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1、模具制造工艺,杨伟生,第3章 模具的常规加工方法,3.1 车削加工3.2 铣削加工3.3 钻削加工3.4 镗削加工3.5 磨削加工,第3章 模具的常规加工方法,3.1 车削加工3.1.1 车削运动及车削用量,第3章 模具的常规加工方法,1车削运动及车削表面,车削运动及车削用量,第3章 模具的常规加工方法,2车削用量,切削速度vC,进给量f,背吃刀量aP,第3章 模具的常规加工方法,3车削用量的选择 1）背吃刀量aP的选择 2）进给量f的选择 3）切削速度vC的选择,主轴转速n,第3章 模具的常规加工方法,3.1.2 常用刀具材料 1刀具材料应具备的性能 1）高硬度和高耐磨性 2）足够的强度与冲
2、击韧性 3）高耐热性 2常用刀具材料 1）高速钢 2）硬质合金3涂层刀具 4其他刀具材料,第3章 模具的常规加工方法,3.1.3 车削精度1车削精度 车削零件主要由旋转表面和端面组成，车削精度可分为尺寸精度、形状精度和位置精度3部分。,第3章 模具的常规加工方法,2车削经济精度,精度与成本的关系曲线,加工费用与表面粗糙度的关系曲线,第3章 模具的常规加工方法,3.1.4 车削加工 1回转体类零件车削主要用于导柱、导套、浇口套等回转体类零件热处理前的粗加工，成形零件的回转曲面型腔、型芯、凸模和凹模等零件的粗、精加工。对要求具有较高的尺寸精度、表面粗糙度和耐磨性的零件，如导柱、导套、浇口套、凸模和
3、凹模等，需在半精车后再热处理，最后在磨床上磨削。对拉杆等零件，车削可以直接作为成形加工。毛坯为棒料的零件，一般先加工中心孔，然后以中心孔作为定位基准。,第3章 模具的常规加工方法,2回转曲面型腔车削型腔车削加工中，除内形表面为圆柱、圆锥表面可以应用普通的内孔车刀进行车削外，对于球形面、半圆面或圆弧面的车削加工，为了保证尺寸、形状和精度的要求，一般都采用样板车刀进行最后的成形车削。,曲面型腔车削,仿形车削,第3章 模具的常规加工方法,3.2 铣 削 加 工3.2.1 铣削运动及铣削用量,第3章 模具的常规加工方法,1铣削运动 铣刀的旋转主运动；工件随工作台缓慢的直线移动进给运动。2铣削用量,铣削
4、速度vC:,进给量f:,背吃刀量（铣削深度）aP:,侧吃刀量（铣削宽度）ae:,第3章 模具的常规加工方法,2铣削用量选择的原则通常粗加工为了保证必要的刀具耐用度，应优先采用较大的背吃刀量，其次是加大进给量，最后才是根据刀具耐用度的要求选择适宜的铣削速度，这样选择是因为铣削速度对刀具耐用度影响最大，进给量次之，背吃刀量影响最小；精加工时为减小工艺系统的弹性变形，必须采用较小的进给量，同时为了抑制积屑瘤的产生。对于硬质合金铣刀应采用较高的铣削速度，对高速钢铣刀应采用较低的铣削速度，如铣削过程中不产生积屑瘤时，也应采用较大的铣削速度。,第3章 模具的常规加工方法,3.2.2 常用铣床附件,第3章
5、模具的常规加工方法,3.2.3 铣削加工1平面铣削平面铣削在模具中应用最为广泛，模具中的定、动模板等模板类零件，在精磨前均需通过铣削来去除较大的加工余量；铣削还用于模板上的安装型腔镶块的方槽、滑块的导滑槽、各种孔的止口等部分的精加工和镶块、压板、锁紧块热处理前的加工。2孔系加工直接用立铣工作台的纵、横走刀来控制平面孔系的坐标尺寸，所达到的孔距精度远高于划线钻孔的加工精度，可以满足模具上低精度的孔系要求。3镗削加工卧式和立式铣床也可以代替镗床进行一些加工，如斜导柱孔系的加工，一般是在模具相关部分装配好后，在铣床上一次加工完成；同理，导柱、导套孔也可如是加工。,第3章 模具的常规加工方法,4成形面
6、铣削,圆转台铣削圆弧面,仿形铣削示意图,1-铣刀 2-工件 3-中间装置 4-靠模 5-仿形头,第3章 模具的常规加工方法,5雕刻加工,刻模铣床示意图,第3章 模具的常规加工方法,3.3 钻削加工3.3.1 钻、扩、锪和铰孔 1钻孔钻孔主要用于孔的粗加工。普通孔的钻削主要有两种方法：一种是在车床上钻孔，工件旋转而钻头不转；另一种是在钻床或镗床上钻孔，钻头旋转而工件不转。2扩孔扩孔是用扩孔钻对已经钻出的孔进一步加工，以提高孔的加工精度的加工方法。扩孔钻结构与麻花钻相似，但齿数较多，有34齿，导向性好；中心处没有切削刃，消除了横刃影响，改善了切削条件；切削余量较小，容屑槽小，使钻芯增大，刚度好，切
7、削时，可采用较大的切削用量。故扩孔的加工质量和生产效率都高于钻孔。,第3章 模具的常规加工方法,3锪孔在原有孔的孔口表面需要加工成圆柱形沉孔、锥形沉孔或凸台端面时，可用锪钻锪孔。4铰孔铰孔是中小孔径的半精加工和精加工方法之一，是用铰刀在工件孔壁上切除微金属层的加工方法。,第3章 模具的常规加工方法,3.3.2 深孔加工1.深孔加工 大型注塑、压铸模具上的冷却孔、推杆孔和加热器孔等，一般为孔径比（D/L）为1：6以上的深孔，在加工时有其特殊性。（1）由于孔径比大，钻杆细长，刚性差，工作时容易产生偏斜和振动，因此孔的精度及表面质量难以控制。（2）切屑多而排屑通道长，若断屑不好，排屑不畅，则可能由于
8、切屑堵塞而导致钻头损坏，孔的加工质量也无法保证。（3）钻头是在几乎封闭的状况下工作，而且时间较长，热量多且不易散出，钻头极易磨损。,第3章 模具的常规加工方法,2.深孔钻床,深孔钻床结构,1-导向套 2-容屑槽 3-工件 4-切屑滑槽 5-切屑液 6-切屑 7-盛切屑网 8-深孔钻油封,9-高压泵、切削液冷却装置及过滤器 10-高压切削油 11-压力表,第3章 模具的常规加工方法,深孔钻头,1-钻头 2-钻柄 3-传动器 4-排屑槽 5-轴承部分 6-油孔,L-总长度-外导角余角-内导角余角-导向块角 D/4-钻尖偏移距离 l-边距-本体间隙,第3章 模具的常规加工方法,3.4 镗削加工3.4
9、.1 镗削加工,单刃镗刀,1-调整螺钉 2-固定螺钉,微调镗刀,1-镗刀头 2-刀片 3-调整螺母 4-镗刀 5-拉紧螺钉 6-垫圈 7-导向键,第3章 模具的常规加工方法,3.4.2 坐标镗削 1加工前的准备 1）模板的放置 2）确定基准并找正 3）确定原始点位置和坐标值的转换,机械式寻边器,第3章 模具的常规加工方法,2镗孔加工镗孔加工的一般顺序为孔中心定位钻定心孔钻孔扩孔半精镗精铰或精镗。,第3章 模具的常规加工方法,第3章 模具的常规加工方法,3.5 磨削加工,第3章 模具的常规加工方法,（1）磨削属多刀、多刃切削（2）磨削属微刃切削（3）磨削速度大（4）加工范围广,第3章 模具的常规
10、加工方法,3.5.1 砂轮的特性及选用 1砂轮特性 砂轮特性包括磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等6大要素。1）磨料,第3章 模具的常规加工方法,2）粒度,第3章 模具的常规加工方法,3）结合剂 4）硬度,第3章 模具的常规加工方法,5）组织,第3章 模具的常规加工方法,6）砂轮的形状和尺寸,第3章 模具的常规加工方法,2砂轮的选用,第3章 模具的常规加工方法,3.5.2 磨削运动与磨削用量,第3章 模具的常规加工方法,3.5.3 平面与外圆磨削1平面磨削 平面磨削作为模具零件的终加工工序，一般安排在精铣、精刨和热处理之后。磨削模板时，直接用电磁吸盘将工件装夹；对于小尺寸零件，常用精
11、密平口钳、导磁角铁或正弦夹具等装夹工件。,正弦精密平口钳,1-底座 2、4-钳口 3-工件 5-夹紧螺栓 6-正弦圆柱 7-块规组,垂直面磨削,第3章 模具的常规加工方法,2外圆磨削外圆磨削是指磨削工件的外圆柱面、外圆锥面等，外圆磨削可以在外圆磨床上进行，也可以在无心磨床上进行。某些外圆磨床还具备有磨削内圆的内圆磨头附件，用于磨削内圆柱面和内圆锥面。凡带有内圆磨头的外圆磨床，习惯上称为万能外圆磨床。外圆磨削方法分为纵向磨削法、横向磨削法、混合磨削法和深磨法等。,第3章 模具的常规加工方法,3.5.4 成形磨削1成形磨削方法,第3章 模具的常规加工方法,2成形磨削常用机床1）平面磨床 2）成形磨
12、床,成形磨床,1手轮 2垂直导轨 3纵向导轨 4磨头架 5电动机 6砂轮 7测量平台8万能夹具 9夹具工作台 10手轮 11手把 12手把 13床身,第3章 模具的常规加工方法,3）光学曲线磨床,光学曲线磨床,1床身 2坐标工作台 3砂轮架 4投影屏幕,磨削曲线轮廓的侧边,第3章 模具的常规加工方法,光学曲线磨床工作原理,1-光源 2-工件 3-砂轮 4-物镜 5、6-三棱镜 7-平面镜 8-投影屏幕,第3章 模具的常规加工方法,4）数控成形磨床,数控成形磨削,1砂轮 2工件 3金刚刀,第3章 模具的常规加工方法,成形砂轮磨削,1砂轮 2工件 3金刚刀,复合磨削,第3章 模具的常规加工方法,3.5.5 坐标磨削1坐标磨床,坐标磨床的运动,第3章 模具的常规加工方法,2数控坐标磨床,成形孔磨削,沉孔磨削,内腔底面磨削,凹球面磨削,第3章 模具的常规加工方法,二维轮廓磨削,三维轮廓磨削,
