劳动社模具零件制造技术（第二版）-A02-2660模块四 典型模具零件加工工艺制定课题二　 注塑模主要零件加工工艺的制定.ppt

任务一 制定注塑模型腔加工工艺 任务二 制定注塑模型芯加工工艺,模块四 典型模具零件加工工艺制定 课题二 注塑模主要零件加工工艺的制定,任务一 制定注塑模型腔加工工艺,工作任务,编制如图4-2-1所示注塑模型腔的加工工艺毛坯尺寸为137 mm×105 mm×70 mm，锻件，材料为45钢图4-2-1注塑模型腔,任务实施,一、工艺分析,注塑模型腔是注塑模中主要的工作零件之一型腔的铣削加工和电火花成形加工是塑料模具成形零件必不可少的加工工序；对具有复杂空间曲面型腔的铣削,通常采用数控铣床或加工中心；电火花成形加工常放在对型腔淬火与回火后作为精加工所以这两道加工工序是型腔加工工艺过程中比较关键的工序任务实施,二、制定加工工艺,(1)备料铣削各个面,六个面分别按最大外形尺寸单面留0.5～0.8mm的加工余量 (2)工件退火，以消除粗加工引起的材料内应力 (3)在平面磨床上，粗磨出型腔互相垂直的三个基准面及相应的平行面,留0.3～0.5mm 的加工余量 (4)按图样形状、尺寸,根据设计基准进行型腔形状及孔和螺孔中心的划线 (5)在数控铣床上，按图样要求粗铣加工型腔,单面留0.5～1mm 的精加工余量(视型腔形状、复杂程度及大小而定)。

(6)钻M6螺纹底孔,攻制固定凹模的螺纹1．确定制造过程,任务实施,(7)工件进行淬火、回火热处理，调整零件的性能，使硬度达到要求 (8) 采用平面磨削，精磨工件外表面，至图样要求的形状和尺寸精度一般外形尺寸尽量控制在上极限尺寸,留适当的余量，便于后续的修正与调整 (9)根据型腔要求，电火花放电成形加工内表面一般应尽量加工至下极限尺寸,留适当的余量(如果型腔需镀层，还应考虑镀层厚度)，便于研磨、抛光及后续的修正 (10)研磨、抛光型腔研磨、抛光时的方向必须与塑料制件脱模方向一致 (11)去毛刺，倒角，修整，为模具装配做准备任务实施,2．拟定工艺路线,备料→退火→铣削→平面磨削→划线→数控铣削→钻孔、攻螺纹→淬火、回火→平面磨削→电火花成形加工→电火花线切割加工→光整加工→修整3．编制加工工艺卡,注塑模型腔的加工工艺卡见表4-2-1 任务实施,三、评价,制定注塑模型腔加工工艺评分标准见表4-2- 2 表4-2- 2 制定注塑模型腔加工工艺评分标准表,相关知识,注塑模型腔是用来成形塑件外表面的零件注塑模型腔的结构形式主要为整体式，是由整块金属加工而成，牢固且不易变形，成形塑件的外观质量好，适用于成形简单，容易制造或形状虽比较复杂，但可以用仿形机床等特殊加工方法加工的场合。

当比较复杂的型腔难以用整体式来完成时，可采用拼合式的结构一、注塑模型腔的结构特点及技术要求,型腔是塑料模的主要工作零件，是用来成形制件的关键部件它们的质量直接影响着模具的使用寿命和制件质量相关知识,1．型腔的结构特点 大部分模具型腔形状复杂，复杂的立体形状加工难度较大,尤其是型腔多为盲孔式内成形表面的加工,而且盲孔式型腔深浅不一,形状各式各样按结构形式划分，型腔可分为整体式、组合式，具体见表4-2-3 2．型芯与型腔的技术要求 （1）注塑模具尺寸精度、公差要求高 （2）表面粗糙度要求高 （3）位置精度要求高 （4）有脱模斜度要求,相关知识,二、注塑模型腔和型芯的制造特点,1．使用数控、电加工设备的比例越来越大 2．模具材料品种多、用途广、加工性能各不相同 3．大部分模具要进行必要的热处理,以提高模具的使用寿命,相关知识,三、注塑模成形零件（型腔、型芯）加工工艺,成形零件的制造过程一般分为毛坯准备、毛坯加工、零件加工、光整加工和装配前修正等过程1．加工顺序的选择,加工顺序的选择原则是“先粗，后精；先主，后次；基面先行,先面后孔；先切削，后特种(先切削加工后特种加工),辅以检验” 零件的热处理加工分预先热处理和最终热处理。

预先热处理一般安排在粗加工前后,其目的是改善切削加工性能,消除粗加工后产生的材料内应力；最终热处理常安排在精加工前后,其目的是提高零件材料的硬度、耐磨性和强度及内部韧性相关知识,2．典型工艺路线,注塑模成形零件的加工工艺过程和各工序的安排通常根据成形零件的要求和特点有四种情况可供选择1)工艺路线：备料（锻件）→退火→粗加工→ 热处理（退火)→半精加工→淬火与回火→精加工→光整加工→表面处理（渗氮、镀铬、镀钛等）→装配前修整 工艺特点：成形零件的尺寸精度要求较高,钢材全淬硬 (2)工艺路线：备料（锻件）→退火→粗加工→ 热处理(退火)→半精加工→调质→精加工→光整加工+火焰淬火、渗氮、镀铬、镀钛→装配前修整 工艺特点：成形零件尺寸精度有一定的要求,但钢材硬度要求不高相关知识,（3）工艺路线：备料（锻件）→热处理（正火）→粗加工→热处理（退火）→半精加工→表面处理（渗碳）→热处理（淬火与回火）→光整加工+表面处理（镀铬等）→装配前修整 工艺特点：成形零件的尺寸精度要求不高,但要求钢材全淬硬 （4）工艺路线：备料（锻件）→热处理（正火或退火）→粗加工→半精加工→冷挤压→加工成形→热处理（调质）→表面处理（渗碳或碳氮共渗）→光整加工→表面处理（镀铬等）→装配前修整。

工艺特点：成形零件的尺寸精度和钢材硬度要求都不高相关知识,四、注塑模型腔的加工方法,1．通用机床机械加工方法 2．数控加工方法 3．电火花加工方法 4.冷挤压加工方法,相关知识,五、型腔的抛光方法,模具型腔经机械加工后表面会留下刀痕,经电火花加工后表面会留下硬化层型腔表面的刀痕或硬化层需要通过抛光去除抛光加工的好坏不仅影响模具的使用寿命,而且影响制品表面光泽、尺寸精度 目前，抛光加工大多数靠钳工完成,如使用砂纸、砂布、锉刀和油石,或用电动软轴磨头等工具手工操作效率低、费时,随着现代技术的发展,电解、超声波加工等技术在型腔抛光中得到了广泛应用1.手工抛光 2. 电解抛光 3. 超声波抛光,任务二 制定注塑模型芯加工工艺,工作任务,编制如图4-2-6 所示注塑模型芯的加工工艺毛坯尺寸为53mm×32mm×103mm，锻件，材料为 45钢任务实施,一、工艺分析,注塑模型芯是注塑模主要工作零件之一通常型芯的加工一般采用钻孔、扩孔、锪孔、车削、铣削、镗削、磨削、线切割加工的方法,但是当型芯有内凹入形状的盲孔腔面时,也可以采用加工型腔中的电火花成形加工工序 如图4-2-6所示注塑模型芯为非圆零件。

其外形轮廓尺寸与塑件内表面一致外形轮廓的加工重点在4个成形面，要求表面粗糙度值最高达到Ra0.2μm成型表面有平面有斜面，粗糙度要求很多，型芯尺寸要求高，加工难度较大，与型芯固定板的配合要求高任务实施,二、制定加工工艺,1．确定制造过程,(1)备料粗铣六个面,六面分别按最大外形尺寸单面留0.5～0.8mm的加工余量 (2)采用平面磨削，粗磨型芯互相垂直的三个基准面及相应的平行面,单面留0.3～0.5mm 的加工余量 (3)按图样形状、尺寸要求，根据设计基准对型芯形状以及孔和螺孔进行立体划线 (4)按图样，数控铣削型芯外形,单面留0.5～0.8mm 的精加工余量 (根据型芯形状复杂程度及大小而定) (5)钻削螺纹底孔和ф4顶杆线切割钼丝孔加热、冷却水孔，攻固定型芯的螺纹等任务实施,(6)工件进行退火，以消除粗加工引起的材料内应力 (7)采用成形磨削，精磨型芯外形至图样要求的形状和尺寸精度一般外形尺寸尽量控制在上极限尺寸,留适当的余量(如果外表面需镀层，还应考虑镀层厚度)，便于后续的研磨修正与调整 (8) 根据内腔凹入面要求，电火花成形加工型芯盲孔凹入面一般凹入内型面尽量加工至下极限尺寸,留适当的余量(如果内型面需镀层，还应考虑镀层厚度)，便于研磨、抛光及后续的修正。

(9)研磨、抛光型芯的成形面研磨抛光时的方向必须与塑料制件脱模方向一致 (10)去毛刺、倒角、修整,为模具装配做准备任务实施,2．拟定工艺线路 备料→铣削→平面磨削→划线、钻孔、攻螺纹→ 数控铣削→退火→成形磨削→电火花成形加工→电火 花线切割加工→光整加工→修整 3．编制加工工艺卡 注塑模型芯加工工艺卡见表4-2- 5 任务实施,三、评价,制定注塑模型芯加工工艺评分标准见表4-2- 6 表4-2- 6 制定注塑模型芯加工工艺评分标准表,相关知识,注塑模型芯是用来成形塑件内表面的零件注塑模型芯的结构形式主要有整体式和组合式形状简单的主型芯和模板可以做成整体的；形状比较复杂或形状虽不复杂，但考虑到节省钢材，减少加工量多采用组合形式，可采用镶块结构一、型芯的结构特点,按照结构形式，注塑模型芯有整体式、组合式型芯 ，小型芯，螺纹型芯，其结构特点具体见表4-2-7相关知识,二、型芯的加工要点及典型工艺流程,1.加工要点,型芯零件的型面加工主要是各种形状的凸形面加工，其加工过程及要点与型腔一致型芯零件的成形面和配合面分为回转体和非回转体对以回转体配合面与非回转体成形面组成的零件，应先加工配合面，并在配合面上加工出一个基准面，作为成形面上局部结构的加工和测量的基准。

对以非回转体配合面与回转体成形面组成的零件，应先加工成形面，后加工配合面成形面上的局部沟槽、曲面等应在主要成形面加工完成后再加工，以保证其位置、尺寸与形状的准确型芯的成形表面需要有脱模斜度，并进行抛光，有利于制品脱模相关知识,2.典型工艺流程,（1）预硬钢型芯的工艺流程 备料（锻件）→退火→粗铣→预硬热处理(HRC30～40)→平面磨削→划线→钻削、铰削（精加工）→时效处理（去应力）→平面磨削（精磨）→电加工（电火花成形、电火花线切割加工）→研磨 预硬钢的硬度为HRC30～40，表面渗碳、渗氮，表面硬度HRC50 （2）工具钢、合金钢型芯的工艺流程 备料（锻件）→退火（正火）→粗铣→粗磨→划线→钻削、铰削（精加工）→淬火→半精磨→时效（去应力退火）→精磨→电加工（电火花成形、电火花线切割加工）→研磨任务三 制定注塑模镶块加工工艺,工作任务,编制如图4-2-7 所示注塑模镶块的加工工艺毛坯尺寸为ϕ68mm×35mm, 锻件，材料为 45钢图4-2-7 注塑模镶块,任务实施,一、工艺分析,注塑模镶块是注塑模镶拼结构的主要零件之一注塑 模镶块的加工工艺过程和型芯的加工工艺过程类似，一般 采用钻孔、扩孔、锪孔、车削、铣削、镗削、磨削、线切 割加工的方法。

图4-2-7 所示的注塑模镶块是整体式镶块如图4-3-所 示注塑模镶块为圆零件的一半按回转体先加工，镶块孔 的精度要求高，加工的难度大，用到的设备多任务实施,二、制定加工工艺,1．确定制造过程,（1）备料 （2）车一个端面，粗车外圆，车槽；掉头，车削另一个端面，车削台阶外圆 （3）划线，钻Φ5mm、Φ10mm孔, 锪Φ15mm沉孔,钻穿丝孔 （4）对工件进行淬火回、火热处理,硬度达到50~55HRC （5）对外圆表面进行磨削加工到要求的尺寸,磨削镶块的两个端面 （6）切割机床上,装夹工件,钻穿丝孔,线切割加工镶块的各个通孔结构,留最终研磨的余量 （7）研磨线切割的加工面,达到表面粗糙度要求 （8）修整零件,包括去毛刺和倒角任务实施,2．拟定工艺线路 备料→粗车→钳加工→热处理→磨加工→线切割→研磨→钳加工 3．编制加工工艺卡 注塑模镶块加工工艺卡见表4-2- 8 任务实施,三、评价,制定注塑模镶块加工工艺评分标准见表4-2- 9 表4-2- 9 制定注塑模镶块加工工艺评分标准表,相关知识,相关知识,注塑模镶块大致分为两类：整体镶拼式结构的镶块、组合镶拼式结构的镶块一、整体镶拼式镶块的加工工艺过程与分析,整体镶拼式镶块的加工工艺可以根据镶块的形状（以凹入形状为主，还是以凸出形状为主）来确定。

凹入为主的整体镶拼式镶块可参照型腔加工工艺制定；凸出为主的整体镶拼式镶块则可参照型芯加工工艺制定相关知识,圆形整体镶拼式镶块的的加工难度主要。