第10章模具制造实例515.pptx

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1、第第十十章章 塑料注射模具制造与实例塑料注射模具制造与实例1010-1-1 塑料模具制造特点塑料模具制造特点1010-2-2 塑料注射模具零件常用加工方法塑料注射模具零件常用加工方法1010-3-3 塑料注射模具装配塑料注射模具装配 1010-4-4 塑料注射模具设计与制造实例塑料注射模具设计与制造实例 10.1 10.1 塑料注射模具制造特点塑料注射模具制造特点 要保证模具质量 要保证模具制造周期 要保证模具使用寿命 要保证模具成本低廉 要提高模具的加工工艺水平 要保证良好的劳动条件一、塑料注射模具制造过程的基本要求：一、塑料注射模具制造过程的基本要求：10.1 10.1 塑料注射模具制造特

2、点塑料注射模具制造特点 1.1.接受设计任务（设计任务书、开模指令）接受设计任务（设计任务书、开模指令）2.2.原始资料分析（塑料分析、注塑机分析等）原始资料分析（塑料分析、注塑机分析等）3.3.塑件基本参数计算（收缩率、公差选择等）塑件基本参数计算（收缩率、公差选择等）4.4.模具结构确定（有无抽芯、何种顶出等模具结构确定（有无抽芯、何种顶出等)5.5.绘制模具结构草图（平面图、排位图、抽芯等）绘制模具结构草图（平面图、排位图、抽芯等）6.6.绘制模具装配图（三维造型和分模）绘制模具装配图（三维造型和分模）7.7.绘制模具零件图绘制模具零件图(出工程图出工程图)8.8.校核后投产校核后投产

3、9.9.试模反馈后更改设计至合格试模反馈后更改设计至合格二、塑料模具设计流程：二、塑料模具设计流程：(1)(1)经过审签的正规塑件图纸，并注明采用经过审签的正规塑件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度、颜色等。塑料的牌号、透明度、颜色等。(2)(2)塑料制件说明书或技术要求。塑料制件说明书或技术要求。(3)(3)生产批量。生产批量。(4)(4)如果是仿制，则提供塑料制件样品如果是仿制，则提供塑料制件样品。1、接受任务书二、塑料模具设计流程二、塑料模具设计流程：(1)(1)塑件分析塑件分析 塑料的分析塑料的分析 塑件成型工艺性分析塑件成型工艺性分析(2)(2)熟悉工厂实际情况熟悉工厂实际情况 (3

4、)(3)熟悉有关参考资料及技术标准熟悉有关参考资料及技术标准10.1 塑料注射模具制造特点二、塑料模具设计流程：二、塑料模具设计流程：2、原始资料分析 (1)(1)确定成型工艺方法确定成型工艺方法 (2)(2)塑件成型工艺过程的制定塑件成型工艺过程的制定 (3)(3)成型工艺条件的确定成型工艺条件的确定 (4)(4)选择成型设备选择成型设备 (5)(5)工艺文件的制定工艺文件的制定 10.1 塑料注射模具制造特点二、塑料模具设计流程：二、塑料模具设计流程：3、塑件成型工艺规程的制定 (1)(1)确定塑件成型位置及分型面确定塑件成型位置及分型面 (2)(2)模具型腔数的确定，浇注系统和排气系统的

5、模具型腔数的确定，浇注系统和排气系统的设计。设计。(3)(3)确定主要成型零件，结构件的结构形式。确定主要成型零件，结构件的结构形式。(4)(4)侧向分型抽芯机构的设计。侧向分型抽芯机构的设计。(5)(5)选择塑件的推出方式选择塑件的推出方式 (推杆、推管、推板、推杆、推管、推板、组合式推出组合式推出)。(6)(6)拉料杆形式的选择。拉料杆形式的选择。(7)(7)模具外形结构及所有连接、定位、导向件位模具外形结构及所有连接、定位、导向件位置的设计。置的设计。(8)(8)决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。位置、加热元件的安装

6、部位。10.1 塑料注射模具制造特点二、塑料模具设计流程：二、塑料模具设计流程：4、模具结构设计 参照有关塑料模架标准和其他零件标准，参照有关塑料模架标准和其他零件标准，绘制模具结构草图，为正式绘图作好准备。绘制模具结构草图，为正式绘图作好准备。10.1 塑料注射模具制造特点二、塑料模具设计流程二、塑料模具设计流程：5、绘制模具结构草图模具总装图内容模具总装图内容:(1)(1)模具成型部分结构。模具成型部分结构。(2)(2)浇注系统、排气系统结构。浇注系统、排气系统结构。(3)(3)分型面及分模取件方式。分型面及分模取件方式。(4)(4)外形结构及所有连接件，定位、导向件的位外形结构及所有连接

7、件，定位、导向件的位置。置。(5)(5)辅助工具辅助工具 (取件卸模工具，校正工具等取件卸模工具，校正工具等)。(6)(6)按顺序将全部零件序号编出，填写明细表。按顺序将全部零件序号编出，填写明细表。(7)(7)标注模具必要尺寸，如模具总体尺寸、特征标注模具必要尺寸，如模具总体尺寸、特征尺寸、装配尺寸尺寸、装配尺寸 、极限尺寸、极限尺寸 。(8)(8)标注技术要求和使用说明。标注技术要求和使用说明。10.1 塑料注射模具制造特点二、塑料模具设计流程二、塑料模具设计流程：6、绘制模具装配图 由模具总装图拆画零件图的顺序为由模具总装图拆画零件图的顺序为:先内后外，先简单先内后外，先简单后复杂。通常

8、主要工作零件加工周期较长，加工精度较高，后复杂。通常主要工作零件加工周期较长，加工精度较高，认真绘制，其余零部件尽量采用标准件。认真绘制，其余零部件尽量采用标准件。(1)(1)根据需要按比例绘制零件图，视图选择要合理。根据需要按比例绘制零件图，视图选择要合理。(2)(2)标注尺寸要集中、有序、完整。标注尺寸要集中、有序、完整。(3)(3)根据零件的用途正确标注表面粗糙度。根据零件的用途正确标注表面粗糙度。(4)(4)填写零件名称、图号、材料牌号、热处理和硬度填写零件名称、图号、材料牌号、热处理和硬度要求表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术要要求表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技

9、术要求等都要正确填写。求等都要正确填写。10.1 塑料注射模具制造特点二、塑料模具设计流程二、塑料模具设计流程：7、绘制零件图 (1)(1)校对校对 (2)(2)审图审图 (3)(3)投产制造投产制造 10.1 塑料注射模具制造特点二、塑料模具设计流程：二、塑料模具设计流程：8、校核后投产一一、注射模模架、注射模模架1.1.模架的结构组成模架的结构组成 图图10-1 注射模模架注射模模架 1-定模座板；定模座板；2-定模板；定模板；3-动模板；动模板；4-导套；导套；5-支撑板；支撑板；6-导柱；导柱；7-垫块；垫块；8-动模座板；动模座板；9-推板导套；推板导套；l0-导柱；导柱；11-推杆

10、固定板；推杆固定板；12-推板推板安装模具工作零件和其他零件，保证安装模具工作零件和其他零件，保证模具工作部分有正确的相对位置。模具工作部分有正确的相对位置。10.2 10.2 塑料注射模具常用加工方法塑料注射模具常用加工方法2.2.模架的技术要求模架的技术要求 安装或支撑成形零件和其他结构零件的基础，保证安装或支撑成形零件和其他结构零件的基础，保证零件（如型芯型腔）的准确对合，导柱、导套和复位杆零件（如型芯型腔）的准确对合，导柱、导套和复位杆等零件装配后要运动灵活、无阻滞现象。等零件装配后要运动灵活、无阻滞现象。模架组合后其安装基准面应保持平行，其模架组合后其安装基准面应保持平行，其平行度公

11、平行度公差等级差等级见见下下表。表。模具主要模具主要分型面分型面闭合时的闭合时的贴合间隙值贴合间隙值应符合下列要求：应符合下列要求：级精度模架为级精度模架为0.02mm0.02mm；级精度模架为级精度模架为0.03mm0.03mm；级精度模级精度模架为架为0.04mm0.04mm。3.3.模架零件的加工模架零件的加工基本组成零件有三种类型：基本组成零件有三种类型：导柱、导套导柱、导套及及模板类零件模板类零件。图图10-9内、外圆柱面加工内、外圆柱面加工模板平面的平面度和平行度模板平面的平面度和平行度以及导柱、导套安装孔的尺寸精度、以及导柱、导套安装孔的尺寸精度、孔与模板平面的垂直度要求。孔与模

12、板平面的垂直度要求。3.3.模架零件的加工模架零件的加工基本组成零件有三种类型：导柱、导套及模板类零件。基本组成零件有三种类型：导柱、导套及模板类零件。在平面加工过程中要特别注意在平面加工过程中要特别注意防止弯曲变形防止弯曲变形。粗加粗加工后若有变形可利用工后若有变形可利用电磁吸盘电磁吸盘把把这种变形矫正过来，这种变形矫正过来，磨削后加工表面的形状误差并不会得到矫正。精度更磨削后加工表面的形状误差并不会得到矫正。精度更高的平面，应采用高的平面，应采用刮研刮研方法加工。方法加工。图图10-93.3.模架零件的加工模架零件的加工基本组成零件有三种类型：导柱、导套及模板类零件。基本组成零件有三种类型

13、：导柱、导套及模板类零件。位置精度位置精度：采用坐标镗床、双轴坐标镗床或数控坐采用坐标镗床、双轴坐标镗床或数控坐标镗床进行加工。精度要求较低也可在标镗床进行加工。精度要求较低也可在卧式镗床卧式镗床或或铣铣床床上，将动、定模板重叠在一起，一次装夹同时镗出上，将动、定模板重叠在一起，一次装夹同时镗出相应的导柱和导套的安装孔。相应的导柱和导套的安装孔。模板的装夹如图模板的装夹如图10-9所所示。示。图图10-9(a)单个模板镗孔单个模板镗孔 (b)模板同时镗孔模板同时镗孔1-模板模板 2-镗杆镗杆 3-工作台工作台 4-等高垫铁等高垫铁 图图10-9 模板的装夹模板的装夹图图10-10 浇口套浇口套

14、（1 1）浇口套的加工）浇口套的加工常见的浇口套有两种类型，如图常见的浇口套有两种类型，如图10-10所示。所示。4.4.其他结构零件的加工其他结构零件的加工工艺分析：工艺分析：与一般套类零件相比，浇口套锥孔（主流道）与一般套类零件相比，浇口套锥孔（主流道）小，锥度为小，锥度为2266，其小端直径一般为，其小端直径一般为3 38mm8mm。其加工。其加工较难，同时还应保证浇口套锥孔与外圆较难，同时还应保证浇口套锥孔与外圆同轴同轴，以便在模，以便在模具安装时通过定位圈使浇口套与注射机的喷嘴对准。具安装时通过定位圈使浇口套与注射机的喷嘴对准。工艺过程：工艺过程：表表10-7图图9-11 斜销抽芯机

15、构斜销抽芯机构 当注射成型带有侧凹或侧孔时，模具必须带有侧向分型或当注射成型带有侧凹或侧孔时，模具必须带有侧向分型或抽芯机构，抽芯机构，下下图为一种斜销抽芯机构的结构图，在侧型芯滑块图为一种斜销抽芯机构的结构图，在侧型芯滑块上装有侧型芯或成型镶块。上装有侧型芯或成型镶块。1-动模板；动模板；2-限位块；限位块；3-弹簧；弹簧；4-侧型芯滑块；侧型芯滑块；5-斜销；斜销；6-楔紧块；楔紧块；7-凹模固定板；凹模固定板；8-定模座板定模座板（2 2）侧型芯滑块的加工）侧型芯滑块的加工 滑块与滑槽的配合部分滑块与滑槽的配合部分B1、h3常选用常选用H8/g7或或H8/h8，其余留有较大的间隙。配合面

16、的表面粗糙度小，其余留有较大的间隙。配合面的表面粗糙度小于于Ra0.631.25m mm。滑块材料常采用。滑块材料常采用45钢或碳素工具钢或碳素工具钢，导滑部分可局部或全部淬硬，硬度为钢，导滑部分可局部或全部淬硬，硬度为4045HRC。图图9-12 侧型芯滑块侧型芯滑块表表1010-8-8 侧型芯滑块的加工工艺侧型芯滑块的加工工艺过程过程（一一）、加工特点、加工特点 凸模加工一般是凸模加工一般是外形加工外形加工。凸模一般都由两部分组成，即凸模一般都由两部分组成，即工作部分和安装部分工作部分和安装部分。当凸模有强度要求时，其表面不允许出现影响强度当凸模有强度要求时，其表面不允许出现影响强度的沟槽

17、，各连接部分应采用的沟槽，各连接部分应采用圆弧过渡圆弧过渡。对于塑料模，为了使塑件容易从凸模上脱下，凸模对于塑料模，为了使塑件容易从凸模上脱下，凸模往往带有一定的往往带有一定的脱模斜度脱模斜度。圆形凸模圆形凸模 10.2 10.2 塑料注射模具常用加工方法塑料注射模具常用加工方法（二二）、圆形凸模的加工工艺、圆形凸模的加工工艺 圆形凸模的制造简单，毛坯一般采用棒料，在车圆形凸模的制造简单，毛坯一般采用棒料，在车床上进行床上进行粗加工和半精加工粗加工和半精加工，经热处理后，在外圆磨，经热处理后，在外圆磨床上床上精磨精磨，最后将工作部分，最后将工作部分抛光及刃磨抛光及刃磨即可。即可。（三三）、非圆

18、形凸模的加工工艺、非圆形凸模的加工工艺 刃口轮廓精加工的传统加工方法有刃口轮廓精加工的传统加工方法有压印锉修和仿压印锉修和仿形刨削形刨削。这两种方法是在热处理前进行的，凸模的加。这两种方法是在热处理前进行的，凸模的加工精度必然会受到热处理变形的影响。但若选用热处工精度必然会受到热处理变形的影响。但若选用热处理变形小的材料，并改进热处理工艺，热处理后凸模理变形小的材料，并改进热处理工艺，热处理后凸模尺寸的微小变化可由钳工修整，因此，这两种工艺仍尺寸的微小变化可由钳工修整，因此，这两种工艺仍有较普遍的应用。有较普遍的应用。凸模工作表面的先进加工方法是凸模工作表面的先进加工方法是电火花线切割加电火花

19、线切割加工和成型磨削工和成型磨削，它们是在凸模热处理后才进行精加工，它们是在凸模热处理后才进行精加工的，尺寸精度容易保证。的，尺寸精度容易保证。图图9-13 用凹模压印凸模用凹模压印凸模 1.1.压印锉修压印锉修 当凸、凹模配合间隙小，精度要求较高时，缺乏当凸、凹模配合间隙小，精度要求较高时，缺乏先进模具加工设备的条件下，压印锉修是模具钳工常先进模具加工设备的条件下，压印锉修是模具钳工常采用的一种方法，它采用的一种方法，它最适合于无间隙冲模的加工最适合于无间隙冲模的加工。1-凸模（压印件）凸模（压印件）2-淬硬凹模（基淬硬凹模（基准件）准件）将未经淬硬、并留有一定挫修余量的凸模垂直放置在已加工

20、完成并经淬硬的凹模上，加以压力，通过凹模刃口的切削与挤压作用，在凸模上压出印痕。钳工按印痕均匀地锉修四周余量，加工出凸模。图图9-14所示的凸模的主要技术要求：材料所示的凸模的主要技术要求：材料CrWMn，热处理硬度热处理硬度5862HRC，表面粗糙度，表面粗糙度Ra0.63m m m，与，与凹模双面间隙为凹模双面间隙为0.03mm。由于凸模与凹模配合间隙小，。由于凸模与凹模配合间隙小，该凸模采用压印锉修进行加工。该凸模采用压印锉修进行加工。压印锉修工程实例：压印锉修工程实例：图图9-14 凸模凸模 仿形刨床用于加工由仿形刨床用于加工由圆弧和直线圆弧和直线组成的各种形组成的各种形状复杂的凸模。

21、加工精度为状复杂的凸模。加工精度为0.02mm0.02mm，表面粗糙度，表面粗糙度可达可达RaRa0.80.81.61.6m mm m。2.2.仿形刨削仿形刨削精加工前，精加工前，先先预加工，并将必要的辅助面（包括预加工，并将必要的辅助面（包括凸模端面）磨平。然后在凸模端面上画出刃口轮廓凸模端面）磨平。然后在凸模端面上画出刃口轮廓线，并在铣床上加工凸模轮廓，留有线，并在铣床上加工凸模轮廓，留有0.20.20.3mm0.3mm的的单面精加工余量，最后用仿形刨床精加工。因刨削单面精加工余量，最后用仿形刨床精加工。因刨削后的凸模在经热处理淬硬后需研磨工作表面，所以，后的凸模在经热处理淬硬后需研磨工作

22、表面，所以，一般应留一般应留0.010.010.02mm0.02mm的单边余量。的单边余量。采用仿形刨床加工时，凸模采用仿形刨床加工时，凸模的根部应设计成的根部应设计成圆弧形圆弧形，可增，可增加凸模的刚性。加凸模的刚性。凸模根部圆弧过渡凸模根部圆弧过渡 注意事项：注意事项：为便于加工，一般应将凸模设计成直通式，为便于加工，一般应将凸模设计成直通式，且其尺寸不宜超过线切割机床的加工范围。且其尺寸不宜超过线切割机床的加工范围。加工时，应考虑工件的装夹、切割路线等。加工时，应考虑工件的装夹、切割路线等。3.3.线切割加工线切割加工特点特点:提高了自动化程度，简化了加工过程，缩短了提高了自动化程度，简

23、化了加工过程，缩短了生产周期，而且提高了模具的质量。生产周期，而且提高了模具的质量。工程实例：工程实例：图图10-15 线切割加工凸模线切割加工凸模 特点特点:具有高精度、高效率等优点。具有高精度、高效率等优点。4.4.成型磨削成型磨削 选择基准和确定磨削程序时应考虑以下几点：选择基准和确定磨削程序时应考虑以下几点：当凸模有内形孔时，先加工内形孔并以其为基准加当凸模有内形孔时，先加工内形孔并以其为基准加工凸模外形。工凸模外形。选择大平面作为基准面，先磨基准面及有关平面，选择大平面作为基准面，先磨基准面及有关平面，以增加加工的稳定性并易于测量。如无大平面时，可添以增加加工的稳定性并易于测量。如无

24、大平面时，可添加工艺平面。加工艺平面。先磨削精度高的部分，后磨削精度低的部位，以减先磨削精度高的部分，后磨削精度低的部位，以减少加工中的积累误差。少加工中的积累误差。先磨平面后磨斜面及凸圆弧，先磨凹圆弧后磨平面先磨平面后磨斜面及凸圆弧，先磨凹圆弧后磨平面及凸圆弧，这样便于加工成型及达到精度要求。及凸圆弧，这样便于加工成型及达到精度要求。最后磨去添加的工艺基准及装夹部分。最后磨去添加的工艺基准及装夹部分。注意事项：注意事项：为了便于成型磨削，凸模一般设计成直通式；对为了便于成型磨削，凸模一般设计成直通式；对于半封闭式的凸模，则应设计成镶拼结构，即将凸模分于半封闭式的凸模，则应设计成镶拼结构，即将

25、凸模分解成几件，分别进行磨削，最后装配成一件完整的凸模。解成几件，分别进行磨削，最后装配成一件完整的凸模。成型磨削前，首先要了解机床的特性，并有效地成型磨削前，首先要了解机床的特性，并有效地利用各种夹具和成型砂轮，然后根据凸模的形状选择合利用各种夹具和成型砂轮，然后根据凸模的形状选择合理的基准面及工艺孔基准，并进行工艺尺寸换算，最后理的基准面及工艺孔基准，并进行工艺尺寸换算，最后确定磨削程序。确定磨削程序。成型磨削工程实例：成型磨削工程实例：图图9-16 凸模凸模 如图如图9-169-16所示，采用万能夹具对刃口工作型面进行成型磨削加工。所示，采用万能夹具对刃口工作型面进行成型磨削加工。工艺尺

26、寸计算过程：工艺尺寸计算过程：（1）确定工艺中心和工艺坐标）确定工艺中心和工艺坐标（2 2）计算各工艺中心的坐标尺寸）计算各工艺中心的坐标尺寸（3 3）计算）计算d d面到工艺中心面到工艺中心O O1 1的距离的距离（4 4）计算各圆弧的圆心角）计算各圆弧的圆心角 图图1010-16-16所示的凸模采用万能夹具进行成型磨削的加工工艺过程见表所示的凸模采用万能夹具进行成型磨削的加工工艺过程见表1010-9-9。图图10-17 工艺尺寸计算图工艺尺寸计算图 图图10-18 成型磨削工序图成型磨削工序图表表10-9表表10-9 凸模成形磨削加工工艺过程（采用万能夹具）凸模成形磨削加工工艺过程（采用万

27、能夹具）（一一）、加工特点、加工特点 一般为内形加工，加工难度大。一般为内形加工，加工难度大。镗孔时，有位置精度要求，加工时要求确定基准，镗孔时，有位置精度要求，加工时要求确定基准，并准确确定孔的中心位置，并准确确定孔的中心位置，增加增加难度。难度。凹模淬火前，其上所有的螺钉孔、销钉孔以及其他凹模淬火前，其上所有的螺钉孔、销钉孔以及其他非内腔加工部分均应先加工好，否则会增加加工成本，非内腔加工部分均应先加工好，否则会增加加工成本，甚至无法加工。甚至无法加工。为了降低加工难度，减少热处理的变形，防止淬火为了降低加工难度，减少热处理的变形，防止淬火开裂，凹模类零件经常采用镶拼结构。开裂，凹模类零件

28、经常采用镶拼结构。10.2 10.2 塑料注射模具常用加工方法塑料注射模具常用加工方法1.1.单单圆形型孔凹模圆形型孔凹模工程实例：工程实例：图图1010-19-19所示为一圆筒形拉深件的凹模，所示为一圆筒形拉深件的凹模，材料选用材料选用Cr12Cr12，热处理淬火硬度为，热处理淬火硬度为585862HRC62HRC。图图10-19（二二）、圆形型孔凹模的加工、圆形型孔凹模的加工 这类凹模制造工艺比较简单，毛坯经这类凹模制造工艺比较简单，毛坯经锻造、退锻造、退火火后进行后进行车削车削（或铣削）及钻、镗型孔，并在上、（或铣削）及钻、镗型孔，并在上、下平面和型孔处留适当磨削余量。再由钳工划线，下平

29、面和型孔处留适当磨削余量。再由钳工划线，钻所有固定用孔、钻所有固定用孔、攻攻螺纹、螺纹、铰铰销孔，然后进行淬火、销孔，然后进行淬火、回火。回火。热处理热处理后后磨削磨削上、下平面及型孔即成。上、下平面及型孔即成。加工注意事项：加工注意事项：平面磨削时，一定要以先车的面即平面磨削时，一定要以先车的面即A面作为基准，面作为基准，磨出磨出B面，然后再磨面，然后再磨A面。面。内孔精磨后，一定要修整及研光孔口圆角内孔精磨后，一定要修整及研光孔口圆角R。图图10-20 凹模孔口凹模孔口 工艺过程：工艺过程：图图10-19 拉深凹模拉深凹模2.2.多圆形型孔凹模多圆形型孔凹模 图图10-21（1 1）单件孔

30、系的加工）单件孔系的加工 划线找正法划线找正法 试镗法试镗法坐标法坐标法 立式铣床加工立式铣床加工坐标镗床或坐标磨床加工坐标镗床或坐标磨床加工对于同一零件的孔系加工，常用方法有如下几种：对于同一零件的孔系加工，常用方法有如下几种：图图10-22 冲裁模中的连续模和复合模，凹模有时会出现一系列圆孔，各孔尺寸及冲裁模中的连续模和复合模，凹模有时会出现一系列圆孔，各孔尺寸及相互位置有较高的精度要求，这些孔称为孔系。加工时除保证各型孔的尺寸相互位置有较高的精度要求，这些孔称为孔系。加工时除保证各型孔的尺寸及精度外，还要保证各型孔之间的相对位置。及精度外，还要保证各型孔之间的相对位置。图图10-21 试

31、镗法加工孔系试镗法加工孔系 1-立铣床；立铣床；2-检验棒；检验棒；3-百分表；百分表；4-量块组量块组图图10-22 附加百分表在铣床上镗孔附加百分表在铣床上镗孔 图图10-23（2 2）相关孔系的加工）相关孔系的加工同镗（合镗）加工法同镗（合镗）加工法对于同一零件的孔系加工，常用方法有如下几种：对于同一零件的孔系加工，常用方法有如下几种：配镗加工法配镗加工法 为保证零件使用性能，许多零件都要进行热处为保证零件使用性能，许多零件都要进行热处理。热处理后零件会发生变形，使热处理前的孔位理。热处理后零件会发生变形，使热处理前的孔位精度受到破坏，如上模与下模中各对应孔的中心会精度受到破坏，如上模与

32、下模中各对应孔的中心会发生偏斜等。在这种情况下，可以采用发生偏斜等。在这种情况下，可以采用配镗配镗加工法加工法，即加工某一零件时，不按图样的尺寸和公差进行加即加工某一零件时，不按图样的尺寸和公差进行加工，而是按与之有对应孔位要求的热处理后的零件工，而是按与之有对应孔位要求的热处理后的零件实际孔位来配做。实际孔位来配做。图图10-24坐标磨削法坐标磨削法 配镗不能消除热处理对零件的影响，加工出的配镗不能消除热处理对零件的影响，加工出的孔位绝对精度不高。为了保证各相关件孔距的一致性孔位绝对精度不高。为了保证各相关件孔距的一致性和孔径精度，可以采用高精度坐标磨削的方法来消除和孔径精度，可以采用高精度

33、坐标磨削的方法来消除淬火件的变形，保证孔距精度和孔径精度。淬火件的变形，保证孔距精度和孔径精度。图图10-23 模板的同镗加工模板的同镗加工 图图10-24 双轴镗床同时镗孔双轴镗床同时镗孔 对于上、下模座的导柱孔和导套孔，动、定模模板的对于上、下模座的导柱孔和导套孔，动、定模模板的导柱孔和导套孔以及模板与固定板的销钉孔等，可以采用同导柱孔和导套孔以及模板与固定板的销钉孔等，可以采用同镗加工法。镗加工法。同镗加工法同镗加工法就是将孔位要求一致的两个或三个零就是将孔位要求一致的两个或三个零件用夹钳装夹固定在一起，对同一孔位的孔同时进行加工，件用夹钳装夹固定在一起，对同一孔位的孔同时进行加工，如图

34、如图10-23所示。在有双轴镗孔机时，可将模板的两孔同时所示。在有双轴镗孔机时，可将模板的两孔同时镗出（见图镗出（见图10-24），这样更容易保证孔距的一致性。），这样更容易保证孔距的一致性。（三三）、非非圆形型孔凹模的加工圆形型孔凹模的加工 在缺少精密加工机床的情况下，可用在缺少精密加工机床的情况下，可用锉削加工或锉削加工或压印法压印法对型孔进行精加工。目前，较先进的加工方法对型孔进行精加工。目前，较先进的加工方法主要有主要有电火花线切割加工电火花线切割加工和和电火花成型加工电火花成型加工。此外，。此外，尺寸较大的型孔常用仿形铣床进行尺寸较大的型孔常用仿形铣床进行平面轮廓仿形平面轮廓仿形加工

35、，加工，而精度要求特别高的型孔，则需用坐标磨床进行而精度要求特别高的型孔，则需用坐标磨床进行精密精密磨削磨削。若将凹模设计成镶拼结构的话，还可应用。若将凹模设计成镶拼结构的话，还可应用成型成型磨削磨削方法加工型孔。方法加工型孔。非圆形型孔凹模通常采用矩形锻件作为毛坯，型孔非圆形型孔凹模通常采用矩形锻件作为毛坯，型孔精加工之前，首先要去除型孔中心的余料。精加工之前，首先要去除型孔中心的余料。去除中心余去除中心余料的方法料的方法如下：如下：沿洞口轮廓线钻孔（见图沿洞口轮廓线钻孔（见图10-25）用带锯机切除废料用带锯机切除废料 气割气割图图10-25 沿型孔轮廓线钻孔沿型孔轮廓线钻孔1.1.锉削加

36、工锉削加工 锉削前，先根据凹模图样制作一块凹模样板，并锉削前，先根据凹模图样制作一块凹模样板，并按照样板在凹模表面画线，然后用各种形状的锉刀加按照样板在凹模表面画线，然后用各种形状的锉刀加工型孔，并随时用凹模样板校验，锉至样板刚好能放工型孔，并随时用凹模样板校验，锉至样板刚好能放入型孔内为止。此时，可用透光法观察样板周围的间入型孔内为止。此时，可用透光法观察样板周围的间隙，判断间隙是否均匀一致。锉削完毕后，将凹模热隙，判断间隙是否均匀一致。锉削完毕后，将凹模热处理，然后用各种形状的油石研磨型孔，使之达到图处理，然后用各种形状的油石研磨型孔，使之达到图样要求。样要求。去除型孔余料后，可采用下列方

37、法对型孔进行半精加工去除型孔余料后，可采用下列方法对型孔进行半精加工或精加工。或精加工。压印锉修加工是模具钳工常用的一种方法，主要压印锉修加工是模具钳工常用的一种方法，主要应用于缺少机械加工设备的工厂、试制模具或凸模与应用于缺少机械加工设备的工厂、试制模具或凸模与凹模型孔要求间隙很小甚至无间隙的冲裁模具的制造凹模型孔要求间隙很小甚至无间隙的冲裁模具的制造中。这种方法能加工出与凸模形状一致的凹模型孔，中。这种方法能加工出与凸模形状一致的凹模型孔，但型孔精度受热处理变形的影响较大。但型孔精度受热处理变形的影响较大。图图10-262.2.压印锉修压印锉修 压印锉修是利用已加工好的凸模对凹模进行压印压

38、印锉修是利用已加工好的凸模对凹模进行压印的，其压印方法与凸模的压印加工基本相同。如图的，其压印方法与凸模的压印加工基本相同。如图10-26所示，将准备好的压印件（凹模板）和压印基准件所示，将准备好的压印件（凹模板）和压印基准件（凸模）置于压床工作台的中心位置，用找正工具（凸模）置于压床工作台的中心位置，用找正工具（如角尺）找正二者的垂直度。在凸模顶端的顶尖孔（如角尺）找正二者的垂直度。在凸模顶端的顶尖孔中放一个合适的滚珠，以保证压力均匀和垂直，并在中放一个合适的滚珠，以保证压力均匀和垂直，并在凸模刃口处涂上硫酸铜溶液，启动压床缓慢压下。压凸模刃口处涂上硫酸铜溶液，启动压床缓慢压下。压印时，第一

39、次压印深度为印时，第一次压印深度为0.20.5mm，以后各次的压，以后各次的压印深度可以逐次加深；每次压印都要锉去多余的金属，印深度可以逐次加深；每次压印都要锉去多余的金属，直至压印深度达到图样要求为止。直至压印深度达到图样要求为止。图图10-26 压印过程压印过程 图图10-27 多型孔的压印锉修多型孔的压印锉修 对于多型孔的凸模固定板、卸料板和凹模型孔等，对于多型孔的凸模固定板、卸料板和凹模型孔等，要使各型孔的位置精度一致，可利用压印锉修方法或其要使各型孔的位置精度一致，可利用压印锉修方法或其他加工方法加工好其中的一块，然后以此块作为导向，他加工方法加工好其中的一块，然后以此块作为导向，按

40、压印锉修的方法和步骤加工另一块板的型孔，即可保按压印锉修的方法和步骤加工另一块板的型孔，即可保证各型孔的相对位置，如图证各型孔的相对位置，如图10-27所示。所示。3.3.铣削铣削 在在仿形铣床仿形铣床上采用平面轮廓仿形，对型孔进行半上采用平面轮廓仿形，对型孔进行半精加工或精加工，其加工精度可达精加工或精加工，其加工精度可达0.05mm0.05mm，表面粗糙，表面粗糙度可达度可达RaRa1.51.52.52.5m mm m。仿形铣可以获得形状复杂的型。仿形铣可以获得形状复杂的型孔，减轻工人的劳动强度，但需要制造靠模，生产周孔，减轻工人的劳动强度，但需要制造靠模，生产周期长。通常靠模用易加工的木

41、材制造，因受温度、湿期长。通常靠模用易加工的木材制造，因受温度、湿度的影响极易变形，影响加工精度。度的影响极易变形，影响加工精度。用用数控铣床数控铣床加工型孔，容易获得比仿形铣削更高加工型孔，容易获得比仿形铣削更高的加工精度。且不需要制造靠模，通过数控指令使加的加工精度。且不需要制造靠模，通过数控指令使加工过程实现自动化，降低对操作工人的技能要求，生工过程实现自动化，降低对操作工人的技能要求，生产率高。此外，还可以采用加工中心加工凹模型孔，产率高。此外，还可以采用加工中心加工凹模型孔，经一次装夹不但能加工出非圆形型孔，还能同时加工经一次装夹不但能加工出非圆形型孔，还能同时加工出固定用的螺孔和销

42、孔。出固定用的螺孔和销孔。在没有仿形铣床和数控铣床时，也可在在没有仿形铣床和数控铣床时，也可在立铣立铣或或万万能工具铣床能工具铣床上加工型孔。铣削时按型孔轮廓线，并留出上加工型孔。铣削时按型孔轮廓线，并留出一定的锉削加工余量，手动操作铣床工作台的纵、横运一定的锉削加工余量，手动操作铣床工作台的纵、横运动进行加工。该方法对操作者的技术水平要求较高，劳动进行加工。该方法对操作者的技术水平要求较高，劳动强度大，加工精度较低，生产率低，且加工后钳工修动强度大，加工精度较低，生产率低，且加工后钳工修正工作量大。正工作量大。4.4.电火花成型加工型孔电火花成型加工型孔 加工特点：加工特点：是在凹模热处理后

43、进行的，所加工出的型孔表面是在凹模热处理后进行的，所加工出的型孔表面呈颗粒状麻点，有利于润滑，能提高冲件质量和延呈颗粒状麻点，有利于润滑，能提高冲件质量和延长模具寿命。长模具寿命。与线切割与线切割加工相比，电火花机床需要制作成型电加工相比，电火花机床需要制作成型电极，制模成本较高。极，制模成本较高。电极的损耗会影响到加工精电极的损耗会影响到加工精度。度。凹模电火花穿孔工艺方法：凹模电火花穿孔工艺方法：直接法、混合法、修配直接法、混合法、修配凸模法和二次电极法。凸模法和二次电极法。加工方法的选择主要根据凸、凹模的间隙而定，见加工方法的选择主要根据凸、凹模的间隙而定，见表表1010-10-10。采

44、用电火花成型加工凹模的特点如下：采用电火花成型加工凹模的特点如下：采用整体模具结构。采用整体模具结构。可减薄模板厚度。可减薄模板厚度。型孔尖角改用小圆角。型孔尖角改用小圆角。刃口及落料斜度小。刃口及落料斜度小。标出凸模的名义尺寸和公差。标出凸模的名义尺寸和公差。刃口表面粗糙度要求可适当加大。刃口表面粗糙度要求可适当加大。图图10-28 电火花加工与机械加工不同，在设计模具时，电火花加工与机械加工不同，在设计模具时，应根据电火花加工的特点，对模具结构等方面作相应根据电火花加工的特点，对模具结构等方面作相应的改革。这样不仅能使模具便于电火花加工，而应的改革。这样不仅能使模具便于电火花加工，而且有利

45、于提高模具质量。且有利于提高模具质量。图图10-29原因原因电火花成型加工型孔电火花成型加工型孔实例实例1 1：图图10-30所示凹模采用电火花加工，所示凹模采用电火花加工，凹模材料为凹模材料为T10A，与凸模的配合间隙为单边，与凸模的配合间隙为单边0.050.10mm，加，加工余量为单边工余量为单边34mm，要求刃口粗糙度，要求刃口粗糙度Ra为为0.8m。图图10-30 用电火花加工的凹模用电火花加工的凹模 图图10-31 电火花加工用的电极电火花加工用的电极L L1 1凸模长度凸模长度 L L2 2电极长度电极长度 注：采用混合法，利用凸模加长一段铸铁后作为电极，电加工完成后去掉注：采用混

46、合法，利用凸模加长一段铸铁后作为电极，电加工完成后去掉铸铁部分后做凸模用，如图铸铁部分后做凸模用，如图9-319-31所示。所示。因凹模上有因凹模上有36个嵌线孔，且凸、凹模配合间隙要求较高，故选用组合电极个嵌线孔，且凸、凹模配合间隙要求较高，故选用组合电极结构形式，用冲头直接作电极。电极装夹如图结构形式，用冲头直接作电极。电极装夹如图1010-32所示。专用夹具由镶块所示。专用夹具由镶块1、热套圈热套圈2、衬圈、衬圈5、斜销、斜销3组成。其中组成。其中36块镶块的精度要求很高，热处理后由成形块镶块的精度要求很高，热处理后由成形磨削加工完成。装夹时只需将电极磨削加工完成。装夹时只需将电极4插进

47、镶块槽内，用斜销轻轻敲入夹紧。电极插进镶块槽内，用斜销轻轻敲入夹紧。电极装夹后检查各电极平行度。装夹后检查各电极平行度。电火花成型加工型孔电火花成型加工型孔实例实例2 2：SYL电动机转子冲模，凹模上有电动机转子冲模，凹模上有36个嵌线孔，个嵌线孔，材料为材料为Cr12，刃口高度为，刃口高度为12mm，淬火硬度为，淬火硬度为6264HRC，配合间隙为，配合间隙为0.040.06mm（属小间隙配合）。（属小间隙配合）。图图10-32 电极装夹电极装夹1-镶块镶块 2-热套圈热套圈 3-斜销斜销 4-电极电极 5-衬圈衬圈 5.5.电火花线切割加工型孔电火花线切割加工型孔 当当凹模形状复杂，带有尖

48、角、窄缝凹模形状复杂，带有尖角、窄缝时，线切割加时，线切割加工是一种精加工凹模型孔的方法。电火花线切割是在工是一种精加工凹模型孔的方法。电火花线切割是在凹模热处理后加工型孔的，可避免热处理变形带来的凹模热处理后加工型孔的，可避免热处理变形带来的不良影响，型孔加工精度高、质量好，制造周期短。不良影响，型孔加工精度高、质量好，制造周期短。但被加工工件的尺寸受机床的限制，而且加工出的型但被加工工件的尺寸受机床的限制，而且加工出的型孔孔壁呈条纹状，线切割后需要钳工研磨，以保证凸、孔孔壁呈条纹状，线切割后需要钳工研磨，以保证凸、凹模的间隙均匀。在线切割之前，要对凹模毛坯进行凹模的间隙均匀。在线切割之前，

49、要对凹模毛坯进行预加工，凹模的厚度和水平尺寸必须在机床的加工范预加工，凹模的厚度和水平尺寸必须在机床的加工范围内，选择合理的工艺参数，还要安排好凹模的加工围内，选择合理的工艺参数，还要安排好凹模的加工工艺路线，做好切割前的准备工作。工艺路线，做好切割前的准备工作。采用电火花线切割加工模具时，在模具材料的采用电火花线切割加工模具时，在模具材料的选用和模具结构方面，都应考虑线切割加工工艺的选用和模具结构方面，都应考虑线切割加工工艺的特点，以保证模具的加工精度，提高模具的使用寿特点，以保证模具的加工精度，提高模具的使用寿命。命。为了提高线切割模具的使用寿命和加工精度，应为了提高线切割模具的使用寿命和

50、加工精度，应选用淬透性能良好的合金工具钢或硬质合金来制造。选用淬透性能良好的合金工具钢或硬质合金来制造。对于精密细小、形状复杂的模具，不必采用镶拼对于精密细小、形状复杂的模具，不必采用镶拼结构。结构。线切割模具所具有的结构特点。线切割模具所具有的结构特点。电火花线切割加工型孔电火花线切割加工型孔实例：实例：图图9-369-36所示凹模材料为所示凹模材料为Cr12MoVCr12MoV，凹模厚度为，凹模厚度为10mm10mm，采用线切割加工。，采用线切割加工。图图9-36 线切割加工的凹模线切割加工的凹模 6.6.坐标磨削坐标磨削 坐标磨床是在淬火后进行孔加工的机床中精度最坐标磨床是在淬火后进行孔

51、加工的机床中精度最高的一种，加工精度可达高的一种，加工精度可达5 5m m左右，表面粗糙度可达左右，表面粗糙度可达R Ra a0.20.2m m。对于精度要求特别高的非圆形型孔，则需。对于精度要求特别高的非圆形型孔，则需用坐标磨床进行精密磨削。坐标磨床综合运用基本磨用坐标磨床进行精密磨削。坐标磨床综合运用基本磨削方法，可以对一些形状复杂的型孔进行磨削加工。削方法，可以对一些形状复杂的型孔进行磨削加工。由于镶拼型孔能将型孔的内表面变换为外表面，由于镶拼型孔能将型孔的内表面变换为外表面，便于机械加工，同时可以节约原材料，减少或消除热便于机械加工，同时可以节约原材料，减少或消除热处理引起的变形，提高

52、型孔的制造精度，便于维修更处理引起的变形，提高型孔的制造精度，便于维修更换，提高模具使用寿命等优点，因而在大、中型形状换，提高模具使用寿命等优点，因而在大、中型形状复杂的型孔或形状十分复杂的小型型孔的模具结构中复杂的型孔或形状十分复杂的小型型孔的模具结构中得到广泛应用。如大、中型冲模型孔、塑料箱体类注得到广泛应用。如大、中型冲模型孔、塑料箱体类注射模、挤出中空吹塑模具等，一般都采用镶拼结构进射模、挤出中空吹塑模具等，一般都采用镶拼结构进行制造。行制造。7.7.镶拼型孔的成型磨削镶拼型孔的成型磨削型孔的镶拼方法：拼接法和镶嵌法两种。型孔的镶拼方法：拼接法和镶嵌法两种。镶拼型孔的成型磨削镶拼型孔的

53、成型磨削实例：实例：如图如图9-39所示定子槽型孔所示定子槽型孔拼块，材料为合金钢，由于加工精度要求较高，采用拼块，材料为合金钢，由于加工精度要求较高，采用光学曲线磨床加工。光学曲线磨床加工。图图9-39 定子槽型孔拼块定子槽型孔拼块 (a)(a)镶拼结构镶拼结构 (b)(b)整体结构整体结构 采用整体结构可以减小模具的体积，提高模具的刚性，简化采用整体结构可以减小模具的体积，提高模具的刚性，简化结构，从而减少了模具设计和制造的工作量。结构，从而减少了模具设计和制造的工作量。电火花加工电火花加工可采用整体模具结构可采用整体模具结构 a.电火花加工避免了热处理变形的影响，原来考虑为电火花加工避免

54、了热处理变形的影响，原来考虑为了减小变形而增加的厚度已无必要；了减小变形而增加的厚度已无必要；b.电火花加工后的模具，刃口平直，间隙均匀，耐磨电火花加工后的模具，刃口平直，间隙均匀，耐磨性提高，模具寿命较长，减少了刃磨次数；性提高，模具寿命较长，减少了刃磨次数；c.从电火花本身来说，减薄模板厚度可以减少每副模从电火花本身来说，减薄模板厚度可以减少每副模具的加工工时，缩短模具制造周期；具的加工工时，缩短模具制造周期；d.可以节省模具钢材。可以节省模具钢材。电火花加工电火花加工可减薄模板厚度的原因可减薄模板厚度的原因 电火花加工的电火花加工的落料斜度一般为落料斜度一般为30 50；落料模；落料模的

55、刃口斜度在的刃口斜度在10以内，复合模的刃口斜度为以内，复合模的刃口斜度为5左右。左右。对落料模而言，斜度均比手工做的小（手工做的对落料模而言，斜度均比手工做的小（手工做的a1=15或或30，a2=13），但因电火花加工的斜度），但因电火花加工的斜度在各个方向都比较均匀，故仍能顺利落料。在各个方向都比较均匀，故仍能顺利落料。电火花加工模具的斜度电火花加工模具的斜度a1刃口斜度刃口斜度 a2落料斜度落料斜度电火花加工电火花加工刃口及落料斜度小刃口及落料斜度小图图9-34 铣削台阶铣削台阶 图图9-35 电火花加工凹模背面电火花加工凹模背面 凹模的刃口厚度：凹模的刃口厚度：因为线切割加工所得的型孔

56、不带斜度，所以凹因为线切割加工所得的型孔不带斜度，所以凹模的刃口厚度应在保证强度的前提下尽量减薄，一般可以在凹模模的刃口厚度应在保证强度的前提下尽量减薄，一般可以在凹模的背面用铣削加工来减薄凹模的刃口厚度（图的背面用铣削加工来减薄凹模的刃口厚度（图9-34），这样也可），这样也可以使线切割加工凹模更为方便。但在某些特殊情况下（图以使线切割加工凹模更为方便。但在某些特殊情况下（图9-35），），采用上述方法不能保证凹模的强度时，可以先用线切割加工凹模，采用上述方法不能保证凹模的强度时，可以先用线切割加工凹模，然后，再加工一个比凹模型孔稍大的紫铜电极，最后用这个电极然后，再加工一个比凹模型孔稍大的

57、紫铜电极，最后用这个电极在凹模的背面以电火花加工扩大型孔，使凹模背面得到斜度。在凹模的背面以电火花加工扩大型孔，使凹模背面得到斜度。线切割模具所具有的结构特点线切割模具所具有的结构特点 图图9-37 拼接型孔拼接型孔图图9-38 镶嵌型孔镶嵌型孔1-1-制件制件 2-2-型孔体型孔体 3-3-镶件镶件 拼接法拼接法是将型孔分成若干段，对各段分别进行加是将型孔分成若干段，对各段分别进行加工后拼接起来，如图工后拼接起来，如图9-379-37所示。所示。镶嵌法镶嵌法则是在型孔形则是在型孔形状复杂或狭小细长的部位另做一个镶件嵌入型孔体内，状复杂或狭小细长的部位另做一个镶件嵌入型孔体内，如图如图9-38

58、9-38所示。所示。型孔的镶拼方法型孔的镶拼方法型孔的分段要求：型孔的分段要求：一般是将形状复杂的内形表面加工转一般是将形状复杂的内形表面加工转换为外形表面加工；为防止刃口处的尖角部分加工困难，换为外形表面加工；为防止刃口处的尖角部分加工困难，淬火时易开裂等，应在尖角处拼接，且镶块应避免做成淬火时易开裂等，应在尖角处拼接，且镶块应避免做成锐角；型孔的凸出或凹进部分容易磨损，为便于更换，锐角；型孔的凸出或凹进部分容易磨损，为便于更换，应单独分成一段；有对称线的型孔应沿对称线分段。应单独分成一段；有对称线的型孔应沿对称线分段。模具型腔分类：模具型腔分类：按结构形式可分为整体式、镶拼式和组合式。按结

59、构形式可分为整体式、镶拼式和组合式。按型腔的形状可分为回转曲面和非回转曲面两种。按型腔的形状可分为回转曲面和非回转曲面两种。回转曲面的型腔回转曲面的型腔的加工工艺方法：的加工工艺方法：可用车床、内圆磨可用车床、内圆磨床或坐标磨床进行加工，工艺过程较为简单。床或坐标磨床进行加工，工艺过程较为简单。非回转曲面的型腔非回转曲面的型腔的三种加工工艺方法：的三种加工工艺方法：是用切削加工配合钳工修整进行制造。采用通用机床是用切削加工配合钳工修整进行制造。采用通用机床将型腔大部分多余材料切除，再由钳工进行精加工修整，将型腔大部分多余材料切除，再由钳工进行精加工修整，生产效率低，劳动强度大，质量不易保证。生

60、产效率低，劳动强度大，质量不易保证。是应用仿形、电火花、超声波、电化学加工等专门的是应用仿形、电火花、超声波、电化学加工等专门的加工设备进行加工，可以大大提高生产的效率，保证加加工设备进行加工，可以大大提高生产的效率，保证加工质量。但工艺准备周期长，加工中工艺控制较复杂，工质量。但工艺准备周期长，加工中工艺控制较复杂，还可能对环境产生污染。还可能对环境产生污染。是应用数控加工或计算机辅助模具设计和制造技术，是应用数控加工或计算机辅助模具设计和制造技术，可以缩短制造周期，优化模具制造工艺和结构参数，提可以缩短制造周期，优化模具制造工艺和结构参数，提高模具质量和使用寿命，这种方法是模具制造的发展方

61、高模具质量和使用寿命，这种方法是模具制造的发展方向。向。一、回转曲面型腔的车削一、回转曲面型腔的车削车削加工主要用于加工车削加工主要用于加工回转曲面的型腔回转曲面的型腔或或型腔的回转曲面部分型腔的回转曲面部分。型腔车削加工中，普通内孔车刀用于车削圆柱、圆锥内形表面；为了保型腔车削加工中，普通内孔车刀用于车削圆柱、圆锥内形表面；为了保证质量和提高生产率，加工数量较多的回转曲面型腔可利用专用工具进行车证质量和提高生产率，加工数量较多的回转曲面型腔可利用专用工具进行车削；对于球形面、半圆面或圆弧面的车削加工，一般都采用样板车刀进行最削；对于球形面、半圆面或圆弧面的车削加工，一般都采用样板车刀进行最后

62、的成形车削。后的成形车削。工程工程实例：实例：图图9-459-45所示对拼式塑压模型腔车削加工。所示对拼式塑压模型腔车削加工。工艺分析：可用车削方法加工工艺分析：可用车削方法加工44.7mm44.7mm的圆球面和的圆球面和21.71mm21.71mm的圆锥面。的圆锥面。为给车削加工准备可靠的工艺基准，需先对坯料外形为给车削加工准备可靠的工艺基准，需先对坯料外形进行预加工，然后在车床进行预加工，然后在车床上进行型腔车削。上进行型腔车削。图图9-45塑压模型腔车削过程。塑压模型腔车削过程。塑压模型腔预加工过程。塑压模型腔预加工过程。图图9-45 对拼式塑压模型腔对拼式塑压模型腔图图9-46 拼块上

63、的工艺螺孔和导钉孔拼块上的工艺螺孔和导钉孔 图图9-47 划线划线 塑压模型腔预加工过程塑压模型腔预加工过程塑压模型腔车削过程塑压模型腔车削过程表表9-11 9-11 对拼式塑压模型腔车削过程对拼式塑压模型腔车削过程二、非回转曲面型腔的铣削二、非回转曲面型腔的铣削 在模具型腔的制造中，常用的铣削加工设备有在模具型腔的制造中，常用的铣削加工设备有普通立式铣床普通立式铣床、万能万能工具铣床工具铣床和和仿形铣床仿形铣床。其中，立式铣床、万能工具铣床主要用于加工中、。其中，立式铣床、万能工具铣床主要用于加工中、小型模具非回转曲面的型腔，对于大型模具一般应用仿形铣床加工非回小型模具非回转曲面的型腔，对于

64、大型模具一般应用仿形铣床加工非回转曲面的型腔。转曲面的型腔。在立铣床和万能工具铣床上，用各种不同形状和尺寸的立铣刀，借助夹具在立铣床和万能工具铣床上，用各种不同形状和尺寸的立铣刀，借助夹具（如回转工作台、正弦台、虎钳等）和辅具，可对非回转曲面的型腔进行加工。（如回转工作台、正弦台、虎钳等）和辅具，可对非回转曲面的型腔进行加工。一般精铣型腔的表面粗糙度可达一般精铣型腔的表面粗糙度可达Ra1.252.5m，精铣后留适当的修磨、抛光，精铣后留适当的修磨、抛光余量（余量（0.050.1mm），再由钳工加工达到图样要求。），再由钳工加工达到图样要求。图图9-51 为了能加工出各种特殊形状的型腔表面，必须

65、备有各种不同形状和尺寸的指为了能加工出各种特殊形状的型腔表面，必须备有各种不同形状和尺寸的指状铣刀。按刀刃的数量进行分类，指状铣刀分为状铣刀。按刀刃的数量进行分类，指状铣刀分为单刃指状铣刀单刃指状铣刀、双刃指状铣刀双刃指状铣刀和和多刃指状铣刀多刃指状铣刀。1.1.普通铣床加工型腔普通铣床加工型腔 工程工程实例：实例：图图9-519-51所示的起重吊环锻模型腔的铣削。所示的起重吊环锻模型腔的铣削。图图9-48图图9-49图图9-48 单刃指形铣刀单刃指形铣刀 图图9-49 双刃指状铣刀双刃指状铣刀 工程工程实例：实例：图图9-519-51所示的起重吊环锻模型腔的铣削。所示的起重吊环锻模型腔的铣削

66、。图图9-51 起重吊环锻模型腔起重吊环锻模型腔 仿形铣床可以加工各种结构形状的型腔，特别适合于加工具有曲面结构的仿形铣床可以加工各种结构形状的型腔，特别适合于加工具有曲面结构的型腔，如图型腔，如图9-569-56所示的锻模型腔。所示的锻模型腔。在仿形铣床上加工型腔的效率高，其粗加工效率为电火花加工的在仿形铣床上加工型腔的效率高，其粗加工效率为电火花加工的40405050倍，倍，尺寸精度可达尺寸精度可达0.05mm0.05mm，表面粗糙度为，表面粗糙度为R Ra a1.61.60.80.8m m。图图9-56 由于铣刀强度的限制，不能加工出内清角和较深的窄槽等。因此，对于要由于铣刀强度的限制，

67、不能加工出内清角和较深的窄槽等。因此，对于要求较高的模具来说，仿形铣削一般只作为粗加工工序，加工时留有求较高的模具来说，仿形铣削一般只作为粗加工工序，加工时留有1 12mm2mm的余的余量，最后用电火花或由模具钳工修整成形。量，最后用电火花或由模具钳工修整成形。仿形铣削之前，必须先做好准备工作，包括制作靠模、选择适当的仿形触仿形铣削之前，必须先做好准备工作，包括制作靠模、选择适当的仿形触头和铣刀等，然后才开始进行仿形加工。头和铣刀等，然后才开始进行仿形加工。2.2.仿形铣床加工型腔仿形铣床加工型腔 图图9-56 锻模型腔（飞边槽未表示出来）锻模型腔（飞边槽未表示出来）图图9-573.3.电加工

68、电加工 （2 2）电火花线切割加工）电火花线切割加工 电火花线切割加工只能加工通孔，需要加工型腔时，必须将型腔设计成电火花线切割加工只能加工通孔，需要加工型腔时，必须将型腔设计成镶拼结构。线切割的加工精度一般可控制在镶拼结构。线切割的加工精度一般可控制在0.01mm0.01mm，但加工表面较粗糙，但加工表面较粗糙，表面粗糙度表面粗糙度R Ra a小于小于2.52.5m m。这样的表面粗糙度对脱模虽无妨碍，但当成形件要。这样的表面粗糙度对脱模虽无妨碍，但当成形件要求表面光滑时，线切割加工的表面必须经过抛光才能达到要求。求表面光滑时，线切割加工的表面必须经过抛光才能达到要求。（1 1）电火花成形加

69、工电火花成形加工 电火花加工可用于加工整个型腔，也可加工型腔的某一部分，如机械加工电火花加工可用于加工整个型腔，也可加工型腔的某一部分，如机械加工困难的深槽、窄槽或带有文字花纹等部位，其加工精度高，但在应用此工艺时困难的深槽、窄槽或带有文字花纹等部位，其加工精度高，但在应用此工艺时必须考虑，加工出的型腔带有微小的斜度，轮廓转折处存在小圆角；加工后的必须考虑，加工出的型腔带有微小的斜度，轮廓转折处存在小圆角；加工后的型腔表面呈粒状麻点，当塑料成型件的精度要求较高时，经电火花加工的表面型腔表面呈粒状麻点，当塑料成型件的精度要求较高时，经电火花加工的表面还必须进行手工抛光或机械抛光。由于加工表面上有

70、硬化层，抛光较费时。还必须进行手工抛光或机械抛光。由于加工表面上有硬化层，抛光较费时。工程工程实例：实例：电火花成型加工图电火花成型加工图9-579-57所示的注射模镶块。所示的注射模镶块。（3 3）电铸加工）电铸加工图图9-57 注射模镶块注射模镶块 材料为材料为40Cr，硬度为，硬度为HRC3840，加工表面粗糙度为，加工表面粗糙度为Ra0.8m，要求，要求型腔侧面棱角清晰，圆角半径型腔侧面棱角清晰，圆角半径R0.2mm。图图9-58 电极结构与尺寸电极结构与尺寸（3 3）电铸加工）电铸加工加工特点加工特点:复映性能良好，尺寸稳定。复映性能良好，尺寸稳定。电铸件（模具型腔）的好坏取决于母模

71、（型芯）的加工精度和电铸件（模具型腔）的好坏取决于母模（型芯）的加工精度和表面粗糙度。表面粗糙度。根据电铸的材料不同，电铸可分为电铸镍、电铸铜和电铸铁。根据电铸的材料不同，电铸可分为电铸镍、电铸铜和电铸铁。电铸加工型腔的一般工艺过程：电铸加工型腔的一般工艺过程：型芯设计与制造型芯设计与制造型芯预处理型芯预处理电铸电铸清洗清洗脱模脱模机械加工机械加工镶入模套镶入模套图图9-59 电铸型芯的尺寸及形状电铸型芯的尺寸及形状图图9-60 电铸型腔与模套组合及脱模电铸型腔与模套组合及脱模 快 速 原 型 制 造 技 术（快 速 原 型 制 造 技 术（Rapid Prototyping Manufact

72、uring，RPM技术），又称快速成型技术，是技术），又称快速成型技术，是20世纪世纪80年代末至年代末至90年代初发展起来的高新制造技术，年代初发展起来的高新制造技术，是一种典型的材料累加法加工工艺。它集成了是一种典型的材料累加法加工工艺。它集成了CAD技技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，是先进制造技术的重要组成部分。由于它把复杂的三是先进制造技术的重要组成部分。由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因此，可以在维制造转化为一系列二维制造的叠加，因此，可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂形状的零不用模具和工具

73、的条件下生成几乎任意复杂形状的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。通过与数部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。通过与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段相结控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段相结合，已成为现代模型、模具和零件制造的重要手段，合，已成为现代模型、模具和零件制造的重要手段，在航空航天、汽车摩托车、家用电器等领域得到了广在航空航天、汽车摩托车、家用电器等领域得到了广泛应用。泛应用。一、快速成型技术的基本原理与工艺过程一、快速成型技术的基本原理与工艺过程 基本原理：基本原理：可分为离散可分为离散和堆积两个阶段。首先和堆积两个阶段。首先建立一个三维建立一个三维CAD

74、模型，模型，并对模型数据进行处理，并对模型数据进行处理，沿某一方向进行平面分沿某一方向进行平面分层离散化；然后通过专层离散化；然后通过专有的有的CAM系统（成形系统（成形机）将成形材料一层层机）将成形材料一层层加工，并堆积成原型。加工，并堆积成原型。工艺过程：工艺过程：图图9-61 快速成型工艺过程快速成型工艺过程二二、快速成型技术的工艺方法快速成型技术的工艺方法 原理：原理：是用纸片、塑料薄膜或复合材料等片材，利用是用纸片、塑料薄膜或复合材料等片材，利用CO2激光束切割出相应的横截面轮廓，得到连续层片材激光束切割出相应的横截面轮廓，得到连续层片材料构成三维实体的模型图（如图料构成三维实体的模

75、型图（如图9-62所示），然后由热所示），然后由热压机对切片材料加以高压，使粘结剂熔化，层片之间粘压机对切片材料加以高压，使粘结剂熔化，层片之间粘贴成形。贴成形。1.1.物体分层制造法物体分层制造法（Laminated Object Manufacturing，LOM）特点：特点：采用采用LOM法制造实体时，激光只需扫描每个切法制造实体时，激光只需扫描每个切片的轮廓而非整个切片的面积，生产效率较高，使用的片的轮廓而非整个切片的面积，生产效率较高，使用的材料广泛，成本较低。材料广泛，成本较低。图图9-62lXY扫描系统；扫描系统；2光路系统；光路系统；3激光器；激光器；4加热棍；加热棍；5薄层材

76、料；薄层材料；6供料滚筒；供料滚筒；7工作平台；工作平台；8回收滚筒；回收滚筒；9制成件；制成件；10制成层；制成层；11边角料边角料图图9-62 物体分层制造法示意图物体分层制造法示意图2.2.选择性激光烧结法选择性激光烧结法（Selective Laser Sintering，SLS）原理：原理：是将金属粉末是将金属粉末（含热熔性结合剂含热熔性结合剂）作为原材料，利作为原材料，利用高功率的用高功率的CO2激光器，由计算机控制对其层层加热，使激光器，由计算机控制对其层层加热，使之熔化堆积成形，如图之熔化堆积成形，如图9-63所示。采用所示。采用SLS法在烧结过程法在烧结过程结束后，应先去除松

77、散粉末，将得到的坯件进行烘干等后结束后，应先去除松散粉末，将得到的坯件进行烘干等后处理。处理。SLS法原料广泛，现已研制成功的就达十几种，范法原料广泛，现已研制成功的就达十几种，范围覆盖了高分子、陶瓷、金属粉末及它们的复合粉末。围覆盖了高分子、陶瓷、金属粉末及它们的复合粉末。图图9-63特点：特点：采用采用SLS法在烧结过程结束后，应先去除松散粉末，法在烧结过程结束后，应先去除松散粉末，将得到的坯件进行烘干等后处理。将得到的坯件进行烘干等后处理。SLS法原料广泛，现已法原料广泛，现已研制成功的就达十几种，范围覆盖了高分子、陶瓷、金属研制成功的就达十几种，范围覆盖了高分子、陶瓷、金属粉末及它们的

78、复合粉末。粉末及它们的复合粉末。1粉末材料；粉末材料；2激光束；激光束；3XY扫描系统；扫描系统；4透镜；透镜；5激光器；激光器；6刮平器；刮平器；7工作台；工作台；8制成件制成件图图9-63 选择性激光烧结法示意图选择性激光烧结法示意图原理：原理：采用熔丝材料，将加热后半熔状的熔丝材采用熔丝材料，将加热后半熔状的熔丝材料在计算机控制下喷涂到预定位置，逐点逐层喷料在计算机控制下喷涂到预定位置，逐点逐层喷涂成形，如图涂成形，如图9-64所示。所示。3.3.熔化堆积造型法熔化堆积造型法（Fused Deposition Modeling，FDM）特点：特点：FDM法制造污染小，材料可以回收。法制造

79、污染小，材料可以回收。图图9-641熔丝材料；熔丝材料；2滚轮；滚轮；3加热喷嘴；加热喷嘴；4半熔状熔丝材料；半熔状熔丝材料；5制成件；制成件；6工作台工作台图图9-64 熔化堆积造型法示意图熔化堆积造型法示意图原理：原理：通过计算机软件对立体模型进行平面分层，得到通过计算机软件对立体模型进行平面分层，得到每一层截面的形状数据，由计算机控制的氦每一层截面的形状数据，由计算机控制的氦镉激光发镉激光发生器生器1发出的激光束发出的激光束2按照获得的平面形状数据，从零件按照获得的平面形状数据，从零件基层形状开始逐点扫描。当激光束照射到液态树脂后，基层形状开始逐点扫描。当激光束照射到液态树脂后，被照射的

80、液态树脂发生聚合反应而固化。然后由被照射的液态树脂发生聚合反应而固化。然后由Z轴升轴升降台下降一个分层厚度（一般为降台下降一个分层厚度（一般为0.010.02mm），进行），进行第二层的形状扫描，新固化层粘在前一层上。就这样逐第二层的形状扫描，新固化层粘在前一层上。就这样逐层地进行照射、固化、粘结和下沉，堆积成三维模型实层地进行照射、固化、粘结和下沉，堆积成三维模型实体，得到预定的零件，如图体，得到预定的零件，如图9-65所示。所示。4.4.立体平板印刷立体平板印刷（Stereo Lithography Apparatus，SLA）图图9-651激光发生器；激光发生器；2激光束；激光束；3Z轴

81、升降台；轴升降台；4托盘；托盘；5树脂槽；树脂槽；6光敏树脂；光敏树脂；7制成件制成件图图9-65 立体平板印刷法固化成形示意图立体平板印刷法固化成形示意图 5.5.三维印刷系统法三维印刷系统法 （Three Dimensional Printing，TDP）原理：原理：是一种不依赖于激光的成形技术。使用粉末材料和是一种不依赖于激光的成形技术。使用粉末材料和粘结剂，喷头在一层铺好的材料上有选择性地喷射粘结剂，粘结剂，喷头在一层铺好的材料上有选择性地喷射粘结剂，在有粘结剂的地方粉末材料被粘结在一起，其它地方仍为在有粘结剂的地方粉末材料被粘结在一起，其它地方仍为粉末。这样层层粘结后就得到一个空间实

82、体，去除粉末进粉末。这样层层粘结后就得到一个空间实体，去除粉末进行烧结就得到所要求的零件。行烧结就得到所要求的零件。图图9-66特点：特点：TDP法可用的材料范围很广，尤其是可以制作陶法可用的材料范围很广，尤其是可以制作陶瓷模。现在又出现了采用多喷头瓷模。现在又出现了采用多喷头TDP方法，如图方法，如图9-66所示。所示。该方法制作零件的速度非常快，成本较低。该方法制作零件的速度非常快，成本较低。图图9-66 三维印刷系统法示意图三维印刷系统法示意图 6.6.喷墨印刷法喷墨印刷法（Ink Jet Printing，IJP）原理：原理：喷墨印刷快速成型系统通常采用喷墨印刷快速成型系统通常采用2个

83、喷嘴，其中个喷嘴，其中一个用于喷洒成形热塑性材料，另一个用于喷洒支承成一个用于喷洒成形热塑性材料，另一个用于喷洒支承成形零件。这两个喷嘴能根据截面轮廓的信息，在计算机形零件。这两个喷嘴能根据截面轮廓的信息，在计算机的控制下作的控制下作XY平面运动，选择性地分别喷洒熔化的热平面运动，选择性地分别喷洒熔化的热塑性材料和蜡。此两种材料在工作平台上迅速冷却后形塑性材料和蜡。此两种材料在工作平台上迅速冷却后形成固态的截面轮廓和支承结构。随后，用平整器平整上成固态的截面轮廓和支承结构。随后，用平整器平整上表面，使其控制在预定的截面高度。每层截面成形之后，表面，使其控制在预定的截面高度。每层截面成形之后，工

84、作台下降一个截面层的高度，再进行下层的喷洒，如工作台下降一个截面层的高度，再进行下层的喷洒，如此循环，直到完成加工。从工作室中取出制件后，用溶此循环，直到完成加工。从工作室中取出制件后，用溶剂除去蜡支承结构，最终获得原型零件。其工作原理如剂除去蜡支承结构，最终获得原型零件。其工作原理如图图9-67所示。所示。图图9-671基底；基底；2成形零件；成形零件；3平整机构；平整机构；4压电喷射头；压电喷射头；5支承结构支承结构图图9-67 喷墨印刷法示意图喷墨印刷法示意图 特点：特点：用该种方法制作的原型尺寸精度高，轮廓用该种方法制作的原型尺寸精度高，轮廓层厚很薄，无需手工抛光即可获得表面非常光洁层

85、厚很薄，无需手工抛光即可获得表面非常光洁的零件，可直接用于制模。的零件，可直接用于制模。三、快速成型技术在模具制造中的应用三、快速成型技术在模具制造中的应用 传统的快速模具制造是依据产品图样，把木材、传统的快速模具制造是依据产品图样，把木材、石膏、钢板甚至水泥、石蜡等材料采用拼接、雕塑成石膏、钢板甚至水泥、石蜡等材料采用拼接、雕塑成形等方法制作原型。这种方法不仅耗时，加工精度也形等方法制作原型。这种方法不仅耗时，加工精度也不高，尤其碰到一些复杂结构的零件时显得无能为力。不高，尤其碰到一些复杂结构的零件时显得无能为力。通常的模具制造过程是由几何造型系统生成模具通常的模具制造过程是由几何造型系统生

86、成模具CAD模型，然后对模具所有成形面进行数控编程，得模型，然后对模具所有成形面进行数控编程，得到它们的到它们的CAM数据，利用信息载体控制数控机床加工数据，利用信息载体控制数控机床加工出模具毛坯，再经电火花精加工得到精密模具。此方出模具毛坯，再经电火花精加工得到精密模具。此方法需要人工编程，加工周期较长，加工成本相对较高。法需要人工编程，加工周期较长，加工成本相对较高。快速成型技术制模的方法：快速成型技术制模的方法：直接法和间接法。直接法和间接法。快速成型技术制模的优点：快速成型技术制模的优点：能够更快、更好、更方能够更快、更好、更方便地设计并制造出各种复杂的零件和原型，一般可使模便地设计并

87、制造出各种复杂的零件和原型，一般可使模具制造周期和成本降低具制造周期和成本降低2/34/5，而且模具的几何复杂，而且模具的几何复杂程度越高，效益越明显。程度越高，效益越明显。1.1.直接法直接法 采用采用LOM方法直接生成的模具可以经受方法直接生成的模具可以经受200的高温，故可以作为低熔点合金的模具或蜡模的的高温，故可以作为低熔点合金的模具或蜡模的成形模具，还可以代替砂型铸造用木模。直接法成形模具，还可以代替砂型铸造用木模。直接法生产模具还处于初步研究阶段。生产模具还处于初步研究阶段。2.2.间接法间接法（1 1）制作简易模具制作简易模具 如果零件的批量小或用于产品的试生产，则可以用非钢铁材

88、料如果零件的批量小或用于产品的试生产，则可以用非钢铁材料生产成本相对较低的简易模具。这类模具一般用快速成型技术制生产成本相对较低的简易模具。这类模具一般用快速成型技术制作零件原型，然后根据该原型翻制成硅橡胶模、金属模、树脂模作零件原型，然后根据该原型翻制成硅橡胶模、金属模、树脂模或石膏模，或对零件原型进行表面处理，用金属喷镀法或物理蒸或石膏模，或对零件原型进行表面处理，用金属喷镀法或物理蒸发沉积法镀上一层熔点较低的合金来制作模具。发沉积法镀上一层熔点较低的合金来制作模具。（2 2）制作钢质模具制作钢质模具 陶瓷型精密铸造法陶瓷型精密铸造法 石蜡精密铸造法石蜡精密铸造法 用化学粘结钢粉浇铸型腔用化学粘结钢粉浇铸型腔 制作电极，制成钢模制作电极，制成钢模