模具零件制造工艺课件.ppt
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- 模具 零件 制造 工艺 课件
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1、模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院第二章第二章 模具零件制造工艺模具零件制造工艺 冲模、塑料模模架组成零件的加工冲模、塑料模模架组成零件的加工工艺过程及典型工艺方案;注射模模工艺过程及典型工艺方案;注射模模架的典型零件工艺方案;冲模工作零架的典型零件工艺方案;冲模工作零件的加工方法和典型工艺方案;件的加工方法和典型工艺方案;成形成形磨削加工技术;磨削加工技术;塑料模型腔、型芯的塑料模型腔、型芯的加工方法和典型工艺方案;加工方法和典型工艺方案;型腔数控型腔数控加工和光整加工技术。加工和光整加工技术。典型模具零件工艺典型模具零件工艺型腔表面加工型腔表面加工型腔加工型腔加工冲裁凹模的加工冲裁
2、凹模的加工冲裁凸模的加工冲裁凸模的加工模架零件的加工模架零件的加工本章要点本章要点模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院 冲模模架组成零件中导柱、导套和上下模座的加工工艺过程及典型工艺方案;注射模模架的典型零件工艺方案;冲模工作零件的加工方法和典型工艺方案;成形磨削加工技术;塑料模型腔、型芯的加工方法和典型工艺方案;型腔数控加工和光整加工技术。本章知识要点:本章知识要点:模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院模具零件工艺过程制定的步骤:工艺分析工艺分析毛坯选择毛坯选择表面加工表面加工方案确定方案确定工艺路线工艺路线制定制定确定工序确定工序余量、尺寸余量、尺寸制定零件制定零件工艺过程工艺
3、过程模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院一、冷冲模模架(1)作用:模架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、导套第一节第一节 模架零件的加工模架零件的加工模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(3)模架种类模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院二、导柱的加工二、导柱的加工种类(一)零件工艺性分析1、导向作用,与导套无阻滞,耐磨;2、圆度3、同轴度 AB模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(二)、毛坯的选择毛坯的选择材料:20 热轧圆钢(三)、主要表面加
4、工方案主要表面加工方案32r6 Ra0.4 m 粗车半精车粗磨 精磨32h6 Ra0.1 m 粗车半精车磨削 精磨研磨模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(四)零件工艺路线零件工艺路线方案一方案一 双顶尖法双顶尖法下料车端面、打中心孔车外圆热处理研中心孔磨削研磨方案二方案二 工艺夹头法工艺夹头法下料车端面车外圆热处理研中心孔磨削研磨线切割优先选择方案一方案一 模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(五)(五)工序余量及尺寸工序余量及尺寸下料车削磨削研磨外圆单边余量24mm长度余量35mm单边余量0.25mm单边余量0.01mm模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院工序号 工序名称
5、工序内容设备1下料按尺寸35mm215mm切断锯床车端面保证长度212.5mm钻中心孔调头车端面保证210mm钻中心孔车外圆至32.4mm切10mm0.5mm槽到尺寸车端部调头车外圆至32.4mm车端部4检验5热处理按热处理工艺进行,保证渗碳层深度0.81.2mm,表面硬度5862HRC研中心孔调头研另一端中心孔磨32h6外圆留研磨0.01mm调头磨32r4外圆到尺寸研磨外圆32h6达要求抛光圆角9检验2车端面钻中心孔卧式车床3车外圆卧式车床8研磨卧式车床6研中心孔卧式车床7磨外圆外圆磨(六)工艺过程(六)工艺过程模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院 若中心孔有较大的同轴度误差,将使中心
6、孔和顶尖不能良好接触,影响加工精度。热处理后会产生变形和缺陷。(七)导柱中心孔的研磨模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院 修正中心孔可采用磨、研磨和挤压如下:车床用磨削方法修正中心孔锥形砂轮 煤油/机油锥形铸铁 研磨剂挤压中心孔的硬质合金多棱顶尖 同轴度0.002mm模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院导柱导柱研磨研磨工具工具 模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院1、导向作用,与导柱无阻滞,耐磨2、圆度3、同轴度三、导套的加工三、导套的加工(一)零件工艺性分析(一)零件工艺性分析模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(二)、毛坯的选择毛坯的选择材料:20 热轧圆钢(三)、
7、主要表面加工方案主要表面加工方案45r6 Ra0.4 m外圆粗车半精车粗磨 精磨32h7 Ra0.2 m内孔钻粗镗精镗粗磨 精磨研磨模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院下料车端面、内孔、外圆热处理磨内、外圆研内孔(四)零件工艺路线零件工艺路线(五)(五)工序余量及尺寸工序余量及尺寸(六)工艺过程(六)工艺过程工序工序名称工序内容设备1下料按尺52mm115mm切断锯床2车外圆及内孔车端面保证长度113mm卧式车床钻32mm孔至30mm车45mm外圆至45.4mm倒角车31退刀槽至尺寸镗32mm孔至31.6mm镗油槽镗32mm孔至尺寸,倒角3车外圆车48mm的外圆至尺寸卧式车床倒角车端面保
8、证长度110mm倒内外圆角4检验5热处理按热处理工艺进行,保证渗碳层深度0.81.2mm,硬度5862HRC6磨内外圆磨45mm外圆达图样要求万能外圆磨床磨32mm内孔,留研磨量0.01mm8检验研磨32mm孔达图样要求模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(七)导套的研磨1、车床上研磨2、研磨机模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院 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 材料:HT200 /45四、四、上、下模座的加工上、下模座的加工模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院种类种类:模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院1、
9、上、下面平行度2、导柱、导套安装孔的孔距尺寸一致3、垂直度小于0.01/100(一)零件工艺性分析(一)零件工艺性分析模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(二)毛坯的选择毛坯的选择 HT200 HT200 铸件铸件(三)主要表面加工主要表面加工方案方案孔孔2 245H7 Ra1.645H7 Ra1.6 钻钻粗镗粗镗半精镗半精镗精镗精镗平面Ra1.6Ra1.6 粗刨粗刨/铣铣半精刨半精刨/铣铣粗磨粗磨模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(四)零件工艺路线零件工艺路线备料备料刨刨/铣平面铣平面磨平面磨平面划线划线钻孔钻孔镗孔镗孔铣油槽铣油槽先面后孔先面后孔(五)(五)工序余量及尺寸工序
10、余量及尺寸模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(六)工艺过程(六)工艺过程模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院习题模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院基本尺寸基本尺寸 /mm45 /mm4540630.0080.0122504000.020.03631000.010.0154006300.0250.04100160 0.0120.0263010000.030.05160250 0.0150.02510001600 0.040.06公差等级公差等级公差值公差值模座上、下平面的平行度公差模座上、下平面的平行度公差 模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院一、圆形凸模 第二节第二
11、节 冷冲模的凸模加工冷冲模的凸模加工(一)零件工艺性分析1、轴类零件 同轴度 2、台肩厚度 3mm3、与固定板配合处 D:0.02mm(IT7)Ra0.8 m 4、工作部分d:0.02mm(IT7)Ra0.4m模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(二)、毛坯的选择毛坯的选择 锻件 (?性能)(三)、主要表面加工方案(三)、主要表面加工方案D:粗车半精车磨削d:粗车半精车磨削 精磨模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(四)、零件工艺路线零件工艺路线 方案一方案一 双顶尖法双顶尖法备料锻造热处理车端面、外圆热处理研中心孔磨削线切割方案二方案二 工艺夹头法工艺夹头法备料锻造热处理车端面、
12、外圆热处理磨削去除夹头注:车端面时留夹头的余量模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(五)、(五)、工序余量及尺寸工序余量及尺寸(六)、工艺过程工艺过程(1)备料(2)锻:锻成28 38(3)热处理:退火(4)车:车端面及中心孔;双顶尖装夹,车D、d面留单面磨削余量0.3mm(5)检验(6)热处理:淬硬HRC5862(7)研磨:中心孔(8)磨:磨外圆D及d至尺寸(9)线切割:两端顶尖孔处模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(二)铣削加工注:刨、铣削都是用于粗加工、半精加工。二、非圆形凸模的加工二、非圆形凸模的加工加工方法(一)压印锉修 以加工好凹模配作凸模模 具 制 造 技 术安徽机
13、电职业技术学院 (三)刨削加工模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院用于精加工1、成形砂轮法(1)角度修整 修整工具(2)圆弧修整 修整工具注:角度、圆弧修整均使用金刚石笔(3)用挤压轮修整(四)成形磨削模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(1)精密平口钳(2)正弦精密平口钳 如图 H=Lsin(3)正弦磁力工作台 如图 最大倾角45度(4)导磁铁注:以上各夹具用于平面、斜面加工测量:测量调整器、量块、百分表 进行比较测量 如图2、夹具成形磨削法模 具 制 造
14、 技 术安徽机电职业技术学院模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院 所示凸模,采用正弦磁力夹具在平面磨床上磨削斜面a、b及平面c。除a、b、c面外,其余各面均已加工到设计要求。例题模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院磨削工艺过程:1)将夹具置于机床工作台上,找正。2)以d及e面为定位基准磨削a面:调整夹具使a面处于水平位置.调整夹具的量块尺寸检测磨削尺寸的量块尺寸:模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院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
15、量块尺寸:4)磨削c面:调整夹具磁力台成水平位置,如图所示 检测磨削尺寸的量块尺寸:模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院5)磨削b、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。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。模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院主要结构:装夹部分、十字滑快、回转部分、分度部分(5 5)万能夹具)万能夹具 可以在平面磨床、万能工具磨床上,磨削由直线和凸、凹圆弧组成形状复杂凸模模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院 进行成形磨削时要进行
16、工艺尺寸换算,将复杂的凸模分解成单一的直线和圆弧,分别进行磨削。工艺尺寸换算步骤:计算工件各工艺中心的坐标尺寸,运算结果要精确到0.01mm。确定各平面至对应中心的垂直距离,选定回转轴的倾斜角度。计算工件不能自由回转的圆孤面的圆心角,画出工件尺寸计算图模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院例题模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院3、仿形磨削1)原理:是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。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。3)被加工零件精度:0.01mm Ra0.630.32m 模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术
17、学院模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院工艺分析:如图凸凹模 间隙Z=0.06mm?外形刃口加工 Ra0.4/Ra0.8?内形(孔)Ra0.4 15?漏料孔、螺纹孔加工热处理 5864HRC(五)典型非圆凸模工艺材料:材料:CrWMn热处理 5864HRC模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院毛坯选择:锻件 (?性能)主要表面加工方案主要表面加工方案:外形:粗铣外形:粗铣精铣精铣磨削磨削内形:粗镗内形:粗镗半精镗半精镗精精 镗镗研磨研磨 (?磨削)(?磨削)内、外形还可以采用线切割内、外形还可以采用线切割同时加工,再研磨同时加工,再研磨模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院工艺路
18、线(方案):方案一:备料锻造退火铣六面磨六面划线/作螺纹孔/漏料孔镗内孔铣外形热处理研内孔成形磨外形方案二:备料锻造退火铣六面磨六面划线/作螺纹孔/漏料孔/穿丝孔热处理线切割内外形研磨内外形注:经比较优先选择方案二模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院工艺过程1、下料:56117 2、锻造:锻成110 45 553、热处理:退火4、铣削:铣六面 留单面余量 0.4mm5、磨削:上/下平面及相邻两侧 6、钳工:划线、钻/攻螺纹孔,钻穿丝孔、漏料孔7、热处理:淬火、低温回火8、磨削:平面磨上、下面及相邻两侧面9、线切割:割内、外刃口面 10、研磨:研内、外刃口面11、检验模 具 制 造 技 术
19、安徽机电职业技术学院 凹模型孔一般是指模具中成形制件内外表面轮廓的通孔,形状多样,可分为圆形凹模型孔和异形凹模型孔两种。凹模型孔常用的加工方法主要有:钻、铰、镗、铣和坐标磨削,另外还常使用电火花成形加工、数控线切割和数控铣加工,使用研磨和抛光作为光整加工。第三节第三节 冷冲模的凹模加工冷冲模的凹模加工模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院一、圆形型孔(1)单型孔凹模毛坯锻造退火车削、铣削划线钻、镗型孔钻固定孔攻螺纹、铰销孔淬火、回火磨削上、下平面及型孔。模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(2)多型孔凹模 常采用坐标法进行加工1)镶入式凹模在坐标镗床上按坐标法镗孔,是将各型孔间的尺寸
20、转化为直角坐标尺寸 2)整体式凹模模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院1、用百分表找正a、b与工作台平行2、用光学中心测量器找正基准 a、b 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 模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(3(3)整体式凹模一般工艺)整体式凹模一般工艺材料:碳素工具钢或合金工具钢。热处理:60HRC加工工艺路线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,型孔注:孔系加工-坐标镗床、数控铣床坐标磨床模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院二非圆形型孔二非圆形型孔 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线
21、,再将型孔中心的余料去除。图示是沿型孔轮廓线钻孔。凹模尺寸较大时,也可用气割方法去除。模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院型孔进一步加工:1)仿形铣削2)数控加工3)立铣或万能工具铣床现代制造:广泛采用线切割3坐标磨床加工(1)机床的磨削运动 模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(2)磨削加工的基本方法1)内孔磨削 2)外圆磨削 3)锥孔磨削 模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院4)平面磨削5)侧磨 6)基本磨削综合运用,可对复杂形状的型孔进行磨削加工 模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院复习三、典型冲裁凹模工艺过程目的与要求重点与难点凹模工艺过程习题凹模型孔一般是指模
22、具中成形制件内外表面轮廓的通孔,形状多样,可分为圆形凹模型孔和异形凹模型孔两种模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院模具凹模型孔常用加工方法模具凹模型孔常用加工方法复习:圆形:车、钻、铰、镗、坐标磨异形:普通铣、数控铣、坐标磨、线切割、电火花成型模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院目的与要求:目的与要求:1、熟悉冲裁凹模常用加工方法的应用;2、了解凸模与凹模加工方法的区别;3、掌握凹模工艺过程制定的步骤重点与难点:重点与难点:凹模型孔的加工型孔与挡料销孔的位置精度模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院凹模凹模(一)、工艺分析(一)、工艺分析:?外形 Ra0.8 m?内形刃口(孔)
23、Ra0.4 m?漏料孔、销孔及固定 孔加工?凹模的选材、毛坯 种类、热处理 5862HRC模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(二)、材料及毛坯选择(二)、材料及毛坯选择:材料:CrWMn锻件凹模高耐磨性、基体有较高强度和硬度、淬透性好。淬火、低温回火。组织细密,高硬度和耐磨性,足够的强度和韧性模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(三)、主要表面加工(三)、主要表面加工方案方案:外形:粗铣精铣磨削内形:粗铣精铣粗磨精磨凹模刃口还可以采用线切割加工,再研磨。模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(四)、工艺路线(方案):(四)、工艺路线(方案):方案一:备料锻造退火铣六面磨六面划
24、线/作螺纹及销孔铰挡料销孔铣型孔/修漏料孔热处理磨六面坐标磨型孔特点:传统加工方法,普通铣削,挡料销与型孔位置较难保证,加工困难。模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院方案二:备料锻造退火铣六面磨六面划线/作螺纹孔及销孔/穿丝孔热处理磨六面线切割挡料销孔及型孔研磨型孔特点:挡料销与型孔位置精度高,漏料斜孔一次切割,工艺简单,现在模具加工常用方法。优先选择方案二模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院本工序下工序单面余量mm锻车/刨/铣36车/刨/铣磨削粗0.20.3精0.120.18(五)、加工余量(五)、加工余量模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院(六)凹模工艺过程:(六)凹模工
25、艺过程:1、备料:将毛坯锻成平行六面体。尺寸166mm130mm25mm2、热处理:退火3、铣平面:铣各 平 面,厚度留磨 削余量 0.6mm,侧面留磨削余量 0.4mm4、磨平面:磨上下平面,留磨削余量 0.30.4mm磨相邻两侧面保证垂直模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院5、钳工划线:划出对称中心线,固定孔及销 孔线6、钳工:加工固定孔及销孔 及穿丝孔 7、检验8、热处理:按热处理工艺保5862HRC9、磨平面:磨上下面及其基准面达要求10、线切割:切割挡料销孔及型孔,留研磨余量0.01mm 11、研磨:研型孔达规定技术要求 12、检验模 具 制 造 技 术安徽机电职业技术学院第四
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