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　　模板类零件的加工2.3凸模凹模拼块型面成形磨削加工第2页/共93页教学内容与要求：知识点

　　要求2.1模具导向零件的加工识读理解应用重点难点模具导向零件的结构及分类

　　☆☆导柱、导套的制造☆☆☆滑块和导滑槽的制造☆☆☆斜导柱孔的研磨、导滑槽的加工

　　模板类零件的加工模板类零件的概述、对模板类零件的要求☆☆第3页/共93页知识点

　　要求识读理解应用重点难点模板上一般孔的加工、模板上深孔和小孔的加工☆☆☆模板孔系的坐标镗削加工☆☆☆模板类零件的坐标磨削☆☆☆2.3凸模凹模拼块型面成形磨削加工

　　☆☆成形磨削修整成型砂轮的夹具☆☆☆成形磨削常用的夹具☆☆☆成形磨削时测量调整工具☆☆☆成形磨削实例☆☆第4页/共93页知识点

　　☆☆第5页/共93页2.1模具导向零件的加工2.1.1模具导向零件的结构及分类1.常用模具导向零件的分类导柱、导套和滑块、斜导柱顶出板用的小型导柱、限位用的导柱等。

　　导向零件都为运动部件，要求尺寸、配合精度高，耐磨。精度：IT5~IT6表面粗糙度：Ra=0.63～0.32µm—Ra=0.16～0.08µm。材料：20号钢表面渗碳淬火56～60HRCT8A模具加工、Tl0A等淬火处理56～60HRC常用工艺流程：粗车—半精车—热处理—磨削精加工第7页/共93页2.1.2导柱的制造材料20钢，较好的耐磨性，配合精度IT6；

　　要求：圆度、同轴度第8页/共93页表2.1导柱加工的工艺过程及其技术要求工序号工序名称工序内容设备检验1下料按图纸尺寸：长度余量2~3mm锯床、砂轮切割机自检2粗车外圆定位：①车端面和所有外圆；②车锥面；③倒45°角和圆角R车床自检3钻、锪中心孔外圆定位：①钻端面中心孔；②锪中心锥形孔车床自检4半精车、精车中心孔定位：①半精车、精车各外圆面；②精车锥面，倒锥面R角车床专职5热处理热处理：①渗碳（渗氮）；②淬火(50-55)HRC或(55-60)HRC热处理炉硬度、平直度6研磨中心孔外圆定位：研磨中心定位孔车床7磨外圆中心孔定位：粗磨、精磨外圆；磨床自检8研磨、抛光①研磨导柱导向部分外圆；②抛光R2和10°角9检验专职10入库清洗、防锈、封装、入库第9页/共93页2.导柱加工过程中的定位

　　对外圆柱面的车削和磨削，一般采用设计基准和工艺基准重合的两端中心孔定位。三爪自定心卡盘锥形砂轮工件尾座顶尖车削、磨削硬质合金梅花棱顶尖修正中心定位孔硬质合金梅花棱顶尖

　　适用场合：可得到高的效率，大批量生产，且要求不高的顶尖孔修正、质量稍差。第10页/共93页3.导柱的研磨

　　（1）方法采用车床驱动导柱高速旋转，研磨剂涂覆于导柱工作段表面，研磨套沿导柱表面轴向运动研磨导柱表面。（2）目的：进一步提高导柱的面质量。研磨套磨具：铸铁、铜、铝等研磨剂：磨料+油脂第11页/共93页粗研磨：工作压力取100～200kPa；研磨速度30～50m/min研磨剂：用氧化铝或氧化铬(磨料)与机油或煤油(磨液)混合导柱的研磨余量一般为0.05～0.012mm，精研磨时：工作压力10~100kPa。取研磨速度6~l5m/min

　　研磨前，要将工件表面和研磨工具表面用汽油或煤油洗净，并将工件边缘的毛刺去除干净。表2.2研磨后所能达到的表面粗糙度第12页/共93页2.1.3导套的加工

　　材料20钢，较好的耐磨性，配合精度IT6表面粗糙度Ra=0.63~0.32m圆度、同轴度有要求滑动导套第13页/共93页导套的典型加工的工艺过程第14页/共93页导套的典型加工的工艺过程第15页/共93页2.导套加工过程中的定位1）单件生产时采用一次装夹磨出内外圆，可避免由于多次装夹带来的误差。但每磨一件需重新调整机床。2）批量加工时可先磨内孔，再把导套装在专门设计的锥度（1/1000-1/5000）心轴上，以心轴两端的中心孔定位，磨削外圆柱面。导套小锥度磨削心轴第16页/共93页3.导套的研磨大批量生产专用研磨机床；单件或小批量生产可采用研磨工具进行。一般研磨内孔的余量为0.01～0.02mm，研磨套的长度为导套研磨长度的2～4倍。研磨工具第17页/共93页4.滚珠导套保持圈的加工和组装图2.10滚珠模架用保持圈圈2.11保持圈的钻孔工具图2.12铆口工具第18页/共93页2.1.4滑块和导滑槽

　　滑块和斜滑块广泛用于冲压模具、塑料模具、金属压铸模具等成形方向转换、侧向抽芯及分型导向的零件。100

　　材料常用工具钢或合金工具钢，存在配合较高的斜面、斜孔，同时成半岛彩票型表面、形状、位置等精度要求也较高。第19页/共93页第20页/共93页第21页/共93页2.1.5斜导柱孔的研磨

　　研磨方法基本同导套的研磨方法。为了保证斜导柱内孔和模板导柱孔的同轴度，亦可用模板装配后进行配加工。

　　导轨和滑块是模具横向分型的抽芯导向装置。抽芯运动中要求滑块在导轨内运动平稳、无上下窜动和卡紧现象。

　　导轨（滑槽）（材料一般为45、T8A、T10A、GCr15等，热处理后硬度达52~56HRC。第22页/共93页导滑槽常用的结构型式：

　　配合：H7/f6或H8/f7，表面粗糙度Ra=0.63～1.25µm。工艺方法:刨削、铣削、磨削第23页/共93页2.2模板类零件的加工2.2.1模板类零件的概述

　　图2.15注塑模模板类零件的应用图2.16冲压模模板类零件的应用第24页/共93页2.2.2对模板类零件的要求第25页/共93页模板类型平行度垂直度冲压与挤压模架的模座滚动导向模架4级其它模座和模板5级塑模组装后上下平面的平行度6级模板上下平面5级模板两侧基准面的垂直度5级

　　模板上下平面的平行度和垂直度第26页/共93页模板类型精度Ra一般模板平面IT7～IT8Ra=0.63～2.5µm。分型面IT6～IT7Ra=0.32～1.25µm模板平面的表面粗糙度和精度等级第27页/共93页模板类型精度Ra垂直度孔间距一般模板平面IT6～IT7Ra=0.32～1.25µm4级（值）小于土0.02mm模板上各孔的精度、垂直度和孔间距的要求总体要求：以保证各模板装配后达到装配要求。使各运动模板沿导柱移动平稳、无阻滞现象。第28页/共93页3.选用标准模架

　　《冲模模架零件技术条件》（GB/T12446—90）；塑料模《中小型模架技术条件》（GB/T12556.2—90），

　　3）能提高模具质量，便于模具维修。第29页/共93页钻孔扩孔铰孔粗加工：精度IT12~IT10；表面粗糙度Ra50~12.5m半精加工：精度IT11~IT9；表面粗糙度Ra12,5~6.3m精加工：精度IT8~IT6；表面粗糙度≤Ra3.2m2.2.3模板上一般孔的加工孔：螺纹孔、螺栓过孔、销钉孔、顶杆孔、电热管安装孔、冷却水孔。第30页/共93页1.深孔加工深孔：孔的长度与孔的直径比大于10

　　（1）中小型模具冷却水孔及加热孔普通钻床、加长钻头、摇臂钻床（2）中、大型模具孔摇臂钻床、镗床、深孔钻床（3）过长的低精度孔采用划线）垂直度要求较高的孔应采用工艺措施导向，如钻模等2.2.4模板上的深孔和小孔加工第31页/共93页钻模：

　　引导刀具在工件上钻孔或铰孔用的机床夹具。钻模的结构特点是除有工件的定位、夹紧装置外，还有根据被加工孔的位置分布而设置的钻套和钻模板，用以确定刀具半岛彩票的位置，并防止刀具在加工过程中倾斜，从而保证被加工孔的位置精度。

　　斜孔第32页/共93页2.小孔加工模具制造中2mm以下的小孔，注意长径比3（1）0.5mm以上的孔精钻、铰孔、坐标磨床、精密电火花（2）0.5mm以下的孔精密电火花穿孔加工、激光加工加工淬火孔时，余量应留0.01～0.02mm第33页/共93页2.2.5模板孔系的坐标镗削加工1.坐标镗的应用及加工精度应用：坐标镗用于系列孔的精镗加工、也可进行钻孔、扩孔、铰孔、锪沉孔、还可进行坐标测量、划线表面粗糙度值：≤Ra0.8m同轴度：数控坐标镗削加工的导柱导套孔，可达（0.008～0.006），孔的极限偏差可达到（0.012～0.002）。

　　第35页/共93页2.坐标镗削加工前的准备（1）模板的放置：恒温室，减小模板受环境温度影响；（2）模板的预加工：基准面精度加工到0.01mm以上；（3）确定基准并找正定位基准主要有

　　3）矩形件、不规则外形工件的已加工孔或矩形件、不规则外形工件已加工好的相互垂直的面。第36页/共93页对外圆、内孔和矩形工件侧基准面的找正方法：

　　一般对圆形工件的基准找正是使工件的轴心线和机床主轴轴心线）用标准槽块或专用槽块找正矩形工件侧基准面；

　　千分表在相差180°方向上找正标准槽块，记下表的读数。移动工作台,使千分表靠上工件基准面。转动主轴表的数极值读数，使现在的极值读数与找正槽块的读数相等，此时主轴轴心线槽宽。将专用槽块压在工件上，用装在主轴上的千分表测量专用槽块两侧面，移动工作台使两侧的千分表读数相同，此时主轴轴心线便与侧基准面对齐，在找正之前，校正基准面的平行度第38页/共93页3）用块规辅助找正矩形工件侧基准面

　　千分表靠上工件侧基准面，.转动主轴得一极值读数。主轴转过180°，让表靠上与侧基准面贴紧的块规表面，又得一极值读数，两读数之差的1/2便是此时主轴轴心线与侧基准面之间的距离

　　为了保证孔的位置精度，通常需要对工件巳知尺寸按照已确定的基准为原始点进行坐标值的转换计算。原始点可以选择相互垂直的两基准线（面）的交点（线）；利用光学显微镜对模板上的线来确定；用中心找正器找出已加工完成的孔的中心第40页/共93页3.坐标镗削加工（1）孔中心定位根据已换算的坐标值，用弹簧中心冲确定孔的位置（打样冲眼）。（2）钻定心孔（3）钻孔（4）镗孔

　　对于直径小于20mm，精度要求为IT7级以下、表面粗糙度Ra＞l.25µm时，钻孔后可以铰孔代替镗孔。对于精度要求高于IT7级、表面粗糙度Ra＜l.25µm的孔，在钻孔后应安排半精镗和精镗加工。（5）坐标镗削加工孔的切削用量（表2.6）弹簧中心冲第41页/共93页表2.6镗削加工孔的切削用量第42页/共93页

　　前角后角硬质合金镗刀加工铸铁5°6°（副后角）高速钢或硬质合金刀具镗削铜材12°6°高速钢镗轻合金25°8°硬质合金加工轻合金20°8°～10°（6）镗刀的几何形状（7）镗削辅助工具

　　回转工作台、倾斜工作台、块规、镗刀头、千分表等第43页/半岛彩票共93页4.影响镗削加工精度的其它因素

　　恒温(20℃)、恒湿(湿度55%)的室内环境；定位精度、测量装置的定位精度、加工方法和工具的正确性半岛彩票、操作工人技术熟练程度；工件和机床的温差、切削力和工件重量所产生的机床、工件热变形及弹性变形。第44页/共93页2.2.6模板类零件的坐标磨削1.坐标磨削

　　采用具有精密坐标定位装置的精密加工设备—坐标磨床，主要磨削孔距精度很高的圆柱孔、圆锥孔，圆弧内外表面和各种成形表面，适于加工淬硬工件和各种模具，是模具制造和精密机械行业的高精度关键加工设备。

　　加工精度可达：0.005mm第45页/共93页2）坐标磨削的3种基本运动第46页/共93页3）坐标磨削主要用途和分类

　　精密间距的孔、精密型孔、轮廓；内孔磨削、外圆磨削、锥孔磨削(需要专门机构)、直线磨削等；坐标磨床磨削类型：手动数控连续轨迹第47页/共93页2.坐标磨削时工件的定位与找正（与坐标镗床类似）（1）千分表找正（2）定位角铁和光学中心测定器找正（3）芯棒、千分表找正定位角铁和光学中心测定器1-定位角铁；2-光学中心测定器3-目镜；4-工件第48页/共93页3.坐标磨削的方法（1）内孔磨削利用砂轮的高速自转、行星运动和主轴的直线往复运动，可进行内孔磨削。利用行星运动直径的增大，实现砂轮的进给运动第49页/共93页（2）外圆磨削利用砂轮的高速自转、行星运动和主轴的直线往复运动，可进行内孔磨削。利用行星运动直径的缩小，实现砂轮的进给运动第50页/共93页（3）锥孔磨削将砂轮修成所需的角度，由磨床的专门机构使砂轮主轴作轴向进给的同时，连续改变行星运动半径第51页/共93页（4）直线磨削砂轮仅作高速自转而不作行星运动半岛彩票，用工作台实现进给运动，适用于平面轮廓的精密加工第52页/共93页（5）侧磨（插磨）安装磨槽机构，作垂直运动，可以磨削型槽及带清角的内型腔等第53页/共93页（6）综合磨削1、4、6——成型砂轮；2、3、5——平砂轮图2.26凹模型孔磨削图2.27清角型孔磨削第54页/共93页（7）型腔磨削成型孔磨削沉孔磨削

　　砂轮修成所需的形状，加工时工件不动，主轴高速旋转作行星运动，并逐渐向下走刀第55页/共93页（8）连续轨迹磨削

　　图2.30二维轮廓磨削图2.31三维轮廓磨削第56页/共93页4.坐标磨削的主要工艺参数磨削余量：0.05~0.3mm（单边余量）进给量：径向切入0.1~1mm/min进给速度：10~30mm/min5.坐标磨削时需注意的问题

　　（1）磨削前对坐标磨床要进行一系列的安全检查（2）在磨削刚开始时，应先对砂轮的上下往复行程进行试调（3）正确选择砂轮工件硬度高，应选择软质砂轮；工件硬度软，应选择硬质砂轮。第57页/共93页2.3凸模与凹模拼块型面的成形磨削加工2.3.1成形磨削原理与应用

　　基本原理：将构成零件形状的复杂几何形线，分解成若干简单的直线、斜线或圆弧，然后按一定顺序逐段磨削，使其连接光滑、圆整，达图样要求。适用场合：模具的凸模、凹模镶块第58页/共93页使用机床：和工具曲线磨床

　　成形磨床平面磨床万能工具磨床曲线.常用的成形磨削的方法（1）成形砂轮磨削法利用修整砂轮夹具把砂轮修整成与工件型面完全吻合的反型面，然后再用此砂轮对工件进行磨削，使其获得所需的形状。

　　特点：简便有效，磨削生产率高，但砂轮消耗较大。修整砂轮的夹具：修整角度砂轮夹具、修整圆弧砂轮夹具、万能修整砂轮夹具

　　将工件按一定的条件装夹在专用夹具上，在加工过程中通过夹具的调节使工件固定或不断改变位置，从而使工件获得所需的形状。特点：磨削加工精度高修整砂轮的夹具：磨平面及斜面用夹具、分度磨削夹具、万能夹具及磨大圆弧夹具

　　砂轮作用：切削刀具砂轮的选择：综合考虑工件的材料、热处理方法、加工精度和粗糙度、形状尺寸、磨削余量等要求；

　　1.角度修整砂轮夹具角度修整砂轮夹具结构如图2.34所示，可修整0°～100°范围内的各种角度砂轮。

　　2.34角度修整砂轮夹具结构1-正弦尺座；2-金刚石刀；3-滑块；4-齿条；5-齿轮；6-轴；7-平板；8-垫板；9-圆柱；10-手轮；11-螺母；12-支架；13-底座第63页/共93页使用这种夹具时，先根据所要修正的砂轮角度α，计算出应垫量块的厚度值H第64页/共93页2.圆弧修整砂轮夹具

　　用于修整各种不同半径的凸、凹圆弧，或由圆弧与圆弧相连的型面。卧式圆弧修整砂轮夹具1-金刚石刀；2-金刚石刀支架；3-螺杆；4-滑座；5-刻度盘；6-角度标；7-主轴；8-手轮；9-挡块第65页/共93页

　　金刚石刀尖到主轴回转中心的距离就是所修整的圆弧半径大小，此值是用在金刚石刀尖与基准面之间垫量块的方法来调整的。图2.37圆弧半径的调整图2.38修整圆弧第66页/共93页3.万能修整砂轮夹具

　　万能修整砂轮夹具，可修整凸、凹圆弧及角度砂轮，并可修整由圆弧与圆弧或直线相连的型面砂轮。

　　万能修整砂轮夹具结构1-主轴；2-调整螺母；3-主体；4-正弦分度盘；5-正弦圆柱；6-手轮；7-底座；8、10-锁紧手柄；9-正齿轮杆；1I一刀杆滑板；12-螺钉；13-金刚石刀杆；14-横滑板第67页/共93页万能修整砂轮夹具修整连续轮廓砂轮的使用实例

　　修整连续轮廓砂轮步骤第68页/共93页2.3.3成形磨削常用的夹具1.磨削平面及斜面用夹具（1）磁性吸盘、导磁体

　　平行导磁体端面导磁体导磁体装夹工件的举例第69页/共93页（2）正弦精密平口钳（3）单向正弦电磁夹具

　　图2.44正弦精密平口钳结构图2.45单向正弦电磁夹具结构1-底座；2-精密平口钳；3-工件；4-活动钳口；1-电磁吸盘；2、6-正弦圆柱；3-量块5-螺杆；6-正弦圆柱；7-量块4-底座；5-偏心锁紧器；7-挡板

　　单向正弦电磁夹具与正弦精密平口钳的区别仅在于用电磁吸盘代替平口钳装夹工件，在磨削工件的斜面时，其最大的倾斜角度同样是45°，更适合磨削扁平工件。第70页/共93页2.分度零件磨削夹具

　　旋转夹具：适用磨削以圆柱面定位带有台肩的多角体、等分槽，以及带一个、两个凸圆柱的工件。第71页/共93页旋转夹具1-定位块；2-撞块；3-正弦分度盘；4-正弦圆柱；5-精密垫板；6-V形块；7-螺母；8-滑座；9-螺杆；10-滑板；11-主轴；12-钩形压板；13-夹紧螺钉第72页/共93页工件圆柱中心与夹具中心的调整方法

　　图2.49分度时量块值的计算图2.50夹具中心高度的测定图2.48工件中心的调整方法第73页/共93页2.3.4成形磨削时测量调整工具

　　成形磨削工件时，被磨削表面的尺寸往往是用测量调整器、量块和千分表作比较测量，其测量高度是通过已测定出的夹具中心高进行比较测量。

　　a)测量调整器b)凸圆弧测量c）凹圆弧测量2.51测量调整器作比较测量1-三角架；2-测量平台；3-滚花螺母；4-及螺钉第74页/共93页2.3.4成形磨削实例1.单向正弦电磁夹具磨削实例第75页/共93页2.旋转夹具磨削实例第76页/共93页2.3.6光学曲线.光学曲线）磨削原理与磨床组成第77页/共93页光学曲磨床由两部分组成：

　　1）光学投影系统由放大镜、成像系统等组成的投影放大系统；由透射照明和反射照明等组成照明系统。

　　2）工件装夹与磨削装置包括床身、工作台、砂轮架，以及手柄等传动与操作机构。工作台主要用作调整工件加工面的位置，砂轮架作磨削进给运动。M9017A光学曲线-投影屏幕；5-光学指示仪；

　　图2-54是采用轨迹法，将工件放大50倍，分段磨削。2）切入法：即采用成形砂进行切入式磨削，成形砂轮的型面须与工件加工(型)面完全吻合、精确一致。第79页/共93页工件外形放大图光屏放大图工件影像加工型面1010mm，直接磨削加工型面1010mm，逐段磨削图2-54轨迹法分段磨削第80页/共93页2.光学曲线磨削工艺方法加工对向：磨削平面、圆弧面或非圆弧面成形磨削加工。尺寸精度≤0.01mm；光曲磨削型面表面粗糙度Ra0.8～1.6µm。工艺措施如下：（1）绘制放大图时，比例和尺寸尽可能精确；线mm常用材料与性能见表3.3.3。第81页/共93页2.光学曲线）精确绘制放大图注意：线条宽度、绘图材料的性能第82页/共93页（2）工件装夹、定位方法和顺序

　　2）将装夹工件的专用夹具的测量棱边，精确对准放大图的十字中心线mm时，可直接用工件外形精确对准放大图基准线进行定位，当工件尺寸大，需分段磨削时，工件的定位方法与顺序见图2.55.图2.55分段磨削时工件的定位找正第83页/共93页（3）光曲磨削的工艺条件

　　表2-11磨削用量第84页/共93页2.3.5高硬材料精密零件的成形磨削1.模具常用的高硬材料及其性能（1）硬质合金分类与性能第85页/共93页（2）硬质合金制造方法粉末冶金法粉末预处理压制成形烧结后处理粗、精磨削（3）硬质合金加工方法第86页/共93页（4）常用硬质合金性能

　　3）不需进行热处理，模具常用硬质合金主要为钨、钴类合金，其中钴的质量分数为5%～25%，冲裁模凸、凹模常用YGl5、YG20。第87页/共93页（5）钢结硬质合金分类与性能

　　1）分类钢结硬质合金按硬质相可分为：WC和TiC两类；按粘接相钢基体可分为：碳素工具钢或合金工具钢钢结硬质合金、高速钢硬质合金、不锈钢硬质合金等。2）性能钢结硬质合金退火状态的硬度为35～46HRC，则可采用普通加工方法成形。他与其他模具钢一样可进行热处理。经淬火、回火后，其硬度很高，接近硬质合金。

　　钢结硬质合金牌号和力学性能见表2-13第88页/共93页2.13钢结硬质合金牌号和力学性能第89页/共93页2.模具常用的高硬材料成型件的成形磨削（1）硬质合金凸、凹模的成形磨削

　　2）金刚石砂轮磨削（2）钢结硬质合金凸、凹模的成形磨削金刚石砂轮磨削实例第90页/共93页模具镶块第91页/共93页第92页/共93页感谢观看!第93页/共93页

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