第9讲_模具零件的机械制造工艺

1、首先，随着全球经济一体化的到来，作为制造业明珠的模具制造业发生了深刻的变化。模具形状越来越复杂，制造精度越来越高，制造周期越来越短，模具寿命要求也越来越高。这些变化迫使模具企业重视技术进步。目前，模具设计和制造中广泛采用了计算机辅助设计/计算机辅助工程/计算机辅助制造/计算机辅助制造/产品数据管理技术，高精度和精密设备被大规模使用，如高精度数控铣床、坐标磨床和精密数控电火花机床，甚至一些企业花费巨资购买高速铣床和大型三坐标测量机。模具制造已经从传统的手工制造和普通机床制造转变为用高精度设备保证质量和速度的制造过程。1。模具制造的基本工艺路线。模具生产的特点：(1)单件多品种生产模式(工艺设备和

2、人员齐全)，(2)专用模具加工设备(投资大)，(3)成套模具生产，(4)车间封闭工艺流程，(5)订单生产(不平衡)，(6)模具试验(反复试错)，(3)模具制造与一般机械制造相比，由于模具制造的难度有很多特殊性。(1)对制造质量的高要求模具制造不仅要求高加工精度，而且要求加工表面质量好。一般来说，模具工作部分的制造公差应控制在001毫米土壤范围内，有些甚至要求在微米范围内；模具加工表面不允许有任何缺陷，工作部分的表面粗糙度要求小于0.8m.(2)复杂模具的工作零件一般是二维或三维复杂曲面，而不是一般加工的简单几何体。(3)高材料硬度的模具实际上相当于一种要求高硬度的加工工具。一般来说，它是由淬火

3、工具钢或硬质合金制成的，通常很难用传统的加工方法制造。(4)单件生产一般来说，生产一个产品只需要一个或两个模具，所以模具制造一般是单件生产。每次制造一对模具，都必须从设计开始，大约需要一个月甚至几个月的时间来完成设计，制造周期相对较长。2.模具零件的加工工艺。模架1的加工。导柱和导套的加工2。上下模板的加工。其他零件(模柄/导板/浇口套/侧型芯滑块等)的加工。)，1。导柱的加工路线，导柱的技术要求主要包括外圆和内孔的加工，导柱的加工工艺，导套的加工工艺和导套的工艺，中心孔的修正，磨削，优质、高效、劣质的挤压，珩磨、上、下模板的加工，主要针对平面和孔系，上、下模板的加工工艺，表2-4、注塑模座、

4、导柱导套，同一模板的加工与模座上、下板的加工相似；加工中心铣削模板的六个面，三个基准面，加工模具组的其他零件，1)浇口套2-7的加工台，2)侧型芯滑块2-8的加工台，模具工作部件的加工，1冲头和模具制造技术在模具零件的加工和制造中，最重要的是冲头和模具等工作部件的加工。形状简单、制造精度低的凸模和凹模可以分开加工；通过匹配可以加工出形状复杂、制造精度高的产品。一般来说，凸模和凹模的加工顺序是从粗到细，逐渐满足要求。因此，应选择合理的加工方法和顺序。根据现场加工条件，适当调整凸模和凹模的加工顺序。播放视频文件(车削、铣削、刨削、磨削、电火花加工、WEDM、激光、数控铣削)。圆形冲头和凹模的基本加

5、工方法、特点、适用范围、加工方法，1)圆形冲头，例如：非圆形冲裁冲头的加工，如图冲头所示，有两条加工路线。第一种是毛坯螺孔的粗加工、端面的热处理和磨削、冲头的线切割；第二类：毛坯螺孔的粗加工，热处理铣刀的加工，端面成形铣刀廓形；各种工艺方法(加工质量、工时、成本、条件)的比较：1)强力；2)手推车；3)起重机、非圆冲裁模的加工，如图所示，也有三种加工路线：第一类：粗加工、粗加工、凹模孔、销孔和螺孔、热处理、抛光、消磁和上下表面电火花加工(smart)第二类：粗加工、粗加工、销孔和螺孔、热处理、抛光、线切割和加工上下表面的模孔；(最聪明)，非圆凹模加工，凹模加工(第三种方法是普通机床)，(1)下

6、料：凹模毛坯是由钢材轧制而成，在锯床上切断。(2)锻造：将坯料锻造成矩形。(3)热处理：退火。锻造毛坯必须退火以消除锻造后的内应力并改善其可加工性。(4)粗加工：刨六个面。(5)打磨：打磨上下平面的垂直边。(6)划线：以相互垂直的地面两侧为基准，画出模具的中心线和每个孔的位置，然后根据预先加工好的凹模板画出模具孔的轮廓线。(7)加工孔的粗加工：首先沿孔的轮廓钻孔，去除中间的废料，然后在立式铣床上划线加工，留下15-0的精加工余量.25毫米(单面)。(8)异形孔的精加工：钳工随时修整异形孔并用凹形样板检查。(9)孔加工：加工每个销孔和螺钉通孔。(10)热处理：淬火和回火HRC 6064。(11)

7、打磨：打磨上下平面。(12)孔加工：钳工将孔打磨至符合规定的技术要求。(通用)，腔模加工，如何加工球面？如何加工锥面？冲床和模具的数控加工，12.18，异形冲床加工实例，通用砂轮修整器特点：通用砂轮修整器适用于装配在平面磨床和工具磨床上，滑动底座设计， 万能修磨砂轮计算公式：归零：H=L=零R修磨凸弧：H=L R修磨凹弧H=L-R H-两个准顶尖外母线之间的距离R-所需修磨弧半径L-金刚石刀具刀尖与基准板之间的距离万能修磨砂轮详细参数：中心高度：165毫米转盘刻度读数精度：5砂轮修磨最大直径：200毫米石洗笔摆动范围：大推进量：25毫米。 推进螺杆手柄尺寸：0.01毫米第10讲：模具的特殊加工

8、1221。电火花加工、WEDM加工、电解加工、超声波加工和表面硬化处理。一、概述：1特殊加工直接利用电能、化学能、声能和光能加工材料。放电加工、电解加工、激光加工和超声波加工在生产中应用广泛。特种加工的主要优点(1)加工范围广，可加工任何硬、脆、耐热或高熔点的金属或非金属材料。(2)特殊加工可以方便地完成常规切割(磨削)难以甚至不可能完成的各种复杂的轮廓、狭缝和小孔，如汽轮机叶片的曲面、各种模具的三维曲面型腔、喷丝头的小孔等。(3)许多特殊加工方法对工件没有宏观力，因此适用于加工薄壁零件和弹性零件，而一些特殊加工方法可以精确控制能量，适用于高精度和微细加工。2.电火花加工的原理是利用两极间脉冲

9、放电产生的电蚀现象来加工材料。2电火花加工装置示意图(图6-1) 3电蚀过程(视频)脉冲放电、熔化、汽化、抛掷、电火花加工原理，2电火花加工机床，1)脉冲电源一般为RC振荡脉冲电路，2)自动进给调节系统保持固定的放电间隙，3)工具电极的形状和尺寸复制到工件上，4)液体介质放电间隙绝缘，能量可控，保证加工尺寸，3电火花加工任何硬、脆、软、难熔导电材料2)可加工特殊和复杂形状的零件。各种洞、洞、洞、微孔、槽、凸字、图案等。3)一般来说，处理速度较慢。因此，在安排工艺时，通常使用切割来去除大部分多余部分，然后进行电火花加工以提高生产率。4)制造和加工有电极损耗的电极。因为电极损耗集中在尖角或底面，所

10、以成形精度受到影响。一般来说，电火花加工得到的最小拐角半径等于加工间隙(通常为0.020.3毫米)，4电火花加工质量，1)加工精度通孔：0.010.05毫米空腔：0.1毫米电极侧壁产生额外的放电，上部尺寸变大，形成没有清晰棱角的锥形。2)表面质量粗加工：Ra约80m。精整：Ra为0.81.6米。可达到花纹纹理，并易于储存润滑油，提高润滑性和耐磨性。电极设计和加工，凹型孔的加工精度与电极制造精度密切相关。常用电极材料(表3-2)常用电极材料包括钢/铸铁/石墨/黄铜/紫铜/铜钨合金/银钨合金等。电极结构，1)整体式，2)组合式，3)镶嵌式，电极尺寸，1)电极横截面尺寸的测定。3)脉冲参数可调，可在

11、同一机床上进行粗、中、精加工，适应性好；4)易于实现自动控制和加工自动化；5)生产效率低；6)制造电极；电火花加工在模具制造中的应用：1)加工各种模具零件的孔；2)加工形状复杂的型腔；3)加工小孔；4)电火花磨削；5)其它加工，如刻字、图案、电火花攻丝，4例：电火花加工型腔工艺，1)选择加工工艺、加工设备和电气标准；2)选择电极材料；3)设计电极；4)加工电极；5)加工工件的准备；6)夹持和校正电极；7)夹紧并定位工件；8)调整主轴头的上下位置；9)加工准备；10)开始处理；11)法规转换和中间检验；12)零件检查。一、常用的模具毛坯制备工艺，电规参数的选择和转换，电脉冲参数，电流峰值/脉冲宽

12、度/间隔，电规标准分为三种类型，粗基准(大电流/大脉冲宽度ti20us)，tu3-21，tu3-22，p111中基准(小电流/小脉冲宽度ti20400us)，精基准(。线切割时，电极丝在放电区以一定速度移动(线速度约为9-11分钟)。)连续移动，因此在加工工件时，电极损耗的影响可以忽略。由于电极是一根很细的金属丝(直径为004-02毫米)，这种方法可以加工更细更复杂的工件，加工精度为001毫米，表面粗糙度为16米。加工运动可以由计算机控制，特别是可以方便地与计算机辅助设计系统连接，形成一个集成的计算机辅助设计/制造系统，实现模具设计和制造的自动化。，WEDM原理，3。WEDM，1。加工原理(图

13、610)线性电极工件按照一定的轨迹运动2。加工特性1。加工各种形状的冲裁模2。加工各种微孔、凹槽、狭缝和曲线图形3。无需制造成型电极，WEDM编程，线性插补圆弧插补3B格式4B格式ISO格式，3B指令，常用，G(GX，GY)，J(um)，加工指令，12种，ISO格式，G02 X_ Y_ I_ J_圆弧终点(XY)，IJ是圆心相对于圆弧起点的增量值；BX、BY、J、G、SR1弧起点XY、线切割应用实例、坯料制备、线切割工艺的模具工艺，图614为对底零件落料冲孔复合模的凸模和凹模示意图。这种模具通常具有多个要求高尺寸精度的模孔，并且模孔之间的位置精度也要求高。采用带间隙补偿和切削锥度的数控WEDM

14、，可以加工出10倾角的凸、凹模。加工工艺如下：1)绘制工艺图：根据图纸要求，确定螺纹孔的尺寸和相互距离，绘制工艺图，如图615所示。2)编程：根据零件图进行编程计算和编程。3)备料：根据工艺流程图备料，研磨出六个平面。4)划线：根据工艺图划线预孔中心线，打样冲孔。5)钻孔：根据工艺图分别钻预孔。6)热处理：淬硬工件达到HRc5862。7)平面磨削：磨削两个平面。8)线切割：输入程序，依次加工每个模孔和外轮廓。每次加工具有闭合轮廓的模孔时，都需要降低并重新加载焊线一次。4/电化学加工，1电铸2电解，1)电铸，原理母模：阴极电铸材料：阳极电铸溶液：含电铸材料的金属盐溶液，特性，1)精确复制复杂形状

15、的成形表面；2)设备简单/操作方便3)电铸速度慢在模具制造中，主要用于塑料模腔的快速制造，如鞋模、电铸工艺、工艺路线实例、脱模垫板3-7、2)电解抛光，原理、特点及广泛的应用范围；高生产率；无切削力，无残余应力；电极损耗低；主要用于锻模加工，超声波加工，自学，铸造加工，低熔点合金压铸铸铁模具(汽车覆盖件模具)塑料树脂模具常用于多品种，小批量零件的试制和快速经济的模具制造，成型模具制造，落料模具制造，4，超声波加工，1加工原理利用工具端面的超声波振动使工作液中悬浮的磨粒冲击和抛光工件表面实现加工， 其被称为超声波加工设备(图614) 2超声波加工的特点和应用(视频)主要用于加工硬脆材料，套料，雕

16、刻和磨削金刚石拉丝模，超声波加工原理，5。 激光加工原理，1。激光加工原理激光可以通过光学系统聚焦成一个微小的点(直径只有几微米到几十微米)，从而获得极高的能量密度(1071010瓦/平方厘米)。在这种高温下，任何坚硬的材料都会瞬间熔化和汽化，在工件表面形成凹坑，同时，熔化物会被汽化产生的金属蒸汽的压力推动并高速喷出。固态激光加工(图615)(视频)，2激光加工的特点和应用，(1)不需要加工刀具，因此不存在刀具磨损问题，也不存在断屑和排屑的麻烦。(2)激光束的功率密度非常高，可用于几乎任何难以加工的金属和非金属材料(如高熔点材料、耐热合金以及陶瓷、宝石和钻石等硬脆材料)。(3)激光加工为非接触加工，工件无应力变形。(4)激光钻孔和切割的速度非常快(打孔只需要0.001秒；可以以1.27米/分钟的切割速度切割20毫米厚的不锈钢板。加工零件周围的材料第十一章模具装配，1主要部件装配(1)模具手柄装配(2)冲头装配(3)卸料板装配(2)总装(1)装配时，应先选择参照零件，原则上应根据加工时模具主要零件的依赖关系来确