模具零件加工工艺

第七章 模具典型零件加工工艺分析

第一节 模具工作零件加工概述

模具的工作零件（或成型零件）一般比较复杂，而且有较高的加工精度要求，其加工质量直接影响到产品的质量与模具的使用寿命。模具工作零件工作型面的形状多种多样，但归纳起来不外乎两类:一是外工作型面，包括型芯与凸模等工作型面；二是内工作型面，如各种凹模的工作型面，按照工作型面的特征又可分为型孔与型腔两种。

一、模具工作零件的加工方法

工作零件的加工方法根据加工条件和工艺方法可分为三大类，即通用机床加工、数控 机床加工和采用特种工艺加工。

通用机床加工模具零件，主要依靠工人的熟练技术，利用铣床、车床等进行粗加工、 半精加工，然后由钳工修正、研磨、抛光。这种工艺方案，生产效率低、周期长、质量也不易保证。但设备投资较少，机床通用性强，作为精密加工、电加工之前的粗加工和半精加工又不可少，因此仍被广泛采用。

数控机床加工是指采用数控铣、加工中心等机床对模具零件进行粗加工、半精加工、 精加工以及采用高精度的成形磨床、坐标磨床等进行热处理后的精加工，并采用三坐标测量仪进行检测。这种工艺降低了对熟练工人的依赖程度，生产效率高，特别是对一些复杂成型零件，采用通用机床加工很困难，不易加工出合格的产品，采用数

第六章 典型零件加工

第一节 轴类零件加工

一、 概述

(一)、轴类零件的功用与结构特点

1、功用：为支承传动零件（齿轮、皮带轮等）、传动扭矩、承受载荷，以及保证装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。

2、 2、 分类：轴类零件按其结构形状的特点，可分为光轴、阶梯轴、空心轴和异形轴（包括曲轴、凸轮轴和偏心轴等）四类。

图 轴的种类

a)光轴 b)空心轴 c)半轴 d)阶梯轴 e)花键轴 f)十字轴 g）偏心轴

h)曲轴 i) 凸 轮轴

若按轴的长度和直径的比例来分，又可分为刚性轴（L/d＜12＝和挠性轴（L/d＞12）两类。

3、表面特点：外圆、内孔、圆锥、螺纹、花键、横向孔 （二）主要技术要求：

1、尺寸精度

轴颈是轴类零件的主要表面，它影响轴的回转精度及工作状态。轴颈的直径精度根据其使用要求通常为IT6～9，精密轴颈可达IT5。

2、几何形状精度

轴颈的几何形状精度（圆度、圆柱度），一般应限制在直径公差点范围内。对几何形状精度要求较高时，可在零件图上另行规定其允许的公差。

3、位置精度

主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度，通常是用配合轴颈对支承轴颈的径向

课题： 套筒类零件的加工工艺

一、 十四、 教学目的：熟悉零件的功用、结构特点和主要技术

要求。掌握套筒类零件内孔一般加工方法的工艺特点、应用场合、了解套筒类零件内孔表面精密加工方法的加工原理、工艺特点及应用场合；掌握并能拟订长、短套筒零件的加工艺

二、 十五、 教学重点：孔各种加工方法的工艺特点和应用范围，长、短套筒零件的加工工艺分析、工艺规程的编制。

三、 十六、 教学难点：套筒零件的工艺规程编制，孔的精密加工

四、教学时 数： 2 学时，其中实践性教学 学时。 五、习题：

六、教学后记：

第四节 套筒类零件的加工

一、概述

（一）、零件的功用与结构 1、 2、

1、 功用：支承、导向作用

2、 结

第六章 典型零件加工

第一节 第一节 轴类零件加工

一、 一、 概述

(一)、轴类零件的功用与结构特点

1、功用：为支承传动零件（齿轮、皮带轮等）、传动扭矩、承受载荷，以及保证装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。

2、 2、 分类：轴类零件按其结构形状的特点，可分为光轴、阶梯轴、空心轴和异形轴（包括曲轴、凸轮轴和偏心轴等）四类。

图 轴的种类

a)光轴 b)空心轴 c)半轴 d)阶梯轴 e)花键轴 f)十字轴 g）偏心轴

h)曲轴 i) 凸 轮轴

若按轴的长度和直径的比例来分，又可分为刚性轴（L/d＜12＝和挠性轴（L/d＞12）两类。 3、表面特点：外圆、内孔、圆锥、螺纹、花键、横向孔 （二）主要技术要求：

1、尺寸精度

轴颈是轴类零件的主要表面，它影响轴的回转精度及工作状态。轴颈的直径精度根据其使用要求通常为IT6～9，精密轴颈可达IT5。

2、几何形状精度

轴颈的几何形状精度（圆度、圆柱度），一般应限制在直径公差点范围内。对几何形状精度要求较高时，可在零件图上另行规定其允许的公差。

3、位置精度

主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度，通常是用配合

目的：熟悉并掌握轴、轴上零件的结构形状及功用，工艺要求和装配关系。了解轴及轴上零

件的定位和固定方法。熟悉轴承的类型、布置、安装及调整方法，以及润滑和密封方式。

内容：确定设计方案，进行轴的结构设计和滚动轴承组合设计。绘制轴系结构装配草图，测

绘轴和各零件的尺寸。根据测绘的尺寸按一定比例绘制轴系结构装配图。

第一部分 定位销轴零件加工工艺路线

介绍一种组合型定位销的设计配制方法是当一物件（１）在另一物件（２）上进行定

位联接时，先在一物件上加工出圆孔，该圆孔可从结合面方向先行加工，根据圆孔内径按销联接所要求的配合尺寸加工出外套（３），外套内孔有一段光孔和一段螺纹孔，光孔部分与内套（４）的外圆直径也按销联接所要求的配合尺寸加工；将内套装入外套中再一起装入一物件的圆孔中，此时若一物件和另一物件装配位置确定好后，这时可从内套的内孔中进行内套与另一物件的焊接，焊缝的大小可根据实际需要确定，完成准确定位；当要分离时，利用螺纹孔方便地把外套拔出。再次定位时，把外套压入一物件，通过与其内套的配合完成定位；为装配方便，在外套的压入端外圆及内圆孔加工倒角。

定位销轴机械加工工艺实例

轴类零件是常见的典型零件之一。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴

第四节 典型零件加工工艺分析一、阶梯轴加工工艺过程分析 (一)结构及技术条件分析零件工作图为生产和检验的主要技术文 件，必须包含制造和检验的全部内容。为 此，在编制轴类零件加工工艺时，必须详 细分析轴的工作样图，如左图为减速箱传 动轴工作图样。轴类零件一般只有一个主 要视图，主要标注相应的尺寸和技术要求 都，而螺纹退刀槽、砂轮越程槽、键槽及 花键部分的尺寸和技术要求标注在相应的 剖视图。 左图的技术要求 ：公差都是以轴颈M和 N的公共轴线为基准。外圆Q和P径向圆跳 动公差为0.02,轴肩H、G和I端面圆跳动 公差为0.02。

第四节 典型零件加工工艺分析(二)加工工艺过程分析1、确定主要表面加工方法和加工方案 传动轴大多是回转表面，主要是采用车削 和外圆磨削。由于该轴主要表面M,N,P,Q 的公差等级较高(IT6),表面粗糙度值 较小(Ra0.8µ m),最终加工应采用磨削。 其加工方案可参考表3-14。

第四节 典型零件加工工艺分析2、划分加工阶段该轴加工划分为三个加工阶段，即粗车(粗车外圆、 钻中心孔),半精车(半精车各处外圆、台肩和修研中心 孔等),粗精磨各处外圆。各加工阶段大致以热处理为界。

3、选择定位基准轴类零件的定位基面，最

第四节 典型零件加工工艺分析一、阶梯轴加工工艺过程分析 (一)结构及技术条件分析零件工作图为生产和检验的主要技术文 件，必须包含制造和检验的全部内容。为 此，在编制轴类零件加工工艺时，必须详 细分析轴的工作样图，如左图为减速箱传 动轴工作图样。轴类零件一般只有一个主 要视图，主要标注相应的尺寸和技术要求 都，而螺纹退刀槽、砂轮越程槽、键槽及 花键部分的尺寸和技术要求标注在相应的 剖视图。 左图的技术要求 ：公差都是以轴颈M和 N的公共轴线为基准。外圆Q和P径向圆跳 动公差为0.02,轴肩H、G和I端面圆跳动 公差为0.02。

第四节 典型零件加工工艺分析(二)加工工艺过程分析1、确定主要表面加工方法和加工方案 传动轴大多是回转表面，主要是采用车削 和外圆磨削。由于该轴主要表面M,N,P,Q 的公差等级较高(IT6),表面粗糙度值 较小(Ra0.8µ m),最终加工应采用磨削。 其加工方案可参考表3-14。

第四节 典型零件加工工艺分析2、划分加工阶段该轴加工划分为三个加工阶段，即粗车(粗车外圆、 钻中心孔),半精车(半精车各处外圆、台肩和修研中心 孔等),粗精磨各处外圆。各加工阶段大致以热处理为界。

3、选择定位基准轴类零件的定位基面，最

教 案

学校名称 课题名 称 十五 江西省电子信息工程学校 授课教师 授课形式 丁克华 授课班级 讲授分析讨论 零件加工工艺分析 教学目的 1、通过学习会合理选定切削用量 2、通过学习会合理安排工艺 3、通过学习会制定数控加工工艺卡片 教学加工工艺的安排 重点 教学难点 数控加工工艺卡片的制定 主要教学方法 用辅助教具讲解

教学内容 教学内容 基本理论知识： 在实际生产当中,数控加工的程序程序往往由编程人员将所要加工的零件图样,直接编写成加工的程序文件。再由操作设备的人员来完成加工。 如果加工的零件比较复杂，那么所使用的加工的刀具刀必然会增多。为了使操作设备的人员能知道程序当中所使用的刀具的作用、性能及加工参数，往往编程人员还需要编写数控加工序卡片和数控加工刀具卡片，用以指导和联系实际生产加工。 现在以下图为例，举例说明编程人员该如何设计较为合理的数控加工工序卡片。 材料：45钢 毛坯直径65mm 图12-1 锥螺纹轴 1、 零件

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模具制造技术

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世以来，塑料封装器件已由分立器件逐步扩展到集成电路元件，塑料封装模具也由小型（几十腔）发展到几百腔的大型模具。特别是随着近年来电子产业的迅速发展，对半导体器件的电性能、散热性和易焊性等方面的要求越来越高，这些都与模具的质量有着很大的关系。由于模具材料选择不当、加工和试模等因素所引起的溢料，会使器件散热片上粘有塑料，影响散热效果使器件温度升高，降低器件的正常使用寿命甚至损坏机器；如果器件的引线脚上粘有塑料，会降低器件的焊接性而导致虚焊。塑料封装模具还可能由于选材、加工不当而产生磨损、变形和断裂失效。因此，对于塑料封装模具的零件选材、加工和试模有着非常严格的要求，尤其是对几百腔的大型半导体塑封模具要求更高。

现以半导体塑料封装模具为对象，具体分析了

——————————————————————作者简介：魏刚*+,2+1-，男，四川资中人，讲师，主要从事高分子材料成型原理与加工应用，模具设计与制造方面的教学与科研工作，地址：成都市四川工业学院材料系。电话：+%)""%,$$),收稿日期：#$$#1$"1+)

机械加工工艺规程包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工装设备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。

制订工艺规程的原始资料：

1.产品全套装配图和零件图； 2.产品验收的质量标准；

3.产品的生产纲领（年产量）； 4.毛坯资料；

5.本厂的生产条件；

6.国内外先进工艺及生产技术发展情况； 7.有关的工艺手册及图册。

制订工艺规程的步骤：

1、计算年生产纲领，确定生产类型；

生产纲领计算——N=Qn(1+a%+b%)——N为零件的年生产纲领，件/年；Q为产品的年生产纲领，台/年；n为每台产品中该零件的数量；a为备料的百分率；b为废品百分率。 生产类型——单件生产、批量生产、大量生产。

2、分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析；

承类零件 零件表面的组成及基本类型 套类零件 零件结构分析 主要表面和次要表面区分 箱体类零件