类型自动化零件加工
材质铜 铝 钢 铁 不锈钢等
模具检具治具
成型件定制
后处理喷塑 喷漆 发黑处理等
适用范围通用
压制方式定制
加工周期5-10天
打样周期3-7天
在现代模具的成形制造中,由于模具的形面设计日趋复杂,自由曲面所占比例不断增加,因此对模具加工技术提出了更高要求,即不仅应保证高的制造精度和表面质量,而且要追求加工表面的美观。随着对高速加工技术研究的不断深入,尤其在机床加工、数控系统、系统、CAD/CAM软件等相关技术不断发展的推动下,高速加工技术已越来越多地应用于模具的制造加工。高速加工技术对模具加工工艺产生了巨大影响,改变了传统模具加工采用的“退火→铣削加工→热处理→磨削”或“电火花加工→手工打磨、抛光”等复杂冗长的工艺流程。
但是,在实践中为了提高模具的加工效率,不能一味地去追求高速加工,有时为了节约生产成本与提高生产效率,必须采用加工方法,使一部分加工工序在普通机床上可率完成。这样要求设计者编制合理的模具加工工艺,以便提高模具的加工效率,降低模具的制造成本,减少模具的制造周期。
二、模具零部件的机加工方法
用机械加工方法加工模具零部件时要充分考虑零件的材料、结构形状、尺寸、精度和使用寿命等方面的不同要求,采用合理的加工方法和工艺路线。尽可能通过加工设备来保证模具零部件的加工质量,减少钳工修配工作量,提高生产效率和降低成本。
常用机械加工方法在模具零部件加工中的应用如表1所示。
表1 常用机加工方法可能达到的粗糙度及应用
1) 加工精度要求高 一副模具一般是由凹模、凸模和模架组成,有些还可能是多件拼合模块。于是上、下模的组合,镶块与型腔的组合,模块之间的拼合均要求有很高的加工精度。精密模具的尺寸精度往往达μm级。
(2) 形面复杂 有些产品如汽车覆盖件、飞机零件、玩具、家用电器,其形状的表面是由多种曲面组合而成,因此,模具型腔面就很复杂。有些曲面必须用数学计算方法进行处理。
(3) 批量小 模具的生产不是大批量成批生产,在很多情况下往往只生产一付。
(4) 工序多 模具加工中总要用到铣、镗、钻、铰和攻螺纹等多种工序。
(5) 重复性投产 模具的使用是有寿命的。当一付模具的使用**过其寿命时,就要更换新的模具,所以模具的生产往往有重复性。
(6) 仿形加工 模具生产中有时既没有图样,也没有数据,而且要根据实物进行仿形加工。这就要求仿制精度高,不变形。
(7) 模具材料优异,硬度高 模具的主要材料多采用合金钢制造,特别是高寿命的模具,常采用Crl2,CrWMn等莱氏体钢制造。这类钢材从毛坯锻造、加工到热处理均有严格要求。因此加工工艺的编制就更加不容忽视,热处理变形也是加工中需认真对待的问题。
根据上述诸多特点,在选用机床上要尽可能满足加工要求。如数控系统的功能要强,机床精度要高,刚性要好,热稳定性要好,具有仿形功能等。
塑料模具用钢应满足以下要求:
1)耐热性能
随着高速成型机械的出现,塑料制品运行速度加快。由于成型温度在200--350℃之间,如果塑料流动性不好,成形速度又快,会使模具部分成型表面温度在较短时间内**过400℃。为保证模具在使用时的精度及变形微小,模具钢应有较高的耐热性能。
2) 足够耐磨性
随着塑料制品用途的扩大,在塑料中往往需添加玻璃纤维之类的无机材料以增强塑性,由于添加物的加入,使塑料的流动性大大降低,导致模具的磨损,故要求其具有良好的耐磨性。
3) 优良的切削加工性
大多数塑料成型模具,除电火花加工还需进行一定的切削加工和钳工修配。为延长切削的使用寿命,在切削过程中加工硬化小。为避免模具变形而影响精度,希望加工残余应力能控制在小限度。
4) 良好的热稳定性
塑料模的零件形状往往比较复杂,淬火后难以加工,因此应尽量选用具有良好的热稳定性的材料。
5)镜面加工性能
型腔表面光滑,成型面要求抛光成镜面,表面粗糙度低于Ra0.4μm,以保证塑料压制件的外观并便于脱模。
6)热处理性能
在模具失效事故中,因热处理造成的事故一般是52.3%,以致热处理在整个模具制造过程中占有重要的地位,热处理工艺的好坏对模具质量有较大的影响。一般要求热处理变形小,淬火温度范围宽,过热敏感性小,特别是要有较大的淬硬性和淬透性等等。
7) 耐腐蚀性
在成形过程中可能放出腐蚀气受热分解出具有腐蚀性的气体,如HC1、HF等腐蚀模具,有时在空气流道口处使模具锈蚀而损坏,故要求模具钢有良好的耐蚀性。
加工流程
加工工艺流程安排
1、底面加工,加工量保证;
2、铸件毛坯基准找正,2D、3D型面余量检查;
3、2D、3D型面粗加工,非安装非工作平面加工(包括安全平台面、缓冲器安装面、压板平面、侧基准面);
4、半精加工前,侧基准面的找正确保精度;
5、半精加工2D、3D型面,精加工各类安装工作面(包括限位块安装面及接触面、镶块安装面及靠背面、冲头安装面、废料切刀安装面及靠背面、弹簧安装面及接触面、各类行程限制工作面、斜楔安装面及靠背面),半精加工各类导向面、导向孔,留余量精加工工艺基准孔及高度基准面,并记录数据;
6、检验复查加工精度;
7、钳工镶作工序;
8、精加工前,工艺基准孔基准面找正,镶块余量检查;
9、精加工型面2D、3D,侧冲型面及孔位,精加工工艺基准孔及高度基准,精加工导向面及导向孔;
10、检验复查加工精度。
注意事项
1、工艺编制简明、表达详细,加工内容尽量数值化表达;
2、加工重点难点处,工艺要特别强调;
3、需要组合加工处,工艺表达清楚;
4、镶块需单加工时,注意加工精度的工艺要求注明;
5、组合加工后,需单加工的镶块零件,组合加工时工艺安装单加工的基准要求;
6. 模具加工中弹簧是容易损坏的,所以要选择疲劳寿命长的模具弹簧。制造的模具弹簧疲劳寿命长,*品牌有Raymond模具弹簧。
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