模具零件的机械加工

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第二节 冷冲模的凸模加工
一、圆形凸模
（一）零件工艺性分析
1、 轴类零件 同轴度 2、台肩厚度 3mm 3、与固定板配合处 D: 0.02mm(IT7) Ra0.8 µm 4、工作部分 d: 0.02mm(IT7) Ra0.4µm
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（二）、毛坯的选择 锻件 （？性能）
材料： CrWMn 热处理 58~64HRC
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毛坯选择： 锻件 （？性能）
主要表面加工方案： 外形：粗铣—精铣—磨削 内形：粗镗—半精镗—精
镗—研磨 （？磨削） 内、外形还可以采用线切割
同时加工，再研磨
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工艺路线（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
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工艺过程 1、下料：φ56×117 2、锻造：锻成110 ×45 ×55 3、热处理：退火 4、铣削：铣六面 留单面余量 0.4mm 5、磨削：上/下平面及相邻两侧 6、钳工：划线、钻/攻螺纹孔，
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。
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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
（二）铣削加工 注：刨、铣削都是用于粗加工、
半精加工。
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（三）刨削加工
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（四）成形磨削
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
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（五）工序余量及尺寸
下料
外圆单边余量2~4mm 长度余量3~5mm
单边余量0.25mm
单边余量0.01mm
车削
磨削
研磨
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（六）工艺过程
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工序号 工序名称
工序内容
设备
1 下料
按尺寸￠35mm×215mm切 锯床
2 车端面钻中心孔 断车端面保证长度212.5mm 卧式车床
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（四）零件工艺路线 备料—刨/铣平面— 磨平面—划线—钻孔 —镗孔—铣油槽 先面后孔
（五）工序余量及尺寸
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（六）工艺过程
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习题
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模座上、下平面的平行度公差
基本尺 公差等级
2、圆度 3、同轴度
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（二）、毛坯的选择 材料：20 热轧圆钢 （三）、主要表面加工方案 ￠45r6 Ra0.4 µm外圆 粗车—半精车—粗磨
—精磨
￠32h7 Ra0.2 µm内孔 钻—粗镗—精镗— 粗磨 —精磨—研磨
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（四）零件工艺路线
下料—车端面、内孔、外圆—热处理—磨内、外 圆—研内孔
镗￠32mm孔至尺寸,倒角
3 车外圆 倒角
车￠48mm的外圆至尺寸 车端面保证长度110mm
卧式车 床
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0.8~1.2mm，硬度 58~62HRC
6 磨内外圆 磨45mm外圆达图样要求
万能外
磨32mm内孔，留研磨量0.01mm
圆 磨
床
8 检验
调整夹具的量块尺寸：
检测磨削尺寸的量块尺寸： 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：
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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。
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模具零件工艺过程制定的步骤：
工艺分析
毛坯选择
表面加工 方案确定
工艺路线 制定
确定工序 余量、尺寸
制定零件 工艺过程
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第一节 模架零件的加工
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：
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 11、检验
10、研磨：研内、外刃口面
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第三节 冷冲模的凹模加工
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。
修正中心孔可采用磨、研 磨和挤压如下： ①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
②挤压中心孔的硬质合金多 棱顶尖
同轴度<0.002mm
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导柱研磨工具
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三、导套的加工
（一）零件工艺性分析
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1、导向作用，与导柱无 阻滞，耐磨
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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：
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3）磨削b面：调整夹具使b面处 于水平位置，如图2-26b所示。
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（一）零件工艺性分析
1、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
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（二）毛坯的选择 HT200 铸件
（三）主要表面加工方案 孔2×¢45H7 Ra1.6 钻—粗镗—半精镗—精镗
平面Ra1.6 粗刨/铣—半精刨/铣—粗磨
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
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例题
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。
—精磨
￠32h6 Ra0.1 µm 粗车—半精车—磨削
—精磨—研磨
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（四）零件工艺路线 方案一 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 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
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Ra0.63~0.32μm
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（五）典型非圆凸模工艺
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 58~64HRC
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（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
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（四）、零件工艺路线
方案一
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
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方案二
工艺夹头法
备料—锻造—热处理—车端面、
外圆—热处理—磨削—去除夹头
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（5）万能夹具
主要结构： 装夹部分、 十字滑快、 回转部分、 分度部分
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
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进行成形磨削时要进行工艺尺寸换算，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： ① 计算工件各工艺中心的坐标尺寸，运算结果要精确到
钻中心孔 调头车端面保证210mm
钻中心孔
3 车外圆
车外圆至￠32.4mm
卧式车床
切10mm×0.5mm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0.8~1.2mm，表面硬度 58~62HRC
6 研中心孔
研中心孔 调头研另一端中心孔
卧式车床
7 磨外圆
寸
/mm 4
5
公差值 40~63 0.008 0.012
63~100 0.01 0.015
100~160 0.012 0.02 160~250 0.015 0.025
基本尺寸 公差等级
/mm 4
5
公差值 250~400 0.02 0.03
400~630 0.025 0.04
630~1000 0.03 0.05 1000~1600 0.04 0.06
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第二章 模具零件制造工艺
本章要点 模架零件的加工 冲裁凸模的加工 冲裁凹模的加工
型腔加工 型腔表面加工 典型模具零件工艺
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 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。
0.01mm。 ② 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。 ③ 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
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例题
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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
（五）工序余量及尺寸
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（六）工艺过程
工序 1 2
工序名称
下料 车外圆及
内孔
工序内容 按尺￠52mm×115mm切断 车端面保证长度113mm 钻￠32mm孔至￠30mm 车￠45mm外圆至￠45.4mm
设备
锯床 卧式车
床
倒角
车3×1退刀槽至尺寸
镗￠32mm孔至￠31.6mm
镗油槽
研磨￠32mm孔达图样要求
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(七)导套的研磨 1、车床上研磨
2、研磨机
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四、上、下模座的加工
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
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种类:
磨￠32h6外圆留研磨0.01mm 外圆磨
调头磨￠32r4外圆到尺寸
8 研磨
研磨外圆￠32h6达要求
卧式车床
抛光圆角
9 检验
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(ຫໍສະໝຸດ Baidu)导柱中心孔的研磨
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 。
热处理后会产生变形 和缺陷。
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注：车端面时留夹头的余量
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（五）、工序余量及尺寸 （六）、工艺过程 （1）备料 （2）锻：锻成φ28× 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 HRC58~62 （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
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
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2、夹具成形磨削法
（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
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本章知识要点：
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。
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上、下模座，导柱、导套
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（3）模架种类
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二、导柱的加工
A
种类
（一）零件工艺性分析
B
1、导向作用，与导
套无阻滞，耐磨；
2、圆度
3、同轴度
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（二）、毛坯的选择 材料：20 热轧圆钢 （三）、主要表面加工方案 ￠32r6 Ra0.4 µm 粗车—半精车—粗磨