模具制造工艺教学课件ppt作者黄毅宏华南理工大学李明辉上海交通大学主编第四章

套无阻滞，耐磨；
2、圆度
3、同轴度
（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
—精磨
￠32h6 Ra0.1 µm 粗车—半精车—磨削
—精磨—研磨
（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
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
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，
（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
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
二 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。
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。
（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
（二）、毛坯的选择 锻件 （？性能）
（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
（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
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
注：车端面时留夹头的余量
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
（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
（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
工艺路线 制定
确定工序 余量、尺寸
制定零件 工艺过程
第一节 模架制造
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
（3）模架种类
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
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
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
(七)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。
Ra0.8 ？内形（孔)Ra0.4 15` ？漏料孔、螺纹孔加工 热处理 58~64HRC
材料： CrWMn 热处理 58~64HRC
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
工艺路线（方案）： 方案一： 备料—锻造—退火—铣六面—磨
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，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。
Fra Baidu bibliotek
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
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。
（三）刨削加工
（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
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
2、夹具成形磨削法
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
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
（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
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。
？外形 Ra0.8 µm ？内形刃口（孔)Ra0.4 µm ？漏料孔、销孔及固定
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。
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
2 车端面钻中心孔 断车端面保证长度212.5mm 卧式车床
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
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
(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
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
（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
（六）工艺过程
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）磨削加工的基本方法 1）内孔磨削 2）外圆磨削
3）锥孔磨削
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
三、典型冲裁凹模工艺过程
复习 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
400~630 0.025 0.04
630~1000 0.03 0.05 1000~1600 0.04 0.06
第二节 冷冲模制造
一 凸模制造
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
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
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
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
例题
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
Ra0.63~0.32μm
（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/
万能外
磨32mm内孔，留研磨量0.01mm
圆 磨
床
8 检验
研磨￠32mm孔达图样要求
(七)导套的研磨 1、车床上研磨
2、研磨机
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
种类:
（一）零件工艺性分析
检测磨削尺寸的量块尺寸：
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。
（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
（五）工序余量及尺寸
（六）工艺过程
习题
模座上、下平面的平行度公差
基本尺 公差等级
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
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：
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：
4）磨削c面：调整夹具磁力台成 水平位置，如图所示
—精磨
￠32h7 Ra0.2 µm内孔 钻—粗镗—精镗— 粗磨 —精磨—研磨
（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
（五）工序余量及尺寸
（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
复习：
模具凹模型孔常用加工方法
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
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：
凹模型孔的加工 型孔与挡料销孔的位置精度
凹模
（一）、工艺分析：
第四章 典型模具制造工艺
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。
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
导柱研磨工具
三、导套的加工
（一）零件工艺性分析
1、导向作用，与导柱无 阻滞，耐磨
2、圆度 3、同轴度
（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