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    模具入门培训:模具注塑加工基础资料大全

    作者:
    发表于:2019-11-15
    阅读:1526
    评论:0

    1、定义

      模具加工(Mold Making)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。通常情况下,模具有上模和下模两部分组成。将钢板放置在上下模之间,在压力机的作 用下实现材料的成型,当压力机打开时,就会获得由模具形状所确定的工件或去除相应的废料。小至电子连接器,大至汽车仪表盘的工件都可以用模具成型。

      级进模是指能自动的把加工工件从一个工位移动到另一个工位,并在最后一个工位得到成型零件的一套模具。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。

     

      2、模具种类

      (1)金属冲压模具:连续模、单冲模、复合模、拉伸模

      (2)塑胶成型模:注塑模、挤塑模、吸塑模

      (3)压铸模具

      (4)锻造模具

      (5)粉末冶金模具

      (6)橡胶模具

      3、模具加工流程

      开料:前模料、后模模料、镶件料、行位料、斜顶料;

      开框:前模模框、后模模框;

      开粗:前模模腔开粗、后模模腔开粗、分模线开粗;

      铜公:前模铜公、后模铜公、分模线清角铜公;

      线切割:镶件分模线、铜公、斜顶枕位;

      电脑锣:精锣分模线、精锣后模模芯;

      电火花:前模粗、铜公、公模线清角、后模骨位、 枕位;

      钻孔、针孔、顶针;模具顶针孔水路孔加工行位、行位压极;

      斜顶、复顶针、配顶针。

      4、其他

      (1)唧咀、码模坑、垃圾钉(限位钉);

      (2)飞模;

      (3)水口、撑头、弹簧、运水;

      (4)省模、抛光、前模、后模骨位;

      (5)细水结构、拉杆螺丝拉钩、弹簧

      (6)重要部件热处理、淬火、行位表面氮化;

      5、模具软件

      UGNXPro/NCCATIAMasterCAMSurfCAMTopSolid CAMSPACE-ECAMWORKSWorkNCTEBISHyperMILLPowermillGibbsCAMFEATURECAM等等。

      6、基本特点

      (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Crl2CrWMn等莱氏体钢制造。这类钢材从毛坯锻造、加工到热处理均有严格要求。因此加工工艺的编制就更加不容忽视,热处理变形也是加工中需认真对待的问题。

      根据上述诸多特点,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。

     

      7、加工工艺流程安排

      (1)底面加工,加工量保证;

      (2)铸件毛坯基准找正,2D3D型面余量检查;

      (32D3D型面粗加工,非安装非工作平面加工(包括安全平台面、缓冲器安装面、压板平面、侧基准面);

      (4)半精加工前,侧基准面的找正确保精度;

      (5)半精加工2D3D型面,精加工各类安装工作面(包括限位块安装面及接触面、镶块安装面及靠背面、冲头安装面、废料切刀安装面及靠背面、弹簧安 装面及接触面、各类行程限制工作面、斜楔安装面及靠背面),半精加工各类导向面、导向孔,留余量精加工工艺基准孔及高度基准面,并记录数据;

      (6)检验复查加工精度;

      (7)钳工镶作工序;

      (8)精加工前,工艺基准孔基准面找正,镶块余量检查;

      (9)精加工型面2D3D,侧冲型面及孔位,精加工工艺基准孔及高度基准,精加工导向面及导向孔;

      (10)检验复查加工精度。

      8、注意事项

      (1)工艺编制简明、表达详细,加工内容尽量数值化表达;

      (2)加工重点难点处,工艺要特别强调;

      (3)需要组合加工处,工艺表达清楚;

      (4)镶块需单独加工时,注意加工精度的工艺要求注明;

      (5)组合加工后,需单独加工的镶块零件,组合加工时工艺安装单独加工的基准要求;

      (6)模具加工中弹簧是最容易损坏的,所以要选择疲劳寿命长的模具弹簧。

     

      9.大型模具加工问题

      1.巨大的尺寸和重量

      在加工大型模具时,如何应付其自身的巨大尺寸和重量是加工企业面临的一大挑战。大型模具的加工往往需要大量的劳动力、专用设备和多次调试装夹,而加工精度也受到多方面潜在因素的影响而不易保证。

      2.购置成本问题

      加工生产各类大型模具直接相关的最大费用就是机床的购置成本。能够生产大型模具的机床是相当昂贵的,尤其是在复杂工艺安排下,需要使用多台机床才能完 成从模具粗加工到精加工的全部工序。这样的先期高投入成本也是很多企业进入这一市场的最大障碍。由此,我们可以看出,如果可以在一台合适的机床上实现大型 模具的粗加工和精加工,甚至仅需一次调试装夹,那么很多问题将迎刃而解,加工精度也可以得到保证。

      10.加工中心

      1.铸铁床身结构,机床主轴具有散热功能

      铸铁材料具有很高的刚性和散热特性,因而是制造机床结构件最稳定的材料。对于铣削大型零件用的任何机床,首先需要具有非常结实的铸铁结构,并装备有具有散热功能的主轴。

      就机床的主轴而言,它必须采用内置冷却技术,从轴承外面来冷却主轴,保证在长时间加工过程中,主轴本身不会被烧坏或不会因热膨胀而造成精度损失。这些 因素是非常重要的,因为大型模具的加工需要消耗很长的时间,同时在重切削条件下,这会增加模具的热量和应力。所以,机床的结构部件必须具有良好的刚性和散 热特性,这是加工出大型优质模具的前提。因此,必须最大程度地限制加工过程中机床的振动,并快速扩散加工过程中产生的热量。选择合适的加工机床和刀具可以 实现成本和周期的双赢。

      2.热稳定技术

      由于加工时间过长,环境温度的影响也是必须要考虑的。例如,在普通机床上加工大型模具,当环境温度变化10℃时,将会导致机床立柱发生6℃的温度变 化,从而引起主轴角板平行度发生0.07mm的变化。因此,机床的设计必须考虑到环境温度的效应,避免环境温度影响到加工零件的精度。

      3.速度

      对于一台行程能够快速移动的大型模具加工中心来说,大型模具加工机床的主轴转速应至少达到20000r/min,金属的切削速度应满足76220000mm/min

      4.精度

      精度控制始终贯穿于模具加工的各个阶段,如果需要在一台加工中心上实现对大型模具的粗加工和精加工,那么必须严格控制机床的定位精度和重复定位精度。 大型模具专用的加工中心,一般其定位精度可以达到±1.5μm,重复定位精度应达到±1μm。同时,其节距精度应保持在5μm之内。

      5.反馈分辨率

      对于高精度曲面加工,机床自身的反馈分辨率对于检测加工零件的精度是十分重要的。采用标准的1μm反馈分辨率,通常所获得的结果并不十分理想。如果分 辨率能够达到0.05μm,那么其精加工结果几乎没有任何瑕疵。而且,通过对机床分辨率、标尺反馈和小节距滚珠丝杠的控制可进一步提升零件表面的加工质 量。

      6.主轴

      大型模具加工中心上使用的主轴必须达到进行粗加工、半精加工和高质量精加工的要求,而且作为一个参考标准,其能够实现的表面加工质量应该控制在2μm 的水平。通常,对于模具闭合面和分型线部分的精加工十分重要,但在传统工艺下,许多模具制造商不得不采用手工抛光的方式,以弥补刀具加工精度不足的问题。 因为,大型加工机床的造价昂贵,如果为此项工序购置多功能机床,显然是不切合实际的。

      此外,合理的主轴设计必须能够最大程度地延长刀具的使用寿命,使其能够在加工周期内以低振动、低温升的状态持续工作。例如,在大型模具加工中心上加工 汽车仪表板模具时,如采用16mmCBN镶刀片精加工刀具,加工速度可以达到8m/min,使用寿命超过30h,可以将加工表面质量控制在 0.3363.2μm。由此可知,考虑到加工大型模具时的刀具成本增加,采用专门设计的大型模具加工机床,不仅可以延长刀具使用寿命,而且可以大量节约 加工每付模具的刀具使用成本。

      7.可移动的多轴加工头

      由于模具尺寸和重量的限制,一般装夹工件需要花费很长的时间。因此,采用3轴联动加工中心不仅减少了工件的调试装夹次数,而且又不影响机床的加工精度,从而使车间加工大型模具的生产能力大大提高。

      可移动的多轴加工头可以用于加工结构特别复杂的大型模具,按可变几何形状设计的加工头可允许3轴联动加工,仅需一次装夹工件,便可铣削加工型腔很深的 模具和冷却孔,以及切削加工许多其他几何形状复杂的部位。例如,当主轴以最佳的角度倾斜时,可提高加工头对铣削加工点的接近程度,这样便可实现利用多轴加 工头完成对斜孔的加工。

      此外,由于多轴加工头加工工件表面时,采用的是刀具的半径刀刃而不是刀具的刀尖,因此可提高表面粗糙度。

      8.切屑管理

      金属切削加工时会产生大量的切屑,如果不能及时排除,必然会导致二次切削,以及造成机床结构部件或者工件表面的温升。大型模具加工中心的工作台下面通 常具有18个排屑孔,不管工作台移动到什么位置,都能够可靠地排除切屑。机床上有4条内置铰链式切屑传送带,以很高的速度将切屑排送到机床前面。

      9.高压冷却液

      在大型模具加工时,高压冷却液有着非常重要的作用。例如,在采用2+3轴的加工方法钻削斜孔时,需要压力为1000psi1psi=6890Pa) 的冷却液才能有效地排除切屑,并达到更高精度的切削。而如果没有这种高压冷却液,则在加工斜孔时,需要增添额外的机床,需要二次装卡,降低加工精度,而且 增加周期成本。根据以上分析可以看出,实现对大型模具的简单加工需要机床具有更多、更好的功能。

      牧野开发的新型MCC2516VG3轴卧式加工中心,主轴转速可达15000r/min,并采用了“轴芯冷却”方式和“轴承内压润滑”功能,保证主轴及其附属轴承可以得到及时、有效地冷却。

      此外,主轴不仅可沿横向的X轴、垂直方向的Y轴和前后方向的Z轴方向运动,还可配合A轴和C轴转动。由于具备2种分度功能,因此不仅可减轻调整作业量,还可切削结构复杂的工件,例如保险杠、仪表盘和汽车头灯透镜等。

    以上就是100唯尔(100vr.com)小编为您介绍的关于模具的知识技巧了,学习以上的模具入门培训:模具注塑加工基础资料大全知识,对于模具的帮助都是非常大的,这也是新手学习模具专业所需要注意的地方。如果使用100唯尔还有什么问题可以点击右侧人工服务,我们会有专业的人士来为您解答。

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