模具设计及制造流程上课讲义.ppt

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1、模具设计及制造流程概况模具设计及制造流程概况一、根据产品形状和要求来进行模具设计二、选择模具材料三、模具加工（车加工、放电加工等）四、模具热处理（淬火、回火、冷处理）五、模具加工（精加工、磨加工等）六、模具装配七、模具抛光八、模具检验模具设计及制造流程概况粉末冶金模具材料选择和制造一、模具材料的选择和热处理模具的寿命：对模具寿命有较大影响的因素很多。例如，模具零件的制造精度和模具的装配精度，阴模、芯棒和模冲材料的选用及其工作表面粗糙度和硬度，熱處理質量，不正確使用模具，成形所用的粉末的種類和性能，制品的尺寸，形状和密度

2、，润滑剂的效果等等。模具制造的精度和表面粗糙度，粉末冶金零件的压制成形和精整，是依靠模具零件的压力的作用而得到半成品和最终成品。在自动模中，模具零件固定在模架内。只有严格控制模具零件的安装精度，才能保证均匀的间隙，提高产品的精度，同时减少模具零件的互相磨损，如果模具零件安装偏斜，模冲将与阴模、芯棒发生碰撞而损坏工作表面。因此模具零件工作表面与其端面之间要求严格垂直，端面与端面之间要求严格平行。模架中的模板，底板和轭板通过导柱连接导套孔距要求精确，阴模、芯棒与模冲的尺寸精度直接影响到模具互相配合的间隙，这种间隙过大过小，

3、都将降低模具的寿命。配合间隙的大小要根据粉末的粒度，压模自动化程度，压坯大小和精度确定。模具主要零件工作表面的表面粗糙度数值应尽量低，这样可以显著改善产品的表面粗糙度，同时大大延长模具寿命。一般模具工作表面的表面粗糙度为Ra0.2um左右。模具零件的硬度模具设计及制造流程概况一般要求模具主要零件有尽可以能高的硬度，但一定的硬度是与模具的材料和热处理工艺相联系的，如果热处理工艺选择不当，就有可能硬度达到指标，但脆性增大，在工作时造成模具炸裂，因此应该根据工作条件和具体材料合理地作出硬度要求及相应的热处理工艺。对于阴模硬度

4、，因其在高应力状态下经受粉末的反复研磨，要求硬度尽量高，用高合金工具钢制造阴模，其热处理硬度应在63°--65°HRC，低于此值，阴模容易磨损。对于芯棒硬度，因其使用条件与阴模相同，故硬度值应与之近似，但其硬度值必须结合芯棒尺寸的大小来考虑，芯棒的长度与直径比值等于或小于12：1时，芯棒可以全部淬硬，当长度与直径比值为20：1时，要分段热处理，芯棒成形段的硬度值在58--60HRC范围，成形段以下的硬度可以降低到40--45HRC。芯棒与螺纹连接部分在任何情况下其硬度值均不能大于45HRC。模具设计及制造流程概况二、模

5、具材料的选择选择模具材料主要从两方面考虑，首先要满足使用要求，阴模和芯棒都承受高压和反复摩擦，要求高硬度，高耐磨性，故应使用合金工具钢，高速钢，钢结硬质合金或硬质合金，这些材料的硬度和强度均可满足使用要求，但其耐磨性和成本是按由前者到后者顺序提高，因此具体选用哪一种材料还要视产品批量而定，对模冲的主要要求是韧性和强度，并且要有较好的抗疲劳性，一般选用中合金钢或高合金钢。其次还要从模具制造成本方面考虑。由于精加工在模具制造成本中占的比重很大，所以选材时还要注意材料的切削性和热处理性能，防止因热处理变形而影响加工精度。模具

6、设计及制造流程概况模具主要零件的材料及性能要求见表：零件名称性能要求材料及其性能的参数阴模硬度高，而磨性好1、硬质合金：G3、87HRA以上，G2、89HRAC以上2、钢结硬质合金：GT35、69-72HRC，GW1、66-68HRC3、高速钢：W18Cr4V，W6Mo5Gr4V2、62-64HRC芯棒硬度高，耐磨性好同上上下模冲耐冲击性好，有一定的耐磨性，工作段热处理硬度63-65HRC高速钢：W18Cr4V，W6Mo5Gr4V、62-64HRC模套较好的韧性和拉伸强度1、中碳钢：45钢、28-32HRC2、合金钢：

7、Cr12MOV、56-60HRC模具设计及制造流程概况零件名称性能要求材料及其性能的参数导柱高拉伸强度平行度公差为IT4级垂直度公差IT4级1、中碳钢：45钢，导向段高频淬火55-60HRC2、合金工具钢：Cr12、Cr12MoV、GCr15,62-63HRC上下模板下模板承受压制负荷，要求其厚度大于或等于在最大载荷作用下弯曲最小时的厚度值平行度公差为IT5级垂直度公差为IT4级1、中碳钢：45钢、28-32HRC2、球墨铸铁：ZG45阴模板韧性高，强度高合金钢：GCr15.Cr12MoV、40HRC轭板在拉下式模具中

8、，轭板承受最大弯曲应力，其厚度应保证获得最小的弯曲变形合金工具钢：GCr15.Cr12.Cr12MoV、52-55HRC导套外圆对内孔的径跳容差为0.02~0.0420钢：渗碳层0.8~1.0mm，黄铜，多孔铁石墨模具设计及制造流程概况零件名称性能要求材料及其性能的参数压盖（包括上、下模冲、阴模、芯棒所用压盖）——35钢、45钢，