現代工業模具的型芯和型腔往往具有各種自由曲面,主要通過數控銑削工藝進行製造。通過數控銑床進行復雜迴轉,用高速旋轉的銑刀在在固定毛坯上走刀,切出需要的模具形狀和特徵的工藝。數控加工過程的每一細節都必須預先確定,加工按照編好的程序自動完成,因此必須在編程前對加工工藝做詳細的分析,並設計好相應的加工工序。分析和總結了模具數控加工的工藝特點,為模具的數控工藝設計提供了借鑑。下面億達渤潤石化簡單介紹下高速模具製造工藝的優勢和技術要點:
一、模具高速銑削工藝的優勢
(1)模具切削速度快
高速切削加工以高於常規切削數倍左右的切削速度對模具坯料進行高速切削加工。由於高速機床主軸激振頻率遠遠超過系統的固有頻率範圍,汽車模具加工過程平穩且無衝擊。
(2)模具切削效率高
用高速加工中心或高速銑床加工模具,可以在工件一次裝夾中完成型面的粗、精加工和汽車模具其他部位的機械加工,高速切削加工技術的應用大大提高了工業模具的研製速度。
(3)模具切削質量好
由於採取了極小的步距和切深,高速切削加工可獲得很高的表面質量,甚至可以省去鉗工修光的工序。
(4)模具切削工序短
常規銑削加工只能在淬火之前進行,淬火造成的變形必須要經手工修整或採用電加工最終成形。現在則可以通過高速切削加工來完成,而且不會出現電加工所導致的表面硬化。另外由於切削量減少,節省了部分機械加工或手工修整工序從而縮短了週期。
(5)模具切削適用廣
高速切削時切削力大為減少,切削過程變得比較輕鬆,高速切削加工在切削高強度和高硬度材料方面具有較大優勢,可以加工具有複雜型面、硬度比較高的汽車模具。
二、模具高速銑削工藝的要點
由於數控機床加工過程的每一細節都必須預先確定,加工按照編好的程序自動完成,因此必須在編程前對加工工藝做詳細的分析,並設計好相應的加工工序。
(1)工藝基準的選擇
數控加工多采用工序集中原則進行加工,因此在選擇工藝基準時,應儘可能選擇合適的基準要素,減少裝夾次數,提高加工效率和加工精度。同時選擇定位基準時,需參照圖紙的要求,使工藝基準與設計基準重合,減少因基準不重合帶來的誤差。
(2)裝夾方式的選擇
銑削加工時,工件的裝夾方式一般有采用壓板加螺栓裝夾、使用機用平口鉗裝夾和使用專用夾具裝夾等形式。但對於模具型芯一般不使用專用夾具。
(3)加工順序的安排
在數控機床上加工的零件,一般按照工序集中的原則劃分工序,即每道工序應包括儘可能多的加工內容。工序劃分方法有按所用的刀具劃分、按安裝次數劃分、按粗精加工劃分或按加工部位劃分等。
(4)切削刀具的選用
刀具的選擇是數控加工工藝中的重要內容之一。加工刀具不僅影響機床的加工效率,而且直接影響零件的加工質量。對數控加工刀具提出了更高的要求,要求其具有精度高、強度大、剛性好和耐用度高等特點,而且要求尺寸穩定,安裝調整方便。
三、模具高速切削油的選用
影響超高速切削精度的因素大致有切削定位基準、切削刀具的精度、切削走刀的合理性、工件原料的質量、切削油的性能等方面,如何選用切削油也是金屬切削工藝的一項重要課題:
(1)硅鋼切削油
硅鋼是比較容易切削的材料,一般為了工件成品的易清洗性,在防止切削毛刺產生的前提下會選用低粘度的切削油。
(2)碳鋼切削油
碳鋼切削油在選用時首先應根據難易和給油方法及脫脂條件來決定較佳粘度,其次使用億達渤潤硫型切削油可以避免氯型切削油生鏽的問題。
(3)不鏽鋼切削油
不鏽鋼是容易產生加工硬化的材料,要求使用油膜強度高、抗燒結性好的切削油。一般使用含有硫氯複合型添加劑的切削油,在保證極壓加工性能的同時,避免工件出現毛刺、刀具磨損等問題。
隨著金屬模具行業結構調整步伐在不斷加快,高端精密模具切削效率的提高,工藝不斷的優化與改善,新型模具製造工藝則需要採取靈活可變的方案。億達渤潤石化是國內最大的高端金屬加工油生產商,自主研發的切削油產品具有優異的極壓抗磨性能,可以有效的提高工件表面光潔度和加工效率,並且對人體、工件、設備、環境沒有危害,是國內眾多模具製造企業的指定合作伙伴,在實際應用中得到國內外客戶的一致好評。
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