模具第六章　典型零件加工工艺分析

37421Z6A主编第六章　典型零件加工工艺分析第六章　典型零件加工工艺分析第一节　凸模、型芯类零件第二节　型孔、型腔板类零件第三节　石墨电极加工第四节　覆盖件冲模及模型第一节　凸模、型芯类零件一、概述图6-1　冲压凸模结构的基本形式第一节　凸模、型芯类零件(一)冲压凸模(1)冲压凸模的结构　冲压凸模的结构形式如图6-1所示。表6-1　圆形凸模台阶尾部尺寸(单位：mm)(2) 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 及热处理　冲压凸模的基本材料有碳素工具钢，如T8A、T10A；合金工具钢，如9Mn2V、Cr6WV，Cr12，Cr12MoV等代表材料。(3)位置精度　凸模零件的位置精度有工作部分和固定部分之间的位置精度要求。第一节　凸模、型芯类零件图6-2　冲裁凸模工作段的锥度a)允许　b)不允许(4)冲裁凸模工作段的锥度问题　冲裁凸模工作段的长度方向，不希望出现锥度。(二)塑料模凸模和型芯(1)基本结构形式　塑料模凸模和型芯的基本结构形式如图6-3所示。第一节　凸模、型芯类零件图6-3　塑料模凸模和型芯结构的基本形式(2)材料及热处理　塑料模凸模和型芯的材料与冲压凸模相近，第一节　凸模、型芯类零件简单形状便于热处理后精加工的凸模材料为T8A、T10A，复杂形状的凸模材料为9Mn2V、4Cr5MoSiV、Cr6WV、CrWMn和5CrMnMo及5CrNiMo。(3)表面粗糙度要求　对于凸模和型芯的表面粗糙度要求，成形表面的粗糙度为Ra0.1～0.2μm，对于塑料流动性差和塑件表面粗糙度值要求低的为Ra0.025～0.1μm，凸模与加料室接触部分的表面粗糙度为Ra0.2～1.6μm。(4)位置精度要求图6-4　脱模斜度的表示方法第一节　凸模、型芯类零件(5)脱模斜度表示法　塑料模的凸模，型芯和型腔，以及型孔的成形部分都要有脱模斜度。二、型芯零件加工工艺分析零件名称：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6-5　塑料模型芯第一节　凸模、型芯类零件(一)工艺性分析图6-6　细长轴装夹基准形式第一节　凸模、型芯类零件(二)工艺 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 一般中小型凸模加工的方案为：(三)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。三、非圆形凸模加工工艺分析某冲孔模的凸模如图6⁃7所示。(一)工艺性分析第一节　凸模、型芯类零件其余Ra6.3μm型面Ra0.4μm/Ra6.3μm零件名称：冲孔模凸模材料：MnCrWV热处理：58～62HRC图6-7　冲孔模凸模第一节　凸模、型芯类零件(二)工艺方案复杂型面凸模的制造工艺应根据凸模形状、尺寸、技术要求，并结合本单位设备情况等具体条件来进行制订，此类复杂凸模的工艺方案为：1)备料：弓形锯床。2)锻造：锻成一个长×宽×高、每边均含有加工余量的长方体。3)热处理：退火(按模具材料选取退火方法及退火工艺参数)。4)刨(或铣)六面，单面留余量0.2～0.25mm。5)平磨(或万能工具磨)六面至尺寸上限，基准面对角尺，保证相互平行垂直。6)钳工划线(或采用刻线机划线、或仿形刨划线)。7)粗铣外形(立式铣床或万能工具铣床)，留单面余量0.3～0.4mm。第一节　凸模、型芯类零件8)仿形刨或精铣成形表面，单面留0.02～0.03mm研磨量。9)检查：用放大图(在投影仪上将工件放大)检查其型面(适用于中小工件)。10)钳工粗研：单面0.01～0.015mm研磨量(或按加工余量表选择)。11)热处理：工作部分局部淬火及回火。12)钳工精研及抛光。(三)型面检验及二级工具零件成形表面形状和尺寸的检查必不可少。对于二维曲面的复杂成形表面的检查，在不便于采用通用量具进行直接检验时，在模具生产中，广泛采用型面样板法和在光学投影仪上通过放大图来检验。还可以采用型面样板二级工具，利用型面检验样板的透光度检验成形表面。第一节　凸模、型芯类零件(四)工艺过程序号　　　工序名称　　工序主要内容图6-8　冲孔凸模型面检验样板第一节　凸模、型芯类零件(五)型面检验样板的设计与制造冲孔凸模的型面检验样板如图6⁃8所示。四、冲裁凸凹模零件加工工艺分析冲裁凸凹模零件如图6⁃9所示。(一)工艺性分析冲裁凸凹模零件是完成制件外形和两个圆柱孔的工作零件，从零件图可以看出，该成形表面的加工，采用“实配法”，外成形表面是非基准外形，它与落料凹模的实际尺寸配制，保证双面间隙为0．06mm；凸凹模的两个冲裁内孔也是非基准孔，与冲孔凸模的实际尺寸配制。第一节　凸模、型芯类零件零件名称：凸凹模　材料：Cr6WV，58～62HRC∗尺寸与凸模和凹模实际尺寸配制，保证双面间隙0.06mm说明：该模具的凹模与凸模分别加工到该图所示的基本尺寸图6-9　冲裁凸凹模第一节　凸模、型芯类零件(二)工艺方案根据一般工厂的加工设备条件，可以采用两个方案：(三)工艺过程的制订采用第一工艺方案：图6-10　凸凹模成形磨削工艺尺寸图第一节　凸模、型芯类零件五、冷挤压凸模加工工艺分析冷挤压凸模零件如图6⁃11所示。槽宽0.5mm深0.2mm未注圆角R0.2mm各圆同轴度误差不大于0.01mm零件名称：挤压凸模　材料：Cr12MoV，60～62HRC图6-11　冷挤压凸模第一节　凸模、型芯类零件(一)工艺性分析冷挤压凸模在工作时，凸模要承受很大的压力，凹模则承受很大的张力，其单位压力可达制件毛坯材料强度极限的4～6倍。(二)工艺方案一般挤压凸模的工艺方案为：备料→锻造→等温退火→车、铣→淬火及回火稳定处理→磨加工→成品检验→工具磨切夹头、顶台→时效处理→研磨抛光。图6-12　凸模工序草图第一节　凸模、型芯类零件(三)工艺过程序号　　工序名称　　　工序主要内容第二节　型孔、型腔板类零件一、概述冲压模具的凹模及塑料模具的动模、定模的型孔板和型腔板都是模具的工作零件，它们的形状、尺寸、精度和相对应的凸模、型芯、镶块等零件要求互相协调或配合一致。此外，和凹模、型孔板和型腔板相关的固定板、卸料板及推板等零件也属于型孔、型腔板类零件，也有较高的技术要求。这类零件统称为型孔、型腔板类零件。(一)结构形式型孔、型腔板类零件，从模具制造工艺的角度，可以分为单型孔板和多型孔板。1)单型孔板。2)多型孔板。第二节　型孔、型腔板类零件(二)功能型孔、型腔板零件，从制造工艺上看，可以分为基准板和非基准板。1)基准板。2)非基准板。(三)材料及热处理图6-13　综合标注法第二节　型孔、型腔板类零件1)热处理件。2)非热处理件。(四)尺寸标注模具型孔、型腔板的传统标注方法以零件的对称中心为基准，按照对称方式标注孔距尺寸。目前，数控机床的应用越来越广泛，因此在尺寸标注上，尽量和加工要求相协调。除传统的对称标注外，图6⁃13、图6⁃14所示为常用标注方式。图6⁃13是以中心线为基准和以基准面为基准的综合标注方式。图6⁃14是以基准面为基准的坐标标注方式。二、冲裁凹模(一)概述第二节　型孔、型腔板类零件图6-14　坐标标注法第二节　型孔、型腔板类零件图6-15　冲裁凹模结构图a)简单圆凹模　b)整体复杂凹模　c)大型镶拼式凹模第二节　型孔、型腔板类零件(二)级进冲裁凹模名称：凹模　材料：MnCrWV　热处理60～64HRC图6-16　冲裁凹模第二节　型孔、型腔板类零件(1)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120mm×80mm×18mm，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。(2)工艺过程的制订(3)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。(4)锻件毛坯下料尺寸与锻压设备的确定　图6-16所示的冲裁凹模外形表面尺寸为：120mm×80mm×18mm，凹模零件材料为MnCrWV。1)锻件体积和重量的计算2)确定锻件毛坯尺寸第二节　型孔、型腔板类零件3)锻压设备吨位的确定。三、冷挤压凹模(一)概述冷挤压凹模根据结构形式可分为整体式凹模，套装式预应力凹模，拼合式凹模；按其作用可分为正挤压凹模，反挤压凹模，正反挤压凹模，如图6⁃17所示。图6-17　冷挤压凹模结构形式a)整体式凹模　b)套装式预应力凹模　c)拼合式凹模　d)正挤压凹模e)反挤压凹模　f)正反挤压六角凹模第二节　型孔、型腔板类零件(1)冷挤压凹模锻造工艺要点　为改善模具原材料碳化物分布的不均匀性，锻造中应采用多次镦粗拔长方法，加热过程要缓慢进行，要勤翻动坯料，使加热均匀。(2)热处理及表面强化处理方面　冷挤压凹模在热处理时要采用脱氧良好的盐浴炉加热，或进行真空热处理，防止烧蚀和脱碳等现象，保证硬度的均匀性；对于一些既要有高强度又要有高韧性的凹模，应采用强韧化处理新工艺，方可有效防止出现脆断、胀裂及崩刃等早期失效问题。(3)模具使用中应采取措施　冷挤压模在使用过程中要产生工作应力，当工作应力积累到一定程度时，就会加速模具的磨损，继而产生龟裂或疲劳裂纹。第二节　型孔、型腔板类零件(4)注意电加工凹模型腔表面脆硬层的影响　模具电加工后在表面可形成脆性大、显微裂纹多的脆硬层，对模具寿命影响极大。(二)齿轮冷挤压模的齿形凹模(1)工艺性分析　齿形凹模是齿形冷挤压模的成形凹模，它在模具中的位置如图6-19所示。图6-18　冷挤压齿形凹模第二节　型孔、型腔板类零件图6-19　凹模组件图1—上凹模　2—上凹模内预紧圈　3—外预紧圈4—齿形凹模内预紧圈　5—齿形凹模第二节　型孔、型腔板类零件(2)工艺过程的制订(3)渐开线齿形的研磨和抛光　齿形凹模的渐开线齿形表面，在电火花加工之后，利用原铸铁电极和浮动二级工具一起，作为研磨工具，在插床或钻床上进行研磨，齿形研磨工具如图6-20所示。图6-20　齿形研磨工具第二节　型孔、型腔板类零件图6-21　齿形抛光工具四、塑料模型孔、型腔板第二节　型孔、型腔板类零件图6-22　各种型孔板、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)带主流道定模板　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第二节　型孔、型腔板类零件1)下料。2)粗车。3)划线。4)剖切两瓣。5)调质。6)平磨。7)钳工。8)精车。9)热处理。10)万能磨内、外圆，或内圆磨孔后配心轴，再磨外圆、靠端面。11)检验。12)切掉夹头。第二节　型孔、型腔板类零件13)钳工拆分成两块。14)电火花加工内形不通型槽等。15)钳研及抛光。第三节　石墨电极加工一、电极材料及石墨(1)对电极材料的基本要求1)电火花加工性能好。2)材料有良好的力学性能，加工工艺性好，容易保证尺寸精度和表面质量。3)电极材料价格便宜，来源广泛。(2)电极材料　目前，电火花成形加工使用的电极材料有纯铜、黄铜、铸铁、钢、石墨及铜钨合金等。二、石墨电极的加工方法(一)石墨电极加工形式石墨电极的加工主要有三种形式：加压振动法、数控自动成形法和机械加工方法。第三节　石墨电极加工(1)加压振动法　加压振动法需要专门机床，电极母模与电极形状相反。(2)数控自动成形法　数控自动成形法需要专用的石墨电极成形机，它采用数控方式，有刀具自动调换装置，可容纳多把刀具。(3)机械加工方法　机械加工方法为国内一般模具生产单位采用的主要方法。(二)石墨材料的加工程序1)石墨浸油。2)涂漆划线。3)进行机械加工。(三)石墨材料机械加工的要点第三节　石墨电极加工(1)刨削　刨削石墨电极时，应尽量采用成形刀具进行大面积切削，成形刨刀及加工如图6-23所示。(2)铣削　铣削时也可以用成形铣刀进行加工。0623.TIF第三节　石墨电极加工0624.TIF(3)刮削第三节　石墨电极加工图6-25　成形刮削示意图1—成形刮刀　2—石墨材料　3—底板第三节　石墨电极加工(4)磨削　石墨电极也可以进行磨削，以提高精度，保证平行度和垂直度等公差要求。第四节　覆盖件冲模及模型一、汽车覆盖件冲模制造的特点和设备(一)汽车覆盖件冲压模具制造的主要特点1)需要大型精密加工设备。2)加工形状复杂，需要一些专用工具。3)铸件准备。4)冲模调整比较复杂。5)生产技术准备工作复杂。(二)汽车覆盖件冲模生产设备汽车覆盖件冲模的结构和制造方法与产品的生产批量有关，批量生产时采用钢制冲模，单件试制生产时采用低熔点合金模具。制造钢制冲模的大型设备有大型精密机械加工设备、研磨压力机和精密检测设备等。第四节　覆盖件冲模及模型(1)大型精密机械加工设备　汽车覆盖件冲压模具外形尺寸大，型面尺寸大，而且是复杂的二维型面和三维型面，尺寸精度和表面质量要求高。