模具典型零件加工工艺分析

1、第七章模具典型零件加工工艺分析第一节模具工作零件加工概述模具的工作零件（或成型零件）一般比较复杂，而且有较高的加工精度要求，其加工质量直接影响到产品的质量与模具的使用寿命。模具工作零件工作型面的形状多种多样，但归纳起来不外乎两类：一是外工作型面，包括型芯与凸模等工作型面；二是内工作型面，如各种凹模的工作型面，按照 工作型面的特征又可分为型孔与型腔两种。、模具工作零件的加工方法工作零件的加工方法根据加工条件和工艺方法可分为三大类，即通用机床加工、数控机床加工和采用待种工艺 加工。通用机床加工模具零件，主要依靠工人的熟练技术，利用铳床、车床等进行粗加工、半精加工，然后由钳工修 正、研磨、抛光。这种

2、工艺方案，生产效率低、周期长、质量也不易保证。但设备投资较少，机床通用性强，作为精 密加工、电加工之前的粗加工和半精加工又不可少，因此仍被广泛釆用。数控机床加工是指采用数控铳、加工中心等机床对模具零件进行粗加工、半精加工、精加工以及采用高精度的 成形磨床、坐标磨床等进行热处理后的精加工，并采用三坐标测量仪进行检测。这种工艺降低了对熟练工人的依赖程度，生产效率高，特别是对一些复杂成型零件，采用通用机床加工很困难，不易加工出合格的产品，采用数控机床加工显然是很理想的。但是一次性投资大。所谓特种工艺，主要是指电火花加工、电解加工、挤压、精密铸造、电铸等成形方法。模具常用加工方法能达到的加工精度、表面

3、粗糙度和所需的加工余量见表7-1 o表7-1模具常用加工方法的加工余量、加工精度、表面粗糙度制造方法本道工序经济加工余量（单面）/mm经济加工精度表面粗糙度Ra/ m刨削半精刨0.8 -1.5IT10 -126.3-12.5精刨0.2 -0.5IT8 93.2-7.3划线铳1-31.6mm1.6-7.3铳削靠模铳1-30.04mm1.6-A6.3粗铳1 -2.5IT10 -113.2-12.5精铳0.5IT7 91.6-7.2仿形雕刻1-30.1mm1.6-7.2车削靠模车0.6 -10.24mm1.6-7.2成形车0.6 -10.1mm1.6-7.2粗车1IT11 -126.3-12.5半精

4、车0.6IT8 -101.6-A6.3精车0.4IT6 -70.8-76精细车、金刚车0.15IT5 60.1-7.8钻IT11 -146.3-12.5扩粗扩1-2IT126.3-12.5细扩0.1 -0.5IT9 -101.6-A6.3粗狡0.1 -0.15IT93.2 63精狡0.05 -0.1IT7 80.8细狡0.02 -0.05IT6 -70.2 -0.4无导向锂IT11 -123.2 -12.5有导向锂IT9 -111.6 -3.2铿削粗镇1IT11 -126.3 -12.5半精铿0.5IT8 -101.6 “6.3高速锂0.05 -0.1IT80.4 -0.8精铿0.1 -0.2

5、IT6 -70.8 -1.6精细铿、金刚铿0.05 -0.1IT60.2 -0.8磨削粗磨0.25 -0.5IT7 83.2 -6.3半精磨0.1 -0.2IT70.8 -1.6精磨0.05 -0.1IT6 -70.2 -0.8细磨、超精磨0.005 -0.05IT50.025 -0.1仿形磨0.1 -0.30.01mm0.2 -0.8成形磨0.1 -0.30.01mm0.2 -0.8坐标铿0.1 -0.30.01mm0.2 -0.8玳磨0.005 -0.03IT60.05 0.4钳工划线0.25 0.5mm钳工研磨0.002 -0.015IT5 “60.025 -0.05钳工抛光粗抛0.05

6、 -0.150.2 -0.8细抛、镜面抛0.005 -0.010.001 -0.1电火花成形加工0.05 0.1mm1.25 -2.5电火花线切割0.005 0.01mm1.25 -2.5电解成形加工 0.05 0.2mm0.8 -3.2电解抛光0.1 -0.150.025 -0.8电解磨削0.1 -0.15IT6 -70.025 -0.8照相腐蚀0.1 -0.40.1 -0.8超声抛光0.02 -0.10.01 -0.1磨料流动抛光0.02 -0.10.01 -0.1冷挤压IT7 -80.08 -0.32注：经济加工余量是指本道工序的比较合理、经济的加工余量。本道工序加工余量要视加工基本尺寸

7、、工件材料、热处理状况、前道工序的加工结果等具体情况而定。二、模具工作零件的制造过程模具工作零件的制造过程与一般机械零件的加工过程相类似，可分为毛坯准备、毛坯加工、零件加工、装配与修整等儿个过程。1. 毛坯准备 主要内容为工作零件毛坯的锻造、铸造、切割、退火或正火等。2. 毛坯加工主要内容为进行毛坯粗加工，切除加工表面上的大部分余量。工种有锯、刨、铳、粗磨等。3零件加工主要内容为进行模具零件的半精加工和精加工，使零件各主要表面达到图样要求的尺寸精度和表面粗糙度。工种有划线、钻、车、铳、镇、仿刨、插、热处理、磨、电火花加工等。4.光整加工主要对精度和表面粗糙度要求很高的表面进行光整加工，工种有研

8、磨、抛光等。主要包括工作零件的钳工修配及镶拼零件的装配加工等。5 .装配与修正在零件加工过程中，需要涉及到机加工的顺序安排和热处理工序安排。安排机加工的顺序应考虑到：先粗后精、先主后次、基面先行、先面后孔的原则。零件的热处理加工，包括预先热处理和最终热处 理，预先热处理的目的是改善切削加工性能，其工序位置多在粗加工前后，最终热处理的目的是提高零件材料的硬度和耐磨性，常安排在精加工前后。在零件的加工中，工序的划分及采用的工艺方法和设备是要根据零件的形状、尺寸大小、结构工艺及工厂设备技 术状况等条件决定的。不同的生产条件釆用的设备及工仔划分也不同。所以零件具体的加工方法与工序应根据零件要求和所在单

9、位的技术与设备来综合考虑制定。第二节凸模和型芯零件加工凸模、型芯类模具零件是用来成型制件内表面的。由于成型制件的形状各异、尺寸差别较大，所以凸模和型芯类 模具零件的品种也是多种多样的。按凸模和型芯断面形状，大致可以分为圆形和异形两类。圆形凸模、型芯加工比较容易，一般可采用车削、铳削、磨削等进行粗加工和半精加 工。经热处理后在外圆磨床 上精加工，再经研磨、抛光即可达到设计要求。异型凸模和型芯在制造上较圆形凸模和型芯要复杂得多。本节主要讨论异型凸模和型芯模具零件的加工。一、非圆形凸模加工工艺分析例1某冲孔的凸模如图7-1所示。(一) 工艺性分析该零件是冲孔模的凸模，工作零件的制造方法采用“实配法”

10、。冲孔加工时，凸模是“基准件”，凸模的刃口尺寸决定制件尺寸，凹模型孔加工是以凸模制造时刃口的实际尺寸为基准来配制冲裁间隙的，凹模是“基准件”。因此凸模在冲孔模中是保证产品制件型孔的关键零件。冲孔凸模零件“外形表面”是矩形，尺寸为22 mmX 32 mmX 45 mm,在零件oo 开始加工时，首先保证“外形表面”尺寸。零件的“成形表面”是由R6.92mmX 29.84亠“00mmX 13.84 -a02 mmX R5X 7.82 -03 mm组成的曲面，零件的固定部分是矩形，它和成型 表面呈台阶状，该零 件属于小型工作零件，成型表面在淬火前的加工方法采用仿形刨削或压印法；淬火后的精密加工可以采用

11、坐标磨削和钳 工修研的方法。零件的材料是Mn Cr WV热处理硬度58-62HRC,是低合金工具钢，也是低变形冷作模具钢，具有良好的综 合性能，是镭銘钩系钢的代表钢种。由于材料含有微量的锐，能抑制碳化物网，增加淬透性和降低热敏感性，使晶粒细化。零件为实心零件，各部位尺寸差异不大，热处理较易控制变形，达到图样要求。(二) 工艺方案对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X宽X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)

12、 刨(或铳)六面，单面留余量0.20.25mm;(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) 粗铳外形(立式铳床或万能工具铳床)留单面余量0.30.4mm;(8) 仿形刨或精铳成型表面，单面留0.020.03 mm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0.01-0.015 mm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。此类结构凸模的工艺方案不足之处就是淬火之前机械加工成形，这样势必带来

13、热处理的变形、氧化、脱碳、烧蚀等问题，影响凸模的精度和质量。在选材时应采用热变形小的合金 工具钢如CrWMn, Cr 12Mo V等；采用高温盐浴炉加热、淬火后釆用真空回火稳定处 理，防止过烧和氧化等现象产生。捕料 1 MnCrWV 培处理：5S-fi2HRC图71冲孔模凸模、冲裁凸凹模零件加工工艺分析例2冲裁凸凹模零件如图7-2所示。IE* Ft 方唇.N H CrCWViH -SEHK1C u.-umwi图72冲裁凸凹模(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，从零件图上可以看出，该成形表面的加工，釆用“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

14、，保证双面间隙为0.06 mm;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间隙。该零件的外形表面尺寸是104 mmX 40mmX 50 mm。成形表面是外形轮廓和两个圆孔。结构表面是用于固紧的两个M8mm的螺纹孔。凸凹模的外成形表面是分别由R14*mm.40 mm、R5mm的五个圆弧面和五个平面组成，形状比较复杂。该零件是直通式的。外成形表面的精加工可以 采用电火花线切割、成形磨削和连续轨迹坐标磨削的方法。该零件的底面还有两个M8m啲螺纹孔，可供成形磨削夹紧固定用。凸凹模零件的两个内成形表面为圆锥形，带有15的斜 度，在热处理前可以用非标准锥度较刀狡削，在热处理后进行研 磨，保证

15、冲裁间隙。因此，应该进行二级工具锥度狡 刀的设计和制造。如果具有切割斜度的线切割机床，两内孔可以在线切割机床上加工。凸凹模零件材料为Cr6WV高强度微变形冷冲压模具钢。热处理硬度5862HRC Cr6MV材料易于锻造，共晶碳化物数量少。有良好的切削加工性能，而且淬水后变形比较均匀，儿乎不受锻件质量的影响。它的淬透性和Cr12系钢相近。它的耐磨性、淬火变形均匀性不如Cr12MoV 钢。零件毛坯形式应为锻件。（二）工艺方案根据一般工厂的加工设备条件，可以釆用两个方案：方案一：备料锻造退火铳六方磨六面钳工划线作孔吨堂内孔及粗铳外形热处理研磨内孔成形磨削外形。 方案二：备料锻造退火铳六方磨六面钳工作螺

16、孔及穿丝孔电火花线切割内外形。（二）工艺过程的制定采用第一工艺方案：工序主要内容序号工序需称1下料锯床下料，0 56mnX 117 mm2锻造锻造 110mmK 45mmv 55mm3热处理退火，硬度H BC 2414立铳铳六方 104.4mmX 50.4mmX 40.3mm5平磨磨六方，对906钳划线，去毛刺，做螺纹孔7镇镇两圆孔，保证孔距尺寸，孔径留0.10.15mm的余量8钳餃圆锥孔留研磨量，做漏料孔9工具铳按线铳外形，留双边余量0.30.4mm10热处理淬火、回火、5862HRC11平磨光上下面12钳研眶两IW孑I,（生TiW制研窓棒）占冲孑I已榄室附.俣证灯面间隙为0.06mm三、型

17、芯零件加工工艺分析例3塑料模型芯零件如图73所示。5:1,属 在粗加工车削时，毛坯 既方便装夹，又节省材料。在精加工磨削外圆74所示。图74中的a是反顶尖结构，适用 d5mm时，工作端的顶尖孔，根据零1 工艺性分析该零件是塑料模的型芯，从零件形状上分析，该零件的长度与直径的比例超过于细长杆零件，但实际长度并不长，截面主要是圆形，在车削和磨削时应解决加工装卡问题, 应为多零件一件毛坯， 时，对于该类零件装卡方式有三种形式，如图于外圆直径较小，长度较大的细长杆凸模、型芯类零件，形顶尖，在零件加工完毕后，再切除反顶尖部分。GBI45-85要求加工，适用于外圆直径较大的情况,件使用情况决定是否加长，当

18、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，外圆儿处磨扁处，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0.1mm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 C工作时 表面不氧化，并且要保证塑件表面

19、质量要求和便于脱模。因此要求淬硬， 成型表面RaO卩m并进行镀洛抛光处理。因此该零件成形表面在磨削时保持表面粗糙度 为Ra0.4卩m基础上， 进行抛光加工，在模具试压后进行镀銘抛光处理。零件毛坯形式，釆用圆棒型材料，经下料后直接进行机械加工。24件，备件4件。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”向315 00.02 A6 件10 oo10 oo405 0.0510+8,0零件名称：型芯 材料：CrWMn热处理4550HRC数

20、量：20件RaO.1 gm表面镀珞抛光8 0.015图7-3塑料模型芯与件10齐平 皿 02 Aa)L.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：备料一粗车（普通车床）一热处理（淬火、回火）一检验（硬度、弯曲度）一研中心孔或反顶尖 （车床、台钻）一磨外圆（外圆磨床、工具磨床）一检验一切顶台或 顶尖（万能工具磨床、电火花线切割机床）一研端面（钳工）一检验。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 12mmX 550mm 3件2车按图车削，RaO卩m及以下表面留双边余量0.30

21、.4mm两端在零件3热淬火、回火4045HRC弯曲w 0.1mm。4研磨反顶尖。5外磨磨削Ra1.6m及以下表面，尺寸磨至中限汎圉，Ra0.4 卩 m6车抛光RaCHim外圆，达图样要求。7线切割切去两端反顶尖。8工具磨_1A00磨扁2.7 -010 mm 42至中限尺寸以及尺寸8mm9钳抛光Ra0.1 i m两扁处。10钳模具装配（试压）。11电镀试压后RaO.I i m表面镀銘。12钳抛光RaOi m表面。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是儿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

22、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铳空刀钳工（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铳床等设备将凸模加工出来，用凸模在凹模坯上压印，然后借助精铳和钳工研配的方法来加工凹模。其方案为：刨平磨划 线钳压印精铳内形

23、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 800mm 256.60mm = #163.46mm = 54.7mm选取圆棒直径为56 m时，查圆棒料长度重量可知当 G 坯=2.02 kk, D 坯=56 m 时，L 坯=105 m。验证锻造比丫 丫= L坯/ D坯=105/ 56=1.875符合丫 =1.2 525的要求。则锻件下料尺寸为56mX105m3. 锻压设备吨位的确定。当锻件坯料重量为2.02 kg,材 料为MnCrWV寸，应选取300 kk的空气锤。（型腔）板、中间（型腔）板、二、塑料模型孔板、型腔

24、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、定模图77为塑料模型孔板、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, 型腔板的各种结构图。十 彳匕4d)c)图77各种型孔、型腔板结构图a）斥缩塑压模凹模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：备料一车削一调质一平磨一镇导柱孔一钳工制各

25、螺孔或销孔。如果要求淬火，则车削、镇孔均应留磨加工余量，于是钳工后还应有淬火回火一万能磨孔、外圆 及端面一平磨下端面一坐标磨导柱孔及中心孔一车抛光及型腔R-钳研抛一试模一氮化（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:备料一锻造一退火一刨六面一钳钻吊装螺孔一调质一平磨一划线一镇铳四型腔及分浇口一钳预装（与定模板、动模板）一配镇上下导柱孔一钳工拆分一电火花型腔（型腔内带不通型槽，如果没有大型电火花机床则应在镇铳和钳工两工序中完成） 一钳工研磨及抛光。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一电火花型腔 （或铳制钳修型腔）一钳预装一镇导

26、柱孔一钳工拆分、配研、抛光。d为一动模型腔板，它也是在划线后立铳型腔粗加工及侧芯平面一精铳（或插床插加工）型腔孔一钳工预装一配锂导柱孔一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1000mm重3.5t、宽高为10OOmM 80Omm勺坯料，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铳床（MCPIOOOA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。在塑料模具中的侧抽芯机构，如压制模中的瓣合模，注

27、射模中的哈夫型腔块等，图中的e为压注模的瓣合模, 其工艺比较典型，工序流程大致为:(2)面均留35mm加工余量。并在大端留夹头 径大于大端成品尺寸。粗车：外形及内形单2030mn长，其直 下料：按外径最大尺寸加大1015mm作加工余量；长度加长20-30mn作装夹用。划线：划中心线及切分处的刃口线，刃口 w5mm 宽。(4) 剖切两瓣：在平口钳内夹紧、两次装夹剖切开，采用卧式铳床(如X62W用盘铳刀。(5) 调质：淬火高温回火及清洗。(6) 平磨：两瓣结合面。(7) 钳工：划线、钻两销如果形体上不允钉孔并餃孔、配销钉及锁紧两瓣为一个整体。许有锁紧螺孔，可在夹头上或顶台上(按需要留顶台)钻锁紧螺

28、孔。(8) 精车：内外形，单面留0.20.25mm加工余量。(9)热处理：淬火、回火、清洗。 仃0)圆、0.02mm的研磨量。(11) 检验。(12)状砂轮将夹头切掉，(12) 钳工拆分成两块。(13) 电火花加工内形不通型槽等。(14) 钳研及抛光。万能磨内外圆、或内圆磨孔后配芯轴再磨外 靠端面，外形成品，内形留0.01切掉夹头：在万能工具磨床上用片 并磨好大端面至成品尺寸。f为一显像屏玻璃模中的屏凹模，常釆用铸造成型工艺，其工艺方案为：模型一铸造一清砂一去除浇冒口一完全 退火一二次清砂一缺陷修补及表面修整一钳工划线及加工起吊螺孔一刨工粗加工一时效处理一机械精加工一钳工一电 火花型腔一钳工研

29、磨抛光型腔。由于铸造工序冗长，加之铸造缺陷修补有时不理想，因此一般中型型腔模和拉深模应尽可能采取锻造钢坯料加 工或采用镶拼工艺加工。型腔模在编制工艺时，为确保制造过程中型孔尺寸和截形的控制检验，因此工艺员应设计一些必须的检具(二 类工具)，如槽宽样板、深度量规、R型板等。当型腔如图78凹模零件加工中，最重要的加工是型腔的加工，不同的型腔形状，所选择的加工方法也不一样。(1)圆形型腔是圆形的，经常采用的加工方法有以下儿种 当凹模形状不大时，可将凹模装夹在车床花盘上进行车削加工。 釆用立式铳床配合回转式夹具进行铳削加工。 采用数控铳削或加工中心进行铳削加工。图7-8圆形型腔图7-9规则矩形型腔图7

30、10异形复杂形状型腔(2)矩形型腔当型腔是比较规则的矩形，如图79所示。当图中圆角R能由铳刀直接加工出，可采用普通铳床，将整个型腔铳出。如果圆角为直角或R无法由铳刀直接加工出时，应先采用铳削，将型腔 大部分加工出，再使用电火花机床，由电极将4个直角或小R加工出。当然，也可由钳工修配出，但一般不采用这种 方法，而应尽量采用各种加工设备和加工手段來解决，以保证精度。法加工出复杂形面，必须采用数控铳削或加工中心铳削型腔，当采用数控铳削时，由于数控加工综合了各种加工，所以工艺过程中有些工序，如钻孔、攻螺纹等都可由数控加工在一次装夹中一起完成。如图7-11所示。此时由铳削或数控铳（4）有薄的侧槽型腔当型

31、腔中有薄的侧槽时，削加工出侧槽以外的型腔然后用电极加工出侧槽。（5）底部有孔的型腔当型腔底部有孔时，如图7-12所示。先加工出型腔，底部的孔如果是圆形，可用铳床直接加工，或先钻孔，再加坐标磨削。当底部型孔是异形时，只能先在粗加工阶段，钻好预 孔，再由线切割割出。如果是不通孔，且孔径小的话，只能由电火花来加工了。图7-11有薄侧槽型腔图7-12底部有孔型腔（6）型腔是镶拼的 镶拼零件的制造类似型芯的加工，凹模上的安装孔的加工，可由铳削、磨削和电火 花、线切割加工。（7）型腔淬火后 当型腔需要热处理淬火时，由于热处理会引起工件的变形，型腔的精加工应放在热处理工序之后，又因为工件经过热处理后硬度会大

32、大提高，一般切削加工比较困难，此时应选择磨削、电火花、线切割等加工手段。例5如图7-13所示注射模型腔。材料：CrWMt热处理：淬硕50HRC数量：2图7-13型腔1 加工工艺过程 工序1下料工序2锻：锻成$ 48X 100。工序3热处理：退火。工序4车:车外圆$ 44达尺寸；车退刀槽2X2；车外圆$ 40,留磨量0.5mm车右端面，留磨量0.2min-40015钻0 8孔,预孔达$ 7,较孔$ 8,留磨量0.3mm；扩$ 25.1、镇$ 25.1及孔底，各留磨量0.5mm和0.2mm孔深度镇至18.0mm）;切断； 掉头车左端，留磨量0.2mm； 忽$ 10孔。#012工序5坐标镇：以外圆为

33、基准找正，钻、较2 - $ 4,留磨量0.01mm工序6处理:淬火并回火达5055HRC015工序7内圆磨：以外圆$ 40为基准，磨孔$ 8达图要求；4003磨孔$ 25.1 留研量0.OI5mm；磨孔底并接R0.5,留研量O.OIOmm （孔深度磨至18.19mm）:H9015书 024工序8夕卜圆磨：以内孔$ 8定位，穿专用心轴，磨外圆$ 40 0008,达图样要求-10012工序9钳:研磨2 $ 4孔达图样要求；003研磨$ 25.1 孔底及R0.5达图样要求。工序10钳装。（2）分析讨论1）锻后的毛坯长度100mm除包括两件型腔的长度、端面加工余量外，还包括切断槽宽和车削第二件时夹 持

34、料头长度。2）模具零件加工属单件生产，工序安排上采用工序集中的原则，所以车削各表面集中为工序4,磨削各内表面也集中在工序7o3）工序10钳装包括压装型腔、与型腔固定板一起磨两大面、磨分浇道和浇口。第四节其它零件的加工、杆类零件的加工工艺分析（一）导柱的加工各类模具应用的导柱的结构种类很多，但主要结构是表面为不同直径的同轴圆柱表面。因此，可根据导柱的结 构尺寸和材料要求，直接选用适当尺寸的热轧圆钢为毛坯料。在机械加工过程中，除保证导柱配合表面的尺寸和形状精度外，还要保证各配合表面之间的同轴度要求。导柱 的配合表面是容易磨损的表面，应有一定的硬度要求，在精加工之前要安排热处理工序，以达到要求的硬度

35、。关于导柱的制造，下面以塑料注射模具滑动式标准导柱为例（如图714所示）进行介绍。图7 14导柱（材料T8A,热处理HRC5-55）1 导柱加工方案的选择导柱的加工表面主要是外圆柱面，外圆柱面的机械加工方法很多。图制造过程为：备料7-23所示导柱的 一粗加工一半精加工一热处理一精加工一光整加工。2 导柱的制造工艺过程图7-14所示导柱的加工工艺过程见表7 2o导柱加工过程中的工序划分、工艺方法和设备选用是根据生产类型、零件的形状、尺寸、结构及工厂设备技术状况等条件决定的。3 导柱加工过程中的定位导柱加工过程中为了保证各外圆柱面之间的位置精度和均匀的磨削余量，对外柱面的车削和磨削一般釆用设计基准

36、和工艺基准重合的两端中心孔定位。因此，在车削和磨削之前先加工中心孔，为后继工序提供可靠的定位基准。中心孔加工的形状精度对导柱的加工质量有着直接影响，特别是加工精度要求高的轴类零件。另外保证中心孔与顶尖之间的良好配合也是非常重要的。导柱中心孔在热处理后需要修正，以消除热处理变形和其他缺陷，使磨削外 圆柱面时能获得精确定位，保证外圆柱面的形状和位置精度。表7 2导柱的加工工艺过程工序工序名称下料工序内容设工序简图车端面,车外圆备按图纸尺寸35v 105锯床车端面保持长度103.5,打中心孔。调头车端面至尺寸102,打中心孔粗车外圆柱面至尺寸20.4车68, 28.4X 26,并倒角。床调头车外 圆

37、35至尺寸并倒角。切槽3 0.5 至尺寸检验热处理按热处理工艺对导柱进行处理，保证表面硬度HRC50-55研中心研中心孔，调头研另一端中孑L 心 孔7磨外圆磨28k 6, 20f 7外圆柱磨面，留研磨余量0.01,并磨床10 角研磨TfT研磨外圆28k 6, 20f 7至尺寸, 抛光R2和10。角9检验中心孔的钻削和修正，是在车床、钻床或专用机床上按图纸要求的中心定位孔的型式进行的。如图7- 15所示为在车床上修正中心孔示意图。用三爪卡盘夹持锥形砂轮，在被修正中心孔处加入少许煤油或机油，手持工件，利用车床尾座顶尖支撑，利用车床主轴的转动进行磨削。此方法效率高，质量较好，但砂轮易磨损，需经常修整

38、。如果用锥形铸铁研磨头代替锥形砂轮，加研磨剂进行研磨，可达到更高的精度。采用图7- 16所示的硬质合金梅花棱顶尖修正中心定位孔的方法，效率高，但质量稍差，一般用于大批量生产，且要求不高的顶尖孔的修正。它是将梅花棱顶尖装入车床或钻床的主轴孔内，利用机床尾座 顶尖将工件压向梅花棱顶尖，通过硬质合金梅花棱顶尖的挤压作用，修正中心定位孔的儿何误差。4图7- 15锥形砂轮修正中心定位孔1三爪卡盘2锥形砂轮3工件4尾座顶尖0.2-0.5图7 16硬质合金梅花棱顶尖4.导柱的研磨研磨导柱是为了进一步提高表面精度和降低表面粗糙度，以达到设计的要求。为保证图7- 14所示导柱表面的精度和表面粗糙度R0.63-0

39、.16卩m,增加了研磨加工。（二）套类零件的加工导套、护套及套类凸模均属套类零件，其加工工艺基本相同。导套和导柱一样，是模具中应用最广泛的导向零件。尽管其结构形状因应用部位不同而各异，但构成导套的主要表面 是内、外圆柱表面，可根据其结构形状、尺寸和材料的要求，直接选用适当尺寸的热轧圆钢为毛坯。在机械加工过程中，除保证导套配合表面的尺寸和形状精度外，还要保证内外圆柱配合表面的同轴度要求。导套的内表面和导柱的外圆柱面为配合面，使用过程中运动频繁，为保证其耐磨性，需有一定的硬度要求。因此，在精加工之前要安排热处理，以提高其硬度。在不同的生产条件下，导套的制造所釆用的加工方法和设备不同，制造工艺也不同

40、。现以图7-29所示的冲压模滑动式导套为例，介绍导套的制造过程。1.导套加工方案的选择根据图7-17所示导套的精度和表面粗糙度要求, 半精加工一热处理一精加工一光整加工。其加工方案可选择为:备料-粗加工-2.导套的加工工艺过程MF*材料20钢；表面渗碳深度081.2mm； HRC5862图7-17冲压模具滑动式导套图7-17所示冲压模导套的加工工艺过程如表7-4所示表74导套的加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备工序简图下料按尺寸 42 X 85切断锯床车外圆及车端面保证长度82.5 ；车床内孔钻 25内孔至 23;车 38外圆至 38.4并倒角；镇 25内孔至寸旳24.6和油槽至尺镇空26

41、内孔至尺寸并倒角车 37.5外圆至尺寸，车端面至尺寸车外圆倒角车床检验热处理按热处理工艺进行，保证渗碳层深度为0.8-1.2 mm；硬度为HRC5462磨削内、夕卜磨 38外圆达图纸要求；磨内圆孔 25留研磨余量0.01硏磨内孔研磨 25内孔达图纸要求床车床研磨R2圆弧8检验在磨削导套时正确选择定位基准,对保证内、外圆柱面的同轴度要求是非常重要的。单件或小批量生产，工件热处理后在万能外圆磨床上利用三爪卡盘夹持0 37.5外圆柱面，一次装夹后磨出0 38外圆和0 25内孔。这样可以避免多次装夹造成的误差，能保证内外圆柱配合表面的同轴 度要求。对于大批量生产同一尺寸的套孔，可先磨好内孔，再将导套套

42、装在专用小锥度磨削芯轴上。以芯轴两 端中心孔定位，使定位基准和设计基准重合。借助芯轴和导套内表面之间的摩擦力带动工件旋转，磨削导套的外圆柱面，能获得较高的同轴度。这种方法操 作简便、生产率高，但需制造专用高精度芯轴。导套内孔的精度和表面粗糙度要求要高。对导套内孔配合表面进行研磨可进一步提高表面的精度和降低表面粗糙度，达到加工表面的质量和设计要求。、板类零件的加工工艺分析板类零件的种类繁多，模座、垫板、固定板、卸料板、推件板等均属此类。不同种类的板类零件其形状、材 料、尺寸、精度及性能要求不同，但每一块板类零件都是由平面和孔系组成的。板类零件的加工质量要求主要有以下儿个方面：(1) 表面间的平行

43、度和垂直度为了保证模具装配后各模板能够紧密贴合，对于不同功能和不同尺寸的模板其平行度和垂直度均按GB1184-80执行。具体公差等级和公差数值应按冲模国家标准(GB/T28512875-90)及塑料注射模国家标准(GB4169.1184)等加以确定。(2) 表面粗糙度和精度等级一般模板平面的加工质量要达到IT7IT8, Ra=0.83.2卩m对于平面为分型面的模板，加工质量要达到IT6IT7,民=0.41.6卩m(3) 模板上各孔的精度、垂直度和孔间距的要求常用模板各孔径的配合精度一般为IT6IT7,艮=0.41.6卩m对安装滑动导柱的模板，孔轴线与上下模板平面的垂直度要求为4级精度。模板上各

44、 孔之间的孔间距应保持一致，一般误差要求在土0.02 mm以下。(一)冲压模座的加工工艺分析1.冲压模座加工的基本要求为了保证模座工作时沿导柱上下移动平稳，无阻滞现象，模座上下平面应保持平行。上下模座的导柱、导套安 装孔的孔间距应保持一致，孔的轴心线与模座的上下平面要垂直(对安装滑动导柱的模座其垂直度为4级精度)。2 冲压模座的加工原则模座的加工主要是平面加工和孔系加工。在加工过程中为了保证技术要求和加工方便，一般遵循“先面后孔” 的原则。模座的毛坯经过刨削或铳削加工后，再对平面进行磨削可以提高模座平面的平面度和上下平面的平行度， 同时容易保证孔的垂直度要求。上、下模座孔的镇削加工，可根据加工

45、要求和工厂的生产条件，在铳床或摇臂钻等机床上采用坐标或利用引导元件进行加工。批量较大时可以在专用镇床、坐标镇床上进行加工。为保证导柱、导套的孔间 距离一致，在镇孔时经常将上、下模座重叠在一起，一次装夹同时镇出导柱和导套的安装孔。3 获得不同精度平面的加工工艺方案模座平面的加工可采用不同的机械加工方法，其加工工艺方案不同，获得加工平面的精度也不同。具体方案要根据模座的精度要求，结合工厂的生产条件等具体情况进行选择。4 .加工上、下模座的工艺方案上、下模座的结构形式较多，现以图7-18所示的后侧导柱标准冲模座为例说明其加工工艺过程。加工上模座的工艺过程见表7-5,下模座的加工基本同上模座。z卄心z

46、工序号图7-18冲模模座a）上模座b）下模座表75加工上模座的工艺过程工序名称工序内容设备备料铸造毛坯刨平面创上、下平面， 保证尺寸50.8牛头刨床磨平面磨上、下平面，保证尺寸50平面磨床工序简图钳工划线划询部平面和导套孔中心线铳前部平面按划线铳前部平面立式铳床钻孔按划线钻导套立式钻床孔至 437镇孔和下模座重叠，一起镇孔至 45H7锂床或立式铳床045H7*ni w4V8铳槽按划线铳R2.5的圆弧槽卧式铳床$49检验（二）支承与固定零件加工工艺分析以塑料模具支承零件为例，塑料模具的支承零件起装配、定位及安装作用。主要包括动模（或下模）座板、定 模（或上模）座板、型芯（或凸模）固定板、凹模固定

47、板、支承板、垫块等。这类模板一般用45号钢制成，定、 动模板需进行调质处理。在加工板类零件时，粗加工后两平面需放0.6mm的磨削余量，导柱、导套孔各放2mm的镇孔余量，以便于磨、镇精加工。图7-19导钉孔的加工1 凸模2固定板3凹模4-钻头假如导柱的固定部分和导套的固定部分直径相同时，可以将定模板和动模板合起来，用工艺定位销定位后同时镇孔，这样既能保持孔径和孔距相同，又能保证孔的同轴度要求。对于塑压模的导钉孔，其导钉孔应在凹模淬火前加工正确。对于固定板上的导钉孔，则用凸模定位后，通过凹模上的导钉孔复钻而成如图7-19o这样可以保证孔的位置及尺寸精度。对于垫块（支撑板）的加工，应保证其上、下面的平行度、粗糙度。故粗加工后，需进行平面磨削加工。例6型腔固定板加工A-A2小豐J-：材料i 45件数r 1图7-20型腔固定板（1）加工工艺过程图720所示注射模型腔固定板（与图7-13型腔装配）的工艺过程如下