第5章 模具典型零件加工
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模具典型零件加工.
2
凸模、凹模的结构特点 凸模、凹模是冲压模的主要工作零件。
凸模:长轴类零件，分为两部分： 固定部分和工作部分 固定部分:形状简单，尺寸精度要求不高； 工作部分:尺寸精度和表面质量要求较高。 凹模是板类零件，其型孔尺寸、形状精度和 表面要求都比较高，但其外形简单，一般为 圆形或矩形。 3
2、凸模、凹模的技术要求
导柱加工
1.毛坯选择 材料：20 热轧圆钢 2.主要表面加工方案： ￠32r6 Ra0.4 µ m ：粗车—半精车—粗磨—精磨 ￠32h6 Ra0.1 µ m：粗车—半精车—磨削—精磨—研磨 3.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 33 优先选择方案一
15
（4）成形磨削 凸模一般设计成直通式；对于半封闭的 凸模，设计成镶拼结构，即分解成几件， 分别进行磨削，最后装成一件完整的凸模。 磨削前，先了解机床的特性，并有效利 用各种夹具和成形砂轮，根据凸模的形状 选择合理的基准面及工艺孔基准，并进行 工艺尺寸换算，最后制定磨削程序。但要 考虑以下几点：
25
（4）电火花加工
型孔表面成颗粒状麻点，有利于润滑，但电极损 耗型孔产生斜度，加工过程如下： 毛坯准备 →刨六面 →磨上下面角尺面 →划线，划型 孔轮廓及螺孔 →切除中心余料 →加工螺孔销孔 →热 处理→磨上下面→退磁处理→电火花加工型孔 型孔电火花加工的方法：直接法、间接法、混 合法、二次电极法；加工方法的选择主要根据凸、 凹模的间隙而定
30
模架的加工
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。即连接和导向作用。 （2）组成： 由上、下模座，导柱、导套组成
凸模、凹模的结构特点 凸模、凹模是冲压模的主要工作零件。
凸模:长轴类零件，分为两部分： 固定部分和工作部分 固定部分:形状简单，尺寸精度要求不高； 工作部分:尺寸精度和表面质量要求较高。 凹模是板类零件，其型孔尺寸、形状精度和 表面要求都比较高，但其外形简单，一般为 圆形或矩形。 3
2、凸模、凹模的技术要求
导柱加工
1.毛坯选择 材料：20 热轧圆钢 2.主要表面加工方案： ￠32r6 Ra0.4 µ m ：粗车—半精车—粗磨—精磨 ￠32h6 Ra0.1 µ m：粗车—半精车—磨削—精磨—研磨 3.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 33 优先选择方案一
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（4）成形磨削 凸模一般设计成直通式；对于半封闭的 凸模，设计成镶拼结构，即分解成几件， 分别进行磨削，最后装成一件完整的凸模。 磨削前，先了解机床的特性，并有效利 用各种夹具和成形砂轮，根据凸模的形状 选择合理的基准面及工艺孔基准，并进行 工艺尺寸换算，最后制定磨削程序。但要 考虑以下几点：
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（4）电火花加工
型孔表面成颗粒状麻点，有利于润滑，但电极损 耗型孔产生斜度，加工过程如下： 毛坯准备 →刨六面 →磨上下面角尺面 →划线，划型 孔轮廓及螺孔 →切除中心余料 →加工螺孔销孔 →热 处理→磨上下面→退磁处理→电火花加工型孔 型孔电火花加工的方法：直接法、间接法、混 合法、二次电极法；加工方法的选择主要根据凸、 凹模的间隙而定
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模架的加工
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。即连接和导向作用。 （2）组成： 由上、下模座，导柱、导套组成
第六章模具典型零件的加工(2)
第六章 模具典型零件的加工
第六节 冲压模座的制造技术 一、冲压模座加工的基本要求 1.保证模架工作时沿导柱上下移动平稳 无阻滞现 1.保证模架工作时沿导柱上下移动平稳、无阻滞现 保证模架工作时沿导柱上下移动平稳、 模座上下平面应保持平行。 面应保持平行 象，模座上下平面应保持平行。 孔间距离保持一致 2.上下模座的导柱、导套安装孔的孔间距离保持一致。 2.上下模座的导柱、导套安装孔的孔间距离保持一致。 上下模座的导柱 3.孔的轴心线与模座的上下平面应垂直 3.孔的轴心线与模座的上下平面应垂直。 孔的轴心线与模座的上下平面应垂直。 4.安装滑动导柱的模座其垂直度为4级精度。 4.安装滑动导柱的模座其垂直度为4级精度。 安装滑动导柱的模座其垂直度为
第六章 模具典型零件的加工
坐标磨削的方法 坐标磨床的磨削能完成 三种基本运动。 三种基本运动。即砂轮 的高速自转运动、行星 的高速自转运动、 运动 运动（ 运动（砂轮回转轴线的 圆周运动）及砂轮沿机 圆周运动）及砂轮沿机 床主轴轴线方向的直线 床主轴轴线方向的直线 往复运动。 往复运动。 1.内孔磨削 1.内孔磨削 利用砂轮的高速自转、 利用砂轮的高速自转、行星 高速自转 运动和轴向的直线往复运动， 运动和轴向的直线往复运动， 即可完成内孔的磨削。 即可完成内孔的磨削。
第六章 模具典型零件的加工
第五节 概 述
1.模板类零件是组成模具的重要零件， 1.模板类零件是组成模具的重要零件，是指模具 重要零件 中所应用的平板状的零件。 平板状的零件 中所应用的平板状的零件。 2.塑料模：定模板、 2.塑料模：定模板、定模 塑料模 固定板、动模板、 固定板、动模板、动模固 定板、型腔板、推料板、 定板、型腔板、推料板、 推杆固定板、支撑板等。 推杆固定板、支撑板等。 3.冷冲模具中 3.冷冲模具中：上、下模 冷冲模具 凹模固定板、 座、凸、凹模固定板、卸 料板、垫板、定位板等。 料板、垫板、定位板等。
_模具典型零件的加工工艺
4.2.1 冲裁凸模的加工 1．圆形凸模的加工
圆形凸模结构比较简单，圆形凸模的 加工比较简单，其工艺路线一般为：毛坯 →车削加工（留磨削余量）→热处理→磨 削。
2．非圆形凸模的加工
（1）压印锉修 压印锉修是一种钳工加工方法。压印 时，在压力机上将粗加工后的凸模毛坯垂 直压入已淬硬的凹模型孔内。通过凹模型 孔的挤压和切削作用，凸模毛坯上多余的 金属被挤出，并在凸模毛坯上留下了凹模 的印痕，钳工按照印痕锉去毛坯上多余的 金属，然后再压印，再锉修，反复进行， 直到凸模刃口尺寸达到图样要求为止。
2）导套的加工工艺路线 对于图4－3（b）所示的导套，采用如 表4－5所示的加工工艺路线。 热处理后磨削导套时可采用以下方法： 单件生产中，在万能外圆磨床上，利用 三爪卡盘夹持零件的外圆柱面，一次装夹后 磨出零件的内、外圆柱面。 批量生产中，可先磨内孔，再把导套装 在专门设计的锥度心轴上，借助心轴和导套 间的摩擦力带动工件旋转，来磨削外圆柱面。
2．冲裁凹模的加工方法
凹模型孔为单个圆孔或一系列圆孔（孔 系）时，加工方法在第二章已经叙述，这里 不再重复。下面主要介绍凹模非圆形型孔的 加工方法。 非圆形型孔的加工比较复杂，首先要去 除非圆形型孔中心的废料，然后进行精加工。 非圆形型孔的凹模通常是将毛坯锻造成矩形， 加工各平面后进行划线，再将型孔中心的余 料去除而成的。
3）上、下模座的导柱、导套安装孔的 孔距应一致，导柱、导套安装孔的轴线与 模座上、下平面的垂直度公差不超过100： 0.01。 4）模座上、下平面及导柱、导套安装 孔的表面粗糙度Ra为1.60～0.40μ m，其余 面为6.3～3.2μ m。
在上、下模座的加工述工艺路线中， 模座毛坯经过刨（或铣）削加工后，为了 保证模座上、下表面的平面度和表面粗糙 度，必须在平面磨床上磨削模座上、下平 面。以磨好的平面为基准，进行导柱、导 套安装孔的加工，这样才能保证孔与模座 上、下平面的垂直度。
【机械加工】典型模具零件的加工：导套
先车端面和作为定位基准的非配合面的外圆柱面，然 后钻孔，接着车另一端面，镗孔。内孔的精加工应在外圆 精加工之后进行。
主要表面加工应注意： ①内孔Φ32H7,Ra0.2μm：工艺路线采用钻—粗镗—半精镗— 粗磨—精磨—研磨；选择万能外圆磨床；控制切削用量；充 分冷却。
②外圆的Φ45r6,Ra0.4μm：在加工阶段的划分、机床的选用、 切削用量的控制方面与内孔加工相图。工艺路线采用粗车— 半精车—粗磨—精磨。
在常温下加工，并且不引起工件的化 学或物 相变化 ﹐称冷 加工。 一般在 高于或 低于常 温状态 的加工 ﹐会引 起工件 的化学 或物相 变化﹐
称热加工。冷加工按加工方式的差别 可分为 切削加 工和压 力加工 。热加 工常见 有热处 理﹐煅 造﹐铸 造和焊 接。 另外装配时常常要用到冷热处理。例 如：轴 承在装 配时往 往将内 圈放入 液氮里 冷却使 其尺寸 收缩， 将外圈 适当加 热使其 尺寸放 大，然
1992年投资为1000万美元。英国政府 也制订 了纳米 科学计 划。在 机械、 光学、 电子学 等领域 列出8个 项目进 行研究 与开发 。为了 加强欧
洲开发MEMS的力量，一些欧洲公司 已组成 MEMS开发集 团。
目前已有大量的微型机械或微型系统被 研究出 来，例 如：尖 端直径 为5
μm的微型镊子可以夹起一个红 血球， 尺寸为 7mm×7mm×2mm的微型 泵流量 可达250μl/min能开动 汽车， 在磁场 中飞行 的机器 蝴蝶， 以
7、零件的修研
导套的研磨加工，其目的在于进一步提高被加工表面 的质量，以达到设计要求。
在单件小批量生产中可以采用简单的研磨工具，如图 3.8所示。在普通车床上进行研磨。研磨时，由主轴带动研 磨工具旋转，手握在研具上的导套，作轴线方向的往复直 线运动。通过调节研具上的调整螺钉和螺母，可以调整研 磨套的直径，以控制研磨量的大小。
主要表面加工应注意： ①内孔Φ32H7,Ra0.2μm：工艺路线采用钻—粗镗—半精镗— 粗磨—精磨—研磨；选择万能外圆磨床；控制切削用量；充 分冷却。
②外圆的Φ45r6,Ra0.4μm：在加工阶段的划分、机床的选用、 切削用量的控制方面与内孔加工相图。工艺路线采用粗车— 半精车—粗磨—精磨。
在常温下加工，并且不引起工件的化 学或物 相变化 ﹐称冷 加工。 一般在 高于或 低于常 温状态 的加工 ﹐会引 起工件 的化学 或物相 变化﹐
称热加工。冷加工按加工方式的差别 可分为 切削加 工和压 力加工 。热加 工常见 有热处 理﹐煅 造﹐铸 造和焊 接。 另外装配时常常要用到冷热处理。例 如：轴 承在装 配时往 往将内 圈放入 液氮里 冷却使 其尺寸 收缩， 将外圈 适当加 热使其 尺寸放 大，然
1992年投资为1000万美元。英国政府 也制订 了纳米 科学计 划。在 机械、 光学、 电子学 等领域 列出8个 项目进 行研究 与开发 。为了 加强欧
洲开发MEMS的力量，一些欧洲公司 已组成 MEMS开发集 团。
目前已有大量的微型机械或微型系统被 研究出 来，例 如：尖 端直径 为5
μm的微型镊子可以夹起一个红 血球， 尺寸为 7mm×7mm×2mm的微型 泵流量 可达250μl/min能开动 汽车， 在磁场 中飞行 的机器 蝴蝶， 以
7、零件的修研
导套的研磨加工，其目的在于进一步提高被加工表面 的质量，以达到设计要求。
在单件小批量生产中可以采用简单的研磨工具，如图 3.8所示。在普通车床上进行研磨。研磨时，由主轴带动研 磨工具旋转，手握在研具上的导套，作轴线方向的往复直 线运动。通过调节研具上的调整螺钉和螺母，可以调整研 磨套的直径，以控制研磨量的大小。
教学模块九模具典型零件加工课件
03
模具典型零件加工中的问题及 解决方案
零件加工中的变形及控制方法
变形原因
模具典型零件在加工过程中，由于各 种因素的影响，如材料、加工工艺、 设备等，容易导致零件变形。
控制方法
针对不同的变形原因，采取相应的控 制方法，如优化加工工艺、改善设备 条件、选择合适的材料等。
零件加工中的表面粗糙度及改善措施
04
模具典型零件加工实例分析
注塑模具典型零件加工实例分析
• 模具零件名称：型芯（core）、型腔（cavity）、滑块（slider）、顶杆（ ejector）、浇口（gate）、冷却管道（cooling channel）等。
• 加工工艺特点：注塑模具的加工精度要求高，需使用高精度数控机床进行加工 ，如五轴联动数控机床等。在加工过程中，需要保证型芯、型腔的表面粗糙度 、尺寸精度和相互位置精度，同时需要确保滑块、顶杆等运动部件的顺畅性和 精度。此外，浇口和冷却管道的加工精度直接影响模具的性能和使用寿命。
• 加工难点及解决方法：注塑模具的加工难点主要在于对型芯和型腔的加工。由 于型芯和型腔的形状复杂且精度要求高，因此加工难度较大。为解决这一问题 ，可以采用CAD/CAM软件进行数控编程，提高加工精度和效率。此外，对于 滑块、顶杆等运动部件的加工，需要注意运动部件之间的配合关系，确保其顺 畅性和精度。对于浇口和冷却管道的加工，需要精确控制其位置和尺寸，以确 保模具的性能和使用寿命。
注塑模
用于注塑塑料制品，具有 结构复杂、精度高、材料 选择多样等特点。
压铸模
用于压铸金属制品，具有 高压力、高温度和高速度 等特点。
02
模具典型零件加工工艺及要点
零件的铸造和锻造工艺及要点
铸造工艺
典型零件加工工艺过程PPT课件
.
22
CA6140. 车床主轴图
23
主轴的机械加工工艺过程
➢主轴加工工艺过程制订的依据 主轴的结构；技术要求；生产批量；
设备条件 ➢主轴加工工艺过程 批量：大批；材料：45钢；毛坯：模
锻件
.
24
➢工艺过程： 分为三个阶段（参见表5-5）：
粗加工：工序 1~6 半精加工：工序 7~13（7为预备） 精加工：工序 14~26（14为预备）
.
63
箱孔与孔的位置精度 引起轴安装歪斜，致使主轴径向跳动 和轴向窜动，加剧轴承磨损 同一轴线上各孔的同轴度误差 孔端面对轴线垂直度误差
.
64
孔和平面的位置精度
主要是规定主要孔和主轴箱安装基 面的平行度
主要平面的精度
影响主轴箱与床身的连接刚度
规定底面和导向面必须平直和相互 垂直
平面度、垂直度公差等级为5级
第二节
典型零件加工 工艺过程
机械制造工程——第五章
.
1
一、轴（杆）类零件的加工
1．轴类零件的分类、技术要求
➢轴类零件的作用 支撑传动零件； 承受载荷； 传递扭矩。
.
2
➢轴类零件的特点 长度大于直径； 加工表面为内外圆柱面、圆锥面、
螺纹、花键、沟轴 阶梯轴 空心轴 异形轴（曲轴、齿轮轴、偏心轴、
.
38
➢加工顺序的安排和工序的确定
三种方案
粗加工外圆→钻深孔→精加工外圆→ 粗加工锥孔→精加工锥孔
粗加工外圆→钻深孔→粗加工锥孔→ 精加工锥孔→精加工外圆
粗加工外圆→钻深孔→粗加工锥孔→ 精加工外圆→精加工锥孔
.
39
工序确定的两个原则
➢工序中所用的基准应在该工序前加工
第5章 模具典型零件加工
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
3）钳 5）钳 6）磨 7）钳 9）钳
划线并钻攻M5工艺螺孔。 淬火并回火，检查硬度58 ~ 62HRC。 研磨两端顶尖孔。 磨出外圆φ30及φ32并保证同轴度要求。 将凸模装入固定板。 修光圆角R4mm。
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4）热处理
8）磨 与固定板同磨左端面，翻身磨出版社
图5.5所示为一级进模的凸模，精度要求较高，凸模高
60mm，材料为Cr6WV、热处理淬火后硬度为58 ~ 62HRC。
图5.5
凸模的成形磨削 高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
加工过程如下： 1）备料 毛坯下料并锻造30×45×70，及退火处理。 2）刨 刨六面，要求六面互相垂直，留磨量0.5mm。
（1）凹模加工一般是内形加工，加工难度大。凹模的外 形一般呈圆形或方形，内形根据需要有时还有许多 工艺结构，例如圆角、起模斜度等。 （2）凹模淬火前，其上所有的螺钉孔、销钉孔以及其他 非内腔加工部分均应先加工好，否则会增加加工成 本，甚至无法加工。 （3）为了降低加工难度、减少热处理的变形、防止淬火 开裂，凹模类零件经常采用镶拼结构。
图5.4
凸模
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1）备料 毛坯下料并锻造成93×55×60及退火处理。 2）刨 刨六个面，将毛坯刨成六面体83×45×50.5。 3）磨 磨出上、下两平面及一角尺面。 4）钳 钻穿丝孔，在程序加工起点（合适位置）处钻 出直径为3 ~ 5mm的穿丝孔。 5）热处理 淬火及低温回火，检查硬度58 ~ 62HRC。(变形) 6）磨 磨上、下两平面到工件高度尺寸。 7）电加工 按图样尺寸及形状编制线切割程序并进行线切 割加工（具体加工方法见第3章）。 8）钳 研磨凸模工作部分。
模具典型零件加工(讲课)
特点：传统加工方法，普通 铣削，挡料销与型孔位臵较 难保证，加工困难。
模具典型零件的加工
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：挡料销与型孔位臵精 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
6
磨内外圆
8
检验
研磨￠32mm孔达图样要求
模具典型零件的加工
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
模具典型零件的加工
种类:
模具典型零件的加工
（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
模具典型零件的加工
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。 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。
模具典型零件的加工
（2）多型孔凹模
常采用坐标法进行加工 1）镶入式凹模 2）整体式凹模
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
模具典型零件的加工
(3）整体式凹模一般工艺 ①材料：碳素工具钢或合金工具钢。 ②热处理：60HRC ③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
模具典型零件的加工
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：挡料销与型孔位臵精 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
6
磨内外圆
8
检验
研磨￠32mm孔达图样要求
模具典型零件的加工
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
模具典型零件的加工
种类:
模具典型零件的加工
（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
模具典型零件的加工
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。 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。
模具典型零件的加工
（2）多型孔凹模
常采用坐标法进行加工 1）镶入式凹模 2）整体式凹模
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
模具典型零件的加工
(3）整体式凹模一般工艺 ①材料：碳素工具钢或合金工具钢。 ②热处理：60HRC ③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
第五章模具零件加工工艺分析
2014-8-31
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37
第二节 锻模主要零件加工工艺分析
一、锻模技术要求 锻模的各部分形状与尺寸，应符合安模空间规格要 求。 （2）在制造加工多模膛锻模时，要注意模膛排列 的合理性。 （3）为防止锻模产生偏移，对于精度要求较高的 锻模，应在适当位置上 安置导销或锁扣以对锻模上、下模导向。
2014-8-31
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19
（4）表面粗糙度 加工后的凸模与凹模工作表面粗糙度等级一定要符 合图样要求。一般刃口部分为Ra1.6～0.8μm，其 余非工作部分允许Ra25～12.5μm。 （5）硬度 1）加工后的凸模与凹模应有较高的硬度和韧性， 一般要求：凹模硬度：60～64HRC；凸模硬度： 58～62HRC。 2）凡是铆接的凸模，允许在自1/2高度处开始向配 合（装配固定板部位）部分硬度逐渐降低，但最 低不应小于HRC38～40。
2014-8-31
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20
2、冲裁凸、凹模的加工原则 （1）落料时，落料零件的尺寸与精度取决于凹模 刃口尺寸。 （2）冲孔时，冲孔零件的尺寸取决于凸模尺 （3）对于单件生产的冲模或复杂形状零件的冲模， 其凸、凹模应用配制法制作与加工。 （4）由于凸模、凹模长期工作受磨损而使间隙加 大，因此，在制造新冲模时，应采用最小合理间 隙值。 （5）在制造冲模时，同一副冲模的间隙应在各方 向力求均匀一致。 （6）凸模与凹模的精度（公差值）应随制品零件 的精度而定。
2014-8-31
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38
二、锻模加工工序安排 锻模加工工序安排如下： （一）锻模的全部加工在热处理淬硬之前进行。 （二）一般零件安排在热处理之前，而模膛加工安 排在热处理之后。 （三）锻模全部加工在热处理后完成。
第5章模具结构分型面设计
图5-15 避免压铸机承受临界载荷 45
⑥考虑压铸合金的性能。 压铸合金的性能影响压铸工艺性。同一几何尺寸的压铸件，压铸合金不同，分型面位置也
不同。 如图5-16所示，细长管状压铸件，Ⅰ-Ⅰ分型面适用于锌合金；Ⅱ～Ⅱ分型面则适用于铝
合金或铜合金。
图5-16 考虑压铸合金的性能 46
分型面的选择几条大的原则： 1.有利于脱模； 2.保证零件质量 3.简化模具结构 4.有利于模具零件加工
型面。
42
图5-11 保证压铸件的尺寸精度
图5-12 保证压铸件的表面质量
43
④简化模具结构、便于模具加工。 分型面选择应考虑型腔的构成方案，尽量简化模具结构，便于成型
零件和模具的加工。 如图5-13所示，压铸件若选择Ⅰ-Ⅰ分型面，则需要设置两个侧向插
芯机构；而选择Ⅱ一Ⅱ分型面，就不必设置侧向插芯机构，简化了模具 结构。
10
压 铸 模 结 构 案 例
11 吊扇转子照片
吊扇转子二维图 12
吊扇转子压铸模 13
吊 扇 转 子 压 铸 模
14
15
三分型面自断中心浇口压铸模介绍
筒类压铸件 16
筒 类 压 铸 件 压 铸 模
17
1.定模板 2.定模座板 3.浇道板 4.导套5.压射冲头 6.浇口套 7.双限位螺钉 8.弹簧9. 滚轮 10.转轴 11. 拉钩 12.挡块
件。 1. 分型面的选择对压铸模和压铸件的影响
由图5-3所示的压铸件可以作出几个不同的分型面，现就以下四种分型面加以说明。
图5-3 压铸件
图5-4 第一种分型面
33
图5-5 第二种分型面
图5-6 第三种分型面
图5-7 第四种分型面 34
⑥考虑压铸合金的性能。 压铸合金的性能影响压铸工艺性。同一几何尺寸的压铸件，压铸合金不同，分型面位置也
不同。 如图5-16所示，细长管状压铸件，Ⅰ-Ⅰ分型面适用于锌合金；Ⅱ～Ⅱ分型面则适用于铝
合金或铜合金。
图5-16 考虑压铸合金的性能 46
分型面的选择几条大的原则： 1.有利于脱模； 2.保证零件质量 3.简化模具结构 4.有利于模具零件加工
型面。
42
图5-11 保证压铸件的尺寸精度
图5-12 保证压铸件的表面质量
43
④简化模具结构、便于模具加工。 分型面选择应考虑型腔的构成方案，尽量简化模具结构，便于成型
零件和模具的加工。 如图5-13所示，压铸件若选择Ⅰ-Ⅰ分型面，则需要设置两个侧向插
芯机构；而选择Ⅱ一Ⅱ分型面，就不必设置侧向插芯机构，简化了模具 结构。
10
压 铸 模 结 构 案 例
11 吊扇转子照片
吊扇转子二维图 12
吊扇转子压铸模 13
吊 扇 转 子 压 铸 模
14
15
三分型面自断中心浇口压铸模介绍
筒类压铸件 16
筒 类 压 铸 件 压 铸 模
17
1.定模板 2.定模座板 3.浇道板 4.导套5.压射冲头 6.浇口套 7.双限位螺钉 8.弹簧9. 滚轮 10.转轴 11. 拉钩 12.挡块
件。 1. 分型面的选择对压铸模和压铸件的影响
由图5-3所示的压铸件可以作出几个不同的分型面，现就以下四种分型面加以说明。
图5-3 压铸件
图5-4 第一种分型面
33
图5-5 第二种分型面
图5-6 第三种分型面
图5-7 第四种分型面 34
模具典型零件加工案例
模具方向典型零件加工案例案例1：模柄制造工艺零件图三维图1、零件工艺性分析（1）零件材料：Q235。
切削加工性良好，无特殊加工问题，故加工中不需采取特殊工艺措施。
刀具材料选择范围较大，高速钢或YT类硬质合金均能胜任。
刀具几何参数可根据不同刀具类型通过相关表格查取。
（2）零件组成表面：两端面，外圆及其台阶面，防转销孔，倒角。
（3）主要表面分析：Ф52外圆表面用于连接上模座零件，为零件的配合面及工作面。
（4）主要技术条件：Ф52外圆精度要求：IT7 粗糙度要求Ra0.8µm。
它是零件上主要的基准，Ф50外圆应与之保持基本的同轴关系，Ra1.6台阶面亦与之垂直。
（5）零件总体特点：一般性要求的轴类零件。
2、零件工艺设计（1）毛坯选择按零件特点，可选棒料。
根据标准，比较接近并能满足加工余量要求，可选Ф60mm，长度为93mm。
（2）零件各表面终加工方法及加工路线①主要表面可能采用的终加工方法：按IT7级精度，Ra0.8µm，应为精车或磨削。
②选择确定：按零件材料、批量大小、现场条件等因素，并对照各加工方法特点及适应范围确定采用磨削。
③其它表面终加工方法：结合主要表面加工及表面形状特点，各回转面采用半精车，防转销孔采用配钻。
④各表面加工路线确定：Φ52及Φ50外圆：粗车—半精车—磨削；其余回转面：粗车—半精车；防转销孔：配钻。
（3）、零件加工路线设计①注意把握工艺设计总原则。
加工阶段可划分为粗、半精、精加工三个阶段；根据模具零件加工的特点（单件小批量生产）工序不宜过于分散。
②以机加工艺路线作主体。
以主要表面加工路线为主线，穿插次要表面加工。
③穿插热处理。
考虑模柄工作要求等因素，材料选择的Q235,只进行表面处理，起防锈作用，并将发兰处理安排于精加工之前进行。
④安排辅助工序。
热处理前安排中间检验。
配钻后应去毛刺。
⑤调整工艺路线。
对照技术要求，在把握整体的基础上作相应调整。
（4）选择设备、工装①设备选择车削采用卧式车床；只、钻孔采用台式钻床；磨削采用外圆磨床。
模具制造工艺复习题
《模具制造工艺》复习题第一章概论1.模具制造有哪些技术要求？有何特点？答：模具的技术要求（1）模具零件应具有较高的强度、刚度、耐磨性、韧性淬透性和切削加工性（2）模具零件精度高、表面粗糙度低（3）模具零件的标准化程度高（4）模具凹凸模具有合理间隙模具制造的特点（1）模具变化多，技术要求高，对技术人员要求高（2）模具车间规模较小，对外协作程度高（3）单件生产（4）加工精度高，加工周期长（5）模具通常需要反复修配、调整才能达到要求2.模具制造过程的包括哪几个阶段？答：模具的制造过程包括五个阶段：技术准备、材料准备、模具零件及组件加工、装配调试、试模鉴定。
3.模具制造的基本工艺路线包括哪些内容？模具制造的基本工艺路线：分析估算－模具设计－零件加工－装配调整－试模－成品。
第二章模具的机械加工1.解释名词：夹具磨削法，计算机辅助设计CAD，计算机辅助制造CAM。
夹具磨削法：指将工件至于成形夹具上，利用夹具调整工件的位置，使工件在磨削过程中作定量移动或转动，由此获得所需形状的加工方法。
计算机辅助设计CAD：利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。
计算机辅助制造CAM：在机械制造业中，利用电子数字计算机通过各种数值控制机床和设备，自动完成离散产品的加工、装配、检测和包装等制造过程。
2.模具机械加工的主要方法有那几种？答：车削加工、铣削加工、磨削加工、镗削加工、钻削加工、刨削和插削加工等3.了解车削加工、铣削加工、刨削和插削加工、磨削加工用于模具加工的主要加工对象以及正常条件所能达到的技术要求？车削加工：对象：圆盘类、轴类零件的加工。
如导柱、导套、顶杆、模柄等，技术要求：加工精度达IT6－IT8，粗糙度Ra=1.6-0.8μm。
铣削加工：对象：利用不同类型的铣刀和附件（分度头、回转台）以及工装夹具可加工各种平面、斜面、沟槽、台肩、型腔和孔。
加工精度可达IT10-IT8，Ra＝1.6-0.4μm刨削加工：主要加工对象为模具零件的外形。
5模具零件精密加工
常用的成形磨削方法:
OK
模具制造工艺
模具零件的精密加工
5.2 成形磨削
5.2.2 成形砂轮磨削法 5.2.2.1 砂轮的选择
砂轮在磨削过程中起切削 刀具的作用,它的好坏直接影响 到加工精度、表面粗糙度和生 产效率等。
砂轮的特性由磨料、粒度 、结合剂、硬度、组织、强度 、形状和尺寸等因素所决定。
请看视频
5.1 坐标镗床与坐标磨床加工
5.1.1.2 坐标镗床的附件 （1）万能回转台
OK
模具制造工艺
模具零件的精密加工
5.1 坐标镗床与坐标磨床加工
5.1.1.2 坐标镗床的附件 （2）光学中心找正器
OK
模具制造工艺
模具零件的精密加工
5.1 坐标镗床与坐标磨床加工
5.1.1.2 坐模具零件的精密加工
5.1 坐标镗床与坐标磨床加工
5.1.2.2 常用的坐标磨床
OK
模具制造工艺
模具零件的精密加工
5.1 坐标镗床与坐标磨床加工
5.1.2.2 常用的坐标磨床
G18 CNC CP3 连续轨迹数控 坐标磨床
OK
模具制造工艺
模具零件的精密加工
5.1 坐标镗床与坐标磨床加工
5.1 坐标镗床与坐标磨床加工
5.1.1 坐标镗床加工
坐标镗床是一种高精度 孔加工机床，主要用于加工 模具零件上的精密孔系。
可用于镗孔、扩孔、铰孔 以及划线、测量。
OK
模具制造工艺
模具零件的精密加工
5.1 坐标镗床与坐标磨床加工
5.1.1.1 坐标镗床的组成与结构
OK
模具制造工艺
模具零件的精密加工
模具制造工艺
模具零件的精密加工
5.2 成形磨削
OK
模具制造工艺
模具零件的精密加工
5.2 成形磨削
5.2.2 成形砂轮磨削法 5.2.2.1 砂轮的选择
砂轮在磨削过程中起切削 刀具的作用,它的好坏直接影响 到加工精度、表面粗糙度和生 产效率等。
砂轮的特性由磨料、粒度 、结合剂、硬度、组织、强度 、形状和尺寸等因素所决定。
请看视频
5.1 坐标镗床与坐标磨床加工
5.1.1.2 坐标镗床的附件 （1）万能回转台
OK
模具制造工艺
模具零件的精密加工
5.1 坐标镗床与坐标磨床加工
5.1.1.2 坐标镗床的附件 （2）光学中心找正器
OK
模具制造工艺
模具零件的精密加工
5.1 坐标镗床与坐标磨床加工
5.1.1.2 坐模具零件的精密加工
5.1 坐标镗床与坐标磨床加工
5.1.2.2 常用的坐标磨床
OK
模具制造工艺
模具零件的精密加工
5.1 坐标镗床与坐标磨床加工
5.1.2.2 常用的坐标磨床
G18 CNC CP3 连续轨迹数控 坐标磨床
OK
模具制造工艺
模具零件的精密加工
5.1 坐标镗床与坐标磨床加工
5.1 坐标镗床与坐标磨床加工
5.1.1 坐标镗床加工
坐标镗床是一种高精度 孔加工机床，主要用于加工 模具零件上的精密孔系。
可用于镗孔、扩孔、铰孔 以及划线、测量。
OK
模具制造工艺
模具零件的精密加工
5.1 坐标镗床与坐标磨床加工
5.1.1.1 坐标镗床的组成与结构
OK
模具制造工艺
模具零件的精密加工
模具制造工艺
模具零件的精密加工
5.2 成形磨削
模具典型零件加工
§6.3 模架的加工
6.3.1 模架加工概述 种类 技术要求 模架组成 导柱、导套 模座
6.3.2 导柱、导套的制造工艺过程
导柱、导套是模具中的标准件，导柱和导套是典型的轴 类和套类零件，模柄、顶杆也属此类零件。 导柱、导套在模具中主要起导向作用，为了保证良好的 导向性，导柱和导套装配后应保证模架的活动部分运动平 稳、无滞阻现象，从而保证凸模和凹模在工作时具有正确 的相对位置。
凸模、凹模的技术要求：
（1）尺寸精度要达到图样设计要求，凸、凹模间隙合理、均匀；
（2）凸模侧壁与凹模型孔内壁要求平行，或如图11-9所示稍有斜度；
（3）圆形凸模的工作部分对固定部分的同轴度误差小于工作部分公差的一 半。凸模端面应与中心线垂直；
（4）对于连续模，凹模孔与固定板凸模安装孔、卸料板孔孔位应一致，各 步步距应等于侧刃的长度；
§6.2 凹模类零件加工
6.2.1 凹模类零件加工特点 内形加工 各类安装孔应在淬火前加工 镶拼结构 一般要安排粗加工 定位基准 6.2.2 圆形凹模的加工工艺 内外形均为圆形 内腔呈圆形，外形呈方形 异形凹模加工工艺
6.2.3 凹模的加工过程
刃具的尺寸精度、刚性及磨损直接影响着凹模内孔的加工精度，同时， 切削区在工件内部，排屑、散热条件差，加工精度和表面质量不容易控 制。 非圆形凹模常用的加工方法有： （1）锉削 （2）压印锉修 （3）电火花线切割 （4）电火花加工 （5）镶拼凹模型孔加工
模具典型零件加工
内容
§6.1 凸模类零件加工 掌握
§6.2 凹模类零件加工
§6.3 模架的加工
掌握
了解
§6.1 凸模类零件加工
6.1.1 凸模类零件加工特点 工作部分与配合部分 外形加工 各连接部分应采用圆弧过 渡 脱模斜度
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工艺分析
该凸模截面呈圆形，故加工时可选用车削加工，淬火 后经磨削加工达到图样要求。由于其安装部分与工作部分 有同轴度要求，加工时应安排外圆一次车出成形，磨削时 也应一次磨出，并同时磨出轴肩，以保证垂直度要求。为 此，加工时，可选用顶尖孔作为定位基准，另外，为方便 工件在外圆磨床上装夹，在工件左侧表面合适位置钻攻一 M5螺纹孔，并拧入一拨杆以供拨盘带动工件旋转，如图 5.3所示。
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5.2
5.2.1
凹模类零件加工
凹模类零件加工特点
总体要求：
凹模（塑料模中常称为型腔）是模具的主要零件之 一。其内腔的形状、尺寸由成形件的形状、精度决定，凹 模加工时，一般要求其内腔与底平面保持垂直，上、下面 保持平行。
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主要特点：
图5.1 凸模结构 高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
5.1.2
圆柱凸模类的加工工艺
图5.2所示为一圆柱形拉深凸模，材料为Cr12，经淬火
后硬度为58 ~ 62HRC，凸模端部的圆角为R4，中心有一 φ3的透气孔，其余技术要求如图5.2所示。
图5.2
圆柱形拉深凸模
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压印要点： ①分多次压印，首次压印深度为 0.2~0.5mm ，以后各次深 度可大些； ②为改善表面粗糙度，可将凹模刃口磨出小圆角，在凸模 表面涂上润滑剂，以减少摩擦。 ③压印后锉修时，不允许碰到已压光的表面。
适用：无间隙模或设备较差的工厂。
缺点： 生产效率低，工人操作水平要求高；模 具精度受热处理影响
A B
C
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（二）、毛坯的选择 材料：热轧圆钢 （三）、主要表面加工方案 ￠32r6 Ra0.4 µm 粗车—半精车—粗磨—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 两方案择优选一
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（三）刨削加工
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仿形刨削加工
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1、仿形刨床用于加工由直线和圆弧组成的表面。 车床预加工 →磨床磨端面或辅助面 →端面划线轮廓 →铣床加工 凸模轮廓→仿形刨床精加工→热处理→研磨 加工圆弧时，必须使凸模上的圆弧中心与卡盘中心重合； 加工平面时，必须旋转卡盘将刨削平面调整到与工作台进 给运动相平行的方向。 缺点：生产率低，精度低，受热处理影响。
图5.4
凸模
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1）备料 毛坯下料并锻造成93×55×60及退火处理。 2）刨 刨六个面，将毛坯刨成六面体83×45×50.5。 3）磨 磨出上、下两平面及一角尺面。 4）钳 钻穿丝孔，在程序加工起点（合适位置）处钻 出直径为3 ~ 5mm的穿丝孔。 5）热处理 淬火及低温回火，检查硬度58 ~ 62HRC。(变形) 6）磨 磨上、下两平面到工件高度尺寸。 7）电加工 按图样尺寸及形状编制线切割程序并进行线切 割加工（具体加工方法见第3章）。 8）钳 研磨凸模工作部分。
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5.2.2
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图5.5所示为பைடு நூலகம்级进模的凸模，精度要求较高，凸模高
60mm，材料为Cr6WV、热处理淬火后硬度为58 ~ 62HRC。
图5.5
凸模的成形磨削 高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
加工过程如下： 1）备料 毛坯下料并锻造30×45×70，及退火处理。 2）刨 刨六面，要求六面互相垂直，留磨量0.5mm。
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（1）压印锉修 压印前，先在车床或刨床上预加工凸模各表面，钳工划线凸 模形状轮廓，铣床上加工凸模工作表面，留压印后的锉修余量 0.15~0.25mm。 压印时，将凸模坯垂直压入已淬硬的凹模型孔内，通过型孔 的挤压和切削作用，凸模坯上多余的金属被挤出，并留有印痕， 钳工锉修，如此反复，直至达到图样要求为止。
3）铣 铣圆弧R20成R19.7mm，留磨量0.3mm。
4）热处理 淬火及低温回火，检查硬度58 ~ 62HRC。 5）磨 磨外形到尺寸。 6）成形磨削 磨圆弧R20mm。
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例 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 漏料孔、螺纹孔加工 热处理 58~64HRC
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3）钳 5）钳 6）磨 7）钳 9）钳
划线并钻攻M5工艺螺孔。 淬火并回火，检查硬度58 ~ 62HRC。 研磨两端顶尖孔。 磨出外圆φ30及φ32并保证同轴度要求。 将凸模装入固定板。 修光圆角R4mm。
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4）热处理
8）磨 与固定板同磨左端面，翻身磨出右端面
（2）要留有合适的精加工余量。余量太多，磨削困难，浪 费工时；余量太少，热处理变形后可能加工不出来。 一般来讲，应根据工件的的材料和几何尺寸选择，具 体选择时可参考有关资料。
（3）外圆磨削加工一般采用拨盘、卡箍装夹。
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5.1.3
异形凸模类的加工工艺
一、电火花线切割加工
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3、电火花线切割 （1）毛坯准备：锻造+退火处理 （2）刨六个面 （3）钻穿丝孔2-3mm
（4）加工螺孔
（5）热处理：淬火+回火，检查 硬度 （6）磨上下表面 （7）电火花切割 （8）研光
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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
材料： CrWMn 热处理 58~64HRC 高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
毛坯选择： 锻件 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 割加工，再研磨
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工艺路线（方案）： 方案一： 下 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： 下 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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图5.3
拨杆装配示意图
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具体工艺过程如下：
1）备料 毛坯下料并锻造及退火处理。
2）车 车外圆、钻顶尖孔（由于凸模中心有一φ3 mm 圆孔，顶尖孔可适当钻大）.要求φ32 mm与φ30 mm一起车出，并各留0.5 mm磨量，车出右端面及 圆角R4 mm ，调头车出φ36 mm，车出左端面，并 保证50mm，钻出顶尖孔及φ3 mm小孔。
第 5章
模具典型零件加工
本章教学目的及要求
（1）掌握模具加工工艺编制的一般规律，熟悉模具加 工工艺内容的表达方法。 （2）了解凸模类模具加工的特点，掌握凸模类零件加 工的一般过程、异形凸模采用线切割加工的工艺 过程。 （3）了解凹模类模具加工的特点，掌握凹模类零件加 工的一般过程、凹模采用电加工及铣削加工的工 艺过程。 （4）了解冷冲模模架制造的基本要求及导柱、导套及 模座的加工过程。
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（五）工序余量及尺寸
外圆单边余量2~4mm 下料 长度余量3~5mm
单边余量0.25mm 车削
单边余量0.01mm
磨削
研磨
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工序号 工序名称 1 下料
工序内容
设备 锯床 卧式车床
（六）工艺过程
2
按尺寸￠35mm×215mm切 车端面钻中心孔 断 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
采用电火花线切割加工不仅提高了自动化程度，简化 了加工过程，缩短了生产周期，而且可以在模具零件淬火
后进行，模具的加工精度高、质量好。为了便于进行线切
割加工，一般应将凸模设计成直通式。
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电火花线切割加工模具的过程
以图5.4为例（材料为Cr12MoV、热处理淬火后硬度为 58~62HRC，凸模高度50mm）
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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 （2）圆弧修整 注：角度、圆弧修整均用金刚石笔 （3）用挤压轮修整
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成形磨削
成形磨削具有高精度、高效率等优点。为了便于成
形磨削，凸模一般设计成直通式；半封闭式的凸模则应 设计成镶拼结构，即将凸模分解成几件，分别进行磨 削，最后装配成一件完整的凸模。
3
车外圆
车外圆至￠32.4mm 切10mm×0.5mm槽到尺寸 车端部 调头车外圆至￠32.4mm 车端部
卧式车床
4 5
检验 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 研中心孔 调头研另一端中心孔 卧式车床
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研中心孔 磨外圆 研磨
磨￠32h6外圆留研磨0.01mm 外圆磨 调头磨￠32r4外圆到尺寸 研磨外圆￠32h6达要求 抛光圆角 卧式车床