汽車模具加工工藝

1。模具加工主要裝置及加工方法

2。模具的常用材料及主要加工工藝

3。泡沫鑄造成形方法與制模

4。模具裝配與衝壓試模

5。模具加工的發展趨勢

模具加工主要裝置及加工方法

二模具的常用材料及主要加工工藝

1、衝壓工藝

1）分類：衝壓工藝的成形的方法是多種多樣的，根據材料的變形特點，衝壓工藝可分為成形工序和分離工序兩大類：按衝壓工序的內容可分為衝裁、拉伸、彎曲、翻邊成形等工序；按完成衝壓過程可分為單工序、級進工序、複合工序。分離工序包括切斷、落料、衝孔等，成形工序包括彎曲、拉伸、翻邊成形等。

2）裝置：衝壓工藝在常用壓力機為其提供動力。按傳動方式可分為機械壓力機和液壓壓力機，常用的是機械壓力機。機械壓力機又可分為曲軸壓力機和摩擦壓力機，而曲軸壓力機應用更為廣泛。

3）材料：常用衝壓金屬材料以板料和帶料為主。棒材適合於擠壓、切斷、成形等工序。帶鋼有足夠的長度，可以提高材料的利用率，適合於大批次生產的自動送料。常用非金屬材料以膠木板、橡膠、塑膠板等。一般塑性較差適合於分離工序。

2、塑膠成型形工藝

1）分類：塑膠成形工藝從原理上都要經過溶化、流動、固化三個階段。可分為注射成型、壓鑄成型、擠出成型、真空成型、吹塑成型等。常用的模具稱為塑膠模，是型腔模的一-種。

2）裝置：注塑機、塑膠製品液壓機

3）材料：塑膠模具用鋼成分範圍很大，我國目前採用的45、40Cr因壽命短、尺寸精度不準等缺點，不能滿足塑膠製品工業發展的需要。通用性模具用鋼包括基本型塑膠模具用鋼（如65鋼）、預硬化型塑膠模具用鋼（ 如美P20鋼）、時效硬化型塑膠模具用鋼（如美P21、日本NAK55中，對低碳鋼Ni， Cr， A1等）、熱處理硬化型塑膠模具鋼、粉末模具鋼、鋼結硬質合金（TiCN、 TiB） 等。

3、壓鑄工藝

1）主要特徵是金屬合金液以高壓、高速填充模具型腔，並在高壓下結晶成形。最主要因素是壓力、填充速度、溫度、時間和填充特性等。要獲得優良的壓鑄件，壓鑄過程中各因素應協調統一-。

2）裝置：壓鑄機是壓鑄成形的主要裝置。常用的壓鑄機有冷壓室壓鑄機和熱壓室壓鑄機兩種。

3）材料：壓鑄鋅合金、壓鑄鎂合金、壓鑄鋁合金、壓鑄銅合金。壓鑄鋅合金容易充。型，可壓鑄結構複雜的壓鑄件，鋁合金的壓鑄溫度高於鋅合金，鎂合金生產時各個環節都應注意安全。

三、泡沫鑄造成形方法與制模

1。消失模鑄造工藝原理簡介

消失模鑄造是在鑄造過程中，模型氣化消失，而模型就是造型時用的模樣。砂型鑄造中將模樣取出，在空腔中澆入金屬液形成鑄件。而消失模鑄造是採用特定的泡沫塑膠製成模樣，然後將其埋入型砂中（- -般為幹砂或含有粘接劑的幹砂），經過一定的 處理（主要是振動和抽負壓），在澆入金屬液，金屬液使泡沫塑膠的模樣逐步軟化、液化、分解和氣化，直到完全替代泡沫模型，形成模型所形成的空腔——鑄件。因此，消失模鑄造也稱為氣化模鑄造、實型鑄造、無型腔鑄造。

2。消失模鑄造用模具

消失模鑄造的型腔是靠模型來形成的，因此，最終零件的質量將決定於模型的質量。而模型是用成型模具來生產的，因此，成型模具的質量決定了模型的質量，從而最終決定生產的零件的質量。從這種關係來理解，我們就不難看出成型模具在消失模鑄造生產中的作用和不可替代的位置。

消失模鑄造對模具設計的有一些基本的要求：

（1）模具必須符合鑄件形狀、尺寸和表面粗糙度的要求。

（2）結構簡單，便於製造，修理維護方便。

（3）材質選擇適當，符合技術要求。

（4）選擇模具必須與成型方法配合。

（5）儘可能使設計標準化、通用化。

3。傳統的砂型鑄造相比，消失模鑄造具有以下優點：

（1） 取消了混砂、制芯工序，省去了傳統造型工序中分箱、起模、修型、下芯及合箱等操作，大大簡化了 落砂、鑄件清理及砂處理工序，因而縮短了生產週期。

（2）一方面由於在負壓下鑄型剛度大，鑄鐵件易於實現自補縮，從而減小鑄件所需的冒口尺寸；另一方面由於泡沫模型簇的組裝自由度大，易於實現-型多件澆注成形，提高了工藝出品率。

（3）消失模鑄件機械加工餘量小（2。 5~3。5mm），壁厚均勻度高，孔徑大於7mm的內部型腔都可以直接鑄出，鑄件重量同比普通砂型鑄件減輕8%~12%。

（4）消失模造型幹砂中無需粘結劑和新增物（煤粉、膨潤土、水），既節約了大量的原材料，又有利於舊砂迴圈使用，減輕環境汙染。

四、模具裝配與衝壓試模

衝壓工藝一般分為分離工序和成形工序，按加工工序衝壓件大致可分為衝裁件、彎曲件、拉延件、成形件和冷擠壓件。

1。單工序衝裁模的裝配例項

1） 裝配前準備工作：把凸模壓入到固定板中，並鉚接；鉚接之後把凸模末端的大平面磨平，保證按觸面的平面度、表面粗糙度的要求；

2）裝配凸模、 固定板為一個元件；

3）裝配凹模與下模座；

4）裝配上模座；

5）裝配卸料裝置；

6）裝配其他零件；

7）檢驗， 試衝。

五、模具加工的發展趨勢。

1。模具成型零件的日漸大型化和零件的高生產率要求一模多腔， 致使模具日趨大型化， 大噸位的大型模具可達100噸，一模幾百腔、上千腔，要求模具加工裝置大工作臺、加大y軸軸行程、大承重、高剛性，高-致性。

2。模具加工的模具鋼材料硬度高，要求模具加工裝置具有熱穩定性、高可靠性。

3。對複雜型腔和多功能複合模具，隨著製件形狀的複雜化，必須要提高模具的設計製造水平，多種溝槽、多種材質在一-套模具中成形或組裝成元件的多功能複合模具，就要求加工程式設計程式量大，具有高深孔腔綜合切削能力和高穩定性，提高了加工難度。

4。模具加工的精細化使加工裝置的複合性、高效性更加引人關注。高速銑削具有的可加工高硬材料、加工平穩、切削力小、工件升溫變形小等諸多優點使模具企業對高速加工日益重視。

5。高動態精度。機床生產企業介紹的靜態效能在模具三維型面加工時，不能反映實際加工情況。模具的三維曲面高精度加工，更提出了高動態精度效能的要求，高速高精度還要在機床的高剛性、熱穩定性、高可靠性以及高品質的控制系統相配合才可能實現