模具生产的特点:模具生产制造技术集中了机械加工的很多技术,**电结合加工,也离不开钳工手工操作。
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,技术上要合格、经济上要合理。
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。
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、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,必须采用加工方法,使一部分加工工序在普通机床上就可率完成。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。
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切削层面积的变化及载荷的变化,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、大剩余加工余量的计算、大允许加工余量的确定、对剩余加工余量大于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。
模具加工的工艺方法:
① 铸造加工 锌合金铸造,低熔点合意铸造,铍铜合意铸造及合成树脂浇注。
② 切削加工 普通机床加工,仿形铣加工,成形磨加工雕刻,数控机床加工。
③ 特种加工 电加工(电火花,线切割,电解)腐蚀加工超声波加工。
④ 粗加工 以去除大部分余量为目的。
⑤ 精加工 使工件达到较高的加工精度及表面质量。
⑥ 整修加工 抛光、导柱 、导套的研磨。
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