模具制造工艺第四章模具的机械加工

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1、第四章模具的机械加工模具的种类很多，其结构、形状各异，大小也有很大差别，但其制造过程却基本相同，通常分为：1)毛坯外形加工。2)工作型面加工。3)模具装配。4)模具检验。毛坯外形的加工比较简单，可在车床、刨床、铣床、平面磨床和万能外圆磨床等通用机床上进行。但模具工作型面的形状一般较为复杂，而且又有较高的加工要求。其加工质量直接影响产品的质量和模具的使用寿命。因此，模具加工主要是其工作型面的加工。模具工作型面的加工方法有很多，如机械加工、电火花加工、电火花线切割加工、铸造和挤压加工等，本章仅介绍模具

2、工作型面的机械加工。模具工作型面的形状多种多样，但归纳起来不外乎两类：一是外工作型面，如各种凸模的工作型面；二是内工作型面，如各种凹模的工作型面。按照内工作型面的特征，又可分为型孔和型腔两种。型孔系指通孔，如各种凹模的工作洞口；型腔(或称型槽)系指盲孔，如锻模、压铸模和塑料模的凹模工作型面等。工作型面不同，其加工方法也不同。第一节一般机械加工一、车削加工车床的种类很多，其中卧式车床的通用性好，应用最为广泛。在模具制造中卧式车床主要用于加工凸模、凹模、导柱、导套、顶杆、型芯和模柄等零件。车削用于加工

3、内外旋转表面、螺旋面、端面、钻孔、镗孔、铰孔及滚花等。工件的加工通常经过粗车、半精车和精车等工序而达到要求。根据模具零件的精度要求，车削一般是外旋转表面加工的中间工序，或作为最终工序。精车的尺寸精度可达IT6~IT8，表面粗糙度为Ra1.6~0.8μm。除了上述常规的车削加工外，还常常用到一些特殊的车削加工。(一)对拼式型腔的加工在模具设计中，为了便于取出工件，往往把型腔设计成对拼式，即型腔的形状由两个半片或多个镶件组成。这种情况在注射模、吹塑模、压铸模、玻璃模和胀形模等模具中都比较常见。加工对拼

4、式型腔(图4-1)时，为了保证型腔尺寸的准确性，通常应预先将各镶件间的接合面磨平，互相间用工艺销钉固定，组成一个整体后才进行车削。图4-1对拼式塑压模型腔(一)球面的加工拉深凸模、弯曲模、浮动模柄、球面垫圈和塑料模的型芯等零件，往往带有球面。若在卧式车床上增设一个车球面工具，则可方便而又准确地进行球面加工。如图4-2a所示，连杆1可以调节的，一端与固定在机床导轨的基准板2上的轴销铰接，另一端与调节板3上的轴销铰接。调节板3用制动螺钉紧固在中滑板上。当中滑板横向自动进给时，由于连杆1的作用，使床鞍作

5、相应的纵向移动，而连杆绕基准板上的轴销回转使刀尖也作圆弧轨迹。图4-2b所示为车削凹球面时的安装。图4-2车球面工具1-连杆2-基准板3-调节板(二)多型腔模具的加工对于多型腔模具，如果其型腔的形状适合于车削加工，则可利用辅助顶尖校正型腔中心，并逐个车出。图4-3为四型腔塑料模的动模。车削加工前，先按图加工工件的外形，并在四个型腔的中心上打样冲眼或中心孔。车削时，把工件初步装夹在车床卡盘上，将辅助顶尖一端顶住样冲眼或中心孔，另一端顶在车床尾座上，用手转动车头，以千分表校正辅助顶尖外圆，调整工件位置

6、，使辅助顶尖的外圆校正为止(图4-4)。车完一个型腔后，用同样的方法校正另一个型腔中心，进行车削。图4-3四型腔塑料模的动模图4-4用辅助顶尖找正中心1-坯料2-辅助顶尖3-车床尾座一、铣削加工在模具零件的铣削加工中，应用最广的是立式铣床和万能工具铣床的立铣加工，主要加工对象是各种模具的型腔和型面，其加工精度可达IT10，表面粗糙度为Ra1.6μm。若选用高速、小用量铣削，则工件精度可达IT8，表面粗糙度为Ra0.8μm。铣削时，留0.05mm的修光余量，经钳工修光即可得到所要求的型腔。当型腔或型

7、面的精度要求高时，铣削加工仅作为中间工序，铣削后需用成形磨削或电火花加工等方法进行精加工。立铣加工主要有如下几种：(一)平面或斜面的加工在立铣上使用端铣刀加工平面或斜面时，生产效率高，因此，这种加工方法在模具零件的平面或斜面加工中得到广泛的应用。(二)圆弧面的加工圆转台是立铣加工中常用的附件，利用它可进行各种圆弧面的加工。圆转台安装在立式铣床的工作台上，而工件则安装在圆转台上。安装工件时，必须使被加工圆弧中心与圆转台的回转中心重合，并根据工件形状来确定铣床主轴中心是否需要与圆转台中心重合。利用圆转

8、台进行立铣加工圆弧面的方式如表4-1所示。表4-1利用圆转台进行立铣加工圆弧面的方式方式简图说明主轴中心不需对准圆转台中心将工件R圆弧中心与圆转台中心重合。转动圆转台，由立铣刀加工R圆弧侧面，由于任意转动圆转台都不致使铣刀切入非加工部位，因此主轴中心不需对准圆转台回转中心主轴中心需落在圆转台轴线上使工件R圆弧中心与圆转台中心重合。并使主轴中心对准圆转台中心轴线之一，见图a。如主轴中心不对准圆转台中心轴线，则按圆转台刻度转动90°时，立铣刀将切入工件非加工部位见图b主轴中心需对准圆转