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模具精加工控制剖析

作者:缅甸维加斯 时间:2019-07-16 10:46

缅甸维加斯

  一付模具是由众多的零件组配而成,零件的质量直接影响着模具的质量,而零件的毕竟质量又是由精加工来结束保证的,因而说控制好精加工联络重大。?

  在国内大多数的模具制造企业,精加工阶段选用的方法一般是磨削,电加工及钳工处理。在这个阶段要控制好零件变形,内应力,形状公差及尺度精度等许多技术参数,在详细的出产实践中,操作困难较多,但仍有许多行之有用的经验方法值得学习。?

  2.模具精加工的进程控制?

  模具零件的加工,一个总的指导思想是针对不同的质料,不同的形状,不同的技术要求进行适应性加工,它具有必定的可塑性,可通过对加工的控制,抵达好的加工效果。?

  根据零件的外观形状不同,大致可把零件分三类:轴类、板类与异形零件,其一起的工艺进程大致为:粗加工——热处理(淬火、调质)——精磨——电加工——钳工(表面处理)——组配加工。?

  2.1 零件热处理?

  零件的热处理工序,在使零件取得要求的硬度的一起,还需对内应力进行控制,保证零件加工时尺度的安稳性,不同的质料分别有不同的处理方法。跟着近年来模具工业的开展,运用的资料品种增多了,除了Cr12、40Cr、Cr12MoV、硬质合金外,对一些作业强度大,受力苛刻的凸、凹模,可选用新资料粉末合金钢,如V10、ASP23等,此类质料具有较高的热安稳性和出色的组织情况。?

  针对以Cr12MoV为质料的零件,在粗加工后进行淬火处理,淬火后工件存在很大的存留应力,简略导致精加工或作业中开裂,零件淬火后应趁热回火,消除淬火应力。淬火温度控制在900-1020℃,然后冷却至200-220℃出炉空冷,随后迅速回炉220℃回火,这种方法称为一次硬化工艺,可以取得较高的强度及耐磨性,关于以磨损为首要失效方法的模具效果较好。出产中遇到一些角落较多、形状杂乱的工件,回火还不足以消除淬火应力,精加工前还需进行去应力退火或多次时效处理,充分开释应力。?

  针对V10、APS23等粉末合金钢零件,因其能接受高温回火,淬火时可选用二次硬化工艺,1050-1080℃淬火,再用490-520℃高温回火并进行多次,可以取得较高的冲击韧性及安稳性,对以崩刃为首要失效方法的模具很适用。粉末合金钢的造价较高,但其功用好,正在构成一种广泛运用趋势。?

  2.2 零件的磨削加工?

  磨削加工选用的机床有三种首要类型:平面磨床、表里圆磨床及东西磨具。精加工磨削时要严厉控制磨削变形和磨削裂纹的发作,即使是非常细微的裂纹,在后续的加工运用中也会显露出来。因而,精磨的进刀要小,不能大,冷却液要充分,尺度公差在0.01mm以内的零件要尽量恒温磨削。由计算可知,300mm长的钢件,温差3℃时,资料有10.8μm左右的改变,10.8=1.2×3×3(每100mm变形量1.2μm/℃),各精加工工序都需充分考虑这一要素的影响。?

  精磨时选择好恰当的磨削砂轮非常重要,针对模具钢材的高钒高钼情况,选用GD单晶刚玉砂轮比较适用,当加工硬质合金、淬火硬度高的质料时,优先选用有机粘结剂的金刚石砂轮,有机粘结剂砂轮自磨利性好,磨出的工件粗糙可达Ra=0.2μm,近年来,跟着新资料的运用,CBN砂轮,也即立方氮化硼砂轮显示出非常好的加工效果,在数控成型磨,坐标磨床,CNC表里圆磨床上精加工,效果优于其它品种砂轮。磨削加工中, 要留心及时修整砂轮,坚持砂轮的锐利,当砂轮钝化后,会在工件表面滑擦、揉捏,造成工件表面烧伤,强度下降。?

  板类零件的加工大部分选用平面磨床加工,在加工中常会遇到一种长而薄的薄板零件,此类零件的加工较难。由于加工时,在磁力的吸附效果下,工件发作形变,紧贴于作业台表面(见图1),当拿下工件后,工件又会发作回复变形,厚度测量一起,但平行度达不到要求,解决的方法可选用隔磁磨削法(见图2),磨削时以等高块垫在工件下面,四面挡块抵死,加工时小进刀,多光刀,加工好一面后,可不必再垫等高块,直接吸附加工,这样可改善磨削效果,抵达平行度要求。

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  轴类零件具有反转面,其加工广泛选用表里圆磨床及东西磨床。加工进程中,头架及顶尖相当于母线,假如其存在跳动问题,加工出来的工件同样会发作此问题,影响零件的质量,因而在加工前要做好头架及顶尖的检测作业。进行内孔磨削时,冷却液要充分浇到磨削接触方位,以利于磨削的顺利排出。加工薄壁轴类零件,最好选用夹持工艺台,夹紧力不行过大,不然简略在工件圆周上发作“内三角”变形。?

  2.3 电加工控制?

  现代的模具工厂,不能缺少电加工,电加工可以对各类异形、高硬度零件进行加工,它分为线切开与电火花二种。?

  慢走丝线切开加工精度可达±0.003mm,粗糙度Ra=0.2μm。加工开始时,要先检查机床的情况,检查水的去离子度,水温,丝的垂直度,张力等各个要素,保证出色的加工情况。线切开加工是在一整块资料上去除加工,它破坏了工件原有的应力平衡,很简略引起应力会集,特别是在角落处,因而当R<0.2(特别是尖角)时,应向规划部分提出改善主张。加工中处理应力会集的方法,可运用矢量平移原理,精加工前先留余量1mm左右,预加工出大致形状,然后再进行热处理,让加工应力在精加工前先行开释,保证热安稳性。?

  加工凸模时,丝的切入方位及途径的选择要仔细考虑。如图3所示,工件左端夹持,加工时选择路途①比路途②要好,由于路途①工件与资料的夹持部位联接紧密,加工安稳,若选用路途②,第一遍进刀后,工件成悬壁状,受力差,影响后续几遍加工。路途③,选用打孔穿丝加工,效果最佳。高精线切开加工,一般切开遍数为四次,可以保证零件质量。当加工带有锥度的凹模时,见图4,本着快速高效的态度,第一遍粗加工直边,第二边锥度加工,接着再精加工直边,这样可不需进行X段垂直向精加工,只精加工刃口段直边,既节约时间又节约成本。

  电火花加工先要制造电极,电极有粗、精之分。精加工电极要求形状符合性好,最好用CNC数控机床加工结束。电极的质料选择上,紫 铜电极首要用于一般钢件加工。Cu-W合金电极,综合功用好,特别是加工进程中消耗量明显比紫铜小,合作足量的冲刷液,很适宜难加工资料加工及截面形状杂乱件精加工。Ag-W合金电极比Cu-W合金电极功用更优,但其价格高,资源少,一般较少选用。制造电极时,需求计算电极的空隙量及电极数量,当进行大面积或重电极加工时,工件和电极装夹要结实,保证具有满意的强度,防止加工松动。进行深台阶加工时,对电极遍地的损耗及因排液不畅引起的电弧放电,要予以留心。?

  2.4 表面处理及组配?

  零件表面在加工时留下刀痕、磨痕是应力会集的地方,是裂纹扩展的源头,因而在加工结束后,需求对零件进行表面强化,通过钳工打磨,处理掉加工危险。对工件的一些棱边、锐角、孔口进行倒钝,R化。一般地,电加工表面会发作6-10μm左右的蜕变硬化层,颜色呈灰白色,硬化层脆并且带有残留应力,在运用之前要充分消除硬化层,方法为表面抛光,打磨去掉硬化层。?

  在磨削加工、电加工进程中,工件会有必定磁化,具有弱小磁力,非常简略吸着一些小东西,因而在拼装之前,要对工件作退磁处理,并用乙酸乙脂清洗表面。拼装进程中,先参看装置图,找齐各零件,然后列出各零件相互之间的配备顺序,列出各项应留心事项,然后着手装置模具,装置一般先装导柱导套,然后装模架和凸凹模,然后再对遍地空隙,特别是凸凹模空隙进行组配调整,装置结束后要实施模具检测,写出全体情况陈述。对发现的问题,可选用逆向思主意,即从后工序向前工序,从精加工到粗加工,逐个检查,直到找出症结,解决问题。?

  3.结束语?

  实践证明,出色的精加工进程控制,可以有用减少零件超差、作废,有用提高模具的一次成功率及运用寿命