模具制造CH4.ppt
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1,第四章典型模具制造工艺,第一节模架制造第二节冲模制造第三节锻模制造第四节塑料模制造第五节压铸模制造,2,第一节模架制造,一、导柱、导套的加工二、模座的加工三、模架的技术要求及装配,3,第一节模架制造模架是模具的主体结构。
模架一般由导柱、导套和上、下模座等零件组合而成。
4,5,6,7,8,塑料模具用导柱导套,独立式,9,一、导柱、导套的加工图4-1所示为一种标准的滑动导柱、导套。
一般采用H7h6,精度要求很高时为H6h5配合。
图4-1a为导套,导套与模板为过盈配合,H7r6;,10,导柱形式很多,常见的两种形式如图4-1b和c。
图4-1b为导柱,其一端与下模座过盈配合(H7r6),另一端则与导套滑动配合,两端的标称尺寸相同,公差不同;图4-1c为直通式导柱,只有一个尺寸公差。
在冷冲模标准中,这两种导柱的规定直径为1660mm,长90320mm。
11,12,导柱、导套的技术要求:
尺寸精度、形位精度、表面质量、热处理。
常用材料:
20钢、t8、t10等。
20钢渗碳淬火,渗碳深度为0812mm,表面硬度为5862HRC。
导柱、导套加工的工艺路线如下:
毛坯(棒料)车削加工(内外圆配合部分留磨量0203mm)热处理(淬火或渗碳淬火)内外圆磨削精磨至要求尺寸。
对于精度要求高的模架,导柱外圆和导套内孔在精磨时应留研磨余量0010015mm,精磨后再进行研磨,以提高其尺寸精度和减小表面粗糙度。
13,导柱在热处理后修复中心孔,最后进行磨削时,可利用两端的中心孔进行装夹,并应在一次装夹中将导柱的两个外圆磨出,以保证两表面间的同轴度。
导套磨削加工时,可夹持非配合部分,在万能磨床上将内外圆配合表面在一次装夹中磨出,以达到同轴度要求(图4-2a)。
用这种方法加工时,夹持力不宜过大,以免内孔变形。
或者是先磨内圆,再以内圆定位,用顶尖顶住芯轴磨外圆(图4-2b)。
这种加工方法不仅可保证同轴度要求,且能防止内孔的微量变形。
14,15,在要求模架精度高、寿命长的情况下,例如硬质合金冲模、薄料的冲裁模以及高速精密级进模等,常常采用滚动式导柱、导套。
这种模架除了具有滑动导向模架的零件外,还增加了保持圈和钢球(或滚柱)两种零件。
16,钢球直径公差应小于0.002mm,圆度误差应小于0.0015mm。
保持圈常用黄铜或硬铝制作,也可用塑料制成。
加工保持圈时,先将黄铜或硬铝毛坯车成套筒状。
加工方法如图4-3和图4-4。
17,18,19,二、模座的加工,上、下模座(图4-5)用于安装导柱、导套以及凸、凹模固定板等零件。
技术要求两个方面:
1)模板上、下平面的平行度要求。
2)安装导柱、导套的孔的位置度和垂直度要求。
20,21,22,23,结构材料:
通常用铸铁或钢(Q235、QT400-18或45)作为毛坯,工艺流程:
毛坯制造时效处理粗加工上、下两平面(或六面)平面磨床磨削上下平面镗床加工导柱导套孔。
加工方法:
也可组合加工,可将两块模座装夹在一起同时加工(图4-6)。
在有双轴镗孔机时,可将模座的两孔同时镗出(图4-7)。
这样更容易保证孔距的一致性。
24,25,三、模架的技术要求及装配
(一)模架技术要求模架的主要技术要求包括两个方面。
1)单个零件的技术要求:
模架各零件均应符合相应的技术标准和技术条件。
其中,特别重要的是,每对导柱、导套间的配合间隙应符合表4-1规定的要求。
26,2)成套模架的技术要求:
上模座上平面对下模座下平面的平行度;导柱导套轴线的同轴度;导柱轴心线对下模座下平面的垂直度。
以上三项均应应符合相应精度等级的要求,参见表4-2。
27,28,3)装配后的模架,上模座沿导柱上、下移动应平稳和无阻滞现象。
4)压入上、下模座的导套、导柱,离其安装表面应有12mm的距离,压入后应牢固、不可松动。
5)装配成套的模架,各零件的工作表面不应有碰伤、裂纹以及其他机械损伤。
29,
(二)模架的装配模架的装配主要是指导柱、导套的装配。
目前大多数模架的导柱、导套与模座之间采用过盈配合,但也可采用粘结工艺,即将上、下模座的孔扩大,降低其加工要求,同时,将导柱、导套的安装面制成有利于粘结的形状,并降低其加工要求。
装配时,先将模架的各零件安放在适当的位置上,然后,在模座孔与导柱、导套之间注入粘结剂即可使导柱、导套固定。
滑动导向模架常用的装配工艺和检验方法见表4-3。
到表4-3,30,返回,31,返回,32,第一讲,33,第二节冷冲模具的制造冷冲模包括冲裁模、弯曲模、成形模和冷挤压模等。
现以冲裁模为例介绍如下。
一、冲裁模制造的技术要求
(一)制造冲裁模的主要技术要求,34,35,1)组成模具的各零件的材料、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和热处理等均应符合相应图样的要求。
2)模架的三项技术指标:
上模座上平面对下模座下平面的平行度;导柱轴心线对下模座下平面的垂直度;导套孔轴心线对上模座上平面的垂直度。
3)模柄的轴心线对上模座上平面的垂直度公差,在全长范围内不大于005mm。
4)凸模和凹模之间的配合间隙应符合图样要求,周围的间隙应均匀一致。
5)模具应在生产的条件下进行试验,冲出的零件应符合图样要求。
36,
(二)冲裁模凸模和凹模的主要技术要求1)尺寸精度要求。
冲孔时,工件取得凸模尺寸,间隙在凹模。
凸模取大值。
落料时,工件取的凹模尺寸,间隙在凸模。
凹模取小值。
37,式中dp、dd分别为冲孔凸模和凹模的尺寸;Dp、Dd分别为落料凸模和凹模的尺寸;d、D分别为冲孔和落料件的标称尺寸;冲件公差;Zmin最小合理间隙(双面);x系数,这是考虑到模具的磨损一般不可能达到冲件公差之值,为了使冲件实际尺寸尽量接近其公差带的中间尺寸而取的系数。
x051,与冲件精度有关;p、d分别为凸模和凹模的制造公差。
38,当凸模和凹模分别加工时,其制造公差之和应小于间隙公差,只有这样才能保证制成的模具有合理的间隙。
即,39,2)形状和位置精度。
凸模和凹模的表面形状的要求:
侧壁应该平行或稍有斜度,见图4-8a和b,决不允许有反向斜度,见图4-8c和d,否则就会降低冲件的质量和模具的使用寿命,甚至造成模具的损坏。
图中,ab正确,c/d错误。
40,凸模和凹模的位置精度要求:
圆形凸模的工作部分对装合部分的同轴度误差,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度;级进模、复合模和冲裁模的多孔凹模,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粗糙度为Ra0.4um,装合表面的粗糙度为及Ra08um,其余为Ra63um。
41,刃口部分表面光洁有利于获得锋利的刃口,因而提高了冲件质量。
如果刃口不锋利,冲件就会产生毛刺,甚至可能发生显著的弯曲。
4)力学性能。
正确选材和热处理。
凹模硬度为6064HRC,凸模硬度为5862HRC。
铆式凸模(图4-9)多用高碳钢制造,装合部分不要求淬硬,从工作部分到装合部分硬度逐渐降低。
材质用冷做模具钢。
42,二、模具工作表面的加工
(一)凸模工作表面的加工凸模工作表面的加工方法与其形状有关。
圆形凸模(图4-l0)的制造比较简单,在车床上加工毛坯,经热处理后,用外圆磨床精磨,最后将工作部分抛光及刃磨即成。
工艺流程:
备料车加工毛坯热处理外圆磨削。
43,44,非圆形凸模压印加工、仿形刨削、成形磨削和电火花加工。
压印加工和仿形刨削传统是加工方法有。
在热处理前进行,凸模的加工精度必然会受到热处理变形的影响。
但若选用热处理变形小的材料,并改进热处理工艺,热处理后凸模尺寸的微小变化可由钳工修整,因此这两种工艺仍有较普遍的应用。
电火花线切割加工和成形磨削,它们是在凸模热处理后才进行精加工的,尺寸精度容易保证。
45,1凹模反压凸模后锉修成形以淬火凹模为基准,加工凸模。
工艺流程为:
毛坯进行粗加工压印凸模(润滑)修锉凸模交替压印、修锉直到凸模外形加工完毕热处理修锉凸凹模间隙。
如图4-11。
46,2用仿形刨床加工仿形刨床用于加工由圆弧和直线组成的各种形状复杂的凸模。
其加工精度为002mm,表面粗糙度可达Ra1608um。
加工如图4-12所示。
先用其他设备对凸模进行预加工,然后再上仿形刨床加工。
47,返回,48,图413刨刀的动作,49,利用刨刀的运动以及凸模的纵、横送进和旋转,可加工各种复杂形状的凸模,见图4-14。
仿形刨床加工凸模的生产率较低,凸模的精度受热处理变形的影响。
因此,它已逐渐为电火花线切割加工和成形磨削所代替。
50,3成形磨削如前所述,成形磨削具有高精度、高效率等优点。
为了便于成形磨削,凸模一般设计成直通式;对于半封闭式的凸模,则应设计成镶拼结构,即将凸模分解成几件,分别进行磨削,最后装配成一件完整的凸模。
成形磨削前,首先要了解机床的特性,并有效地利用各种工夹具和成形砂轮,然后,根据凸模的形状选择合理的基准面及工艺孔基准,并进行工艺尺寸换算,最后,制定磨削程序。
选择基准和制定磨削程序时应考虑如下几点:
51,1)当凸模有内形孔时,先加工内形孔并以此为基准加工凸模外形。
3)先磨削精度要求高的部分,后磨削精度要求低的部位,以减少加工中的积累误差。
2)选择大平面作为基准面,先磨基准面及有关平面,以增加加工的稳定性并易于测量。
如无大平面时,可添加工艺平面。
52,4)先磨平面后磨斜面及凸圆弧,先磨凹圆弧后磨平面及凸圆弧,先磨大圆弧后磨小圆弧。
用这样的程序便于加工成形及达到精度要求。
5)最后磨去添加的工艺基准及装夹部分。
图4-16所示为带有内形孔的凸模(称为凸凹模)其加工程序如下:
53,54,1)毛坯准备。
用圆形棒料锻成方形毛坯并退火处理。
2)刨六个面,使毛坯成为六面体(图4-16a)。
3)磨上下两平面及角尺面。
4)钳工划线,加工固定凸模用的两螺孔(钻孔、攻螺纹)。
5)用坐标镗床加工内形圆孔和非圆孔的预制孔,铣床加工毛坯外形(放余量),(见图4-16b)。
6)钳工锉修非圆形孔到要求。
55,7)热处理:
淬火、回火,并检查硬度。
8)磨上下两平面。
9)钳工研磨内孔。
10)成形磨削。
按一定的磨削程序磨削凸模外形(图4-16c)。
11)精修。
内形孔按冲孔凸模修出间隙,或在冲孔凸模头部修出间隙;凸模外形与凹模配间隙。
56,4电火花线切割加工电火花线切割加工的应用不仅提高了自动化程度,简化了加工过程,缩短了生产周期,而且提高了模具的质量。
为了便于进行线切割加工,一般应将凸模设计成直通式,且其尺寸不宜超过线切割机床的加工范围。
电火花线切割加工时,应考虑工件的装夹、切割路线等。
例如,图4-15所示凸模的加工工艺如下:
57,58,1)毛坯准备。
锻造毛坯,并进行退火处理。
2)加工六个面。
3)钻出穿丝孔。
在程序加工起点(图4-15中的o点)处钻出直径为510mm的穿丝孔。
4)加工螺孔。
加工固定凸模用的两个螺孔(钻孔、攻螺纹)。
5)热处理:
淬火、回火,并检查硬度。
6)磨上下两平面,表面粗糙度值应小于Ra0.8um。
7)电火花线切割凸模。
8)研光。
钳工对凸模工作部分进行研磨,使表面光洁。
59,
(二)凹模型孔的加工凹模型孔的加工亦与其形状有关。
按凹模型孔的不同,型孔的加工可有如下三种情况:
1型孔为圆形型孔为圆形时,凹模的制造比较简单。
毛坯经锻造和退火后,在车床上粗、精加工底面、顶面及钻、镗工作洞口,车完后由钳工划线并在钻床上钻出所有固定用的孔,攻螺纹、铰定位销孔,然后进行淬火、回火。
热处理后,磨削底面、顶面和型孔即成。
磨削型孔时,可在万能磨床或内圆磨床上,60,进行,磨孔的精度可达IT5IT6级,表面粗糙度为Ra0.80.2um。
当型孔直径小于5mm时,多半是在淬火前进行钻孔和铰孔精加工,热处理后用砂布抛光型孔。
61,2型孔为一系列圆孔在多孔冲裁模或级进模中,凹模往往带有一系列圆孔,各孔的尺寸及其相对位置都有一定的要求,这些孔称为孔系。
孔系的加工方法如下:
(1)立式铣床加工在缺乏精密加工机床而且型孔的位置精度要求又不太高的情况下,可在立式铣床上用坐标法加工孔系。
加工时,若直接利用工作台纵、横方向的移动来确定孔的位置,则孔距精度较低,一般为0.060.08mm。
当铣床工作台纵、横方向移动均带有数显装置时,其孔距精度一般可达0.02mm,有的可达0.01mm。
62,
(2)坐标镗床或坐标磨床加工当型孔的孔距精度要求高时,需用坐标镗床。
坐标镗床是专门用于加工孔系的精密机床,孔距精度高,加工表面也比较光洁。
但由于此机床是在凹模热处理前利用钻头、镗刀、铰刀等刀具进行加工的,因此,其加工精度将受到热处理变形的影响。
当模具型孔精度要求很高(如精冲凹模)时,为了保证加工精度,往往把坐标镗床(或线切割)加工作为预加工工序,热处理后用坐标磨床精加工型孔。
63,3型孔为非圆形非圆型孔的加工比较困难。
传统的加工方法有锉削加工和压印法。
作为目前较先进的加工方法主要有电火花线切割加工和电火花成形加工。
此外,尺寸较大的型孔常用数控铣床进行平面轮廓仿形加工,而精度要求特别高的型孔,则需用坐标磨床进行精密磨削。
若将凹模设计成镶拼结构的话,还可应用成形磨削方法加工型孔。
非圆形型孔的凹模通常采用矩形锻件作为毛坯,型孔精加工之前,首先要去除工作洞口中心的余料。
去除中心余量的方法有如下两种:
64,
(1)沿洞口轮廓钻孔(图4-17)先沿洞口轮廓划出一系列孔,孔间保留0.51mm余量,并在各孔中心钻中心眼,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,劳动强度大,而且残留的加工余量大。
65,
(2)用带锯机切除废料带锯机的加工效率高,精度也较高,图4-18所示为带锯机结构。
机床的动力从电动机1通过无级变速机构3传给带轮19,并带动锯条和空转轮9运动。
切除废料之前,先在型孔转折处钻出圆孔,然后将工件放在工作台16上,将已剪断的锯条(有些带锯机本身带有切断装置)穿入预钻孔,利用电阻对焊装置6将锯条焊接,并进行退火、磨平焊缝,调节锯条张紧手柄14,使锯条张紧在空转轮9和带轮19上。
工作台的上下部都有导正锯条的导块,用于防止锯条在工作时发生偏移。
加工时,操纵工件使锯条沿型孔轮廓进行切削,去除中间废料。
66,1电动机2气泵3无级变速机构4无级变速手柄5变速离合器6电阻对焊装置7切断器8转速表9空转轮10刻度盘11机床罩12灯13软管14锯条张紧手柄15导向装置16工作台和升降台17挡板18变速箱19带轮20自动进给装置21排屑箱,67,工作台可在前后、左右方向倾斜(通常可倾斜515),以适应型孔内壁斜度的加工。
带锯机除了用于除去凹模的中间废料外,还可直接加工出落料模(图4-19)和弯曲模(图4-20)的凸模和凹模。
到图4-20,68,材料:
SK5,厚度38mm切断长度:
110mm切断速度:
30m/min锯条宽度:
13和3mm切断时间:
13mm部分为10min,3mm部分为15mm返回,69,凹模型孔的加工方法:
(1)锉削加工锉削前,先根据凹模图样制作一块凹模样板,并按照样板在凹模表面划线,然后用各种形状的锉刀加工型孔,并随时用凹模样板校验,锉至样板刚好能放入型孔内为止。
此时,可用透光法观察样板周围的间隙,判断间隙是否均匀一致。
锉削完毕后,将凹模热处理,然后用各种形状的油石研磨型孔,使之达到图样要求。
70,
(2)压印加工此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加工基本相同。
压印时,第一次压印深度为0.20.5mm,以后各次的压印深度可以大些,每次压印都要锉去多余的金属,直至压印深度达到图样要求为止。
加工大间隙的冲裁凹模时,为了减少修间隙的困难,可以制造一件与凹模型孔尺寸相近的样冲,用它对凹模进行压印。
71,(3)电火花线切割加工型孔电火花线切割是在凹模热处理后才加工型孔的,模具尺寸精度高、质量好,制造周期短,但被加工工件的尺寸受机床的限制,而且,加工出的型孔孔壁呈条纹状,需要由钳工进行研光。
图4-21所示为带有非圆形型孔的倒装式精冲凹模,其加工过程如下:
72,73,1)毛坯准备。
锻方形毛坯,并进行退火处理。
2)刨六个面。
将毛坯刨成六面体。
3)磨六个面。
4)划线,并加工四个导柱孔、螺孔和埋头孔。
5)铣型孔后部、扩孔及钻线切割用的穿丝孔(在型孔左边圆弧的中心上)。
6)热处理:
淬火、回火,检查硬度。
74,7)磨上下两平面及角尺面。
8)电火花线切割型孔。
线切割加工的步骤与凸模的线切割加工相似。
9)将切割好的凹模进行稳定回火。
10)用油石研磨凹模型孔(研磨量为001mm),并与凸模相配。
75,11)用坐标磨床磨导柱孔(无坐标磨床时也可用电火花线切割加工)。
12)研磨小导柱孔并配上导柱,要保证配合要求。
13)磨凹模的角尺面及外形尺寸。
14)精研凹模刃口(精研量为0.01mm),改善凹模刃口粗糙度并达到间隙要求。
76,(4)电火花加工型孔电火花加工型孔也是在凹模热处理后进行的。
所加工出的型孔表面成颗粒状麻点,有利于润滑,能提高冲件质量和延长模具寿命。
但由于电极的损耗使型孔产生斜度。
在冲裁模电火花加工时可利用此斜度作为落料斜度。
电火花加工前,必须根据电火花机床的特性及凹模型孔的加工要求设计、制造电极。
凹模电火花穿孔加工有直接法、二次电极法等(表4-4)。
加工方法的选择主要根据凸、凹模的间隙而定(表4-5)。
77,78,79,图4-22所示为电火花加工凹模型孔的例子。
其加工过程如下:
1)毛坯准备。
用圆棒料锻成方形毛坯,退火。
2)刨六个面。
3)磨上下两平面和角尺面。
4)划线。
划出型孔轮廓及螺孔、销孔位置。
5)切除中心余料。
先在型孔适当位置钻孔,然后用带锯机去除中心余量。
80,6)加工四个螺孔(钻孔、攻螺纹)和两个销钉孔(钻孔、铰孔)。
7)热处理:
淬火、回火,检查硬度。
8)磨上下两平面。
9)退磁处理。
10)电火花加工型孔。
用加长的凸模(或电极)加工型孔,保证凸、凹模间的间隙。
81,第3讲,82,三、制造凸模和凹模的工艺过程模具由各种零件组成,其制造过程包括零件的加工、钳工装配以及模具的试冲和调整。
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,使之变为符合图样要求的零件的过程,称为工艺过程。
83,对于同一个零件,由毛坯制成零件的途径是多种多样的,一个零件可以有几种不同的工艺过程,其生产率,成本以及加工精度往往也有显著的差别。
为了保证零件质量、提高生产率和降低成本,在制订工艺过程时,应根据零件图样的要求和工厂的实际生产条件,制订出一种最合理的工艺过程。
若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。
84,工艺规程一般是以表格的形式写在卡片上,此卡片称为工艺卡。
卡片的格式和内容根据各工厂的具体情况而定。
模具制造属于单件或小批生产。
模具零件的工艺卡一般都订得比较简单,其内容大致包括工种、施工说明及工时定额等。
必须指出,工艺规程并不是一成不变的,随着模具制造技术的发展和提高,它也必须作相应的修改,把新的技术成果反映到工艺规程中,使其不断完善。
85,凸模和凹模是冷冲模的主要零件,其技术要求较高。
制造时应注意保证质量。
由于凸模和凹模的形状是多种多样的,各工厂的生产条件也各不相同,因此,不可能列出适合于任何形状的凸模和凹模的工艺过程。
现以图4-23和图4-24所示的自行车花盘复合模的凸模和凹模为例,说明其工艺过程。
86,图423凸模注:
凸模与凹模间的双面配合间隙为0.6mm,87,88,凸模的工艺过程如下:
1)下料:
用轧制的圆棒料在锯床上切断。
2)锻造:
将棒料锻成较大的圆形毛坯。
3)退火:
经锻造后的毛坯必须进行退火,以消除锻造后的内应力,并改善其加工性能。
89,4)车床加工:
车外圆和上端面、钻镗20mm内孔,掉头镗175mm的凹腔及其底面,并车下端面。
留磨余量0.30.5mm。
5)划线:
划出各孔位置,并在孔中心处钻中心眼。
6)孔加工:
加工各螺孔(钻、攻螺纹)、定位销的底孔。
90,7)粗铣齿形:
在铣床上加工齿形。
8)热处理:
淬火、回火,检查硬度58-62HRC。
9)磨平面:
在平面磨床上磨上下两端面。
10)磨外圆:
在外圆磨床上磨外圆至要求尺寸。
91,11)磨齿形:
在成形磨床上用成形砂轮磨齿形,并利用分度机构进行分度。
在磨齿形之前,必须做好一些准备工作:
加工芯轴(车、磨),用于装夹凸模和电极(凹模用)。
修整与齿形相吻合的成形砂轮;加工电极毛坯(车、镗内孔、粗铣齿形、磨削等)。
加工时,将电极与凸模一齐穿入芯轴,用螺母锁紧,然后将芯轴安装在成形磨床上,用成形砂轮同时磨出电极和凸模的齿形。
92,12)坐标磨削:
在坐标磨床上磨削凹腔及其底面,磨定位销孔。
13)钳工:
精修刃口。
93,凹模的工艺过程如下:
1)下料:
用轧制的圆棒料在锯床上切断。
2)锻造:
将棒料锻成较大的圆形毛坯。
3)退火。
经锻造后的毛坯必须进行退火,以消除锻造后的内应力,并改善其加工性能。
94,4)车床加工:
车外圆和下端面,钻镗内孔(18641mm处),精镗205mm的让刀孔,然后掉头车上端面和30倒角。
留磨余量0305mm,电火花加工余量lmm。
5)划线:
划出各孔位置,并在孔中心处钻中心眼。
6)孔加工:
加工各螺钉过孔和定位销的底孔。
95,7)热处理:
淬火、回火,检查硬度6064HRC。
8)磨平面:
在平面磨床上磨上下两端面。
9)磨外圆:
在外圆磨床上磨外圆至要求尺寸。
10)磨内孔:
在坐标磨床上磨基准面(mm)和两个定位销孔。
96,11)电火花加工齿形。
粗加工电极用石墨,精加工电极用铜制成。
电极加工方法与凸模齿形的磨削相同。
电火花加工时,根据基准面和定位销孔找正。
12)钳工:
手工研磨刃口。
97,机器及其零件的结构工艺性是指其结构是否便于加工、装配和维修等。
好的结构工艺性,能够降低生产成本、提高生产效率高。
工艺性好坏的条件性和时空性、相对性。
模具设计的主要原则:
1)结构简单原则。
在保证模具使用性能的前提下,尽可能减少不必要的零件,使模具结构趋于简单。
2)补偿原则。
在结构中应设置必要的补偿环节,如易损零件的调节或更换等。
3)标准化原则。
尽可能采用标准化零部件。
4)合理选用相拼结构和整体结构。
四、冷冲模结构的工艺性,98,镶拼结构具有如下几个优点:
1)便于加工。
采用镶拼结构可以把复杂的成形表面简化成容易制造的形状,减少了钳工手工操作,有利于提高模具的制造精度。
例如,图4-25所示的凸凹模,因其刃口尖角处加工困难,而且淬火时容易开裂,故将工作部分作成由数块拼接而成的镶拼结构;图4-26a、b、c所示的凹模,因其刃口狭小或局部形状复杂,不便加工,故采用镶拼结构。
99,图426镶拼凹模,图425镶拼凹凸模,100,2)减少热处理变形,节约了贵重钢材。
如图4-27所示的多孔凹模,刃口部分做成多个镶件,然后镶入普通钢制成的固定板内。
101,3)便于更换易。
如图4-28所示的凹模,将个别凹入或凸出的、容易磨损的部分单独做成一块,便于加工和更换。
102,电火花加工与机械加工不同,因此,在设计模具时,应根据电火花加工的特点,对模具结构等方面作相应的改革。
这不仅能使模具便于加工,而且有利于提高模具质量。
电火花加工凹模的特点如下:
镶拼结构虽有上述优点,但并不是在所有情况下都适宜采用,特别是采用电加工工艺后,引起了模具结构的一系列变化,中小型模具整体结构比镶拼结构更为有利。
103,1)采用整体模具结构。
可把许多原来用镶拼结构的模具改为整体结构,如图4-29所示,这是因为钳工加工困难,甚至无法加工的某些狭槽、尖角等,对电火花加工来说,并不十分困难;采用整体结构可以减小模具的体积,提高模具的刚性,简化结构,从而减少了模具设计和制造的工作量。
电火花成形加工模具的特点,104,2)可减薄模板厚度。
电火花加工的模具,其模板厚度可减薄。
其理由如下:
a)电火花加工避免了热处理变形的影响,原来考虑为了减小变形而增加的厚度已无必要。
b)电火花加工后的模具,刃口平直,间隙均匀,耐磨性提高,模具寿命较长,减少了刃磨次数。
c)从电火花本身来说,减薄模板厚度可以减少每副模具的加工工时,缩短模具制造周期。
d)可以节省模具钢材。
105,3)型孔尖角改用小圆角。
电火花加工的模具,其型孔的尖角在无特殊要求的情况下最好改用小圆角。
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