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模具、模具零件的加工工艺技术及加工精密度

模具是用来制作成型物品的工具,这种工具由各种零件构成,不同的模具由不同的零件构成;随着工业制造产业的发展,模具被称为“工业之母”。模具种类很多,根据加工对象和加工来划分。
模具加工是指成型和制坯工具的加工,此外还包括剪切模和模切模具。 模具加工工艺包括:裁模、冲坯模、复合模、挤压模、四滑轨模、级进模、冲压模、模切模具等。
模具加工会具有以下优势,在选用机床上要尽可能满足加工要求。如数控系统的功能要强,机床精度要高,刚性要好,热稳定性要好,具有仿形功能等。
     1.加工精度要求高:一副模具一般是由凹模、凸模和模架组成,有些还可能是多件拼合模块。于是上、下模的组合,镶块与型腔的组合,模块之间的拼合均要求有很高的加工精度。精密模具的尺寸精度往往达μm级。
    2.形面复杂:有些产品如汽车覆盖件、飞机零件、玩具、家用电器,其形状的表面是由多种曲面组合而成,因此,模具型腔面就很复杂。有些曲面必须用数学计算方法进行处理。
    3.批量小:模具的生产不是大批量成批生产,在很多情况下往往只生产一付。
    4.工序多:模具加工中总要用到铣、镗、钻、铰和攻螺纹等多种工序。
    5.重复性投产:模具的使用是有寿命的。当一付模具的使用超过其寿命时,就要更换新的模具,所以模具的生产往往有重复性。
     6.仿形加工:模具生产中有时既没有图样,也没有数据,而且要根据实物进行仿形加工。这就要求仿制精度高,不变形。
     7.模具材料优异,硬度高:模具的主要材料多采用优质合金钢制造,特别是高寿命的模具,常采用Crl2,CrWMn等莱氏体钢制造。
进入21世纪以来,人们的生活水平不断提高,对物质及生活质量也在不断提升,电子产品、汽车、家电、家具、航空等等产品的制造都离不开模具,而模具的使用越来越普遍,它作为工件制造的重要工具,在进行模具加工过程中难免会有一些缺陷,而导致工件制造后,无法正常使用,甚至不能使用,为了更好地利用模具,面对加工出现的问题我们需要了解及知道怎么解决:
    1、合理选择和修整砂轮,在磨削加工中,要注意及时修整砂轮,保持砂轮的锐利,当砂轮钝化后,会在工件表面滑擦、挤压,造成工件表面烧伤,强度降低。
    2、合理使用冷却润滑液,发挥冷却、洗涤、润滑的三大作用,保持冷却润滑清洁,从而控制磨削热在允许范围内,以防止工件热变形。改善磨削时的冷却条件,如采用浸油砂轮或内冷却砂轮等措施。将切削液引入砂轮的中心,切削液可直接进入磨削区,发挥有效的冷却作用,防止工件表面烧伤。
    3、将热处理后的淬火应力降低到最低限度,因为淬火应力、网状碳化组织在磨削力的作用下,组织产生相变极易使工件产生裂纹。对于高精度模具为了消除磨削的残余应力,在磨削后应进行低温时效处理以提高韧性。
    4、消除磨削应力也可将模具在260~315℃盐浴中浸1.5min,然后在30℃油中冷却,这样硬度可下降1HRC,残留应力降低40%~65%.
    5、对于尺寸公差在0.01mm以内的精密模具的精密磨削要注意环境温度的影响,要求恒温磨削。
    6、采用电解磨削加工,改善模具制造精度和表面质量。电解磨削时,砂轮刮除氧化膜:而不是磨削金属,因而磨削力小,磨削热也小,不会产生磨削毛刺、裂纹、烧伤等现象,一般表面粗糙度可优于Ra0.16μm;
7、合理选择磨削用量,采用径向进给量较小的精磨方法甚至精细磨削。如适当减少径向进给量及砂轮速度、增大轴向进给量,使砂轮与工件接触面积减少,散热条件得到改善,才能更好地控制表层温度的提高。
模具的制造离不开那些先进的加工设备。正所谓“工欲善其事,必先利其器”,随着越来愈多的国外企业投资入住中国的模具行业,预示着模具、精密模具配件的大发展,在发展前进的步伐中那些没有技术、没有品牌、没有优势的中小制造企业将会是率先被牺牲掉的一批。
模具加工设备提高加工性能体现在:
    1.模具成型零件的日渐大型化和零件的高生产率要求一模多腔,致使模具日趋大型化,大吨位的大型模具可达100吨,一模几百腔、上千腔,要求模具加工设备大工作台、加大Y轴Z轴行程、大承重、高刚性,高一致性。
    2.模具加工的模具钢材料硬度高,要求模具加工设备具有热稳定性、高可靠性。
    3.对复杂型腔和多功能复合模具,随着制件形状的复杂化,必须要提高模具的设计制造水平,多种沟槽、多种材质在一套模具中成形或组装成组件的多功能复合模具,就要求加工编程程序量大,具有高深孔腔综合切削能力和高稳定性,提高了加工难度。
    4.模具加工的精细化使加工设备的复合性、高效性更加引人关注。高速铣削具有的可加工高硬材料、加工平稳、切削力小、工件升温变形小等诸多优点使模具企业对高速加工日益重视。
    5.高动态精度。机床生产企业介绍的静态性能(如重复定位精度、直线进给速度)在模具三维型面加工时,不能反映实际加工情况。模具的三维曲面高精度加工,更提出了高动态精度性能的要求,高速高精度还要在机床的高刚性、热稳定性、高可靠性以及高品质的控制系统相配合才可能实现。
    6.加工技术与绿色产品技术的结合将在企业采购设备时纳入考虑范围内电加工机床的辐射、介质选用将是安全、环保影响的因素,电火花铣削技术会在未来模具加工领域得到发展。
7.多种测量技术的复合应用、高速测量及其逆向工程成为推动模具参与产品开发、设计技术的发展方向。
湖北晟起模具科技公司率先迈出大力引进国内外先进精密几个设备,有效极大的提高产品质量,满足客户需求。而精密模具配件制造的主要工艺有CNC铣削、慢走丝线切割、电火花、磨床、车铣、测量、自动化等等。