
各類表麵的加工分析
1)外形表麵的加工
各種模具零件(jiàn)的加工都從外形表麵(miàn)加工開始,並為成形表麵和結構表麵的後續加工奠定基礎。在模具零件的毛坯(pī)設計(jì)和加工中,應使(shǐ)外形表麵的加工餘量適當,避免(miǎn)材料浪費(fèi)和減少後續(xù)加工工作量。對於鍛件和鑄件毛坯,在毛坯加(jiā)工階段應進行必要的退火和時效熱處理,以減小材料內應(yīng)力和為後續加工做好金(jīn)相組織準備。
在模具零件的外形表麵中,有的表麵是後(hòu)續加工的劃(huá)線麵和劃線、尺寸加工的基準麵,有的是零件間相聯的接合麵、模具(jù)的分型麵(miàn)、模具和機床聯接的安裝麵。對於將作為劃線麵、基(jī)準麵、接合麵、分型麵、安裝(zhuāng)麵的平麵外形表麵,表麵粗糙度Ra≤0.8μm,其餘平麵外形表麵Ra=6.3μm即可(kě)。平麵外形(xíng)表麵(miàn)的形(xíng)位精度要求有平麵的平麵度和平麵間的平行度和(hé)垂直度要(yào)求(qiú)。這些形位精度要求,有的是在模具設計(jì)中已(yǐ)經(jīng)規定和要求的,有的是由於零件加工工藝的需要,必須在(zài)加(jiā)工中保證的。
平麵外形表麵的(de)加工(gōng)可以在牛頭刨床、立銑床、龍門刨床上進(jìn)行刨削和銑削加工,以去除毛坯上的大部分加工餘量。從生產效率上考慮,大型平麵多采用龍門刨床刨削加工;中型平麵多采(cǎi)用牛頭刨床刨削加工;中(zhōng)、小型平麵多采用立銑床銑(xǐ)削加工。通過上述加工可(kě)得到平麵外(wài)形表麵的基本形狀和尺寸,但是平麵的表(biǎo)麵比較粗(cū)糙,平行度和垂直度都(dōu)比較低,再通過後續工序的平麵磨削來達到規定(dìng)的尺寸和表麵粗糙度、平行(háng)度、垂直度要求。對於(yú)相鄰表麵的垂直度要求,一般在平麵磨床上利用(yòng)專用夾具定位夾緊後磨(mó)削,以保證垂直度要求,精(jīng)度檢查可以通過直角尺來測量。對於外形表麵為矩形和方形的複雜形麵的鑲(xiāng)塊(kuài)和拚塊,一般應進行六(liù)個平麵的平麵磨削,並達到平行度和垂直度要求,以保證(zhèng)後續劃線、加工、測量的需要。
對(duì)於外圓柱體(tǐ)或圓錐體的外形表麵,在車床上進行車(chē)削加工,一般通過一次裝卡,在(zài)車削外(wài)旋轉表(biǎo)麵的同(tóng)時車削端麵,並可(kě)以在中心部位進行鑽孔(kǒng)、鉸孔、鏜孔,以保證(zhèng)各相關(guān)表麵的(de)同(tóng)軸度、垂直度等要求。對於尺寸和(hé)質(zhì)量較大的零件,多采用在立式車床(chuáng)上加(jiā)工,這樣既便於找正和裝卡,又易於保證(zhèng)加工精度;對於中、小型零件多采用普通車(chē)床進行加工;對於細長軸(zhóu)類零件,由於剛度較差,應該采取兩端裝卡和支承的辦法(fǎ)來(lái)進行車削;對於母線為曲線的旋轉體(tǐ)零件,多采用數控(kòng)車床來加(jiā)工,用型麵樣板進行檢查。
2)模具加工成形表麵(miàn)的加工
成形表麵的分類方法很多(duō),從模具製造工(gōng)藝的角度考慮(lǜ)有以下(xià)幾種情況:
1、按成形(xíng)表麵的(de)實體材(cái)料,分為外型麵和(hé)內型(xíng)麵。
2、當(dāng)內型麵為通孔時,稱為型孔;當(dāng)內型麵為盲孔(kǒng)時,稱為型腔。
3、按型麵的截麵幾何形狀特征不同,又分成(chéng)圓形截麵和異形(xíng)截麵曲麵。
4、按曲麵的可變坐標(biāo)點(diǎn)數量不同,又分成二維曲麵平麵曲麵、和三維曲麵立體曲麵。
對於模具加工成形表麵的(de)加工方法,按照加工的機理不同,可以(yǐ)分成三大類:
1、依靠機械力切削加工的金屬切削加(jiā)工方法是最古老、應用最廣泛的加工方法,也是模(mó)具零件加工的基本方法。
2、利用電(diàn)能、熱能、光能、化學能做動(dòng)力的(de)特種加工方法(fǎ),是一種(zhǒng)新型的、有極大發展前途的加工(gōng)方法,它在模具零件加工中所占地位越來越重要。
3、最後是采用精密鑄造、擠壓成形、超塑成形方法的專門加工,它在某種(zhǒng)特(tè)定條件下顯示了獨特的優越性。
成形表麵不僅尺寸精度要求高,而且表麵粗糙度要求也很(hěn)高。因(yīn)此,成形表麵的加工又分成(chéng)兩大步驟:
1、尺寸加工,通過各(gè)種不同(tóng)的方法達到設計圖樣所要求的尺寸精(jīng)度和位置精度。
2、通過研(yán)磨和(hé)拋光的光整加工,使成形表麵(miàn)達到設(shè)計圖樣所要求的表麵粗糙度和形狀精度,這對於(yú)成形表(biǎo)麵尤為(wéi)重要。
3)結構(gòu)表麵的(de)加工
模具零件的結構表麵,由於它們的作用不同,因此形(xíng)狀也都各異,但是多數為簡單的幾何形狀。從加工方法看,采用一般的金屬切削加工方法都能實現。結構表麵中除平麵、斜麵、圓柱麵、圓錐麵以外,還有不同截麵形狀的通槽、半通槽、不同形狀的(de)台階孔,這些多在工具銑床上進行加工。
對於大、中型平板類零件,中間部位有較大通孔時(shí),劃線後在立銑床上用立銑刀銑削加工,四壁之間(jiān)以圓弧相聯(lián),圓弧尺寸取決於立銑刀直徑。當在插床上插削中間較大的通孔時,應事先做好預孔,插削後四壁之間呈直角聯接。對於台階形的方孔和異形孔以及方形和異形盲孔,必須在立銑床上或工具銑床上用立銑(xǐ)刀銑削加工,使型孔各垂直平麵以圓弧麵相。
模具加工(Mold Making)是指成型和製坯工具的(de)加工,此外還包括剪切模和模(mó)切模具。 通常情況下,模具有上模和下模兩部分組成(chéng)。將鋼板放置(zhì)在上下模之間,在壓力機的作用下實現材料的成型,當壓力機打開(kāi)時,就會獲(huò)得(dé)由模具形(xíng)狀所確定(dìng)的工件或去(qù)除相應的(de)廢料。 小至電子連接(jiē)器,大至汽車儀表盤的工(gōng)件都可以用模具成型。
級進模是指能自(zì)動的(de)把加(jiā)工工件從一個工位移動到(dào)另一個(gè)工位,並在最(zuì)後一個(gè)工位得到成型零件的一套模具(jù)。
模具加工工藝包括:裁(cái)模、衝坯模、複合模、擠壓模、四滑軌模、級進模、衝壓(yā)模(mó)、模切模具等。
1、模具表麵分類
1)外形表麵
外形表(biǎo)麵是指構成模具零件基本外(wài)形特征的表麵。
一般,外形(xíng)表麵是模具零件的外沿表麵,這些外沿表麵多為由平麵組成的矩形體或由圓柱麵、圓錐麵組成的旋轉體,有時也包含二維曲麵和三維曲麵(miàn)。
2)成形表麵
成形(xíng)表麵是指在模具中直接決定產品零件形(xíng)狀、尺寸(cùn)、精度的表麵及與這些表麵協調的相關表麵。例如衝裁模中的凹模、凸模工作表麵及與工作表麵協調相關的卸料板、固定板等型孔表麵。圖7-3所(suǒ)示的彎曲模(mó)凸模的成型表麵就是指(zhǐ)由R4.8、R7.8、86°、33°等尺寸(cùn)構成的二維曲麵。
一般,成形表麵的形狀(zhuàng)比較複雜、尺寸精度(dù)較高和表麵粗糙度(dù)數值(zhí)較小,而且多有熱處理要求,各相(xiàng)關零件(jiàn)的成形表麵的一致性和協調性都有比較嚴格的要求。成形表(biǎo)麵的加工是模具工藝工作的重點和難點之一。
3)結構表麵
結構表麵是指在模具中起定位、導向(xiàng)、定距、限位(wèi)、聯接、驅動等作用(yòng)的表麵(miàn)。圖7-3所示的彎曲模凸模的兩個的圓(yuán)柱銷孔等表麵就屬於結構表麵,它是和模柄相連的定位和固定表麵(miàn)。
結構表麵(miàn)在模具中,對於(yú)保證各個零件間的相關尺寸和位置精度,對(duì)於聯接和相互運動的可靠性起著(zhe)十(shí)分重要的作用。結(jié)構表麵的形狀是各種各樣(yàng)的,而且不同零件的材料及(jí)熱處理要求也不相同。在工(gōng)藝安排中,要(yào)根(gēn)據各個零(líng)件結構表麵(miàn)的作用及與其(qí)它相關零件的關係區別對待。