模具概論 第2版 蘇偉 姜慶華 第5章

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1、第5章模具的制造毛坯的種類及特點5.1模具的機械加工5.2模具的特種加工5.3模具的其他加工5.4快速原型制造5.5模具表面的精飾加工5.61．理解常見模具毛坯的種類和特點2．學會毛坯的選用原則3．了解模架和凸模的加工4．了解模具常見特種加工及加工特點5．了解陶瓷型鑄造成形、擠壓成形、超塑成形、激光加工、超聲波加工的加工特點6．學會常見快速成形制造方法及應用7．了解各種模具的制造方法學習目標隨著信息技術的發(fā)展，在模具制造中出現(xiàn)了許多先進的加工工藝方法，可以滿足各種復雜型面模具零件的加工需求。模具制造應根據(jù)模具設計要求和現(xiàn)有設備及生產條件

2、，恰當?shù)剡x用模具的加工方法。本章主要介紹常見模具毛坯的種類、加工方法，了解模具生產的一般原理和模具加工的一些特殊方法及特點。根據(jù)模具的設計圖樣（包括裝配圖樣和零件圖樣）中的模具構成、零件的結構要素和技術要求，制造完成一副完整模具的工藝過程一般可分為：①毛坯外形的加工；②工作型面的加工；③模具標準零部件的再加工；④模具裝配。其完整的制造工藝過程，如圖5-1所示。圖5-1模具加工與裝配工藝過程框圖5.1毛坯的種類及特點在模具生產中，坯料（毛坯）的加工與制造是由原材料轉變?yōu)槌善返纳a過程的第一步。模具壽命的長短，質量的好壞，在很大程度上都取決

3、于所選擇的毛坯。因此，毛坯的種類和制造方法的選擇，需根據(jù)生產類型和具體生產條件，并注意充分利用新技術、新工藝、新材料以便降低成本，提高質量。5.1.1毛坯的種類及特點模具零件毛坯的種類及特點見表5-1。表5-1毛坯的種類及特點5.1.2選擇毛坯的原則選擇毛坯要根據(jù)下列各影響因素綜合考慮。1．零件材料的工藝性、組織和力學性能零件材料的工藝性是指材料的鑄造和鍛造等性能，所以零件的材料確定后其毛坯已大體確定。例如，當材料具有良好的鑄造性能時，應采用鑄件作毛坯。如模座、大型拉深模零件，其原材料常選用鑄鐵或鑄鋼，它們的毛坯制造方法也就相應地被確定

4、了。2．零件的結構形狀和尺寸零件的形狀尺寸對毛坯選擇有重要影響。例如對階梯軸，如果各臺階直徑相差不大，可直接采用棒料作毛坯，使毛坯準備工作簡化。如果階梯軸各臺階直徑相差較大，宜采用鍛件作毛坯，以節(jié)省材料和減少機械加工的工作量。在這里鍛造的目的在于獲得一定形狀和尺寸的毛坯。選擇毛坯應考慮零件的生產類型。大批量生產宜采用精度高的毛坯，并采用生產率比較高的毛坯制造工藝，如模鍛、壓鑄等；當零件產量較小時，可選用自由鍛造毛坯。用于毛坯制造的工裝費用可通過減少毛坯材料消耗和降低機械加工費用來補償。模具生產屬于單件小批生產，可采用精度低的毛坯，如自由

5、鍛造和手工造型鑄造的毛坯。對于大型零件可以選擇精度較低的自由鍛造毛坯，而對于中小型零件應選用標準模鍛毛坯。3．生產類型4．工廠生產條件選擇毛坯應考慮毛坯制造車間的工藝水平和設備情況，同時應考慮采用先進工藝制造毛坯的可行性和經濟性。如中小工廠其鍛壓設備能力較差，或根本沒有鍛壓設備，在不影響零件質量及性能的情況下，盡量選用型材毛坯加工，但應該注意提高毛坯的制造水平。5.2模具的機械加工5.2.1模架的加工模架的主要作用是用于安裝模具的其他零件，并保證模具的工作部分在工作時具有正確的相對位置，其結構尺寸已標準化（GB/T2851—90、GB/

6、T2852—90）。常見的滑動導向模架，如圖5-2所示，盡管其結構各不相同，但它們的主要組成零件上模座、下模座都是平板形狀（故又稱上模板、下模板），模架的加工主要是進行平面及孔系加工。圖5-2冷沖模模架1—上模座2—導套3—導柱4—下模座1．導柱和導套的加工圖5-3所示分別為冷沖模標準導柱和導套。它們在模具中起定位和導向作用，保證凸、凹模在工作時具有正確的相對位置。為了保證良好的導向，導柱和導套在裝配后應保證模架的活動部分移動平穩(wěn)。所以在加工中除了保證導柱、導套配合表面的尺寸和形狀精度外，還應保證導柱、導套各自配合面之間的同軸度要求。圖

7、5-3導柱和導套為提高導柱、導套的硬度和耐磨性并保持較好的韌性，導柱和導套一般選用低碳鋼（20鋼）進行滲碳、淬火等熱處理，也可選用碳素工具鋼（T10A）淬火處理，淬火硬度HRC58～62。構成導柱和導套的基本表面都是回轉體表面，按照圖5-3所示的結構尺寸和設計要求，可以直接選用適當尺寸的熱軋圓鋼作毛坯。導柱和導套主要是進行內、外圓柱面加工，獲得不同精度和表面粗糙度要求的外圓柱和內孔的加工方案很多。導柱加工時，外圓柱面的車削和磨削都是以兩端的中心孔定位，這樣可使外圓柱面的設計基準與工藝基準重合，并使各主要工序的定位基準統(tǒng)一，易于保證外圓柱

8、面間的位置精度和使各磨削表面都有均勻的磨削余量。由于要用中心孔定位，所以首先應加工中心孔，為后續(xù)工序提供可靠的定位基準。中心孔的形狀精度和同軸度直接影響加工質量，特別是加工高精度的導柱，保證中心孔與頂尖之間