高精度卸料板鑲件組合加工工藝

林靜財

（成都宏明雙新科技股份有限公司，四川 成都 610091）

0 引 言

卸料板是沖裁模完成沖裁后，從凸模上卸下條料或廢料的零件，卸料板有固定式和彈壓式2種，固定式卸料板一般只起卸料作用，彈壓式卸料板除了卸料，還起壓料、成形凹模或壓邊圈的作用。

卸料板鑲件置于卸料板內(nèi)部，如圖1所示，對沖裁凸模起精確導(dǎo)向作用，同時也方便模具零件的調(diào)整及損壞后的更換。在級進(jìn)模中，為防止卸料板鑲件在裝入卸料板時裝錯方向，通常卸料板鑲件會設(shè)計防錯倒角，但由于級進(jìn)模工位多，其卸料板鑲件數(shù)量也相應(yīng)增加，與級進(jìn)模工位數(shù)量成正比。所以設(shè)計卸料板鑲件時不僅會設(shè)計防錯倒角，還會設(shè)計不同外形尺寸的卸料板鑲件，以防裝配鉗工組裝模具時將形狀相似的鑲件裝錯而造成模具損壞。

圖1 級進(jìn)模結(jié)構(gòu)

1 卸料板鑲件加工工藝及其弊端

卸料板鑲件材料為Cr12MoV冷作模具鋼，其熱處理后硬度可達(dá)到62～64 HRC，因其外形尺寸不同，原加工工藝為單件加工，以其中1件卸料板鑲件為例（見圖2），原制造工藝如下。

圖2 卸料板鑲件

（2）CNC加工中心加工讓位沉臺、沉孔，凸模導(dǎo)向孔鉆穿絲孔。卸料板鑲件正反面都有讓位沉孔，所以CNC加工中心在加工讓位沉臺、沉孔、油槽及穿絲孔時分為正面和反面兩段工序加工，加工過程如下。

1）卸料板鑲件正面沉孔轉(zhuǎn)角最小為R1 mm，深度為5 mm，油槽寬度為1 mm，深度為1 mm。采用UG NX加工模塊中的型腔銑功能對沉孔和油槽進(jìn)行加工，分別使用φ4 mm與φ2 mm平底銑刀，主軸轉(zhuǎn)速為8 000 r/min，刀具進(jìn)給率為1 000 mm/min，切削深度每刀0.1 mm，加工刀路如圖3所示。

圖3 卸料板鑲件正面加工刀路

2）卸料板鑲件反面讓位沉臺轉(zhuǎn)角最小為R2 mm，深度為8 mm，采用UG NX加工模塊中的型腔銑加工對沉孔進(jìn)行加工，使用φ4 mm平底銑刀，主軸轉(zhuǎn)速為7 500 r/min，刀具進(jìn)給率為1 300 mm/min，切削深度每刀0.15 mm，加工刀路如圖4（a）所示。

3）卸料板鑲件反面凸模導(dǎo)向孔及定位銷安裝孔的穿絲孔則用UG NX加工模塊中的鉆孔工序，使用φ0.8 mm鉆頭加工，主軸轉(zhuǎn)速為8 000 r/min，刀具進(jìn)給率為50 mm/min，加工刀路如圖4（b）所示。

圖4 卸料板鑲件反面加工刀路

（3）采用淬火加低溫回火的方式將工件硬度熱處理至62～64 HRC，并采取深冷處理工藝提高工件的韌性。

（4）使用成形磨床將工件外形磨削到要求尺寸。

（5）使用慢走絲切割機(jī)床校正外形基準(zhǔn)，采用割一修四的加工方式將凸模導(dǎo)向孔切割到要求尺寸，如圖5所示。

圖5 慢走絲線切割加工

2 組合加工工藝方案

對所有卸料板鑲件進(jìn)行分析，卸料板鑲件大部分都有讓位結(jié)構(gòu)及凸模導(dǎo)向孔，且厚度都相同。此種結(jié)構(gòu)的卸料板鑲件可將其組合排列在1件大方材板料上進(jìn)行批量加工，在CNC加工中心將卸料板鑲件讓位沉臺及油槽銑到要求尺寸后，再采用慢走絲切割機(jī)床將凸模導(dǎo)向孔及外形切割成形，加工方案如下。

繼中國證監(jiān)會在4月16日公布了對萬家文化的行政處罰決定書和相關(guān)人員市場禁入決定書，駁回了趙薇夫婦、龍薇傳媒、萬家文化及相關(guān)當(dāng)事人的申辯之后，上海證券交易所（上交所）也對黃有龍、趙薇夫婦開出了罰單。11月20日，上交所發(fā)布《關(guān)于對浙江祥源文化股份有限公司、西藏龍薇文化傳媒有限公司及有關(guān)責(zé)任人予以紀(jì)律處分的決定》，對浙江祥源文化股份有限公司及時任董事長孔德永，西藏龍薇文化傳媒有限公司及其直接負(fù)責(zé)人員黃有龍、趙薇、其他直接責(zé)任人員趙政予以公開譴責(zé)，并公開認(rèn)定孔德永、黃有龍、趙薇、趙政5年內(nèi)不適合擔(dān)任上市公司董事、監(jiān)事、高級管理人員。

（1）因卸料板鑲件厚度都相同，慢走絲線切割機(jī)床在切割卸料板鑲件外形時會留支撐面，所以可以將卸料板鑲件之間按各自結(jié)構(gòu)及外形尺寸特點(diǎn)采取間隔4 mm距離排布，為慢走絲切割預(yù)留支撐面位置和CNC加工中心加工讓位孔與油槽讓刀位置，并增加15 mm的慢走絲切割機(jī)床切割鑲件外形時的機(jī)床夾持工藝臺階，如圖6所示。

圖6 組合卸料板鑲件

（2）使用快走絲切割機(jī)床按組合加工工序加工未熱處理方材，外形各面留0.2 mm加工余量。

（3）CNC加工中心加工讓位沉臺、沉孔，凸模導(dǎo)向孔鉆穿絲孔。卸料板鑲件正反面都有讓位沉孔，所以CNC加工中心在加工讓位沉臺、沉孔、油槽及穿絲孔時分為正面和反面兩段工序加工，加工過程如下。

1）卸料板鑲件正面沉孔轉(zhuǎn)角最小為R2 mm，深度為5 mm，油槽寬度為2 mm，深度為1 mm。采用UG NX加工模塊中的型腔銑功能對沉孔和油槽進(jìn)行加工，分別使用φ4 mm與φ2 mm平底銑刀，主軸轉(zhuǎn)速為8 000 r/min，刀具進(jìn)給率為1 000 mm/min，切削深度每刀0.1 mm，加工刀路如圖7所示。

圖7 組合加工卸料板鑲件正面加工刀路

2）卸料板鑲件反面讓位沉臺轉(zhuǎn)角最小為R2 mm，深度為8 mm，采用UG NX加工模塊中的型腔銑功能對沉孔進(jìn)行加工，使用φ4 mm平底銑刀，主軸轉(zhuǎn)速為7 500 r/min，刀具進(jìn)給率為1 300 mm/min，切削深度每刀0.15 mm，加工刀路如圖8（a）所示。

3）卸料板鑲件反面凸模導(dǎo)向孔及定位銷安裝孔的穿絲孔則用UG NX加工模塊中的鉆孔工序，使用φ0.8 mm鉆頭加工，主軸轉(zhuǎn)速為8 000 r/min，刀具進(jìn)給率為50 mm/min，加工刀路如圖8（b）所示。

圖8 組合加工卸料板鑲件背面加工刀路

4）通過機(jī)床加工仿真驗(yàn)證數(shù)控加工程序，所有讓位沉臺、沉孔均加工到要求尺寸，凸模導(dǎo)向孔的穿絲孔均符合后工序加工要求，仿真結(jié)果如圖9所示。

圖9 數(shù)控加工仿真分析

（4）采用淬火加低溫回火將工件硬度熱處理至62～64 HRC，并采取深冷處理工藝提高工件的韌性。

（5）使用平面磨床，按組合加工工序圖最大外形六面磨削，四周外形均勻留0.2 mm加工余量，厚度磨削到要求尺寸。

（6）使用慢走絲切割機(jī)床加工凸模導(dǎo)向孔及卸料板鑲件外形。根據(jù)組合加工工序，慢走絲線切割機(jī)床加工凸模導(dǎo)向孔及外形時采用單件先切凸模導(dǎo)向孔，后切鑲件外形的加工策略。此多工序模具沖裁間隙為0.005 mm，凸模導(dǎo)向孔及鑲件外形的尺寸公差及位置公差按0～0.002 mm控制，使用割一修四的加工方式保證鑲件的尺寸公差和位置公差。加工程序分為4段進(jìn)行加工，如圖10所示，每段加工程序均為先將凸模導(dǎo)向孔加工到要求尺寸后繼續(xù)加工鑲件外形尺寸，支撐面留在各個鑲件之間2 mm處。第一個鑲件切割完成后取下，按同樣方法繼續(xù)加工剩余鑲件。

圖10 慢走絲線切割機(jī)床加工

（7）使用成形磨床磨平鑲件慢走絲切割支撐面。

3 2種工藝對比

2種加工工藝的工時對比如表1所示，2種加工工藝的成本對比如表2所示。

表1 2種加工工藝方法工作時間對比

表2 2種加工工藝成本對比

通過對比表1、表2得出以下結(jié)論。

（1）卸料板鑲件組合加工工藝加工時間合計為2 640 min，卸料板鑲件單件加工時間合計為3 120 min，組合加工工藝比原加工工藝工作時間縮短480 min，生產(chǎn)周期縮短15%以上。

（2）卸料板鑲件原加工工藝為單件加工，每一個鑲件在每一道加工工序都需要重新打表校正，組合加工工藝的每一道工序僅需打表校正一次。制造工件越小，打表校正越困難，校正準(zhǔn)確率越低。組合加工減少了各個制造工序的輔助時間，降低了加工制造難度。

（3）卸料板鑲件組合加工工藝的總制造成本為2 165元；單件加工的總制造成本為2 675元；組合加工工藝比原加工工藝的制造成本縮減510元，加工成本減少20%左右。

4 結(jié)束語

通過對比卸料板鑲件的單件加工工藝與組合加工工藝，發(fā)現(xiàn)組合加工工藝使各個工序的加工過程更加簡單，并有效減少各個工序的輔助加工時間，能以更加方便快捷的方式使工件達(dá)到使用要求，減小各個工序的加工難度，縮短了模具的生產(chǎn)周期，減少了加工成本。