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模具工作表面的制造工藝過程分析
江蘇省吳中中等專業(yè)學(xué)校 夏淑英 2014/1/17 17:30:44
摘要：凸模和凹模是沖裁模的主要工作零件，凸模和凹模有與制件輪廓一樣形狀的鋒利刃口，凸模和凹模之間存在一周很小的間隙。因此，凸、凸模的加工質(zhì)量直接影響到模具的使用壽命和成型制件的加工質(zhì)量。本文主要分析模具工作表面的制造工藝過程。
關(guān)鍵詞：模具，工作表面，制造工藝
模具由各種零件組成，其制造過程包括零件的加工、鉗工裝配以及模具的試沖和調(diào)整。毛坯經(jīng)過車、銑、刨、磨、熱處理和鉗工等加工，改變其形狀、尺寸和材料性能，使之變?yōu)榉蠄D樣要求的零件的過程、稱為工藝過程，對干同一個(gè)零件。由毛坯制成零件的途徑是多種多樣的，也就是說，一個(gè)零件可以有幾種不同的工藝過程。工藝過程不同，則生產(chǎn)率、成本以及加工精度往往也有顯著的差別[1]。為了保證零件質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本，在制訂工藝過程時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件圖樣的要求和工廠的實(shí)際生產(chǎn)條件，制訂出一種最合理的工藝過程。若將其內(nèi)容以一定的格式寫成文件，用于指導(dǎo)生產(chǎn)，則此文件稱為該零件的工藝規(guī)程。
1凸模的制造工藝過程
由于成型制件的形狀各異、尺寸差別較大，因此凸模也是多種多樣的，按凸模的斷面形狀，大致可分為圓形凸模和異形凸模兩類。
1.1圓形凸模的加工工藝過程
圓形凸模加工比較容易，毛坯一般采用棒料，在車床上對棒料進(jìn)行粗加工和半精加工，留有磨削余量，熱處理后在外圓磨床上進(jìn)行精磨，凸模的工作部分經(jīng)拋光、刃磨后即可。圖1為圓形凸模。
圖1 圓形凸模
1.2異形凸模的加工工藝過程
由于異形凸模加工比較復(fù)雜，因此常采用壓印銼修、刨削加工、線切割加工和成形磨削等主要工方法。
（1）壓印銼修。壓印銼修是用凹模壓印制造凸模的一種鉗工制造方法。在缺少專用制模設(shè)備的情況下，此法是十分有效的方法。凸模在凹模壓印銼修前，根據(jù)異形凸模的形狀和尺寸選用毛坯，在車床或刨床上預(yù)先加工出凸模毛坯的各面，在銑床上按照劃線輪廓粗銑凸模的工作表面，并留有壓印后的銼修余量（0.15-0.25），最后用凹模壓印銼修而成[2]。
壓印時(shí)，在壓力機(jī)上將未淬火的凸模壓入已淬硬的成形凹模內(nèi)，凸模上的多余金屬由于壓力的作用被凹模擠出，凸模上出現(xiàn)凹模壓痕，再根據(jù)壓痕將多余的金屬銼去。經(jīng)過反復(fù)多次，直到凸模刃口達(dá)到所要求的尺寸為止。壓印結(jié)束后，再按照圖樣的要求間隙銼小凸模，并留有0.01-0.02rnrn(雙面)的鉗工研磨余量，熱處理后，鉗工研磨凸模工作表面，直到間隙合適。
在利用四模壓印時(shí)，要注意凹模刃口的上下平面要磨平，并將壓印凹模和凸模壞料進(jìn)行退磁處理，避免其碎鐵屑附在刃口上，造成刃口劃傷，影響壓印質(zhì)量；為減少壓印摩擦和提高凸模表面質(zhì)量，壓印凹模工作刀口表面質(zhì)量要求較高，表面粗糙度值Ra小于0.4μm，在壓印前凸模及凹模表面上應(yīng)涂一層少量的硫酸銅。在進(jìn)行壓印的時(shí)候，要將凸模正確地放在凹模刃口內(nèi)，使四周余墾分布均勻，壓印凹模表而與凸模中主線垂直后方能進(jìn)行擠壓。壓印最好選用手扳動壓力機(jī)和油壓機(jī)，越次壓印壓痕不宜過深，首次壓印控制在0.2mm內(nèi)，以后可逐漸增加到0.5-1.5mm，每次莊印后，可根據(jù)壓印印痕進(jìn)行銼修，銼修時(shí)不允許碰到已壓光的表面。銼修后留下的余量要均勻，以免下次壓印時(shí)產(chǎn)生不必要的偏斜。壓印加工適于無間隙沖裁模的加工，它的主要問題是對人工操作水平要求較高，生產(chǎn)率低，模具精度受熱處理影響。
（2）刨削加工。刨削加工主要用于加工模具零件的外形平面和曲面，加工尺寸精度可達(dá)0.05mm，表面粗糙度Ra可達(dá)6.3-1.6μm。刨削后需經(jīng)熱處理淬硬，一般都留有精加工余量。
刨削加工工藝過程：
1）刨削前準(zhǔn)備。按尺寸鍛造成為毛坯，留合適的加工余量，并根據(jù)凸模所用的材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐嘶�、�?火或調(diào)質(zhì)處理。準(zhǔn)備好所用的量具、刀具及樣板，安裝、調(diào)整好所用的夾具。
2）刨削過程。用機(jī)用虎鉗裝夾，刨削坯料兩平面，保證兩平面的平行度，使厚度尺寸達(dá)到尺寸要求。留0.02mm的余量；刨削坯料兩側(cè)面及圓弧，保證圓弧與兩平面圓滑過渡，并刨削兩端面，使坯料寬度、高度達(dá)尺寸要求，留0.02mm的單邊余量。用專業(yè)夾具裝夾，刨削兩斜面，留0.02mm余量，用圓弧刨刀刨削圓弧，保證與兩平面圓滑過渡。
3）熱處理。按熱處理工藝進(jìn)行，淬火硬度58-62HRC，并進(jìn)行低溫回火。
4）研磨。研磨凸模側(cè)面及刃口，保證尺寸精度和表面粗糙度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
5）檢驗(yàn)。測量各部分尺寸，檢驗(yàn)圓弧R和硬度。
刨削加工過程中，凸模要牢固地夾緊在刨床的工作臺或夾具中，不準(zhǔn)松動。每次的進(jìn)給量要適當(dāng)，當(dāng)快加工到所需要的尺寸時(shí)要格外小心，防止劃傷已加工表面。在刨削的過程中，（未完，下一頁）
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