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如何提升高端精密汽车模具加工效率

  发表时间:2015年11月20日  点击数:2604次

  近几年来,随着我国模具工业的迅速发展,其模具生产型企业数量增多、规模之大,令世界刮目相看,在汽车模具方面,我国已成为汽车模具需要的“制造强国”,但还不是模具“创造强国”,一些高端精密模具设计与加工,与国外相比,还是存在很大差距,一些高端精密模具仍需要从国外进口,如德国、美国进口等,以满足中国市场的需求。

  目前,模具设计与制造技术正逐步与世界接轨,市场竞争日益激烈,顾客看中的不仅是更好的质量、更低的成本,更重要的是交货周期。本文主要从以下五个方面讲述提升高端精密模具加工效率,保证模具产品质量。

  1. 继承发扬优秀的设计理念:模具设计标准化、流程规范化

  在众多的汽车精密模具当中,特别是连续冲压模,图样设计有以下特点:①模具设计标准化、规范化。如国外的设计工程师在设计一套精密模具过程时,就已经较全面地考虑到该模具的使用寿命、场合、加工方法及加工过程中可能会出现的一系列问题,以及能给企业带来多大的利润等,设计人员从源头开始时,设计模具图样就向标准化、流程规范化发展。②模具设计图样重点突出。如设计汽车精密冲压连续模具时,对一些冲压成形的精密冲压模具孔或槽口设计必须尖而锋利,决不能有倒角出现,以利于顺利冲压成形零件;还有在设计一些精度不是很高的螺栓孔时,往往标注尺寸公差较松,如x±0.1mm、x±0.5 mm等,依次表示一个小数点公差为±0.1mm,整数公差为±0.5mm等;这样标注及完整的图样形位公差重点标注,更便于合理安排生产加工,降低加工成本,提高交货周期。

  2.加工工艺的优化与制定

  当模具图样设计工作任务完成后,接下来重要工作就是如何编制模具加工工艺。一般模具加工工艺流程为:下料→粗加工(如车、铣预留加工余量)→热处理(如淬火58~62HRC等)→平磨(工件两端面)→精加工(如精车、精铣等)→钳工(去毛刺、刻字等)。当然,在加工过程中会出现一些技术难题,因为模具加工与一般零件加工有很大差异,如精密模具的各个尺寸要求比较严格,如模具两端面平行度(0.01mm)要求很严,同轴度(0.02 mm)、圆度(0.01 mm)、平面度(0.03 mm)、圆跳动(0.02 mm)等都要求很严。因此编制工艺时,不仅要综合考虑到本公司的机床刚性、精度、加工行程等,还要考虑到前后工序加工连贯、留量是否合理,如某一冲压模具需在圆柱体内线切割冲压模芯时,安排工艺就必须考虑到外圆径向留量6~10mm,以便于装夹,线切割达到图样要求;同时,我们在编制工艺时,抓工艺重点细节,做到设计基准、加工基准、编程基准 、测量基准、模具装配基准统一,以减少累积误差,这些往往很容易被忽视,从而导致加工模具超差,因此综合的考虑每一道工序、工步对模具加工非常重要。

  3.机床选型与匹配

  特别是在加工高端精密模具时,机床的匹配加工显得尤为重要。在一些国有企业或小型企业中,经常会遇到这样现象,使用简易的经济型数控机床加工精密模具曲面与外圆时,总有非常明显的接刀痕迹出现,后经核实该机床精度根本达不到图样所要求的精度尺寸要求。目前,一些国有企业,一部分人只顾眼前利益,片面认为机床功能较多,价格太贵,加工成本太贵,而一些外企欧美企业主观点恰恰相反,使用的是较先进的数控机床,充分利用机床功能,机床加工范围功能最大化,机床无论粗加工孔类还是平面,提高效率非常明显,如国外一些先进MAZAK、DMG机床,其主轴带有内冷却通孔,在粗加工模具孔时,可直接用内冷却高速钻头直接钻孔留量,还可采用成形镗孔刀一次完成孔类加工,有效提高了加工效率。因此,在加工精密模具时,须特别关注机床重要参数、性能、功能、精度等,这样更有利于提高模具加工效率。

  4.刀具选型与匹配

  在加工精密模具时,刀具选型显得十分重要。首先,在选择刀具加工模具时,我们应考虑到加工该模具材料是什么,同时结合刀具制造商提供的一系列刀柄及相配合刀片资料,加工选用合理的切削加工参数,如用于加工一系列材料刀片,常用的碳钢、钛合金、铝、复合材料等非金属材料,在粗加工模具时,应以提高生产效率为主,合适背吃刀量,高进给速度,中转速;精加工模具时,高转速,高进给,低吃刀量为原则,这些具体的重要参数可参考刀具厂家提供的加工推荐参数。在车床精加工方面,经常会遇到断屑切削加工孔类模具零部件时,经常出现蹦刀现象,这也是常让人感到头疼的问题,解决方法:可采用较大R刀尖角如R0.8mm刀片,可避免这一现象。

  5.软件使用与匹配

  目前,随着数控机床迅速发展,CAM编程软件智能化水平的提高,复杂零件或高端精密模具加工对数控机床、编程软件提出了更高的要求,由以前手工编程沿着软件编程转变,软件编程可准确的将复杂零件或模具加工出来,同时也避免了出错率,现在有很多企业正广泛使用适合自己产品加工的软件。目前本人也在使用PRO/E软件编程加工模具产品,使用十分方便,编程只需在原有模具零件稍做修改,输入相关的加工参数,就可以较快的加工出符合图样要求的模具产品。在此,无论在加工如何复杂零件或模具,只要选择你熟练的合适加工软件,更有利于加工效率的提高。

  6.结语

  高端精密模具加工效率的提高,当然也与其它一些因素、细节有关,将来随着数控机床更快的发展,软件编程智能化水平进一步提高,工艺不断的优化与改善,高端精密模具加工效率的提高势在必行。

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