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模具零配件的精加工分析

欄目:公司新聞 發(fā)布時(shí)間:2021-02-07
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一幅模具是由很多的零件組配而成,零件的質(zhì)量直接影響著模具的質(zhì)量,而零件的終究質(zhì)量又是由精加工來結(jié)束保證的,因此說控制好精加工聯(lián)系重大。


  在國內(nèi)大多數(shù)的模具制造企業(yè),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(gè)階段要控制好零件變形,內(nèi)應(yīng)力,形狀公役及標(biāo)準(zhǔn)精度等許多技術(shù)參數(shù),在詳細(xì)的生產(chǎn)實(shí)踐中,操作困難較多,但仍有許多行之有效的閱歷方法值得借鑒。


  一、模具精加工的進(jìn)程控制


  模具零配件的加工,一個(gè)總的指導(dǎo)思想是針對不同的質(zhì)料,不同的形狀,不同的技術(shù)要求進(jìn)行適應(yīng)性加工,它具有必定的可塑性,可經(jīng)過對加工的控制,抵達(dá)好的加作業(yè)用。


  根據(jù)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,其一起的工藝進(jìn)程大致為:粗加工——熱處理(淬火、調(diào)質(zhì))——精磨——電加工——鉗工(表面處理)——組配加工。


  二、零件熱處理

  零件的熱處理工序,在使零件取得要求的硬度的一起,還需對內(nèi)應(yīng)力進(jìn)行控制,保證零件加工時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的安穩(wěn)性,不同的質(zhì)料別離有不同的處理方式。跟著近年來模具工業(yè)的開展,運(yùn)用的材料品種增多了,除了Cr12、40Cr、CR12MOV 、硬質(zhì)合金外,對一些作業(yè)強(qiáng)度大,受力苛刻的凸、凹模,可選用新材料粉末合金鋼,如V10、ASP23等,此類質(zhì)料具有較高的熱安穩(wěn)性和出色的組織情況。


  針對以Cr12MoV為質(zhì)料的零件,在粗加工后進(jìn)行淬火處理,淬火后工件存在很大的存留應(yīng)力,簡略導(dǎo)致精加工或作業(yè)中開裂,零件淬火后應(yīng)趁熱回火,消除淬火應(yīng)力。淬火溫度控制在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,能夠取得較高的強(qiáng)度及耐磨性,關(guān)于以磨損為首要失效方式的模具效果較好。生產(chǎn)中遇到一些旮旯較多、形狀復(fù)雜的工件,回火還不足以消除淬火應(yīng)力,精加工前還需進(jìn)行去應(yīng)力退火或?qū)掖螘r(shí)效處理,充分釋放應(yīng)力。

  
針對V10、APS23等粉末合金鋼零件,因其能接受高溫回火,淬火時(shí)可選用二次硬化工藝,1050-1080℃淬火,再用490-520℃高溫回火并進(jìn)行屢次,能夠取得較高的沖擊韌性及安穩(wěn)性,對以崩刃為首要失效方式的模具很適用。粉末合金鋼的造價(jià)較高,但其功能好,正在形成一種廣泛運(yùn)用趨勢。

  
三、零件的磨削加工


  磨削加工選用的機(jī)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(shí)要嚴(yán)格控制磨削變形和磨削裂紋的產(chǎn)生,即使是十分細(xì)小的裂紋,在后續(xù)的加工運(yùn)用中也會顯露出來。因此,精磨的進(jìn)刀要小,不能大,冷卻液要充分,標(biāo)準(zhǔn)公役在0.01mm以內(nèi)的零件要盡量恒溫磨削。由核算可知,300mm長的鋼件,溫差3℃時(shí),材料有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分考慮這一要素的影響。


  精磨時(shí)選擇好恰當(dāng)?shù)哪ハ魃拜喪种匾槍δ>咪摬牡母哜C高鉬情況,選用GD單晶剛玉砂輪比較適用,當(dāng)加工硬質(zhì)合金、淬火硬度高的質(zhì)料時(shí),優(yōu)先選用有機(jī)粘結(jié)劑的金剛石砂輪,有機(jī)粘結(jié)劑砂輪自磨利性好,磨出的工件粗糙可達(dá)Ra=0.2μm,近年來,跟著新材料的運(yùn)用,CBN砂輪,也即立方氮化硼砂輪顯示出十分好的加作業(yè)用,在數(shù)控成型磨,坐標(biāo)磨床,CNC表里圓磨床上精加工,效果優(yōu)于其它品種砂輪。磨削加工中,要留心及時(shí)修整砂輪,堅(jiān)持砂輪的銳利,當(dāng)砂輪鈍化后,會在工件表面滑擦、揉捏,形成工件表面燒傷,強(qiáng)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。因?yàn)榧庸r(shí),在磁力的吸附效果下,工件產(chǎn)生形變,緊貼于作業(yè)臺表面,當(dāng)拿下工件后,工件又會產(chǎn)生回復(fù)變形,厚度丈量一起,但平行度達(dá)不到要求,處理的方法可選用隔磁磨削法,磨削時(shí)以等高塊墊在工件下面,四面擋塊抵死,加工時(shí)小進(jìn)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,抵達(dá)平行度要求。


  軸類零件具有反轉(zhuǎn)面,其加工廣泛選用表里圓磨床及東西磨床。加工進(jìn)程中,頭架及頂尖相當(dāng)于母線,假如其存在跳動(dòng)問題,加工出來的工件同樣會產(chǎn)生此問題,影響零件的質(zhì)量,因此在加工前要做好頭架及頂尖的檢測作業(yè)。進(jìn)行內(nèi)孔磨削時(shí),冷卻液要充分澆到磨削觸摸方位,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,夾緊力不可過大,不然簡略在工件圓周上產(chǎn)生“內(nèi)三角”變形。


  四、電加工控制


  現(xiàn)代的模具工廠,不能缺少電加工,電加工能夠?qū)Ω黝惍愋?、高硬度零件進(jìn)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(dá)±0.003mm,粗糙度Ra=0.2μm。加工開始時(shí),要先查看機(jī)床的情況,查看水的去離子度,水溫,絲的垂直度,張力等各個(gè)要素,保證出色的加工情況。線切割加工是在一整塊材料上去除加工,它破壞了工件原有的應(yīng)力平衡,很簡略引起應(yīng)力會集,特別是在旮旯處,因此當(dāng)R<0.2(特別是尖角)時(shí),應(yīng)向設(shè)計(jì)部門提出改善建議。加工中處理應(yīng)力會集的方法,可運(yùn)用矢量平移原理,精加工前先留余量1mm左右,預(yù)加工出大致形狀,然后再進(jìn)行熱處理,讓加工應(yīng)力在精加工前先行釋放,保證熱安穩(wěn)性。


  加工凸模時(shí),絲的切入方位及途徑的選擇要細(xì)心考慮。工件左端夾持,加工時(shí)選擇路途①比路途②要好,因?yàn)槁吠劲俟ぜc材料的夾持部位聯(lián)接緊密,加工安穩(wěn),若選用路途②,第一遍進(jìn)刀后,工件成懸壁狀,受力差,影響后續(xù)幾遍加工。路途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(shù)為四次,能夠保證零件質(zhì)量。當(dāng)加工帶有錐度的凹模時(shí),本著快速高效的態(tài)度,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(jìn)行X段垂直向精加工,只精加工刃口段直邊,既節(jié)省時(shí)刻又節(jié)省本錢。


  電火花加工先要制造電極,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(shù)控機(jī)床加工結(jié)束。電極的質(zhì)料選擇上,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(jìn)程中消耗量明顯比紫銅小,配合足量的沖刷液,很適宜難加工材料加工及截面形狀復(fù)雜件精加工。Ag-W合金電極比Cu-W合金電極功能更優(yōu),但其價(jià)格高,資源少,一般較少選用。制造電極時(shí),需求核算電極的空地量及電極數(shù)量,當(dāng)進(jìn)行大面積或重電極加工時(shí),工件和電極裝夾要結(jié)實(shí),保證具有足夠的強(qiáng)度,防止加工松動(dòng)。進(jìn)行深臺階加工時(shí),對電極各處的損耗及因排液不暢引起的電弧放電,要予以留心。


  五、表面處理及組配


  零件表面在加工時(shí)留下刀痕、磨痕是應(yīng)力會集的地方,是裂紋擴(kuò)展的源頭,因此在加工結(jié)束后,需求對零件進(jìn)行表面強(qiáng)化,經(jīng)過鉗工打磨,處理掉加工風(fēng)險(xiǎn)。對工件的一些棱邊、銳角、孔口進(jìn)行倒鈍,R化。一般地,電加工表面會產(chǎn)生6-10μm左右的蛻變硬化層,色彩呈灰白色,硬化層脆并且?guī)в袣埩魬?yīng)力,在運(yùn)用之前要充分消除硬化層,方法為表面拋光,打磨去掉硬化層。


  在磨削加工、電加工進(jìn)程中,工件會有必定磁化,具有弱小磁力,十分簡略吸著一些小東西,因此在組裝之前,要對工件作退磁處理,并用乙酸乙脂清洗表面。組裝進(jìn)程中,先參看裝置圖,找齊各零件,然后列出各零件相互之間的裝備次序,列出各項(xiàng)應(yīng)留心事項(xiàng),然后著手裝置模具,裝置一般先裝導(dǎo)柱導(dǎo)套,然后裝模架和凸凹模,然后再對各處空地,特別是凸凹??盏剡M(jìn)行組配調(diào)整,裝置結(jié)束后要實(shí)施模具檢測,寫出整體情況報(bào)告。對發(fā)現(xiàn)的問題,可選用逆向思維法,即從后工序向前工序,從精加工到粗加工,逐一查看,直到找出癥結(jié),處理問題。


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