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冲压模具型面和修边刃口的精细化加工介绍

2014-06-19来源:压铸网
核心摘要:  随着我们国家模具制造工业的飞速发展,特别是轿车工业的带动,轿车覆盖件模具的发展也进入了一个新的阶段,这个新阶段的含义

  随着我们国家模具制造工业的飞速发展,特别是轿车工业的带动,轿车覆盖件模具的发展也进入了一个新的阶段,这个新阶段的含义有两个:第一,作为轿车模具的质量要求越来越高。第二,汽车行业的竞争决定着模具开发周期也越来越短。

  型面加工

  按照冲压模具传统的制作方法型面加工都是采用:粗加工→半精加工精加工→清根。转到装配后,钳工一般先用砂轮机打磨,然后再用粗油石修抛,最后再用细油石修光。这样往往就会产生两方面的问题。一个是型面被破坏的问题,通常情况下,型面由于砂轮机修研造成0.1~0.2mm的误差是很正常的,另一方面就是钳工的修延装配周期将会较长一些。

  修冲类模具的刃口加工

  修冲类模具刃口的加工通常都是先加工完,留量淬火,最后再由钳工逐一修研,这样一来装配精度和周期都不能保证。尺寸精度因为修研的原因也有一定的出入,常常造成间隙不均匀,修边毛刺很大。

  型面和修边刃口精细化加工介绍

  精细化加工工艺在继承传统加工方法的基础上有较大的改进,型面质量有较大的提高,可以不用研配就压件,修边刃口的间隙合格率达到75%以上。减少钳工装配修研时间达30%~40%,大大提高质量和效率。直接降低成本达548元/标准套(一标准门外板拉研模为一标准套)。

  型面精细化加工

  型面精细化加工工艺路线:粗清根50——粗加工50——半精清根32——半精加工32——精清根30——精加工30——精清根20——精清根16——精清根12——精清根10——精清根8——精清根6——精清根4。

  加工以后的型面光可鉴人不用抛光就可以直接压件

  加工实例

  加工工件名称:轿车门外板拉延凸模

  工件材料:MoCr铸铁合金

  硬度:HRC28左右

  主轴转速:6000 RPm

  切削线速度:400m/min

  进给速度:F=4000mm/min

  每齿进给:Fz=0.5mm/rev

  切深:Ap=0.2mm

  步距:Ae(step)=0.4mm

  冷却方式:干式

  加工刀具:黛杰镜面球刀

  刀具直径:φ30

  加工时间:12小时

  通过12小时加工后,可以看到表面的粗糙度非常好,不用接刀,刀具磨损情况通过检验仅磨掉0.015mm左右,而且还非常锋利,模具型面手感光滑,如用户没有型面方面的推光要求,可以不用修抛,直接拉件,如果用户有要求,可直接用150#油石推光,型面可达到镜面要求效果,可节约钳工工时每标准套(一个门外板拉延模为一个标准套,约30~35小时),而且型面精度与数模比较,最大误差为0.06mm(推光后检验)。

  修边模具刃口的精细化加工

  修边刃口的间隙、尺寸精度非常重要,往往因间隙的大小不合理、尺寸精度超差造成带毛刺或刃口使用寿命太短而影响了尺寸精度,在这一方面,工艺路线是这样的:修边轮廓粗铣(STOCK=1mm留10mm量)→修边轮廓精铣(STOCK=0.3mm)→R角清角(STOCK=0.3mm)→拆卸淬火→拼装→φ20超硬刀加工→φ16清角→φ10清角→φ8清角(一般在设计时没有特殊要求工艺圆角留R4)。

  加工过程中,通过这种加工工艺路线走下来以后,修边刃口间隙的合格率达到75%~80%,如果角设计合理的话,完全可以达到100%,δ=0.8mm以上的修冲类模具完全可以达到100%。在这一方面,刀具的选择非常关键,难点为淬火以后的加工,这是整个工艺的关键部分,在这一方面,有几种刀具可供选择:

  (1)超硬刀具;

  (2)黛杰Dajet的整体硬质合金立铣刀;

  (3)HITACHI整体超硬立铣刀+超硬涂层。

  我们在这个举例中选的是HITACHI整体超硬立铣刀,这种刀具的参数如下:

  转速:1500RPm

  进给:2500mm/min

  影响超精加工的尺寸精度、表面粗糙度的因素

  应该说对于数控加工而言,影响加工精度的因素很多,归结起来有如下几大类:

  (1)设备的几何精度和线性精度、插补性能等;

  (2)机床的结构和刚性对加工的影响;

  (3)切削过程中的热变形;

  (4)加工余量的大小;

  (5)刀具材质、切削参数的选择;

  (6)环境温度变化影响;

  (7)装夹、二次找正、定位等;

  (8)操作人员的责任心。

  ★设备的结构对于超精加工的影响。

  首先,设备的结构决定了设备本身的重量,而设备本身的质量,根据加速度能量守恒定律:FT=MV就直接转变成设备动态响应的能力,这就是直观的所谓伺服控制时间,一般要控制在4毫秒以内才能达到这个要求。第二,设备的结构又决定了设备的刚性,设备的刚性,决定了设备满负荷运转,包括主轴带刀柄后,全范围内旋转是否震动的问题,往往轻铣床或门桥移动式的刚性不好,往往在Speed=6000~8000RPm时产生震动,这种震动表现在模具上就是我们所说的橘皮现象。

(责任编辑:向玲玲 )
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