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发布时间:2023-11-29 15:22:10 阅读: 来源:刀柄厂家

冲模制造提高冲模寿命

冲模制造工艺就是指冲模主要工作零件上、下夹头和试样钳口的中心线应于实验机的加力轴线同轴;夹头应保持夹持可靠;凸模、凹模石油助剂、凸凹模等的加工制造方法。目前国内在冲模制造中,普遍采用的制造工艺如下:

1、电加工制模工艺

以电火花线切割和电火花穿孔成形加工为主的冲模制造工艺。

2、专用设备机械加工制模工艺

以锉锯机、仿型刨、仿型铣、成型磨与光学曲线磨加工为主的冲模制造工艺。

3、精密磨削制模工艺

以通用与专用设备进行粗加工与半精加工,用高精磨削设备完成精加工,包括使吸管设备用高精度平面、内名圆磨床、座标磨床、CNC光学曲线磨床与成型磨床、NC与CNC连续轨迹座标磨床等进行精加工。

4、高效高精度组合制模工艺

以电加工法进行半精加工,用成型磨、CNC光学曲线磨、座标磨及NC与CNC连续轨迹座标磨进行精加工。

除上述四种外,还有完全用普通机床加工配以钳工锉研制模、压印法制模以及浇铸法制模工艺等,多用于一些简易、经济冲模制造。在普通全钢冲模制造中这些制模工艺已趋于淘汰。

用电加工制模工艺制作冲模是国内目前应用最广的冲模制造工艺。在高精度、高寿命、高效率的“三高”冲模制造中,精密磨削工艺占据较大优势。而高效高精组合制模工艺在国内目前使用尚不广泛,尽管其优木窗点很多,是精密冲模制造技术的发展方向,普及尚待时日,还要一个过程。

1、冲模的电加工制造工艺

电火花穿孔是利用工件与电极之间脉冲放电产生的电蚀现象,进行模孔和模腔加工。即当电极与工件间的间隙小到一定程度时,瞬间电压升高,击穿间隙,产生脉冲火花放电。此时,能量集中,电流密度很大,产生10000℃以上高温,使金属熔化、汽化,并脱离模体,如此不停循环往复,达到加工的目的。

线切割加工原理亦相同,其主要优点如下:

(1)用金属丝作为工具电极,无需像电火花穿孔成形加工烧结炉那样需要专门的工具电极。

(2)电极丝直径仅0.04~0.2 mm,现在已开发使用0.03~0.1 mm直径的电极丝,可以切割0.05~0.07mm的窄缝、R≤0.03mm的圆角以及细微的结构形状,故可加工复杂形状的凸、凹模。

(3)加工中电极线以一定速度运动,既不必考虑电极丝损耗,又可将加工中残留在切割缝中的屑末排出,有利于连续切割加工。

(4)加工效率较高且可不必采用拼块结构而能在整体模块上加工。同时,还可将凸模固定板、导板(卸料板)、凹模板等三板叠齐一次切割出所有相应模孔,孔的同轴度极好。

(5)可对淬硬模板切割加工,既可消除热处理变形,又能对各种硬金属、模具钢进行切割。

电加工制模可以大幅度缩短制模周期,能节省大量机加设备及工时,但目前,多数国产电穿孔与线切割机的加工精度、加工表面粗糙度等都达不到冲模制造的技术要求。国产线切割机(见表1)与国外同类产品的技术性能相比还有较大差距。如瑞士AGIE公司的CNC五轴线切割机,其线切割斜度可达±10°可切割多种形式侧表面、直立面、锥面、连续坡度面等,加工精度可达±0.005mm,其表面糙度值Ra=0.4μm。

近年来,国外一直对电加工机床的技术性能改进与开发进行着大量研究,特别是日本与瑞士几家大的著名电加工机床生产公司:日本三菱电机、沙迪克、瑞士阿奇、夏米尔等,经过长期不懈的努力都取得丰硕的成果,特别是低速走丝数控电火花线切割机床(LWEDM)的发展引人注目。功能完善,自动化程度已达到无人看管运行的程度。其加工工艺水平:生产率达到300mm2/min,加工精度可达到±1.5μm,加工表面粗糙度Ra0.1~0.2μm。直径0.03~0.1mm细丝精密切割技术的开发,可实现凹、凸模一次切割完成,并可进行0.04mm的窄槽及半径0.02mm内圆角的切割加工。锥度切割技术已能进行30°以上锥度的精密加工,国内在这方面的研究、开发也已取得了进展。如南京聚隆:改性工程塑料领军企业北京机床研究所研制的慢走丝线切割机加工精度已小于5μm。

汉川机床有限公司已推向市场的HCX320A低速走丝线切割机最佳加工面粗糙度Ra≤1.0μm。

LWEDM用于精密模具加工,重点需要解决的问题是加工表面变质层小于1.0μm,Ra0.1~0.2μm。要解决这个问题,除了优化工件材料及电极丝材料外,主要采取多次切割、防电解作用及放电能量分配等措施,这些在国外已取得了良好的效果,LWEDM加工的模具寿命已接近磨削(研磨)加工的模具寿命。

2、电加工与精密磨削法制模的比较

采用精密磨削法加工对新兴国家出口比重也将大为提升的凸、凹模,表面粗糙度值Ra可达0.025μm,通常为Ra≤0.1~0.05μm

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