模具制造工艺 虞建中 第2章

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1、第2章表面加工方法与质量分析模具零件主要由平面、圆柱面和曲面等组成。本章主要讨论这些基本表面和由这些基本表面组成的常用简单零件的加工方法及其质量分析，旨在使读者了解、掌握基本模具零件的常用机械加工方法，为掌握主要模具零件的制造工艺作准备。12.1外圆柱表面及轴类零件的加工2.1.1外圆柱表面的加工路线及经济精度序号加工方法精度粗糙度Ra适用范围1粗车IT11～IT1312.5～50适用于淬火钢以外的各种金属2粗车—半精车IT8～IT103.2～6.33粗车—半精车—精车IT7～IT80.8～1.64粗车—半精车—精车—滚压IT

2、6～IT80.025～0.25粗车—半精车—磨削IT7～IT80.1～0.4主要用于淬火钢，也可以用于未淬火钢，但不适用于有色金属6粗车—半精车—粗磨—精磨IT6～IT70.4～0.87粗车—半精车—粗磨—精磨—超精加工IT50.012～0.18粗车—半精车—精车—精细车（金刚车）IT6～IT70.025～0.4主要用于要求高的有色金属9粗车—半精车—粗磨—精磨—超精磨（或镜面磨削）IT5以上0.006～0.025主要用于极高精度的外圆加工10粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨IT5以上0.006～0.122.1外圆柱表面及轴类零件

3、的加工2.1.2轴类零件的装夹1．用外圆柱表面定位装夹较短的轴类零件常用三爪自定心或四爪单动卡盘定位夹紧.较长轴类零件，在另一端钻顶尖孔，利用后顶尖支承。三爪自定心卡盘的定心精度不高,爪单动卡盘的夹紧力大，并可夹持不规则的工件，但调整费时间。在成批生产中，对毛坯外圆尺寸变化不大的棒料，常采用弹簧夹头。342.1外圆柱表面及轴类零件的加工2．用两顶尖孔定位装夹加工过程中基准统一，有利于保证各表面间较高的位置精度。对表面形状和位置精度要求较高的零件，精加工前必须修整顶尖孔。3．用两端孔定位装夹对于粗加工后的孔，用有齿顶尖，零件两端有

4、锥孔或预先在两端做出工艺锥孔，就可用锥套心轴，或锥形堵头定位装夹。52.1外圆柱表面及轴类零件的加工2.1.3外圆柱面的车削和磨削车削是外圆柱表面粗加工、半精加工的主要方法，车削也可进行外圆柱表面的精加工。磨削是轴类零件外圆柱表面精加工的主要方法，特别是对于经过淬硬的轴类零件，磨削是常用的、行之有效的方法。在正常情况下，磨削可以较经济地保证直径误差不超过IT7级公差，表面粗糙度0.16～1.25m。若无特殊要求，磨削就作为最终工序。外圆柱表面的磨削方法有中心磨削法和无心磨削法两种。62.1外圆柱表面及轴类零件的加工1．中心磨削

5、法①纵磨法（见图2-3）。纵磨法的加工精度高、表面粗糙度低，但生产率较低，广泛适用于单件小批量生产及精磨中。②横磨法（见图2-4）。横磨法生产率高，质量稳定，适当地修整砂轮后，可以磨成型表面。图2-3纵磨法图2-4横磨法72.1外圆柱表面及轴类零件的加工③深磨法（见图2-5）。深磨法的生产率较高，砂轮耐用，但加工质量较差。图2-5深磨法图2-6综合磨法④综合磨法（见图2-6）。先用横磨法分段粗磨，留下0.01～0.03mm的余量用纵磨法精磨。此方法集中了横磨法生产率高和纵磨法精度高的优点。82.1外圆柱表面及轴类零件的加工图2-

6、7无心磨削法图2-8无心磨削运动分析无心磨削有以下3种磨削方式：（a)通磨法(b)横磨法(c)定程磨削法2．无心磨削法92.1外圆柱表面及轴类零件的加工2.1.4外圆柱表面的研磨加工研磨是一种简便可靠的光整加工方法，可保证尺寸误差在0.003～0.01mm，表面粗糙度Ra=0.01～0.16m。研磨可用于外圆、孔、平面和球面等的加工。102.1外圆柱表面及轴类零件的加工根据磨料是否嵌入研具，研磨又可分为嵌砂研磨和无嵌砂研磨两种。研磨的精度和表面粗糙度在很大程度上与研磨前的加工质量有关。研磨的加工余量一般不大，约0.01～0.0

7、2mm，如果余量较大。当要求的表面粗糙度Ra=0.02～0.08m时，要进行2～3次研磨；当要求Ra=0.01～0.02m时，要进4～5次研磨。嵌砂研磨的研具可用铸铁、软钢、紫铜、塑料或硬木制造。所用磨料有人造氧化铝、碳化硅、金刚砂、碳化硼等。磨料的粒度通常240#～W7或更细。研磨液通常用煤油和机油按1∶1的比例混合而成。粗研时的相对滑动速度较高，为40～50m/min，精研时的相对滑动速度应降低至6～12m/min。112.2孔的加工2.2.1孔的加工路线及经济精度序号加工方法精度粗糙度Ra/m适用范围1钻IT11～I

8、T1312.5加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工有色金属。孔径小于15～20mm2钻—铰IT8～IT101.6～6.33钻—粗铰—精铰IT7～IT80.8～1.64钻—扩IT10～IT116.3～12.5加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工有色金属