模具加工工藝一般有鑄造、切削加工和特種加工三種方法。
⑴、鑄造加工 鑄造加工方法,主要有鋅合金鑄造(適用于冷沖模、塑料模、橡膠模)、低熔點(diǎn)合金(適用于冷沖模、塑料模)、肖氏鑄造方法、鈹銅合金鑄造(塑料模)及合成樹(shù)脂澆注(適用于冷沖模)等方法鑄造的鋅合金模、低熔點(diǎn)合金及合成樹(shù)脂澆注模,并用于對冷沖模上、下模板的制備、大型拉深模及框架零件的坯件準備。
相關(guān)模具鋼技術(shù)資料:火焰淬火鋼、無(wú)磁模具鋼、紅沖模具鋼、空冷鋼、基體鋼、日本大同模具鋼、瑞典一勝百模具鋼、DC53、VIKING、S136、SLEIPNER、CALDIE、RIGOR等。
⑵、切削加工 切削加工方法,主要有普通機床加工(適用于各類(lèi)模具加工)、精密切削機床加工、仿形銑床加工、仿形刨床加工、成形磨床加工、雕刻機床、靠模機床及數控機床等加工方法。 根據模具零件所達到的加工精度,切削加工工藝又分為粗加工工序、精加工工序及整修加工工序。
①、粗加工工序 所謂粗加工工序是指在加工中從工件上切去大部分加工余量,使其形狀和尺寸接近成品要求的工序。如粗車(chē)、粗鏜、粗銑、粗刨及鉆孔等,其加工精度低于IT11,表面粗糙度Ra 6.3μm粗加工工序主要用于要求不高,或非表面配合的最終加工以及作為精加工之前的預加工。
②、精加工工序 精加工工序是從經(jīng)過(guò)粗加工的表面上切去較少的加工余量,使工件達到較高的加工精度及表面質(zhì)量。常用的加工方法主要有精車(chē)、精鏜、鉸孔、磨孔、電加工及成形磨削等。
③、整修加工工序 整修加工是從經(jīng)過(guò)精加工的工件表面上除去很少的加工余量,以得到較高精度及表面質(zhì)量的零件,此工序一般稱(chēng)零件加工的最終工序,其精度及表面質(zhì)量要求應達到模具設計圖樣的要求,如導柱、導套的研磨,工作成形零件的拋光等。
目前,各類(lèi)模具從粗、精加工到裝配技術(shù)和調試,都發(fā)展和配備了各種形式和規格,的高效精密加工設備,基本上實(shí)現了機械化及自動(dòng)化生產(chǎn)。
模具零件加工工藝主要有以下三種方法:
① 鑄造加工工藝 主要包括:鋅合金、低熔點(diǎn)合金澆注工藝及普通鑄造、鈹銅合金鑄造、合成樹(shù)脂澆注等工藝方法。
② 零件的切削加工工藝 主要包括:普通切削機床、精密切削機床、仿形銑床、雕刻機床、圖形顯示儀機床、成形磨削等加工工藝。
③ 特種加工工藝 主要是指零件的冷擠壓加工、超聲波加工、零件的電火花及線(xiàn)切割加工、零件的化學(xué)加工等加工工藝。
模具零件的加工通常根據不同結構形式和要求,來(lái)選擇上述不同的加工工藝方法。
摘要:本文介紹了模具零部件的機加工方法及工藝規程的制定,并以電器盒模具模芯高效數控加工工藝為例,結合自己多年的注射模具加工經(jīng)驗,精辟地介紹了模具零部件高效銑削加工工序的編制,希望對工程技術(shù)人員有一定的幫助和借鑒作用。
關(guān)鍵詞:CAD/CAM 模具 加工 工藝 一、引言 在現代模具的成形制造中,由于模具的形面設計日趨復雜,自由曲面所占比例不斷增加,因此對模具加工技術(shù)提出了更高要求,即不僅應保證高的制造精度和表面質(zhì)量,而且要追求加工表面的美觀(guān)。隨著(zhù)對高速加工技術(shù)研究的不斷深入,尤其在機床加工、數控系統、刀具系統、CAD/CAM軟件等相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展的推動(dòng)下,高速加工技術(shù)已越來(lái)越多地應用于模具的制造加工。
高速加工技術(shù)對模具加工工藝產(chǎn)生了巨大影響,改變了傳統模具加工采用的“退火→銑削加工→熱處理→磨削”或“電火花加工→手工打磨、拋光”等復雜冗長(cháng)的工藝流程。 但是,在實(shí)踐中為了提高模具的加工效率,不能一味地去追求高速加工,有時(shí)為了節約生產(chǎn)成本與提高生產(chǎn)效率,必須采用高效加工方法,使一部分加工工序在普通機床上就可高效率完成。
這樣就要求設計者編制合理的模具加工工藝,以便提高模具的加工效率,降低模具的制造成本,減少模具的制造周期。 二、模具零部件的機加工方法 用機械加工方法加工模具零部件時(shí)要充分考慮零件的材料、結構形狀、尺寸、精度和使用壽命等方面的不同要求,采用合理的加工方法和工藝路線(xiàn)。
盡可能通過(guò)加工設備來(lái)保證模具零部件的加工質(zhì)量,減少鉗工修配工作量,提高生產(chǎn)效率和降低成本。 常用機械加工方法在模具零部件加工中的應用如表1所示。
表1 常用機加工方法可能達到的粗糙度及應用 三、模具高效加工工藝規程與策略制定 1.工藝規程制定 工藝規程必須針對加工對象,結合本企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)條件進(jìn)行制定,技術(shù)上要先進(jìn)、經(jīng)濟上要合理。模具零部件加工工藝規程制定的一般步驟及所包含的基本內容如表2所示。
表2 加工工藝規程2.數控加工工藝策略 1)粗加工 模具粗加工的主要目標是追求單位時(shí)間內的材料去除率,并為半精加工準備工件的幾何輪廓。在粗加工過(guò)程中通過(guò)利用國外先進(jìn)的CAD/CAM軟件可通過(guò)以下措施保持切削條件恒定,從而獲得良好的加工質(zhì)量。
(1)恒定的切削載荷; 通過(guò)計算獲得恒定切削層面積和材料去除率,使切削載荷與刀具磨損速率保持均衡,以提高刀具壽命和加工質(zhì)量; (2)避免突然改變刀具進(jìn)給方向; (3)避免將刀具埋入工件。如加工模具型腔時(shí),應避免刀具垂直插入工件,而應采用傾斜下刀方式(常用傾斜角為20°~30°),最好采用螺旋式下刀以降低刀具載荷;加工模具型芯時(shí),應盡量先從工件外部下刀然后水平切入工件; (4)刀具切入、切出工件時(shí)應盡可能采用傾斜式(或圓弧式)切入、切出,避免垂直切入、切出; (5)采用攀爬式切削(Climb cutting)可降低切削熱,減小刀具受力和加工硬化程度,提高加工質(zhì)量。
2)半精加工 模具半精加工的主要目標是使工件輪廓形狀平整,表面精加工余量均勻,這對于工具鋼模具尤為重要,因為它將影響精加工時(shí)刀具切削層面積的變化及刀具載荷的變化,從而影響切削過(guò)程的穩定性及精加工表面質(zhì)量。 粗加工是基于體積模型(Volume model),精加工則是基于面模型(Su rface model)。
而以前開(kāi)發(fā)的CAD/CAM系統對零件的幾何描述是不連續的,由于沒(méi)有描述粗加工后、精加工前加工模型的中間信息,故粗加工表面的剩余加工余量分布及最大剩余加工余量均是未知的。 因此應對半精加工策略進(jìn)行優(yōu)化以保證半精加工后工件表面具有均勻的剩余加工余量。
優(yōu)化過(guò)程包括:粗加工后輪廓的計算、最大剩余加工余量的計算、最大允許加工余量的確定、對剩余加工余量大于最大允許加工余量的型面分區(如凹槽、拐角等過(guò)渡半徑小于粗加工刀具半徑的區域)以及半精加工時(shí)刀心軌跡的計算等。 現有的模具加工CAD/CAM軟件大都具備剩余加工余量分析功能,并能根據剩余加工余量的大小及分布情況采用合理的半精加工策略。
CIMATRON軟件提供清根加工(CLEAN UP)來(lái)清除粗加工后剩余加工余量較大的角落以保證后續工序均勻的加工余量。Pro/Engineer軟件的局部銑削(Local milling)具有相似的功能,如局部銑削工序的剩余加工余量取值與粗加工相等,該工序只用一把小直徑銑刀來(lái)清除粗加工未切到的角落,然后再進(jìn)行半精加工;如果取局部銑削工序的剩余加工余量值作為半精加工的剩余加工余量,則該工序不僅可清除粗加工未切到的角落,還可完成半精加工。
3)精加工 模具的精加工策略取決于刀具與工件的接觸點(diǎn),而刀具與工件的接觸點(diǎn)隨著(zhù)加工表面的曲面斜率和刀具有效半徑的變化而變化。對于由多個(gè)曲面組合而成的復雜曲面加工,應盡可能在一個(gè)工序中進(jìn)行連續加工,而不是對各個(gè)曲面分別進(jìn)行加工,以減少抬刀、下刀的次數。
然而由于加工中表面斜率的變化,如果只定義加工的側吃刀量(Step over),就可能造成在斜率不同的表面上實(shí)際步距不均勻,從而影響加工質(zhì)量。CIMATRON軟件解決上述問(wèn)題的方法是在定義側吃刀量的同時(shí),使用Clean 。
根據模具的工作條件,模具可分為冷作模具和熱作模具兩類(lèi),其熱處理工藝略有不同。
1、冷作模具:需要高硬度、高耐磨性,一定的韌性,故此類(lèi)模具鋼往往含碳量高,因此,需要鍛后的預先熱處理和機械加工后的最終熱處理,通常的熱處理工藝為:球化退火,淬火+低溫回火,有時(shí)也需要化學(xué)熱處理,比如滲碳、滲氮、碳氮共滲等,也有進(jìn)行表面淬火的,也有去應力退火的,個(gè)別的精密模具也需要穩定化回火或補充回火。 2、熱作模具:由于加工對象往往是加熱到奧氏體狀態(tài)的鋼,需要一定的硬度和高的耐磨性,由于鍛造的緣故,需要高的沖擊韌性,故此,此類(lèi)鋼往往是中碳鋼和中碳合金鋼,需要的熱處理工藝常用的是調質(zhì)處理工藝或淬火+高溫回火,有時(shí)也需要球化退火。
不同用途的模具工程不同,下面是個(gè)例子
一、模具制作流程 接受任務(wù)書(shū)
成型塑料制件的任務(wù)書(shū)通常由制件設計者提出,其內容如下:
1. 經(jīng)過(guò)審簽的正規制制件圖紙,并注明采用塑料的牌號、透明度等。
2. 塑料制件說(shuō)明書(shū)或技術(shù)要求。
3. 生產(chǎn)產(chǎn)量。
4. 塑料制件樣品。
通常模具設計任務(wù)書(shū)由塑料制件工藝員根據成型塑料制件的任務(wù)書(shū)提出,模具設計人員以成型塑料制件任務(wù)書(shū)、模具設計任務(wù)書(shū)為依據來(lái)設計模具。
二、收集、分析、消化原始資料
收集整理有關(guān)制件設計、成型工藝、成型設備、機械加工及特殊加工資料,以備設計模具時(shí)使用。
1. 消化塑料制件圖,了解制件的用途,分析塑料制件的工藝性,尺寸精度等技術(shù)要求。例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什么,塑件的幾何結構、斜度、嵌件等情況是否合理,熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度,有無(wú)涂裝、電鍍、膠接、鉆孔等后加工。選擇塑料制件尺寸精度最高的尺寸進(jìn)行分析,看看估計成型公差是否低于塑料制件的公差,能否成型出合乎要求的塑料制件來(lái)。此外,還要了解塑料的塑化及成型工藝參數。
2. 消化工藝資料,分析工藝任務(wù)書(shū)所提出的成型方法、設備型號、材料規格、模具結構類(lèi)型等要求是否恰當,能否落實(shí)。成型材料應當滿(mǎn)足塑料制件的強度要求,具有好的流動(dòng)性、均勻性和各向同性、熱穩定性。根據塑料制件的用途,成型材料應滿(mǎn)足染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、必要的彈性和塑性、透明性或者相反的反射性能、膠接性或者焊接性等要求。
3. 確定成型方法 采用直壓法、鑄壓法還是注射法。
4、選擇成型設備 根據成型設備的種類(lèi)來(lái)進(jìn)行模具,因此必須熟知各種成型設備的性能、規格、特點(diǎn)。例如對于注射機來(lái)說(shuō),在規格方面應當了解以下內容:注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等,具體見(jiàn)相關(guān)參數。要初步估計模具外形尺寸,判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用。
5. 具體結構方案 (一)確定模具類(lèi)型 如壓制模(敞開(kāi)式、半閉合式、閉合式)、鑄壓模、注射模等。 (二)確定模具類(lèi)型的主要結構 選擇理想的模具結構在于確定必需的成型設備,理想的型腔數,在絕對可靠的條件下能使模具本身的工作滿(mǎn)足該塑料制件的工藝技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)濟的要求。對塑料制件的工藝技術(shù)要求是要保證塑料制件的幾何形狀,表面光潔度和尺寸精度。生產(chǎn)經(jīng)濟要求是要使塑料制件的成本低,生產(chǎn)效率高,模具能連續地工作,使用壽命長(cháng),節省勞動(dòng)力。
三、影響模具結構及模具個(gè)別系統的因素很多,很復雜:
1. 型腔布置。根據塑件的幾何結構特點(diǎn)、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本等確定型腔數量及其排列方式。 對于注射模來(lái)說(shuō),塑料制件精度為3級和3a級,重量為5克,采用硬化澆注系統,型腔數取4-6個(gè);塑料制件為一般精度(4-5級),成型材料為局部結晶材料,型腔數可取16-20個(gè);塑料制件重量為12-16克,型腔數取8-12個(gè);而重量為50-100克的塑料制件,型腔數取4-8個(gè)。對于無(wú)定型的塑料制件建議型腔數為24-48個(gè),16-32個(gè)和6-10個(gè)。當再繼續增加塑料制件重量時(shí),就很少采用多腔模具。7-9級精度的塑料制件,最多型腔數較之指出的4-5級精度的塑料增多至50%。
2. 確定分型面。分型面的位置要有利于模具加工,排氣、脫模及成型操作,塑料制件的表面質(zhì)量等。
3. 確定澆注系統(主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大小)和排氣系統(排氣的方法、排氣槽位置、大小)。
4 選擇頂出方式(頂桿、頂管、推板、組合式頂出),決定側凹處理方法、抽芯方式。
5. 決定冷卻、加熱方式及加熱冷卻溝槽的形狀、位置、加熱元件的安裝部位。
模具加工工藝一般有鑄造、切削加工和特種加工三種方法。
⑴、鑄造加工 鑄造加工方法,主要有鋅合金鑄造(適用于冷沖模、塑料模、橡膠模)、低熔點(diǎn)合金(適用于冷沖模、塑料模)、肖氏鑄造方法、鈹銅合金鑄造(塑料模)及合成樹(shù)脂澆注(適用于冷沖模)等方法鑄造的鋅合金模、低熔點(diǎn)合金及合成樹(shù)脂澆注模,并用于對冷沖模上、下模板的制備、大型拉深模及框架零件的坯件準備。 ⑵、切削加工切削加工方法,主要有普通機床加工(適用于各類(lèi)模具加工)、精密切削機床加工、仿形銑床加工、仿形刨床加工、成形磨床加工、雕刻機床、靠模機床及數控機床等加工方法。
根據模具零件所達到的加工精度,切削加工工藝又分為粗加工工序、精加工工序及整修加工工序。
精度要求高的模具需要使用高精度的數控機床加工,而且模具材質(zhì)、成形工藝都有嚴格要求,還需使用 CAD / CAE / CAM 模具技術(shù)去設計、分析。有些零件由于成型時(shí)有特殊要求,模具還需使用熱流道,氣輔成型,氮氣缸等先進(jìn)的工藝。制造廠(chǎng)家應具備數控、電火花、線(xiàn)切割機床及數控仿型銑設備,高精度磨床,高精度三座標測量?jì)x,計算機設計及相關(guān)軟件等。 一般大型沖壓模具(如汽車(chē)復蓋件模具)要考慮機床是否有壓邊機構,甚至邊潤滑劑、多工位級進(jìn)等。除沖壓噸位還要考慮沖次、送料裝置、機床及模具保護裝置。
上述模具的制造手段及工藝不是每個(gè)企業(yè)都具備和掌握的。在選擇協(xié)作廠(chǎng)家時(shí)一定要了解它的加工能力,不但看硬件設備,還要結合管理水平、加工經(jīng)驗以及技術(shù)力量。
對同一套模具,不同廠(chǎng)家報價(jià)有時(shí)有很大差距。你不該付出高于模具價(jià)值費用的同時(shí),也不應該少于模具的成本。模具廠(chǎng)家象你一樣,要在業(yè)務(wù)中取得合理的利潤。訂制一套報價(jià)低得多的模具會(huì )是麻煩的開(kāi)始。用戶(hù)須從自身要求出發(fā),全面衡量。
避免多頭協(xié)作,盡量模具制作和制品加工一條龍
有了合格的模具(試件合格),不一定能生產(chǎn)出批量的合格產(chǎn)品。這主要與零件的加工機床選型、成形工藝(成形溫度、成形時(shí)間等)及操作者的技術(shù)素質(zhì)有關(guān)系。有了好的模具,還要有好的成形加工,最好是一條龍協(xié)作,盡量避免多頭協(xié)作。如果條件不具備,就要選擇一方全面負責,在訂合同時(shí)一定要寫(xiě)清楚。 更多的知識可以訪(fǎng)問(wèn)我們主頁(yè)哦!
這個(gè)問(wèn)題真的很籠統,所以也只能泛泛作答。不過(guò)還是希望能對你有所幫助。
不同的模具其加工工藝并不相同。但大致可以這么概括。
首先,粗加工:
1)下料
2)車(chē)
3)鑼
其次,熱處理:用的最多的是淬火,根據情況有時(shí)還得需要做離子氮化或表面涂層。當然,如果用的是預硬鋼材,則不需要淬火。
第三,精加工
1)磨
2)精鑼
3)EDM
4)W-Cut
精加工里面的工序都比較關(guān)鍵。
模具加工流程 開(kāi)料:前模料、后模模料、鑲件料、行位料、斜頂料; 開(kāi)框:前模模框、后模模框; 開(kāi)粗:前模模腔開(kāi)粗、后模模腔開(kāi)粗、分模線(xiàn)開(kāi)粗; 銅公:前模銅公、后模銅公、分模線(xiàn)清角銅公; 線(xiàn)切割:鑲件分模線(xiàn)、銅公、斜頂枕位; 電腦鑼?zhuān)壕尫帜>€(xiàn)、精鑼后模模芯; 電火花:前模粗、銅公、公模線(xiàn)清角、后模骨位、枕位; 鉆孔、針孔、頂針; 行位、行位壓極; 斜頂 復頂針、配頂針; 其它:①唧咀、碼模坑、垃圾釘(限位釘);②飛模;③水口、撐頭、彈簧、運水; 省模、拋光、前模、后模骨位; 細水結構、拉桿螺絲拉鉤、彈簧 淬火、行位表面氮化; 修模刻字。
原發(fā)布者:jdkhdy
模具制造工藝流程樣件制件數模編制沖壓工藝模具結構設計制作模型金加工研磨裝配試模最終檢查汽車(chē)沖壓模具的分類(lèi)按工序性質(zhì)分:1、沖裁模:包括切口、落料、沖孔、切斷、修邊;模具制造工藝流程2、彎曲模:包括壓彎、拉彎;3、拉深模:包括拉深、變薄拉深;4、成形模:包括翻邊、成形、整形、壓印。從工序的復合性質(zhì)分:?jiǎn)喂ば蚰!秃夏:图夁M(jìn)模。(吉利采用單工序模和復合模)沖壓制造工藝流程沖壓技術(shù)在汽車(chē)制造業(yè)占有重要地位據統計,汽車(chē)上有60%~70%的零件是用沖壓工藝生產(chǎn)出來(lái)的。因此,沖壓技術(shù)對汽車(chē)的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本都有重要的影響。沖壓工藝的特點(diǎn)及沖壓工序的分類(lèi)沖壓是一種金屬加工方法,它是建立在金屬塑性變形的基礎上,利用模具和沖壓設備對板料施加壓力,使板料產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件(沖壓件)。沖壓制造工藝流程沖壓工序按加工性質(zhì)的不同,可以分為兩大類(lèi)型:分離工序和成形工序。沖壓工序可分為四個(gè)基本工序:1、沖裁:使板料實(shí)現分離的沖壓工序(包括沖孔、落料、修邊、剖切等)。2、彎曲:將板料沿彎曲線(xiàn)成一定的角度和形狀的沖壓工序。3、拉深:將平面板料變成各種開(kāi)口空心零件,或把空心件的形狀、尺寸作進(jìn)一步改變的沖壓工序。沖壓制造工藝流程4、局部成形:用各種不同性質(zhì)的局部變形來(lái)改變毛坯或沖壓成形工序(包括翻邊、脹形、校平和整形工序等)。幾種汽車(chē)覆蓋件的
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