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    2. 模具零配件精加工的控制分析

      欄目:公司新聞 發布時間:2021-02-23

      導言

        一幅模具是由很多的零件組配而成,零件的質量直接影響著模具的質量,而零件的終究質量又是由精加工來完成確保的,因而說操控好精加工關系重大。


        在國內大多數的模具制造企業,精加工階段選用的方法一般是磨削,電加工及鉗工處理。在這個階段要操控好零件變形,內應力,形狀公役及尺度精度等許多技能參數,在具體的出產實踐中,操作困難較多,但仍有許多行之有效的經歷方法值得借鑒。


      一、模具精加工的進程操控

        模具零配件的加工,一個總的指導思想是針對不同的原料,不同的形狀,不同的技能要求進行適應性加工,它具有必定的可塑性,可經過對加工的操控,達到好的加工效果。


        依據零件的外觀形狀不同,大致可把零件分三類:軸類、板類與異型零件,其共同的工藝進程大致為:粗加工——熱處理(淬火、調質)——精磨——電加工——鉗工(外表處理)——組配加工


        二、零件熱處理


        零件的熱處理工序,在使零件獲得要求的硬度的同時,還需對內應力進行操控,確保零件加工時尺度的穩定性,不同的原料別離有不同的處理方式。跟著近年來模具工業的開展,運用的資料品種增多了,除了Cr12、40Cr、硬質合金外,對一些作業強度大,受力苛刻的凸、凹模,可選用新資料粉末合金鋼,如V10、ASP23等,此類原料具有較高的熱穩定性和良好的組織狀態。


        針對以Cr12MoV為原料的零件,在粗加工后進行淬火處理,淬火后工件存在很大的存留應力,簡單導致精加工或作業中開裂,零件淬火后應趁熱回火,消除淬火應力。淬火溫度操控在900-1020℃,然后冷卻至200-220℃出爐空冷,隨后敏捷回爐220℃回火,這種方法稱為一次硬化工藝,能夠獲得較高的強度及耐磨性,對于以磨損為首要失效形式的模具效果較好。出產中遇到一些角落較多、形狀雜亂的工件,回火還不足以消除淬火應力,精加工前還需進行去應力退火或屢次時效處理,充沛釋放應力。


        針對V10、APS23等粉末合金鋼零件,因其能承受高溫回火,淬火時可選用二次硬化工藝,1050-1080℃淬火,再用490-520℃高溫回火并進行屢次,能夠獲得較高的沖擊韌性及穩定性,對以崩刃為首要失效形式的模具很適用。粉末合金鋼的造價較高,但其功能好,正在構成一種廣泛運用趨勢。

        三、零件的磨削加工


        磨削加工選用的機床有三種首要類型:平面磨床、表里圓磨床及東西磨具。精加工磨削時要嚴格操控磨削變形和磨削裂紋的發生,即使是非常微小的裂紋,在后續的加工運用中也會顯露出來。因而,精磨的進刀要小,不能大,冷卻液要充沛,尺度公役在0.01mm以內的零件要盡量恒溫磨削。由核算可知,300mm長的鋼件,溫差3℃時,資料有10.8μm左右的變化,10.8=1.2×3×3(每100mm變形量1.2μm/℃),各精加工工序都需充沛考慮這一要素的影響。


        精磨時挑選好恰當的磨削砂輪非常重要,針對模具鋼材的高釩高鉬狀況,選用GD單晶剛玉砂輪比較適用,當加工硬質合金、淬火硬度高的原料時,優先選用有機粘結劑的金剛石砂輪,有機粘結劑砂輪自磨利性好,磨出的工件粗糙可達Ra=0.2μm,近年來,跟著新資料的應用,CBN砂輪,也即立方氮化硼砂輪顯示出非常好的加工效果,在數控成型磨,坐標磨床,CNC表里圓磨床上精加工,效果優于其它品種砂輪。磨削加工中, 要留意及時修整砂輪,保持砂輪的鋒利,當砂輪鈍化后,會在工件外表滑擦、揉捏,造成工件外表燒傷,強度下降。


        板類零件的加工大部分選用平面磨床加工,在加工中常會遇到一種長而薄的薄板零件,此類零件的加工較難。由于加工時,在磁力的吸附效果下,工件發生形變,緊貼于作業臺外表,當拿下工件后,工件又會發生回復變形,厚度丈量一致,但平行度達不到要求,解決的方法可選用隔磁磨削法,磨削時以等高塊墊在工件下面,四面擋塊抵死,加工時小進刀,多光刀,加工好一面后,可不用再墊等高塊,直接吸附加工,這樣可改善磨削效果,達到平行度要求。


        軸類零件具有反轉面,其加工廣泛選用表里圓磨床及東西磨床。加工進程中,頭架及頂尖相當于母線,如果其存在跳動問題,加工出來的工件同樣會發生此問題,影響零件的質量,因而在加工前要做好頭架及頂尖的檢測作業。進行內孔磨削時,冷卻液要充沛澆到磨削接觸方位,以利于磨削的順利排出。加工薄壁軸類零件,最好選用夾持工藝臺,夾緊力不行過大,不然簡單在工件圓周上發生“內三角”變形。


        四、電加工操控

        現代的模具工廠,不能短少電加工,電加工能夠對各類異形、高硬度零件進行加工,它分為線切割與電火花二種。

       慢走絲線切割加工精度可達±0.003mm,粗糙度Ra=0.2μm。加工開始時,要先查看機床的狀況,查看水的去離子度,水溫,絲的筆直度,張力等各個要素,確保良好的加工狀態。線切割加工是在一整塊資料上去除加工,它破壞了工件原有的應力平衡,很簡單引起應力會集,特別是在角落處,因而當R<0.2(特別是尖角)時,應向設計部分提出改善建議。加工中處理應力會集的方法,可運用矢量平移原理,精加工前先留余量1mm左右,預加工出大致形狀,然后再進行熱處理,讓加工應力在精加工前先行釋放,確保熱穩定性。


        加工凸模時,絲的切入方位及路徑的挑選要細心考慮。工件左端夾持,加工時挑選道路①比道路②要好,由于道路①工件與資料的夾持部位聯接嚴密,加工穩定,若選用道路②,第一遍進刀后,工件成懸壁狀,受力差,影響后續幾遍加工。道路③,選用打孔穿絲加工,效果最佳。高精線切割加工,一般切割遍數為四次,能夠確保零件質量。當加工帶有錐度的凹模時,本著快速高效的立場,第一遍粗加工直邊,第二邊錐度加工,接著再精加工直邊,這樣可不需進行X段筆直向精加工,只精加工刃口段直邊,既節省時間又節省成本。


        電火花加工先要制作電極,電極有粗、精之分。精加工電極要求形狀符合性好,最好用CNC數控機床加工完成。電極的原料挑選上,紫銅電極首要用于一般鋼件加工。Cu-W合金電極,歸納功能好,特別是加工進程中消耗量明顯比紫銅小,配合足量的沖刷液,很適合難加工資料加工及截面形狀雜亂件精加工。Ag-W合金電極比Cu-W合金電極功能更優,但其價格高,資源少,一般較少選用。制作電極時,需求核算電極的空隙量及電極數量,當進行大面積或重電極加工時,工件和電極裝夾要結實,確保具有滿足的強度,防止加工松動。進行深臺階加工時,對電極遍地的損耗及因排液不暢引起的電弧放電,要予以留意。


       五、表面處理及組配


        零件表面在加工時留下刀痕、磨痕是應力會集的地方,是裂紋擴展的源頭,因而在加工結束后,需求對零件進行外表強化,經過鉗工打磨,處理掉加工危險。對工件的一些棱邊、銳角、孔口進行倒鈍,R化。一般地,電加工外表會發生6-10μm左右的蛻變硬化層,顏色呈灰白色,硬化層脆并且帶有殘留應力,在運用之前要充沛消除硬化層,方法為外表拋光,打磨去掉硬化層。


        在磨削加工、電加工進程中,工件會有必定磁化,具有弱小磁力,非常簡單吸著一些小東西,因而在組裝之前,要對工件作退磁處理,并用乙酸乙脂清洗外表。組裝進程中,先參看安裝圖,找齊各零件,然后列出各零件相互之間的裝備順序,列出各項應留意事項,然后著手安裝模具,安裝一般先裝導柱導套,然后裝模架和凸凹模,然后再對遍地空隙,特別是凸凹??障哆M行組配調整,安裝完成后要實施模具檢測,寫出整體情況報告。對發現的問題,可選用逆向思想法,即從后工序向前工序,從精加工到粗加工,逐個查看,直到找出癥結,解決問題。



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