模具加工工艺一般有铸造、切削加工和特种加工三种方法。
⑴、铸造加工 铸造加工方法,主要有锌合金铸造(适用于冷冲模、塑料模、橡胶模)、低熔点合金(适用于冷冲模、塑料模)、肖氏铸造方法、铍铜合金铸造(塑料模)及合成树脂浇注(适用于冷冲模)等方法铸造的锌合金模、低熔点合金及合成树脂浇注模,并用于对冷冲模上、下模板的制备、大型拉深模及框架零件的坯件准备。
相关模具钢技术资料:火焰淬火钢、无磁模具钢、红冲模具钢、空冷钢、基体钢、日本大同模具钢、瑞典一胜百模具钢、DC53、VIKING、S136、SLEIPNER、CALDIE、RIGOR等。
⑵、切削加工 切削加工方法,主要有普通机床加工(适用于各类模具加工)、精密切削机床加工、仿形铣床加工、仿形刨床加工、成形磨床加工、雕刻机床、靠模机床及数控机床等加工方法。 根据模具零件所达到的加工精度,切削加工工艺又分为粗加工工序、精加工工序及整修加工工序。
①、粗加工工序 所谓粗加工工序是指在加工中从工件上切去大部分加工余量,使其形状和尺寸接近成品要求的工序。如粗车、粗镗、粗铣、粗刨及钻孔等,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,或非表面配合的最终加工以及作为精加工之前的预加工。
②、精加工工序 精加工工序是从经过粗加工的表面上切去较少的加工余量,使工件达到较高的加工精度及表面质量。常用的加工方法主要有精车、精镗、铰孔、磨孔、电加工及成形磨削等。
③、整修加工工序 整修加工是从经过精加工的工件表面上除去很少的加工余量,以得到较高精度及表面质量的零件,此工序一般称零件加工的最终工序,其精度及表面质量要求应达到模具设计图样的要求,如导柱、导套的研磨,工作成形零件的抛光等。
目前,各类模具从粗、精加工到装配技术和调试,都发展和配备了各种形式和规格,的高效精密加工设备,基本上实现了机械化及自动化生产。
模具零件加工工艺主要有以下三种方法:
① 铸造加工工艺 主要包括:锌合金、低熔点合金浇注工艺及普通铸造、铍铜合金铸造、合成树脂浇注等工艺方法。
② 零件的切削加工工艺 主要包括:普通切削机床、精密切削机床、仿形铣床、雕刻机床、图形显示仪机床、成形磨削等加工工艺。
③ 特种加工工艺 主要是指零件的冷挤压加工、超声波加工、零件的电火花及线切割加工、零件的化学加工等加工工艺。
模具零件的加工通常根据不同结构形式和要求,来选择上述不同的加工工艺方法。
摘要:本文介绍了模具零部件的机加工方法及工艺规程的制定,并以电器盒模具模芯高效数控加工工艺为例,结合自己多年的注射模具加工经验,精辟地介绍了模具零部件高效铣削加工工序的编制,希望对工程技术人员有一定的帮助和借鉴作用。
关键词:CAD/CAM 模具 加工 工艺 一、引言 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、刀具系统、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,必须采用高效加工方法,使一部分加工工序在普通机床上就可高效率完成。
这样就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 三、模具高效加工工艺规程与策略制定 1.工艺规程制定 工艺规程必须针对加工对象,结合本企业实际生产条件进行制定,技术上要先进、经济上要合理。模具零部件加工工艺规程制定的一般步骤及所包含的基本内容如表2所示。
表2 加工工艺规程2.数控加工工艺策略 1)粗加工 模具粗加工的主要目标是追求单位时间内的材料去除率,并为半精加工准备工件的几何轮廓。在粗加工过程中通过利用国外先进的CAD/CAM软件可通过以下措施保持切削条件恒定,从而获得良好的加工质量。
(1)恒定的切削载荷; 通过计算获得恒定切削层面积和材料去除率,使切削载荷与刀具磨损速率保持均衡,以提高刀具寿命和加工质量; (2)避免突然改变刀具进给方向; (3)避免将刀具埋入工件。如加工模具型腔时,应避免刀具垂直插入工件,而应采用倾斜下刀方式(常用倾斜角为20°~30°),最好采用螺旋式下刀以降低刀具载荷;加工模具型芯时,应尽量先从工件外部下刀然后水平切入工件; (4)刀具切入、切出工件时应尽可能采用倾斜式(或圆弧式)切入、切出,避免垂直切入、切出; (5)采用攀爬式切削(Climb cutting)可降低切削热,减小刀具受力和加工硬化程度,提高加工质量。
2)半精加工 模具半精加工的主要目标是使工件轮廓形状平整,表面精加工余量均匀,这对于工具钢模具尤为重要,因为它将影响精加工时刀具切削层面积的变化及刀具载荷的变化,从而影响切削过程的稳定性及精加工表面质量。 粗加工是基于体积模型(Volume model),精加工则是基于面模型(Su rface model)。
而以前开发的CAD/CAM系统对零件的几何描述是不连续的,由于没有描述粗加工后、精加工前加工模型的中间信息,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。 因此应对半精加工策略进行优化以保证半精加工后工件表面具有均匀的剩余加工余量。
优化过程包括:粗加工后轮廓的计算、最大剩余加工余量的计算、最大允许加工余量的确定、对剩余加工余量大于最大允许加工余量的型面分区(如凹槽、拐角等过渡半径小于粗加工刀具半径的区域)以及半精加工时刀心轨迹的计算等。 现有的模具加工CAD/CAM软件大都具备剩余加工余量分析功能,并能根据剩余加工余量的大小及分布情况采用合理的半精加工策略。
CIMATRON软件提供清根加工(CLEAN UP)来清除粗加工后剩余加工余量较大的角落以保证后续工序均匀的加工余量。Pro/Engineer软件的局部铣削(Local milling)具有相似的功能,如局部铣削工序的剩余加工余量取值与粗加工相等,该工序只用一把小直径铣刀来清除粗加工未切到的角落,然后再进行半精加工;如果取局部铣削工序的剩余加工余量值作为半精加工的剩余加工余量,则该工序不仅可清除粗加工未切到的角落,还可完成半精加工。
3)精加工 模具的精加工策略取决于刀具与工件的接触点,而刀具与工件的接触点随着加工表面的曲面斜率和刀具有效半径的变化而变化。对于由多个曲面组合而成的复杂曲面加工,应尽可能在一个工序中进行连续加工,而不是对各个曲面分别进行加工,以减少抬刀、下刀的次数。
然而由于加工中表面斜率的变化,如果只定义加工的侧吃刀量(Step over),就可能造成在斜率不同的表面上实际步距不均匀,从而影响加工质量。CIMATRON软件解决上述问题的方法是在定义侧吃刀量的同时,使用Clean 。
根据模具的工作条件,模具可分为冷作模具和热作模具两类,其热处理工艺略有不同。
1、冷作模具:需要高硬度、高耐磨性,一定的韧性,故此类模具钢往往含碳量高,因此,需要锻后的预先热处理和机械加工后的最终热处理,通常的热处理工艺为:球化退火,淬火+低温回火,有时也需要化学热处理,比如渗碳、渗氮、碳氮共渗等,也有进行表面淬火的,也有去应力退火的,个别的精密模具也需要稳定化回火或补充回火。 2、热作模具:由于加工对象往往是加热到奥氏体状态的钢,需要一定的硬度和高的耐磨性,由于锻造的缘故,需要高的冲击韧性,故此,此类钢往往是中碳钢和中碳合金钢,需要的热处理工艺常用的是调质处理工艺或淬火+高温回火,有时也需要球化退火。
不同用途的模具工程不同,下面是个例子
一、模具制作流程 接受任务书
成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出,其内容如下:
1. 经过审签的正规制制件图纸,并注明采用塑料的牌号、透明度等。
2. 塑料制件说明书或技术要求。
3. 生产产量。
4. 塑料制件样品。
通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出,模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。
二、收集、分析、消化原始资料
收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料,以备设计模具时使用。
1. 消化塑料制件图,了解制件的用途,分析塑料制件的工艺性,尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么,塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理,熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度,有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析,看看估计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来。此外,还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。
2. 消化工艺资料,分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当,能否落实。成型材料应当满足塑料制件的强度要求,具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途,成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。
3. 确定成型方法 采用直压法、铸压法还是注射法。
4、选择成型设备 根据成型设备的种类来进行模具,因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说,在规格方面应当了解以下内容:注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等,具体见相关参数。要初步估计模具外形尺寸,判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。
5. 具体结构方案 (一)确定模具类型 如压制模(敞开式、半闭合式、闭合式)、铸压模、注射模等。 (二)确定模具类型的主要结构 选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备,理想的型腔数,在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状,表面光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料制件的成本低,生产效率高,模具能连续地工作,使用寿命长,节省劳动力。
三、影响模具结构及模具个别系统的因素很多,很复杂:
1. 型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。 对于注射模来说,塑料制件精度为3级和3a级,重量为5克,采用硬化浇注系统,型腔数取4-6个;塑料制件为一般精度(4-5级),成型材料为局部结晶材料,型腔数可取16-20个;塑料制件重量为12-16克,型腔数取8-12个;而重量为50-100克的塑料制件,型腔数取4-8个。对于无定型的塑料制件建议型腔数为24-48个,16-32个和6-10个。当再继续增加塑料制件重量时,就很少采用多腔模具。7-9级精度的塑料制件,最多型腔数较之指出的4-5级精度的塑料增多至50%。
2. 确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工,排气、脱模及成型操作,塑料制件的表面质量等。
3. 确定浇注系统(主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小)和排气系统(排气的方法、排气槽位置、大小)。
4 选择顶出方式(顶杆、顶管、推板、组合式顶出),决定侧凹处理方法、抽芯方式。
5. 决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。
模具加工工艺一般有铸造、切削加工和特种加工三种方法。
⑴、铸造加工 铸造加工方法,主要有锌合金铸造(适用于冷冲模、塑料模、橡胶模)、低熔点合金(适用于冷冲模、塑料模)、肖氏铸造方法、铍铜合金铸造(塑料模)及合成树脂浇注(适用于冷冲模)等方法铸造的锌合金模、低熔点合金及合成树脂浇注模,并用于对冷冲模上、下模板的制备、大型拉深模及框架零件的坯件准备。 ⑵、切削加工切削加工方法,主要有普通机床加工(适用于各类模具加工)、精密切削机床加工、仿形铣床加工、仿形刨床加工、成形磨床加工、雕刻机床、靠模机床及数控机床等加工方法。
根据模具零件所达到的加工精度,切削加工工艺又分为粗加工工序、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数控机床加工,而且模具材质、成形工艺都有严格要求,还需使用 CAD / CAE / CAM 模具技术去设计、分析。有些零件由于成型时有特殊要求,模具还需使用热流道,气辅成型,氮气缸等先进的工艺。制造厂家应具备数控、电火花、线切割机床及数控仿型铣设备,高精度磨床,高精度三座标测量仪,计算机设计及相关软件等。 一般大型冲压模具(如汽车复盖件模具)要考虑机床是否有压边机构,甚至边润滑剂、多工位级进等。除冲压吨位还要考虑冲次、送料装置、机床及模具保护装置。
上述模具的制造手段及工艺不是每个企业都具备和掌握的。在选择协作厂家时一定要了解它的加工能力,不但看硬件设备,还要结合管理水平、加工经验以及技术力量。
对同一套模具,不同厂家报价有时有很大差距。你不该付出高于模具价值费用的同时,也不应该少于模具的成本。模具厂家象你一样,要在业务中取得合理的利润。订制一套报价低得多的模具会是麻烦的开始。用户须从自身要求出发,全面衡量。
避免多头协作,尽量模具制作和制品加工一条龙
有了合格的模具(试件合格),不一定能生产出批量的合格产品。这主要与零件的加工机床选型、成形工艺(成形温度、成形时间等)及操作者的技术素质有关系。有了好的模具,还要有好的成形加工,最好是一条龙协作,尽量避免多头协作。如果条件不具备,就要选择一方全面负责,在订合同时一定要写清楚。 更多的知识可以访问我们主页哦!
这个问题真的很笼统,所以也只能泛泛作答。不过还是希望能对你有所帮助。
不同的模具其加工工艺并不相同。但大致可以这么概括。
首先,粗加工:
1)下料
2)车
3)锣
其次,热处理:用的最多的是淬火,根据情况有时还得需要做离子氮化或表面涂层。当然,如果用的是预硬钢材,则不需要淬火。
第三,精加工
1)磨
2)精锣
3)EDM
4)W-Cut
精加工里面的工序都比较关键。
模具加工流程 开料:前模料、后模模料、镶件料、行位料、斜顶料; 开框:前模模框、后模模框; 开粗:前模模腔开粗、后模模腔开粗、分模线开粗; 铜公:前模铜公、后模铜公、分模线清角铜公; 线切割:镶件分模线、铜公、斜顶枕位; 电脑锣:精锣分模线、精锣后模模芯; 电火花:前模粗、铜公、公模线清角、后模骨位、枕位; 钻孔、针孔、顶针; 行位、行位压极; 斜顶 复顶针、配顶针; 其它:①唧咀、码模坑、垃圾钉(限位钉);②飞模;③水口、撑头、弹簧、运水; 省模、抛光、前模、后模骨位; 细水结构、拉杆螺丝拉钩、弹簧 淬火、行位表面氮化; 修模刻字。
原发布者:jdkhdy
模具制造工艺流程样件制件数模编制冲压工艺模具结构设计制作模型金加工研磨装配试模最终检查汽车冲压模具的分类按工序性质分:1、冲裁模:包括切口、落料、冲孔、切断、修边;模具制造工艺流程2、弯曲模:包括压弯、拉弯;3、拉深模:包括拉深、变薄拉深;4、成形模:包括翻边、成形、整形、压印。从工序的复合性质分:单工序模、复合模和级进模。(吉利采用单工序模和复合模)冲压制造工艺流程冲压技术在汽车制造业占有重要地位据统计,汽车上有60%~70%的零件是用冲压工艺生产出来的。因此,冲压技术对汽车的产品质量、生产效率和生产成本都有重要的影响。冲压工艺的特点及冲压工序的分类冲压是一种金属加工方法,它是建立在金属塑性变形的基础上,利用模具和冲压设备对板料施加压力,使板料产生塑性变形或分离,从而获得一定形状、尺寸和性能的零件(冲压件)。冲压制造工艺流程冲压工序按加工性质的不同,可以分为两大类型:分离工序和成形工序。冲压工序可分为四个基本工序:1、冲裁:使板料实现分离的冲压工序(包括冲孔、落料、修边、剖切等)。2、弯曲:将板料沿弯曲线成一定的角度和形状的冲压工序。3、拉深:将平面板料变成各种开口空心零件,或把空心件的形状、尺寸作进一步改变的冲压工序。冲压制造工艺流程4、局部成形:用各种不同性质的局部变形来改变毛坯或冲压成形工序(包括翻边、胀形、校平和整形工序等)。几种汽车覆盖件的
声明:本网站尊重并保护知识产权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请在一个月内通知我们,我们会及时删除。
蜀ICP备2020033479号-4 Copyright © 2016 学习鸟. 页面生成时间:2.735秒