模具典型零件加工工艺分析 - 图文(2)

件使用情况决定是否加长，当零件不允许保留顶尖孔时，在加工完毕后，再切除附加长度和顶尖孔。c是加长段在大端的作法，介于a和b之间，细长比不太大的情况。

该零件是细长轴，材料是CrWMn，热处理硬度45~5OHRC，零件要求进行淬火处理。从零件形状和尺寸精度看，加工方式主要是车削和外圆磨削，加工精度要求在外圆磨削的经济加工范围之内。零件要求有脱模斜度也在外圆磨削时一并加工成形。另外，外圆几处磨扁处，在工具磨床上完成。

该零件做为细长轴类，在热处理时，不得有过大的弯曲变形，弯曲翘曲控制在0.lmm之内。塑料模型芯等零件的表面，要求耐磨耐腐蚀，成型表面的表面粗糙度能长期保持不变，在长期250℃工作时表面不氧化，并且要保证塑件表面质量要求和便于脱模。因此要求淬硬，成型表面RaO.lμm，并进行镀铬抛光处理。因此该零件成形表面在磨削时保持表面粗糙度为Ra0.4μm基础上，进行抛光加工，在模具试压后进行镀铬抛光处理。

零件毛坯形式，采用圆棒型材料，经下料后直接进行机械加工。

该型芯零件一模需要20件，在加工上有一定的难度，根据精密磨削和装配的需要，为 了保证模具生产进度，在开始生产时就应制作一部分备件，这也是模具生产的一个特色。在模具生产组织和工艺上都应充分考虑，总加工数量为24件，备件4件。

零件名称：型芯 材料：CrWMn 热处理45～50HRC 数量：20件 Ra0.1μm表面镀铬抛光 δ0.015

图7-3 塑料模型芯

图7-4 细长轴装卡基准形式

2．工艺方案

一般中小型凸模加工的方案为：备料—粗车 (普通车床)—热处理 (淬火、回火)—检 验 (硬度、弯曲度)—研中心孔或反顶尖 (车床、台钻)—磨外圆 (外圆磨床、工具磨床)—检验—切顶台或顶尖 (万能工具磨床、电火花线切割机床)—研端面 (钳工)—检验。

3．工艺过程

材料:CrWMn，零件总数量24件，其中备件4件。毛坯形式为圆棒料，8个零件为一件毛 坯。

序号 工序名称 工序主要内容

1 下料 圆棒料Φl2mm355Omm，3件

2 车 按图车削，RaO.lμm及以下表面留双边余量0.3～0.4mm

两端在零件长度之外做反顶尖。

3 热 淬火、回火:40～45HRC，弯曲≤0.lmm。 4 车 研磨反顶尖。

5 外磨 磨削Ra1.6μm及以下表面，尺寸磨至中限范围，Ra0.4μm。 6 车 抛光RaO.l μm外圆，达图样要求。 7 线切割 切去两端反顶尖。

8 工具磨 磨扁至中限尺寸以及尺寸8mm。 9 钳 抛光Ra0.1 μm两扁处。 10 钳 模具装配 (试压)。

1l 电镀 试压后Ra0.l μm表面镀铬。 12 钳 抛光RaO.l μm表面。

02.7?010

0

mm、4?010

第三节 型孔、型腔零件加工

一、冲裁凹模加工工艺分析

图7-5是几种曲型的冲裁凹模的结构图。 这些冲裁凹模的工作内表面，用于成形制件外形，都有锋利刃口将制件从条料中切离下来，此外还有用于安装的基准面，定位用的销孔和紧固用的螺钉孔，以及用于安装其它零部件用的孔、槽等。因此在工艺分析中如何保证刃口的质量和形状位置的精度是至关重要的。 对于圆凹模其典型工艺方案是：备料-锻造-退火-车削-平磨-划线-钳工(螺孔及销孔)-淬火-回火-万能磨内孔及上端面-平磨下端面-钳工装配

对图7-5b的整体复杂凹模其工艺方案与简单凹模有所不同，具体为：备料-锻造-退火-刨六面-平磨-划线-铣空刀-钳工(钻各孔及中心工艺孔)-淬火-回火-平磨-数控线切割-钳工研磨。

如果没有电火花线切割设备，其工艺可按传统的加工方法：即先用仿形刨或精密铣床等设备将凸模加工出来，用凸模在凹模坯上压印，然后借助精铣和钳工研配的方法来加工凹模。其方案为：刨-平磨-划线-钳压印-精铣内形-钳修至成品尺寸-淬火回火-平磨-钳研抛光。 对图7-5c组合凹模，常用于汽车等大型覆盖件的冲裁。对大型冲裁模的凸、凹模因其尺寸较大(在800mm3800mm以上)，在加工时如没有大型或重型加工设备(锻压机、加热炉、机床等)，可采用将模具分成若干小块，以便采用现有的中小设备来制造，分块加工完毕后再进行组装。

图7-5 冲裁凹模结构图

a)简单圆凹模 b)整体复杂凹模 c)大型镶拼式凹模

例4 级进冲裁模凹模如图7-6所示。

图7－6 冲裁凹模

（一）工艺性分析 该零件是级进冲裁模的凹模，采用整体式结构，零件的外形表面尺寸是120㎜380㎜318㎜，零件的成形表面尺寸是三组冲裁凹模型孔，第一组是冲定距孔和两个圆孔，第二组是冲两个长孔，第三组是一个落料型孔。这三组型孔之间有严格的孔距精度要求，它是实现正确级进和冲裁，保证产品零件各部分位置尺寸的关键。再就是各型孔的孔径尺寸精度，它是保证产品零件尺寸精度的关键。这部分尺寸和精度是该零件加工的关键。结构表面包括螺纹连接孔和销钉定位孔等。

该零件是这付模具装配和加工的基准件，模具的卸料板、固定板，模板上的各孔都和该零件有关，以该零件型孔的实际尺寸为基准来加工相关零件各孔。

零件材料为MｎCｒWV，热处理硬度60～64HRC。零件毛坯形式为锻件，金属材料的纤维方向应平行于大平面与零件长轴方向垂直。

零件各型孔的成形表面加工，在进行淬火之后，采用电火花线切割加工，最后由模具钳工进行研抛加工。

型孔和小孔的检查：型孔可在投影仪或工具显微镜上检查，小孔应制做二级工具光面量规进行检查。

（二）工艺过程的制定

序号 工序名称 工序主要内容

1 下料 锯床下料，Φ56㎜3105㎜ 2 锻造 锻六方125㎜385㎜323㎜ 3 热处理 退火，HBS≤229

4 立铣 铣六方，120㎜380㎜318.6㎜ 5 平磨 光上下面，磨两侧面，对90°

6 钳 倒角去毛刺，划线，做螺纹孔及销钉孔 7 工具铣 钻各型孔线切割穿丝孔，并铣漏料孔 8 热处理 淬火、回火60～64HRC

9 平磨 磨上下面及基准面，对90°

10 线切割 找正，切割各型孔留研磨量0.01～0.02㎜ 11 钳 研磨各型孔

(三)漏料孔的加工

冲裁漏料孔是在保证型孔工作面长度基础上，减小落料件或废料与型孔的摩擦力。关于漏料孔的加工主要有三种方式。首先是在零件淬火之前，在工具铣床上将漏料孔铣削完毕。这在模板厚度≥50㎜以上的零件中，尤为重要，是漏料孔加工首先考虑的方案。其次是电火花加工法，在型孔加工完毕，利用电极从漏料孔的底部方向进行电火花加工。最后是浸蚀法，利用化学溶液，将漏料孔尺寸加大。一般漏料孔尺寸比型孔尺寸单边大0.5㎜即可。

(四)锻件毛坯下料尺寸与锻压设备的确定 图7-6所示的冲裁凹模外形表面尺寸为：120㎜380㎜318㎜，凹模零件材料为MnCrWV，设锻件毛坯的外形尺寸为125㎜3851．锻件体积和重量的计算

?4?4?4㎜323

?4㎜。

3

锻件体积 V锻=(125385323)=244.38㎝

锻件重量 G锻=r2V锻=(7.853244.38)㎏≈1.92㎏

当锻件毛坯的体积在5㎏之内，一般需加热1～2次，锻件总损耗系数取5%。

3

锻件毛坯的体积 V坯=1.053V锻=256.60(㎝)锻件毛坯重量 G坯=1.053G锻=2.02(㎏) 2．确定锻件毛坯尺寸 理论圆棒直径

330.637?Vmm?0.637?256.60mm?163.46mm?54.7mm 坯D理=3选取圆棒直径为56㎜时， 查圆棒料长度重量可知 当G坯=2.02㎏，D坯=56㎜时，L坯=105㎜。

验证锻造比Y Y= L坯／D坯=105／56=1.875

符合Y=1.25～2.5的要求。则锻件下料尺寸为Φ56㎜3105㎜

3．锻压设备吨位的确定。当锻件坯料重量为2.02㎏，材料为MnCrWV时，应选取300㎏的空气锤。

二、塑料模型孔板、型腔板零件的加工工艺分析

塑料模型孔板、型腔板系指塑料模具中的型腔凹模、定模 (型腔)板、中间 (型腔)板、动模 (型腔)板、压制瓣合模，哈夫型腔块以及带加料室压模等等，图7-7为塑料模型孔板、型腔板的各种结构图。

?4图7-7 各种型孔、型腔板结构图

a）压缩塑压模凹模 b）双分型面注射模中间型板 c）带主流道定模 d）带侧抽芯模的动模板

e）压注模中的瓣合模 f）显像屏玻璃模中的屏凹模

上述各种零件形状千差万别，工艺不尽相同，但其共同之处都具有工作型腔、分型面、定位安装的结合面，确保这些部位的尺寸和形位精度、粗糙度等技术要求将是工艺分析的重点。

a是一压缩模中的凹模，其典型工艺方案为:备料—车削—调质—平磨—镗导柱孔—钳工制各螺孔或销孔。如果要求淬火，则车削、镗孔均应留磨加工余量，于是钳工后还应有淬火回火—万能磨孔、外圆及端面—平磨下端面—坐标磨导柱孔及中心孔—车抛光及型腔R—钳研抛—试模—氮化 (后两工序根据需要)。

b是注射模的中间板，其典型工艺方案可为:备料—锻造—退火—刨六面—钳钻吊装螺孔—调质—平磨—划线—镗铣四型腔及分浇口—钳预装 (与定模板、动模板) — 配镗上下导柱孔—钳工拆分—电火花型腔(型腔内带不通型槽，如果没有大型电火花机床则应在镗铣和钳工两工序中完成) —钳工研磨及抛光。

c是一带主流道的定模板，其典型工艺路线可在锻、刨、平磨、划线后进行车制型腔及主浇道口—电火花型腔 (或铣制钳修型腔) —钳预装—镗导柱孔—钳工拆分、配研、抛光。

d为一动模型腔板，它也是在划线后立铣型腔粗加工及侧芯平面—精铣 (或插床插加工)型腔孔—钳工预装—配镗导柱孔—钳工拆分一钻顶件杆孔一钳研磨抛光。

对于大型板类的下料，可采用锯床下料。其中H—1080模具坯料带式切割机床，精度好效率高，可切割工件直径10OOmm、重3.5t、宽高为10O0mm380Omm的坯料，切口尺寸仅为3mm，坯料是直接从锻轧厂提供的退火状态的模具钢，简化了锻刨等工序，缩短了生产周期。此外许多复杂型腔板采用立式数控仿形铣床(MCPlOOOA)来加工，使制模精度得到较大提高，劳动生产率和劳动环境明显改善。

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