模具零件范文

模具零件篇1

关键词：冲压模具；零件；数控加工工艺；冲压

成型加工在机械加工领域中，冲压成型加工是其中最为常见的一种方法，不仅可以加工金属与非金属材料，也能够对一些机械零件、电子产品与交通运输工具等进行加工，例如压力容器封头、内外覆盖件、仪表等精密零件等。现如今科学技术不断发展进步，而冲压成形工艺作为各个行业发展的基础，也面临了巨大的挑战，为了适应市场发展，只有更加快速、精确与高效的进行冲压模具的生产，才能实现企业的可持续发展。

一、冲压成型工艺概述

（一）冲压成型概念与特性

所谓冲压成型，即凭借不同类型的压力机以及相对应的冲压模具，向板料、条料、管料等施加来自外部的压力，直至其发生塑性变形或者分离，以此获取需要的工件形状与性能的一种加工成型手段。经过冲压成型的元件质量比较轻、厚度薄，并且结构刚性、强度与质量稳定性等都较高，无需进行二次机械切削便可投入使用。通常冲压成型的模具特性主要体现为以下几个方面：①材料使用率可达90%~95%左右；②在薄壁一类与形状复杂零件的加工中优势更加显著；③经过冲压成型的元件，其形状和尺寸等都体现了非常好的互换性能；④设备操作较为简便，具有较高的自动化程度，且废品率低。

（二）冲压模具零件构成

1.支承零件。在冲压模具中，支承零件主要包含上、下模座；凸、凹模固定板；模柄和限位支承板等诸多元件，支撑零件的存在主要是为了对冲压模具各个部件的连接性能提供保障。这些零件的材质一般是低碳钢，或者是球墨铸铁，在硬度上较为适中，且形状也十分简单，一般是运用高速铣削这一形式进行制造。2.工作零件。在冲压模的过程中，凸凹模是其中最为重要的环节，主要涵盖了硬度较高的合金钢，工作零件主要被安装于压力机中，利用上下重复运用完成冲压成型件加工。因为工作零件自身具有较高的硬度，并且形状也比较复杂，所以更多情况下是运用电火花、线切割等加工手段进行制造。3.导向零件。冲压模具中的导向零件包含了导套、导柱与导筒等相关设备，导向零件对于零件的精度要求比较高，加之生产批量较大，所以更加适合应用于模具使用期限较长的工作范围内。导向零件一般是运用优质低碳钢实现制造，并通过高精度数控车床进行加工。4.定位零件。定位零件中包含了导正销、导料板、挡料销、定位销等相关设备，一般是对冲压模具元件和毛坯件的冲压位置进行且确定，以免支承部件受冲压力作用影响，导致出现位移的现象；与此同时，定位零件也可以在毛坯料确定冲压模具刃口位置准确性方面加以运用，以此保证加工产品的合格性。

二、冲压模具零件数控加工工艺

（一）分析冲压模具零件图纸

对冲压模具零件的图纸进行分析，并确定尺寸精准度、工艺要求，是制定数控加工工艺使用方案的首要前提，其中主要包含了零件加工部位尺寸的标注以及零件轮廓几何要素的分析等环节。1.零件加工部位尺寸的标注。对冲压模具零件图纸进行尺寸标注，需要和数控加工特点进行结合，务必要符合数控程序编制、加工所提出的具体要求，保证标准统一。一般零件尺寸标注需要为数控加工程序编制和零件设计标准、加工工艺标准、检验测量标准进行统一，若冲压模具零件图纸中缺少尺寸设计标准的标注，那么加工人员则可以在保证不对冲压模具零件精度造成影响的基础上，合理确定加工标准。2.零件轮廓几何要素的分析。进行冲压模具零件轮廓的数控加工工艺探讨时，需要重新定义所有零件的几何元素，以此满足数控编程的相关需求。如零件构成要素、轮廓导出要素等。

（二）确定冲压模具零件加工顺序

1.提升加工精度。当确定了冲压模具零件实际加工位置和内容之后，便要开始对零件的各个部位的直接尺寸精度、间接尺寸精度联系进行分析，以免已经完成加工的部位尺寸对没有经过加工部位尺寸精度造成影响；如果切削变形与切削力对尺寸精度存在很大的影响时，便要重点考虑加工顺序。2.提升生产率。通过数控加工对冲压模具零件进行加工的过程中，需要安排数控加工的具体顺序以及工步，运用合适的加工器具，并对数控加工刀具的实际运行轨迹进行观察，从而有效减少加工时换刀的次数，实现劳动生产率的提升。

（三）明确零件切削加工合理用量

1.轮廓粗加工。针对冲压模具零件粗加工而言，需要对工件内、外轮廓表面的削加工量去除，同时这也是粗加工最为首要的工作。所以，确定切削加工用量时，需要在刀具和数控机床性能要求下，选择最大的背吃刀量与最快的进给速度[3]；此外，也要对加工刀具换刀距离和退刀实际位置进行考虑，将加工刀具加工时的空行程缩短。2.轮廓精加工。针对冲压模具零件精加工而言，需要对加工零件的尺寸、位置精准度以及表面质量进行明确。这时对于刀具性能与切削用量的要求都比较高，需要在确保刀具耐磨性的基础上，运用中等切削速度的刀具，以此降低工件振动；运用比较小的背吃刀量，对零件表面质量进行控制；运用合理的进给量，以免出现缠屑和一些不必要划痕。（四）冲压模具零件自动编程针对形状比较繁琐的冲压模具零件而言，加工人员需要通过自动编程的方法完成加工。在正式进入自动编程之前，加工人员需要建立一个冲压模具零件加工轮廓模型，进而将加工零件的几何要素和特征进行表示，并以此为前提对加工工件坐标、刀具几何与刀具切削的参数等进行确定，进而选择合适的加工手段。

三、结束语

综上所述，冲压模具零件数控加工工艺在零件加工方面具有极为重要的意义，能够制定合理的数控加工工艺方案，提升冲压模具加工效率，进而推动工业行业的飞速发展。

作者:王放达 单位:中国航发南方工模具公司

参考文献：

[1]钱爱萍.基于UG6.0的水壶盖塑料模具数控加工研究[J].新技术新工艺，2015，02:6-9.

[2]徐荣其.机械零件精加工中现代冲压模具的应用研究[J].科技与企业，2014，

模具零件篇2

《模具零件的普通加工》课程按照职业岗位的工作过程及要求组织教学内容，以职业活动为导向，以真实(或仿真)的工作场景开展教学活动，让学生掌握模具设计与制造过程中有关机械零件加工的方法，理解模具零件精度的概念，正确编制零件加工工艺、合理选择刀具和切削用量，掌握零件机械加工涉及到的原理和加工操作方法。通过本课程的学习，学生应求真务实、团结协作、勤奋敬业、踏实肯干，并取得《钳工中级工证书》、《车工中级工证书》或《铣工中级工证书》职业资格证书中之任意一种资格证书，实现学习任务与工作任务密切对接，学生每完成一项工作任务，也即完成了一项学习任务，体现教学过程的职业性。

2课程设计与教学组织特色

2．1课程教学模式

《模具零件的普通加工》课程的教学模式应该高度重视学生在校学习与实际工作的一致性，依据模具设计与制造专业“基于工作过程、虚实结合、学做一体”［2］的人才培养模式，有针对性地采取工学交替、项目导向、课堂与实习地点一体化的教学模式。

2．2课程设计思路

模具零件的制造是一种较为精密的机械加工过程，其内容包括模具零件的设计—加工—装配—试模—使用等环节。试模不成功或产生废次品则需要对模具的设计、加工、装配等环节的某一方面进行修正或全面修正，因此模具的加工制造是一项综合技能，需要具备机械加工、模具结构设计、模具装配工艺等多方面知识和能力。《模具零件的普通加工》项目化课程主要以工厂典型件为载体，根据模具零件的特点，解决制造中遇到的实际机加工操作问题和零件的选材问题、热处理问题或其它问题。该课程既不是单一的加工操作技能学习，也不是模具制造工艺的全部内容学习。模具零件部分精加工、数控加工和特种加工方法等将在后续模具设计与制造课程中，结合装配和试模进行讲解。

2．3教学方法与教学手段

《模具零件的普通加工》课程应根据模具零件制造与加工需要理论与实际操作相结合的特点，灵活运用模具典型案例分析，通过分组讨论、讲练结合等教学方法，引导学生积极思考、乐于实践，提高教学效果。课堂采用一体化教学模式，教学组织形式采用课堂教学、现场教学、多媒体教学等多种形式。为方便教学，编写了项目化教材，现已公开出版。具体实施过程如图1所示。

2．4课程教学组织安排

从构建课程体系的方法上，采用了“项目化”教学，按照岗位所需的知识、能力、素质结构划分不同的项目，在按项目设置课程时，不仅要考虑专业本身课程体系的科学性，还要充分研究重点行业、大型企业的岗位特点，实现学校课程体系与区域经济及企业、行业的对接。从课程的实施上，要成立课程开发小组，抓好项目的落实，以完成工作任务为主线进行综合，开发适应岗位实际和需求的综合课程和校本课程，培养学生的关键能力，培养学生良好的职业道德素养。传统的课程体系是理论部分和实践部分脱节，而且在讲述具体的模具零件加工等实践环节时常常因学生人数多，实验条件有限，只能老师在机床边上边讲解边演示，学生动手的机会较少。实行项目化教学以后，本课程共设有10个项目，19个子项目。项目1首先介绍了典型模具的结构(具体如图2所示)，并在模具拆装实训室(具体模具结构如图3所示)进行模具零件的测绘认知。以后每个项目都以项目1中的典型件为载体，结合零件结构进行工艺讲解，之后在课内布置课题和要求，让学生自己查找相关资料，编写相关加工工艺，由于在编制教学计划的时候在课内安排了实训环节，所以学生可以真正参与教学实践。采用这样的教学模式，学生对所学的知识能看得见、摸得着，而且能做得出来，对知识的掌握和理解会更透彻，更牢固，教学效果好。

3结语

随着模具制造技术的发展，高职类学校在《模具零件的普通加工》等课程教学中应以职业能力的培养为课程教学目标，实现项目化教学。在《模具零件的普通加工》教学的过程中，应以就业为导向，以工作职业活动过程为线索，以学生为中心进行项目化设计，让学生直接体验和掌握新知识、新技术、新技能。

模具零件篇3

关键词：汽车零件 冲压模具设计 发展

1前言

在汽车制造中一个重要的制造技术即冲压成型技术，在汽车生产中所使用的汽车覆盖件大多是使用的冲压技术而形成的，冲压模具的制造周期影响到整个汽车制造所使用的成本和新产品开发使用的周期长短。当前，在国外的汽车生产中提出了新的技术战略，即能够合理的缩短整个市场化的周期、降低汽车产品生产的成本等优势，在这个战略中的一个很重要的环节就是能够减少生产的周期，并且能够降低车身覆盖模具的制造使用的费用，所以需要在汽车零件的冲压模具设计中投入大量的资金和技术。下文主要分析模具冲压的技术在整个制造行业中的具体应用，并简要的分析当前我国的汽车冲压模具的技术状况。

2汽车零件冲压模具的技术状况

2.1模具CAD/CAM/CAE技术

我国自20世纪90年代以来逐渐开始使用CAD/CAM技术，到了21世纪之后CAD/CAM技术逐渐普及，当前汽车生产中具有一定生产能力的冲压模具企业，都已经具有CAD/CAM技术，同时其中的很多企业中还具有CAE技术。冲压模具CAD/CAM技术能够缩短模具的制造周期，大大的降低了生产成本费用，逐渐的提高产品的质量，越来越多的得到应用。在我国进行“八五”“九五”期间，有很多企业逐渐的普及了计算机进行绘图的技术，数控加工的使用技术越来越受到关注，使得CAD/CAM技术被广泛的使用。到了“十五”之后，汽车模具的生产企业越来越多的开始使用CAD/CAM技术。当今，我国很多的企业中逐渐实现了三维CAD，更多的企业也开始由二维向三维过渡着，总图生产代替着零件图生产。

对于冲压成形的CAE软件技术，除了需要引进软件之外，一些研究机构逐渐的研发出了具有较高水平的技术软件，在汽车的生产应用方面取得了良好的效应。国内的很多汽车冲压模具的生产企业之中，成功的应用了CAE技术，通过实践的锻炼，逐渐具备了分析高级轿车的能力，需要根据汽车厂的要求，将产品数模分析和冲压工艺的分析同时进行。

2.2模具生产和管理技术

随着我国CAD/CAM技术的进步，国内的汽车冲压模具的生产不断的进行着创新进步，尤其是在设计和分析的环节上不断的进步。在加工过程中，随着近几年的数控机床的数量不断增多，高速加工机床的应用越来越多，机床使用的速率也很快的提高，一些模具生产企业中逐渐实现了“无人化”的生产。近几年来的模具生产制造业中数控加工技术不断得到普及，数字化加工技术的发展带动了企业实现了全数字化的无图生产。我国的模具生产企业的发展走向了信息化之路，在行业内以全面实行，虽然实现全面化的信息覆盖难度很大，但是在当前的信息化的时代之下，企业通过使用相关的软件技术，在信息化的工作方面取得了成效。

3汽车零件冲压模具设计在制造业中的应用

3.1冲压模具的现状及发展

近几年来，我国的汽车生产企业开始越来越多的和国际接轨，加快了市场上的竞争，人们逐渐的认识到了汽车产品的质量、成本和产品研发技术的重要性。对于冲压模具的发展，主要表现在以下几方面：①模具CAD/CAM技术是模具技术中的主要的发展趋势，随着网络技术的发展，使得CAD/CAM/CAE技术不断的实现跨企业、跨地区在整个行业中逐渐得到使用，最终实现整个行业间的技术资源的整合，将虚拟化为现实。②模具“逆向工程”的发展很迅速，模具的扫描系统使得从模型开始一直到加工出期望的模型所需要的很多方面的可能，很大程度上缩短了模具研发制造的时间。同时一些快速扫描的系统，能够迅速的安装在加工中心上，最终能够实现自动生成各种数控系统和快速的收集数据的加工系统，使模具的逆向工程广泛的应用于汽车等行业中。近几年来很多的模具生产企业加大了技术的投入，一些国内模具企业逐渐普及了二维CAD中，开始使用国际通用软件，成功的用于冲压模型的设计中。

3.2模具发展中的关键问题

在我国模具的自动加工生产系统是我国发展中的一项关键问题，模具的自动加工系统需要有多台的机床进行合理的组合，并且需要配备定位盘等装置，需要有完整的刀具数控库和完整的空柔性同步系统，还要有质量监测控制系统。尤其是因为模具行业发展比较成熟，给我国的模具冲压行业带来了很大的挑战，由于在环保方面又有了更高的要求，因此给冲压带来了很大的压力，同时产品集约化生产和个性化的发展，以及环保方面的要求，还有节能方面的控制，需要在冲压行业进行新一轮的技术改造和创新。同时仿真技术的应用是当前冲压技术发展的重要的技术，需要考虑自动化和灵活性方面的要求，使冲压成型更加的数字化、自动化和科学化，在整个行业中冲压模具的发展更加向着技术性的发展靠近。

4结束语

随着汽车行业的迅速发展，汽车覆盖件的技术要求逐渐增高，其中冲压技术作为汽车零件设计中的关键技术，冲压模具的设计能够有效地减少产品的成本，提高产品的质量，缩短工期等。因此在信息化高速发展的今天，经济全球化的发展越来越快，需要注重提高我国汽车零件冲压模具的生产水平，采取有效的措施，通过改革逐渐提高我国汽车零件冲压模具的设计能力，不断促进其发展，逐渐缩短和世界先进水平之间的差距。

参考文献：

[1]廖代辉，沈阳成.基于进化算法的冲压模具型面参数优化[J].汽车工程，2008（3）.

[2]王勇，乔源庆.小型汽车零件冲压模具设计及其发展[J].中国科技博览，2010（32）.

[3]黄楠.小型汽车零件冲压模具设计及其发展[J].中国高新技术企业，2008（17）.

模具零件篇4

1模具的结构

在模具的结构中，对于非金属压延模具来说，则是具有原来完全一样的模具结构，只不过在具体的制造方法中，应该进行一定的区别。具体的模具来说，包括压边圈、凸模以及凹模结构。另外，导套、导柱等相关装置则应该在对于较高定位要求的零件中使用。

2下模的制造

对于按照下模配制的的非金属压延模具的上模来说，则是完全按照需要加工的零件的外形尺寸来决定相应的下模的结构形式。当前，大都是把数模形式应用在新设计的零件图样中，所以，一般都是采用整体铸造法在进行下模的制模工艺中。

2.1凹凸型面的选择按套

针对要求准确度比较高的零件外形尺寸来说，凹型面则是下模的有效选择，这样能够方便进行摆放毛料，也可以逐渐被拉深相关材料。针对零件外表面质量比较高的要求下，应该让凸型面成为下模，这样能够有效力于进行一定的流动处理，还能方便进行零件的修正。对于下模的具体选择，另外一个需要考虑的因素就是根据切削工作量以及难易程度进行。

2.2型面位置角的安排分析

应该重视相应的在下模上的零件型面的角度问题，这会直接影响到模具的强度、零件成型以及在其使用过程中的稳定性问题。所以，应该保持模具上作用的水平力的平衡条件，保证下模型的主要位置则是最有利的相应的冲压方位，让垂直力保证通过锤杆轴。为了有效地设置型面位置角，应保证摆放毛料的稳定性，对于体积不大的左右件来说，可以将左和右进行组合处理，这样处理对称件的过程中，能够保证用力的均匀性。

2.3整体铸造法制模分析与思考

第一，在围框制作方面。针对下模采用凹模形式的情况来说，牢固的金属框架内来制作凹模。在施工框架的前提下，还能有效进行架内侧焊接固定件，使得框架和增前机体的联结力能够大大增加。还应该把搭耳焊接在金属框架上。在具体实践过程中，应该考虑零件的复杂程度和数量进行灵活处理。第二，在具体的制造工艺方面，首先充分搅拌A组分树脂，根据一定的比例要求，把固化剂加入其中，针对少量浇注的情况，在真空处理帮助下，能够得到较为致密和精细的模块结构。针对不使用的搅拌设备情况来说，应该保证防止气泡在人工搅拌中产生。对于整体模块材料进行充分混合，然后有效注入相应的金属围框。在不使用金属围框的情况下，能够有效保证利用PU发泡材料，制作稍微大于10mm的型腔模型。应该把相应的排气孔设置在模具中，保证一些排气管预埋在浇注过程中。

2.4整体铸造法快建方法的优缺点分析

对于整体铸造法制造的模具来说，相比于钢模，主要是能够有效保证机床加工时间大大缩短，另外，具有重量轻的特点，大约为原有的四分之一左右。缺点则是需要对于相应的环境温度进行一定的控制，一般在15~25℃范围。

3上模的制造

对于非金属压延模具的上模来说，可以通过类似于下模的工艺来进行制造。但是，从周期缩短、降低设备使用、降低成本的角度考虑，应该应用积层法。在具体的制模过程中，应该具备相关的样件以及主模型，考虑到已经具有制完的下模，因此，可以作为在进行上模制作的主模型来处理。

3.1积层法制模

对于制模的过程来说，首先应该把具有零件板料厚度的蜡片贴铺在主模型上，要求其与片的联结处则具有5~10mm的重叠位置。然后，根据一定的比例，进行积层环氧树脂的调配工作。第三步则是进行联结层的涂刷过程，通过有效的连接层作用，能够使得表面层和基体之间具有比较强的结合力。其中，根据一定比例调节的树脂应用在联结层中，使得其厚度有效控制在1~2mm左右。为了有效保证使得模具具有更长的使用寿命，则应该对于模具以及工件接触压力较强的位置上，进行一定的钢块焊接来加固处理。第四步则是涉及到基体层的制造过程。对于凹模的情况，则应该在主模型上放置金属围框，如果是是凸模，则可以在主模型上放置制作好的泡沫框架或者木制框架，应该保证把脱模剂涂在框架上，这样能够有方便后续的脱模处理。对于具有一定柔软和豁性的联结层，应该在围框内倒入一定的基体混合料，其主要是有一定比例的树脂和石英砂配成，控制进行捣实过程的温度在18~25℃。在固化上述的基体混合料滞后，则从主模型上脱开上模，然后，进行相关的打光处理操作，完成上模的制作过程。

3.2积层法快速制模的优缺点分析

对于利用积层法的模具来说，其摩擦系数比较小，且具有较为光滑的表面，并没有通过相应的机加工处理，主要利用直接的主模型以及相关的已存在的钣金件来进行模具的制造，这个过程使得制造成本大大下降。另外，利用树脂膜做制造的模具，能够及时有效地进行尺寸的修复处理，能够有效重复使用模具材料。在积层法制模中，具有非常快的制造速度则是最大的优点，另外，还具有较低的成本。但是，相比于整体铸造法，积层法制模也需要较高的环境温度的要求。

4结语

相比于传统金属模具来说，通过新型合成的环氧树脂材料模具，能有效缩短制模周期，还能保证制造成本的节省。同时，并不需要把隔离层加入相应的不锈钢及钛合金零件的压制过程中，使得零件污染问题得以避免。

模具零件篇5

在打印机塑料零件的模具设计时，要对塑料零件的形状、尺寸及其精度要求以及注射成型工艺进行分析，从而确定模具分型面、型腔数目、浇口形式等。

关键词：

模具设计；塑料零件；注塑成型

1注塑件的工艺分析

塑料注射成形是利用塑料的可挤压性与可模塑性，首先将粒状或粉状的塑料加入到注塑机的料斗，由螺杆带动塑料前行进入料筒，由料筒壁的加热器及螺杆的摩擦作用使塑料在料筒内加热至熔融状态，在螺杆的高压推动下，以一定的速度和压力经浇注系统进入闭合模具中，经过保压冷却凝固成形后开模，模具推出机构推出制件，从而获得具有一定形状和尺寸的塑料制件。模具设计应根据塑件的使用要求及相应的技术指标，选择合理的工艺方案。

（1）注塑件的结构形状分析。该塑件是打印机上一个部件，受到振动、摩擦等情况比较多，制件材料要求韧性好，表面粗糙度低。制件结构简单，形状规则，大批量生产。采用单分型面注塑模有利于降低模具复杂程度，有利于模具加工制造。

（2）注塑件的性能指标及成型特性分析。工件材料为HIPS，是PS的改性材料，分子中含有5%~15%橡胶成份，韧性好、冲击强度高，成型加工性能好、着色力强。HIPS制品不透明，吸水性低，可不需预先干燥。主要性能指标：弯曲强度13.8~55.1MPa；拉伸强度13.8~41.4MPa；断裂伸长率为15%~75％；维卡软化点185°~220°F。

（3）注塑成型工艺参数分析。根据经验数据和推荐值，初步确定成型工艺参数选择往复螺杆式注塑机，由公称注射量选定注射机。打印机零件的注塑模采用单分型面注塑模，一模四腔。产品材料HIPS，其密度为1.035~1.04g/cm3，收缩率为0.3~0.8，计算其平均密度设为1.04g/cm3，平均收缩率为0.5%。计算后并据现有设备选择为德国产注射机Demag/50T注塑机。

2注塑件模具设计

（1）分型面的确定。结合该产品的结构,分型面在塑件的最大投影面积上，中间线处即为分型面。

（2）型腔数目的确定。型腔数目的确定主要考虑塑件的尺寸、模具制造成本、注塑成型的效益、模具制造难度等因素，初定为一模四腔，经济合理，采用平衡式排布。

（3）模架选择。现有的模具模架已经标准化，选择模仁的材料是H13，经计算模具尺寸为300mm×350mm，经经验计算后取型芯板厚度80mm，型腔板厚度90mm，垫板厚度90mm，为避免干涉，型芯板和型腔板之间取1mm间隙。

（4）浇注系统设计。注射模的浇注系统是是为填充型腔而开设于模具中的一系列通道，由主流道、分流道、冷料穴（或冷料井）和浇口组成。主流道：主流道主要参数：锥角=1.2°；内表面粗糙度Ra=0.8μm；小端直径D=4mm；浇口套圆弧半径R=13mm；材料S50C；浇口套与定位圈配合采用H9/f9的配合，浇口套与模板之间配合采用H7/m6的配合。①分流道：圆形断面形状，直径为4mm，分流道长度L=25mm，面粗糙度值选为0.16，采用平衡式布置形式。②冷料穴（或冷料井）和拉料杆：冷料穴位于分流道末，分流道加工时直接将冷料穴加工出来，截面与分流道相同；拉料杆选用前面带锥度的，材料为SKH51，硬度为56~60HRC，固定在底针板上。③浇口：采用潜伏式浇口。

（5）导向与定位机构。注射模的导向机构选择导柱导套导向（导柱上有开设油槽）：①导柱：材料：GCr15轴承钢HRC60左右；长度：210mm；直径：ф30mm；ф35mm。②导套：材料：GCr15轴承钢HRC60左右；长度：87mm；内直径：ф30mm，外直径：ф42mm，下端直径：ф47mm；壁厚：6mm。

（6）顶出系统设计。使用顶针脱模，采用的是DME标准件，使用的是默认材质即：SKD61。

（7）成型零件工作尺寸计算。成型零件的工作尺寸计算是指计算凹模和凸模直接构成塑件的尺寸。凹、凸模的尺寸精度直接影响塑件的尺寸精度。本设计采用的是镶拼式型腔，如果是利用计算公式计算型腔壁厚的话比较烦琐，且不能保证在生产中的精确性，我们可以根据经验值来取。此设计取模具型腔凹模壁厚为25mm，模套壁厚取90mm。

（8）排气设计。此模具不额外设计排气系统，直接利用排气槽、分型面排气，同时还可利用顶针，推杆等的间隙排气。（9）温度调节系统设计。HIPS材料成形条件比较好，不需要加热系统。冷却水路的布局方式及冷却水孔的直径大小据经验设置。

3模具工作行程

模具装备图及三维图如图1、图2所示。单分型面注射模是注射模具中最简单、最基本的一种形式，约占注射模具的70%，只有一个分型面，可根据需要设计为单型腔模具，也可以设计为多型腔模具。单分型面注射模的工作过程为：合模———锁模———注射———保压———补塑———冷却———开模———推出塑件。具体工作过程如下：在导柱导套导向定位下，动模和定模闭合，并由注射机锁模机构提供的锁模力锁紧；然后开始注射，熔融状态的塑料熔体经浇注系统进入型腔；待熔体充满型腔并经过保压、补塑、冷却定型后开模，开模时，注射机开模系统带动动模后退，模具从动模和定模分型面分开，塑件包紧在型芯上随动模一起后退，拉料杆将主流道凝料从浇口套中拉出；因斜导柱在定模上，分开时同时带动滑块运动，完成侧抽芯动作；当动模移动一定距离后，注射机的顶杆接触模具的底针板，推出机构开始工作，使顶针和拉料杆分别将塑件及浇注系统凝料从动模和冷料穴中推出落下，得到制件，至此完成一个注射周期。

模具零件篇6

关键词：机械加工；车削加工；铣削加工；刨削加工

Abstract: the mechanical processing methods widely used in mould manufacturing. To the punch, concave die mould parts such as the work, even if the other process methods (such as special processing) processing, and there are still part of the process to the machining methods to complete. This paper introduces and analyzes some mechanical processing method.

Keywords: mechanical processing; Turning processing; Milling processing; Cutting processing

中图分类号：U445.4文献标识码：A 文章编号：

一、零件常用的传统机械加工方法

根据模具设计的结构要求不同和工厂的设备条件，模具的机械加工大致有以下几种情况：

(一) 用车、铣、刨、钻、磨等通用机床加工模具零件，然后进行必要的钳工修配，装配成各种模具。这种加工方式，工件上被加工表面的形状、尺寸多由钳工划线来保证，对工人的技术水平要求较高，劳动强度大、生产效率低、模具制造周期长、成本高。一般在设备条件较差、模具精度要求低的情况下采用。

(二) 精度要求高的模具零件

只用普通机床加工难以保证高的加工精度，因而需要采用精密机床进行加工。用于模具加工的精密机床有坐标镗床、坐标磨床等，这些设备多用于加工固定板上的凸模固定孔，模座上的导柱和导套孔，某些凸模和凹模的刃口轮廓。形状复杂的空间曲面则采用仿形铣床进行加工，它们是提高模具精度不可缺少的普通加工手段。

(三) 为了使模具零件特别是形状复杂的凸模、凹模型孔和型腔的加工更趋自动化，减少钳工修配的工作量，需采用数控机床(如三坐标数控铣床、加工中心、数控磨床等设备)加工模具零件。由于数控加工对工人的操作技能要求低，成品率高、加工精度高、生产率高、节省工装、工程管理容易、对设计更改的适应性强、可以实现多机床管理等一系列优点。

二、用机械加工方法制造模具

在工艺上要充分考虑模具零件的材料、结构形状、尺寸、精度和使用寿命等方面的不同要求，采用合理的加工方法和工艺路线，尽可能通过加工设备来保证模具的加工质量，提高生产效率和降低成本。要特别注意，在设计和制造模具时，不能盲目追求模具的加工精度和使用寿命，应根据模具所加工制件的质量要求和产量，确定合理的模具精度和寿命，否则就会使制造费用增加，经济效益下降。

（一）车削加工

1、车削加工的特点及应用

车削加工是在车床上利用车刀对工件的旋转表面进行切削加工的方法。车削加工时，工件的回转运动为主运动，车刀相对工件的移动为进给运动。它主要用来加工各种轴类、套筒类及盘类零件上的旋转表面和螺旋面，其中包括，内外圆柱面、内外圆锥面、内外螺纹、成型回转面、端面、沟槽以及滚花等。此外，还可以钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹等。车削加工精度一般为IT8~IT7，表面粗糙度为Ra6.3~1.6μm；精车时，加工精度可达IT6~IT5，粗糙度可达Ra0.4~0.1 μm。

车削加工的特点是，加工范围广、适应性强，不但可以加工钢、铸铁及其合金，还可以加工铜、铝等有色金属和某些非金属材料，不但可以加工单一轴线的零件，采用四爪卡盘或花盘等装置改变工件的安装位置，也可以加工曲轴、偏心轮或盘形凸轮等多轴线的零件；生产率高，刀具简单，其制造、刃磨和安装都比较方便。

由于上述特点，车削加工无论在单件、小批，还是大批大量生产以及在机械的维护修理方面，都占有重要的地位。

2、车床

车床(Lathe)的种类很多，按结构和用途可分为卧式车床、立式车床、仿形及多刀车床、自动和半自动车床、仪表车床和数控车床等。其中卧式车床应用最广，是其他各类车床的基础。常用的卧式车床有C6132A，C6136，C6140等几种。

（二） 铣削加工

1、铣削加工的范围及其特点

（1）铣削加工的范围

铣削主要用来对各种平面、各类沟槽等进行粗加工和半精加工，用成型铣刀也可以加工出固定的曲面。其加工精度一般可达IT9~IT7，表面粗糙度为Ra6.3~1.6μm。

由于铣削方式、铣刀类型和形状的多样性配以“分度头”、“圆形工作台”等附件，扩大了铣削的加工范围，使应用更加广泛。概括而言，可以铣削平面、台阶面、成型曲面、螺旋面、键槽、T形槽、燕尾槽、螺纹、齿形等。

2、铣削加工的特点

(1) 生产率较高

铣刀为多齿刀具，在铣削时，由于同时参加切削的切削刃数量较多，切削刃作用的总长度长，因而铣削的生产率较高，有利于切削速度的提高。

(2) 铣削过程不平稳

由于铣刀刀齿的切入和切出，使同时参加工作的切削刃数量发生变化，致使切削面积变化较大，切削力产生较大的波动，容易使切削过程产生冲击和振动。因而限制了表面质量的提高。

(3)刀齿散热较好

由于每个刀齿是间歇工作，刀齿在从工件切出至切入的时间间隔内，可以得到一定的冷却，散热条件较好。但是，刀齿在切入和切出工件时，产生的冲击和振动会加速刀具的磨损，使刀具耐用度降低，甚至可能引起硬质合金刀片的碎裂。因此，铣削时，若采用切削液对刀具进行冷却，则必须连续浇注，以免产生较大的热应力。

3、铣床

（1）卧式铣床

卧式铣床的主轴是水平的，与工作台台面平行，为了适应铣螺旋槽等工作，有的

卧式铣床的工作台还可在水平面内旋转一定的角度，这就是万能卧式铣床。卧铣时，工件的平面是由铣刀外圆柱面上的刀刃形成的(称为周铣法)。

（2）立式铣床

立式铣床的主轴与工作台台面垂直。为了扩大加工范围，有的立式铣床的主轴还能在垂直面内旋转一定的角度。立铣时，工件的平面是由铣刀的端面刀刃形成的(称为端铣法)。立式铣床的其他部分与卧式铣床的相似。

（三）刨削加工

1、刨削加工的范围及其特点

刨削是使用刨刀在刨床上进行切削加工的方法，主要用来加工各种平面、沟槽和齿条、直齿轮、花键等母线是直线的成型面。刨削比铣削平稳，但加工精度较低，其加工精度一般为IT10~IT8，表面粗糙度为Ra6.3~1.6μm。

刨削加工的特点是因加工时，主运动是刀具(或工件)的往复直线运，换向时要克服较大的惯性力，从而限制了主运动速度的提高；回程不进行切削，而且刨刀是单刃刀具，一个表面往往要经过多次行程才能加工出来，所以生产率较低；刨削为间断切削，刀具在切入和切出工件时受到冲击和振动，容易损坏。 因此，在大批量生产中应用较少，常被生产率较高的铣削、拉削加工代替。

2、刨床

（1）牛头刨床

牛头刨床因其滑枕刀架形似“牛头”而得名。一般由床身、滑枕、底座、横梁、工作台和刀架等部件组成。刨床的主运动是滑枕的往复运动，进给运动是工作台在横梁导轨上的间歇直线移动。此外，横梁可连同工作台沿床身竖直导轨作升降调整运动，刀架可作一定量的上下移动，并可以偏转一定的角度，以适应背吃刀量的调整和角度的刨削。

（2）龙门刨床

龙门刨床主要用于加工大型工件或重型零件上的各种平面、沟槽以及各种导轨面，也可在工作台上一次装夹多个零件同时进行加工。其主运动是零件随工作台的直线往复运动，进给运动是刀架带动刨刀作横向或垂直的间歇运动。

（四）钻削和镗削加工

1、钻削和镗削都是加工孔的方法。钻削包括钻孔、扩孔、铰孔和锪孔。其中，钻孔、扩孔和铰孔分别属于孔的粗加工、半精加工和精加工，俗称“钻―扩―铰”。钻孔精度较低，为了提高精度和表面质量，钻孔后还要继续进行扩孔和铰孔。钻削加工是在钻床上进行的。镗削是利用镗刀在镗床上对工件上的预制孔进行后续加工的一种切削加工方法。

2、钻削加工

（1）钻孔

钻孔(Driling)是用钻头在实体工件上钻出孔的方法，常用的钻头是麻花钻。钻孔时，首先根据孔径大小选择钻头。一般，当孔径小于30 mm时，可一次钻出；大于30 mm时，应先钻出一小孔，然后再用扩孔钻将其扩大。 钻削是一种半封闭式切削，排屑困难，又难于冷却润滑，而且钻削力较大。所以，钻削时温度易升高，刀具易磨损。用麻花钻(Teist Drill)加工的孔精度较低，表面较粗糙，其加工精度一般为IT13~IT12，表面粗糙度为Ra12.5~6.3 μm，生产效率较高。因此，钻孔主要用于加工精度要求不高以及精度较高的孔的预加工。

（2) 扩孔

对已有孔进行扩大的加工方法称为扩孔(Core Driuing)，仅为了扩大孔的直径的扩孔可用麻花钻，在扩大孔的直径的同时提高孔形位精度的扩孔采用专门的扩孔钻。扩孔钻的切削刃比一般钻头多，有3、4个，无横刃，其顶端是平的，螺旋槽较浅，所以刚性好不易变形，导向性能好，切削较平稳，因而扩出的孔的精度和表面质量较好。其加工精度一般为IT10~IT8，表面粗糙度为Ra6.3~3.2 μm。扩孔可作为要求不高孔的最终加工，也可作为精加工(如铰孔)前的预加工。

（3) 铰孔

铰孔(Reaming)是用铰刀在扩孔或半精镗后的孔壁上切除微量金属层，以提高孔的尺寸精度和减小表面粗糙度值的一种精加工方法。 铰刀(Reamev)是多刃切削刀具，有6~12个切削刃，铰孔时导向性好。 铰刀刀齿的齿槽很浅，铰刀的横截面大、刚性好、加工精度可达

模具零件篇7

关键词轴承外罩 模具 结构设计

中图分类号：TG355文献标识码：A

某阶梯形状外罩结构及尺寸如图1，该零件要求外形美观无划痕、凸缘平整。材料为10钢板，厚度2mm，较高精度，较高级的精整表面，最深拉深级的冷轧钢板。根据要求设计了一副落料拉伸切底模具，该模具结构简单，易于操作，产品符合设计要求，质量稳定，现已投入批量生产，取得了明显的经济效益。

1.设计思想

从图1可以看出，该零件除两个切口外，其余部分较保守的加工方法是，先落料拉伸，而后再整形，最后冲孔，这样需要三副模具，由于在每道工序的冲压过程中不可避免的会因各种因素而造成加工累积误差，位置精度受到很大的影响，尤其是对一些精度高、无切削加工的薄壁件更难以保证。如果能够在一副模具上完成落料、拉伸、冲孔，不但降低了模具的制作费用，还可以大大提高生产效率和精度要求，实践证明一次完成落料、拉伸、冲孔是可行的，零件精度达到了设计要求。

2.落料、拉伸和切底工艺分析

（1）落料。成形凸模的刃面稍低于落料凹模的刃面约2mm，使落料完毕后才进行拉伸。

（2）拉伸。

①由图1可知，此外罩是一个阶梯圆筒件，两相邻的阶梯直径相差很小，拉伸时，相当于先收成近似为Φ116mm的形状，而后再把上半部分拉伸成Φ116mm，下半部分拉伸成Φ111.5mm。但由于该件有一个阶梯并且圆角比较小，它的存在必将使成形受阻，拉伸阻力增大，相应的材料承受的拉应力也增大，材料有可能被拉裂。

②零件凸缘部分要求平整、无划痕，关键是解决起皱问题，所以该模具必须采用较光洁的压料板，压料力的大小采用橡胶来调整。

综上分析，通过降低凸、凹模工作部分表面粗糙度值，采用合适的凸、凹模间隙，使材料处于较小的拉应力状态，一次拉伸成形是可以实现的。

（3）切底。切底凸模与成形凸模一起，并比成形凸模高2mm左右，切底凹模同时也起压料作用，并且在切底凹模上加工两个小孔起到排气作用。

3.模具结构设计

根据设计思想及工艺分析，设计了一副外罩落料拉伸切底模具，其结构见图2。

通过试拉伸，成形凸、凹模间隙取2.05mm。成形凸模8设计为阶梯整体式，中间留有Φ102.15mm的孔，与切底凸模9配合，材料选用GCr15，工作部分的硬度为60～64HRC，成形凸模8固定在下模座13上。成形凹模4固定在模板1上，材料为GCr15，硬度为60～64HRC。切口凹模5同时也是压料作用，可以在成形凹模4内可以上下移动，材料为GCr15，硬度为56～60HRC。模具自2000年投产使用至今，运行正常，达到了设计技术要求，效率高，产品质量稳定。

基金项目：校级机械制图与计算机绘图精品课课题基金资助，课题编码：KC0912

姓名：林红艳 性别：女籍贯：辽宁省大连市 出生年月：1976.3职称：讲师

职务：机械制造与自动化专业副主任

模具零件篇8

关键词：数控自动编程；Mastercam；数控加工工艺

Abstract: The CNC automatic programming is the mainstream of programming methods in the current numerical control processing, which has the advantages of rapid programming speed, short cycle, high quality, easy to use and so on. In this paper, the author studys the complex curved surface parts computer aided programming and simulation processing by Mastercam software, and focuses on the introduction of its parameter selection of processing technology, completing the tool path simulation, generating the NC program, and testing the correctness of the output code, so as to improve the quality of programming and speed up the programming speed.

Key words: CNC automatic programming; Mastercam; CNC processing technology

中图分类号：TG519.1文献标识码A 文章编号：

随着科学技术飞速发展和世界经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度也越来越快，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥着重要的作用。对于具有复杂曲面的零件，需要借助计算机辅助软件进行数控加工编程，为了保证加工的精度与加工效率，必须安排合理的数控加工工艺。

1 绘制灯罩凸模三维实体模型

利用旋转实体命令绘制灯罩主体外形，然后绘制截面和引导线，利用扫描实体命令完成侧棱的三维造型，最后拉伸实体和实体倒角命令完成零件的三维实体造型，如图1所示。

图1灯罩凸模三维造型

2 规划加工刀具路径

规划灯罩凸模几何图形加工刀具路径包括：加工坯料及对刀点的确定、曲面挖槽粗加工刀具路径、等高外加形精加工路径及斜面精加工刀具路径等内容。

2.1加工坯料对刀点的确定

利用Mastercam系统提供的边界框命令确定加工几何图形所需要的坯料尺寸，再将图形顶面中心移到系统坐标原点，便于加工时以图形顶面中心对刀。

2.2 零件坯料参数的设定

在对灯罩凸模进行实体挖槽加工模拟前，首先对零件坯料参数进行设置。选择加工操作管理器中的工件设置，设置边界框参数，系统自动计算出工件参数，设置如图2 所示。

图2坯料参数的设定

2.3 规划曲面挖槽粗加工刀具路径

粗加工时选用圆鼻刀开粗，应该避免过多走空刀，提高加工效率，工艺上采用区域加工来限定走刀范围。规划灯罩凸模曲面挖槽粗加工刀具路径，粗切除大部分的工件材料。选择系统默认型号数控铣床，执行曲面挖槽加工命令，选择加工曲面和切削范围边界，然后点选加工边界。添加φ20圆鼻刀，并设置刀具参数。选择曲面参数设置相关参数值，预留0.5mm的加工余量。选择挖槽粗加工参数，并设置螺旋式下刀，设置加工深度参数和刀具路径间隙参数，产生的刀具路径如图4所示。

图3 粗加工刀具路径

2.4 规划曲面挖槽粗加工刀具路径，

规划灯罩凸模挖槽粗加工刀具路径，清除在上一步曲面挖槽粗加工后在模具靠面余留下的残料。使用曲面挖槽粗加工命令，选择挖槽粗加工面。系统中选择示刀具路径的曲面，点选切削范围边界，确定加工边界，添加φ20平铣刀并设置刀具参数，设置下刀参数、切削深度参数、间隙参数和挖槽参数，生成刀具路径。

2.5规划曲面等高外形精加工刀具路径

曲面粗加工后需要进行曲面精加工，以提高其表面光洁度，选用球刀进行加工。进刀量为0.1~0.5mm，进给率为300~500。规划台灯罩凸模曲面等高精加工刀具路径，清除曲面挖槽粗加工后在凸模表面留下的残料。使用曲面等高外形精加工命令，选择加工曲面，框选等高外形精加工曲面，点选切削范围边界，选择加工边界。添加φ8球刀，并设置所示刀具参数，设置等高外形精加工参数和切削深度，生成刀具路径。

2.6规划曲面陡斜面精加工刀具路径

规划灯罩凸模陡斜面精加工刀具路径，以清除曲面等高外形精加工后在曲面侧面部位余留下的残料。使用曲面陡斜面精加工命令，选择陡斜面精加工曲面，确定切削范围边界，选择加工边界，添加刀具并设置曲面参数和加工深度，自动生成刀具路径。在选择加工操作管理器中对曲面陡斜面精加工操作进行实体模拟加工，保存加工过程及模拟结果文件，为后续加工操作做准备。

3 自动生成NC代码及传输程序

利用Mastercam X系统的后处理功能，将灯罩凸模所规划的曲面挖槽粗加工、等高外形精加工及陡斜面精加工刀具路径所生成的NCI刀具路径文件转换能被数控机床所使用的NC代码，输出NC代码如图4所示。

图4 NC代码

利用Mastercam X系统的Communic传输功能，选择加工操作管理器中的所有加工操作，进行Post后处理，系统弹出后处理参数设置对话框，设置相关参数，将系统自动生成的灯罩NC代码传输到数控加工设备的控制器内，控制机床完成零件的加工。

对于复杂的曲面模具零件，需要利用CAM软件编制加工程序，并通过选择合理的工艺参数来提高加工程序编制的质量。文中介绍了利用Mastercam 软件对灯罩模具零件进行设计造型及模拟加工，同时生成了数控加工代码，可为同类零件的数控自动编程提供参考。

参考文献

[1] 李大胜，张辉等.基于MasterCAM X3的小音箱前面板模具数控加工[J]. 机床与液压，2011.03

[2] 李纯彬,孔春艳等.基于MasterCAM零件的数控加工[J]. 工具技术，2008.01

[3] 褚守云，基于Mastercam的泵数控加工[J]. 工具技术，2011.02