常用磨具的模具分类与设计

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常用磨具的模具分类与设计

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1目 录

TOC \\o \"1-3\" \\h \\z \HYPERLINK \\l \"_Toc2021135\" 摘 要

PAGEREF _Toc2021135 \\h 2

HYPERLINK \\l \"_Toc2021136\" 第一章 常用磨具的模具分类及特点

PAGEREF _Toc2021136 \\h 3 HYPERLINK \\l \"_Toc2021137\" 1.1 _Toc2021137 \\h 3

HYPERLINK \\l \"_Toc2021138\" 1.2_Toc2021138 \\h 3

HYPERLINK \\l \"_Toc2021139\" _Toc2021139 \\h 4

HYPERLINK \\l \"_Toc202113900\" 2.1_Toc202113900 \\h 4

HYPERLINK \\l \"_Toc202113901\" 2.2PAGEREF _Toc202113901 \\h 4

HYPERLINK \\l \"_Toc202113902\" 2.3_Toc202113902 \\h 5

HYPERLINK \\l \"_Toc202113903\" _Toc202113903 \\h 6

HYPERLINK \\l \"_Toc202113904\" 3.1_Toc202113904 \\h 6

HYPERLINK \\l \"_Toc202113905\" 3.2_Toc202113905 \\h 6

HYPERLINK \\l \"_Toc202113906\" 3.3_Toc202113906 \\h 13

HYPERLINK \\l \"_Toc202113907\" 3.4_Toc202113907 \\h 13

前言 PAGEREF

采用模具分类及优缺点 PAGEREF 第二章 选用模具材料 PAGEREF

材料选择原则 PAGEREF 常用模具材料、特性及用途 化学成分分析 PAGEREF 第三章 下模设计及加工 PAGEREF 绘制组立图 PAGEREF

加工 PAGEREF

数控车床加工 PAGEREF 下模3D制做 PAGEREF HYPERLINK \\l \"_Toc202113908\" 3.5刀具的选择 _Toc202113908 \\h 14

PAGEREF

HYPERLINK \\l \"_Toc202113909\" 3.6加工中心铣削 PAGEREF _Toc202113909 \\h 16

HYPERLINK \\l \"_Toc202113910\" 3.7钳工处理 PAGEREF _Toc202113910 \\h 17

HYPERLINK \\l \"_Toc202113911\" 第四章 热处理 _Toc202113911 \\h 18

HYPERLINK \\l \"_Toc202113912\" 4.1热加工 PAGEREF _Toc202113912 \\h 18

HYPERLINK \\l \"_Toc202113913\" 4.2热处理 PAGEREF _Toc202113913 \\h 18

HYPERLINK \\l \"_Toc202113914\" 第五章 安装与配合 PAGEREF _Toc202113914 \\h 23

HYPERLINK \\l \"_Toc202113915\" 第七章 结论 _Toc202113915 \\h 24

HYPERLINK \\l \"_Toc202113916\" 致 谢 _Toc202113916 \\h 25

HYPERLINK \\l \"_Toc202113917\" 参考文献 _Toc202113917 \\h 26

摘 要

随着我国经济的飞速发展，使得汽车大量进入普通家庭，进入了普及状态。因而带来汽车行业的空前膨胀，由此带来了轮毂行业的又一次飞跃。而采用挤压铸造代替压力铸造生产铝合金车轮，不仅克服了压铸件内部容易形成气孔和氧化夹杂的缺陷，而且提高了成品率及材料利用率。在这其中也使得热压注模具在设计、加工等各项技术快速更新。

PAGEREF PAGEREF

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关键词：成品； 设计； 加工； 刀具； 热处理 第一章 常用磨具的模具分类及特点 1.1 前言

轮毂是车轮的重要组成部份，而车轮又是车辆承载的重要安全部件。除受垂直力外，还受因车辆起动、制动时扭矩的作用，行驶过程中转弯、冲击等来自多方向的不规则受力。作为高速旋转的车轮，还影响车辆的平稳性、操纵性等性能。

因而，要求轮毂尺寸精度高、不平衡度小、质量轻、高耐疲劳性、足够的刚度和弹性、大方美观等。过去较长期以来，钢制车轮占主导地位。随着技术进步，对车辆安全、环保、节能的要求日趋严格，汽车的各项性能也不断提高。铝合金车轮以其美观、质轻、节能、散热好、耐腐蚀、加工性好等特点，正逐步代替钢车轮就成为最佳选择。据测算世界汽车铝合金车轮装车率在40％左右，且覆盖了所有车型。

而做为轮毂产品生产加工的一个重要组成部份模具的设计、制造。假如模具设计与加工不合理、精度不够那么将直接导致产品不合格，无法通过各项实验。

1.2采用模具分类及优缺点 采用的模具分为重力模、低压模。

其中重力模结构简单，生产周期短，成本较低；；但是由它生产的铸件气密性较差，容易泄气；而低压模生产的铸件气密性好，不过缺点是结构相对复杂，生产周期长，成本较高，

因为本设计产品为真空轮毂，所以选用低压模。 第二章 选用模具材料 2.1材料选择原则

模具材料的选用是否适宜，对模具的寿命、精度、加工性、价值等有很大的影响。故必须选用合适的模具材料。选用模具材料时选用一般依照下列原则：

1）容易取得； 2）机械加工性良好； 3）表面加工性良好； 4）强度、韧性和耐磨性大； 5）无针孔和沉淀杂质等内部缺陷； 6）可焊接性；

7）热处理容易、热变形少； 8）耐热性好、热膨胀系数低。 2.2常用模具材料、特性及用途 （1）常用模具材料

中 国：4Cr5MoSiV1、45# 、QT450~600 美 国：H13、1045 英 国：BH13 ISO：40CrMoV5 （2）材料特性和用途

4Cr5MoSiV1是含Cr5%的中合金热作模具钢的代表性钢号。钒碳化物的分散性好；具有二次硬化效应，抗回火性能较好，在高温（600℃左右）仍能保持较高的硬度和强度；淬透性好，可空冷硬化。抗热疲劳和抗铝液熔损性好；耐磨性好；有良好的渗氮工艺性能

45#属于优质碳素结构钢，使用范围非常广泛。用于制造机器的运动零件，如轴、曲柄销、传动轴、活塞杆、连杆等。各种要求性不高的板件。

4Cr5MoSiV1：型腔复杂、承受冲击载荷较大的锤锻模，锻造压力机整体模具或镶块，以及热挤压模、热切边模、压涛模，也用于高耐磨塑料模具。目前是国内应用最广泛的热作模具钢，已成为铝合金、镁合金压涛模成形零件的常用材料。

45#：属于优质碳素结构钢，使用范围非常广泛。用于制造机器的运动零件，如轴、曲柄销、传动轴、活塞杆、连杆等。各种要求性不高的板件。

QT450~600：属球墨铸铁，石墨呈球状，对基体割裂作用小。力学性能相对其它类型铸铁要优良。耐磨性比较好。有很好的热处理效果。用于制作强度、韧性、耐磨性等要求较高的零件。

2.3化学成分分析

综合一般用途及化学成分选择使用4Cr5MoSiV1。 第三章 下模设计及加工 3.1绘制组立图

根据铸件图纸，打开成品图将其放大1.006倍（吕水缩水率），放入低压模具组立图标准图中，两侧单边放量2mm的加工余量。按照冷却需要设计降温风管位置及数量，将成品线像外围放25mm，作为模具的厚度，尽量简化曲线。然后将设计需要的下模从组立图中拆出。首先沿成品线及所连接部分拆出，将掏料线删除。将拆出图中的多余及长出的线进行删除及修剪。绘出与下模窗口处配合的台阶，将蓝色线更换为白色。增加与下模板连接的螺栓孔及中间与下模芯连接螺栓孔及降温的风管孔。

3.2加工

3.2.1材料大小的选择及一次开粗

通过工件的总高、直径，留出一定加工余量选择直径700MM，高为200MM的棒料。后先由普通车床进行正面开粗以及背面加工（因背面精度要求不高，节约生产成本）如图3-5所示白色轮廓线）。

图3-1

3.2.2数控车床程序编写（在此仅以如图图3-1红圈区开粗及精加工部份为例）

<1>将该零件２Ｄ图进行整理取其1/2转换成dxf格式导入marstcam8.1中将其以底与中心线相交处移动至零点并旋转-90°。

<2>将加工区域内凹槽部分用直线连齐，再将其与不加工区域断开。

<3>选择toolpaths→rough→点选之前修剪的加工线段，（注意加工方向）→点选完后选择end here→done确定

<4>选择刀具为左手R0.3车刀，设置进给、吃刀量、退刀量、连续切削、安全距离、进刀方向、退刀方向等参数确定。

<5>步骤如<3>，<4>分别选取两处凹槽。

<6>点击operations→backplot察看刀具行走轨迹是否正确。 <7>正确后选择post→点选save NC file与Edit可选框→OK。 生成程序如下 %

O0000(Q2) G21 G28U0.W0. G50X292.54Z300. T0202 G97S211M3

G0X180.625Z300.M8 G50S3600 G96S120 X145.05 Z116.5

G99G1Z114.5F.25 Z85.337 X140.8

G2X139.244Z85.015R1.1 G1X137.244Z84.015

X136.844 Z86.015 G0Z116.5 X152.856 G1Z114.5F.25 Z85.337 X144.65 Z87.337 G0Z116.5 X160.662 G1Z114.5F.25 Z85.337 X152.456 Z87.337 G0Z116.5 X168.467 G1Z114.5F.25 Z85.337 X160.262 Z87.337 G0Z116.5 X176.273 G1Z114.5F.25 Z85.337 X169.513

X168.067 Z87.337 G0Z116.5 X184.079 G1Z114.5F.25 Z85.337 X175.873 Z87.337 G0Z116.5 X191.885 G1Z114.5F.25 Z85.337 X183.679 Z87.337 G0Z116.5 X199.69 G1Z114.5F.25 Z85.337 X191.485 Z87.337 G0Z116.5 X207.496 G1Z114.5F.25 Z94.723

X203.512Z85.337

X199.29 Z87.337 G0Z116.5 X215.302 G1Z114.5F.25 Z110.201

G2X213.712Z109.366R1.1 G1X207.096Z93.78 Z95.78 G0Z116.5 X223.108 G1Z114.5F.25 Z110.237 X215.8

G2X214.902Z110.127R1.1 G1Z112.127 G0Z116.5 X230.913 G1Z114.5F.25 Z110.237 X222.708 Z112.237 G0Z116.5 X238.719 G1Z114.5F.25

Z110.237 X230.513 Z112.237 G0Z116.5 X246.525 G1Z114.5F.25 Z110.237 X238.319 Z112.237 G0Z116.5 X254.331 G1Z114.5F.25 Z110.237 X246.125 Z112.237 G0Z116.5 X262.137 G1Z114.5F.25 Z110.237 X253.931 Z112.237 G0Z116.5 X269.942 G1Z114.5F.25 Z110.237

X261.737 Z112.237 G0Z116.5 X277.748 G1Z114.5F.25 Z110.237 X269.542 Z112.237 G0Z116.5 X285.554 G1Z114.5F.25 Z110.237 X277.348 Z112.237 G0Z116.5 X293.36 G1Z114.5F.25 Z110.237 X285.154 Z112.237 G0Z116.5 X301.165 G1Z114.5F.25 Z110.237 X292.96

Z112.237 G0Z116.5 X308.971 G1Z114.5F.25 Z110.237 X300.765 Z112.237 G0Z116.5 X316.777 G1Z114.5F.25 Z110.237 X308.571 Z112.237 G0Z116.5 X324.583 G1Z114.5F.25 Z110.237 X316.377 Z112.237 G0Z116.5 X332.388 G1Z114.5F.25 Z110.237 X324.183 Z112.237

G0Z116.5 X340.194 G1Z114.5F.25 Z110.237 X331.988 Z112.237 G0Z178.5 X348. G1Z176.5F.25 Z110.237 X339.794 Z112.237 G0Z178.5 X355.806 G1Z176.5F.25 Z110.237 X347.6 Z112.237 G0Z178.5 X363.611 G1Z176.5F.25 Z111.803

G3X358.345Z110.237R43.9 G1X355.406 Z112.237

G0Z178.5 X371.417 G1Z176.5F.25 Z114.626

G3X363.211Z111.675R43.9 G1Z113.675 G0Z178.5 X379.223 G1Z176.5F.25 Z118.2

G3X371.017Z114.465R43.9 G1Z116.465 G0Z178.5 X387.029 G1Z176.5F.25 Z122.834

G3X378.823Z117.995R43.9 G1Z119.995 G0Z178.5 X394.834 G1Z176.5F.25 Z129.27

G3X386.629Z122.562R43.9 G1Z124.562 G0Z178.5

X402. G1Z176.5F.25 Z139.214

X398.639Z133.716 G3X394.434Z128.87R43.9 G1Z130.87 G0Z178.5 X410.446 G1Z176.5F.25 Z149.937 X402.24Z138.6 Z140.6 G0Z178.5 X418.252 G1Z176.5F.25 Z160.66

X410.046Z149.387 Z151.387 G0Z178.5 X426.057 G1Z176.5F.25 Z168.61

G2X422.041Z165.865R6.1 G1X417.852Z160.11 Z162.11

G0Z178.5 X433.863 G1Z176.5F.25 Z169.878 X433.505

G2X425.657Z168.449R6.1 G1Z170.449 G0Z178.172 X441.669 G1Z176.172F.25 Z169.878 X433.505 X433.463 Z171.878 G0Z300. X449.323 M9

G28U0.W0.M5 T0200 G28U0.W0. G50X274.482Z300. T0404 G97S98M3

G0X388.994Z300.M8 G50S3600

G96S120 X356.387 Z112.462

G99G1Z110.462F.25

G3X350.024Z108.795R41.7F.1 G1X219.732F.25

G3X219.067Z109.381R17.974 G1Z111.581 G0Z110.995 X350.862 G1Z108.995F.25

G3X348.425Z108.429R41.7F.1 X343.19Z107.328R70.456 G1X221.673F.25

G3X219.498Z108.995R17.974 G1Z110.995 G0Z109.528 X344.186 G1Z107.528F.25

G3X335.091Z105.861R70.456F.1 G1X224.076F.25

G3X221.384Z107.528R17.974 G1Z109.528 G0Z108.061 X336.292

G1Z106.061F.25

G3X324.858Z104.394R70.456F.1 G1X227.082F.25

G3X223.717Z106.061R17.974 G1Z108.061 G0Z106.594 X326.443 G1Z104.594F.25

G3X313.961Z103.278R70.456F.1 X309.563Z102.927R272.366 G1X230.9F.25

G3X226.629Z104.594R17.974 G1Z106.594 G0Z105.127 X312.095 G1Z103.127F.25

G3X287.829Z101.46R272.366F.1 G1X236.424F.25

G3X230.366Z103.127R17.974 G1Z105.127 G0Z103.66 X291.226 G1Z101.66F.25

G3X252.402Z100.014R272.366F.1 X250.9Z99.992R17.974

X235.529Z101.66R17.974F.25 G1Z103.66 G0Z300. X239.746 M9

G28U0.W0.M5 G50X184.411Z300. T0404 G97S183M3

G0X208.625Z300.M8 G50S3600 G96S120 X199.592 Z90.269

G99G1Z88.269F.25 X197.93Z84.354F.1 X172.613F.25

G2X167.913Z85.337R3.3 G1X139.2 Z85.537 Z87.537 G0Z86.554 X198.015 G1Z84.554F.25 X197.307Z82.884F.1

X174.291F.25 X174.288Z82.1 G2X172.182Z84.554R3.3 G1Z86.554 G0Z85.084 X197.392 G1Z83.084F.25 X196.683Z81.415F.1 X175.079F.25 X174.288Z82.1 G2X174.172Z83.084R3.3 G1Z85.084 G0Z83.615 X196.768 G1Z81.615F.25 X196.059Z79.946F.1 X175.866F.25 X174.972Z81.615 Z83.615 G0Z82.146 X196.144 G1Z80.146F.25 X195.435Z78.476F.1 X176.654F.25 X175.759Z80.146

Z82.146 G0Z80.676 X195.52 G1Z78.676F.25 X194.812Z77.007F.1 X177.441F.25 X176.547Z78.676 Z80.676 G0Z79.207 X194.6 G1Z77.207F.25 X194.188Z75.537F.1 X178.229F.25 X177.334Z77.207 Z79.207 G0Z77.737 X194.273 G1Z75.737F.25 X193.5Z74.068F.1 X184.374F.25

G2X178.754Z74.961R6.206 G3X178.533Z74.969R142.179 G1X178.121Z75.737 Z77.737 G0Z76.268

X193.9 G1Z74.268F.25 X192.94Z72.599F.1 X187.68F.25

G2X183.668Z74.268R6.206 G1Z76.268 G0Z74.799 X193.025 G1Z72.799F.25 X192.317Z71.129F.1

G3X1.353Z71.176R297.314F.25 G2X187.352Z72.799R6.206 G1Z74.799 G0Z300. X175.816 M9

G28U0.W0.M5 T0400

G50X301.921Z300. T0404 G97S82M3

G0X4.0Z300.M8 G50S3600 G96S120 X447.669

Z171.578

G99G1Z169.578F.25 X431.905

G2X416.87Z1.314R8. G1X393.468Z132.166 G3X348.668Z108.155R42. X314.058Z102.982R70.756 X252.432Z99.714R272.666 X219.395Z108.493R18.274 G2X208.395Z107.56R3. G1X199.141Z85.761 X192.8Z70.822

G3X188.942Z70.882R297.614 G2X178.713Z74.662R5.906 G3X178.065Z74.685R142.479 G1X173.708Z82.813 G2X167.913Z85.037R3. G1X133.2 Z87.037 G0Z300. X160.93 M9

G28U0.W0.M5 T0400 M30

% 图3-2

3.3数控车床加工

上数控车床进行正面开粗及半精加工后，如图4-3白色轮廓线。 图3-3

3.4下模3D制做

<1>将下模2D图整理将多余尺寸删除并将正面图以中心点移动至原点；将侧面图以底与中心线交点移动至原点并进行3D旋转90º使起变为XZ面图，将其转为DXF格式文件。（以上在AutoCAD中完成）

<2>进入UG新建零件导入DXF文件，选取侧面图轮廓线以zc为轴旋转一个30º的实体。

<3>将开发出来的产品3D导入至UG中，并将其以x轴旋转180º。将其与刚才所旋实体做布尔运算求差。

<4>选择窗口处侧面将其生成为面，向上沿长。以此面修减实体中多余部份。

<5>在侧面图中将铆钉位旋转出实体并与先前实体做布尔求和运算。 <6>将修减好的实体进行镜像，并环形阵列出其余５个位。（如图3-4） 图3-4

3.5刀具的选择

目前，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能（UG便具有此功能），这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。

因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点，能够正确选择刀刃具及切削用量。

3.5.1数控加工常用刀具的种类及特点

数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。

数控刀具的分类 根据刀具结构可分为：

整体式；镶嵌式，采用焊接或机夹式联接，机夹式又可分为不转位和可转位；特殊型式，如复合式刀具、减震式刀具等。

根据制造刀具所用的材料可分为：

高速钢刀具； 硬质合金刀具；金刚石刀具；其它材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。

从切削工艺上可分为：

车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种；钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；镗削刀具；铣削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。

数控刀具的特点

数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点：

刚性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及热变形小；互换性好，便于快速换刀； 寿命高，切削性能稳定、可靠； 刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间； 刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除；系列化、标准化，以利于编程和刀具管理。

3.5.2数控加工刀具的选择

刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及

刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。

选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。

在进行自由曲面(模具)加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距一般采用顶端密距，故球头常用于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀，因此，只要在保证不过切的前提下，无论是曲面的粗加工还是精加工，都应优先选择平头刀。另外，刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，则可以使整个加工成本大大降低。

在加工中心上，各种刀具分别装在刀库上，按程序规定随时进行选刀和换刀动作。因此必须采用标准刀柄，以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的标准刀具迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。目前我国的加工中心采用TSG工具系统，其刀柄有直柄(3种规格)和锥柄(4种规格)2种，共包括16种不同用途的刀柄。

在经济型数控机床的加工过程中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则：①尽量减少刀具数量；②一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工步骤；③粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；④先铣后钻 ；⑤先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；⑥在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。

3.5.3加工过程中切削用量的确定

合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。具体要考虑以下几个因素：

切削深度ap。在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，ap就等于加工余量，这是提高生产率的一个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。

切削宽度L。一般L与刀具直径d成正比，与切削深度成反比。经济型数控机床的加工过程中，一般L的取值范围为：L=(0.6～0.9)d。

切削速度V。提高V也是提高生产率的一个措施，但v与刀具耐用度的关系比较密切。随着v的增大，刀具耐用度急剧下降，故v的选择主要取决于刀具耐用度。另外，切削速度与加工材料也有很大关系，例如用立铣刀铣削合金刚30CrNi2MoVA时，v可采用8m/min左右；而用同样的立铣刀铣削铝合金时，V可选200m/min以上。

主轴转速n(r/min)。主轴转速一般根据切削速度v来选定。计算公式为：V=pnd/1000。数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调(倍率)开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。

进给速度Vf。VF应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。Vf的增加也可以提高生产效率。加工表面粗糙度要求低时，Vf可选择得大些。在加工过程中，Vf也可通过机床控制面板上的修调开关进行人工调整，但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的。

综合上边所诉本次加工所选择刀具如下： １）开粗使用镶嵌式D20R5； ２）R角处开粗D10；

３）R角处开中粗及精细D6R3； ４）中光及光刀D12R6；

５）R角处及铆钉处分别使用4R2、3R1.5、2R1将其铣削至最小R角。（因下模是产品的正面，所以对R角处要求及为严格）

3.6加工中心铣削

先将工件背面的各孔及螺纹孔位点采好，放便后期使用传统钻床进行打孔及攻螺纹。使用Ｔ形刀铣削出一基准槽。装夹正面时先使用千分表对基准槽打表找正，再以３点将工件夹紧于工作台上。使用分中棒以内圆分中后使用计算机与加工中心联机进行程序传输，装上相应刀具以工作台为Z轴零点开始加工。

3.7钳工处理

１、将背面打孔及攻螺纹；

２、将正面分别用40#及50#油石进行打磨去除加工时留下的刀纹使其表面光滑。

第四章 热处理 4.1热加工 4.2热处理 4.2.1预先热处理

4Cr5MoSiV1钢的锻后退火工艺 4Cr5MoSiV1钢的去应力退火工艺 4.2.2退火后的硬度和组织 4.2.3淬火

4Cr5MoSiV1钢淬火温度与硬度的关系 4.2.4淬火规范 4.2.5回火

4Cr5MoSiV1钢回火硬度曲线1020 °C油淬,两次回火 4.2.6回火温度与硬度的关系

4.2.74Cr5MoSiV1的典型纵向室温力学性能

注：圆棒料，从1010 °C(1850 °F)油淬并二次回火，在指定温度保持2+2小时

4.2.8在不同温度回火的4Cr5MoSiV1棒料的纵向纵向冲击韧度 4.2.94Cr5MoSiV1钢棒料的纵向瞬时抗拉性能①

注 ① 从1010 °C(1850 °F)油淬并二次回火到指定硬度 ② 在527 °C回火2X2h ③ 在575 °C回火2X2h ④ 在605 °C回火2X2h 4.2.10疲劳极限 4.2.11回火规范

注：通常采用两次回火，第二次回火温度应比第一次低20 °C 4.2.12表面处理 第五章 安装与配合 下模与下模板连接

将其用螺栓与下模板配合安装。要求其外圆与下模板内槽无间隙配合。（否则有可能导致漏铝）

下模与上模配合

下模窗口与上模凹槽要求无间隙配合，（否则产品窗口处将会有多余的逃料）。

下模与边模配合

下模外圆表面与边模要求无间隙配合，（否则在铸造过程中将会向外漏铝）

下模、上模、边模相互无间隙配合后行成一腔体，该腔体既为产品注塑成形腔。

第七章 结论

至此热铸模具下模设计、加工、热处理及装配以结束，在后期铸造产品中证明该模具可行性及耐用性均以合格。

致 谢

在论文撰写过程中，得到了王亚非马宏革、张晓晖老师的指导，谨致谢意！

参考文献

［１］．中国机械工业论坛，轮毂模常用材料特性 ［２］．韦大勇，轮毂模具基础知识

［３］．清华大学出版社，UG NX 3中文版产品模具设计入门一点通 ［４］．中国机械工业论坛，CNC刀具的重要性 ［５］．中国机械工业论坛，压铸模具设计手册