模具制造的工艺过程及组成

1.4.1　模具制造的工艺过程及组成

1．模具制造的工艺过程

模具制造工艺过程是模具生产的关键，即材料准备；模具零件、组件的加工；装配试模和试用鉴定统称为模具制造的工艺过程。因此，其装配、试模阶段之前，则由成型件制造工艺过程和标准、通用件采购两个并行过程组成。

模具制造的工艺过程是模具设计过程的延续，是使设计图样转变为具有使用功能、使用价值的模具实体的制造过程。因此，根据设计要求，正确、合理地确定其工艺内容、工艺性质和方法，尤其是正确确定模具成型件型面加工的工艺组合，对优化模具制造工艺，使工艺过程技术先进、经济性好，且能高精度、高效率地完成、达到模具设计要求具有非常重要的作用。

2．模具零件的分类

模具零件主要包括标准件、通用件和成型件两大类。其中，标准件、通用件又分为三类：

（1）板类零件。包括各种模板，如座板、支撑板、垫板、凸/凹模固定板等；其所用材料常为中碳钢、铸铁等。

（2）圆柱形零件。包括导柱、推杆与复位杆、定位销等；所用材料常为碳钢、合金钢等。

（3）套类零件。包括导套、定位圈、凸模保护套等；材料常为碳钢等。

成型件主要指凸模或型芯、凹模或型腔。冲模凹模常呈拼块式结构。这些零件的毛坯件有锻件、铸件或圆钢等。所用材料常为合金工具钢、碳素工具钢以及中碳钢、合金铸铁等。

可见，上述模具零件基本上都是机械零件，只是模具成型件的型面较为复杂，常由二维、三维型面构成，因此需采用成型加工工艺。但从总体上来说，都属于机械加工的范畴。

3．成型件制造工艺

（1）成型件制造工艺及其加工工艺类型。现代模具制造工艺已经非常简单。其中，模具标准零、部件，不仅精度、质量已能满足装配要求，而且已经可以从市场采购；成型件的坯料，包括锻件、轧制模板，也可以从市场购置。因此，模具制造工艺过程中的主要工艺内容，仅为成型件的制造工艺和模具装配工艺两个主要工艺内容。

其中成型件的制造工艺过程和顺序为：

1）成型件成型加工。包括孔系加工、沟槽和平面加工。

2）成型件热处理工艺。包括淬火、渗氮工艺以及表面强化工艺等。

3）成型件型面的精饰加工。包括塑料模型腔皮纹加工、抛光与研磨加工等。

可见，冲模、成型模的成型件型面加工已成为关键加工工艺。常用成型件成型加工方法有以下几种：

① 数控成型铣削工艺。为塑料注射模、压铸模等成型件加工的主要工艺方法，特别是高速铣削工艺、4～5轴联动加工工艺，目前已成为成型件加工工艺的主要方法。

② 电火花成型加工工艺。常用于一般精度成型模型腔加工和成型件经铣削后的精密加工，以降低型面表面粗糙度数值，减少研磨、抛光工作量。

③ 孔系的数控、精密坐标加工工艺。

④ 数控、精密电火花线切割加工工艺。它常用于一般冲模成型件的最终加工工艺，亦用于高精密模具成型件的预加工。

⑤ 精密成型件磨削加工工艺。它主要用于冲孔凸模与凹模拼块的精密成型加工。

⑥ 成型模型腔的挤压成型加工工艺，精密铸造（或实形铸造）成型工艺等。前者主要用于形状简单、较浅型腔加工；后者，则主要用于汽车压延模凹模等中、大型凹模成型。

（2）模具成型件的加工顺序。模具成型件制造工艺过程的工艺内容包括成型件的型面成型加工、孔系加工以及其他加工面的加工工艺内容；热处理工艺中的调质、淬火、渗碳或表面处理等工艺内容；精饰加工中研磨、抛光、皮纹加工等工艺内容，通常都可视为制造工艺过程中的工序及其内容。但是，由于数控加工工艺的普及和应用，使得工序集中的程度大幅度提高，即在一次装夹条件下，可完成工步、工序的数目增多了，或可完成的加工工艺内容增加了；而对每个加工面的加工工艺性质未变，都需进行粗加工、半精加工和精加工。