浅谈模具精细加工

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    模具精细加工

    模具型腔的精细加工工序是模具加工的最初一道工序,是间接影响模具质量优劣的最紧张的一环,它占整个模具加工量的30%~40%左右,因而倍受国际外专家的器重。在我国只管模具加工的大局部工序(车、铣、刨、磨、电火花、线切割等)曾经完成了高度主动化,但模具的精整加工大局部仍接纳手工加工的方法,在肯定水平上严峻影响了我国模具的开展。

    所谓精整加工便是在包管零件型面精度的条件下,低落零件外表粗度的加工办法。现在常用的办法有:手工抛光、超声波抛光、化学与电化学抛光等等。在这些办法中,手工抛光是最常用的精整办法,由于手工抛光活动机动,可以加工任何庞大的型腔,但同时该办法的休息强度大、消费服从低、产品的质量没有保证。而别的办法固然结果也不错,从产品的质量、加工的服从到工人的强度都有很大的改进,但由于模具型腔的庞大性、多样性、不规矩性,使得这些加工东西很难完全沿着工件的表面线加工,偶然遭到这些型腔空间的限定,以是许多精整加工办法只能在某些范畴有本人的用武之地,却很难普遍地推行利用。

    外洋大少数模具厂家都接纳模具设计、加工乃至拆卸一体化,也便是模具CAD/CAM/CAE的一体化,使用模具CAD软件和反求工程举行设计;使用假造实际体系举行拆卸试模,发明干预实时调解,在没有题目的条件下,才举行加工;在加工历程中,使用加工中心和CAD/CAM,把整个加工历程一体化,也便是工件一次安置就完成零件的加工,以是工件的精度可以失掉包管。

    只管云云,模具型腔外表的精细加工题目还是个天下困难,这次要是由于存在以下几方面的题目:

    一、模具型腔的多样化和不规矩性。在许多场所下,模具的型腔外表都是三维不规矩的自在曲面,由于这些曲面的外形各别,这给光整加工时的刀具或磨具的活动轨迹及进给带来很大的贫苦。即便用古代的数控加工技能来控制刀具或磨具的活动,也给数控步伐的体例带来很大的难,以是这是招致模具光整加工难以完成主动化的基本缘故原由。

    二、用于模具光整加工的刀具或磨具的自顺应性和柔性差。由于模具型面的特别性,要求加工它的刀具或磨具要有很好的自我调解的才能,也便是所谓的自顺应性,要随着加工表面外形的改动而改动本人的运转轨迹,固然这里指的是微调。这就要求加工模具型腔的东西具有肯定范畴的可塑性,即柔性。

    三、模具外表的精度和光亮度要求较高。这也是模具本身的特点决议的,模具作为加工工件的模子,它的精度上下间接决议了工件精度的优劣,也对本身的寿命、耐腐化性、耐磨性以及加工后可否顺遂把工件从模具中取出都起到至关紧张的作用。即便有些加工办法自己加工精度很高,但用在模具加工上,却由于在进步模具外表光亮度的同时又很难包管工件的原始形位公役,后果也不睬想。

    现在,我国对模具型腔精细加工办法仍旧是机器加工和电加工两小气面,而且电加工越来越占上风。别的,便是模具CAD/CAM技能的使用,但由于模具自己的特点,外形庞大难于标准化,以是型腔模CAD/CAM的开辟不如冲模及塑料模在CAD/CAM上开辟得那么成熟。只管云云,这还是型腔模加工办法的一个开展偏向。在这些加工办法中,开展较快的是机器加工中的铣削技能、磨削技能和电加工中的电火花成形加工技能,辨别简介如下。

    1、铣削加工技能的崛起——高速铣削加工

    铣削加工是型腔模的紧张加工手腕,分外实用于中、大型锻模的加工。比年来铣削加工取得了敏捷的开展,次要表现在以下几个方面:

    ◆高精度化:以为铣削加工是平凡加工的期间曾经已往。机床的定位精度从80年月的±12mm/800mm,已进步到90年月的±2~5mm/全行程,接纳了精细机床的热均衡布局以及主轴冷却等步伐来控制热变形,其控制辨别率已由原来的1mm进步到0.2mm。如许使加工精度由原来的±10mm进步到±2~5mm,精细级可达±1.5mm,使铣削加工机床进入了精细机床的范畴。

    ◆加工服从高速化:随着刀具、电机、轴承、数控体系的前进,高速铣削技能敏捷崛起。现在主轴转速已从4000~6000r/min进步到14200r/min,切削进给速率进步到1~6m/min,疾速进给速率由8~12m/min进步到30~40m/min,换刀工夫由5~10s降到1~3s,这就大幅度进步了加工服从。高速铣削与平凡的加工方法相比,加工服从可进步5~10倍。

    ◆铣削质料的高硬度化:高速铣削技能与新型刀具(金属陶瓷刀具、PCBN刀具、特别硬质合金刀具等)相联合,可对硬度为36~52HRC的工件举行加工,乃至可加工60HRC的工件。
    高速铣削加工技能的开展,促进了模具加工技能的前进,分外是对汽车,家电行业等中、大型型腔模具制造方面注入了新的生机。

    2、电火花成形加工面对新的应战

    高速铣削技能开展了,作为型腔模加工另一紧张手腕的电火花成形加工的开展也相称完善,但作为一个加工系统,的确面对着高速铣削加工的新应战。

    ◆电火花成形加工的技能前进:由于微精细加工脉冲电源、事情液、混硅粉加工工艺等相干技能的前进,使电火花成形加工外表粗度到达Rmax0.6~0.8mm,并且可以举行大面积加工。而且由于电极消耗不停低落(最小达0.1%)以及对微加工的加工余量准确控制等,可以说电火花成形加工已进入了精细加工范畴。

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