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      模具方面的一点东西

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      发表于 2004-11-3 18:30:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

        模具精加工控制分析
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      1.引言?
      一幅模具是由众多的零件组配而成,零件的质量直接影响着模具的质量,而零件的最终质量又是由精加工来完成保证的,因此说控制好精加工关系重大。?
      在国内大多数的模具制造企业,精加工阶段采用的方法一般是磨削,电加工及钳工处理。在这个阶段要控制好零件变形,内应力,形状公差及尺寸精度等许多技术参数,在具体的生产实践中,操作困难较多,但仍有许多行之有效的经验方法值得借鉴。?

      2.模具精加工的过程控制?
      模具零件的加工,一个总的指导思想是针对不同的材质,不同的形状,不同的技术要求进行适应性加工,它具有一定的可塑性,可通过对加工的控制,达到好的加工效果。?

      根据零件的外观形状不同,大致可把零件分三类:轴类、板类与异形零件,其共同的工艺过程大致为:粗加工——热处理(淬火、调质)——精磨——电加工——钳工(表面处理)——组配加工。?

      2.1 零件热处理?
      零件的热处理工序,在使零件获得要求的硬度的同时,还需对内应力进行控制,保证零件加工时尺寸的稳定性,不同的材质分别有不同的处理方式。随着近年来模具工业的发展,使用的材料种类增多了,除了Cr12、40Cr、Cr12MoV、硬质合金外,对一些工作强度大,受力苛刻的凸、凹模,可选用新材料粉末合金钢,如V10、ASP23等,此类材质具有较高的热稳定性和良好的组织状态。?

      针对以Cr12MoV为材质的零件,在粗加工后进行淬火处理,淬火后工件存在很大的存留应力,容易导致精加工或工作中开裂,零件淬火后应趁热回火,消除淬火应力。淬火温度控制在900-1020℃,然后冷却至200-220℃出炉空冷,随后迅速回炉220℃回火,这种方法称为一次硬化工艺,可以获得较高的强度及耐磨性,对于以磨损为主要失效形式的模具效果较好。生产中遇到一些拐角较多、形状复杂的工件,回火还不足以消除淬火应力,精加工前还需进行去应力退火或多次时效处理,充分释放应力。?

      针对V10、APS23等粉末合金钢零件,因其能承受高温回火,淬火时可采用二次硬化工艺,1050-1080℃淬火,再用490-520℃高温回火并进行多次,可以获得较高的冲击韧性及稳定性,对以崩刃为主要失效形式的模具很适用。粉末合金钢的造价较高,但其性能好,正在形成一种广泛运用趋势。?

      2.2 零件的磨削加工?
      磨削加工采用的机床有三种主要类型:平面磨床、内外圆磨床及工具磨具。精加工磨削时要严格控制磨削变形和磨削裂纹的产生,即使是十分微小的裂纹,在后续的加工使用中也会显露出来。因此,精磨的进刀要小,不能大,冷却液要充分,尺寸公差在0.01mm以内的零件要尽量恒温磨削。由计算可知,300mm长的钢件,温差3℃时,材料有10.8μm左右的变化,10.8=1.2×3×3(每100mm变形量1.2μm/℃),各精加工工序都需充分考虑这一因素的影响。?

      精磨时选择好恰当的磨削砂轮十分重要,针对模具钢材的高钒高钼状况,选用GD单晶刚玉砂轮比较适用,当加工硬质合金、淬火硬度高的材质时,优先采用有机粘结剂的金刚石砂轮,有机粘结剂砂轮自磨利性好,磨出的工件粗糙可达Ra=0.2μm,近年来,随着新材料的应用,CBN砂轮,也即立方氮化硼砂轮显示出十分好的加工效果,在数控成型磨,坐标磨床,CNC内外圆磨床上精加工,效果优于其它种类砂轮。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。?

      板类零件的加工大部分采用平面磨床加工,在加工中常会遇到一种长而薄的薄板零件,此类零件的加工较难。因为加工时,在磁力的吸附作用下,工件产生形变,紧贴于工作台表面(见图1),当拿下工件后,工件又会产生回复变形,厚度测量一致,但平行度达不到要求,解决的办法可采用隔磁磨削法(见图2),磨削时以等高块垫在工件下面,四面挡块抵死,加工时小进刀,多光刀,加工好一面后,可不用再垫等高块,直接吸附加工,这样可改善磨削效果,达到平行度要求。
      ?
      轴类零件具有回转面,其加工广泛采用内外圆磨床及工具磨床。加工过程中,头架及顶尖相当于母线,如果其存在跳动问题,加工出来的工件同样会产生此问题,影响零件的质量,因此在加工前要做好头架及顶尖的检测工作。进行内孔磨削时,冷却液要充分浇到磨削接触位置,以利于磨削的顺利排出。加工薄壁轴类零件,最好采用夹持工艺台,夹紧力不可过大,否则容易在工件圆周上产生“内三角”变形。
       楼主| 发表于 2004-11-3 18:31:00 | 显示全部楼层
      模具的分类,不防一看,哈!


      模具类别和分类
      科学地对模具进行分类,对有计划地发展模具工业,系统地研究和开发模具生产技术,研究和制订摸具技术标准.实现专业化生产,都具有重要的技术经济意义,对研究和制订模具技术标准体系,具有更重要的阶值,是其基础。模具分类方法很多,过去常使用的有:按模具结构形式分类,如单工序模,复式冲模等;按使用对象分类,如汽车覆盖件模具、电机模具等;按加工材料性质分类,如金属制品用模具,非金属制用模具等;按模具制造材料分类,如硬质合金模具等;按工艺性质分类,如拉深模、粉末冶金模、锻模等。这些分类方法中,有些不能全面地反映各种模具的结构和成形加工工艺的特点,以及它们的使用功能。为此,采用以使用模具进行成形加工的工艺性质和使用对象为主的综合分类方法,将模具分为十大类,又可根据模具结构、材料、使用功能以及制模方法等分为若干小类或品种。本处着重介绍冷冲模
       楼主| 发表于 2004-11-3 18:35:00 | 显示全部楼层
      模具制造的现代化


      模具制造的现代化
      一、前言
        随着模具制造的技能化逐步向科学化发展,原来依靠主模型和绘制图形制造汽车覆盖件模具的传统方法也逐步由CAD/CAM终端将由数字描述的汽车覆盖件形状转为加工轨迹的方法所取代。用电话线路遥控加工过程则又将模具制造科学化的水平推向一个新高度。
        回顾以前,在加工用具有于冲制汽车外覆件的钢制模具时,必须绘制详尽的蓝图和具有按照冲件精确尺寸制造的主模型。可以说,模型是设计和制迼模具的母型。
        在用铸造方法制造模具时,首先必须置备木模或汽车零件的样件。按照一定比例制成的模型称之为"靠模",常被用作仿形加工中的母型,或作为显示铣床加工轨迹的辅助模型。作形铣床上的靠模指沿靠模轮廓形状移动,铣刀则按照靠模指的移动对模具材料进行铣削加工,仿出所需的模具型腔。现在的加工方法则发生了根本的变化。由客户所提供的CAD数据生成铣刀的切削加工轨迹,自动加工出汽车覆盖件的冲压模具和进行塑料板材模压成形的型腔模具。
        虽然用这种新工艺能比以往加工方法更精确地加工出模具的两对合面,但对于压形还要进行试模,并对试样进行测量。通常由CAD数据正确地加工出模具的主要型腔表面,然后由防止磨损垫块和其它零件与主要型腔面相配合。现在可将这种新技术的特征归纳为以下几个方面。


      二、不需要主模型和靠模
        虽然不再使用主模型和靠模,但加工精度反而有了提高。例如,加工公差很严和主要型腔面磨削后需用手工拋光的模具时,用CAD数据加工比用主模型和靠模的效果好。其主要差别是对尺寸控制从根本上得到了改善。用传统方法加工成形塑料件的型腔模具时,其加工公差将随每天温度不同而发生变化。
      用于塑料板材模压成形的模具虽然加工精度也很好,但对塑料板材的热压成形不像冲压金属板材那样有回弹,所以由CAD数据精确控制加工以后,一般不需要试模。对于这种模具只要经过常规的客户验证即可,一般不再需要递交制件。
        这主要是因为用CAD数据加工以对加工结果进行检验,对模具的型腔面还可以进行数学分析,从而保证了制造过程能极严格地按照原始设计数据实施。正是由于排除了模具制造过程中的手工操作,改善了模具精度和加工周期方面的竞争力。
        为此应用CAD数据进行模具加工技术在大多数模具制造厂中得到了推广。现在由许多工厂的经验可证实,应用这种技术之后,虽然按CAM生成的刀具轨迹时间增加了14%,但用于拋光的时间却减少了33%,总加工时间缩短了16.5%,模具的品质提高了12%。
        现在,各种CAD/CAM软件可以帮助工程师进行模具设计和生成CNC铣床的刀具轨迹。该系统还可以在屏幕上显示3维彩色模型供设计模具和进行分析之用。还可以提供用于改进铸造品质的有限元分析和模具的热性能分析。实际上,任何客户的数据库都可以直接被用于输入,或者通过转换以后输入。


      三、由三坐标测量机进行检验
        用于配合CAD/CAM系统进行检验的三坐标测量机也与原来适合于传统工加工模具的可移动式三坐标测量机不同。现在所用的三坐标测量机都带有自动化测量系统。
        这种三坐标测量机在3250X2090X1370mm的测度空间中的任何一点的定位精度为0.015mm。可测量冲模或塑料模的零件质量为40吨。为了使测量机保持其最高的测量精度,应将它放在与外界环境隔绝的独立机房中,室温应保持20℃。为了防止振动对测量带来不良影响,应将测量机安装在由气垫支承的质量为100吨的混凝土底座上。
        在加工时,三坐标测量机不仅可作为一种最终检验模具品质的工具,也应该作为一种对加工过程进行检测的工具。即在加工过程中对各道工序加工后进行中途检验。例如对加工后模具的主要型腔面进行检验。特别是在拋光之前应对加工面作全面的检验,以便确定如何更精确地达到加工面所需的几何形状。
        在对模具进行检验时,需以较密的流线通过零件的各处。每一副模具需检验两次。一次在冲压加工之前,另一次在冲压加工以后。应用理论计算厚度对上、下模型腔的对合状况进行测量,以掌握实现CAD设计数据精度的实际状况。


      四、塑料板材模压成形模具的特点
        用于对塑料板材进行模压成形的模具,与冲压金属板材的模具不同,它没有材料回弹的问题。所以加工这种模具时不需要去调整模具的对合状况,而是眼于塑件需使用表面的状况。即以使用表面的表面精度和形状精度为重点。


      五、对加工过程的管理
        应用上述系统的网络通常小型计算器和个人计算器终端所组成。一种有效管理系统(EffectiveManagementSystem-EMS)软件可对加工过程进行跟踪管理。如掌握加工进度,零件流转状况,外购件的采购状况,收货状况和加工品质等。这种管理系统还包括材料清单、计划和控制,库存物品管理,标准铸件,材料履历,总生产时间表,所需材料计划,订货和销售历史,到货数量,操作人员履历,对车间的控制状况,计划时间,品质评估,标准加工路线,所需生产能力计划,劳动力成本,外购计划及到货状况,请购单,外购件历史和可交付数量等。应用这种软件则可以选择适当的外购物品时机和节省劳动力。
        使所有加工状况信息完全进库存管理,从而生成完善的材料清单。然后按照加工路线进行有条不紊地加工。该系统还逐日提供操作人员加工工时和机床运转时间的数据,以及停工待料的时间。这样不仅可以减少机床空耗的时间,还可以计算出实际生产成本,从而达到降低生产成本的目的。
       楼主| 发表于 2004-11-3 18:36:00 | 显示全部楼层
      01000 模具标准
      01100 国家颁发的模具主要产品标准
      01101 冲模标准:模架(GB/T2851-2861);钢板模架(JB/T7181-7188);零件及技术条件(JB/T7642-7652);圆凸模与圆凹模(JB/T5825-5830)
      01102 塑料注射模标准:零件(GB4169-4170);中、小型模架及技术条件(GB/T12556.1-2);大型模架及技术条件(GB/T12555.1-15)
      01103 压铸模标准:压铸模零件及技术条件(GB4678-4679)
      01104 锻模标准:通用锻制模块尺寸系列及计量方法(JB/T5900);金刚石拉丝模具(JB3944-85)
      01200 国家颁布的主要模具工艺质量标准
      01201 冲模验收技术条件(GB/T14662-93);冲模用钢及其热处理技术条件(JB/T6058-92);冲模模架技术条件(JB/T8050-95);冲模模架精度检查(JB/T8071-95)。
      01202 塑料注射模具验收技术条件(GB/T12554-90);塑封模具技术条件(GB/T14663-93);塑封模具尺寸公差规定(GB/T14664-93);塑料模具成型部分用钢及其热处理技术条件(JB/T6057-92);塑料成型模具型面类型和粗糙度(JB/T7781-95)
      01203 压铸模验收技术条件(GB8844-88)
      01204 辊锻模通用技术条件(ZB/TJ46003-90);紧固件冷镦模具技术条件(JB/T4213-96);冷锻模具用钢及热处理技术条件(JB/T7715-95);热锻成型模具钢及其热处理技术条件(JB/T5823-91);聚晶金刚石拉丝模具技术条件(JB/T5823-91);硬质合金拉丝模具技术条件(JB/T3943-85)
      01205 橡胶模具技术条件(JB/T5831-91)
      01206 玻璃制品模具技术条件(JB/T5785-91)
       楼主| 发表于 2004-11-3 18:37:00 | 显示全部楼层
      还继续发,等着啊,我去找!
      发表于 2004-11-4 20:04:00 | 显示全部楼层
      <P>不用了,跟本没人有那么多时间去看</P>
      发表于 2004-11-5 10:44:00 | 显示全部楼层
      <P>真的太多了,慢慢来吧</P>
      发表于 2004-11-22 21:42:00 | 显示全部楼层
      <P>说实话,没有什么用,别浪费了。</P><P>      太多的空话,现在最缺少的是一些经验性的东西,也就是书上没有的东西。</P>
      发表于 2005-3-22 08:11:00 | 显示全部楼层
      发表于 2005-3-22 10:59:00 | 显示全部楼层
      发表于 2005-6-17 18:19:00 | 显示全部楼层
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