模具制造工艺7

第6章典型模具制造工艺6.1模架制造•模架的作用：模具零件的载体•导柱布排形式：对角，后侧，中间，四角；导向面滑动，滚动（精度高，寿命长）•已有标准系列•模架组成：上、下模板，导柱、导套，模柄BHb)LBHLLBHa)c)HLBHLBHDf)d)e)6.1.1导柱、导套的制造•导柱、导套的技术要求：间隙，同轴度，表面硬度58~62HRC•工艺路线：毛坯－车削（留磨削余量）－热处理—磨削—精磨（研磨——研磨膏/磨粒+机油）•经典选材：20、20Cr（渗碳）10～15＞3c2～3H滑动配合导柱导套导柱滑动端间隙配合，滑动端倒圆角或做锥度，固定端过盈配合，过渡段缩小；两端残留顶尖孔导套内设油槽，（油槽若设导柱上便于加工）上段扩大上模座设排气槽滚动配合导柱导套略过盈，钢球保持圈的加工(铆，能滚动，不脱出)钢球滚道不重叠，铆合b)Ld1da)L0b/2blH8°dd06.1.2模座的加工•上、下面平行度•保持孔距相同的方法同时加工（构造要素说明：侧面粗基准、压板位置、导柱导套安装部位边缘等）6.1.3模架的技术要求及装配•装配要求：上、下面平行度；导柱、导套的垂直度；运动自如；不顶天立地；注意保护•导柱、导套与上、下（或动、静）模板的装配：过盈配合；•粘接（低熔点合金，环氧树脂）6.2冲模制造6.2.1冲裁模的技术要求•技术要求•凸模、凹模•尺寸精度公差计算按工艺、模具设计•形位精度•粗糙度•硬度凸模58~62HRC；凹模60~64HRC•凸模的固定形式（见冲压工艺）、特点、应用场合•轴台式；挂销式；螺栓式；粘接式；过盈；快换式；铆接H0.3～0.50.5～1(1/3～1/2)H3～5•防止转动的措施：加定位销，单边加平键50$/件6.2.2模具工作表面的加工•凸模•车削（圆形，凸、凹模均可）；光切[压印（凸、凹模均可）+反复修锉]；仿形刨；线切割；成形磨削•凹模型孔•圆形；系列圆；非圆形；•去除中心余料（钻排孔，带锯等）+修锉；线切割；电火花穿孔6.2.3制造凸模或凹模的工艺过程•工艺过程应该根据零件图样的要求和工厂的实际生产（含外协）条件确定•差别很大，无通用“过程”•凸模•毛坯准备（下料，锻造，退火）→粗加工（车，划线，孔，齿）→热处理→精加工（磨）•凹模（类似）6.2.4冲模结构的工艺性•工艺性指零件结构是否便于加工、装配、更换和维修，与设备条件有关•简化成型表面加工•原则：好做，好用（模具设计应考虑）•模具结构尽量简单。•设置必要的工艺补偿环节（如易损零件的调节或更换等）。•尽量采用标准化零部件。•工作零件应考虑热处理、磨、车、铣、刨等加工的工艺性（举例），合理选材，合理确定精度和粗糙度。•便于装配、便于易损件更换。•镶拼结构安装紧固难度加大•化繁为简，化大为小，避免应力集中（裂纹）或减少热处理变形，节省原材料（分别举例）•（剖分实例图）镶拼例•电火花加工凹模的特点•可较多用整体式•可减薄•线切割加工工艺的特点•直通式凸/凹模的固定压配，螺钉紧固6.2.5冲模装配和调整6.2.5.1装配工艺要点•1.定义：按一定的精度标准和技术要求，将构成模具的全部零件接合成部件或将零件和部件接合成模具的生产过程称为装配。•装配内容：清洗，刮削，研磨，平衡，过盈连接，螺栓连接，配作，校正，组装，调整，检验，试验，等•装配的意义（重要性）：充分发挥零件尺寸与形位精度。消除累积误差，松紧搭配•装配尺寸链参照有关教材•层次（图）：•零件（最小单元），•合件（H，分组件，一般用焊接、铆接、粘接、过盈等手段，将若干个零件——往往为不同材质的零件，连接起来成为不可拆卸的单元），•组件（Z，若干合件和零件的组合），还可分1级、2级、等等•部件（B，具有独立功能的组合体），•模具装配单元分级Z1H1B1L1LiLnH2H3Z2Z3B2模具2.保证装配精度的方法1）互换法大批量生产，不要求技术熟练，对零件精度要求高2）选配法可得到高精度，直接选配（凭经验），分组选配（先分组后装配），复合选配3）修配法单件生产，要求技术熟练，对零件精度要求不高•独件修配法•合并加工修配法将几个零件预先合并在一起进行加工修配•自身加工修配法如牛头刨滑枕与工作台的关系，直接刨削4）调整法•动调整法改变零件的位置（移动，旋转）达到精度，如斜面导轨（如锤头用）•固定调整法加垫片、轴套等3.装配工艺规程•制订步骤（1）产品分析•研究产品图纸和装配时应满足的技术要求，对产品结构进行“尺寸分析”和“工艺分析”•将产品分解成装配单元（零件，合件，组件，部件，模具）（2）确定装配的组织形式•固定单件•移动（流水线）成批连续，间歇，变节奏（3）确定装配工艺过程•确定装配内容•确定装配工艺方法及其设备•确定装配顺序、工时（4）整理和编写装配工艺规程文件•装配工艺平面图•装配工序卡•装配工位卡4.装配机械化自动化（略）5.拧/拆螺母的顺序交叉、分步；中段起步，由近及远。打铆钉呢？6.2.5.2冲模的装配1.主要组件的装配（1）模柄•结构形式：压入式；螺栓式；浮动式；等•压入+磨平（2）凸模•紧固方法：台阶+紧配，铆，螺栓，楔，快换，等（3）卸料板2.总装配应达到的要求：•保证各零件之间的相对位置精度；•保证凸、凹模间隙；•保证导向良好；•定位、挡料尺寸应正确；•确保冲模的安装尺寸；•卸、顶料装置应灵活；•出料孔（槽）应畅通无阻；（举例）•标准件应能互换；•起重零件应安全可靠；•外表美观。凸、凹模间隙的调整方法1）透光法；2）切纸法；3）镀铜或涂层法；4）塞规检查法；5）铜片法；6）工艺尺寸法；7）定位器法；8）酸腐蚀法（去除薄层）；等•装配顺序：•无导向的冲模•上、下模分别进行，不分先后，其相对位置到压力机上校正；有导柱/套的冲模•先装下（上）模的工作零件；•装导柱（套）；•据下（上）模校正上（下）模（调间隙）；•紧固，打定位销；•装其它零件。•对称与非对称要有明显区别（设计中就应考虑，以免使用过程中装配错误）常见方法有：•导柱偏位，•导柱一大一小，等3.冲裁模试冲与调整•制造业的一条基本原则：对于新事物，一切通过实践（试模）•试模的必要性（主观疏忽，设计、制造、装配等过程的客观误差累积——坯料外形）•除凸、凹模间隙外，还要检查总体状况，导正销，定位销，卸料板，刃口切入深度，……•刃口（冲裁）模与型腔（拉深、弯曲、胀形等）模的区别：粗糙度，间隙，•大型覆盖件拉深模调整周期长达1~2月，需专用机床（冲模研配液压机）•维修（不要等到缺陷十分严重才送修），翻新（刃磨等）6.3锻模制造•结构形式为整体或镶块。外形比较简单，三维型腔，粗糙度是难点•整体式外形：燕尾支承面与承击面的平面度；相互之间的平行度；检验边的准确度；中心线位移度；•型腔（热锻件图表达）：尺寸精度；上下模错差；表面粗糙度；•合理选材（视冲击性大小，见《手册》）及热处理•可用的方法有：铣（仿形）/逐步淘汰、电火花成形/、电解/环保问题、压印（例：剪刀锻模）/小、高速铣削/发展•一般过程：•锻造—退火—钳工划线—外形加工—粗加工型腔、飞边槽仓部/—热处理—精加工—检验/浇盐—飞边槽桥部—抛光•浇盐（KNO3，NaNO3。取代浇铅）检验、样板、三坐标测量等•翻新，焊接修复•切边模具类似于冲裁模，但凸模为立体形，凹模刃口周围有凸台铝型材挤压模铝型材挤压机6.4塑料模制造•型腔模6.4.1技术要求•型腔最复杂，是难点，（抽芯、顶件）机构较复杂，冷却（或预热）通道，分型面透气而不溢边（泄料），多型腔应用较多•需在生产条件下试模6.4.2型腔的加工和抛光1.型腔加工•有些需热处理，有些不需热处理工艺过程•冷挤压法用于低、中碳钢（退火），设计制造合适的减荷穴•电加工•成形，线切割，电铸（搪塑玩具、吹塑品、工艺品等小模具，可仿皮纹）•陶瓷型精密铸造（未展开）2.抛光•必要性：刀痕，电火花加工的硬化层•意义：影响制品表面光洁，尺寸精度，模具寿命•传统钳工抛光，工具有：锉刀，砂布，砂纸，油石，等•粉尘大，注意防护•粗糙度（终检、调试后电镀）•特种方法：（1）电解接触抛光帮助溶（化）解硬化层，提高抛光速度，但粗糙度不是最好（2）超声波抛光•汽车前照灯实例不怕不识货，就怕货比货6.4.3塑料模的装配、试模与维修1.装配•两种装配顺序：（1）（动、定模已有对中零件的情况）先对中，后加工导柱、导套•对于动、定模相互位置精度要求高（且相互易于对中）的大、中型模具，以主要零件（或工作零件，或型芯与型腔）为基准，先找正动模与定模的相互位置，并用辅助工具（如夹板）将其固定并连接起来，合并在一起加工导柱孔和导套孔，（再安装导柱和导套，）最后安装其他零件；•动、定模相互位置精度要求高（且相互易于对中）的大、中型模具：•以主要零件为基准→动、定模对中→连接动、定模→一同加工导柱孔和导套孔→（安装导柱和导套）→安装其他零件（2）先装导柱、导套，再加工装配其它零件（装配与加工穿插？）•对于型芯与型腔难于对中的中、小型模具，先在动、定模板上安装好导柱、导套，将动、定模合起来，一同磨削互相垂直的两个侧面，在动、定模上得到两个基准面，再分别以该面为基准（也就是以导柱、导套为基准）安装其他零件。•型芯与型腔难于对中的中、小型模具：•以导柱导套为基准→合模→一同磨削两个基准面→分开→以该磨削面为基准安装其他零件1）型芯（凸模）的装配2）型腔（凹模）的装配•以分型面密合作为装配基准2.试模•原则上选择在低压、低温和较长的时间条件下成型，然后按压力、时间、温度先后顺序变动。不要变动2个以上工艺条件，以便判断分析有关情况。•试模选低速注射•做好记录•排除缺陷参阅3.维修•焊接6.5压铸模制造•型腔较复杂•压铸模组成（图）：动模，定模，推出装置，活动型芯，抽芯机构•压铸模服役条件：高温（熔化金属），高压，高速冲刷•压铸模选材：•较高的高温强度，硬度，抗氧化性，抗回火稳定性，冲击韧性，良好的导热性，抗疲劳性。6.6简易模具制造•锌基合金模，低熔点合金模，金属超塑性，钢带模，聚氨酯橡胶模6.6.1锌基合金模•配方•实质是铸造法，可反复使用6.6.2低熔点合金模