模具制造工艺张荣清

1、模具就是利用自身特定形状去除成型具有一定形状和尺寸制品的工具。2模具制造基本要求模具零件应具有较高的强度、刚度、耐磨性、耐冲击性、淬透性和较好的切削加工性。2、模具零件的形状、尺寸精度 要求高，表面粗糙度数值要求低。3模具零件的标准化4模具凸凹模之间应具有合理的间隙3模具制造的特点模具属于非定型产品，每一副模具均有其不同的技术要求及加工方法。2模具一般根据用户的合同或生产产品的需要來 组织生产，其任务來源的随机性强，计划性差3模具零件的加工屈于单件小批量生产4模具形状复杂、加工精度高5 模具零件加工过程复杂，加工周期长6模具零件需要反复修配、调整7考虑模具在工作过程屮磨损及热胀冷缩的影响, 在

2、模具零件加工中常常有有意识的控制模具零件的取值方向4模具工小批量艺过程的特点不用或少用专用工具，尽量采用通用工具、夹具2原则上采用通用刀具，尽可能避免非标准刀具3尽可能采用通用的 量具检验4模具加工大都使用通用机床，而很少使用专用机床5模具制造过程的五个阶段模具制造过程的五个阶段包括：技术准备、材料准备、模具零、组件加工、装配调试和试模鉴定6模具常用的毛坯种类有铸件、锻件、各种型材及焊接件等7模具设计时应考虑的问题模具设计必须满足使用要求，结构尽可能简单2合理设计模具的精度3综合考虑模具的结构工艺性、分清主次4考虑 生产条件优点：1模具型面不需要精加工2制模速度快3节省材料4复杂形状型面的精度

3、高缺点：压制后的模具淬火吋会变形铸造优点：1流动性好2容易铸出形状3可铸造复杂的型件缺点：耐磨度差、精度差焊接优点：1加工简单2快速3省料缺点：1精度难以保证2残留热应力3承受冲击能力差选择毛坯考虑因素：a模具图纸的规定b模具零件的结构形状和几何尺寸c生产批量d模具零件的材料及对材料组织和 力学性能的要求精车的尺寸精度可达到it8it6,表面粗糙度为rai.60.8仿形车削：采用仿形装置使车到在纵向走刀的同时，又按预定的轨迹横向走刀，通过纵向走刀和横向走刀的复合运动, 完成，模具零件的复杂旋转曲面的内外形加工仿形洗削：根据预先加工好的样板模型为仿形依据，加工吋触头在样板上移动，刀具做同步运动，

4、洗削出于样板一样 的模具形状洗削加工的精度可达到it10it8,表面粗糙度rai.6-0.40利用回转工作台进行立铳加工圆弧时，先使铳床主轴屮心对正回转工作台的屮心，然后安装工作，使圆弧中心与回转 工作台的中心重合，移动工作台，转动冋转工作台即可进行加工仿形加工方式：平面轮廓仿形，立体轮廓仿形平面轮廓仿形：洗削时仿形销沿着靠模的外形运动，不做轴向运动，主要加工轮廓仿形复杂，深度不变的型腔立体轮廓仿形：按照铳刀切削的运动路线可分为水平分行和垂直分行a水平分形：工工作台做水平移动，铳刀进行切 削，切削到型腔端头时主轴箱在垂直方向作一紧给运动，然后工作台再做反向水平进给，反复直至加工出所需型腔表 面

5、b垂直分形：切削吋机床主轴做连续的垂直进给，到达型腔端部吋机床工作台在水平反向做一次水平横向进给， 然后主轴在做反向进给靠模：仿形加工前预先准备好靠模，靠模是仿形加工中的重要组成部分，它的形状，尺寸，位置精度及表面强度和硬 度都直接影响仿形加工质量仿形销的重量尽可能轻，过重容易引起机床的随动系统失常，因此一般使用硕铝，黄铜，塑料或木材等磨削加工能磨淬硬钢，硬质合金等 精度可达到it6it4表面粗糙度rai.6-0.2成型磨削：成型磨削是把复杂的零件的轮廓分为若干个线段和圆弧，然后逐段磨削。当精加工模具中凸模，型芯，镶 拼凹模型腔等具有复杂截面形状时，采用成型磨削成型砂轮磨削法：利用工具将砂轮修

6、整成与工件型面完全吻合的相反面，以此磨削工件，从而获得所需形状的加工方 法成型夹具磨削法：将工件置于成型夹具上，利用夹具调整工件位置，使工件在磨削过程中作定量移动，由此获得所需 形状的加工方法（正弦精密平口钳，正弦磁力台，正弦分中夹具，万能夹具）万能夹具在进行磨削时，由于零件的设计尺寸不能直接利用于万能夹具十字托板带动工件回转中心移动，也不能直接 用于回转尺寸和角度的测量，因此需将工件的设计尺寸换为工艺尺寸利用回转工作台进行立铳加工圆弧时，先使铳床主轴中心对正回转工作台的中心，然后安装工作，使圆弧中心与回转 工作台的中心重合，移动工作台，转动回转工作台即可进行加工坐标磨床三运动：砂轮自转，主轴

7、行星运动，往复运动坐标磨床是一种精度高的加工方法，主要用于淬火后的工件和高硬度的孔和孔系以及成型表面的磨削坐标锤床利用精密的坐标测量装置来确定工作台、主轴的位移距离，以实现工件和刀具的精确定位。坐标镇削加工是 在坐标锂床上对高精度孔及孔系零件的加工。孔德加工精度可达it6it5,孔距精度可达0.005-0.01 mm,表面粗糙度可 达 ral.250.63um,甚至可达 ra0.4um模具零件深孔主要有两类：一类为冷却水道孔和加热器孔，一类为推杆孔深孔加工方法有：a在加工中小型塑料模具的冷却水道孔和加热器孔时，可用加长钻头在立式钻床或摇臂床上进行b 对于屮大型模具的深孔加工，为降低加工成本，可

8、采用摇臂钻床或专用深孔钻床来完成c若深孔较长且精度要求较低, 可釆用先划线后两面对钻的加工方法电火花加工：又称放电加工，是指在一定介质中，通过工具电极和工件电极间脉冲放电吋的腐竹作用对工件加工的一 种工艺方法电火花成型加工的基本条件：a脉冲电源b足够的放电能量c绝缘介质d间隙电规准：电火花加工过程屮脉宽、间隙、峰值电压、峰值电流等一系列参数电火花加工的加工过程可分为介质击穿和通道的形成，能量转换，分布和传递，电极产物的抛出及间隙介质消电离等 工作液循环过滤系统的作用是使一定压力的工作液流经放电间隙，将电蚀产物排出，并对使用过的工作液进行过滤和 净化，有冲油式和抽油式两种冲油：排屑效果好，精度不

9、太好（表面粗糙度不太好）抽油：精度好，排屑不太好电火花加工的加工质量指标有，加工速度，加工精度，加工表面质量以及对电极相对损耗影响电火花加工速度有：电规准，极性效应，工件材料的热学性质，工作液，排屑等工作液的作用：a介质作用，既形成火花击穿放电通道，并在放电结朿后迅速恢复间隙绝缘状态b压缩放电通道，提高 火花放电能量密度c帮助抛出和排除电蚀产物d冷却作用影响加工密度的主要因素：a尺寸精度b形状精度影响加工表面质量的主要因素：a表面粗糙度b表面变质层c显微裂纹减小电极损耗的措施：a正确选择加工极性b利用吸附效应建立炭黑保护层c选用合适的材料做电极采用脉冲精加工时选用正极加工，而较长脉冲进行粗中加

10、工时采用负极加工型腔模电火花加工方法主要有：单电极平动加工法，多电极更换加工法及分解电极加工法由于极性不同而发生电蚀量不一样的现象叫做极性效应。产生原因：在放电过程中，因为电子的质量和惯性均较小，容易获得很高的加攻速和速度，在击穿放电的初始阶段就 有大量的电子流向正极，病轰击正极表血而蚀除金属；正离子则因质量和惯性较大，启动较慢，在击穿放电初期，大 量的正离子尚來不及到达负极表面，所以传递给负极的能量远远小于正极的能量。因而在用短脉冲加工时，电子的轰 击作用要大于正离子的轰击作用，正极的蚀除速度必然大于负极的蚀除速度；当用长脉冲加工时，因为正离子的质量 和惯性大，对负极表面的轰击破坏作用将人大

11、超过电子对正极表而的轰击作用，此时负极的蚀除速度必然要大于正极 的蚀除速度。型腔模电火花成形加工的特点：1要求电极损耗小，以保证型腔模的成形精度2加工过程蚀除量大，要求加工速度快, 牛产效率高3型腔侧面较难进行修光，必须更换精加工电极或利用平动头进行侧面修光4工作也循环不流畅，排屑休| 难凸模类零件加工特点：（1）一般模具中，凸模都有两部分组成，即工作不分和配合部分；（2）凸模加工一般是外形加工；（3）当加工有强度要求的凸模时，凸模表面不允许出现影响强度的沟槽，各连接部分应采用圆弧过渡；（4）塑料模具中，为了使塑件容易从凸模上脱下，凸模往往带有一定的脱模斜度（0.251）。凹模类零件加工特点：

12、（1）凹模加工一般是内型加工，加工难度大；（2）凹模淬火前，其上所有的螺钉孔.销钉孔以及其他非内腔加工部分均应先加工好，否则会增加加工成本甚至无法加工；（3）为了降低加工难度，减少热处理的变形，防止淬火开裂，凹模类零件经常采用镶拼结构；（4）若凹模内腔最终不由机械加工方法获得，在淬火前也应由机械加工方法出内腔的大致形状，以保证热处理零件的 淬透性，减少精加工工作量；（5）加工塑料膜一类的模具吋，由于模架已预先加工好，加工内腔吋，必须保证内腔中心与导柱或导套孔以及相对位 置一致，否则模具无法和模。异形凸模由于其形状要求特殊，加工难度大，常用电火花线切割加工与成形磨削加工。异形凹模加工更为复杂，难

13、度更大，最常用的加工方法是铳削或电加工。模架加工：（1）概述：为了保证模具工作时凸凹模之间的正确定位.导向及配合间隙，常常使用标准模架。使用标准模架，可以保 证模具的正常工作，还可以缩短模具的制造周期，降低成本，减少劳动强度，延长模具的使用寿命。（2）种类：一般都是由模座及导向机构组合而成。（3）模架的技术要求：模架上下模座间的平行度要求0.05:300；导柱导套对上下模板间的垂直度要求0.01:100；模 座上下表面ral.60.4um,导柱导套配合面ra0.40.lum;模具装备就是将模具零件组合在一起，形成模具的过程。模具装备的内容包括：选择装备基准；组建的装备。调整； 零部件的修配调整

14、；检验和试模等。模具装备的精度要求：（1）相关零件的位置精度，如定位销孔与型孔的位置精度，上下模之间及动定模之间的位置精 度，型腔.型孔与型芯z间的位置精度等。（2）相关零件的运动精度，如导柱和导套的配合状态，送料装置的送料精度 等。（3）相关零件的配合精度，如间隙配合.过度配合的实际状态等。（4）相关零件的接触精度，如分型面的接触状态, 弯曲模和拉深模上下成形表面的一致性。（5）标准件的互换。模具装备的工艺方法：（1）互换法（2）修配法（3）调整发模具零件的紧固方法紧固件固定法：通常由定位销和螺钉将零件连接（2）压入法：特点是连接牢固可靠，用于卸料力较大的冲载凸模的装 配。（3）钏接法：在凸

15、模上沿外轮廓开一条槽，槽深可视模具工作情况而定，然后将模具装入固定板，最后环绕凸模 用固定板材料挤紧凸模。（4）热套法：模套与凹模块的配合采用较大的过盈量。当过盈配合的连接只起到固定作用吋, 过益量应小些当连接有增加预应力是，过盈量应大些。（5）焊接法：主要用于硬质合金凸凹模的装备，焊料为黄铜， 焊后缓冷。（6）低熔点合金法：低熔点合金是在冷凝时体积膨胀，利用这一特性来固定零件。（7）环氧树脂粘结法： 硬化后对金属和非金属有很强的粘结力，连接强度高化学稳定好，收缩率小粘结方法简单。但硬度低不耐髙温，一般 低于100度。（8）无机粘结法：有氢氧化铝的磷酸溶液于氧化铜粉末定量混合制成，粘结强度较高

16、良好的耐磨性但收 冲击能力差，不耐酸碱。模具间隙的控制方法（1）垫片法（2）镀铜法（3）透光法（4）涂层法（5）测量法.精度最高（6）工艺尺寸法（7）工艺定位器法：适 合复合模（8）工艺定位孔法冷冲模装配的技术要求：（1）装配好的冲模，其闭合高度应符合设计要求。（2）模柄（浮动模柄除外）装入上模座后, 其轴心线对上模座上平僧的垂直度误差在全长范围内不大于0.05mm。（3）凸凹模的配合间隙应符合技术要求，沿整个 刃口轮廓应均匀一致。（4）定位装置要保证定位正确可靠。（5）卸料及推件装置活动灵活正确，出料孔畅通无阻，保 证制件及废料不卡在冲模内。（6）模具应在生产的条件下进行试验，冲出的制件应符合设计要求。弯曲模的装备要 点：一般情况下，弯曲模的装配精度要低于冲载模，但弯曲时弯曲件因