m。外圆磨削可分为粗磨、精磨、细磨、超精密磨削和镜面。外圆磨削可分为粗磨、精磨、细磨、超精密磨削和镜面磨削。在磨削时，要特别注意砂轮的选用、砂轮的修整和磨削用磨削。在磨削时，要特别注意砂轮的选用、砂轮的修整和磨削用量的大小，并要减少加工时的振动。当磨削材料硬度较高的零件量的大小，并要减少加工时的振动。当磨削材料硬度较高的零件时，应选择较硬的砂轮。为了提高磨削效率，在磨削时尽量要缩时，应选择较硬的砂轮。为了提高磨削效率，在磨削时尽量要缩短磨削的辅助时间，如采用自动装卸零件，做到自动测量、数字短磨削的辅助时间，如采用自动装卸零件，做

27、到自动测量、数字显示、砂轮磨损自动修整及补偿等；另一方面，要改变切削用量显示、砂轮磨损自动修整及补偿等；另一方面，要改变切削用量和加大磨削面积，来提高磨削效率。和加大磨削面积，来提高磨削效率。内圆磨削的加工精度可以达到内圆磨削的加工精度可以达到IT7IT7IT9IT9级，表面粗糙度级，表面粗糙度R Ra a可达可达5m 5m 0.32m0.32m。 零件的内圆磨削方法有三种：普通内圆磨床磨削法零件的内圆磨削方法有三种：普通内圆磨床磨削法( (图图3.9(a)3.9(a)、行星磨削法、行星磨削法( (图图3.9(b)3.9(b)、无心磨削法、无心磨削法( (如图如图3.9(c)3.9(c)，其，

28、其磨削特点如表磨削特点如表3.33.3所列。所列。返回图图3.9 3.9 内圆磨削方法内圆磨削方法(a) (a) 普通内圆磨床磨削法；普通内圆磨床磨削法；(b) (b) 行星磨削法；行星磨削法；(c) (c) 无心磨削法无心磨削法返回返回作业 1、导柱零件加工常见的加工方案及其能达到的经济精度和表面粗糙度怎样的？ 2、导套零件加工常见的加工方案及其能达到的经济精度和表面粗糙度如何？1.1.加工要点加工要点 模座包括上、下模座，动、定模座板等；模板包括各种模座包括上、下模座，动、定模座板等；模板包括各种固定板、套板、支承板、垫板等，这些都属于板类零件，其固定板、套板、支承板、垫板等，这些都属于板

29、类零件，其结构、尺寸已标准化。在制造过程中，主要是进行平面加工结构、尺寸已标准化。在制造过程中，主要是进行平面加工和孔系加工，为保证模架的装配要求，加工后应保证模座上、和孔系加工，为保证模架的装配要求，加工后应保证模座上、下平面的平行度要求及装配时有关接合面的平面度要求下平面的平行度要求及装配时有关接合面的平面度要求2.2.工件的定位方式工件的定位方式 模板加工常用三个相互垂直的平面作定位基准。有利于模板加工常用三个相互垂直的平面作定位基准。有利于保证孔系和各平面间的相互位置精度。定位准确可靠，夹具保证孔系和各平面间的相互位置精度。定位准确可靠，夹具结构简单，工件装卸方便，生产中应用较广。结构

30、简单，工件装卸方便，生产中应用较广。2 2.2.2 .2.2 模座、模板模座、模板加工加工返回3.3.加工工艺过程加工工艺过程 板类零件主要是平面加工，现在以冷冲模上、下模座的板类零件主要是平面加工，现在以冷冲模上、下模座的加工为例，介绍其加工工艺过程的编制，并进行工艺分析。加工为例，介绍其加工工艺过程的编制，并进行工艺分析。 图图3.103.10所示为上、下模座的零件图，表所示为上、下模座的零件图，表3.43.4为上模座的为上模座的机械加工工艺过程，表机械加工工艺过程，表3.53.5为上模座的机械加工工艺过程。为上模座的机械加工工艺过程。返回返回返回4.4.工艺分析工艺分析 模具中的各种模板

31、、支承板等零件，都是平板类零件，在制模具中的各种模板、支承板等零件，都是平板类零件，在制造过程中主要进行平面加工和孔系加工。根据模架的技术要求，造过程中主要进行平面加工和孔系加工。根据模架的技术要求，在加工过程中要特别注意保证模板平面的平面度和平行度以及导在加工过程中要特别注意保证模板平面的平面度和平行度以及导柱、导套安装孔的尺寸精度、孔与模板平面的垂直度要求。在平柱、导套安装孔的尺寸精度、孔与模板平面的垂直度要求。在平面加工中要特别注意防止弯曲变形。在粗加工后若模板有弯曲变面加工中要特别注意防止弯曲变形。在粗加工后若模板有弯曲变形，在磨削中电磁吸盘会把这种变形矫正过来，磨削后加工表面形，在磨

32、削中电磁吸盘会把这种变形矫正过来，磨削后加工表面的这种形状误差又会恢复。为此，在加工前的这种形状误差又会恢复。为此，在加工前，应在电磁吸盘与模，应在电磁吸盘与模板间垫入适当厚度的垫片，再进行磨削。上下两面用同样的方法板间垫入适当厚度的垫片，再进行磨削。上下两面用同样的方法交替磨削，可获得较高的平面度。若需要更高精度的平面时，应交替磨削，可获得较高的平面度。若需要更高精度的平面时，应采用刮研的方法加工。采用刮研的方法加工。 为了保证模板上导柱、导套安装孔的位置精度，根据实为了保证模板上导柱、导套安装孔的位置精度，根据实际加工条件，可采用坐标镗床或数控坐标镗床进行加工。若加工际加工条件，可采用坐标

33、镗床或数控坐标镗床进行加工。若加工精度要求低或现场没有此设备的情况下，可在卧式铣镗床或铣床精度要求低或现场没有此设备的情况下，可在卧式铣镗床或铣床上，将动、定模板重叠在一起，一次装夹，同时镗出相应的导柱上，将动、定模板重叠在一起，一次装夹，同时镗出相应的导柱和导套的安装孔。如果单件生产，可以用划线的方法，找正孔的和导套的安装孔。如果单件生产，可以用划线的方法，找正孔的加工位置，进行加工。加工位置，进行加工。返回 在对模板进行镗孔加工时，应在模板平面精加工后以模板的大平在对模板进行镗孔加工时，应在模板平面精加工后以模板的大平面及两相邻侧面作定位基准，将模板放置在机床工作台的等高垫铁上。面及两相邻

34、侧面作定位基准，将模板放置在机床工作台的等高垫铁上。各等高垫铁的高度应保持一致。对于精密模板，等高垫铁的高度差应各等高垫铁的高度应保持一致。对于精密模板，等高垫铁的高度差应小于小于3m3m。工作台和垫铁应用净布擦拭，彻底清除铁屑粉末。在使模。工作台和垫铁应用净布擦拭，彻底清除铁屑粉末。在使模板大致达到平行后，轻轻夹住，然后以长度方向的前侧面为基准，用板大致达到平行后，轻轻夹住，然后以长度方向的前侧面为基准，用百分表找正后将其压紧，最后将工作台再移动一次，进行检验并加以百分表找正后将其压紧，最后将工作台再移动一次，进行检验并加以确认。模板用螺栓加垫圈紧固，压板着力点不应偏离等高垫铁中心以确认。模

35、板用螺栓加垫圈紧固，压板着力点不应偏离等高垫铁中心以免模板变形。如图免模板变形。如图3.113.11所示。所示。返回5.5.加工方法加工方法 平面的加工方法有刨削、铣削、磨削，根据模座与模板的不同精度和平面的加工方法有刨削、铣削、磨削，根据模座与模板的不同精度和表面粗糙度要求选用不同的加工方法。表面粗糙度要求选用不同的加工方法。铣削加工是以铣刀的旋转做主运动，工件或铣刀作进给运动的切削加工方铣削加工是以铣刀的旋转做主运动，工件或铣刀作进给运动的切削加工方法。法。 铣削加工工艺范围主要包括加工模具零件上的平面、各种沟槽和各种铣削加工工艺范围主要包括加工模具零件上的平面、各种沟槽和各种型腔、型孔。

36、如用铣床加工凹模、凸模固定板、卸料板底座漏孔、型腔模型腔、型孔。如用铣床加工凹模、凸模固定板、卸料板底座漏孔、型腔模的型腔固定板型孔。的型腔固定板型孔。铣削加工特点如下：铣削加工特点如下： (1)(1)生产率较高生产率较高 铣削加工以回转主运动代替了刨削加工的直线往铣削加工以回转主运动代替了刨削加工的直线往复运动，没有空行程。并且以多齿刀具代替单齿刨刀。因此，铣削加工的复运动，没有空行程。并且以多齿刀具代替单齿刨刀。因此，铣削加工的生产率较高。生产率较高。 (2)(2)适应性好适应性好 铣刀的类型多，铣床的附件多，特别是分度头和回铣刀的类型多，铣床的附件多，特别是分度头和回转工作台的应用，使得

37、铣削加工的范围极为广泛。转工作台的应用，使得铣削加工的范围极为广泛。 (3)(3)加工质量中等加工质量中等 铣削时，每个刀齿轮流切入切出工件，断续地铣削时，每个刀齿轮流切入切出工件，断续地进行切削，使刀齿和工件受到周期性的冲击，切削力发生波动。因此，铣进行切削，使刀齿和工件受到周期性的冲击，切削力发生波动。因此，铣削总是处于振动和不平稳的工作状态中，使加工质量受到影响。削总是处于振动和不平稳的工作状态中，使加工质量受到影响。返回铣削总是处于振动和不平稳的工作状态中，使加工质量受到影响。铣削总是处于振动和不平稳的工作状态中，使加工质量受到影响。 (4)(4)成本较高成本较高 铣床结构复杂，铣刀的

38、制造和刃磨比较困难。一般来铣床结构复杂，铣刀的制造和刃磨比较困难。一般来说，铣削加工成本较高。说，铣削加工成本较高。 刨削加工是以刨刀刨削加工是以刨刀( (或工件或工件) )的直线往复运动为主运动，以方向与之的直线往复运动为主运动，以方向与之垂直的工件垂直的工件( (或刨刀或刨刀) )的间歇移动为进给运动的切削加工方法。的间歇移动为进给运动的切削加工方法。 刨削加工工艺范围包括牛头刨床主要用于粗加工、半精加工模具零刨削加工工艺范围包括牛头刨床主要用于粗加工、半精加工模具零件的外形平面、斜面、垂直面和曲面。由于冲模制造主要是单件生产，用件的外形平面、斜面、垂直面和曲面。由于冲模制造主要是单件生产

39、，用牛头刨床加工模具零件具有较好的经济效益。牛头刨床加工模具零件具有较好的经济效益。 龙门刨床主要加工大型模具零部件，龙门刨床除了可以加工直平面龙门刨床主要加工大型模具零部件，龙门刨床除了可以加工直平面以外，还可以加工斜面。在加工斜面时水平进刀和垂直进刀可以同时进行。以外，还可以加工斜面。在加工斜面时水平进刀和垂直进刀可以同时进行。在精度高、刚性好的龙门刨床上也可以用宽刃刨刀作细刨以代替刮研。在精度高、刚性好的龙门刨床上也可以用宽刃刨刀作细刨以代替刮研。返回 刨削加工工艺特点如下：刨削加工工艺特点如下： (1)(1)加工质量中等加工质量中等 一般来说，刨削加工切削速度低，有冲击和一般来说，刨削

40、加工切削速度低，有冲击和振动现象，加工质量一般，但是，刨床通用性好，换刀方便，可以在振动现象，加工质量一般，但是，刨床通用性好，换刀方便，可以在一次装夹中加工几个不同的表面，用机床精度保证加工表面之间的位一次装夹中加工几个不同的表面，用机床精度保证加工表面之间的位置精度。另外，刨削大平面时无接刀痕，表面质量较好。但是，用宽置精度。另外，刨削大平面时无接刀痕，表面质量较好。但是，用宽刃细刨的加工方法，可以达到相当高的精群拖嗟焙玫谋砻嬷柿俊刃细刨的加工方法，可以达到相当高的精群拖嗟焙玫谋砻嬷柿俊 (2)(2)生产率低生产率低 刨削时的直线往复运动，不仅限制了切削速度的提刨削时的直线往复运动，不仅限

41、制了切削速度的提高，而且空行程又显著降低了切削效率。因此，刨削加工生产率较低。高，而且空行程又显著降低了切削效率。因此，刨削加工生产率较低。 (3)(3)加工成本较低加工成本较低 刨床结构简单，调整方便。刨刀制造、刃磨容刨床结构简单，调整方便。刨刀制造、刃磨容易，因此，刨削加工成本较低。易，因此，刨削加工成本较低。 零件的平面磨削工艺范围包括零件经刨、铣及淬硬后，均需经过零件的平面磨削工艺范围包括零件经刨、铣及淬硬后，均需经过平面磨床磨削平面，以使其表面达到所规定的表面粗糙度等级。一般平面磨床磨削平面，以使其表面达到所规定的表面粗糙度等级。一般情况下，经平面磨削后，其表面粗糙度情况下，经平面磨

42、削后，其表面粗糙度R Ra a可达可达0.8m0.8m以上。以上。 平面磨削方法分为圆周磨削法平面磨削方法分为圆周磨削法( (图图3.12(a)3.12(a)和端面磨削法和端面磨削法( (图图3.12(b)3.12(b)两种，其磨削特点如表两种，其磨削特点如表3.63.6所示。所示。返回返回返回 凸模和凹模是冲裁模的工作零件，形状、尺寸差别较大，有较高的凸模和凹模是冲裁模的工作零件，形状、尺寸差别较大，有较高的加工精度要求。它们的加工质量直接影响模具的使用寿命及冲裁制件的加工精度要求。它们的加工质量直接影响模具的使用寿命及冲裁制件的质量。质量。 冲裁凸模与凹模的加工过程中，凸模的刃口轮廓和凹模

43、的型孔，是冲裁凸模与凹模的加工过程中，凸模的刃口轮廓和凹模的型孔，是加工难度最大的部位，花费的劳动量最多。由于冲裁制件的形状繁多，加工难度最大的部位，花费的劳动量最多。由于冲裁制件的形状繁多，凹模型孔和凸模的刃口轮廓也多种多样，按截面形状可分为圆形和非圆凹模型孔和凸模的刃口轮廓也多种多样，按截面形状可分为圆形和非圆形两类。形两类。 具有圆形刃口的凸模加工比较简单。具有非圆形型孔的凹模有以下具有圆形刃口的凸模加工比较简单。具有非圆形型孔的凹模有以下两种情况。两种情况。l 单型孔凹模单型孔凹模 这类模具的型孔加工也比较简单。热处理前采用钻、这类模具的型孔加工也比较简单。热处理前采用钻、镗等方法进行

44、粗加工和半精加工。热处理后型孔在内圆磨床上精加工。镗等方法进行粗加工和半精加工。热处理后型孔在内圆磨床上精加工。2 2.2.3 .2.3 工作零件加工工作零件加工返回 多型孔凹模多型孔凹模 这种模具的型孔加工属于孔系加工，除保证各型孔的这种模具的型孔加工属于孔系加工，除保证各型孔的尺寸精度及形状精度外，还要保证各型孔的位置精度。可采用高精度坐尺寸精度及形状精度外，还要保证各型孔的位置精度。可采用高精度坐标镗床加工。标镗床加工。 具有异形刃口轮廓的凸模和凹模在加工工艺上比较复杂，下面具有异形刃口轮廓的凸模和凹模在加工工艺上比较复杂，下面重点介绍其加工方法。重点介绍其加工方法。1.1.成型磨削成型

45、磨削 成型磨削用来对模具的工作零件进行精加工，不仅用于加工凸成型磨削用来对模具的工作零件进行精加工，不仅用于加工凸模，也可以加工镶拼式凹模的工作型面，还可以加工硬质合金和热模，也可以加工镶拼式凹模的工作型面，还可以加工硬质合金和热处理后硬度很高的模具零件。采用成型磨削加工零件可以获得高精处理后硬度很高的模具零件。采用成型磨削加工零件可以获得高精度的尺寸和形状。根据工厂的设备条件，度的尺寸和形状。根据工厂的设备条件，成型磨削可以在平面磨床成型磨削可以在平面磨床上采用成型砂轮上采用成型砂轮。 (1)(1)成型砂轮磨削法成型砂轮磨削法 成型砂轮磨削法是将砂轮修整成与工件被磨削表面完全吻合的成型砂轮磨

46、削法是将砂轮修整成与工件被磨削表面完全吻合的形状，进行磨削加工，以获得所需要的成型表面，如图形状，进行磨削加工，以获得所需要的成型表面，如图3.133.13所示。所示。此法此法返回一次磨削的表面宽度不能太大。用成型砂轮磨削法进行磨削，其首要一次磨削的表面宽度不能太大。用成型砂轮磨削法进行磨削，其首要任务是把砂轮修整成所需要的形状，并保证必要的精度。任务是把砂轮修整成所需要的形状，并保证必要的精度。 (2)(2)轨迹运动磨削法轨迹运动磨削法 轨迹法是利用刀具或工件作一定规律的轨迹运动来进行加工的方法。轨迹法是利用刀具或工件作一定规律的轨迹运动来进行加工的方法。图图3.143.14所示是用夹具磨削

47、圆弧面的加工示意图。工件除了靠机床做纵向进所示是用夹具磨削圆弧面的加工示意图。工件除了靠机床做纵向进给运动外，还可以借助于夹具使工件作断续的圆周进给，完成要加工的表给运动外，还可以借助于夹具使工件作断续的圆周进给，完成要加工的表面的运动轨迹，这种磨削圆弧的方法叫轨迹法。常见的成型磨削夹具有以面的运动轨迹，这种磨削圆弧的方法叫轨迹法。常见的成型磨削夹具有以下几种。下几种。 正弦精密平口钳正弦精密平口钳 如图如图3.15(3.15(a)a)所示，夹具由带正弦规的虎钳和底座所示，夹具由带正弦规的虎钳和底座6 6组成。正弦圆柱组成。正弦圆柱4 4被被固定在虎钳体固定在虎钳体3 3的底面，用压板的底面，

48、用压板5 5使其紧贴在底座使其紧贴在底座6 6的定位面上。在正弦圆柱的定位面上。在正弦圆柱和底座间垫入适当尺寸的量块，可使虎钳倾斜成所需要的角度，以磨削工和底座间垫入适当尺寸的量块，可使虎钳倾斜成所需要的角度，以磨削工件上的倾斜面，如图件上的倾斜面，如图3.15(3.15(b)b)所示。量块尺寸按下式计算：所示。量块尺寸按下式计算：返回返回式中：式中：h h1 1 垫入的量块尺寸，垫入的量块尺寸，mmmm； L L正弦圆柱的中心距，正弦圆柱的中心距，mmmm； 工件需要倾斜的角度，工件需要倾斜的角度，。 正弦精密平口钳的最大倾斜角度为正弦精密平口钳的最大倾斜角度为4545。为了保证磨削精。为了

49、保证磨削精度，应使工件在夹具内正确定位，工件的定位基面应预先磨平度，应使工件在夹具内正确定位，工件的定位基面应预先磨平并保证垂直。并保证垂直。l 正弦磁力夹具正弦磁力夹具 正弦磁力夹具的结构和应用情况与正弦精密平口钳相似，正弦磁力夹具的结构和应用情况与正弦精密平口钳相似，两者的区别在于正弦磁力夹具是用磁力代替平口钳夹紧工件，两者的区别在于正弦磁力夹具是用磁力代替平口钳夹紧工件，如图如图3.163.16所示。电磁吸盘能倾斜的最大角度也是所示。电磁吸盘能倾斜的最大角度也是4545。返回图图3.16 3.16 正弦磁力夹具正弦磁力夹具1 1电磁吸盘；电磁吸盘；2 2电源线；电源线；3 3正弦圆柱；正

50、弦圆柱；4 4底座；底座；5 5锁紧手轮锁紧手轮返回 以上磨削夹具，若配合成型砂轮也能磨削平面与圆弧面组以上磨削夹具，若配合成型砂轮也能磨削平面与圆弧面组成的形状复杂的成型表面。进行成型磨削时，被磨削表面的尺成的形状复杂的成型表面。进行成型磨削时，被磨削表面的尺寸常采用测量调整器、量块和百分表进行比较测量。测量调整寸常采用测量调整器、量块和百分表进行比较测量。测量调整器的结构如图器的结构如图3.173.17所示。量块座所示。量块座2 2能在三角架能在三角架1 1的斜面上沿的斜面上沿V V形槽形槽上、下移动，当移动到适当位置后，用滚花螺母上、下移动，当移动到适当位置后，用滚花螺母3 3和螺钉和螺

51、钉4 4固定。固定。为了保证测量精度，要求量块座沿斜面移到任何位置时，量块为了保证测量精度，要求量块座沿斜面移到任何位置时，量块支承面支承面A A、B B应分别与测量调整器的安装基面应分别与测量调整器的安装基面D D、C C保持平行，其保持平行，其误差不大于误差不大于0.005mm0.005mm。返回返回 例例3-1 3-1 图图3.183.18所示凸模，采用正弦磁力夹具磨削斜面所示凸模，采用正弦磁力夹具磨削斜面a a、b b及平面及平面c c。除除a a、b b、c c面外，其余各面均已加工到设计要求。面外，其余各面均已加工到设计要求。返回 磨削工艺过程如下：磨削工艺过程如下： 将夹具置于机

52、床工作台上找正，使夹具的正弦圆柱轴线与机将夹具置于机床工作台上找正，使夹具的正弦圆柱轴线与机床工作台的纵向运动方向平行。床工作台的纵向运动方向平行。 以以d d及及e e面为定位基准磨削面为定位基准磨削a a面，调整夹具使面，调整夹具使a a面处于水平位置，面处于水平位置，如图如图3.19(a)3.19(a)所示。调整夹具倾斜角度的量块尺寸：所示。调整夹具倾斜角度的量块尺寸：H H1 1=150mm=150mmsin10sin10=26.0472mm=26.0472mm 磨削时采用比较法测量加工表面的尺寸，图中磨削时采用比较法测量加工表面的尺寸，图中20mm20mm圆柱为测量圆柱为测量基准柱。

53、按图示的位置调整测量调整器上的量块座，用百分表检查，基准柱。按图示的位置调整测量调整器上的量块座，用百分表检查，使量块座的平面使量块座的平面B B( (或或A A) )与测量基准柱的上母线处于同一水平面内，并与测量基准柱的上母线处于同一水平面内，并将量块座固定。检测磨削尺寸的量块按下式计算：将量块座固定。检测磨削尺寸的量块按下式计算：M M1 1=(50-10)=(50-10)cos10cos10-10mm=29.392mm-10mm=29.392mm 加工面加工面a a的尺寸用百分表检测，当百分表在的尺寸用百分表检测，当百分表在a a面上的测量值与百分面上的测量值与百分表在量块上平面的测量示

54、值相同时，工件尺寸即达到磨削要求。表在量块上平面的测量示值相同时，工件尺寸即达到磨削要求。磨削磨削b b面：调整夹具使面：调整夹具使b b面处于水平位置，如图面处于水平位置，如图3.19(b)3.19(b)所示。所示。调整及测量方法同前。调整及测量方法同前。返回返回 调整夹具的量块尺寸：调整夹具的量块尺寸： H H2 2=150mm=150mmcos30cos30=75mm=75mm 测量加工表面尺寸的量块尺寸：测量加工表面尺寸的量块尺寸： M M2 2=(50-10)+(40-10)=(50-10)+(40-10)tan30tan30 cos30cos30-10mm=39.641mm-10m

55、m=39.641mm 注意：注意：当进给至与当进给至与c c面的相交线近旁时停止，以留下适当磨削余面的相交线近旁时停止，以留下适当磨削余量。量。 磨削磨削c c面：调整夹具磁力台成水平位置，如图面：调整夹具磁力台成水平位置，如图3.19(c)3.19(c)所示。所示。磨磨c c面到尺寸，在两平面交线处留适当的磨削余量。面到尺寸，在两平面交线处留适当的磨削余量。测量加工表面尺寸时的量块尺寸：测量加工表面尺寸时的量块尺寸： M M3 3=50- (60-40)=50- (60-40)tan30tan30+20 mm=39.641mm+20 mm=39.641mm 磨削磨削b b、c c面的交线部位

56、：两平面交线部位用成型砂轮磨削，面的交线部位：两平面交线部位用成型砂轮磨削，为此，将夹具磁力台调整为与水平面成为此，将夹具磁力台调整为与水平面成3030，把砂轮圆周修整出部分，把砂轮圆周修整出部分锥顶角为锥顶角为6060的圆锥面，如图的圆锥面，如图3.19(d)3.19(d)所示。所示。返回 用成型砂轮磨削用成型砂轮磨削b b、c c面的交线部位，如图面的交线部位，如图3.19(e)3.19(e)所示。使砂轮的所示。使砂轮的外圆柱面与处于水平位置的外圆柱面与处于水平位置的b b面部分微微接触面部分微微接触( (出现极微小的火花出现极微小的火花) )，再，再使砂轮慢速横向进给，直到使砂轮慢速横向

57、进给，直到c c面也出现极微小的火花，加工结束。面也出现极微小的火花，加工结束。l 正弦分中夹具正弦分中夹具 正弦分中夹具主要用来磨削凸模上具有同一轴线的不同圆弧面、等正弦分中夹具主要用来磨削凸模上具有同一轴线的不同圆弧面、等分槽及平面，夹具结构如图分槽及平面，夹具结构如图3.203.20所示。工件支承在顶尖所示。工件支承在顶尖7 7和和6 6上，顶尖座上，顶尖座4 4可沿底座上的可沿底座上的T T形槽移动，用螺钉形槽移动，用螺钉3 3固定，旋转手轮固定，旋转手轮5 5能使尾顶尖能使尾顶尖6 6移动，移动，用以调节工件和顶尖间的松紧程度。顶尖用以调节工件和顶尖间的松紧程度。顶尖7 7装在主轴的

58、锥孔内。转动手装在主轴的锥孔内。转动手轮轮( (图中未显示图中未显示) )，通过蜗杆，通过蜗杆1313、蜗轮、蜗轮9 9传动，带动主轴和通过鸡心夹头传动，带动主轴和通过鸡心夹头装夹的工件及装在主轴后端的分度盘装夹的工件及装在主轴后端的分度盘1111一起转动。使工件实现圆周进给，一起转动。使工件实现圆周进给，磨出圆弧面。分度盘的作用是控制工件的回转角度，其工作原理如图磨出圆弧面。分度盘的作用是控制工件的回转角度，其工作原理如图3.213.21所示。分度盘上有四个正弦圆柱，其中心均处于直径为所示。分度盘上有四个正弦圆柱，其中心均处于直径为D D的圆周上，的圆周上，并将所在圆周四等分。磨削时，如果工

59、件回转角度的精度要求不高，则并将所在圆周四等分。磨削时，如果工件回转角度的精度要求不高，则转角可直接由分度盘外圆面上的刻度和读数指示器转角可直接由分度盘外圆面上的刻度和读数指示器1010读出读出( (见图见图3.20)3.20)。若回转角的精度要求较高，可在量块垫板若回转角的精度要求较高，可在量块垫板1414和正弦圆柱和正弦圆柱1212之间垫入适当之间垫入适当尺寸的量块进行控制。尺寸的量块进行控制。返回返回 例如，工件需要回转的角度为例如，工件需要回转的角度为，转动前正弦分度盘的位置如，转动前正弦分度盘的位置如图图3.21(a)3.21(a)所示，转过角度所示，转过角度后正弦分度盘的位置如图后

60、正弦分度盘的位置如图3.21(b)3.21(b)、(c)(c)所示。为控制转角垫入的量块尺寸按下式计算：所示。为控制转角垫入的量块尺寸按下式计算： h h1 1= =h h-sin-sin- - 或或 h h2 2= =h h+sin+sin- - 在图在图3.21(a)3.21(a)所示的情况下，如果所示的情况下，如果=0=0，则，则 h h0 0= =h h- -式中：式中：h h1 1、h h2 2控制工件回转角需要垫入的量块尺寸，控制工件回转角需要垫入的量块尺寸，mmmm； h h夹具主轴中心至量块支承面的距离，夹具主轴中心至量块支承面的距离，mmmm； D D正弦圆柱中心所在圆的直径