冷冲压模具设计常用技术资料（冷冲压模具常用设备介绍）

常用的加工设备

1．饱床

饱床是一种作直线切削运动的粗加工设备，结构和动作简单，不能连续切削。但操作简单，尤其适用于生产数量少且更换频繁的模具制造。饱床也有多种不同的结构形式。

(1)牛头饱床。图5-25是一台常见的牛头饱床。

①工件的安装固定。.根据被加工工件的外形、尺寸大小及加工内容，可分别采用平口钳夹紧固定，或直接在工作台面或侧面安装固定。特殊工件或批量生产产品也可安排专门的夹具来安装固定，有时也可借助万能通用工夹具来完成工件的安装固定。

②刀具的安装固定。饱床所使用的刀具就是饱刀，安装固定在滑枕头部的刀架上。

③牛头饱床的基本动作。工作台可作升降运动，根据工件的高度或厚度来进行调整，保证被加工部位与刀具有理想的位置关系，工作时必须锁定，以保证被加工面的平直度。工作台还可以横向往复运动，可用于进刀。

刀架可做升降运动，用于调整吃刀深度，工作时也应锁定。刀架还可沿水平轴左右旋转一定角度，用来加工斜面。

滑枕沿床身导轨作纵向往复运动，带动刀具完成慢进快退的动作，完成走刀切削和退刀。滑枕的工作速度可通过变速箱来调节，还可以根据切削面的长度和在工作台上的位置，对行程长度和刀具的移动位置作出调整。

④牛头饱床的工作内容。牛头饱床以加工平面为主，也可以加工侧面、斜面、台阶面、倒角、简单直通槽或为成型面去余量。

⑤所能达到的经济精度。牛头饱床为粗加工设备，所能获得的经济精度约0.2mm，表面粗糙度妙。

牛头饱床也有多种不同的型号，主要的区别在于加工工件的大小不一样。另外还有传动方式的区别，一般中小型号为机械传动，较大型号则为液压传动。

(2)龙门饱床。龙门饱床主要是用于大型工件的加工，它与牛头饱床不同的是:工件安装固定在工作台上，且随工作台作快进（退刀）慢退（走刀切削）的往复运动。刀具安装固定在龙门架上的多台刀架上，并完成吃刀深度和走刀量的调节。

(3）插床。插床是饱床的一种特殊形式，刀具随滑枕做上下往复运动来完成切削加工，所以又被称为立饱。水平工作台可以做纵、横两个方向的往复运动，还有一个旋转工作台可作360°旋转运动。工件可直接安装固定在工作台上，也可以借助其他通用或专用工具来实现安装固定。插床可以对非圆成型孔进行清角或去余量，所能获得的精度不高，表面较为粗糙，加工面的长度受刀具限制不大。

(4）仿型饱。仿型饱是饱床的又一种特殊型式，它的刀具从上往下进行切削，且在终了时有一个摆动动作，主要用于全长度内截面形状不一样的非圆成型零件加工，如固定部分加粗简化形状的非圆成型凸模的精加工。借助工作台可纵、横移动和夹持工具转动，尤其利于中、小型成型凸模的加工。加工精度可达0.01mm，表面粗糙度可达倭或更好。预留工艺夹头，也可加工直通成型凸模。

2．车床

车床是利用工件转动加刀具的移动来完成回转体加工的设备，种类虽多，但工作原理大致相同。图5-26所示是-一台比较常见的普通万能型车床。

(1）工件的安装固定。工件在普通车床上，可根据形状、大小、加工内容的不同，分别采用三爪卡盘、四爪卡盘，花盘，莫氏锥孔或顶尖来实现安装固定。必要时还可借助弯板、中心架、甚至车床夹具。

(2）刀具及其安装固定。常用车刀如用于内外圆加工、端面加工，镗孔、倒角、切槽切断刀具，内外螺纹加工刀具、滚花刀具等，均安装固定在刀架上。其余如丝锥、板牙、钻头、饺刀等则借助辅助工具安装在尾座上。

( 3）车床的基本动作。变速箱将通过带传来的电动机固定的旋转运动，经多次齿轮变速，使主轴获得正、反两个方向多种不同的转速，并带动工件按不同加工需要的转速转动。

大拖板沿机床床身导轨作横向往复运动，实现刀具接近工件，横向走刀或吃刀。这个运动既可手动，也可将主轴的旋转运动通过柱轮、进给箱变速传给溜板箱后，实现自动走刀或运动。也可使中拖板形成纵向走刀和运动。中拖板纵向吃刀用手动完成。

小拖板可随大、中拖板运动，也可用手动方式作横向或斜向移动，实现刀具位置调节或加工锥度。

尾座可沿车床床身实现整体位置移动，工作时再锁定。还可以通过顶尖完成轴类零件以中心定位和支撑。尾座上还可以通过辅助工具装卡钻头，丝锥、饺刀等加工中心孔、钻孔、扩孔、攻丝、饺孔等加工。

(4）车床可以完成的加工内容。车床上的加工，通过工件的旋转、刀具种类和切削方向、速度的变化，可以完成:偏端面，内外圆柱、圆锥、螺纹、环形槽、台阶面的加工，以及滚花、钻孔、镗孔、倒角、研磨、抛光、攻丝、套丝、铵孔、切断及绕弹簧等。

(5）所能达到的经济精度。受车床本身及工件材料、加工内容、切削刀具、润滑及操作工技术多种因素的影响。车削加工的精度和表面粗糙度也会有所不同，一般情况，所能达到的经济精度为0.02~0.1mm，表面粗糙度可达等

(6)）车床的其他类型。普通型车床适合中小型工件加工，其他还有用于大型零件加工的落地车床和立式车床等。

3.铣床

铣床是利用刀具的旋轴和工件各种移动或转动动作的配合来完成加工的。铣床通常分为卧式和立式两大类。

(1)卧式铣床。图5-27就是一台普通的卧式铣床。

①工件的安装。被加工工件可以直接，也可通过夹具或辅助工具安装固定在工作台上，随工作台、回转台、溜板、升降台等，作纵、横方向移动和升降移动，或倾斜一定角度，来实现吃刀、进给和走刀。工作台的横向、纵向溜板及升降台的运动，都可以分别采用手动、快速和慢速的自动方式来完成，以便适应不同工作状态的需要。如手动用于调整吃刀深度，快速自动用于调整工件加工面与刀具的位置，以便尽快进入加.工状态，或脱离加工状态，方便检查或检测。慢速自动则用于走刀，可以减轻工人劳动强度。

②刀具的安装。卧式铣床的刀具是安装固定在水平主轴上，并随主转一起转动的，也可以安装固定在悬梁支架与主轴连接在一起的芯轴上。主轴经变速可以获得多种不同的转速，从而带动刀具转动，在工件各种移动的配合下完成加工作业。

③卧式铣床的加工内容。卧式铣床利用两种不同的刀具安装方式，可以完成平面、侧面、台阶面、铣槽、切断和侧面钻孔等加工内容。还可以通过挂轮将工作台转动一定角度，在中心夹具的配合下，完成螺旋槽的加工。

(2)立式铣床（见图5-28)。立式铣床是铣床中应用较为广泛的一种，其工作台部分的结构及运动和卧式铣床基本相同。主要的不同点在于主轴是垂直方向的，轴向可作适当调整，用于钻孔时还可以手动进给。另外，主轴头还可以沿水平轴顺、逆时针方向转动一定角度，用来铣削斜面或钻斜孔。另外就是立式铣床的加工内容更加广泛，还可以利用多种通用、专用夹具或辅助工具完成工件定位安装固定。加工内容包括:平面、侧面、台阶面、斜面、通或不通的沟槽、通或不通的各种型孔，平面孔系加工，钻孔、扩孔、觎孔、镗孔、饺孔等，而且更方便观察和加工过程中的检测。

(3）万能工具铣床。同时兼有卧铣和立铣的双重功能，在各种万能夹具或工具的配合下，适应范围大，还可配插头进行插削作业。设备型号不大，主要用于中小型工件的成型加工，尤其适合于工具、模具制造，使用和操作都很方便。

(4）普通铣床所使用的刀具。铣床常用刀具为杆铣刀和圆盘铣刀。杆铣刀多为螺旋齿，又分有端齿和侧齿、直柄和锥柄等多种类型。圆盘铣刀又有锯片铣刀、整体及镶嵌组合圆盘铣刀。以及各种成型铣刀、专用铣刀、非标准车刀、中心钻、麻花钻、德孔钻、饺刀及特别改制的刀具。

(5）铣削时的经济精度。一般尺寸精度可控制在0.10mm，可达0.05mm或更好。加工表面粗糙度一般可达 ，精铣时可达。影响的因素包括设备精度，工件材料、形状及尺寸大小，操作工的技术水平等。

(6）数控加工机床。数控加工机床利用自身的高精度，外加多轴转动的特点，以及用程序控制代替手工操作的优势，大多用于特殊成型零件的批量生产，也可用于模具成型工作零件的加工，尤其对一些大型立体成型的凸模和凹模的成型面精加工更为有利。

4.磨床

磨床的种类很多，磨床的切削工具是用不同种类、性质和粒度的砂粒，拌入胶黏剂，经模压成型后烧结而成的砂轮，加工时大多不受被加工材料硬度的限制。而且，经磨削成型后，零件的形状和尺寸精度高，还可以获得比较理想的表面粗糙度。所以是模具制造不可缺少的精加工设备。

(1)平面磨床。图5-29就是一台普通的平面磨床。

①平面磨床的动作原理。砂轮安装固定在砂轮架上，顺时针旋转进行切削，砂轮架可沿床身导轨升降，实现砂轮接近被加工面和调整吃刀深度，均为手动方式。砂轮架还可以自动和手动方式作纵向往复运动，实现进刀。工作台由液压传动方式作横向往复运动，并可根据磨削面的长短和位置进行调整，减少空程时间。

②工件的安装固定。一般平面磨床都有一个平面的磁力工作台，多数零件可直接靠电磁吸力固定在工作台面上直接进行加工。必要时也可借助附磁铁、平口钳、方箱、弯板、V形体、分度头、三爪卡盘及正弦磁力工作台等，来为被加工零件提供定位和安装固定。特殊情况也可选用简易的自制专用夹具。

③平面磨床上可以完成的工作内容。平面磨床以磨削平面为主，需要时也可以磨削台阶面，借助夹具磨斜面。通常不宜采用靠磨方式磨侧面，既不安全，所能获得的质量也有限。

(2）外圆磨床。图5-30就是一台普通的外圆磨床。

①外圆磨床的动作原理。安装固定砂轮的砂轮架可作纵向往复运动，用于调整吃刀深度，并有快速退出和接近的功能。工作台沿床身导轨作横向往复运动完成走刀。主轴用低速旋转的方式带动工件转动形成圆周切削。

②工件的安装固定。外圆磨床主要是对轴类零件的外圆面进行加工，大多数零件都在两端安排中心孔，依靠机床两端的顶尖来定位和安装，并调整尾座顶尖的压力实现固定，再根据情况在主轴一端采取不同的拨动方式，使零件和主轴一起慢速旋转。小型零件无法加工中心孔的，可适当加长作成60°尖状，再与机床反顶尖配合来实现定位安装，也可以和端面不允许有孔的零件一样，另加工艺夹头来实现定位和安装，待加工完后去除多余部分。

③外圆磨床上可以完成的加工内容。外圆磨床以加工各种外圆表面为主，若为台阶轴类零件，各外圆直径应从大到小顺序排列，或中间大，再往两端逐渐变小的排列方式，不便加工凹进的外圆面。调整工件中心支架与机床导轨的关系，使之形成一定角度，外圆磨床还可以磨圆锥面。零件台阶侧面有粗糙度或装配要求时，还可以靠磨侧面。但零件在根部应安排加工出合适的退刀槽，方能保证靠磨质量和安全。

(3）内圆磨床。内圆磨床是用来加工圆形、圆锥形的通或不通孔的，也可对内外轴向端面进行加工。工件夹持在与主轴相连的三爪卡盘之上随主轴慢速旋转，砂轮用芯轴固定作高速旋转运动。加工过程中砂轮还要和工件作轴向往复运动来完成全圆柱面的磨削加工。

(4）万能工具磨床。这是一种模具制作不可缺少的加工设备，它可以完成平面、侧面、台阶面、斜面、直槽及简单成型面的加.工。工件可直接或通过平口钳、V形体、弯板、正弦磁力工作台、分度头等安装固定在用手动操作横向往复运动的工作台上。砂轮架可升降和纵向往复运动实现接近工件、吃刀和进刀操作。很适合小型特殊零件的加工，只是加工精度有限、表面粗糙度较高，只能干磨，粉尘较重、环境质量较差，有噪声，还要注意安全，防止砂轮破裂飞溅伤人。

(5）磨削时的经济精度。磨削加工属精加工，形状及尺寸精度都能控制在0.01~0.02mm，加工表面粗糙度一般都在

左右，除万能工具磨及内圆磨外，达到0.4也是比较容易的。这样的加工精度已能满足大多数冷冲压模具的加工要求。

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