模具設(shè)計與制造工藝規(guī)范及細則_第1頁
模具設(shè)計與制造工藝規(guī)范及細則_第2頁
模具設(shè)計與制造工藝規(guī)范及細則_第3頁
模具設(shè)計與制造工藝規(guī)范及細則_第4頁
模具設(shè)計與制造工藝規(guī)范及細則_第5頁
已閱讀5頁,還剩21頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

模具設(shè)計與制造工藝規(guī)范及細則一、概述

模具設(shè)計與制造是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響著產(chǎn)品精度、生產(chǎn)效率和成本控制。本規(guī)范旨在明確模具設(shè)計的流程、技術(shù)要求、材料選擇及制造工藝,確保模具質(zhì)量穩(wěn)定、使用壽命長。通過系統(tǒng)化的規(guī)范操作,可減少生產(chǎn)中的錯誤,提高制造效率,降低維護成本。

二、模具設(shè)計規(guī)范

(一)設(shè)計前期準備

1.需求分析

-明確產(chǎn)品尺寸、公差要求。

-確定產(chǎn)品材料及表面處理需求。

-評估生產(chǎn)批量及周期要求。

2.技術(shù)資料收集

-收集相關(guān)產(chǎn)品圖紙、三維模型。

-參考類似模具設(shè)計案例。

-確認材料力學(xué)性能參數(shù)(如屈服強度、硬度等)。

(二)結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

1.型腔設(shè)計

-采用分型面分析,確保脫模順暢。

-控制型腔圓角半徑(建議≥R0.5mm,避免應(yīng)力集中)。

-優(yōu)化排位布局,減少材料浪費。

2.導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計

-導(dǎo)柱直徑需≥型腔深度0.7倍。

-導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合間隙(0.01~0.03mm)。

-采用多組導(dǎo)向機構(gòu)(如四點導(dǎo)向)提高穩(wěn)定性。

3.冷卻系統(tǒng)設(shè)計

-水路孔徑≤8mm,間距≤150mm。

-熱點區(qū)域(如加強筋處)需增設(shè)冷卻通道。

-確保冷卻液流速≥0.5m/s,防止堵塞。

(三)材料選擇

1.型腔材料

-常用材料:P20(預(yù)硬鋼)、H13(熱處理鋼)。

-要求:硬度≥50HRC,表面粗糙度Ra≤0.8μm。

2.結(jié)構(gòu)材料

-導(dǎo)柱/導(dǎo)套:42CrMo(硬度52~58HRC)。

-滑動部件:T8A(淬火硬度≥60HRC)。

三、模具制造工藝細則

(一)機械加工流程

1.粗加工

-使用立式加工中心,主軸轉(zhuǎn)速≥1500rpm。

-切削深度≤5mm,進給速度0.2~0.5mm/min。

2.精加工

-采用硬質(zhì)合金刀具,轉(zhuǎn)速≥3000rpm。

-電解拋光(EP)處理,表面粗糙度Ra≤0.2μm。

(二)熱處理工藝

1.型腔熱處理

-淬火溫度840~860℃,冷卻介質(zhì):油。

-回火溫度400~450℃,保溫時間3小時。

2.結(jié)構(gòu)部件熱處理

-調(diào)質(zhì)處理:淬火+高溫回火,硬度48~52HRC。

(三)裝配與調(diào)試

1.裝配順序

-先安裝導(dǎo)向機構(gòu),再固定型腔模塊。

-檢查各部件間隙,確保配合緊密。

2.調(diào)試要點

-試模時使用專用檢具,測量尺寸偏差。

-調(diào)整冷卻系統(tǒng),防止局部過熱或冷卻不足。

(四)質(zhì)量檢驗標準

1.外觀檢查

-表面無劃痕、銹蝕,邊緣銳利。

2.功能性測試

-開模次數(shù)測試(新模具≥10萬次)。

-產(chǎn)品尺寸合格率≥99%。

3.耐久性評估

-高溫測試(120℃,2小時),無變形。

-沖壓疲勞測試(循環(huán)5000次),無裂紋。

四、維護與保養(yǎng)

(一)日常維護

1.清潔:每次使用后用壓縮空氣吹凈型腔。

2.潤滑:滑動部件每班加注食品級潤滑脂。

(二)定期保養(yǎng)

1.檢查:每月檢查導(dǎo)柱/導(dǎo)套磨損情況。

2.修復(fù):磨損量>0.1mm需研磨或更換。

三、模具制造工藝細則

(一)機械加工流程

(1)毛坯準備與檢驗

根據(jù)設(shè)計圖紙要求,選擇合適的原材料(如鑄件、鍛件或棒材)。

對毛坯進行外觀檢查,確保無裂紋、氣孔、夾雜等明顯缺陷。

使用三坐標測量機(CMM)對毛坯關(guān)鍵尺寸進行掃描,評估加工余量是否滿足要求。

(2)粗加工階段

設(shè)備選擇:優(yōu)先選用高剛性、高精度立式或臥式加工中心。確保主軸轉(zhuǎn)速不低于1500rpm,以適應(yīng)粗加工高進給率的需求。

刀具路徑規(guī)劃:采用高效粗加工策略,如“行切”或“環(huán)切”,盡量減少空行程。切削深度根據(jù)刀具強度和機床剛性設(shè)定,通常在5mm以內(nèi),進給速度控制在0.2~0.5mm/min,確保切盡余量同時保護刀具。

切削參數(shù):使用硬質(zhì)合金或高速鋼粗加工刀具,根據(jù)材料硬度調(diào)整切削參數(shù)。例如,加工P20預(yù)硬鋼時,進給速度可選取0.3mm/min。

冷卻潤滑:根據(jù)切削條件選擇合適的切削液,如乳化液或半合成切削液,確保有效冷卻和潤滑,減少刀具磨損。

(3)半精加工階段

加工目標:消除粗加工留下的刀痕,為精加工做準備。將尺寸精度提升至±0.1mm,表面粗糙度控制在Ra1.6~3.2μm。

設(shè)備與刀具:可繼續(xù)使用加工中心,但需采用更鋒利的可轉(zhuǎn)位刀片,主軸轉(zhuǎn)速提升至2000~4000rpm。

切削參數(shù):進給速度適當增加至0.5~1.0mm/min,切削深度減小至1~2mm。

(4)精加工階段

設(shè)備與刀具:必須使用高精度臥式加工中心或五軸加工中心。選用優(yōu)質(zhì)硬質(zhì)合金或CBN(立方氮化硼)刀具,確保加工精度和表面質(zhì)量。

刀具選擇:根據(jù)型腔復(fù)雜程度選擇合適的刀具幾何角度,如圓頭刀、平底刀、V型刀等。確保刀具壽命足夠長。

切削參數(shù):主軸轉(zhuǎn)速極高,通?!?000rpm,甚至更高。進給速度根據(jù)表面粗糙度要求調(diào)整,例如Ra0.2μm時,進給速度可控制在0.1~0.3mm/min。切削深度極小,通常為0.1~0.3mm。

冷卻潤滑:對于高精度精加工,可選用高濃度的切削液或干式切削(需機床具備良好排屑能力)。電解拋光(EP)處理可在精加工后進行,以獲得Ra≤0.2μm的超光滑表面,特別適用于要求嚴格的型腔或滑塊表面。

(5)孔加工與攻絲

鉆孔:使用高速鉆頭加工通孔和盲孔。鉆頭轉(zhuǎn)速根據(jù)孔深和直徑調(diào)整,進給速度需符合鉆頭制造商推薦值。

鉸孔:對精度要求高的孔(如導(dǎo)柱孔、滑塊配合孔)進行鉸孔,以獲得精確的尺寸和較低的表面粗糙度(Ra0.4μm以下)。

攻絲:使用絲錐加工螺紋孔。確保絲錐鋒利,并使用合適的絲錐扳手。對螺紋孔進行清孔處理,去除切屑。

(6)邊緣處理與去毛刺

倒角/倒圓:對所有需要倒角或倒圓的邊緣進行處理,防止傷手和后續(xù)裝配干涉。倒角尺寸應(yīng)符合標準。

去毛刺:采用手動銼刀、砂帶機或?qū)S萌ッ虣C進行全面清理。確保無毛刺、黑皮(氧化層)殘留。

(二)熱處理工藝

(1)型腔模塊熱處理

淬火:

目的:提高硬度和耐磨性。

材料:主要針對P20、718等預(yù)硬鋼,若為退火態(tài),則需先進行正火或退火。

工藝參數(shù):

加熱溫度:通常為840°C~870°C,具體溫度需根據(jù)鋼種和供應(yīng)商推薦調(diào)整。

加熱介質(zhì):可根據(jù)設(shè)備條件選擇箱式電阻爐、井式電阻爐或感應(yīng)加熱爐。

冷卻介質(zhì)與方式:常用油冷(如礦物油、合成油),冷卻速度需控制,避免產(chǎn)生裂紋。對于大型或復(fù)雜模具,可采用分級淬火或等溫淬火。冷卻速度示例:從850°C油冷至300°C左右,冷卻速率約為15°C/min~25°C/min。

回火:

目的:消除淬火應(yīng)力,穩(wěn)定組織,獲得所需的綜合力學(xué)性能(硬度、韌性)。

工藝參數(shù):

回火溫度:對于模具型腔,常采用中溫回火,溫度范圍一般在350°C~500°C。具體溫度影響硬度:溫度升高,韌性增加,硬度降低。需根據(jù)最終硬度要求(通常型腔硬度要求≥50HRC~58HRC)選擇。

保溫時間:一般不少于2小時,對于大型模具可延長至3~5小時,確保內(nèi)外溫度均勻。

冷卻方式:應(yīng)在爐內(nèi)緩慢冷卻至室溫,避免在400°C~600°C區(qū)間(Ms~Mf區(qū)間)停留過久,以防回火脆性。

(2)結(jié)構(gòu)部件熱處理

淬火+高溫回火(調(diào)質(zhì)處理):

目的:改善組織,提高強度、硬度和韌性,為后續(xù)精加工和裝配做準備。

材料:常用于導(dǎo)柱、導(dǎo)套、動模/定模固定板、墊塊等結(jié)構(gòu)零件,如45鋼、40Cr、42CrMo、20CrMnTi等。

工藝參數(shù):

淬火溫度:通常為840°C~870°C。

回火溫度:高溫回火溫度一般在500°C~650°C,保溫時間2~4小時,隨后爐冷至室溫。調(diào)質(zhì)后的硬度通常要求在220HBW~300HBW范圍內(nèi),具體取決于零件功能和受力情況。

(3)局部或表面熱處理(可選)

感應(yīng)淬火:對于只要求局部高硬度的零件(如型腔邊緣、工作面),可采用中頻或高頻感應(yīng)加熱淬火,淬火后進行低溫回火(150°C~250°C)。這種方法加熱速度快,變形小。

氮化處理(氣體氮化/離子氮化):可在零件表面形成一層硬度高、耐磨性、抗腐蝕性好的氮化層。適用于要求高耐磨、耐蝕的表面,如導(dǎo)柱、導(dǎo)套工作面。氮化層厚度根據(jù)要求可在0.01mm~0.05mm范圍。氮化溫度通常為500°C~570°C,時間根據(jù)氮化層厚度要求調(diào)整(幾小時到幾十小時)。

(三)裝配與調(diào)試

(1)裝配前準備

部件檢查:對所有經(jīng)過機械加工和熱處理后的部件進行最終檢查,包括尺寸精度、硬度、表面質(zhì)量、是否有裂紋等。使用卡尺、千分尺、硬度計、磁粉探傷或超聲波探傷等工具。

清潔:用無油壓縮空氣吹凈所有待裝配零件,確保無切屑、油污、銹跡。必要時可用酒精進行清潔。

輔助件準備:準備好所有標準件(螺絲、螺母、銷釘、墊片等),并按需進行表面處理(如鍍鋅、發(fā)黑)。

(2)裝配順序與要點

基本原則:先基體,后模塊;先內(nèi)腔,后外框;先主要,后次要。

導(dǎo)柱/導(dǎo)套裝配:

清潔導(dǎo)柱孔和導(dǎo)套孔。

使用專用壓裝工具,均勻用力將導(dǎo)柱壓入動模/定模固定板,或壓入導(dǎo)套。壓入力需符合設(shè)計要求或廠家推薦值,避免壓壞零件或造成裝配應(yīng)力。壓入后需進行防銹處理。

導(dǎo)套壓入模板時,需確保垂直度,可用百分表檢測。

型腔模塊裝配:

清潔型腔和型芯模塊。

檢查分型面配合間隙,確保均勻。

使用專用夾具或壓裝機,將型腔模塊壓入相應(yīng)固定板。壓裝時注意方向和力度,避免變形。

滑塊與抽芯機構(gòu)裝配:

裝配滑塊時,確保導(dǎo)滑槽清潔,潤滑良好。

檢查滑塊動作的順暢性,調(diào)整鎖緊裝置。

抽芯機構(gòu)(如斜頂、滑塊)的裝配需確保導(dǎo)向準確,回程平穩(wěn),鎖緊可靠。

緊固件裝配:

按照設(shè)計扭矩值分次均勻擰緊螺絲,避免因單次擰緊過力導(dǎo)致零件變形或損壞。對于高精度配合部位,可在裝配前涂抹少量專用裝配脂。

(3)模具調(diào)試

試模:在壓力機上進行試模,使用與最終產(chǎn)品相同或相似的材料進行試壓。

開合模檢查:

檢查模具是否順利開合,分型面是否清晰,有無錯位。

檢查頂出是否可靠、平穩(wěn),頂出件是否完整。

檢查抽芯動作是否到位,產(chǎn)品是否帶出。

尺寸與功能檢測:

取出試模產(chǎn)品,使用三坐標測量機或?qū)S脵z具測量關(guān)鍵尺寸,評估是否達到圖紙要求。

檢查產(chǎn)品外觀,有無飛邊、毛刺、缺料、變形等缺陷。

性能測試:

根據(jù)需要,進行壓力測試、溫度測試(如冷卻水路)、疲勞測試(模擬長期使用)等。

問題調(diào)整與優(yōu)化:根據(jù)試模結(jié)果,對模具進行必要的調(diào)整,如修整型腔(用銼刀、砂輪機、電火花等)、調(diào)整螺絲松緊、更換磨損件等,直至模具性能滿足要求。

(四)質(zhì)量檢驗標準

(1)外觀質(zhì)量檢驗

表面完整性:模具所有加工表面應(yīng)光滑,無劃傷、碰傷、毛刺、黑皮、銹蝕等缺陷。熱處理后的表面氧化色應(yīng)均勻。

邊緣與銳度:需要鋒利的工作邊緣(如型腔邊緣、切割邊)應(yīng)保持銳利,無圓角。非工作邊緣按設(shè)計要求倒角或倒圓。

清潔度:模具內(nèi)部應(yīng)無殘留的切削液、油污、切屑、砂粒等雜物。

(2)尺寸精度檢驗

量具選擇:根據(jù)檢測要求選擇合適的量具,如游標卡尺、千分尺、高度尺、角度尺、針規(guī)、塞規(guī)、螺紋規(guī)等。關(guān)鍵尺寸采用千分尺或三坐標測量機(CMM)。

檢測項目:全面檢測模具的主要尺寸、定位尺寸、配合間隙、平行度、垂直度、圓度、錐度等。

公差要求:檢測結(jié)果必須符合設(shè)計圖紙規(guī)定的公差范圍。例如,型腔尺寸偏差≤±0.05mm,配合間隙控制在設(shè)計公差帶內(nèi)(如±0.01~0.02mm)。

(3)形位公差檢驗

檢測項目:檢查關(guān)鍵表面的平面度、直線度、平行度、垂直度、圓度、圓柱度等。

檢測方法:使用百分表、平尺、V型塊、三坐標測量機等工具進行檢測。

公差要求:檢測結(jié)果必須符合設(shè)計圖紙規(guī)定的形位公差要求,確保模具的裝配精度和產(chǎn)品一致性。

(4)硬度檢驗

檢測部位:對關(guān)鍵工作部件(如型腔、型芯、導(dǎo)柱、導(dǎo)套)進行硬度檢測,驗證熱處理效果。

檢測方法:使用洛氏硬度計或布氏硬度計進行檢測。對于型腔等復(fù)雜曲面,可采用硬度塊或硬度計的專用測頭進行檢測。

硬度范圍:檢測結(jié)果必須在設(shè)計要求的硬度范圍內(nèi)(如型腔硬度≥50HRC)。硬度值均勻性也有要求,避免局部過高或過低。

(5)功能性檢驗

閉合高度檢查:檢查模具在閉合狀態(tài)下的總高度是否與設(shè)計值一致。

運動部件靈活性檢查:檢查所有運動部件(如頂出、抽芯機構(gòu))是否運動順暢,無卡滯。

試模產(chǎn)品功能驗證:對試模產(chǎn)品進行實際使用功能的測試,如強度、密封性(如適用)、裝配性等。

(五)維護與保養(yǎng)

(1)日常維護(每次使用后)

清潔:徹底清理模具工作區(qū)域,特別是型腔、流道、頂出系統(tǒng)等部位,去除殘留的材料、飛邊、沙粒等。使用壓縮空氣吹掃,配合軟毛刷刷洗。

潤滑:對需要潤滑的運動部件(如導(dǎo)柱導(dǎo)套配合面、頂出銷、回程銷等)進行清潔并施加適量的食品級潤滑脂或?qū)S媚>哂汀1苊馐褂眠^多潤滑劑,以免污染產(chǎn)品或影響材料性能。

檢查:目視檢查模具表面、配合面、運動部件是否有磨損、損傷、變形等異常情況。檢查緊固件是否松動。

(2)定期維護(根據(jù)使用頻率和情況確定周期,如每周或每月)

深度清潔:對模具進行更徹底的清潔,包括難以觸及的部位。可使用超聲波清洗機或?qū)S们逑磩?/p>

部件檢查與調(diào)整:

檢查導(dǎo)柱、導(dǎo)套的磨損情況,磨損量過大(如超過0.1mm)應(yīng)及時研磨修復(fù)或更換。

檢查頂出系統(tǒng),確保所有頂針、司筒、墊塊等狀態(tài)良好,無斷裂、變形。調(diào)整頂出力度和位置。

檢查抽芯機構(gòu),確保動作靈活,鎖緊可靠。

檢查冷卻水路,確保通暢,無堵塞,冷卻效果正常。

緊固件復(fù)查:對所有螺絲、螺母進行復(fù)查,必要時進行緊固,但需注意避免過緊導(dǎo)致零件損壞。

(3)長期停用維護(模具長時間不使用時)

全面清潔與干燥:徹底清潔模具所有表面,并確保完全干燥,防止銹蝕。

防銹處理:在模具表面噴涂專用防銹劑或涂覆防銹油。對于不打算涂油的部分(如塑料模的型腔),可涂抹可剝性塑料。

包裝:將模具妥善包裝,放置在干燥、無腐蝕性氣體的環(huán)境中。

定期檢查:對于長期停用的模具,應(yīng)定期(如每季度或每半年)取出檢查,清除可能積存的灰塵或潮氣,重新進行防銹處理。

(4)維護記錄

建立模具維護保養(yǎng)記錄,記錄每次維護的時間、內(nèi)容、負責人及發(fā)現(xiàn)的問題和處理結(jié)果,有助于追蹤模具狀態(tài),制定合理的維修計劃。

一、概述

模具設(shè)計與制造是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響著產(chǎn)品精度、生產(chǎn)效率和成本控制。本規(guī)范旨在明確模具設(shè)計的流程、技術(shù)要求、材料選擇及制造工藝,確保模具質(zhì)量穩(wěn)定、使用壽命長。通過系統(tǒng)化的規(guī)范操作,可減少生產(chǎn)中的錯誤,提高制造效率,降低維護成本。

二、模具設(shè)計規(guī)范

(一)設(shè)計前期準備

1.需求分析

-明確產(chǎn)品尺寸、公差要求。

-確定產(chǎn)品材料及表面處理需求。

-評估生產(chǎn)批量及周期要求。

2.技術(shù)資料收集

-收集相關(guān)產(chǎn)品圖紙、三維模型。

-參考類似模具設(shè)計案例。

-確認材料力學(xué)性能參數(shù)(如屈服強度、硬度等)。

(二)結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

1.型腔設(shè)計

-采用分型面分析,確保脫模順暢。

-控制型腔圓角半徑(建議≥R0.5mm,避免應(yīng)力集中)。

-優(yōu)化排位布局,減少材料浪費。

2.導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計

-導(dǎo)柱直徑需≥型腔深度0.7倍。

-導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合間隙(0.01~0.03mm)。

-采用多組導(dǎo)向機構(gòu)(如四點導(dǎo)向)提高穩(wěn)定性。

3.冷卻系統(tǒng)設(shè)計

-水路孔徑≤8mm,間距≤150mm。

-熱點區(qū)域(如加強筋處)需增設(shè)冷卻通道。

-確保冷卻液流速≥0.5m/s,防止堵塞。

(三)材料選擇

1.型腔材料

-常用材料:P20(預(yù)硬鋼)、H13(熱處理鋼)。

-要求:硬度≥50HRC,表面粗糙度Ra≤0.8μm。

2.結(jié)構(gòu)材料

-導(dǎo)柱/導(dǎo)套:42CrMo(硬度52~58HRC)。

-滑動部件:T8A(淬火硬度≥60HRC)。

三、模具制造工藝細則

(一)機械加工流程

1.粗加工

-使用立式加工中心,主軸轉(zhuǎn)速≥1500rpm。

-切削深度≤5mm,進給速度0.2~0.5mm/min。

2.精加工

-采用硬質(zhì)合金刀具,轉(zhuǎn)速≥3000rpm。

-電解拋光(EP)處理,表面粗糙度Ra≤0.2μm。

(二)熱處理工藝

1.型腔熱處理

-淬火溫度840~860℃,冷卻介質(zhì):油。

-回火溫度400~450℃,保溫時間3小時。

2.結(jié)構(gòu)部件熱處理

-調(diào)質(zhì)處理:淬火+高溫回火,硬度48~52HRC。

(三)裝配與調(diào)試

1.裝配順序

-先安裝導(dǎo)向機構(gòu),再固定型腔模塊。

-檢查各部件間隙,確保配合緊密。

2.調(diào)試要點

-試模時使用專用檢具,測量尺寸偏差。

-調(diào)整冷卻系統(tǒng),防止局部過熱或冷卻不足。

(四)質(zhì)量檢驗標準

1.外觀檢查

-表面無劃痕、銹蝕,邊緣銳利。

2.功能性測試

-開模次數(shù)測試(新模具≥10萬次)。

-產(chǎn)品尺寸合格率≥99%。

3.耐久性評估

-高溫測試(120℃,2小時),無變形。

-沖壓疲勞測試(循環(huán)5000次),無裂紋。

四、維護與保養(yǎng)

(一)日常維護

1.清潔:每次使用后用壓縮空氣吹凈型腔。

2.潤滑:滑動部件每班加注食品級潤滑脂。

(二)定期保養(yǎng)

1.檢查:每月檢查導(dǎo)柱/導(dǎo)套磨損情況。

2.修復(fù):磨損量>0.1mm需研磨或更換。

三、模具制造工藝細則

(一)機械加工流程

(1)毛坯準備與檢驗

根據(jù)設(shè)計圖紙要求,選擇合適的原材料(如鑄件、鍛件或棒材)。

對毛坯進行外觀檢查,確保無裂紋、氣孔、夾雜等明顯缺陷。

使用三坐標測量機(CMM)對毛坯關(guān)鍵尺寸進行掃描,評估加工余量是否滿足要求。

(2)粗加工階段

設(shè)備選擇:優(yōu)先選用高剛性、高精度立式或臥式加工中心。確保主軸轉(zhuǎn)速不低于1500rpm,以適應(yīng)粗加工高進給率的需求。

刀具路徑規(guī)劃:采用高效粗加工策略,如“行切”或“環(huán)切”,盡量減少空行程。切削深度根據(jù)刀具強度和機床剛性設(shè)定,通常在5mm以內(nèi),進給速度控制在0.2~0.5mm/min,確保切盡余量同時保護刀具。

切削參數(shù):使用硬質(zhì)合金或高速鋼粗加工刀具,根據(jù)材料硬度調(diào)整切削參數(shù)。例如,加工P20預(yù)硬鋼時,進給速度可選取0.3mm/min。

冷卻潤滑:根據(jù)切削條件選擇合適的切削液,如乳化液或半合成切削液,確保有效冷卻和潤滑,減少刀具磨損。

(3)半精加工階段

加工目標:消除粗加工留下的刀痕,為精加工做準備。將尺寸精度提升至±0.1mm,表面粗糙度控制在Ra1.6~3.2μm。

設(shè)備與刀具:可繼續(xù)使用加工中心,但需采用更鋒利的可轉(zhuǎn)位刀片,主軸轉(zhuǎn)速提升至2000~4000rpm。

切削參數(shù):進給速度適當增加至0.5~1.0mm/min,切削深度減小至1~2mm。

(4)精加工階段

設(shè)備與刀具:必須使用高精度臥式加工中心或五軸加工中心。選用優(yōu)質(zhì)硬質(zhì)合金或CBN(立方氮化硼)刀具,確保加工精度和表面質(zhì)量。

刀具選擇:根據(jù)型腔復(fù)雜程度選擇合適的刀具幾何角度,如圓頭刀、平底刀、V型刀等。確保刀具壽命足夠長。

切削參數(shù):主軸轉(zhuǎn)速極高,通常≥3000rpm,甚至更高。進給速度根據(jù)表面粗糙度要求調(diào)整,例如Ra0.2μm時,進給速度可控制在0.1~0.3mm/min。切削深度極小,通常為0.1~0.3mm。

冷卻潤滑:對于高精度精加工,可選用高濃度的切削液或干式切削(需機床具備良好排屑能力)。電解拋光(EP)處理可在精加工后進行,以獲得Ra≤0.2μm的超光滑表面,特別適用于要求嚴格的型腔或滑塊表面。

(5)孔加工與攻絲

鉆孔:使用高速鉆頭加工通孔和盲孔。鉆頭轉(zhuǎn)速根據(jù)孔深和直徑調(diào)整,進給速度需符合鉆頭制造商推薦值。

鉸孔:對精度要求高的孔(如導(dǎo)柱孔、滑塊配合孔)進行鉸孔,以獲得精確的尺寸和較低的表面粗糙度(Ra0.4μm以下)。

攻絲:使用絲錐加工螺紋孔。確保絲錐鋒利,并使用合適的絲錐扳手。對螺紋孔進行清孔處理,去除切屑。

(6)邊緣處理與去毛刺

倒角/倒圓:對所有需要倒角或倒圓的邊緣進行處理,防止傷手和后續(xù)裝配干涉。倒角尺寸應(yīng)符合標準。

去毛刺:采用手動銼刀、砂帶機或?qū)S萌ッ虣C進行全面清理。確保無毛刺、黑皮(氧化層)殘留。

(二)熱處理工藝

(1)型腔模塊熱處理

淬火:

目的:提高硬度和耐磨性。

材料:主要針對P20、718等預(yù)硬鋼,若為退火態(tài),則需先進行正火或退火。

工藝參數(shù):

加熱溫度:通常為840°C~870°C,具體溫度需根據(jù)鋼種和供應(yīng)商推薦調(diào)整。

加熱介質(zhì):可根據(jù)設(shè)備條件選擇箱式電阻爐、井式電阻爐或感應(yīng)加熱爐。

冷卻介質(zhì)與方式:常用油冷(如礦物油、合成油),冷卻速度需控制,避免產(chǎn)生裂紋。對于大型或復(fù)雜模具,可采用分級淬火或等溫淬火。冷卻速度示例:從850°C油冷至300°C左右,冷卻速率約為15°C/min~25°C/min。

回火:

目的:消除淬火應(yīng)力,穩(wěn)定組織,獲得所需的綜合力學(xué)性能(硬度、韌性)。

工藝參數(shù):

回火溫度:對于模具型腔,常采用中溫回火,溫度范圍一般在350°C~500°C。具體溫度影響硬度:溫度升高,韌性增加,硬度降低。需根據(jù)最終硬度要求(通常型腔硬度要求≥50HRC~58HRC)選擇。

保溫時間:一般不少于2小時,對于大型模具可延長至3~5小時,確保內(nèi)外溫度均勻。

冷卻方式:應(yīng)在爐內(nèi)緩慢冷卻至室溫,避免在400°C~600°C區(qū)間(Ms~Mf區(qū)間)停留過久,以防回火脆性。

(2)結(jié)構(gòu)部件熱處理

淬火+高溫回火(調(diào)質(zhì)處理):

目的:改善組織,提高強度、硬度和韌性,為后續(xù)精加工和裝配做準備。

材料:常用于導(dǎo)柱、導(dǎo)套、動模/定模固定板、墊塊等結(jié)構(gòu)零件,如45鋼、40Cr、42CrMo、20CrMnTi等。

工藝參數(shù):

淬火溫度:通常為840°C~870°C。

回火溫度:高溫回火溫度一般在500°C~650°C,保溫時間2~4小時,隨后爐冷至室溫。調(diào)質(zhì)后的硬度通常要求在220HBW~300HBW范圍內(nèi),具體取決于零件功能和受力情況。

(3)局部或表面熱處理(可選)

感應(yīng)淬火:對于只要求局部高硬度的零件(如型腔邊緣、工作面),可采用中頻或高頻感應(yīng)加熱淬火,淬火后進行低溫回火(150°C~250°C)。這種方法加熱速度快,變形小。

氮化處理(氣體氮化/離子氮化):可在零件表面形成一層硬度高、耐磨性、抗腐蝕性好的氮化層。適用于要求高耐磨、耐蝕的表面,如導(dǎo)柱、導(dǎo)套工作面。氮化層厚度根據(jù)要求可在0.01mm~0.05mm范圍。氮化溫度通常為500°C~570°C,時間根據(jù)氮化層厚度要求調(diào)整(幾小時到幾十小時)。

(三)裝配與調(diào)試

(1)裝配前準備

部件檢查:對所有經(jīng)過機械加工和熱處理后的部件進行最終檢查,包括尺寸精度、硬度、表面質(zhì)量、是否有裂紋等。使用卡尺、千分尺、硬度計、磁粉探傷或超聲波探傷等工具。

清潔:用無油壓縮空氣吹凈所有待裝配零件,確保無切屑、油污、銹跡。必要時可用酒精進行清潔。

輔助件準備:準備好所有標準件(螺絲、螺母、銷釘、墊片等),并按需進行表面處理(如鍍鋅、發(fā)黑)。

(2)裝配順序與要點

基本原則:先基體,后模塊;先內(nèi)腔,后外框;先主要,后次要。

導(dǎo)柱/導(dǎo)套裝配:

清潔導(dǎo)柱孔和導(dǎo)套孔。

使用專用壓裝工具,均勻用力將導(dǎo)柱壓入動模/定模固定板,或壓入導(dǎo)套。壓入力需符合設(shè)計要求或廠家推薦值,避免壓壞零件或造成裝配應(yīng)力。壓入后需進行防銹處理。

導(dǎo)套壓入模板時,需確保垂直度,可用百分表檢測。

型腔模塊裝配:

清潔型腔和型芯模塊。

檢查分型面配合間隙,確保均勻。

使用專用夾具或壓裝機,將型腔模塊壓入相應(yīng)固定板。壓裝時注意方向和力度,避免變形。

滑塊與抽芯機構(gòu)裝配:

裝配滑塊時,確保導(dǎo)滑槽清潔,潤滑良好。

檢查滑塊動作的順暢性,調(diào)整鎖緊裝置。

抽芯機構(gòu)(如斜頂、滑塊)的裝配需確保導(dǎo)向準確,回程平穩(wěn),鎖緊可靠。

緊固件裝配:

按照設(shè)計扭矩值分次均勻擰緊螺絲,避免因單次擰緊過力導(dǎo)致零件變形或損壞。對于高精度配合部位,可在裝配前涂抹少量專用裝配脂。

(3)模具調(diào)試

試模:在壓力機上進行試模,使用與最終產(chǎn)品相同或相似的材料進行試壓。

開合模檢查:

檢查模具是否順利開合,分型面是否清晰,有無錯位。

檢查頂出是否可靠、平穩(wěn),頂出件是否完整。

檢查抽芯動作是否到位,產(chǎn)品是否帶出。

尺寸與功能檢測:

取出試模產(chǎn)品,使用三坐標測量機或?qū)S脵z具測量關(guān)鍵尺寸,評估是否達到圖紙要求。

檢查產(chǎn)品外觀,有無飛邊、毛刺、缺料、變形等缺陷。

性能測試:

根據(jù)需要,進行壓力測試、溫度測試(如冷卻水路)、疲勞測試(模擬長期使用)等。

問題調(diào)整與優(yōu)化:根據(jù)試模結(jié)果,對模具進行必要的調(diào)整,如修整型腔(用銼刀、砂輪機、電火花等)、調(diào)整螺絲松緊、更換磨損件等,直至模具性能滿足要求。

(四)質(zhì)量檢驗標準

(1)外觀質(zhì)量檢驗

表面完整性:模具所有加工表面應(yīng)光滑,無劃傷、碰傷、毛刺、黑皮、銹蝕等缺陷。熱處理后的表面氧化色應(yīng)均勻。

邊緣與銳度:需要鋒利的工作邊緣(如型腔邊緣、切割邊)應(yīng)保持銳利,無圓角。非工作邊緣按設(shè)計要求倒角或倒圓。

清潔度:模具內(nèi)部應(yīng)無殘留的切削液、油污、切屑、砂粒等雜物。

(2)尺寸精度檢驗

量具選擇:根據(jù)檢測要求選擇合適的量具,如游標卡尺、千分尺、高度尺、角度尺、針規(guī)、塞規(guī)、螺紋規(guī)等。關(guān)鍵尺寸采用千分尺或三坐標測量機(CMM)。

檢測項目:全面檢測模具的主要尺寸、定位尺寸、配合間隙、平行度、垂直度、圓度、錐度等。

公差要求:檢測結(jié)果必須符合設(shè)計圖紙規(guī)定的公差范圍。例如,型腔尺寸偏差≤±0.05mm,配合間隙控制在設(shè)計公差帶內(nèi)(如±0.01~0.02mm)。

(3)形位公差檢驗

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論