模具成形表面专门加工ppt课件.ppt

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1、模具成形表面的专门加工第一节型腔冷挤压第二节超塑成型加工第三节铸造制模技术第一节型腔冷挤压一、成形原理冷挤压加工是在常温条件下，将淬硬的工艺凸模压入模坯，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。冷挤压方法适合于加工以有色金属、低碳钢、中碳钢、部分有一定塑性的工具钢为材料的塑料模型腔、压铸模型腔、锻模型腔和粉末冶金压模的型腔。利用金属塑性变形原理，无切屑加工方法。第一节型腔冷挤压二、挤压方式1、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。由于金属的塑性变形受到限制，所以需要的挤压力较大。对精度要求较高、

2、深度较大、坯料体积较小的型腔宜采用这种挤压方式加工。第一节型腔冷挤压二、挤压方式2、开式冷挤压挤压时在型腔毛坯外面不加模套。这种方式在挤压前，其工艺准备较封闭式冷挤压简单。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。在加工要求不高的浅型腔时采用。第一节型腔冷挤压三、挤压特点1、可以加工形状复杂的型腔。尤其适合于加工某些难于进行切削加工的形状复杂的型腔。2、挤压过程简单迅速，生产率高；一个工艺凸模可以多次使用。对于多型腔凹模采用这种方法，生产效率的提高更明显。3、加工精度高(可达

3、IT7级或更高)，表面粗糙度小(Ra=0.32μm或更高)。4、冷挤压的型腔，材料纤维未被切断，金属组织更为紧密，型腔强度高。5、单位挤压力大，需大吨位挤压设备。第一节型腔冷挤压四、挤压设备型腔冷挤压机对设备要求：①刚性好、活塞运动时导向准确；②工作平稳，速度可调节③方便观察挤压情况和反映挤入深度；④安全防护装置(防止工艺凸模断裂或坯料崩裂时飞出)。第一节型腔冷挤压五、工艺凸模和模套1、工艺凸模材料要求：应有足够的强度、硬度和耐磨性及良好的切削加工性能。制造工艺凸模的常用材料有：T8A、T10A、T12A、Crl2、Crl2MoV等。其热处理

4、硬度大于HRC60。工艺凸模的结构如图所示。由以下三个部分组成：第一节型腔冷挤压五、工艺凸模和模套1、工艺凸模①工作部分尺寸和型腔的设计尺寸一致，精度比型腔所需精度高一级。一般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0.2mm。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导向部分和导向套的内孔配合，以保证工艺凸模和工作台面垂直，一般取D=1.5d；L2>(1～1.5)D。外径D与导向圈的配合为D8／h7③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，过渡部分应采用较大半径的圆弧平滑过渡，一般取R>5m

5、m。第一节型腔冷挤压五、工艺凸模和模套2、模套①单层模套：实际应用中常取r2=4r1②双层模套内外层模套过赢配合双层模套的强度约为单层模套的1.5倍。各层模套尺寸分别为：r3=(3.5～4)r1；r2=(1.7～1.8)r1。内模套与坯料接触部分的表面粗糙度Ra=1.25～0.16μm。第一节型腔冷挤压六、坯料准备1、材料要求：低硬度、高塑性，热处理变形小。坯料在冷挤压前必须进行软化退火热处理，提高材料的塑性、降低强度以减小挤压时的变形抗力。2、外形轮廓尺寸计算D=(2～2.5)dh=(2.5～3)h13、减荷穴。减荷穴的直径d1=(0.6～

6、0.7)d第二节超塑成形加工一、成形原理某些金属材料在一定条件下具有特别好的塑性，其伸长率可达100％～2000％，这种现象叫做超塑性。凡伸长率能超过100％的材料均称为超塑性材料。用超塑性成形制造型腔，是以超塑性金属为型腔坯料，在超塑性状态下将工艺凸模压入坯料内部，以实现成形加工的一种工艺方法。型腔表面精度高，所需设备挤压力较冷挤压小，需加热控温装置。到目前为止，已有一百多种超塑性金属，其中很多已经在工业生产中得到应用。用于模具制造的超塑性金属主要是ZnAl22(锌铝合金)二、超塑合金ZnAl22的性能这种材料为锌基中含铝(ωAl=22％)

7、，在275℃以上时是单相的α固溶体，冷却时分解成两相，即α(A1)十β(Zn)的层状共析组织(也称为珠光体)。如在单相固溶体时(通常加热到350℃)快速冷却，可以得到5μm以下的粒状两相组织。在获得5μm以下的超细晶粒后，当变形温度处在250℃时，其伸长率δ可达1000％以上，即进入超塑性状态。经超塑性成形后，再对合金进行强化处理获得两相层状共析组织，其强度δb可达(40～43)×107Pa。第二节超塑成形加工图4—13ZnAl22强化处理工艺图4—12ZnAl22超塑性处理工艺第二节超塑成形加工第二节超塑成形加工与常用的各种钢料相比，ZnA

8、l22的耐热性能和承压能力比较差，所以多用于制造塑料注射成型模具，为增强模具的承载能力，常在超塑性合金外围用刚制模框加固。在注射成型模具温度较高的浇口部位采用钢制镶