桂林金格電工電子材料科技有限公司(廣西 541002)文德林
目前,模具設計與制造技術正逐步與世界接軌,市場競爭日益激烈,顧客看中的不僅是更好的質量、更低的成本,更重要的是交貨周期。本文主要從五個方面講述如何提升高端精密模具加工效率,保證模具產品質量。
在眾多的汽車精密模具當中,特別是連續沖壓模,圖樣設計有以下特點:①模具設計標準化、規范化。如國外的設計工程師在設計一套精密模具時,就已經較全面地考慮到該模具的使用壽命、場合、加工方法及加工過程中可能會出現的一系列問題,以及能給企業帶來多大的利潤等,設計人員從源頭開始,設計模具圖樣就向標準化、流程規范化發展。②模具設計圖樣重點突出。如設計汽車精密沖壓連續模具時,對一些沖壓成形的精密沖壓模具孔或槽口設計必須尖而鋒利,決不能有倒角出現,以利于順利沖壓成形零件;還有在設計一些精度不是很高的螺栓孔時,往往標注尺寸公差較松,如(x±0.1)mm、(x±0.5)mm等,依次表示一個小數點公差為±0.1mm,整數公差為±0.5mm等;這樣標注及完整的圖樣形位公差重點標注,更便于合理安排生產加工,降低加工成本,提高交貨周期。
當模具圖樣設計工作任務完成后,接下來重要工作就是如何編制模具加工工藝。一般模具加工工藝流程為:下料→粗加工(如車、銑預留加工余量)→熱處理(如淬火58~62HRC等)→平磨(工件兩端面)→精加工(如精車、精銑等)→鉗工(去毛刺、刻字等)。當然,在加工過程中會出現一些技術難題,因為模具加工與一般零件加工有很大差異,精密模具的各個尺寸要求比較嚴格。因此編制工藝時,不僅要綜合考慮到本公司的機床剛性、精度、加工行程等,還要考慮到前后工序加工連貫、留量是否合理,如某一沖壓模具需在圓柱體內線切割沖壓模芯時,安排工藝就必須考慮到外圓徑向留量6~10mm,以便于裝夾,線切割達到圖樣要求;同時,我們在編制工藝時,抓工藝重點細節,做到設計基準、加工基準、編程基準、測量基準、模具裝配基準統一,以減少累積誤差,這些往往很容易被忽視,從而導致加工模具超差。因此綜合地考慮每一道工序、工步對模具加工都非常重要。
在加工高端精密模具時,機床的匹配加工顯得尤為重要。在一些國有企業或小型企業中,經常會遇到這種現象,使用簡易的經濟型數控機床加工精密模具曲面與外圓時,總有非常明顯的接刀痕跡出現,后經核實該機床精度根本達不到圖樣所要求的精度尺寸要求。目前,一些國有企業,一部分人只顧眼前利益,片面認為機床功能較多,價格太貴,加工成本太高,而一些外企歐美企業觀點恰恰相反,使用的是較先進的數控機床,充分利用機床功能,機床加工范圍功能最大化,機床無論粗加工孔類還是平面,效率提高非常明顯,如MAZAK、DMG機床,其主軸帶有內冷卻通孔,在粗加工模具孔時,可直接用內冷卻高速鉆頭直接鉆孔留量,還可采用成形鏜孔刀一次完成孔類加工,有效提高了加工效率。因此,在加工精密模具時,須特別關注機床重要參數、性能、功能、精度等,這樣更有利于提高模具加工效率。
在加工精密模具時,刀具選型也十分重要。首先,在選擇刀具加工模具時,應考慮到所加工模具的材料是什么,同時結合刀具制造商提供的一系列刀柄及相配合刀片資料,選用合理的切削加工參數,如在粗加工模具時,應以提高生產效率為主,選擇合適的背吃刀量、高進給速度和中轉速;精加工模具時,選擇高轉速、高進給和低吃刀量,這些具體的重要參數可參考刀具廠家提供的推薦參數。在車床精加工方面,經常會遇到斷屑,切削加工孔類模具零部件時,經常出現蹦刀現象,這也是常讓人感到頭疼的問題,解決方法:可采用較大R刀尖角如R0.8mm刀片,可避免這一現象。
目前,隨著數控機床迅速發展及CAM編程軟件智能化水平的提高,復雜零件或高端精密模具加工對數控機床、編程軟件提出了更高的要求,由以前手工編程轉變為軟件編程,軟件編程可準確地將復雜零件或模具加工出來,也降低了出錯率,現在有很多企業正廣泛使用適合自己產品加工的軟件。