超硬刀具、磨具与模具加工应用实例

第1章 概述

超硬材料的发展与现状

超硬材料的研究现状

超硬材料的发展趋势

材料硬度的表征方法

矿物学上硬度的分类

硬度的测量方法

超硬材料的结构特征

超硬材料的种类

金刚石

立方氮化硼

其他超硬材料

第2章 超硬材料刀具

金刚石刀具

金刚石刀具的种类

金刚石刀具的性能特点

金刚石刀具的制备

立方氮化硼刀具

立方氮化硼刀具的种类

立方氮化硼刀具的性能特点

立方氮化硼刀具的制备

硬质涂层刀具

硬质涂层刀具的种类

硬质涂层刀具的性能特点

硬质涂层刀具的制备

超硬涂层刀具

超硬涂层刀具的种类

超硬涂层刀具的性能特点

超硬涂层刀具的制备

第3章 超硬材料磨具

概述

金属结合剂超硬材料磨具

烧结金属结合剂超硬材料磨具

电镀金属结合剂超硬材料磨具

单层高温钎焊超硬材料磨具

树脂结合剂超硬材料磨具

树脂结合剂

树脂超硬磨具的制造工艺

陶瓷结合剂超硬材料磨具

超硬材料陶瓷磨具的特点及应用现状

超硬材料陶瓷磨具的原材料

超硬材料陶瓷磨具的制造工艺

第4章 模具材料

模具材料概述

我国模具材料的研究与应用现状

模具材料的分类

模具选材的原则及考虑因素

模具选材的原则

模具材料的使用要求

模具的失效形式

模具材料的工艺性

冷作模具钢

冷作模具材料的性能要求

冷作模具钢的分类

冷作模具钢的选用

热作模具钢

热作模具材料的性能要求

热作模具钢的分类

热作模具钢的选用

塑料模具钢

塑料模具材料的性能要求

塑料模具钢的分类

塑料模具钢的选用

第5章 模具制造基础

模具制造特点及发展趋势

模具制造的特点

影响模具制造的主要因素

模具制造的基本要求

模具制造技术的发展趋势

模具制造工艺过程

模具制造工艺规程制定的原则和步骤

模具制造工艺规程的作用

制定模具制造工艺规程的原则

制定模具制造工艺规程的步骤

模具工艺文件的格式及应用

产品图样的工艺分析

模具零件的结构工艺分析

模具零件的技术要求分析

模具零件毛坯选择

定位基准的选择

基准的概念

工件的安装方式

定位基准的选择

零件工艺路线分析与拟定

加工余量与工序尺寸的确定

加工余量

影响工序余量的因素

确定加工余量的方法

工序尺寸及公差的计算

工艺装备的选择

第6章 模具成形表面的加工

模具成形表面的普通机床加工

车削加工

铣削加工

刨削加工

磨削加工

钻削加工

镗削加工

压印加工

模具成形表面的数控加工

数控加工

快速原型制造技术

逆向工程技术

模具成形表面的特种加工

电火花成形加工

电火花线切割加工

激光加工

第7章 光整加工

研磨与抛光

研磨抛光机理

研磨抛光分类

研磨工艺

研磨抛光剂

研磨抛光工具

研磨抛光工艺过程

电化学抛光

电化学抛光简介

影响电化学抛光质量的因素

抛光方式

超声抛光

挤压研磨抛光

其他光整加工

喷丸抛光

程序控制抛光

照相腐蚀

第8章 模具典型零件的加工实例

杆类零件的加工

导柱的加工

模柄与顶杆的加工

套类零件的加工

板类零件的加工

板类零件加工质量的要求

冲压模座的加工

模板零件的装夹与找正

模板零件孔的加工

滑块的加工

滑块加工方案的选择

滑块加工工艺过程

导滑槽的加工

凸模的加工

制造凸模、型芯的工艺过程

凸模的刨削加工

凸模、型芯的成形磨削

数控成形磨削

光学曲线磨削

凹模的加工

型孔的压印锉修加工

型孔的电火花加工

镶拼型孔的加工

塑料模型腔的加工

回转曲面型腔的车削

非回转曲面型腔的铣削

锻模的加工

锻模的结构特点及技术要求

锻模的加工

锻模的加工工艺过程

压铸模的加工

第9章 模具装配工艺

模具装配概述

模具装配的内容

模具装配的精度

模具装配尺寸链和装配工艺方法

装配尺寸链

模具装配方法

模具工作零件的固定方法

紧固件法

压入法

铆接法

热套法

焊接法

低熔点合金法

黏结法

模具装配间隙（壁厚）的控制方法

垫片法

镀铜法

透光法

涂层法

工艺尺寸法

工艺定位器法

冲压模架的装配

模架技术条件

模架的装配方法

冲裁模的装配

组件装配

单工序冲裁模装配

冲裁模的试模

冲模的安装

塑料注射模的装配

浇口套的装配

成形零件的装配

脱模机构的装配

滑块抽芯机构的装配

总装

试模

参考文献

超硬材料刀具、超硬材料磨具和模具加工技术是先进材料和先进制造技术中的重要领域，在众多产业部门得到广泛应用。本书对金属结合剂超硬材料磨具、树脂结合剂超硬材料磨具和陶瓷结合剂超硬材料磨具的特点、应用及其制造工艺进行了阐述，还对常用模具材料包括冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢的性能及最新应用技术进行了重点介绍和分析。

《超硬刀具、磨具与模具加工应用实例》附有大量工程应用实例，具有实用性、实践性强的特点。本书可供广大机械加工、超硬材料加工企业及研究部门工程技术人员、技术工人学习磨具加工技术、模具加工技术使用，还可作为相关大专院校机械制造专业、材料加工专业及磨具、模具专业在校师生的教学参考用书。

超硬刀具、模具与模具加工应用实例

出版地

北京

出版时间

2012

中图分类号

TG7

附注

摘要

超硬材料刀具、超硬材料磨具和模具加工技术是先进材料和先进制造技术中的重要领域，在众多产业部门得到广泛应用。本书主要介绍了超硬材料的发展与应用现状以及超硬材料的种类，论述了超硬材料刀具包括金刚石刀具、立方氮化硼刀具、硬质涂层刀具和超硬涂层刀具的种类、性能及用途；对金属结合剂超硬材料磨具、树脂结合剂超硬材料磨具和陶瓷结合剂超硬材料磨具的特点、应用及其制造工艺进行了阐述，还对常用模具材料包括冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢的性能及最新应用技术进行了重点介绍和分析。本书附有大量工程应用实例，具有实用性、实践性强的特点。

唯一标识符 2100433B

立方氮化硼具有高硬度、高热稳定性，对铁族元素呈惰性，故最适合制作切削下列材料的刀具：

切削各种淬硬钢，包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、轴承钢、模具钢等；

切削各种铁基、镍基、钴基和其他热喷涂(焊)零件。

金刚石具有更高的硬度及其他优异性能用，它所制作的刀具，应用范围更为广泛，可以加工各种难加工材料、非难加工材料；

对有色金属，主要对铜、铝及其合金，进行超精密切削加工；因为金刚石刀具，尤其是天然金刚石刀具，其切削刃可以磨得十分锋利，可以研磨出纳米级的钝圆半径；

切削纯钨、纯钼；

切削工程陶瓷、硬质合金、工业玻璃；

切削石墨、各种塑料；

切削各种复合材料，包括金属基与非金属基的、纤维加强和颗粒加强的；

用于牙科、骨科所用的各种医疗器械工具；

用于各种木材加工刀具和石材加工工具；

……

金刚石和立方氮化硼单晶粉大量用于制作磨料、磨具、磨膏、砂布、砂纸。

金刚石还大量用于制作拉丝模、砂轮修正器和石油、地矿部门的钻探钻头。还用于各种耐磨件。

大部分能用金刚石刀具切削的难加工材料，如硬质合金、陶瓷、玻璃、复合材料等，立方氮化硼刀具也能胜任，但一般立方氮化硼刀具的使用寿命低于金刚石刀具。而金刚石刀具不能加工铁基材料。

超硬刀具材料是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。

超硬刀具材料，尤其是金刚石，其种类较多。

立方氮化硼有CBN单品粉，用于制作磨具；还有PCBN聚晶片及PCBN聚晶复合片，用于制作刀具及其他工具。立方氮化硼是人造的。

金刚石分天然金刚石(ND)与人造金刚石。人造金刚石有PCD单晶粉，用于制作磨具；PCD单晶粒，可做刀具；PCD聚晶片及聚晶复合片，用于制作刀具及其他工具；CVD金刚石薄膜及厚膜，可用于制作刀具、工具，并可作为光学、电子高科技原材料。

金刚石类

包括：天然和人工合成单晶金刚石、聚晶金刚石(PCD)及其复合片（PDC）、CVD金刚石三种。

立方氮化硼类

包括：聚晶立方氮化硼(PCBN)和CVD立方氮化硼涂层。

其中以人造金刚石复合片(PCD)刀具及立方氮化硼复合片(PCBN)刀具占主导地位。

许多切削加工概念，如绿色加工、以车代磨、以铣代磨、硬态加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具的应用而起，故超硬刀具已成为切削加工中不可缺少的重要手段。PCD和PCBN刀具已广泛应用于机械加工的各个行业，如汽车零部件的切削加工，强化木地板的加工等，极大地促进了切削加工及先进制造技术的飞速发展。