第7章 模具零件的机械加工
模具零件的机械加工培训课件
模具零件的机械加工培训课件1. 概述本课件旨在向学习者介绍模具零件的机械加工技术。
通过本课程的学习，学习者将能够掌握模具零件的加工流程、加工工艺和常见问题的处理方法。
2. 加工前的准备工作在进行模具零件的机械加工之前，我们需要进行一些准备工作，包括： - 材料准备：选择适合的材料，并进行切割或锯割处理。
- 设备和工具准备：确保机床、刀具和夹具等设备和工具的正常工作状态，并进行必要的保养和检查。
- 加工工艺准备：根据零件的图纸和要求，制定合理的加工工艺路线。
3. 加工流程模具零件的机械加工一般包括以下几个步骤：步骤一：粗加工1.设定工件的基准面和基准点，并进行夹紧。
2.进行粗车削或粗铣削，以去除材料多余部分。
3.使用合适的切削液和切削工具，确保加工过程中的冷却和润滑。
步骤二：精加工1.根据零件图纸和要求，进行精确的尺寸加工，包括车削、铣削、钻孔等。
2.注意控制刀具的进给速度、切削速度和刀具半径等参数，以确保尺寸和表面质量的精度要求。
步骤三：热处理对于某些模具零件，可能需要进行热处理来提高材料的硬度和强度。
常见的热处理方法包括淬火、回火和退火等。
在热处理过程中，需要严格控制温度、时间和冷却速度等参数，以确保零件的性能达到设计要求。
步骤四：表面处理1.根据零件的要求，进行表面处理，包括镀铬、喷涂等。
2.确保表面处理的质量和耐磨性，以提高零件的使用寿命和表面光洁度。
4. 常见问题和处理方法在模具零件的机械加工过程中，可能会遇到一些常见问题，如下所示：问题一：加工尺寸不准确处理方法： - 检查机床的精度和刚度，以确保机床正常工作。
- 检查刀具的磨损情况，必要时更换刀具。
- 调整加工工艺参数，如进给速度、切削速度等。
问题二：表面粗糙度不满足要求处理方法：- 检查切削液的供给和冷却情况，确保切削液正常工作。
- 选择合适的切削工具和刀具尺寸，以获得更好的表面光洁度。
- 调整加工工艺参数，如切削速度、进给速度等。
现代模具制造技术项目4 模具零件的机械加工
4.3.2 任务链接
2．无心磨削 无心磨削是一种生产率极高的磨削加工方法， 工件加工时的定位方法是采用自为基准的原则， 也就是利用外圆表面本身作为定位基准。
4.3.2 任务链接
3．砂带磨削 砂带磨削是用涂满砂料的环形带状布（砂带） 作为切削工具的一种加工方法。它是多刃连续切 削，其加工效率远高于车、铣、刨等通用机床的 加工效率。由于砂带不能修整，故加工精度不如 砂轮磨削高。 砂带磨削有3种方式:中心磨削、无心磨削、自 由磨削。
任务4.4铣削加工
知识点 1．铣削原理。 2．铣削用量四要素。 3．铣削方法的选择
技能点 1．了解铣削加工的基本原理。 2．熟练掌握铣削用量的四要素。 3．能够正确选择铣削方法。
4.4.1 任务导入 1.任务要求
现有模具垫板，如图4-10所示，材料为45钢，单件生 产，简述其两底面的加工过程。
2.任务分析 该零件为平板类零件，毛坯为形状比较简单的板料， 表面精度要求不高，生产数量不大，可采用铣削加 工的方式进行加工。
4.1.1 任务导入 1.任务要求
要求熟悉掌握模具零件的分类，了解各类零件基本 的加工方式。
2.任务分析 模具零件是模具的基本组成单元，不同类型的模具 零件采取不同的基本机械加工方法，如圆柱形零件 可采用车削加工，矩形零件采用刨削、铣削加工等。
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4.1.2 知识链接
（1）板类零件 （2）圆柱形零件 具中常见的圆柱形零件有 （3）筒体形零件
2.任务分析 该零件内部回转曲面部分为其工作部分，要求 度高、耐冲击、耐磨损，其形状为回转曲面， 可采用车削加工的方法作为基本加工方法。
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4.2.2 任务链接
1．车削加工概念 （1）粗车 （2）半精车 （3）精车 （4）精细车
模具的机械加工-课件 (一)
模具的机械加工-课件 (一)模具的机械加工-课件模具是用于制造工业产品所需的模板或模具，在现代生产中已成为重要的工具。
模具的制作过程需要高精度和高品质的加工，因此机械加工是模具制造的重要环节之一。
本文将介绍模具的机械加工，其步骤和技术要点。
一、机械加工步骤模具的机械加工一般需要经过以下五个步骤：1.零件的装夹和定位。
在加工之前需要将零件进行良好的固定，以保证在加工过程中不会出现偏差，损坏或误差。
2.粗加工。
在确定了零件的位置之后，需要采取粗加工操作，以确定模具的基本形状和尺寸。
3.中加工。
在完成粗加工之后，在零件上添加必要的尺寸和形状，从而得到所需的元件。
4.精加工。
在中加工后，继续对零件进行精加工操作，以达到更高的精度和更好的表面质量。
5.尺寸检测。
零件加工完成后，需要对其尺寸进行检测，以保证其满足要求。
二、机械加工技术要点在模具的机械加工过程中，需要掌握以下几个关键技术点：1.加工设备的选择和调节。
机械加工需要使用到不同的机器和设备（例如车床、镗床、铣床等），在加工之前需要对这些设备进行调整以满足加工需求。
2.零件的定位和装夹。
精确的定位和装夹是模具加工的关键环节。
需要采取适当的夹具来保证工件的稳定性和准确性。
3.工艺路线的设计和计算。
机械加工需要进行合理的工艺路线设计和计算，以确定加工的刀具，切割深度和切削速度，从而实现加工的高效和质量。
4.刀具的选择和刀具路径的设计。
在加工过程中，需要使用不同类型的刀具进行加工，例如铣刀、钻头和切削刃等。
选择合适的刀具和设计合理的刀具路径可以提高加工质量和精度，减少浪费和成本。
结语在模具制造过程中，机械加工是重要的环节之一。
准确和高效的机械加工可以保证模具的品质和生产效率，因此需要制定合理的工艺路线，精心设计工序和选用合适的设备和工具。
模具的机械加工涉及诸多知识和技巧，需要工程技术人员具备丰富的经验和专业的知识。
模具设计与制造第7章拉深工艺与模具设计
尺寸测量
使用测量工具对拉深制品的尺 寸进行测量，以检查其是否符 合设计要求。
壁厚测量
使用壁厚测量仪对拉深制品的 壁厚进行测量，以检查其是否 均匀。
强度测试
对拉深制品进行拉伸或压缩试 验，以检测其力学性能是否满
足要求。
提高拉深制品质量的措施
选用优质材料
选用质量稳定、性能良好的材料，以提高拉深制品的基 本质量。
的强度和刚度等因素。
压力过大会导致工件破裂或模 具损坏，而压力过小则会导致
工件起皱或形状不规整。
压力控制需要与速度控制和温 度控制等参数进行协调，以确 保整个拉深过程的稳定性和可
靠性。
拉深工艺的速度控制
速度控制是拉深工艺中的另一 个重要参数，它直接影响到工
件的表面质量和尺寸精度。
速度控制需要考虑到工件的材 质、厚度、润滑条件以及模具
拉深工艺的应用领域
汽车行业
汽车覆盖件、油箱、仪 表盘等部件的制造。
家用电器行业
电子行业
航空航天行业
空调、冰箱、洗衣机等 产品的外壳和内部零件
的制造。
手机、电脑等产品的外 壳和内部结构件的制造。
飞机蒙皮、机身部件等 高精度、高质量要求的
零件的制造。
拉深工艺的发展趋势
高精度、高质量
柔性化、个性化
随着科技的发展，对拉深工艺的精度和 产品质量要求越来越高，高精度、高质 量的模具和加工设备成为发展的趋势。
破裂。
凸模设计
凸模的作用是将材料拉入凹模， 因此需要具有足够的刚性和强度。 凸模的直径应与凹模相匹配，以
保持适当的间隙。
压边圈设计
压边圈的作用是控制材料流动， 防止材料起皱。压边圈的宽度和 重量应适中，以确保压力均匀。
模具零件的机械加工精度
模具制造工艺学
模具零件的机械加工精度
1.1 机械加工精度概述
模具的制造精度主要体现在模具零件的精度和相关部位的配合精度。模 具零件的加工质量是保证模具所加工产品质量的础。模具零件的机械加工 质量包括模具零件的机械加工精度和加工表面质量两大方面。
一般情况下，模具零件加工精度越高加工成本就越高，生产效率就越 低。因此，设计人员应根据模具零件的使用要求，合理地规定其加工精度。
1.3 提高机械加工精度的途径
1.加工误差预防技术 2.加工误差补偿技术
2020年12月29日星期二
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一般模具的精度应与产品制件的精度相协调，同时也受模具加工技术手 段的制约。
2020年12月29日星期二
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1.2 影响机械加工精度的因素
1.工艺系统的几何误差对机械加工精度的影响
加工原理误差
调整误差
刀具的制造误差 与磨损
影响
机床误差
2020年12月29日星期二
夹具的制造误 差与磨损
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2.工艺系统受力变形引起的加工误差 1）工艺系统刚度对加工精度的影响
1.切削力作用点的位 置变化引起的工件形 状误差。
2.切削力大小的变化 引起的加工误差。
模影具响加 工方法
2020年12月29日星期二
4.机床传动力和惯性力引 起的加工误差。
3.夹紧力引起的加工误 差。
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2）工艺系统受力变形对加工精度的影响 减小工艺系统受力变形是保证加工精度的有效途径之一。在生产实际 中，常从三个主要方面采取措施来予以解决：一是提高工艺系统的刚度， 二是减小载荷及其变化，三是减小工件残余应力引起的变形。 3.工艺系统的热变形对加工精度的影响 （1）机床热变形对加工精度的影响。 （2）刀具热变形对加工精度的影响。 （3）工件热变形对加工精度的影响。
锻造工艺过程及模具设计第7章模锻工艺
第7章
模锻工艺过程
3．模锻斜度的选择 为了便于将成形后的锻件从模膛中取出，在锻件上与分模面 相垂直的平面或曲面上必须加上一定斜度的余料，这个斜度就称 为模锻斜度。 外模锻斜度α和内模锻斜度β（图7.11）。在同一锻件上内
模锻斜度β比外模锻斜度α大。 锻件成形后，外模锻斜度有助于锻件出模，内模锻斜度的金 属由于收缩反而将模膛的突起部分夹得更紧。
第7章
模锻工艺过程
锻件的精度可用锻成尺寸与锻件公称尺寸的 偏差判定。锻件图上的公称尺寸所允许的偏差 范围称为尺寸公差，简称公差。
(1)锻件的形状
锻件形状的复杂程度由形状复杂系数S表示。 S是锻件质量或体积(Gd，Vd)与其外廓包容体 的质量或体积(Gb，Vb)的比值，即： S=Gd/Gb= Vd/ Vb
第7章
模锻工艺过程
热模锻压力机模锻工艺过程具有下列特点： 1、对于横截面形状复杂、分模面接近圆形或方形 的锻件(例如薄辐齿轮)，必须正确设计预锻工步。 2、对于截面相差很大的长毛坯，一般需要用其它 设备制坯。 3、最好使用电加热及其它少无氧化加热，或在热 坯料送进压力机前有效清除氧化皮。 4、热模锻压力机导向精度较高，工作方式和普通 冲床相近。
第7章
模锻工艺过程
7.2.2 长轴类锻件
按外形、主轴线、分模线特征，长轴类 锻件可分为： 1．直长轴锻件 ：一般采用拔长制坯或 滚挤制坯。 2．弯曲轴锻件：除了可能要拔长制坯或 拔长加滚挤制坯外，还要有弯曲制坯或成型 制坯。
第7章
模锻工艺过程
3．枝芽类锻件：带有突出部分。除了需拔 长制坯或拔长加滚挤制坯外，还要有成 型制坯或预锻制坯。 4．叉类锻件：头部呈叉状。若杆部较短， 除拔长制坯或拔长加滚挤制坯外，还要 进行弯曲制坯；若杆部较长，需用带劈 料台的预锻制坯工步，不需弯曲制坯。
第7章模具零件的机械加工
(2)用外圆柱表面定位装夹 较短的轴类零件常用三爪自
定心卡盘或四爪单动卡盘定位夹紧；较长的轴类零件则要
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在另一端钻中心孔，利用后顶尖支承，以提高工件刚性。11
(3) 用两端孔定位装夹 对于粗加工后的孔用有齿的顶尖(菊花 顶尖)装夹，如图3.3所示；当零件两端有锥孔或预先做出了工艺锥孔，
就可用锥套心轴或锥形堵头定位装夹。如图3.4所示。
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3.加工工艺过程
板类零件主要是平面加工，现在以冷冲模上、下 模座的加工为例，介绍其加工工艺过程的编制，并进 行工艺分析。
图3.10所示为上、下模座的零件图，表3.4为上 模座的机械加工工艺过程，表3.5为上模座的机械加 工工艺过程。
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4.工艺分析
模具中的各种模板、支承板等零件，都是平板类零件，在 制造过程中主要进行平面加工和孔系加工。根据模架的技术要 求，在加工过程中要特别注意保证模板平面的平面度和平行度 以及导柱、导套安装孔的尺寸精度、孔与模板平面的垂直度要 求。在平面加工中要特别注意防止弯曲变形。在粗加工后若模 板有弯曲变形，在磨削中电磁吸盘会把这种变形矫正过来，磨 削后加工表面的这种形状误差又会恢复。为此，在加工前，应 在电磁吸盘与模板间垫入适当厚度的垫片，再进行磨削。上下 两面用同样的方法交替磨削，可获得较高的平面度。若需要更 高精度的平面时，应采用刮研的方法加工。
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图7-8 导套研磨工具
1-锥度心轴 2-研磨套 3、4-调整螺母
研磨的目的是为了进一步提高加工表面质量
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磨削和研磨导套时常见的缺陷：“喇叭口” 如图7-9
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上、下模座的加工
a) 上模座
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上、下模座的加工
第七章 模锻工艺
二、模锻工艺方案的选择 基本原则：保证锻件生产的技术可行性和经济合理性。 在工艺上应满足对锻件质量和数量的要求； 在经济上应使锻件生产成本低，经济效益好。
1．模锻工艺的选择 ①较大批量生产，采用模锻锤或热模锻压力机； ②中小批量生产，采用螺旋压力机或在自由锻锤上胎 模锻及固定模模锻。 工艺方案的选择： ①必须保证锻件的质量要求。 ②必须考虑工厂的具体条件，根据工厂的设备状况选 择合理的工艺方案。
二、热模锻压力机上模锻件图设计要点 热模锻压力机上模锻件图设计的原则、内容、方法 与锤上模锻基本相同。 根据热模锻压力设备特点，锻件图设计有以下要求： ①热模锻压力机有顶出装置，锻件可以顺利地从较深的 模膛内取出，分模面选择较灵活。
头部沿轴向的内孔无 法锻出，飞边体积较 多，金属浪费大。
②热模锻压力机上模锻不用顶杆时，模锻件斜度与锤 上模锻相同。若采用顶杆顶出锻件，则模锻斜度一 般比锤上模锻件小一级。外斜度为3°～7°，一般 常用5°；内斜度为7°～l0°。
锻件技术条件：锻件图无法表示的锻件质量和检验要求 的内容，均应列入技术条件中加以说明。
包括内容：
①未注明的模锻斜度和圆角半径。 ②允许错移量和残余飞边的宽度。 ③允许的表面缺陷深度。 ④锻后热处理方法及硬度要求。 ⑤表面清理方法。 ⑥需要取样进行金相组织和力学性能试验时， 应注明在锻件上的取样位置。 ⑦其他特殊要求，如直线度、平面度等。
非圆形锻件的外廓包容体重量Gb和体积Vb(图7-9)为： Vb lbh Gb lbh
表7-1锻件形状复杂程度等级 级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 代号 S1 S2 S3 S4 形状复杂系数值 0.63～1 0.32～0.63 0.16～0.32 ≤0.16 形状复杂程度 简单 一般 比较复杂 复杂
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图7-12 注射模模架 1-定模座板 2-定模板 3-动模板 4-导套 5-支撑板 6-导柱 7-垫块
8-动模座板 9-推板导套 10-导柱 11-推杆固定板 12-推板
图7-13 模板的装夹 a) 模板单个镗孔 b) 定模同时镗孔 1-模板 2-镗杆 3-工作台 4-等高垫铁
图7-14 浇口套
图7-49 拼块上的工艺螺孔和导钉孔
图7-52 单刃指铣刀
图7-53 型腔钻孔示意图
7.3 型腔的抛光和表面硬化技术
图7-64 修整后的油石
图7-65 圆盘式磨光机
图7-66 手持往复研抛头的应用
图7-67 用手持直式研抛头进行加工
图7-68 电解修磨抛光
图7-69 电解修磨抛光原理图
7.4 模具工作零件的工艺路线
图7-71 凸模
习题与思考
• 7-1 试说明冷冲模模架的组成？ • 7-2 试说明导柱的加工过程？ • 7-3 试说明注射模的结构组成？ • 7-4 试说明加工浇口套的工艺路线？ • 7-5 非平面结构的凸模加工的方法有那些？ • 7-6 单型孔凹模的加工过程？ • 7-7 型孔进一步加工的方法有那些？ • 7-8 型腔加工的方法有那些？主要应用那些设备？ • 7-9 型腔的抛光的主要方法有那些？ • 7-10 电解修磨抛光的特点是什么？ • 7-11 试以实例说明凹模的工艺路线？
车床用磨削方法修正中心孔
• 图7-4 磨中心孔 • 1-三爪自定心卡盘 2-
砂轮 3-工件 4-尾顶尖
挤压中心孔的硬质合金多棱顶尖
• 图7-5 多棱顶尖
图7-6 用小锥度心轴安装导套
• 1—导套 2—心轴
图7-8 导套研磨工具
• 1-锥度心轴 2-研磨套 3、4-调整螺母
• 磨削和研磨导套时常 见的缺陷：“喇叭口” 如图7-9
对角导柱模架 1—上模座 2—导套 3—导套 4—下模座
中间导柱模架 1—上模座 2—导套 3—导套 4—下模座
后侧导柱模架1—上模座 2—导套 3—导套 4—下模座
四导柱模架 1—上模座 2—导套 3— 导套 4—下模座
图7-2 导柱和导套 a) 导柱 b) 导套
图7-3 中心孔的圆度误差使工件产生 圆度误差
第7章 模具零件的机械加工
• 7.1 模架的加工 • 7.2 模具工作零件的加工 • 7.3 型腔的抛光和表面硬化技术 • 7.4 模具工作零件的工艺路线
7.1 模架的加工
• （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 滑动 导向
上、下模座的加工
• a) 上模座
上、下模座的加工
• b) 下模座
a)普通标准模架注射模 b)侧型芯式注射模 c)拼块式注射模 d) 三板式 注射模
1-定位圈 2-导柱 3-凹模 4-导套 5-型芯固定板 6-支承板 7-垫块 8-复位杆 9-动模座板 10-推杆固定板 11-推板12-推杆导柱 13-推板导套 14-限位钉 15-螺钉 16-定位销 17-推杆 18-拉料杆 19-型芯 20-浇口套 21-弹簧22-楔紧块 23-侧型芯滑块 24-斜销 25-斜滑块 26-限位螺钉 27-定距拉板 28-定距拉杆
• 2）材料：T滑块的加工
侧型芯滑块与滑槽的常见结构
侧型芯滑块结构
7.2 模具工作零件的加工
图7-18 圆形凸模
图7-21 成形砂轮磨削法
图7-60 磨削曲线轮廓的侧边
图7-40 砂轮的三种运动
三、型腔加工
1．车削加工 主要用于加工回转曲面的型腔或型腔的回转曲面部分