第一章冲裁模主要零件的机械加工

第一章冲裁模主要零件的机械加工§1—1概述冷冲压:是利用压力机和装在压力机上的模具，使金属材料在模具内发生变形而得到一定形状和尺寸的零件的一种加工方法。冷冲压特点：它具有优质、高产、低消耗等特点。应用：在国民经济各个部门，特别是在汽车、拖拉机、航空、无线电、电器、仪表、机械制造和日用品等工业中得到日益广泛的应用和发展。冷冲模的要求：1)制造精度高2)制造周期短3)使用寿命长一、冷冲模的组成及其各部分的作用1.工作部分凸模、凹模、凸凹模2．材料定位部分挡料销、导料销、导料板、承料板、侧刃、侧刃挡块和导正钉等零件3．卸料部分顶件器和卸料器，前者将冲件从凹模内顶出，后者将材料从凸模上卸下。上述三个部分所包括的零件，是直接与冲件成形有关的，统称为工艺零件。4．模架模架的作用是把工艺零件连接起来，使之成为完整的模具。1)导向件包括导柱、导套和导板等，它们用来保证凸模和凹模在工作时具有正确的位置。2)安装固定用零件包括上模座、下模座、凸模固定板、凹模固定板、模柄、垫板、螺钉和销钉等。冷冲模标准零件：圆形凸模、凹模及其固定板，上、下模座．导柱、导套、模柄，各类型的挡料销、销钉、螺钉等。模具标准化的意义：减少了根具设计和制造的工作量，缩短了生产周期，降低了制造成本。二、对冲裁凸模和凹模的技术要求1．尺寸精度冲孔时：()()ddxddxZ凸凹凸圆最小()()DDxDDxZ凹凸圆凸最小落料时：当凸模和凹模分别加工时必须使它们的制造公差之和小于间隙的公差,即：Z凸凹最大最小≤Z只有这样才能保证制成的模具有合理的间隙。2．表面形状和位置精度图1—2图1—3铆式凸模a)c)—凸模b)d)—凹模对凸模和凹模的表面形状的要求是:侧壁应该平行,或稍有斜度见图1—2a)和b)。对凸模和凹模的位置精度要求如下：圆形凸模的工作部分对装合部分的不同心度误差,不得超过工作部分公差的一半；凸模的端面应与中心线垂直；连续模、复合模和多凸模的冲裁模的凹模，都有位置精度要求，其公差的大小根据冲件的位置精度而定。3．表面光洁、刃口锋利要求刃口部分的表面光洁度为8，装合表面的光洁度为7，其余为4～6。4．硬度凹摸工作部分的淬火硬度为HRC60～64，比凸模的淬火硬度（HRC58～62）稍高。铆式凸模硬度各部分不同如图1-3§1—2凸模和凹模的机械加工一、凸模的机械加工1．圆形凸模的机械加工车毛坯—经热处理—外圆精磨—工作表面抛光—刃磨2.非圆形凸模的机械加工非圆形凸模的制造两种方法:1)用凹模压印后锉修成形图1—4用凹模压印1—凸模2—凹模2)用仿形刨床加工图1—5仿形刨床上加工凸模示意图图1—6用仿形刨床加工的各种复杂形状的凸模二、凹模的机械加工1．型孔为圆形时型孔为圆形时：毛坯锻造—热处理退火—车床粗、精加工底面、顶面—钻、镗工作洞口—划线—钻出所有固定用的孔—攻丝—铰定位销孔—淬火—回火—磨削底面、顶面和工作洞口磨削工作洞口方法：万能磨床内圆磨床2．型孔带有一系列圆孔时孔系加工两种方法：1)用坐标镗床加工坐标镗床加工精度可达0.005～0.01毫米表面光洁度为7。图1—7T4240B型双柱光学坐标镗床1—床身2—主传动座3—工作台4—主变速箱5、10—立柱6—主轴箱7—溜板8—顶粱9—手钮11—横梁12—粗定位标尺13—光屏14—手轮15—手钮16—手钮17—指针18—主轴19—手轮20—手钮a)b)c)图1—9光屏读书举例a)0位置b)游标移动0.046c)0.746的位置在坐标镗床上加工孔所用的刀具：钻头、铰刀和镗刀图1—10镗孔夹头图1—11工件1—锥尾2—刀夹3—螺钉4—带有刻度的螺丝镗孔夹头2)用立式铣床加工孔间距离精度较低，一般为0.06～0.08毫米。为了提高孔系的加工精度，可在立式铣床的纵向和横向附加块规和百分表测量装置。这种测量装置能够准确地控制工作台移动的距离，孔间距离精度可达0.02毫米。3．型孔为非圆形时非圆形型孔的凹模加工比较困难。通常采用矩形的锻件作为毛坯，加工各平面后进行划线，并将工作洞口中心的余料除去。切除中心余料的方法有如下几种：(1)沿洞口轮廓钻孔先沿洞口轮廓的周边划出一系列的孔，孔间保留0.5～1毫米的余量，然后在钻床上顺序钻孔。钻完孔后凿通整个轮廓，敲出中间一块废料。这种方法生产率低，残留的加工余量大。图1—16沿洞口轮廓钻孔图1—17锉锯机1—锯弓2—锯条3—工作台4—脚踏(2)用锉锯机切除废料(3)用氧—乙炔焰气割模块尺寸较大时，可用气割的办法切去中间的废料。这种方法生产率高，但是切割出来的表面凹凸不平，一般应留2毫米左右的余量，而且需要将切割后的毛坯进行退火处理。切除余料后，凹模型孔的精加工常用如下几种方法：1)锉削加工在设备条件受限制的情况下，采用于工锉削的方法。凹模图纸—制造一块凹模样板—在凹模上划线—锉刀加工洞口—用凹模样板校验—用透光法观察样板周围的间隙。如果凹模型孔带有斜度，还要将斜度锉出。锉削完毕后，将凹模淬硬，并用各种形状的油石研磨型孔，使之达到要求。2)仿形铣削凹模型孔的精加工，可在仿形铣床或立式铣床上进行。在立式铣床上加工时，需要使用简单的靠模装置。图1—18简单靠模装置1—样板2—滚轮3—垫板4—凹模5—垫板6—指状铣刀3)压印加工这种方法是利用已加工好的凸模对凹模进行压印的，其压印方法与凸模的压印方法基本相同。压印时，第一次压印深度为0.2～0.5毫米以后各次的压印深度可以大些，一般压印深度达2～3毫米后即可，然后锉出凹模型孔的斜度。加工大间隙冲裁模的凹模时，为了减少修间隙的困难，可以制造一件与凹摸尺寸相近的样冲，用它对凹模进行压印。§1—3制造凸模和凹模的工艺过程一、工艺过程毛坯经过车、铣、刨、磨、热处理和钳工等加工，改变其形状、尺寸和材料性能，使之变为符合图纸要求的零件的过程，称为工艺过程。加工方法多样性：工艺规程：将其内容以一定的格式写成文件，用于指导生产，则此文件称为该零件的工艺规程。工艺规程的可变性工艺卡二、制造凸模和凹模的工艺过程对凹模和凸模的主要技术要求有：用CrWMn制造，硬度分别为HRC60～64和HRC58～62；刃口光洁度为8；双面配合间隙为0.03毫米。图1—19凹模图1—20凸模凹模的工艺过程如下：(1)下料：凹模毛坯采用轧制的钢料，在据床上切断。(2)锻造：将毛坯锻成矩形。(3)热处理：退火。经过锻造的毛坯必须进行退火，以消除缎造后的内应力，并改善其加工性能。(4)粗加工：刨六个面。(5)磨：磨上下两平面和互相垂直的两侧面。(6)划线：以已磨过的互相垂直的两侧面为基准，划出凹模中心线和各孔位置，然后按照事先加工好的凹模样板划出型孔的轮廓线。(7)工作型孔粗加工：先沿型孔的轮廓钻孔，除去中间的废料，然后，在立式铣床上按划线加工型孔，留精修余量0.15～0.25毫米(单面)。(8)型孔精加工：钳工锉修型孔，并随时用凹模样板校验，然后，锉出型孔的斜度。(9)孔加工；加工各销钉孔和螺钉过孔。(10)热处理：淬火、回火HRC60～64。(11)磨：磨上下两平面。(12)型孔精修：钳工研磨型孔，使之达到规定的技术要求。凸模的工艺过程如下：(1)下料：用轧制的圆料棒，在锯床上切断。(2)锻造：将毛坯锻成矩形。(3)热处理：退火。(4)粗加工：刨六个面，留磨0.4～0.5毫米。(5)磨：磨六个面。(6)划线：划出凸模轮廓线及螺孔位置。(7)工作型面粗加工：刨或插凸模轮廓，留压印锉修余量(单面)0.15～0.25毫米。(8)工作型面精加工：用已加工好的凹模对凸模进行压印．然后，钳工锉修凸模，使它与凹模间的间隙适当而均匀，但要沿轮廓留热处理后的精修余量。(9)孔加工：钻孔、攻丝(2—M8)。(10)热处理：淬火、回火，检查硬度，要求HRC58～62。(11)磨：磨两端面，以消除热处理变形和便于精修。(12)工作型面的精修：用油石仔细研磨工作型面，使凸模与凹模的配合间隙适当而均匀。§1—4模架的制造一、对导拄、导套的要求及其制造方法图1—21导柱和导套a)—导套b)—导柱导柱加工：棒料车削—热处理—修复中心孔—在外圆磨床上磨削。磨削时，应在一次装夹中将导柱的表面磨出，以保证两个配合面间的同心度。导套加工：棒料车削—热处理—磨削磨削时，首先在内圆磨床上以外圆定位磨内孔，然后将导套固定在心轴上，以内孔定位在外圆磨床上磨外圆，这样就保证了内外表面间的同心度。当对冷冲模导向精度要求很高时，导柱、导套之间的配合尺寸可以按1级精度制造。此时可用研磨的方法获得高的配合精度。为了保证导柱、导套耐磨，而中心部分具有良好的韧性，通常采用低碳钥制造，热处理方法是渗碳、淬火，表面硬度要求为：导柱HRC56～58；导套HRC50～52。二、对上、下模座的要求及其制造方法a)b)图1—22上模座和下模座a)上模座b)下模座技术要求如下：(1)上、下两平面应保持平行，在300毫米的长度上，偏差不得超过0.05毫米。(2)安装导拄、导套的孔，位置应该一致，而且要求孔与底面垂直。材料：铸钢铸铁A345加工：铣削刨削磨削坐标镗摇臂钻§1—5冷冲模结构的工艺性概述：冷冲模结构的工艺性1.便于加工图1—23镶拼凸凹模图1—24镶拼凹模2．可避免整体模热处理变形，又节约了贵重的钢材（1—25）3．便于更换易磨损的部分（1—26）图1—25多孔凹模图1—26镶拼凹模