模具概论 第2版 苏伟 姜庆华 第5章

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1、第5章模具的制造毛坯的种类及特点5.1模具的机械加工5.2模具的特种加工5.3模具的其他加工5.4快速原型制造5.5模具表面的精饰加工5.61．理解常见模具毛坯的种类和特点2．学会毛坯的选用原则3．了解模架和凸模的加工4．了解模具常见特种加工及加工特点5．了解陶瓷型铸造成形、挤压成形、超塑成形、激光加工、超声波加工的加工特点6．学会常见快速成形制造方法及应用7．了解各种模具的制造方法学习目标随着信息技术的发展，在模具制造中出现了许多先进的加工工艺方法，可以满足各种复杂型面模具零件的加工需求。模具制造应根据模具设计要求和现有设备及生产条件

2、，恰当地选用模具的加工方法。本章主要介绍常见模具毛坯的种类、加工方法，了解模具生产的一般原理和模具加工的一些特殊方法及特点。根据模具的设计图样（包括装配图样和零件图样）中的模具构成、零件的结构要素和技术要求，制造完成一副完整模具的工艺过程一般可分为：①毛坯外形的加工；②工作型面的加工；③模具标准零部件的再加工；④模具装配。其完整的制造工艺过程，如图5-1所示。图5-1模具加工与装配工艺过程框图5.1毛坯的种类及特点在模具生产中，坯料（毛坯）的加工与制造是由原材料转变为成品的生产过程的第一步。模具寿命的长短，质量的好坏，在很大程度上都取决

3、于所选择的毛坯。因此，毛坯的种类和制造方法的选择，需根据生产类型和具体生产条件，并注意充分利用新技术、新工艺、新材料以便降低成本，提高质量。5.1.1毛坯的种类及特点模具零件毛坯的种类及特点见表5-1。表5-1毛坯的种类及特点5.1.2选择毛坯的原则选择毛坯要根据下列各影响因素综合考虑。1．零件材料的工艺性、组织和力学性能零件材料的工艺性是指材料的铸造和锻造等性能，所以零件的材料确定后其毛坯已大体确定。例如，当材料具有良好的铸造性能时，应采用铸件作毛坯。如模座、大型拉深模零件，其原材料常选用铸铁或铸钢，它们的毛坯制造方法也就相应地被确定

4、了。2．零件的结构形状和尺寸零件的形状尺寸对毛坯选择有重要影响。例如对阶梯轴，如果各台阶直径相差不大，可直接采用棒料作毛坯，使毛坯准备工作简化。如果阶梯轴各台阶直径相差较大，宜采用锻件作毛坯，以节省材料和减少机械加工的工作量。在这里锻造的目的在于获得一定形状和尺寸的毛坯。选择毛坯应考虑零件的生产类型。大批量生产宜采用精度高的毛坯，并采用生产率比较高的毛坯制造工艺，如模锻、压铸等；当零件产量较小时，可选用自由锻造毛坯。用于毛坯制造的工装费用可通过减少毛坯材料消耗和降低机械加工费用来补偿。模具生产属于单件小批生产，可采用精度低的毛坯，如自由

5、锻造和手工造型铸造的毛坯。对于大型零件可以选择精度较低的自由锻造毛坯，而对于中小型零件应选用标准模锻毛坯。3．生产类型4．工厂生产条件选择毛坯应考虑毛坯制造车间的工艺水平和设备情况，同时应考虑采用先进工艺制造毛坯的可行性和经济性。如中小工厂其锻压设备能力较差，或根本没有锻压设备，在不影响零件质量及性能的情况下，尽量选用型材毛坯加工，但应该注意提高毛坯的制造水平。5.2模具的机械加工5.2.1模架的加工模架的主要作用是用于安装模具的其他零件，并保证模具的工作部分在工作时具有正确的相对位置，其结构尺寸已标准化（GB/T2851—90、GB/

6、T2852—90）。常见的滑动导向模架，如图5-2所示，尽管其结构各不相同，但它们的主要组成零件上模座、下模座都是平板形状（故又称上模板、下模板），模架的加工主要是进行平面及孔系加工。图5-2冷冲模模架1—上模座2—导套3—导柱4—下模座1．导柱和导套的加工图5-3所示分别为冷冲模标准导柱和导套。它们在模具中起定位和导向作用，保证凸、凹模在工作时具有正确的相对位置。为了保证良好的导向，导柱和导套在装配后应保证模架的活动部分移动平稳。所以在加工中除了保证导柱、导套配合表面的尺寸和形状精度外，还应保证导柱、导套各自配合面之间的同轴度要求。图

7、5-3导柱和导套为提高导柱、导套的硬度和耐磨性并保持较好的韧性，导柱和导套一般选用低碳钢（20钢）进行渗碳、淬火等热处理，也可选用碳素工具钢（T10A）淬火处理，淬火硬度HRC58～62。构成导柱和导套的基本表面都是回转体表面，按照图5-3所示的结构尺寸和设计要求，可以直接选用适当尺寸的热轧圆钢作毛坯。导柱和导套主要是进行内、外圆柱面加工，获得不同精度和表面粗糙度要求的外圆柱和内孔的加工方案很多。导柱加工时，外圆柱面的车削和磨削都是以两端的中心孔定位，这样可使外圆柱面的设计基准与工艺基准重合，并使各主要工序的定位基准统一，易于保证外圆柱

8、面间的位置精度和使各磨削表面都有均匀的磨削余量。由于要用中心孔定位，所以首先应加工中心孔，为后续工序提供可靠的定位基准。中心孔的形状精度和同轴度直接影响加工质量，特别是加工高精度的导柱，保证中心孔与顶尖之间