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模具制造工艺课程设计资料

模具制造工艺课程设计

内容：

1、编制图示零件的加工工艺规程

要求：

（1）进行工艺性分析

（2）制订工艺规程

2、任选一模具装模图（附图）制订其装配工艺规程（必做）

姓名

班级

学号

日期

一、导柱的加工工艺规程————————————1

二、导套的加工工艺规程————————————3

三、上模座的加工工艺规程———————————6

四、下模座的加工工艺规程———————————8

五、凹模的加工工艺规程————————————10

六、凹模的加工工艺规程————————————12

七、典型凹模的加工工艺规程——————————14

八、凹凸模的加工工艺规程———————————16

九、凹模的加工工艺规程————————————18

一十、模具装配图————————————————20

一、导柱的加工工艺规程

导柱（20钢渗碳58-62HRC）

1.导柱的作用

导柱是磨具上的导向零件。

与导套配合，起导向和定位作用。

导柱安装在下模座上，导柱与导套滑动配合以保证凸模与凹模工作时有正确的位置，为了保证良好的导向作用，导柱与导套的配合间隙小于凹凸模之间的间隙，导柱与导套的配合间隙一般采用H7/h6，精度要求高时采用H6/h5，导柱与下模座采用H7/r6过盈配合。

为了保证导向精度。

加工时除了使导柱导套精度符合要求外，还应满足配合表面间的同轴度。

即两个外圆表面间的同轴度，以及导套外圆与内孔表面的同轴度。

2.导柱的工艺性分析

1）几何形状

有同轴不同直径的外圆、倒角、退刀槽组成。

2）技术要求分析

⑴导柱配合表面的尺寸和形状精度

⑵导柱配合表面间的同轴度

⑶导柱配合表面有较高的硬度：

HRC50-55

3）加工表面分析

φ32r6：

Ra0.4——精磨才能达到要求

φ32h6：

Ra0.1——圆柱度0.006—研磨才能达到要求

φ32h6：

精车—半精车—粗磨—精磨—研磨

φ32r6：

精车—半精车—粗磨—精磨

4）毛坯的种类选择

构成导柱的基本表面都是回转体表面，材料20钢，可以直接选择适当尺寸的热轧圆钢作为毛坯。

5）确定加工工艺路线

下料—粗车—半精车—热处理—粗磨—精磨—研磨—检验

6）基准的选择

对外圆柱面进行车削和磨削前，总是先加工中心孔。

对外圆车削和磨削一般采用设计基准和工艺基准重合的两端中心孔定位。

导柱热处理后应该安排中心孔的修正。

7）确定毛坯的形状和尺寸

根据导柱零件形状，为阶梯轴型。

各段尺寸相差不大，且毛坯采用热轧圆钢，因此毛坯形状为圆柱体，为了保证各道工序有足够的加工余量，取圆钢的尺寸为φ35×215mm。

3.导柱的机械加工工艺规程

工序号

工序名称

工序内容

设备

下料

按图样尺寸φ35×215mm

锯床

车端面

钻孔中心

车端面：

保证长度212

钻孔中心：

调兴车端面保证210

车床

车外圆

车外圆到32.4，切10×0.5的槽到尺寸，车端部

车床

检验

热处理

渗碳，淬火，渗碳深度0.8-1.2，表面硬度58-62HRC

钻中心孔

研两端中心孔

车床

磨外圆

磨φ32h6外圆留研磨余量0.01

调兴磨φ32r6外圆到尺寸

磨床

研磨

研磨外圆φ32h6达到尺寸，抛光圆角

磨床

检验

二、导套的加工工艺规程

导套（20钢渗碳HRC58-62）

1.结构工艺分析

该零件是典型的套类零件，主要加工方法为钻、镗、车、磨。

2.技术要求分析

1）主要表面及加工方案

主要表面为内圆柱面φ32H7Ra0.2μm，外圆柱面φ45r6Ra0.4μm，其加工方案；内圆柱面：

钻—粗镗—半粗镗—粗磨—精磨；对于外圆柱面：

粗车—半精车—粗磨—精磨。

2）定位基准

根据基准选择的原则选用内外圆柱面互为基准。

3）热处理

如导套材料20钢渗碳，则热处理为渗碳，淬火，低温回火；如导套材料为T10A钢，则热处理为淬火低温回火。

4）技术关键及其采取的措施

⑴主要表面为内圆柱面。

尺寸公差等级高，表面粗糙度值Ra值小，采取的措施：

划分加工阶段，工艺路线采用：

钻—粗镗—半精镗—粗磨—精磨—研磨；选择精密机床；控制切削用量；充分冷却。

⑵由于外圆柱面的尺寸公差等级高，表面粗糙度值Ra值小，故采取措施是：

在加工阶段划分。

机床选用，切削用量的控制方面的要求与内圆柱面加工相同。

此外，工艺路线为：

粗车—半精车—粗磨—精磨。

⑶外圆柱φ45r6对内孔φ32H7径向跳动要求高。

采取措施一：

以非配合外圆柱面定位夹紧，一次装夹磨削内孔φ32H7，外圆柱φ45r6即“一刀下”的方法，但此方法调整机床频繁，辅助时间长，生产效率低，反适用于单位生产。

采取措施二：

利用内圆柱采用锥度芯轴限位，以心轴两端中心孔定位磨削外圆柱面，此方法操作简单，生产效率高，质量稳定可靠，但需要制造专用机床夹具，因此，使用成批生产。

3.机械加工顺序安排

车端面—车外圆—钻孔—镗孔—磨孔。

其中内孔的精加工应在外圆表面的精加工之前进行。

4.加工阶段的划分

整个加工过程划分为：

粗加工、半精加工、热处理、精加工四个加工阶段。

5.机械加工工艺规程

工序号

工序准备

工序内容

定位基准

设备

生产准备

下料φ35×118mm

卧式车床

车削

1.车削断面2.车φ48和φ45外圆表面

3.钻孔φ15木木4.切总长为114mm

外圆

车削

1.车另一端面保证总长为113mm2.车内孔φ30H73.半精车内孔φ32H7

外圆

卧式车床

渗碳

渗碳层深1.15~1.55mm

车削

1.车端面，切除1.5mm厚度2.车外圆φ483.车内槽R1.5×0.8，倒角

外圆

卧式车床

车削

1.车另一端面，保持长110mm2.粗半精车φ45r63.切槽3×14.倒角3°，车内孔φ33，倒内角1×45°

外圆

卧式车床

热处理

淬火，低温回火J8-62HRC

磨削

粗磨内孔φ32H8Ra0.4μm

外圆

磨削

粗磨内孔φ32H7Ra0.2μm

外圆

磨削

粗磨外圆φ45.3Ra0.8μm

内孔

万能内圆磨床

磨削

精磨外圆φ45r6Ra0.4μm

内孔

万能内圆磨床

钳工

研磨内孔φ32H7Ra0.2μm及内槽R1.5×0.8

检验

三、上模座的加工工艺规程

上模座

1.零件的结构分析

上模座指的是定模的座板，是用来固定定模和塑压机的进料口的链接的。

它前面装着定模，后面装着进料的浇口套。

上模座的导柱，导套安装孔的孔距应一致，是安装与固定工件零件导向零件。

顶出零件，紧固件和定位零件，并与设备滑块，工作台相连接的重要部件。

要有足够的强度和硬度。

2.零件的技术要求

⑴上下两平面应保持平行，上表面对下表面的平行度偏差0.03，两平面的粗糙度要求一致。

⑵安装导柱与导套的孔，位置应该一致，而且要求孔与地面垂直。

⑶2×φ45H7孔的尺寸，形状精度及表面粗糙度，两孔距离一致。

3.毛坯的选择

材料通常用铸铁或铸钢（HT200，QT400-18或26310-570）

4.工艺的选择

毛坯经时效处理后在铣床或刨床上粗加工上、下表面。

留有加工余量，最后在平面磨床上精磨至符合图样要求。

注意事项：

⑴为了保证导柱、导套的垂直度，孔的加工应在磨好上下两平面才进行。

⑵孔的加工常用坐标镗床，铣床或独臂钻床，为了保证上下模座的孔位一致，可将两块模座装夹在一起同时加工。

5.定位基准的选择

在加工时，保证工件被加工表面相对与机床和刀具之间的正确位置，所使用的基准，首先工件相对于机床处于一个正确的位置，并且要保证加工精度，位于机床或夹具上的工件必须相对于刀具有一个正确的位置。

定位基准的选择直接影响加工精度的高度，零件上的各表面位置精度，是一系列工序加工后获得的，选用基准时，有统一、重合、自为、互为等原则，上模座的上下表面粗糙度均为1.6，可选用互为基准原则。

为保证上模座固定磨具的型腔加工余量均匀，应选择下表面为粗基准。

6.上模座的加工工艺规程

工序号

工序名称

工序内容

设备

备料

铸造毛坯

刨平面

刨上下平面，保证尺寸50.8mm

刨床

磨平面

磨上下平面达尺寸50mm，保证平面度要求

磨床

划线

划前部及导套安装孔线

铣前部

按线铣前部

铣床

钻孔

按线钻导套安装孔至尺寸φ43mm

摇臂钻床

镗孔

和下模座重叠，镗孔达尺寸φ45H7，保证垂直度

躺床

铣槽

铣R2.5mm的圆槽

铣床

检验

四、下模座的加工工艺规程

下模座

1.零件的结构分析

下模座主要是固定和安装凹模、凹模固定板和导柱等零件。

并通过螺钉和压板固定在床力机的工作台面上，下模座必须有良好的抗弯性能，工作时能够承受足够的工作载荷。

2.零件的技术要求

⑴模座上下平面平行，平行度偏差0.03。

⑵表面粗糙度和精度达到要求。

⑶模座上各孔的精度、垂直度和孔间距应达到要求，上下模座的导柱，导套安装孔距应一致，导柱导套安装孔的轴线与基面垂直。

⑷四周非安装表面可按非加工表面处理。

3.毛坯的选择

材料通常用铸铁或铸钢（HT200，QT400-18或Z6310-570）铸件的气孔砂眼，缩孔，裂纹等铸造缺陷必须严格控制，并进行时效处理，消除内应力，以便于机械加工。

4.加工工艺路线

下模座的加工主要完成平面与孔系的加工，在加工过程中为了保证技术要求和加工方便，一般遵循“先面后孔”的原则，模座的毛坯经刨削或铣削加工之后，应保证上下平面的平行度和表面粗糙度及孔的垂直度。

先对平面进行磨削加工，然后进行孔加工。

下模座的加工工艺过程为：

铸坯—退火处理—刨销或铣削上下平面—钻导柱孔—镗导柱孔。

5.定位基准的选择

为保证上模座固定磨具的型腔加工余量均匀，应选择下表面为粗基准。

6.下模座的加工工艺规程

工序号

工序名称

工序内容

设备

备料

铸造毛坯

刨平面

刨上下平面达尺寸50.8mm

刨床

磨平面

磨上下平面达尺寸50mm，保证平行度

磨床

划线

划前部线，导柱孔线及螺纹划线

铣床加工

按线铣前部，铣两侧压紧面达尺寸

铣床

钻床加工

钻导柱孔致φ30mm钻螺纹底孔，攻螺纹

钻床

镗孔

和上模座重叠镗孔达尺寸φ32R7，保证垂直度

镗床

检验

五、凹模的加工工艺规程

凹模材料：

Cr12MoV热处理：

58-62HRC

1.零件的结构分析

该零件为典型的型孔板类零件，其外形尺寸为500×175×10mm。

成型部分为不规则型孔，由线段和圆弧组成。

此外还有螺栓安装孔和定位销安装孔，均为通孔。

2.零件的技术要求

⑴主要成型部分尺寸精度及定位孔尺寸精度要求较高。

⑵上下表面有平行度要求，相邻外表面有垂直度要求，成型部分应保证形状精度。

⑶上下表面粗糙度要求达到要求，重要定位面和其他非重要面均匀相应的粗糙度要求。

3.毛坯的选择

材料选用Cr12MoV，毛坯成品为锻件。

毛坯的一面可以用铣床铣完后在磨床上磨削加工后达到粗糙度要求，并作为下一道工序的定位面使用。

4.定位基准的选择

以毛坯的一面作为粗基准，先用铣床加工一大面，然后在磨床上磨至粗糙度要求。

可加工以作为下一道工序的精基准使用，根据图样分析，此零件的加工工序都集中在该道工序中，因此该道工序是零件加工主要也是最重要的工序。

在该道工序中，我们采用专用的设计夹具一次装夹加工出零件的外形及螺纹孔和定位销孔。

这样设计工序的优点是它利用在同一道工序中来保证各个加工要素的相对位置尺寸及平行度要求。

5.加工工艺路线

下料—锻造—退火—铣六面—平磨—划线，钳孔—钳工压印—精铣内形—钳修至成型尺寸—淬火—回火—平磨—钳研抛光

6.凹模的加工工艺规程

工序号

工序名称

工序内容

设备

下料

锯床下料

锻造

锻六方550×180×13

热处理

进行退火处理

铣平面

将毛坯铣六面体

铣床

平磨

磨六个面

磨床

钳

1.划线：

画出个孔中心线2.钻孔：

钻螺纹底孔，销钉底孔，凹模洞孔穿丝孔3.铰孔：

铰销钉孔到要求4.攻丝：

攻螺纹刀要求

热处理

淬火，使硬度达到J8-62HRC

平面磨

磨上下两平面

磨床

线切割

割凹模洞口，并留有一定的研磨量

研磨

研磨型孔

磨床

检验

六、凹模的加工工艺规程

1.结构工艺性分析

该零件为典型的孔板类零件，其主要尺寸为120×80×17。

成型部分为不规则型孔由线段和圆弧组成。

此外还有螺栓安装孔和定位销安装孔。

2.零件的技术要求

⑴上下表面平行度要求，上下表面粗糙度Ra0.8μm

⑵凹模刃口表面粗糙度Ra0.4μm

⑶销孔内表面粗糙度Ra1.6μm

3.毛坯的选择

材料选用Cr12MoV。

毛坯为锻件。

可以在铣床上铣完后在磨床上磨削达到要求。

4.加工工艺路线

备料—锻造—退火—铣削—钳工—热处理—磨六面—线切割—研磨

5.机械加工工艺规程

工序号

工序名称

工序内容

设备

备料

锯床下料

锻造

锻六方125×85×25

热处理

进行退火处理

铣平面

将毛坯铣六面体

铣床

平磨

磨六个面

磨床

钳

1.划线2.钻孔3.铰孔4.攻丝

热处理

淬火，使硬度达到58-62HRC

平面磨

磨上下两平面

磨床

线切割

割凹模洞口，并留有一定研磨量

研磨

研磨型孔

磨床

检验

七、典型凹模的加工工艺规程

典型凹模

1.结构工艺性分析

该零件为典型凹模。

主要加工方法为铣、磨、钻、线切割等。

主要尺寸为160×94×20成型部分为不规则型孔。

由线段和圆弧组成。

此外还有销孔和螺栓安装孔。

2.零件的技术要求

⑴平行度要求300:

0.05上下表面粗糙度要求达到要求Ra0.8μm

⑵凹模刃口表面粗糙度要求Ra0.4μm

⑶销孔内表面粗糙度Ra.5μm

3.毛坯的选择

材料选用CrWMn，制作磨具常用的高碳合金工具钢。

属于冷作模具钢

4.工艺路线

下料—锻造—退火—铣削—平磨—钳工—热处理—磨六面—线切割—研磨

5.机械加工工艺规程

工序号

工序名称

工序内容

设备

下料

锯床下料

锻造

锻六方165×100×25

热处理

进行退火处理

铣平面

将毛坯铣六面体

铣床

平磨

磨六个面

磨床

钳

1.划线2.钻孔3.铰孔4攻丝

热处理

淬火，使硬度达到58-62HRC

平面磨

磨上下两平面

磨床

线切割

割凹模洞口，并留有一定的研磨量

研磨

研磨型孔

磨床

检验

八、凹凸模的加工工艺规程

1.结构的工艺性

该零件属于平板类，主要加工内容为平面和孔系，主要尺寸104×40×50。

成型部分为不规则型孔。

由线段和圆弧组成。

2.零件的技术要求

凹凸模刃口表面粗糙度要求为Ra0.8μm

型面刃口粗糙度要求为Ra0.4μm

尺寸与凸模和凹模实际尺寸配制保证间隙0.09

3.毛坯的选择

材料选用CrWV一个具有较好综合性能的中合金冷作模具钢。

具有较好的耐磨性和一定的冲击韧性。

用于制造高机械强度，要求一定耐磨性和经受一定冲击负荷的磨具。

4.工艺路线

下料—锻造—退火—铣削—平磨—钳工—热处理—磨六面—线切割—研磨

5.机械加工工艺规程

工序号

工序名称

工序内容

设备

下料锻造

锯床下料

锻造

锻六方110×45×55

热处理

进行退火处理

铣平面

将毛坯铣六面体

铣床

平磨

磨六个面

磨床

钳

1.划线2.钻孔3.铰孔4.攻丝

热处理

淬火使硬度达到HRC58-62

平面磨

磨上下平面

磨床

线切割

割凹模洞口，并留有一定的研磨量

研磨

研磨型孔

磨床

检验

九、凹模的加工工艺规程

1.结构工艺性分析

该零件为典型凹模，主要尺寸为120×80×20.成型部分为不规则型孔，由线段和圆弧组成，此外还有销孔和螺栓安装孔。

2.零件的技术要求

⑴上表面粗糙度要求Ra0.4μm，下表面粗糙度要求Ra0.8μm

⑵型孔粗糙度要求Ra0.4μm

⑶其余表面粗糙度要求Ra6.3μm

3.毛坯的选择

材料选用MnCrWV。

属于低变形冷作磨具钢，综合性能优良，具有较高的强度，良好的切削加工性能和渗透性能。

热处理变形小。

4.加工工艺路线

下料—锻造—退火—铣削—平磨—钳工—热处理—磨六面—线切割—研磨

5.机械加工工艺规程

工序号

工序名称

工序内容

设备

下料

锯床下料

锻造

锻六方125×85×25

热处理

进行退火处理

铣平面

将毛坯铣六面体

铣床

平磨

磨六个面

磨床

钳

1.划线2.钻孔3.铰孔4.攻丝

热处理

淬火使硬度达到60-64HRC

平面磨

磨上下两平面

磨床

线切割

割凹模洞口，并留有一定的研磨量

研磨

研磨型孔

磨床

检验

十、模具装配图

1-矩形推杆2-嵌件螺杆 3-垫块 4-限位螺杆 5一导柱 6-销套

7-动模固定板10-导套15-型芯16-镶块 13-浇口套 14-定模座板

17-定模18-卸料板 19-拉料杆 20、21-推杆 22-复位杆 23-推杆固定板

1．磨具装配的技术要求

1）装配后模具安装平面的平行度误差不大0.05mm。

2）模具闭合后分型面应均匀密合。

3）导柱、导套滑动灵活，推件时推杆和卸料极动作必须保持同步。

4）合模后，动模部分和定模部分的型芯必须紧密接触。

在进行总装前，模具已完成导柱、导套等零件的装配并检查合格

。

2.模具的总装顺序

（1）装配动模部分

1）装配型芯。

在装配前，钳工应先修光卸料板18的型孔，并与型芯作配合检查，要求滑块灵活，然后将导柱5穿人卸料板导套8的孔内，将动模固定板7和卸料板合拢。

在型芯上的螺孔口部涂红粉后放入卸料板型孔内，在动模固定板上复印出螺孔的位置。

取下卸料板和型芯，固定板上加工螺钉过孔。

把销钉套压人型芯并装好拉料杆后，将动模固定板、卸料板和型芯重新装合在一起，调整好型芯的位置后，

用螺钉紧固。

按固定板背面的划线，钻、绞定位销孔，打人定位销。

2）动模固定板上的推杆孔。

先通过型芯上的推杆孔，在动模固定板上钻锥窝；拆下型芯，按窝钻出固定板上的推杆孔。

将矩形推杆穿入推杆固定板、动模固定板和型芯（板上的方孔已在装配前加工好）。

用平行夹头将推杆固定板和动模固定板夹紧，通过动模固定板配钻推杆固定板上的推杆孔。

3）配作限位螺杆孔和复位杆孔。

首先在推杆固定板上钻限位螺杆过孔和复位杆孔。

用平行夹板将动模固定板与推杆固定板夹紧，通过推杆固定板的限位螺杆孔和复位杆孔在动模固定板上钻锥窝，拆下推杆固定板，在动模固定板上钻孔并对限位螺杆孔攻螺纹。

4）推杆及复位杆。

将推板和推杆固定板叠合，配钻限位螺钉过孔及推杆固定板上的螺孔

并攻螺纹。

将推杆、复位杆装入固定板后盖上推板用螺钉紧固，并将其装入动模，检查及修磨推杆、复位杆的顶端面。

5）垫块装配。

先在垫块上钻螺钉过孔、惚沉孔。

再将垫块和推板侧面接触，然后用平行夹头把垫块和动模固定板夹紧，通过垫块上的螺钉过孔在动模固定板上钻锥窝，并钻、铰销钉孔。

拆下垫块在动模固定板上钻孔并攻螺纹。

（2）装配定模部分

1）镶块11、16 与定模17的装配。

先将镶块16、型芯15装入定模，测量出两者突出型面的实际尺寸。

退出定模，按型芯9的高度和定模深度的实际尺寸，单独对型芯和镶块进行修磨后，再装入定模，检查镶块16、型芯15和型芯9, 看定模与卸料板是否同时接触。

将型芯12 装入镶块11中，用销孔定位。

镶块外形和斜面作基准，预磨型芯斜面。

将经过上述预磨的型芯、镶块装入定模，再将定模和卸料板合拢，测量出分型面的间隙尺寸后，将镶块11退出，按测出的间隙尺寸，精磨型芯的斜面到要求尺寸。

将镶块11装入定模后，磨平定模的支承面。

2）模和定模座板的装配。

在定模和定模座板装配前 , 浇口套与定模座板已组装合格。

因此，可直接将定模与定模座板叠合，使浇口套上的浇道孔和定模上的浇道孔对正后，用平行夹头将定模和定模座板夹紧，通过定模座板孔在定模上钻锥窝及钻、饺销孔。

然后将两者拆开，在定模上钻孔并攻螺纹。

再将定模和定模座板叠合，装入销钉后将螺钉拧紧。

3.试模

模具装配完成以后，在交付生产之前，应进行试模，试模的目的有二 :

其一是检查模具在制造上存在的缺陷，并查明原因加以排除；另外还可以对模具设计的合理性进行评定并对成形工艺条件进行探索，这将有益于模具设计和成形工艺水平的提高。

试模应按下列顺序进行：

1.装模

在模具装上注射机之前 , 应按设计图样对模具进行检验 , 以便及时发现问题，进行修理，减少不必要的重复安装和拆卸。

在对模具的固定部分和活动部分进行分开检查时，要注意方向记号，以免合拢时搞错。

模具尽可能整体安装，吊装时要注意安全，操作者要协调一致密切配合。

当模具定位圈装入注射机上定模板的定位圈座后，可以极慢的速度合模，由动模板将模具轻轻压紧，然后装上压板。

通过调节螺钉，将压板调整到与模具的安装基面基本平行后压紧，

在模具被紧固后可慢慢启模，直到动模部分停止后退，这时应调节机床的顶杆使模具上的推杆固定板和动模支承板之间的距离不小于5mm, 以防止顶坏模具。

为了防止制件溢边，又保证型腔能适当排气，合模的松紧程度很重要。

由于目前还没有锁模力的测量装置，因此对注射机的液压柱塞一肘节锁模机构，主要是凭目测和经验调节。

即

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