典型模具的制造工艺.ppt

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1、第八章 典型模具的制造工艺第一节第一节 模架的加工模架的加工第一页，编辑于星期六：十六点 五十三分。一、冷冲模模架（1）作用：模具是用来安装模具的工作零件和其它结构零件，并保证模具的工作部分在工作时间具有正确的相对位置。（2）组成：上、下模座，导柱、导套滑动导向的标准冷冲模模架结构如图2-1。第二页，编辑于星期六：十六点 五十三分。第三页，编辑于星期六：十六点 五十三分。图图2-1 2-1 冷冲模模架冷冲模模架 a)a)对角导柱模架对角导柱模架 b)b)中间导柱模架中间导柱模架 c)c)后侧导柱模架后侧导柱模架 d)d)四导柱模架四导柱模架 1 1上模座上模座 2 2导套导套 3 3导套导套

2、4 4下模座下模座 第四页，编辑于星期六：十六点 五十三分。1、导柱和导套的加工（1）在模具中起导向作用，并保证凸模和凹模在工作时具有正确的相对位置；保证模架的活动部分运动平稳、无阻滞现象。冷冲模标准导柱和导套如图2-2。第五页，编辑于星期六：十六点 五十三分。图图22 22 导柱和导套导柱和导套 a)a)导柱导柱 b)b)导套导套第六页，编辑于星期六：十六点 五十三分。（2）基本构成：回转体表面（3）材料：热轧圆钢（4）加工工艺路线 1)导柱的加工 导柱的加工工艺路线导柱的加工工艺路线第七页，编辑于星期六：十六点 五十三分。第八页，编辑于星期六：十六点 五十三分。导柱加工，外圆柱面的车削和磨

3、削以两端的中心孔定导柱加工，外圆柱面的车削和磨削以两端的中心孔定位，使设计基准与工艺基准重合。位，使设计基准与工艺基准重合。若中心孔有较大的同轴度误差，将使中心孔和顶尖不能良好接触，影响加工精度，如图2-3所示。图图2-3 2-3 中心孔的圆度误差使工件产生圆度误差中心孔的圆度误差使工件产生圆度误差第九页，编辑于星期六：十六点 五十三分。修正中心孔可采用磨、研磨和挤压如下：车床磨削方法修正中心孔如图2-4。图图2-4 2-4 磨中心孔磨中心孔 1-1-三爪自定心卡盘三爪自定心卡盘 2-2-砂轮砂轮 3-3-工件工件 4-4-尾顶尖尾顶尖第十页，编辑于星期六：十六点 五十三分。挤压中心孔的硬质合

4、金多棱顶尖如图2-5。图图2-5 2-5 多棱顶尖多棱顶尖导柱在热处理后修正中心孔，在于消除中心孔在热处理过程中可能产生的变形和其它缺陷。第十一页，编辑于星期六：十六点 五十三分。2）导套的加工 导套的加工工艺路线导套的加工工艺路线第十二页，编辑于星期六：十六点 五十三分。2）导套的加工 导套的加工工艺路线导套的加工工艺路线第十三页，编辑于星期六：十六点 五十三分。导套加工时应正确选择定位基准，以保证内外圆柱面的同轴度要求：单件生产时：采用一次装夹磨出内外圆，可避免由于多次装夹带来的误差。但每磨一件需重新调整机床。批量加工时：可先磨内孔，再把导套装在专门设计的锥度（1/1000-1/5000，

5、60HRC以上）心轴上，以心轴两端的中心孔定位，磨削外圆柱面，如图2-6。第十四页，编辑于星期六：十六点 五十三分。图图2-6 2-6 用小锥度心轴安装导套用小锥度心轴安装导套 1 1导套导套 2 2心轴心轴第十五页，编辑于星期六：十六点 五十三分。第十六页，编辑于星期六：十六点 五十三分。第十七页，编辑于星期六：十六点 五十三分。2上、下模座的加工（1）标准铸铁模座a)a)上模座上模座上模座上模座 b)b)下模座下模座下模座下模座第十八页，编辑于星期六：十六点 五十三分。保证模架的装配要求，使模架工作时上模座沿导柱上、下运动平稳，无滞阻现象，保证模具能正常工作。（2）模座上、下平面的平行度公

6、差，表2-3 表表2-3 2-3 模座上、下平面的平行度公差模座上、下平面的平行度公差第十九页，编辑于星期六：十六点 五十三分。（3）上、下模座的加工工艺路线 表表2-4 2-4 加工上模座的工艺路线加工上模座的工艺路线 第二十页，编辑于星期六：十六点 五十三分。第二十一页，编辑于星期六：十六点 五十三分。二、注射模模架的加工1注射模的结构组成图2-11为注射模模架的结构形式。注射模的结构有多种形式，其组成零件也不完全相同，但根据模具各零（部）件与塑料的接触情况，可以将模具的组成分为成形零件和结构零件两大类。第二十二页，编辑于星期六：十六点 五十三分。a)a)普通标准模架注射模普通标准模架注射

7、模 1-1-定位圈定位圈 2-2-导柱导柱 3-3-凹模凹模 4-4-导套导套 5-5-型芯固定板型芯固定板 6-6-支承板支承板 7-7-垫块垫块 8-8-复位杆复位杆 9-9-动模座板动模座板 10-10-推杆固定板推杆固定板 11-11-推板推板 12-12-推杆导柱推杆导柱 13-13-推板导套推板导套 14-14-限位钉限位钉 15-15-螺钉螺钉 16-16-定位销定位销 17-17-推杆推杆 18-18-拉料杆拉料杆 19-19-型芯型芯 20-20-浇口套浇口套 第二十三页，编辑于星期六：十六点 五十三分。b)b)侧型芯式注射模侧型芯式注射模21-21-弹簧弹簧22-22-楔紧

8、块楔紧块23-23-侧型芯滑块侧型芯滑块 24-24-斜销斜销第二十四页，编辑于星期六：十六点 五十三分。c)拼块式注射模25-25-斜滑块斜滑块 26-26-限位螺钉限位螺钉第二十五页，编辑于星期六：十六点 五十三分。d)d)三板式注射模三板式注射模27-27-定距拉板定距拉板 28-28-定距拉杆定距拉杆第二十六页，编辑于星期六：十六点 五十三分。（1）成型零件与塑料接触并构成模腔的那些零件，它们决定着塑料制品的几何形状和尺寸。（2）结构零件除成型零件以外的模具零件，这些零件具有支承、导向、排气、顶出制品、侧向抽芯、侧向分型、温度调节、引导塑料熔体向模腔流动等功能运动。第二十七页，编辑于星

9、期六：十六点 五十三分。在结构零件中，合模导向装置与支撑零部件组成构成注射模模架，如图所示。图图 注射模模架注射模模架 1-1-定模座板定模座板 2-2-定模板定模板 3-3-动模板动模板 4-4-导套导套 5-5-支撑板支撑板 6-6-导柱导柱 7-7-垫块垫块 8-8-动模座板动模座板 9-9-推板导套推板导套 10-10-导柱导柱 11-11-推杆固定板推杆固定板 12-12-推板推板第二十八页，编辑于星期六：十六点 五十三分。2模架的技术要求模架组合后其安装基准面应保持平行，其平行度公差等级见下表：表：中小型注射模模架分级指标表：中小型注射模模架分级指标第二十九页，编辑于星期六：十六点

10、 五十三分。导柱、导套和复位杆等零件装配后要运动灵活、无阻滞现象。模具主要分型面闭合时的贴合间隙值应符合模架精度要求。级精度模架 为0.02mm级精度模架 为0.03mm级精度模架 为0.04mm第三十页，编辑于星期六：十六点 五十三分。3模架零件的加工模架的基本组成零件有：导柱、导套及各种模板（平板状零件）。导柱、导套的加工主要是内、外圆柱面加工，在冷冲模架的加工中已经讲到。支承零件（各种模板、支承板）都是平板状零件，在制造过程中主要进行平面加工和孔系加工。对模板进行镗孔加工时，应在模板平面精加工后以模板的大平面及两相邻侧面作定位基准，将模板放置在机床工作台的等高垫铁上，如图下所示：第三十一

11、页，编辑于星期六：十六点 五十三分。图图2-13 2-13 模板的装夹模板的装夹 a)a)模板单个镗孔模板单个镗孔 b)b)定模同时镗孔定模同时镗孔 1-1-模板模板 2-2-镗杆镗杆 3-3-工作台工作台 4-4-等高垫铁等高垫铁第三十二页，编辑于星期六：十六点 五十三分。4其它结构零件的加工（1）浇口套的加工 1）结构：如图下所示：第三十三页，编辑于星期六：十六点 五十三分。2）材料：T8A；3）热处理：57HRC4）加工工艺路线见下表：第三十四页，编辑于星期六：十六点 五十三分。（2）侧型芯滑块的加工1）结构：如图下所示：第三十五页，编辑于星期六：十六点 五十三分。2）侧型芯滑块与滑槽的

12、常见结构：第三十六页，编辑于星期六：十六点 五十三分。3）滑块与滑槽配合：H8/g7或H8/h8。4）滑块材料：45钢或碳素工具钢。5）热处理：4045HRC。6）侧型芯滑块结构：第三十七页，编辑于星期六：十六点 五十三分。7）侧型芯滑块的加工路线见下表：第三十八页，编辑于星期六：十六点 五十三分。第二节第二节 模具工作零件的加工模具工作零件的加工一、冲裁凸模的加工1 1圆形凸模的加工圆形凸模的加工（1 1）结构：如下图所示）结构：如下图所示 图：图：圆形凸模圆形凸模第三十九页，编辑于星期六：十六点 五十三分。（2）加工工艺路线加工工艺路线：毛坯车削加工（留磨削余量）热处理磨削2非圆形凸模的加

13、工 凸模的非圆形工作型面，分为平面结构和非平面结构。凸模的非圆形工作型面，分为平面结构和非平面结构。（1）平面构成的凸模型面加工1）刨削加工。如下图：第四十页，编辑于星期六：十六点 五十三分。图：平面结构凸模的刨削加工图：平面结构凸模的刨削加工 第四十一页，编辑于星期六：十六点 五十三分。第四十二页，编辑于星期六：十六点 五十三分。2 2）加工方法）加工方法仿形铣床加工：靠仿形销和靠模控制铣刀进行加工。仿形铣床加工：靠仿形销和靠模控制铣刀进行加工。数控铣床加工：加工精度比仿形铣削高。数控铣床加工：加工精度比仿形铣削高。普通铣床加工：采用划线法进行加工。普通铣床加工：采用划线法进行加工。3 3成

14、形磨削成形磨削（1 1）成形砂轮磨削法）成形砂轮磨削法 将砂轮修整成与工件被磨削表面完全吻合的形状，进行磨将砂轮修整成与工件被磨削表面完全吻合的形状，进行磨削加工，以获所需要的成形表面，如图削加工，以获所需要的成形表面，如图2-242-24所示。所示。图图2-24 2-24 成形砂轮磨削法成形砂轮磨削法 第四十三页，编辑于星期六：十六点 五十三分。（2）夹具磨削法1 1）正弦精密平口钳）正弦精密平口钳 如图如图2-322-32所示。所示。量块尺寸：量块尺寸：2 2）正弦磁力夹具）正弦磁力夹具 如图如图2-332-33所示。所示。第四十四页，编辑于星期六：十六点 五十三分。被磨削表面的尺寸常采用

15、测量调整器、量块和百分表进行比较测量。测量调整器如图测量调整器如图2-342-34所示。所示。例例2-1 2-1 图图2-352-35所示凸模，采用正弦磁力夹具在平面磨床所示凸模，采用正弦磁力夹具在平面磨床上磨削斜面上磨削斜面a a、b b及平面及平面c c。除。除a a、b b、c c面外，其余各面面外，其余各面均已加工到设计要求。均已加工到设计要求。图图2-35 2-35 凸模凸模第四十五页，编辑于星期六：十六点 五十三分。磨削工艺过程：1 1）将夹具置于机床工作台上，找正。）将夹具置于机床工作台上，找正。2 2）以）以d d及及e e面为定位基准磨削面为定位基准磨削a a面：调整夹具使面

16、：调整夹具使a a面处于面处于水平位置，如图水平位置，如图2-26a2-26a所示。所示。调整夹具的量块尺寸：调整夹具的量块尺寸：检测磨削尺寸的量块尺寸：第四十六页，编辑于星期六：十六点 五十三分。第四十七页，编辑于星期六：十六点 五十三分。3）磨削b面：调整夹具使b面处于水平位置，如图2-26b所示。调整夹具的量块尺寸：检测磨削尺寸的量块尺寸：检测磨削尺寸的量块尺寸：4 4）磨削）磨削c c面：调整夹具磁力台成水平位置，如图面：调整夹具磁力台成水平位置，如图2-26c2-26c所示。所示。检测磨削尺寸的量块尺寸：检测磨削尺寸的量块尺寸：第四十八页，编辑于星期六：十六点 五十三分。5）磨削b、

17、c面的交线部位：用成形砂轮磨削，调整夹具磁力台与水平面成30，砂轮圆周修整出部分锥角为60的圆锥面，如图2-26d所示。砂轮的外圆柱面与处于水平位置的b 面部分微微接触，再使砂轮慢速横向进给，直到c面也出现微小的火花，加工结束。如图2-26e所示。第四十九页，编辑于星期六：十六点 五十三分。（3）仿形磨削1 1）原理：在具有放缩尺的曲面磨床或光学曲面磨床上，按放大）原理：在具有放缩尺的曲面磨床或光学曲面磨床上，按放大样板或放大图对成形表面进行磨削加工。样板或放大图对成形表面进行磨削加工。2 2）被加工零件尺寸：主要用于磨削尺寸较小的凸模和凹模拼块。）被加工零件尺寸：主要用于磨削尺寸较小的凸模和

18、凹模拼块。3 3）被加工零件精度：）被加工零件精度：0.01mm0.01mm，Ra0.630.32mRa0.630.32m。4 4）光学曲面磨床：如下图所示。）光学曲面磨床：如下图所示。图图2-59 2-59 光学曲线磨床光学曲线磨床1-1-床身床身 2-2-坐标工作台坐标工作台 3-3-砂轮架砂轮架 4-4-光屏光屏第五十页，编辑于星期六：十六点 五十三分。砂轮架用来安装砂轮，它能作纵向和横向送进（手动），砂轮架用来安装砂轮，它能作纵向和横向送进（手动），可绕垂直轴旋转一定角度以便将砂轮斜置进行磨削，如可绕垂直轴旋转一定角度以便将砂轮斜置进行磨削，如图图2-602-60所示。所示。图图2-6

19、0 2-60 磨削曲线轮廓的侧边磨削曲线轮廓的侧边第五十一页，编辑于星期六：十六点 五十三分。数控成形磨削的三种方式：1 1）利用数控装置控制安装在工作台上的砂轮修整装置，）利用数控装置控制安装在工作台上的砂轮修整装置，修整出需要的成形砂轮，用此砂轮磨削工件，磨削过修整出需要的成形砂轮，用此砂轮磨削工件，磨削过程和一般的成形砂轮磨削法相同。程和一般的成形砂轮磨削法相同。2）仿形法磨削 如图2-63所示。第五十二页，编辑于星期六：十六点 五十三分。3 3）复合磨削）复合磨削 如图如图2-642-64所示。所示。第五十三页，编辑于星期六：十六点 五十三分。成形磨削时，凸模不能带凸肩，如图2-65所

20、示。当凸模形状复杂，某些表面因砂轮不能 进入无法直接磨削时，可考虑将凸模改成 镶拼结构，如图2-66所示。第五十四页，编辑于星期六：十六点 五十三分。二、凹模型孔加工1圆形型孔（1 1）单型孔凹模）单型孔凹模毛坯锻造退火车削、铣削钻、镗型孔划线钻固定孔攻螺纹、铰销孔淬火、回火磨削上、下平面及型孔。（2）多型孔凹模 常采用坐标法进行加工。常采用坐标法进行加工。1）镶入式凹模 如图2-67所示。第五十五页，编辑于星期六：十六点 五十三分。在坐标镗床上按坐标法镗孔，是将各型孔间的尺寸转化为直角坐标尺寸。如图2-68所示第五十六页，编辑于星期六：十六点 五十三分。工件安装调整过程中的找正：如图工件安装

21、调整过程中的找正：如图2-692-69、2-702-70所示所示第五十七页，编辑于星期六：十六点 五十三分。加工分布在同一圆周上的孔，可以使用坐标镗床的机床附件万能回转工作台。2）整体式凹模材料：碳素工具钢或合金工具钢。材料：碳素工具钢或合金工具钢。热处理：热处理：60HRC60HRC加工工艺路线 毛坯锻造退火粗加工半精加工钻、镗型孔毛坯锻造退火粗加工半精加工钻、镗型孔淬火、回火磨削上、下平面，型孔淬火、回火磨削上、下平面，型孔2非圆形型孔 如图如图2-712-71所示。所示。第五十八页，编辑于星期六：十六点 五十三分。非圆形型孔的凹模非圆形型孔的凹模，通常将毛坯锻造成矩形，加工各平面后进行划

22、线，再将型孔中心的余料去除。图2-72所示是沿型孔轮廓线钻孔。第五十九页，编辑于星期六：十六点 五十三分。凹模尺寸较大时，也可用气割方法去除。型孔进一步加工：型孔进一步加工：1 1）仿形铣削）仿形铣削2 2）数控加工）数控加工3）立铣或万能工具铣床3 3坐标磨床加工坐标磨床加工（1）机床的磨削运动 如图2-73所示。图图2-73 2-73 砂轮的三种运动砂轮的三种运动 第六十页，编辑于星期六：十六点 五十三分。（2）磨削加工的基本方法1 1）内孔磨削）内孔磨削 如图如图2-742-74所示。所示。2 2）外圆磨削）外圆磨削 如图如图2-752-75所示。所示。第六十一页，编辑于星期六：十六点

23、五十三分。3 3）锥孔磨削）锥孔磨削 如图如图2-762-76所示。所示。4）平面磨削 如图2-77所示。第六十二页，编辑于星期六：十六点 五十三分。5 5）侧磨）侧磨 如图如图2-782-78所示。所示。6 6）基本磨削综合运用，可对复杂形状的型孔进行磨削加工，）基本磨削综合运用，可对复杂形状的型孔进行磨削加工，如图如图2-792-79所示。所示。第六十三页，编辑于星期六：十六点 五十三分。采用机械加工方法型孔时，当形状复杂，将内表面加采用机械加工方法型孔时，当形状复杂，将内表面加工转变成外表面加工。工转变成外表面加工。凹模采用镶拼结构时，应尽可能保持选在对称线上，如图2-80，以便一次同时

24、加工几个镶块。凹模的圆形刃口部位应尽可能保持完整的圆形。图图2-80 2-80 拼合面在对称线上拼合面在对称线上第六十四页，编辑于星期六：十六点 五十三分。三、型腔加工1车削加工主要用于加工回转曲面的型腔或型腔的回转曲面部分。如图2-82所示。图图2-82 2-82 对拼式塑压模型腔对拼式塑压模型腔 第六十五页，编辑于星期六：十六点 五十三分。1 1）将坯料加工为平行六面体，斜面暂不加工。）将坯料加工为平行六面体，斜面暂不加工。2）在拼块上加工出导钉孔和工艺螺孔，见图2-83，为车削时装夹用。3）将分型面磨平，在两拼块上装导钉，一端与拼块A过盈配合，一端与拼块B间隙配合，如图2-83所示。4

25、4）将两块拼块拼合后磨平四侧面及一端面，保证垂直度，要）将两块拼块拼合后磨平四侧面及一端面，保证垂直度，要求两拼块厚度保持一致。求两拼块厚度保持一致。图图2-83 2-83 拼块上的工艺螺孔和导钉孔拼块上的工艺螺孔和导钉孔第六十六页，编辑于星期六：十六点 五十三分。5 5）在分型面上以球心为圆心，以）在分型面上以球心为圆心，以44.7mm44.7mm为直径划线，为直径划线，保证，如图保证，如图2-842-84所示。所示。图图2-84 2-84 划线划线第六十七页，编辑于星期六：十六点 五十三分。2铣削加工（1 1）普通铣床加工型腔）普通铣床加工型腔 立铣和万能工具铣床：适合于加工平面结构的型腔

26、。立铣和万能工具铣床：适合于加工平面结构的型腔。加工型腔时，由于刀具加长，必须考虑由于切削力波加工型腔时，由于刀具加长，必须考虑由于切削力波动导致刀具倾斜变化造成的误差。如图动导致刀具倾斜变化造成的误差。如图2-862-86所示。所示。图图2-86 2-86 型腔圆角的加工型腔圆角的加工 第六十八页，编辑于星期六：十六点 五十三分。为加工出某些特殊的形状部位，在无适合的标准铣刀为加工出某些特殊的形状部位，在无适合的标准铣刀可选用时，可采用图可选用时，可采用图2-872-87所示适合于不同用途的单刃所示适合于不同用途的单刃指铣刀。指铣刀。图图2-87 2-87 单刃指铣刀单刃指铣刀第六十九页，编

27、辑于星期六：十六点 五十三分。为提高铣削效率，对某些铣削余量较大的型腔，铣削为提高铣削效率，对某些铣削余量较大的型腔，铣削前可在型腔轮廓线的内部连续钻孔，孔的深度和型腔前可在型腔轮廓线的内部连续钻孔，孔的深度和型腔的深度接近，如图的深度接近，如图2-882-88所示。所示。图图2-88 2-88 型腔钻孔示意图型腔钻孔示意图（2 2）仿形铣床加工型腔）仿形铣床加工型腔特别适合于加工具有曲面结构的型腔。特别适合于加工具有曲面结构的型腔。1）仿形铣床 立式、卧式仿形铣：图立式、卧式仿形铣：图2-902-90是是XB4480XB4480型电气立体仿型电气立体仿形铣床的结构外形。加工平面轮廓、立体曲面

28、等。形铣床的结构外形。加工平面轮廓、立体曲面等。第七十页，编辑于星期六：十六点 五十三分。图图2-90 XB44802-90 XB4480型电气立体仿形铣床型电气立体仿形铣床第七十一页，编辑于星期六：十六点 五十三分。2）加工方式按样板轮廓仿形 铣削时靠模销沿着靠模外形运动，不作轴向运动，铣刀也只沿工件的轮廓铣床，不作轴向运动，如图2-91a所示。可用于加工负责轮廓形状，但需深度不变。第七十二页，编辑于星期六：十六点 五十三分。按按照立体模型仿形水平分行：如图2-91b所示垂直分行：如图2-91c所示周期进给的方向与半圆柱面的轴线方向平行，如图2-92a所示。周期进给的方向与半圆柱面的轴线方向垂直，如图2-92a所示。第七十三页，编辑于星期六：十六点 五十三分。3）铣刀和仿形销铣刀端头的形状，如图2-94所示。第七十四页，编辑于星期六：十六点 五十三分。铣刀端部的圆弧半径必须小于被加工表面凹入部分的最小半径，如图2-95所示。第七十五页，编辑于星期六：十六点 五十三分。