1工藝性分析
1.1外形
該零件是級進沖裁模的凹模,采用整體式結構。零件的外形尺寸為25mm×175mm×140mm,呈長方體,屬小型模具零件,通過普通的刨削、銑削加工即可完成。如圖1所示。
1.2材料
因凹模為工作零件,在連續使用和很大沖擊的條件下,要求具有較高的強度、硬度、耐磨性、耐沖擊性和較好的切削加工性,且在工作過程中不變形、不磨損,并保證有一定的壽命。故可選用Cr12MoV高碳高鉻模具鋼,這種材料經熱處理硬度可達58~62HRC。
1.3型孔
凹模刃口中形狀最復雜的是中間為方形、左右為半圓的型孔,精度分別為0.02mm、0.03mm,屬于IT6或IT7,精度要求較高;步距為(32±0.01)mm,精度要求也比較高。另外,材料又需要熱處理,所以該型孔要用電加工或成型磨削加工。凹模漏料孔有斜度(2°~3°),雖然使用性能好,但加工困難,故需重新設計漏料孔的形狀,可改為直壁漏料孔,使用性能不變,但加工方便。如圖2所示。
1.4 技術要求
凹模型孔部分的表面粗糙度值為Ra0.8μm,磨削加工可以完成,其余Ra6.3μm通過普通機加工即可完成。
凹模的熱處理方法為淬火、低溫回火,熱處理后可使材料獲得良好的沖壓加工性能。
1.5其他要求
螺栓孔、銷釘孔、定位銷孔可用鉆削加工完成。綜合以上分析,可以認為該落料凹模的加工工藝性良好。
2工藝方案選擇
2.1毛坯選擇
該凹模為自制件,形狀呈長方形,故毛坯可有2種選擇:其一是選用型材,通過氣割方法直接獲得,這種毛坯未經鍛造和熱處理,晶粒比較粗;其二是選用鍛件,通過鍛造使材料內部組織細密,碳化物和流線分布合理,從而提高模具的質量和使用壽命。鍛造后進行退火處理,消除內應力,并改善其加工性能。通過分析,毛坯選用鍛件比較合理,毛坯尺寸為30mm×180mm×144mm。
2.2外形加工
凹模的外形可用刨削和銑削加工完成。銑削加工后精度可達IT8~IT10,表面粗糙度為Ra0.4~1.6μm,加工范圍廣,適用于批量生產,但成本比較高;刨削加工精度和效率比銑削低,通用性能好,而且成本低。該凹模又為單件加工,表面質量要求不高。所以從經濟角度看,選用刨削加工比較適宜。
2.3型孔加工
型孔可通過電加工或成型磨削2種方法完成。成型磨削一般放在熱處理之后,屬于精加工,但成型磨削加工內孔時難度大,不易完成,此時要把內形加工變為外形加工。凹模被分成2塊,電加工時可用線切割和電火花加工,該凹模的步距精度高,若采用電火花加工,則達不到要求;而采用線切割加工時,步距精度可一步完成,且線切割成本低,加工精度和效率都比較高。
2.4其他部位的加工
螺栓孔:劃線→鉆→擴(攻)。
銷釘孔:劃線→鉆→擴(鉸)→熱處理→研磨。其中,研磨的目的是去除熱處理后產生的氧化皮等表面雜質。
2.5熱處理
淬火+低溫回火工藝,放在粗、精加工之間完成。
根據上述分析可以擬定如下2種方案。
方案1:備料→刨六面→磨→鉗→熱處理→磨→線切割→鉗。
方案2:備料→銑→磨→鉗→熱處理→成型磨削→鉗。
根據分析可知,從經濟角度出發選擇方案1比較合適。
3凹模零件的加工工藝流程
表2為凹模零件的加工工藝過程。
4結語
模具制造時需根據制造工藝條件,直接對模具零件材料進行加工,從而改變其形狀、尺寸、相對位置等,使其成為符合要求的零件。模具制造工藝規程編制時必須進行工藝性分析,找出加工的難點,提出合理的加工方案,并制定出合適的工藝流程。
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