第五章 模具制造技术

第五章模具制造技术（2）第二节模具制造工艺一、模具零件的制造过程（一）模具零件的制造步骤模具零件的制造过程应遵循先粗后精、先主后次、先面后孔的原则，具体包括以下步骤：1.毛坯准备阶段模具零件制造的第一步是毛坯准备阶段，其主要内容包括零件毛坯的锻造、铸造、切割、退火及正火等。2.毛坯加工阶段完成模具零件毛坯的准备工作后，进入毛坯加工阶段。该阶段的主要内容是去除零件表面上大部分的加工余量，包括锯、刨、铣、粗磨等工序。3.零件加工阶段本阶段的主要内容是对模具零件进行半精加工和精加工，使零件各表面达到图样要求的尺寸精度和表面粗糙度，包括划线、孔加工、螺纹加工、车、铣、数控加工、热处理、磨、线切割、电火花等工序。4.光整加工本阶段是对精度和表面粗糙度要求较高零件的已加工表面进行研磨和抛光的过程。在模具加工过程中，光整加工主要针对零件的成型部分。5.装配与修整阶段装配与修整是模具零件制造的最后步骤，旨在消除零件在加工过程中产生的积累误差。在模具的装配过程中，为确保模具质量，应对部分镶拼零件进行必要的钳工修配。（二）模具零件的热处理模具零件的热处理包括预先热处理和最终热处理两类。其中，预先热处理安排在粗加工前后，包括退火、正火、调质等，用于改善模具零件的切削加工性能。最终热处理一般安排在模具零件精加工的前后，包括淬火和真空淬火等，用于提高零件材料的硬度和耐磨性。二、模具零件的分类模具零件可分为标准件和非标准件两类。其中，标准件可以直接采购到，而非标准件是需要模具制造厂自行加工制造的。（一）标准件标准件是根据国家标准或行业标准进行规模化制造和销售的零配件。在模具零件中，标准件可分为通用标准件和模具标准件两类。1.通用标准件在模具中，较为常用的通用标准件包括螺钉、螺母等螺纹紧固件以及齿轮、齿条、键、销、轴承、弹簧、密封条、水嘴等零件，如图5-26所示。图5-26通用标准件2.模具标准件模具标准件是模具的重要组成部分，是缩短模具设计与制造周期、降低模具成本、提高模具质量的重要保证。在国家标准中，关于冷冲模的标准件包括各种模架、上模座、下模座、凸模垫板、凸模固定板、弹压导板、导料板、承料板、凹模板、垫板及模柄、凸模、导套、导柱、导正销、侧刃、挡料装置、弹顶装置等，如图5-27所示。图5-27冷冲模标准件图5-28塑料模标准件关于塑料模具的标准件包括各类模架、模板、垫块及定位圈、浇口套、拉杆导柱、导套、导柱、复位杆、支承柱、推杆、推管等，如图5-28所示。（二）非标准件非标准件是根据模具的实际需要自行设计并加工的。根据用途的不同，非标准件可分为成型零件和非成型零件两类。成型零件用于成型制品的内、外表面，其加工质量直接影响产品的质量和模具的使用寿命，包括模具的型腔、型芯、镶件、滑块等，如图5-29所示。图5-29模具成型零件非成型零件主要指各种模板类零件，如定模座板、支承板、垫块、推杆固定板、推板、动模座板等，不起成型作用的定模板和动模板也属于非成型零件，如图5-30所示。图5-30模具中的非成型零件三、典型模具零件加工工艺（一）钥匙坠模具的制造钥匙坠塑料注射模具设有四个型腔，该模具采用龙记1818AI3030标准模架制作，如图5-31所示。图5-31钥匙坠模具1-动模座板2-螺钉3-推板4-推杆固定板5-复位杆6-φ4推杆7-支承板8-动模板9-拉料杆10-动模型芯11-内型芯12-定模板13-定模型芯14-定模座板15-浇口套16-螺钉17-推块18-导柱19-导套20-加长水嘴21-螺钉22-螺钉23-垫块钥匙坠模具的零件分类及加工情况见表5-1。表5-1钥匙坠模具零件分类及加工情况表序号零件类别零件号加工情况1通用标准件2、16、21、22直接使用2模具标准件5、6、9、15、18、19、20、23直接使用或根据实际加工长度尺寸3非成型零件1、3、4、7、8、12、14模架零件，需加工后使用4成型零件10、11、13、17自行加工1.非成型零件的加工（1）件1动模座板如图5-32所示，其加工工艺如下：工序1钳：划线、钻孔：钳工根据零件图划顶出孔中心线；钻中心顶出孔φ35。工序2检验。

图5-32动模座板

图5-33定模座板（2）件14定模座板如图5-33所示，其加工工艺如下：工序1钳：划线、钻孔、铰孔：钳工根据零件图划浇口套固定孔中心线；与装入定模型芯的定模板组合钻、铰浇口套固定孔；浇口套固定孔倒角。工序2检验。（3）件4推杆固定板如图5-34所示，其加工工艺如下：工序1钳：划线、钻孔、铰孔：钳工根据零件图划各孔中心线；与支承板、动模板组合钻推杆及拉料杆固定孔；与装入动模型芯的动模板组合铰推杆及拉料杆固定孔；钻推块固定螺钉过孔。工序2检验。图5-34推杆固定板（4）件3推板如图5-35所示，其加工工艺如下：工序1钳：划线、钻孔：钳工根据零件图划螺钉头过孔中心线；钻螺钉头过孔。工序2检验。（5）件7支承板如图5-36所示，其加工工艺如下：工序1钳：划线、钻孔、扩孔：钳工根据零件图划各孔中心线；与装入动模型芯的动模板、推杆固定板组合钻推杆及拉料杆固定孔；扩推杆及拉料杆过孔；钻推块过孔。工序2检验。图5-35推板图5-36支承板（6）件8动模板如图5-37所示，其加工工艺如下：工序1钳：划线、钻孔：钳工根据零件图划动模型芯固定孔及台阶线、水嘴过孔线；钻下刀孔。工序2铣：与定模板组合铣动模型芯固定孔；铣台阶线。工序3钳：钻孔、扩孔：与动模型芯组合钻水嘴底孔；扩水嘴过孔。工序4检验。图5-37动模板（7）件12定模板如图5-38所示，其加工工艺如下：工序1钳：划线、钻孔：钳工根据零件图划定模型芯固定孔及台阶线、水嘴过孔线；钻下刀孔。工序2铣：与动模板组合铣定模型芯固定孔；铣台阶线。工序3钳：钻孔、扩孔：与定模型芯组合钻水嘴底孔；扩水嘴过孔。工序4检验。图5-38定模板图5-39内镶件2.成型零件的加工（1）图5-39所示的件11内镶件一模两件，其加工工艺如下：工序1下料：65mm×40mm×工序2铣：铣上下两面，保证尺寸65mm×40mm×工序3热处理：调质至硬度26～30HRC。工序4平磨：磨上下两面，保证尺寸65mm×40mm×工序5电加工：线切割加工零件外形。工序6钳：钳工根据零件图划台阶线。工序7铣：铣台阶。工序8钳：成型部抛光。工序9检验。图5-40动模型芯（2）件10动模型芯如图5-40所示，其加工工艺如下：工序1下料：150mm×115mm×工序2铣：铣上下两面，保证尺寸150mm×115mm×工序3热处理：调质至硬度26～30HRC。工序4平磨：磨上下两面，保证尺寸150mm×115mm×工序5电加工：线切割加工零件外形。工序6钳：划线、钻孔：钳工根据零件图划中部成型方孔线、推杆孔线、拉料杆孔线、水孔线及台阶线；钻线切割穿丝孔。工序7电加工：线切割中部的成型方孔。工序8铣：铣内、外部台阶。工序9钳：钻孔：装入动模板后，与动模板组合加工水道底孔；与支承板、推杆固定板组合钻、铰推杆及拉料杆孔。工序10电加工：电火花加工成型部分。工序11钳：钳工根据零件图划出位于型腔边缘的推出护耳线。工序12铣：铣推出护耳。工序13钳：攻螺纹、抛光：攻水嘴孔口部螺纹；成型部抛光。工序14检验（3）图5-41所示的件17推块一模两件，其加工工艺如下：工序1下料：95mm×65mm工序2铣：铣上下两面，保证尺寸91.4mm×65mm×工序3热处理：调质至硬度26～30HRC。工序4平磨：磨上下两面，保证尺寸90.4mm×65mm×工序5电加工：线切割加工零件外形。工序6钳：划线、钻孔、攻螺纹：钳工根据零件图划螺纹孔线；钻螺纹底孔；攻螺纹。工序7检验。图5-41推块（4）件13动模镶件如图5-42所示，其加工工艺如下：工序1下料：150mm×115mm×工序2铣：铣上下两面，保证尺寸150mm×115mm×工序3热处理：调质至硬度26～30HRC。工序4平磨：磨上下两面，保证尺寸150mm×115mm×工序5电加工：线切割加工零件外形。工序6钳：划线、钻孔：钳工根据零件图划台阶线。工序7铣：铣台阶。工序8钳：划线、钻孔：根据零件图划出水道及浇口套线；装入定模板后，与定模板组合加工水道底孔；与定模座板组合钻、铰浇口套孔。工序9电加工：电火花加工成型部分。工序10钳：钳工根据零件图划出流道及浇口线。工序11铣：铣流道及浇口。工序12钳：攻螺纹、抛光：攻水嘴孔口部螺纹；成型部抛光。工序13检验图5-42定模型芯（二）圆帽模具典型零件加工工艺圆帽塑料注射模具设有四个型腔，该模具的模架是由模具制造厂自行制作的，模具装配图如图5-43所示。图5-43圆帽模具1-动模座板2-螺钉3-推板4-推杆固定板5-复位杆6-支承板7-垫块8-螺钉9-动模板10-动模型芯11-推套12-拉料杆13-定模型芯14-定模座板15-浇口套16-螺钉17-定模板18-导柱19-水嘴20-推件板圆帽模具的零件分类及加工情况见表5-2。表5-2圆帽模具零件分类及加工情况表序号零件类别零件号加工情况1通用标准件2、8、16直接使用2模具标准件5、12、15、18、19直接使用3非成型零件1、3、4、6、7、9、14、17、20自行加工4成型零件10、11、13自行加工1.典型非成型零件加工工艺（1）件9动模板如图5-44所示，其加工工艺如下：工序1下料：190mm×160mm工序2铣：对角尺铣六面，保证尺寸180.6mm×150.6mm工序3平磨：对角尺磨六面，保证尺寸180mm×150mm工序4钳：划线、钻孔、攻螺纹：钳工根据零件图划各孔中心线；与推件板、定模板组合钻铰导柱孔并锪背部台阶孔；与支承板、推杆固定板组合钻铰复位杆孔；与支承板、垫块、动模座板组合钻M10螺纹底孔；与推件板组合钻铰拉料杆孔；锪拉料杆孔台；钻水道底孔；攻紧固螺钉及水道口部的螺纹。工序5车：与定模板、推件板组合车动模型芯固定孔；车动模型芯固定孔台阶。工序6检验。图5-44动模板（2）件20推件板如图5-45所示，其加工工艺如下：工序1下料：190mm×160mm工序2铣：对角尺铣六面，保证尺寸180.6mm×150.6mm工序3平磨：对角尺磨六面，保证尺寸180mm×150mm工序4钳：划线、钻孔、攻螺纹：钳工根据零件图划各孔中心线；与动模板、定模板组合钻铰导柱孔；与动模板组合钻铰拉料杆孔；钻水道底孔；攻水道口部的螺纹。工序5车：与定模板、动模板组合车推套固定孔；车推套固定孔台阶。工序6检验。图5-45推件板图5-46定模板（3）件17定模板如图5-46所示，其加工工艺如下：工序1下料：190mm×160mm工序2铣：对角尺铣六面，保证尺寸180.6mm×150.6mm工序3平磨：对角尺磨六面，保证尺寸180mm×150mm×30mm。工序4钳：划线、钻孔、攻螺纹：钳工根据零件图划各孔中心线；与推件板、动模板组合钻铰导柱孔；与定模座板组合钻铰浇口套固定孔、钻M10螺纹底孔；钻水道底孔；攻水道口部的螺纹。工序5车：与推件板、动模板组合车定模型芯固定孔；车定模型芯固定孔台阶。工序6钳：钳工根据零件图划料道线。工序7铣：与定模型芯组合铣料道。工序8检验。2.典型成型零件加工工艺（1）在圆帽模具中，图5-47所示的件10动模型芯共需四件。为便于加工，应把四件合在一起下料。具体加工工艺如下：工序1下料：∮40×320mm工序2热处理：调质至硬度26～30HRC。工序3车：车外圆∮39及∮35；车锥面及成型部分；车内孔；按图纸规定长度切断。工序4检验图5-47动模型芯（2）在圆帽模具中，图5-48所示的件11推套共需四件。为便于加工，应把四件合在一起下料。具体加工工艺如下：工序1下料：∮45×130mm工序2热处理：调质至硬度HRC26～30。工序3车：车外圆∮40及∮35，倒角；车内孔∮20；车内部锥面；按图纸规定长度切断。工序4检验。图5-48推套图5-49定模型芯（3）在圆帽模具中，图5-49所示的件13定模型芯共需四件。为便于加工，应把四件合在一起下料。具体加工