模具零件加工工艺设计实训

2.2.6　模具零件加工工艺设计实训

1．导柱加工工艺的拟定

模具导柱的工作图样如图2-35所示，下面对导柱的加工工艺的编制过程进行具体的分析和讨论。

图2-35　导柱

【实例2-1】 模具导柱的加工工艺设计。

导柱加工的工艺设计主要包括加工工艺性分析、加工工艺过程拟定、加工工序参数的确定、加工工艺文件的制定五个步骤。

（1）导柱的加工工艺性分析　导柱加工的工艺性分析一般包括以下内容：

① 由零件的使用功用分析各部尺寸精度要求　了解零件的主要功能和尺寸结构是工艺分析的首要内容。

本工件为常用塑料模模架上的导柱，其主要功用是引导和限位两大作用，所以，其左端的φ32mm圆柱为安装部，用来压入动模安装板中，其直径尺寸的大小直接关系到导柱的安装精度，不能过松和过紧，而对其表面粗糙度的要求可以稍微低些。右侧直径φ32mm的圆柱是引导工作部，其直径尺寸大小直接关系到与导套的配合间隙大小，关系到引导精度和合模精度，是导柱最重要的部位，其表面粗糙度质量的要求较高，主要是要达到减少摩擦和保证引导、定位精度的目的。

② 关键尺寸及其工艺方法　本工件的两处圆柱尺寸和形状要求是本工件的工艺要点，左侧φ32圆柱主要保证其r6的公差等级要求，而右侧φ32mm 圆柱除了有h6的尺寸公差要求外，还有0.006的圆柱度形状公差要求，是最重要的精度要求，考虑到导柱有淬硬要求，所以两端的φ32mm圆柱的精加工工序可以采用磨削加工来完成，为保证右侧的φ32mm圆柱的表面Ra0.1μm的高质量要求，最后对该圆柱进行精密研磨加工。

③ 基准及装夹方法　考虑到导柱的车削和最终的磨削加工，前后工序的加工定位基准可以采用同一个定位基准，即工件两端的顶尖孔为零件加工的定位基准，使前、后工序的定位基准统一起来。这也是大多数轴类零件所经常采用的定位基准。

（2）导柱加工工艺过程的拟定　导柱的整个生产过程比较简单，通过导柱的材料、热处理和制造等项要求来初步分析，导柱的生产过程可以大致划分为毛坯制造、车削加工、热处理、磨削加工四大工艺过程。

导柱的整个工艺过程设计如下：

① 下料。

② 车削：

打中心孔：车右端面——打右端中心孔；

调头，车左端面——打左中心孔；

粗车外圆——车沉隔槽——车3°引导锥；

调头，车右端面。

③ 热处理：渗碳——淬火——回火。

④ 磨削：

修中心孔：

磨右端φ32h6圆柱面，留精研磨余量；

调头，磨左段φ32r6圆柱。

⑤ 研磨：精研磨右段φ32mm圆柱。

最后进入检验、装配工序。

（3）导柱加工工序设计　导柱加工工序设计主要解决以下问题：

① 工序余量确定　工序余量由最后工序开始，向前逐级推进。各工序余量如下：

研磨：0.01～0.02mm 研磨余量要根据圆磨质量具体考虑；

圆磨：0.20～0.40mm 考虑到渗碳、淬火、回火的热处理变形，留0.40mm的磨削余量；

车削：2.0mm 考虑到导柱毛坯可以直接采用圆钢棒料，所以有2mm的车削余量已经足够了。

② 工序尺寸确定　由最后工序的设计尺寸要求和工序余量的数值确定后，可以较顺利地确定各道工序的工序尺寸如下：

研磨：φ32.00mm（最终完成尺寸要求）

圆磨：φ32.02mm（32+0.02=32.02）

车削：φ32.42mm（32.02+0.40=32.42）

下料圆钢毛坯：选择φ35圆钢（32.42+2=34.42　取标准圆钢直径35mm）

（4）导柱的加工工艺过程如下：

① 下料：φ35圆钢棒料长214mm。

② 车削：车端面长212.0mm；

打中心孔；

调头，车端面长210mm；

打中心孔；

车外圆至φ32.40mm；

车10×0.50沉隔槽至尺寸要求；

车3°引导锥；

调头，车另一侧外圆至φ32.40mm。

③ 热处理：渗碳，保证渗碳层厚度1mm。

淬火、回火，保证58～62HRC表面硬度。

④ 磨削：修两中心孔，用中心孔砂轮修研两中心孔；

磨削φ32h6圆柱面至φ32.02mm；

调头，磨削φ32r6至要求尺寸。

⑤ 研磨：用研磨套研磨φ32h6圆柱至尺寸φ32.00，保证表面粗糙度Ra 0.1μm的要求。

2．模具零件加工工艺分析实训

试对如图2-36所示的带肩导柱进行加工工艺分析，要求按照下述步骤进行相应内容的设计与参数的确定：

图2-36　带肩导柱

（1）对零件进行加工工艺性分析；

（2）进行零件加工工艺过程的设计；

（3）试确定各工序的工序余量；

（4）试确定各工序的工序尺寸；

（5）写出零件切削加工的工艺过程以及各工序的切削用量。