常用磨具的模具分类与设计doc 26页正式版Word文件下载.docx
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中国:
4Cr5MoSiV1、45#、QT450~600
美国:
H13、1045
英国:
BH13
ISO:
40CrMoV5
(2)材料特性和用途
4Cr5MoSiV1是含Cr5%的中合金热作模具钢的代表性钢号。
钒碳化物的分散性好;
具有二次硬化效应,抗回火性能较好,在高温(600℃左右)仍能保持较高的硬度和强度;
淬透性好,可空冷硬化。
抗热疲劳和抗铝液熔损性好;
耐磨性好;
有良好的渗氮工艺性能
45#属于优质碳素结构钢,使用范围非常广泛。
用于制造机器的运动零件,如轴、曲柄销、传动轴、活塞杆、连杆等。
各种要求性不高的板件。
4Cr5MoSiV1:
型腔复杂、承受冲击载荷较大的锤锻模,锻造压力机整体模具或镶块,以及热挤压模、热切边模、压涛模,也用于高耐磨塑料模具。
目前是国内应用最广泛的热作模具钢,已成为铝合金、镁合金压涛模成形零件的常用材料。
45#:
属于优质碳素结构钢,使用范围非常广泛。
QT450~600:
属球墨铸铁,石墨呈球状,对基体割裂作用小。
力学性能相对其它类型铸铁要优良。
耐磨性比较好。
有很好的热处理效果。
用于制作强度、韧性、耐磨性等要求较高的零件。
2.3化学成分分析
C
Si
Mn
Cr
Mo
V
P
S
4Cr5MoSiV1
0.32~
0.42
0.80~
1.20
0.20~
0.50
4.75~
5.50
1.10~
1.75
0.80~1.20
≤
0.03
45#
0.42~
0.17~
0.37
0.50~
0.80
0.25
综合一般用途及化学成分选择使用4Cr5MoSiV1。
第三章下模设计及加工
3.1绘制组立图
根据铸件图纸,打开成品图将其放大1.006倍(吕水缩水率),放入低压模具组立图标准图中,两侧单边放量2mm的加工余量。
按照冷却需要设计降温风管位置及数量,将成品线像外围放25mm,作为模具的厚度,尽量简化曲线。
然后将设计需要的下模从组立图中拆出。
首先沿成品线及所连接部分拆出,将掏料线删除。
将拆出图中的多余及长出的线进行删除及修剪。
绘出与下模窗口处配合的台阶,将蓝色线更换为白色。
增加与下模板连接的螺栓孔及中间与下模芯连接螺栓孔及降温的风管孔。
3.2加工
3.2.1材料大小的选择及一次开粗
通过工件的总高、直径,留出一定加工余量选择直径700MM,高为200MM的棒料。
后先由普通车床进行正面开粗以及背面加工(因背面精度要求不高,节约生产成本)如图3-5所示白色轮廓线)。
图3-1
3.2.2数控车床程序编写(在此仅以如图图3-1红圈区开粗及精加工部份为例)
<
1>
将该零件2D图进行整理取其1/2转换成dxf格式导入marstcam8.1中将其以底与中心线相交处移动至零点并旋转-90°
。
2>
将加工区域内凹槽部分用直线连齐,再将其与不加工区域断开。
3>
选择toolpaths→rough→点选之前修剪的加工线段,(注意加工方向)→点选完后选择endhere→done确定
4>
选择刀具为左手R0.3车刀,设置进给、吃刀量、退刀量、连续切削、安全距离、进刀方向、退刀方向等参数确定。
5>
步骤如<
,<
分别选取两处凹槽。
6>
点击operations→backplot察看刀具行走轨迹是否正确。
7>
正确后选择post→点选saveNCfile与Edit可选框→OK。
生成程序如下
%
O0000(Q2)
G21
G28U0.W0.
G50X292.54Z300.
T0202
G97S211M3
G0X180.625Z300.M8
G50S3600
G96S120
X145.05
Z116.5
G99G1Z114.5F.25
Z85.337
X140.8
G2X139.244Z85.015R1.1
G1X137.244Z84.015
X136.844
Z86.015
G0Z116.5
X152.856
G1Z114.5F.25
X144.65
Z87.337
X160.662
X152.456
X168.467
X160.262
X176.273
X169.513
X168.067
X184.079
X175.873
X191.885
X183.679
X199.69
X191.485
X207.496
Z94.723
X203.512Z85.337
X199.29
X215.302
Z110.201
G2X213.712Z109.366R1.1
G1X207.096Z93.78
Z95.78
X223.108
Z110.237
X215.864
G2X214.902Z110.127R1.1
G1Z112.127
X230.913
X222.708
Z112.237
X238.719
X230.513
X246.525
X238.319
X254.331
X246.125
X262.137
X253.931
X269.942
X261.737
X277.748
X269.542
X285.554
X277.348
X293.36
X285.154
X301.165
X292.96
X308.971
X300.765
X316.777
X308.571
X324.583
X316.377
X332.388
X324.183
X340.194
X331.988
G0Z178.5
X348.
G1Z176.5F.25
X339.794
X355.806
X347.6
X363.611
Z111.803
G3X358.345Z110.237R43.9
G1X355.406
X371.417
Z114.626
G3X363.211Z111.675R43.9
G1Z113.675
X379.223
Z118.2
G3X371.017Z114.465R43.9
G1Z116.465
X387.029
Z122.834
G3X378.823Z117.995R43.9
G1Z119.995
X394.834
Z129.27
G3X386.629Z122.562R43.9
G1Z124.562
X402.64
Z139.214
X398.639Z133.716
G3X394.434Z128.87R43.9
G1Z130.87
X410.446
Z149.937
X402.24Z138.664
Z140.664
X418.252
Z160.66
X410.046Z149.387
Z151.387
X426.057
Z168.61
G2X422.041Z165.865R6.1
G1X417.852Z160.11
Z162.11
X433.863
Z169.878
X433.505
G2X425.657Z168.449R6.1
G1Z170.449
G0Z178.172
X441.669
G1Z176.172F.25
X433.463
Z171.878
G0Z300.
X449.323
M9
G28U0.W0.M5
T0200
G50X274.482Z300.
T0404
G97S98M3
G0X388.994Z300.M8
X356.387
Z112.462
G99G1Z110.462F.25
G3X350.024Z108.795R41.7F.1
G1X219.732F.25
G3X219.067Z109.381R17.974
G1Z111.581
G0Z110.995
X350.862
G1Z108.995F.25
G3X348.425Z108.429R41.7F.1
X343.19Z107.328R70.456
G1X221.673F.25
G3X219.498Z108.995R17.974
G1Z110.995
G0Z109.528
X344.186
G1Z107.528F.25
G3X335.091Z105.861R70.456F.1
G1X224.076F.25
G3X221.384Z107.528R17.974
G1Z109.528
G0Z108.061
X336.292
G1Z106.061F.25
G3X324.858Z104.394R70.456F.1
G1X227.082F.25
G3X223.717Z106.061R17.974
G1Z108.061
G0Z106.594
X326.443
G1Z104.594F.25
G3X313.961Z103.278R70.456F.1
X309.563Z102.927R272.366
G1X230.964F.25
G3X226.629Z104.594R17.974
G1Z106.594
G0Z105.127
X312.095
G1Z103.127F.25
G3X287.829Z101.46R272.366F.1
G1X236.424F.25
G3X230.366Z103.127R17.974
G1Z105.127
G0Z103.66
X291.226
G1Z101.66F.25
G3X252.402Z100.014R272.366F.1
X250.649Z99.992R17.974
X235.529Z101.66R17.974F.25
G1Z103.66
X239.746
G50X184.411Z300.
G97S183M3
G0X208.625Z300.M8
X199.592
Z90.269
G99G1Z88.269F.25
X197.93Z84.354F.1
X172.613F.25
G2X167.913Z85.337R3.3
G1X139.2
Z85.537
Z87.537
G0Z86.554
X198.015
G1Z84.554F.25
X197.307Z82.884F.1
X174.291F.25
X174.288Z82.891
G2X172.182Z84.554R3.3
G1Z86.554
G0Z85.084
X197.392
G1Z83.084F.25
X196.683Z81.415F.1
X175.079F.25
G2X174.172Z83.084R3.3
G1Z85.084
G0Z83.615
X196.768
G1Z81.615F.25
X196.059Z79.946F.1
X175.866F.25
X174.972Z81.615
Z83.615
G0Z82.146
X196.144
G1Z80.146F.25
X195.435Z78.476F.1
X176.654F.25
X175.759Z80.146
Z82.146
G0Z80.676
X195.52
G1Z78.676F.25
X194.812Z77.007F.1
X177.441F.25
X176.547Z78.676
Z80.676
G0Z79.207
X194.896
G1Z77.207F.25
X194.188Z75.537F.1
X178.229F.25
X177.334Z77.207
Z79.207
G0Z77.737
X194.273
G1Z75.737F.25
X193.564Z74.068F.1
X184.374F.25
G2X178.754Z74.961R6.206
G3X178.533Z74.969R142.179
G1X178.121Z75.737
Z77.737
G0Z76.268
X193.649
G1Z74.268F.25
X192.94Z72.599F.1
X187.68F.25
G2X183.668Z74.268R6.206
G1Z76.268
G0Z74.799
X193.025
G1Z72.799F.25
X192.317Z71.129F.1
G3X189.353Z71.176R297.314F.25
G2X187.352Z72.799R6.206
G1Z74.799
X175.816
T0400
G50X301.921Z300.
G97S82M3
G0X464.089Z300.M8
X447.669
Z171.578
G99G1Z169.578F.25
X431.905
G2X416.87Z164.314R8.
G1X393.468Z132.166
G3X348.668Z108.155R42.
X314.058Z102.982R70.756
X252.432Z99.714R272.666
X219.395Z108.493R18.274
G2X208.395Z107.56R3.
G1X199.141Z85.761
X192.8Z70.822
G3X188.942Z70.882R297.614
G2X178.713Z74.662R5.906
G3X178.065Z74.685R142.479
G1X173.708Z82.813
G2X167.913Z85.037R3.
G1X133.2
Z87.037
X160.93
M30
图3-2
3.3数控车床加工
上数控车床进行正面开粗及半精加工后,如图4-3白色轮廓线。
图3-3
3.4下模3D制做
将下模2D图整理将多余尺寸删除并将正面图以中心点移动至原点;
将侧面图以底与中心线交点移动至原点并进行3D旋转90º
使起变为XZ面图,将其转为DXF格式文件。
(以上在AutoCAD中完成)
进入UG新建零件导入DXF文件,选取侧面图轮廓线以zc为轴旋转一个30º
的实体。
将开发出来的产品3D导入至UG中,并将其以x轴旋转180º
将其与刚才所旋实体做布尔运算求差。
选择窗口处侧面将其生成为面,向上沿长。
以此面修减实体中多余部份。
在侧面图中将铆钉位旋转出实体并与先前实体做布尔求和运算。
将修减好的实体进行镜像,并环形阵列出其余5个位。
(如图3-4)
图3-4
3.5刀具的选择
目前,许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能(UG便具有此功能),这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题,如,刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等,编程人员只要设置了有关的参数,就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。
因此,数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的,这与普通机床加工形成鲜明的对比,同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则,在编程时充分考虑数控加工的特点,能够正确选择刀刃具及切削用量。
3.5.1数控加工常用刀具的种类及特点
数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。
刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。
数控刀具的分类
根据刀具结构可分为:
整体式;
镶嵌式,采用焊接或机夹式联接,机夹式又可分为不转位和可转位;
特殊型式,如复合式刀具、减震式刀具等。
根据制造刀具所用的材料可分为:
高速钢刀具;
硬质合金刀具;
金刚石刀具;
其它材料刀具,如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。
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