前面我們了解了型芯和型腔的特點和技術(shù)要求，本文中國鑄造網(wǎng)就簡要分析一下型芯和型腔的加工工藝。

　　型芯的加工工藝過程

　　如圖11.28所示為型芯(一)，材料：MnCrwV，技術(shù)要求：硬度45～50HRC，表面鍍鉻，表面粗糙度R。=O.015txrn。其加工工藝過程見表11一11。

　　表11-11型芯(一)的加工工藝過程

　　在精加工磨削外圓時，對于細(xì)長軸類零件的裝夾方式有三種：如圖ll一29a所示為反頂尖，適用于外圓直徑較小、長度較大的細(xì)長桿類零件，工作部分直徑小于1.5mm時，兩端做成60~的錐形頂尖，零件加工完畢后，再切除反頂尖部分;如圖11—29b所示為頂尖孔，兩端頂尖孔按國標(biāo)要求加工，適用于外圓直徑較大的情況，工作部分直徑大于5ram時，工作端的頂尖孔應(yīng)根據(jù)零件使用情況決定是否加長，當(dāng)零件不允許保留頂尖孑L時，加工完畢后再切除附加長度和頂尖孔;如圖11—29c所示為加長段在大端，加長部分直接由機床夾持，加工完成后切除，適用于細(xì)長比不太大的情況。

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　　型腔的加工工藝過程

　　(1)回轉(zhuǎn)曲面型腔的加工

　　對于回轉(zhuǎn)曲面的型腔應(yīng)用最普遍的加工方法是車削加工，其中可分為：采用普通刀具的臥式車床加工與數(shù)控車、銑加工，都是按預(yù)定的軌跡輪廓進(jìn)行加工，臥式車床加工要求工藝的技術(shù)水平較高，數(shù)控車、銑加工更容易保證，具體參照第7章;采用特種刀具的加工;采用專用工具的加工。

　　1)特種刀具加工。在回轉(zhuǎn)曲面型腔車削加工中，一般圓柱、圓錐等內(nèi)形表面使用普通內(nèi)孔車刀加工，對于球面、半圓面或圓弧面，都采用樣板車刀進(jìn)行最后的成型加工。常用的樣板車刀有車刀式樣板刀、成型樣板刀和彈簧式樣板刀等。

　?、佘嚨妒綐影宓?。如圖ll一30所示為車刀式樣板刀，根據(jù)型腔的曲面形狀和尺寸制造樣板，然后，依據(jù)樣板在高速鋼或硬質(zhì)合金車刀的基礎(chǔ)上磨制而成的。該刀具制造簡單，使用方便，可磨制成各種形狀，使用磨損后可重新刃磨多次。車削時先用其他刀具對型腔粗加工，切除多余金屬并留有一定的加工余量，最后再用樣板車刀進(jìn)行精車成型。但要注意車刀式樣板車不能有效地單獨控制型腔的表面形狀，必須配合樣板校對型腔的形狀。

　?、诔尚蜆影宓丁Ｈ鐖D1l一3l所示為成型樣板車刀。半圓形雙刃口部分的形狀完全和型腔加工曲面相同，而尾部為錐柄。成型樣板刀可根據(jù)型腔曲面的半徑大小制成單刃、雙刃或多刃，在車削加工時不需要用樣板校對型腔，

能有效地控制型腔的形狀。操作時將成型樣板車刀安裝在車床尾座的套筒內(nèi)，利用尾座絲杠實現(xiàn)進(jìn)給切削運動。但必須使尾座套筒的中心和車床主軸中心一致，否則會扭壞刀具或擴大型腔尺寸。

　　③彈簧式樣板刀。如圖11—32所示為彈簧式樣板刀。就是將樣板車刀安裝在彈簧刀桿上，一般的樣板車刀在車削過程中，因切削面積較大容易引起振動，造成車削表面粗糙度達(dá)不到要求，使用該車刀可有效地減小或消除車削過程中的振動，降低加工的表面粗糙度。

　　④型腔條紋刀。塑料瓶蓋一般其外圓表面都有深淺和長短不等的突出條紋，這些條紋在模具上則為內(nèi)形表面條紋，對這種內(nèi)形表面條紋的加工也可以在車床上采用專用的刀具進(jìn)行加工。

　　如圖1l一33所示為直線滾花刀，是將直紋滾花刀用螺釘固定安裝在所用的刀桿上。使用時將刀桿安裝在刀架上，找正車床主軸水平中心，對正型腔滾花部位，先低速小吃刀試切，通過觀察、調(diào)整刀架角度等直至條紋軸向深淺一致后再開始滾花。在滾花中應(yīng)從內(nèi)向外進(jìn)刀并要潤滑，每隔一定時問要清洗滾花刀，確保條紋清晰。

　　如圖11—34所示為條紋拉刀。

在型腔的條紋較深、較寬的情況下，滾花刀無法加工，應(yīng)用條紋拉刀加工。加工時，將條紋拉刀安裝在刀架上并找正中心位置。根據(jù)圖樣要求的條紋數(shù)量在型腔上均勻地分度劃線，使刀尖對準(zhǔn)其中一條劃線搖動小滑板向前拉削。利用小滑板和中滑板的刻度分別控制條紋的長短和深淺，分幾次拉削達(dá)到所要求的條紋長度和深度。加工一條條紋結(jié)束后轉(zhuǎn)動車床卡盤，使刀尖對正另一條劃線加工第2條條紋，依次加工出所有條紋。拉削刀桿要有一定的強度，以免引起條紋不清晰和表面粗糙度達(dá)不到要求。

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　　2)專用工具加工。對加工數(shù)量較多的回轉(zhuǎn)曲面型腔，在保證質(zhì)量的前提下，為提高生產(chǎn)效率，采用專用工具進(jìn)行車削加工。

　　①球面車削工具。如圖11—35所示為球面車削工具，固定板l和調(diào)節(jié)板3分別固定在機床導(dǎo)軌和中滑板上，連桿2用銷軸將固定板和調(diào)節(jié)板鉸接在一起。當(dāng)中滑板橫向自動進(jìn)刀時，在連桿的作用下床鞍作相應(yīng)的縱向移動，連桿繞固定板銷軸回轉(zhuǎn)使刀尖傲圓弧運動，車出凹球面，球面半徑的大小由連桿調(diào)節(jié)。

　?、谇孳囅鞴ぞ撸喝鐖D11—36所示為曲面車削工具，也就是靠模車削?？磕０惭b在機床的導(dǎo)軌后面，靠模l上有曲線溝槽，槽的形狀、尺寸與型腔型面的曲線形狀、尺寸相同。在機床中滑板上安裝連接板3，滾子2安裝在連接板端部，并正確地與靠模溝槽配合。車削時中滑板絲桿抽掉，床鞍縱向移動時中滑板和車刀隨靠模作橫向移動，車削出和曲線溝槽完全相同的型腔表面。

　?、勖た變?nèi)螺紋自動退刀工具。如圖11—37所示為盲孔內(nèi)螺紋自動退刀工具。使用時將螺紋自動退刀工具裝在刀架上。扳動手柄l將滑塊向左拉出，使銷釘10進(jìn)入滑塊2的定位槽內(nèi)，同時搬動手柄3使半圓軸4轉(zhuǎn)動，將滑塊2壓住，并將半圓軸沿軸向推動使銷釘5插入蓋板6的孔內(nèi)，調(diào)節(jié)刀頭與半圓軸端部滾動軸承11的距離后，即可進(jìn)行車削。當(dāng)車削至接近要求的螺紋長度時，滾動軸承11撞在工件端面上，向后推動半圓軸。當(dāng)銷釘5被推出蓋板6時，在彈簧7的作用下通過滾珠8將滑塊2沿橫向推動，使半圓軸的平面轉(zhuǎn)為水平狀態(tài)，此時銷釘10和滑塊2的定位槽脫開。在拉力彈簧9的作用下將滑塊2拉回，使刀具退出型腔，完成一次車削的退刀。重復(fù)以上操作過程可以完成螺紋車削的自動退刀。

　　(2)非回轉(zhuǎn)曲面型腔的加工

　　非回轉(zhuǎn)曲面型腔的加工目前應(yīng)用最多的是數(shù)控銑、加工中心，效率高，生模具制造技術(shù)產(chǎn)周期短，質(zhì)量好。這里主要講解通用銑床的加工。

　　在非回轉(zhuǎn)曲面模具型腔的加工中，常用普通立式銑床、萬能工具銑床和仿形銑床。立式銑床和萬能工具銑床主要用于加工中小型模具非回轉(zhuǎn)型腔曲面，一般仿形銑床主要用于加工大型非回轉(zhuǎn)曲面的型腔。加工時，一般先按型腔劃出的輪廓線進(jìn)行加工，留有O.05～0.1mm的余量。加工后的表面粗糙度R。可達(dá)3.2～12.5汕m，精度可達(dá)IT8～I(xiàn)TlO，最后經(jīng)鉗工修磨、拋光后達(dá)到型腔所要求的尺寸和表面粗糙度。

　　為加工各種特殊形狀的型腔表面，必須備有各種不同形狀和尺寸的指形銑刀。指形銑刀有單刃、雙刃及多刃等。

　　1)單刃指形銑刀是應(yīng)用廣泛、制造最為方便的一種。銑刀的幾何參數(shù)是根據(jù)型腔和刀具的材料、強度、壽命及其他加工條件合理選擇而確定的，以便獲得較好的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。如圖11—38所示為常用的單刃指形銑刀。圖ll一38a用于平底、側(cè)面為垂直平面工件的銑削;圖11—38b用于半圓槽及側(cè)面垂直、底面為圓弧工件的銑削;圖11—38e用于平底斜側(cè)面的銑削;圖11.38d用于斜側(cè)面、底面為圓弧槽工件的銑削;圖ll一38e用于凸圓弧面的銑削;圖11.38f用于刻銑細(xì)小文字及花紋。

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　　2)雙刃指形銑刀。如圖11—39所示為雙刃指形銑刀。切削時刀具受力平衡，能承受較大的切削用量，可提高銑削效率和銑削精度。主要用于型腔中直線的凹凸型面和深槽的銑削。雙刃指形銑刀為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，有錐柄和直柄兩種。

　　3)多刃指形銑刀。多刃指形銑刀銑削精度較高，表面粗糙度較低，但制造困難，一般都采用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。主要用于精銑溝槽的側(cè)面或斜面。

　　(3)仿形銑削

　　使用靠模或數(shù)控仿形銑，采用圓柱球頭銑刀加工模具型腔，具有自動化程度較高，生產(chǎn)效率高，能加工出形狀較復(fù)雜的型腔的特點，但加工過程中切削刃為非連續(xù)切削，容易產(chǎn)生振動?？磕５闹圃炀?、仿形銷的尺寸和形狀誤差、仿形儀的靈敏度和準(zhǔn)確度等均影響加工精度。加工表面殘留的刀痕較明顯，表面粗糙度差，加工后一般需要修整仿形銑留下的刀痕、凹角及狹窄的溝槽等部位，需進(jìn)行鉗工修磨、拋光才能達(dá)到要求。主要用于高精度型腔面的粗加工，或者精度要求不高、表面粗糙度要求較低型面的加工。

　　(4)電加工

　　電火花加工時，一般首先需要通過機械加工方式去除模具型腔內(nèi)多余的金屬，留較少的余量再進(jìn)行電火花電極加工，電火花加工可以加工切削困難的小孑L、窄縫或帶有文字花紋的部位，加工精度較高。但電火花加工后的表面呈粒狀麻點，需手工拋光或機械拋光，由于表面為硬化層，手工拋光較費時。

　　電火花線切割加工適合于加工鑲拼結(jié)構(gòu)的型腔，線切割后的表面粗糙度若不能達(dá)到要求，還需拋光型腔。