模具制造技术 教学课件 作者 谭海林2第6章 模具零件的无屑加工.ppt

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1、第6章模具零件的无屑加工了解冷挤压成形加工；了解快速模具制造技术(RPT)；了解电铸成形加工；了解陶瓷型铸造成形技术本章的学习目的与要求：重点：型腔的冷挤压加工；铸造制模技术；快速模具制造技术(RPT)难点：铸造制模技术；快速模具制造技术(RPT)第五章模具制造的其他方法随着模具制造技术的发展和模具新材料的出现，对于凸模、凹模等模具零件，除采用切削加工和特种加工方法进行加工外，还可以采用铸造、冷挤压、超塑性成形等方法进行加工。这些加工方法各有其特点和适用范围。在应用时可根据模具材料、模具的结构特点和生产条件等因素进行选择。引言：１、概念：冷挤压加工是在常温条件下，将淬硬的工艺凸模压入

2、模坯，使坯料产生塑性变形，以获得与工艺凸模工作表面形状相同的内成形表面。6.1冷挤压成形第6章模具零件的无屑加工2、冷挤压方法适合于加工：有色金属低碳钢中碳钢压铸模型腔一定塑性的工具钢为材料的塑料模型腔锻模型腔和粉末冶金压模的型腔3、加工特点：效率高；精度高；所加工的型腔强度高；可加工形状复杂的型腔。4、冷挤压方式型腔的冷挤压加工分为封闭式冷挤压和敞开式冷挤压。（一）封闭式冷挤压封闭式冷挤压是将坯料放在冷挤压模套内进行挤压加工，如图6一1所示。在将工艺凸模压入坯料的过程中，由于坯料的变形受到模套的限制，金属只能朝着工艺凸模压入的相反方向产生塑性流动，迫使变形金属与工艺凸模紧密贴合，提

3、高了型腔的成形精度。第6章模具零件的无屑加工图6-1封闭式冷挤压1—垫板2—套圈3—导向圈4—压机上座5—挤压冲头6—坯料7—压机下座(二)敞开式冷挤压挤压时在型腔毛坯外面不加模套，如图6—3所示。这种方式在挤压前，其工艺准备较封闭式冷挤压简单。被挤压金属的塑性流动，不但沿工艺凸摸的轴线方向，也沿半径方向(如图中箭头所示)流动。因此，敞开式冷挤压只宜在模坯的端面积与型腔在模坯端面上的投影面积之比较大，及模坯厚度和型腔深度之比较大的情况下采用。否则，坯料将向外胀大或产生很大的翘曲，使型腔的精度降低甚至使坯料开裂报废。图6—3敞开式冷挤压第6章模具零件的无屑加工5、封闭式冷挤压的工艺过程

4、（1）冷挤压力及设备选择型腔冷挤压所需的力，与冷挤压方式、模坯材料及其性能、挤压时的润滑情况等许多因素有关，一般都采用下列公式计算：F=10-6pA式中F——冷挤压所需的压力，[F]为N；A—一型腔投影面积，[A]为mm2；p——单位挤压力，[p]为Pa。挤压深度与单位挤压力的关系见表6—1。挤压深度h/mm单位挤压力p/MPa516.510251535第6章模具零件的无屑加工制造工艺凸模的常用材料有：T8A、T10A、T12A、Crl2、Crl2Mo、Crl2V、Crl2TiV等。其热处理硬度为61～64HRC。工艺凸模的结构如图6—4所示。它由以下三个部分组成：1.工作部分图6—

5、4中的L1段。这部分的尺寸应和型腔的设计尺寸一致，其精度比型腔所需精度高一级；表面粗糙度Ra=0.32～0.08μm。一般将工作部分的长度取为型腔深度的1.l～l.3倍。端部圆角半径r不应小于0.2μm。为了便于脱模，在可能情况下将工作部分作出1：50的脱模斜度。2.导向部分图6—4中的L2段用来和导向套的内孔配合，以保证工艺凸模和工作台面垂直，在挤压过程中可防止凸模偏斜，保证正确压入。一般取D=1.5d；L2>(1～1.5)D。外径D与导向圈的配合为D8／h7，表面粗糙度Ra=1．25μm。3.过渡部分过渡部分是工艺凸模工作端和导向端的连接部分，为减少工艺凸模应力集中，防止挤压时断

6、裂，过渡部分应采用较大半径的圆弧平滑过渡，一般取R>5mm。（2）工艺凸模设计与制造图6-4工艺凸模第6章模具零件的无屑加工适宜于采用冷挤压加工的材料有；铝及铝合金铜及铜合金、低碳钢、中碳钢、部分工具钢及合金钢。如10、20、20Cr、T8A、T10A、3Cr2W8V等。1）尺寸确定:（3）冷挤压的坯料准备封闭式冷挤压坯料的外形轮廓，一般为圆柱体或圆锥体，其尺寸按以下经验公式确定(如图6—6a所示)；D=(2～2.5)dh=(2.5～3)h1式中D—坯料直径’d—型腔直径；h—坯料高度；h1一一型腔深度。图6—6模坯尺寸a)无减荷穴的模坯b)有减荷穴的模坯第6章模具零件的无屑加工2）

7、减荷穴有时为了减小挤压力，可在模坯底部加工出减荷穴．如图6一6b所示。但当型腔底面需要同时挤出图案或文字时，坯料不能设置减荷穴。相反应将模坯顶面作成球面(如图6—7a所示)，或在模坯底面垫一块和图案大小一致的垫块，如图6—7b所示。以使图案文字清晰。图6—6模坯尺寸a)无减荷穴的模坯b)有减荷穴的模坯图6—7有图案或文字的模坯第6章模具零件的无屑加工模套的作用是限制模坯金属的径向流动，并使之处于三向应力状态下，以提高模坯的塑性变形能力，防止坯料破裂。模套有