如何制作钢铁小零件的钻孔模具和冲裁模具

如何制作钢铁小零件的钻孔模具和冲裁模具

在企业生产过程中，我们会经常大量的使用到冲裁、冲压模具，钻孔模具，焊接模具。因为这些模具的使用会大大的提高工作效率和效益，为企业的发展起到相对的促进作用。有些企业由于受到设备、成本等诸多因素的影响，在实际生产过程中往往会有一定得局限性。在制作零件的过程中也相对的受到制约（比如说在一块比较大的零件上进行多孔位加工）。但如果我们能够合理的利用有限的设备交互使用并进行多次加工,也可以弥补设备上的不足，这样就能够很好的保证完成企业的生产任务。接下来我们就来论述一下冲裁模具，钻孔模具两者在生产过程中的相互关系和模具的制作。冲裁模具的制作由所生产零件的技术要求和设备的冲压力来决定它的制作工艺。一般又可分为有导向柱和无导向柱两种。(无导向柱冲裁模具一般以单孔加工为主) 冲裁模具可以对零件的边、孔（圆孔、多边形孔）、形状进行加工，且适合大批量加工（只对一般的钢材板料）。钻孔模具的制作也是由所生产零件的技术要求和设备来决定。它只能对圆孔进行加工（加工的零件可以为钢材板料，一般的特殊钢材，箱体等）。通过对以上两种模具的认识我们就可以对所生产的零件进行有选择的制作模具，通过它们的共性，合理的安排零件的加工。

现在我们就论述一下零件——弹簧钩座的钻孔模具的制作和冲裁模具的制作过程（零件如图1—1主要论述2个直径为9mm的圆孔钻模的制作）。零件弹簧钩座的尺寸为长80mm,宽为20mm,材料厚度为3mm,材料为A3的小板料，因为零件体积比较小不适合在25毫米万向摇臂钻床上进行夹具加工，所以我们就选取台式钻床为其进行加工。1.首先准备好制作钻孔模具得材料（A 、一块长40 mm，宽15mm，厚度为10mm，材料为A3的限位块；B、一块长35mm，宽10mm,厚度为1.5mm的A3薄板料限位块；C、一块长和宽都是15mm，厚10mm，材料为A3的限位块；D、一块长25mm，宽20mm,厚度为10mm 的辅助限位块；E、一块长50mm，宽20mm,厚度为5mm,材料为弹簧钢；F、一块制作钻孔模具的底板料，厚度为4m m—6mm材质为A3,尺寸为长145mm宽130mm）2.材料准备好后开始制作钻孔模具。首先在底板处加工出两个夹具槽（如图1—2）确定好钻模板的方向，然后模板在钻台的通孔处加工出一个与零件要求的直径为9mm的圆孔（此孔主要为了往后的定位和加工过程中进行排屑）。再以此孔为基准，相应的向钻台左侧划出10mm的限位块A的线；内侧分别划出12mm、37mm(B和C限位块的线)；向钻台右侧划出15mm辅助限位块D的线。3、给弹簧钢材料进行孔位加工（尺寸如图1—3）。

加工好后对其进行淬火处理。淬火处理后其硬度得到提升，很好的防止以后对零件进行加工时钻头对它产生的刮削，尽可能的减少了加工孔位的变形。4、最后给每个限位块对号入座并进行点焊牢固。弹簧钢材料最后用直径为9mm的圆柱定位销与模板上的圆孔定位后才进行焊接。以上的工作都完成后我们的弹簧钩座钻孔模具也就完成了。限位块A和D的厚度我们取大于零件厚度的2倍且相同是为了便于零件孔位加工完成后的进出和E弹簧钢件在焊接时能够平行于底板F。焊接经过淬火处理后的弹簧钢件可起到安装模具时钻头的导向和定位作用、保证零件的尺寸、增加操作者的安全性

我们在开始加工零件前最好能把钻头磨成钻薄板的群钻（又称3尖钻）。薄板群钻的磨法是将麻花钻两主切削刃磨成凹形圆弧切削刃，钻尖高度磨低，切削刃外缘磨成锋利的两个刀尖，与钻心刀尖的高度相差0.5—1.5mm形成3尖。因此，当钻头钻穿时，两切削刃已在零件上切削出圆环槽，稳定了钻头，加强了定心作用，轴向力不会突然减小。在两锋利的外刃尖的转动切削下，把零件孔中间的圆片切离，具有内定中心外切圆、孔圆光洁，减少了孔被钻穿时产生过多毛刺的良好效果。

因为此零件不是大批量生产，所以我们在制作冲裁模具的时候就从节约成本、简单实用的思路上去制作。以开式单柱固定压力机为例，（100吨压力）此冲床的工作台面积只有800m m×600mm,因此我们制作的底模就不得大于此范围。了解了开式单柱固定压力机的基本参数以后，我们就开始准备制作冲裁模具所使用的材料。一块厚40mm,250m m×250mm的钢板，一块厚40mm,150m m×150mm的钢板；一块厚6mm,40m m×40 mm的弹簧钢；1块2毫米厚，长40 mm，宽15mm的限位块；1块1毫米厚，长50 mm，宽15mm的限位块；1块2毫米厚，长和宽都是15mm的限位块；（限位块材料为A3）一块厚6mm, 100m m×100mm的A3材料的铁板；2块直径为60mm，厚60mm 的减震橡胶；直径为9mm冲头一个。一块直径为60mm，厚3mm材料为A3的铁块。

材料准备好后我们开始制作冲裁模具。1、首先把2块厚40mm 的底板磨平并且从中心钻出一个直径为11mm的圆孔；2、给厚6mm,40m m×40 mm的弹簧钢加工一个直径为9.2mm的圆孔，从中心进行加工，加工完成后进行淬火处理；3、给厚6mm,100m m×100mm的A3材料的铁板加工出大于40m m×40 mm面积的孔，不能太大，按实际情况需求来加工，也是从中心进行加工，可以用割枪加工。4、以上步骤完成后就可以进行拼装焊接。厚40mm,250m m×250mm的钢板作为底板，依次向上叠放厚40mm,150m m×150mm的钢板和厚6mm,40m m×40 mm的弹簧钢，中心孔对好后进行焊接牢固。5、把厚

6mm, 100m m×100mm的A3材料的铁板放在厚40mm,150m m×150mm的钢板面上进行焊接；6、为零件尺寸进行定位焊接，方法同钻孔模具一样。以上步骤完成后我们的冲裁底磨就完成了，加上冲头就是完整的一套冲裁模具了。在实际操作过程中我们还给冲头套上减震橡胶这样就便于零件的退出。此冲裁模具没有制作导向柱是为了便于以后加工其它零件时还可以再次使用。两种模具的制作满足了企业生产任务的需要，在生产任务紧开式单柱固定压力机挪不出时间的时候我们就可以使用钻孔模具来完成任务。两种模具的特点就是所加工出来的零件尺寸符合装配要求，可以重复多次使用，解决了单纯使用大力钳仿形钻孔时，因钻头的旋转跳动易对仿形样板圆孔产生切削从而使圆孔变型的问题。（圆孔变型意味着尺寸也会随之改变）

在制作模具的过程中我们不仅要保证零件加工后的技术要求、模具成本和生产任务，最主要的是要给与操作者有更高的安全性和便于操作者进行操作。

图1-1