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1、模具设计基础首先就什么叫模具作一下概念上的阐述:模具是以其特定的形状结构,通过一定的方式使原材料在凸﹑凹模间冲压成形,或在模腔内充满成型的一种工艺装备.模具通常可分为冷冲模﹑热锻模﹑金属型铸模﹑塑料模等几类.它们虽因使用上不同而在结构上存在较大的差异,但其总的要求和制造过程却是大致相同的.以下将对冲裁模的制造工艺作简要介绍.任何一套模具均由许多零件组成.以冲裁模为例,从制造角度看,这些零件可归纳为标准件﹑通用件和专用件三类.标准件已有国家标准选用即可;通用件中如模架、导向装置等,现已通用化﹑系列化,这类零件
2、大多用通用机床加工即可;专用件一般都要自制尤其是模具中直接参与工作的零件的工作型面(或型腔).这些工作零件通常形状结构都较复杂,且尺寸形位精度及工作表面的光洁程度都要求很高,加工过程中难点往往集中在这上面.一.模具的工作型面模具的工作型面(型腔)可归纳为外工作型面和内工作型面两种.(一).外工作型面的机械加工冲压类模具的凸模工作表面属外工作表面，其加工方法视其形状而定．1.圆形外工作型面的加工圆形凸模的工作型面加工比较简单.锻造毛坯经退火后,在车床上进行粗﹑半精加工.经淬火并低温回火,再精磨外圆,最后抛光工
3、作型面和磨出刃口即成.2.非圆形外工作型面的加工加工非圆形凸模工作型面,有用凹模压印后修锉成形和用仿形机床加工成形两种方法.(1).用凹模压印后修锉成形法:先在机床上预加工出凸模毛坯的各个表面,留压印后的锉修余量(每0.15~0.25mm).用压力机将凸模压入已加工好的淬硬的凹模口内,凸模上多余的金属遂下切下并挤出,并留下凹模的印痕;然后,由钳工按印痕将挤出的金属锉去.锉削时,各表面反复进行直至喧到要求为止;再按图样上规定的间隙锉小凸模到留下0.01~0.02mm的钳工研磨量,然后进行热处理;最后研磨工作面
4、到图样规定的与凹模的间隙值.此法用得较多,尤宜于加工无间隙冲模.(2).用仿形机床加工成形法:先在机床上进行粗﹑半精加工,留出0.2~0.3mm余量;用仿形加工凸模的工作型面,与已加工好的凹模修整配合;热处理后研磨抛光工作型面,使凸﹑凹模的间隙达到图样规定的数值.仿形加工非圆形凸模时,凸模根部最好设计成圆形,与固定板装合的部分设计成圆形或方形,这样较易加工,且可增加凸模的刚性.(二).内工作型面的机械加工12各种凹模的工作表面是模孔的内工作型面,其加工方法也视其形状而定.1.圆形内工作型面的加工这种凹模制造
5、较简单,锻坯经退火后,在各种机床上进行粗﹑半精加工底面﹑顶面﹑型孔,以及所有的螺孔﹑销孔﹑其他固定孔等;进行淬火并低温回火后,磨削型孔及顶面﹑底面,研磨模口工作面.若凹模孔径小于5mm时,淬火前应精铰,淬火后直接抛光或研磨;也可采用电火花加工.2.非圆形内工作型面的加工这种凹模制造比较复杂,经划线后,型孔中心的余料常用沿型孔轮廓线密密钻孔,然后锯﹑镗出所有螺孔﹑销孔等孔;继由钳工锉修型孔及锉出型孔斜度后,进行淬火并低温回火处理;之后磨底面﹑顶面,研磨型孔达到图样要求.兹以下面两例来说明模具的凹模和凸模的加工
6、工艺过程.图1-2所示为一支板的落料凹模和凸模.材料为GrWMn,凹﹑凸模硬度分别要求为HRC~64﹑HRC58~62;凸﹑凹模配合后双面间隙为0.03mm.凹模的加工工艺过程如下:下料(切出棒料)→锻成矩形→退火→粗加工六个面→磨上﹑下平面→划线(划出凹模中心线位置,用样板划出型孔轮廓线)→除去型孔中余量,粗加工型,孔每面留精修余量0.15~0.25mm→型孔精加工(锉修型孔,锉出型孔斜度)→加工所有孔→淬火并低温回火(HRC60~64)→精磨上﹑下两平面→钳工研磨精修型孔,达到图样规定要求.凸模的加工工
7、艺过程如下:下料→锻成矩形块→退火→粗加工六面→磨削六面→划线(划出凸模轮廓线及螺孔位置)→粗加工凸模轮廓,留压印锉修凸模,达到配合要求的尺寸,留研磨余量→加工螺纹孔→淬火并低温回火热处理,硬度比凹模低HRC2→磨上下两端面→研磨精修工作型面至达到图样规定要求.二.冲压名词术语切开:切开是将材料沿敞开轮廓局部而不是完全分离的一种冲压工序.被切开而分离的材料位于或基本位于分离前所处的平面.切边:切边是利用冲模修边成形工序件的边缘,使之具有一定直径、一定高度或一定形状的一种冲压工序.切舌:切舌是将材料沿敞开轮廓
8、局部而不是完全分离的一种冲压工序.被局部分离的材料,具有工件所要求的一定位置,不再位于分离前所处的平面上.切断:切断是将材料沿敞开轮廓分离的一种冲压工序,被分离的材料成为工件或工序件.反拉深:反拉深是把空心工序件内壁外翻的一种拉深工序.扩口:扩口是将空心件或管状件敞开处向外扩张的一种冲压工序.冲孔:冲孔是将废料沿封闭轮廓从材料或工序件上分离的一种冲压工序,在材料或工序件上获得需要的孔.冲缺:冲缺是将废料沿敞开轮廓
