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模具零件制作要点

来源:模具设计 时间:2022/7/16
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01

模具零件制作过程及分段工作要点

备料

除少数模板选用铸铁需要铸造成型外,其余都选用钢板。中低碳钢坯料既有棒料,也有板料,棒料常用锯割方式下料,板料则可根据不同情况分别采用剪切或气割的方式下料。备料应为后工序留有足够合适的加工余量和工艺用料。毛坯制作

模具零件中除了少数小型零件和简单的结构零件可采用直接下料获得坯料外,最好选用圆棒料锻造成型获得毛坯。好处是可以获得良好的机械性能,延长零件的使用寿命。也不至于因材料的规格不合适而浪费材料。尤其是成型工作零件,还必须按规范的锻造工艺进行锻造,而不是纯粹的追求毛坯尺寸。工具钢和中碳以上的结构钢,锻后还应进行完全退火处理(气割件也一样)。以便降低硬度、消除应力,利于切削加工和改善组织性能。

粗加工

粗加工就是外形加工,圆形零件用车,矩形零件可根据不同情况分别选择饱或铣。一般大型工件选饱,小型零件选铣。目的是去除坯件的多余部分,使外形规则,尺寸到位,以便后续加工。同时也应为后工序留足合适的余量。轴类零件还会同时作出顶尖孔或反顶尖,甚至工艺夹头。

半精加工

对于需要进行热处理淬火的模具零件,必须完成热处理后不便或无法再加工的全部内容。对热处理后还要安排加工的部分,应根据不同的加工方式预留足够合理的加工余量,并规定不同的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙度要求。矩形件要划线的应首先安排平磨两大面及二基准面并对角尺,圆形件要划线的应首先磨平两大面,以便为划线、后面的加.工检测提供基准,使线条清晰。

对于不需热处理淬火的模具零件,半精加工和精加工可合并进行,不一定规定明确的先后,以保证内容的顺利完成和质量为主。

热处理

一般情况下,模具的核心零件—成型工作零件,或一些有特殊用途的功能零件要求热处理。目的是提高零件的机械性能、硬度或耐磨性,从而确保模具的性能及使用寿命。热处理除了明文规定的硬度要求外,还应防止变形、裂纹及其他热处理缺陷。而且,有的问题对质量的影响很大,检测又很不方便,所以必须高度重视。

精加工

是指模具零件进入装配前的最后精加工,只有完成全部加工,且能满足图样规定要求的零件才能进入装配。所以还须进行必要的质量检查,以免出现差错。

02

模具零件的组合加工及配加工

组合加工

即将两个以上的零件组合在一起同时进行加工。其好处是可以得到零误差。零误差对于任何精度高的加工机床也是无法办到的,但采用组合加工的方式却很容易实现。

图5-35就是在自制非标模架时,用组合加工的方法镗上下模板的导套,导柱装配机,即在一次安装固定不变的情况下,镗完模板上的全部孔,达到不管孔距误差有多大,两块板上相应孔之间的距离是一致的。底座4和上托5都先按划线在镗孔处钻有相同大小的底孔。镗孔时先将底座4摆放在一对垫铁3上,并找正与工作台的移动方向。注意让垫铁躲开镗孔区域。再在大面两侧摆放等高中间垫铁(用来上托加大镗孔时退刀),再放上上托5,与下面的底座4对齐(还要不弄错方向)。最后用一组压板1将组合同时压在加工设备的工作台6上。镗孔时无论先镗其中的哪一个孔,都必须将上下两孔--起镗完后,再将主轴中心移至另一个孔。为便于测量底座上的孔,所以将上下底孔加工成一样大,以便用测量上托孔口的尺寸就知道底座上孔的尺寸,待达到要求后,再镗上托孔就行了。由于导柱、导套的配合精度是再精加工时,以孔实际尺寸来配作导柱、导套实现的,所以镗孔的尺寸精度也可适当放宽。保证孔距--致才是组合镗机的主要目的。

图5-36是模具又一种组合加工的典型实例。模具的上托5和装配固定好凸模2的固定板3。在合模状态下调整好与下模凹模的方向、位置、配合间隙的关系后,必须用圆柱销锁定。而且必须用两根圆柱销才能控制自由度,两件分开加工就不可能顺利装入两根圆柱销。采用组合加工,同时钻孔,扩孔,再饺孔,就能有效保证孔距一致。而且用同一饺刀饺孔,孔径大小也是一致的,还利于配作圆柱销。值得注意的是,完成调整的上托和固定板必须用螺钉Ⅰ压紧,有时螺钉会有干涉,应松开螺钉,改用平行夹板来压紧。

完成上托销孔组合加工后,应及时配装入合适的圆柱销。再合模检查上下模配合关系后,将下模组合零件进一步压紧。以凹模孔定位钻底座上销孔底孔,再以凹模销孔导向组合饺下模销孔。如图5-37,最后配装入圆柱销。必须注意的是:铰刀直径与定型的凹模销孔匹配。

模具上常见的另一种组合加工,就是凸模装入固定板并调整好方向位置关系后,应和固定板一起磨平固定端,才能保证装配时贴合良好,工作时稳定可靠。如图5-38就是利用附磁铁定位固定,在平磨上组合磨平固定板和全部凸模的固定端。若不采用组合加工就会出现图5-39(a)的情形,凸模上端面不能与垫板贴合,工作时就会因受力发生变动,出现不良后果。图5-39(b)的凸模和固定板是经组合磨平的,贴合效果很好,工作时的冲压力不会带来不利影响。

(2〉配加工。模具中很多配合关系精度较高的多采用配加工(或称配作)的方式进行,即先作好其中一方,再按配合要求配作另一方。这样既能保证配合的高精度,还能减少废品的发生。冷冲压模具常见的配加工如:按已镗好的模板孔配磨导柱1导套;按凹模圆形型孔及固定板圆形固定孔配磨圆形凸模;按非圆成型凸模压印修配凹模型孔、固定板固定孔、卸料板通过孔﹔按销孔配磨圆柱销及其他有配合要求的场合。如图5-40就是用成型凸模压印的情形。板上的孔根据压印的痕迹为参考来进行修配加工。为保证压印时位置的准确性。可利用划线时超出型孔的线来进行比较对正。侧面有直边且与板件基面垂直的,还可用直角尺来校正方向。对于凸模外形有凸出圆弧的。可以先在型孔圆弧处镗孔。利用凸模工作端高出的圆弧部分来导向定位后压印。则可有效保证压印时的位置方向关系正确。图5-41就是将矩形凸模的四角圆弧高出直线部分0.5mm,压印时先插人四角圆弧已镗好的型孔,就可以为压印凸模提供定位。

冷冲模制作中还需要配钻,就是用已完成划线钻孔的一个零件,配钻组装在一-起的另外一件的孔,主要目的是定心,然后根据各自孔的大小再加工。图5-42就是利用固定板已钻好的孔配钻垫板上的孔。采用配钻的优点是:孔的位置关系一致性好,不会受到划线、钻孔误差的影响,即使是设计时尺寸标注不一致,也不会影响最终的装配。采用配钻还可以减少划线工作量。而对于标准铸铁模架的上托,底座无基准不便划线,更是最好的选择。

配加工要注意的问题如下。

①要采取措施确保最终要求的尺寸能满足设计要求,如冲孔圆凸模,非圆成型落料型孔这些后配作的尺寸。②采用配钻时,凹模要淬火,必须先作。上托底座的配钻应保证合模状态下的位置关系。模具设计培训

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