第一篇:模具制造加工工艺流程
模具制造加工工艺流程
一、模具制作流程 接受任务书 成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出其内容如下 1.经过审签的正规制制件图纸并注明采用塑料的牌号、透明度等。
2.塑料制件说明书或技术要求。3.生产产量。4.塑料制件样品。
通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。
二、收集、分析、消化原始资料 收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料以备设计模具时使用。
1.消化塑料制件图了解制件的用途分析塑料制件的工艺性尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差能否成型出合乎要求的塑料制件来。此外还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。
2.消化工艺资料分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当能否落实。成型材料应当满足塑料制件的强度要求具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途成型材料应满足染色、镀金属的、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。
3.确定成型方法 采用直压法、铸压法还是注射法。
4、选择成型设备 根据成型设备的种类来进行模具因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说在规格方面应当了解以下内容注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等具体见相关参数。要初步估计模具外形尺寸判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。
5.具体结构方案 一确定模具类型 如压制模敞开式、半闭合式、闭合式、铸压模、注射模等。
二确定模具类型的主要结构 选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备理想的型腔数在绝对可靠的下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状表面光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料制件的成本低生产效率高模具能连续地工作使用寿命长节省劳动力。
三、影响模具结构及模具个别系统的因素很多很复杂 1.型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。
对于注射模来说塑料制件精度为3级和3a级重量为5克采用硬化浇注系统型腔数取4-6个塑料制件为一般精度4-5级成型材料为局部结晶材料型腔数可取16-20个塑料制件重量为12-16克型腔数取8-12个而重量为50-100克的塑料制件型腔数取4-8个。对于无定型的塑料制件建议型腔数为24-48个16-32个和6-10个。当再继续增加塑料制件重量时就很少采用多腔模具。7-9级精度的塑料制件最多型腔数较之指出的4-5级精度的塑料增多至50。
2.确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工排气、脱模及成型操作塑料制件的表面质量等。
3.确定浇注系统主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小和排气系统排气的方法、排气槽位置、大小。
4.选择顶出方式顶杆、顶管、推板、组合式顶出决定侧凹处理方法、抽芯方式。
5.决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。
第二篇:模具制造工艺流程是怎样的
模具制造工艺流程是怎样的?
一、接受任务书
成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出,其内容如下:
1.经过审签的正规制件图纸,并注明采用塑料的牌号、透明度等。
2.塑料制件说明书或技术要求。
3.生产产量。
4.塑料制件样品。
通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出,模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。
二、收集、分析、消化原始资料
收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料,以备设计模具时使用。
1.消化塑料制件图,了解制件的用途,分析塑料制件的工艺性,尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么,塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理,熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度,有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析,看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差,能否成型出合乎要求的塑料制件来。此外,还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。
2.消化工艺资料,分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当,能否落实。
成型材料应当满足塑料制件的强度要求,具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途,成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。
3.确定成型方法
采用直压法、铸压法还是注射法。
4、选择成型设备
根据成型设备的种类来进行模具,因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说,在规格方面应当了解以下内容:注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等,具体见相关参数。
要初步估计模具外形尺寸,判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。
5.具体结构方案
(一)确定模具类型
如压制模(敞开式、半闭合式、闭合式)、铸压模、注射模等。
(二)确定模具类型的主要结构
选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备,理想的型腔数,在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状,表面光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料制件的成本低,生产效率高,模具能连续地工作,使用寿命长,节省劳动力。
三、影响模具结构及模具个别系统的因素很多,很复杂:
1.型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。
对于注射模来说,塑料制件精度为3级和3a级,重量为5克,采用硬化浇注系统,型腔数取4-6个;塑料制件为一般精度(4-5级),成型材料为局部结晶材料,型腔数可取16-20个;塑料制件重量为12-16克,型腔数取8-12个;而重量为50-100克的塑料制件,型腔数取4-8个。对于无定型的塑料制件建议型腔数为24-48个,16-32个和6-10个。当再继续增加塑料制件重量时,就很少采用多腔模具。7-9级精度的塑料制件,最多型腔数较之指出的4-5级精度的塑料增多至50%。
2.确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工,排气、脱模及成型操作,塑料制件的表面质量等。
3.确定浇注系统(主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小)和排气系统(排气的方法、排气槽位置、大小)。
4.选择顶出方式(顶杆、顶管、推板、组合式顶出),决定侧凹处理方法、抽芯方式。
5.决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。
6.根据模具材料、强度计算或者经验数据,确定模具零件厚度及外形尺寸,外形结构及所有连接、定位、导向件位置。
7.确定主要成型零件,结构件的结构形式。
8.考虑模具各部分的强度,计算成型零件工作尺寸。
以上这些问题如果解决了,模具的结构形式自然就解决了。这时,就应该着手绘制模具结构草图,为正式绘图作好准备。
四、绘制模具图
要求按照国家制图标准绘制,但是也要求结合本厂标准和国家未规定的工厂习惯画法。
在画模具总装图之前,应绘制工序图,并要符合制件图和工艺资料的要求。由下道工序保证的尺寸,应在图上标写注明“工艺尺寸”字样。如果成型后除了修理毛刺之外,再不进行其他机械加工,那么工序图就与制件图完全相同。
在工序图下面最好标出制件编号、名称、材料、材料收缩率、绘图比例等。通常就把工序图画在模具总装图上。
1.绘制总装结构图
绘制总装图尽量采用1:1的比例,先由型腔开始绘制,主视图与其它视图同时画出。
五、模具总装图应包括以下内容:
1.模具成型部分结构
2.浇注系统、排气系统的结构形式。
3.分型面及分模取件方式。
4.外形结构及所有连接件,定位、导向件的位置。
5.标注型腔高度尺寸(不强求,根据需要)及模具总体尺寸。
6.辅助工具(取件卸模工具,校正工具等)。
7.按顺序将全部零件序号编出,并且填写明细表。
8.标注技术要求和使用说明。
六、模具总装图的技术要求内容:
1.对于模具某些系统的性能要求。例如对顶出系统、滑块抽芯结构的装配要求。
2.对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分型面的贴合面的贴合间隙应不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求,并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求。
3.模具使用,装拆方法。
4.防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。
5.有关试模及检验方面的要求。
七、绘制全部零件图
由模具总装图拆画零件图的顺序应为:先内后外,先复杂后简单,先成型零件,后结构零件。
1.图形要求:一定要按比例画,允许放大或缩小。视图选择合理,投影正确,布置得当。为了使加工专利号易看懂、便于装配,图形尽可能与总装图一致,图形要清晰。
2.标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序为:先标主要零件尺寸和出模斜度,再标注配合尺寸,然后标注全部尺寸。在非主要零件图上先标注配合尺寸,后标注全部尺寸。
3.表面粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角,如标注“其余3.2。”其它粗糙度符号在零件各表面分别标出。
4.其它内容,例如零件名称、模具图号、材料牌号、热处理和硬度要求,表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。
八、.校对、审图、描图、送晒
A.自我校对的内容是:
1.模具及其零件与塑件图纸的关系
模具及模具零件的材质、硬度、尺寸精度,结构等是否符合塑件图纸的要求。
2.塑料制件方面
塑料料流的流动、缩孔、熔接痕、裂口,脱模斜度等是否影响塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面质量等方面的要求。图案设计有无不足,加工是否简单,成型材料的收缩率选用是否正确。
3.成型设备方面
注射量、注射压力、锁模力够不够,模具的安装、塑料制件的南芯、脱模有无问题,注射机的喷嘴与哓口套是否正确地接触。
4.模具结构方面
1).分型面位置及精加工精度是否满足需要,会不会发生溢料,开模后是否能保证塑料制件留在有顶出装置的模具一边。
2).脱模方式是否正确,推广杆、推管的大小、位置、数量是否合适,推板会不会被型芯卡住,会不会造成擦伤成型零件。
3).模具温度调节方面。加热器的功率、数量;冷却介质的流动线路位置、大小、数量是否合适。
4).处理塑料制件制侧凹的方法,脱侧凹的机构是否恰当,例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否相互干扰。
5).浇注、排气系统的位置,大小是否恰当。
5.设计图纸
1).装配图上各模具零件安置部位是否恰当,表示得是否清楚,有无遗漏
2).零件图上的零件编号、名称,制作数量、零件内制还是外购的,是标准件还是非标准件,零件配合处理精度、成型塑料制件高精度尺寸处的修正加工及余量,模具零件的材料、热处理、表面处理、表面精加工程度是否标记、叙述清楚。
3).零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸数字应正确无误,不要使生产者换算。
4).检查全部零件图及总装图的视图位置,投影是否正确,画法是否符合制图国标,有无遗漏尺寸。
6.校核加工性能
(所有零件的几何结构、视图画法、尺寸标'等是否有利于加工)
7.复算辅助工具的主要工作尺寸
B.专业校对原则上按设计者自我校对项目进行;但是要侧重于结构原理、工艺性能及操作安全方面。
描图时要先消化图形,按国标要求描绘,填写全部尺寸及技术要求。描后自校并且签字。
C.把描好的底图交设计者校对签字,习惯做法是由工具制造单位有关技术人员审查,会签、检查制造工艺性,然后才可送晒。
D..编写制造工艺卡片
由工具制造单位技术人员编写制造工艺卡片,并且为加工制造做好准备。
在模具零件的制造过程中要加强检验,把检验的重点放在尺寸精度上。模具组装完成后,由检验员根据模具检验表进行检验,主要的是检验模具零件的性能情况是否良好,只有这样才能俚语模具的制造质量。
九、试模及修模
虽然是在选定成型材料、成型设备时,在预想的工艺条件下进行模具设计,但是人们的认识往往是不完善的,因此必须在模具加工完成以后,进行试模试验,看成型的制件质量如何。发现总是以后,进行排除错误性的修模。
塑件出现不良现象的种类居多,原因也很复杂,有模具方面的原因,也有工艺条件方面的原因,二者往往交只在一起。在修模前,应当根据塑件出现的不良现象的实际情况,进行细致地分析研究,找出造成塑件缺陷的原因后提出补救方法。因为成型条件容易改变,所以一般的做法是先变更成型条件,当变更成型条件不能解决问题时,才考虑修理模具。修理模具更应慎重,没有十分把握不可轻举妄动。其原因是一旦变更了模具条件,就不能再作大的改造和恢复原状。
十、整理资料进行归档
模具经试验后,若暂不使用,则应该完全擦除脱模渣滓、灰尘、油污等,涂上黄油或其他防锈油或防锈剂,关到保管场所保管。
把设计模具开始到模具加工成功,检验合格为止,在此期间所产生的技术资料,例如任务书、制件图、技术说明书、模具总装图、模具零件图、底图、模具设计说明书、检验记录表、试模修模记录等,按规定加以系统整理、装订、编号进行归档。这样做似乎很麻烦,但是对以后修理模具,设计新的模具都是很有用处的。
作者: 金(精)益求精
第三篇:机械加工工艺流程
机械加工工艺流程
(1)根据零件的生产纲领决定生产类型
(2)分析零件加工的工艺性
(3)选择毛坯的种类和制造方法
(4)拟订工艺过程
(5)工序设计
(6)编制工艺文件。
拟定工艺路线时主要解决的问题有:
选定各加工表面的加工方法;
划分加工阶段;
合理安排各工序的先后顺序;
确定工序的集中和分散程度。
1)所选加工方法应考虑每种加工方法的加工经济精度范围要与加工表面的精度要求和表面粗糙度要求相适应。
2)所选加工方法能确保加工面的几何尺寸精度、形状精度和表面相互位置精度的要求。
3)所选加工方法要与零件材料的可加工性相适应。
4)所选加工方法应与零件的结构形状、尺寸及工作情况相适应。
5)加工方法要与生产类型相适应,6)所选加工方法要与企业现有设备条件和工人技术水平相适应。
热处理工序安排
热处理的目的在于改变工件材料的性能和消除内应力。热处理的目的不同,热处理工序的内容及其在工艺过程中所安排的位置也不一样。
1)预备热处理:机加工前
2)改善机械性能热处理:精加工前
3)时效处理:粗加工前后
4)表面处理:最后
检查、检验工序:
①零件加工完毕之后;
②从一个车间转到另一个车间的前后;
③工时较长或重要的关键工序的前后。
去毛刺:切削加工之后
平衡:工艺过程的最后阶段
清洗工序:进入装配之前
淬火就是从高温加热奥氏体化然后快速冷却,组织转变成马氏体的过程。
调质就是转变成马氏体以后,再加热到一定温度,让它转变成回火索氏体的过程,由于回火温度不同,性能可以在一定范围调整。
一般调质都是指高温回火。
第四篇:连杆加工工艺流程
中南林业科技大学
学
院:
专
业:
班
级:
姓
名:
学
号:
指导老师:
6105QA发动机连杆加工工艺流程设计
1分析连杆的结构和技术要求
(1)结构
连杆是较细长的变截面非圆形杆件,其杆身截面从大头到小头逐步变小,以适应在工作中承受的急剧变化的动载荷。
连杆是由连杆大头、杆身和连杆小头三部分组成,连杆大头是分开的,一半与杆身为一体,一半为连杆盖,连杆盖用螺栓和螺母与曲轴主轴颈装配在一起。为了减少磨损和磨损后便于修理,在连杆小头孔中压人青铜材套,大头孔中装有薄壁金属轴瓦。
为方便加工连杆,可以在连杆的大头侧面或小头侧面设置工艺凸台或工艺侧面。
(2)连杆的主要技术要求
技术要求项目具体要求或数值满足的主要性能大、小头孔精度尺寸公差IT6级,圆度、柱度0.004~0.006保证与轴瓦的良好配合两孔中心距±0.03~0.05气缸的压缩比两孔轴线在同一个平面内在连杆轴线平面内:0.02~0.04:100在垂直连杆轴线平面内:0.04~0.06:100减少气缸壁和曲轴颈磨损大孔两端对轴线的垂直度0.1:100减少曲轴颈边缘磨损两螺孔子(定位孔)的位置精度在两个垂直方向上的平行度:0.02~0.04/100对结合面的垂直度:0.1~0.3/100保证正常承载和轴颈与轴瓦的良好配合同一组内的重量差±2%保证运转平稳(3)连杆的工艺特点:
1)连杆体和盖厚度不一样,改善了加工工艺性。连杆盖厚度为31mm,比连杆杆厚度单边小3.8mm,盖两端面精度产品要求不高,可一次加工而成。
由于加工面小,冷却条件好,使加工振动和磨削烧伤不易产生。
连杆杆和盖装配后不存在端面不一致的问题,故连杆两端面的精磨不需要在装配后进行,可在螺栓孔加工之前。
螺栓孔、轴瓦对端面的位置精度可由加工精度直接保证,而不会受精磨加工精度的影响
1)连杆小头两端面由斜面和一段窄平面组成。这种楔形结构的设计 增大其承压面积,以提高活塞的强度和刚性。
在加工方面,与一般连杆相比,增加了斜面加工和小头孔两斜面上倒角工序;用提高零件定位及压头导向精度来避免衬套压偏现象的发生,但却增加了压衬套工序加工的难度。
2)带止口斜结合面。连杆结合面结构种类较多,有平切口和斜切口,还有键槽形、锯齿形和带止口的。从使用性能上看,重复定位精度高,在拧紧螺钉时,可自动滑移消除止口间隙。从工艺性上看,定位可靠,连杆成品经拆装后大头孔径圆度变化小。由于连杆由多面组成且结构复杂,精度要求较高,所以加工难度增大;结合面和螺孔不垂直,呈72°角,螺栓孔只好在切断工序后、拉结合面工序前加工。螺栓孔和结合面分别先后加工,为达到互换性装配要求,加工精度相应提高。
机械加工辅助设备工具一宗,主要有:切割机、抛光机、磨光机、小钻床、卡尺、电缆、配电箱、自作可转动工装 拟定工艺路线;
连杆的尺寸精度、形状精度和位置精度的要求都很高,但刚度又较差,容易产生变形。连杆的主要加工表面为大小头孔、两端面、连杆盖与连杆体的接合面和螺栓等。次要表面为油孔、锁口槽、供作工艺基准的工艺凸台等。还有称重去重、检验、清洗和去毛刺等工序。(1)加工阶段的划分和加工顺序的安排
连杆本身的刚度比较低,在外力作用下容易变形;连杆是模锻件,孔的加工余量较大,切削加工时易产生残余应力。因此,在安排工艺过程时,应把各主要表面的粗、精加工工序分开。这样,粗加工产生的变形就可以在半精加工中得到修正;半精加工中产生的变形可以在精加工中得到修正,最后达到零件的技术要求,同时在工序安排上先加工定位基准。
连杆工艺过程可分为以下三个阶段。1)粗加工阶段
粗加工阶段也是连杆体和盖合并前的加工阶段:
主要是基准面的加工,包括辅助基准面加工;准备连杆体及盖合并所进行的加工,如两者对口面的铣、磨等。2)半精加工阶段
半精加工阶段也是连杆体和盖合并后的加工,如精磨两平面,半精楼大头孔及孔口倒角等。总之,是为精加工大、小头孔作准备的阶段。3)精加工阶段
精加工阶段主要是最终保证连杆主要表面——大、小头孔全部达到图纸要求的阶段,如珩磨大头孔、精镗小头轴承孔等。
(1)定位及夹紧 1)粗基准的选择
粗基准的正确选择和初定位夹具的合理设计是加工工艺中至关重要的问题。在拉连杆大小头侧定位面时,采用连杆的基准端面及小头毛坯外圆三点和大头毛坯外圆二点粗基准定位方式。这样保证了大小头孔和盖上各加工面加工余量均匀,保证了连杆大头称重去重均匀,保证了零件总成最终形状及位置。
2)精加工基准采用了无间隙定位方法,在产品设计出定位基准面。在连杆杆和总成的加工中,采用杆端面、小头顶面和侧面、大头侧面的加工定位方式;在螺栓孔至止口斜结合面加工工序的连杆盖加工中,采用了以其端面、螺栓两座面、一螺栓座面的侧面的加工定位方法。这种重复定位精度高且稳定可靠的定位、夹紧方法,可使零件变形小,操作方便,能通用于从粗加工到精加工中的各道工序。由于定位基准统一,使各工序中定位点的大小及位置也保持相同。这些都为稳定工艺、保证加工精度提供了良好的条件。(2)连杆加工的工艺流程
连杆的加工顺序大致如下:粗磨上下端面——钻、拉小头孔——拉侧面——切开——拉半圆孔、接合面、螺栓孔——配对加工螺栓孔——装成合件——精加工合件——大小头孔光整加工一去重分组、检验。还有另一种常用的工艺流程是:拉大小头两端面——粗磨大小头两端面→拉连杆大小头侧定位面→拉连杆盖两端面及杆两端面倒角→拉小头两斜面→粗拉螺栓座面,拉配对打字面、去重凸台面及盖定位侧面→粗镗杆身下半圆、倒角及小头孔→粗镗杆身上半圆、小头孔及大小头孔倒角→清洗零件→零件探伤、退磁→精铣螺栓座面及圆弧→铣断杆、盖→小头孔两斜端面上倒角→精磨连杆杆身两端面→加工螺栓孔→拉杆、盖结合面及倒角→去配对杆盖毛刺→清洗配对杆盖→检测配对杆盖结合面精度→人工装配→扭紧螺栓→打印杆盖配对标记号→粗镗大头孔及两侧倒角→半精镗大头孔及精镗小头衬套底孔→检查大头孔及精镗小头衬套底孔精度→压入小头孔衬套→称重去重→精镗大头孔、小头衬套孔→清洗→最终检查→成品防锈。
第五篇:模具制造中电火花成形加工工艺分析
模具制造中电火花成形加工工艺分析
摘 要 电火花成形加工在模具制造领域具有不可替代的作用。本文对模具电火花成形加工的特征进行了介绍,并在此基础上详细分析了模具电火花成形加工的工艺流程,最后对影响模具电火花成形加工质量的主要因素及应对措施进行了探讨,以期望对从事模具制造工作的人员能够有所借鉴。
关键词 模具制造;电火花成形加工;工艺流程
中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)115-0163-02
0 引言
模具是一种专业工艺装备,是满足少切削甚至无切削需求的零件成型工具,而且在汽车、电器、仪器仪表和通信设备等领域得到了广泛的应用,用它生产制造出来的产品拥有精度高、生产周期、产品质量稳定等优势,这是其他加工制造手段所无法比拟的。但这些都有一个重要前提,即模具本身必须具备较高的精度,很难想象一个制造精度较差的摸具能够生产出符合要求的产品。
在模具制造领域,虽然高速切削加工在很多方面已经能够替代电火花成形加工,但其需满足条件较多,且制造成本较高。而且在诸如小型精密注射模等一些模具的制造上,电火花成形加工比高速切削加工更具优势。因此,用电火花成形加工制造模具仍然有着不可替代的作用,对其加工工艺进行分析研究具有十分重要的现实意义。模具电火花成形加工的特征
模具电火花成形加工的原理(如图1所示)是利用放电产生的高温蚀除掉需要去除的金属,直至达到需要的形状。在小型精密注射模或工件材料非常硬的加工中,电火花成形加工占据着重要的地位。具体特征如下:1)适用于制造那些不能采用切削加工或切削加工比较难以实现的模具;2)工具电极和模具在加工过程中不接触,适宜于制造刚度较弱的模具,以便于进行细微精细制造;3)便于加工过程的自动化控制;4)因为没有切削力的影响,所以被加工模具的变形较小,实际加工误差也较小。模具电火花成形加工的工艺流程
3.1 电火花成形加工的工艺确定
模具制造前,工艺人员应该针对被加工模具的特点和加工要求来确定具体工艺。通常而言,为了提高模具的加工效率,应尽可能地选择切削加工的方式,但如果遇到无法装夹(长径比较大时)或切削刀具难以接触到的情况,就要考虑选择电火花加工。
3.2 工具电极的设计与制造
当前主流的CAD/CAM软件(如UG、Pro/E、Solidworks等)都集成了电极设计模块,这极大地提高了模具设计的质量和效率。
电极的具体制造工艺要根据电极的加工要求和企业的制造资源而定。当前有很多企业都已经拥有了能够加工复杂形面的加工中心,用加工中心加工电极具有效率高、精度高等优点,是制造形状复杂电极的首选。此外,对于一些2D电极,采用线切割加工技术往往可以获得较高的加工质量。
采用快速装夹定位系统直接将电极材料装夹在加工机床的装夹系统上进行制造,并且能在加工完成后就立即应用于电火花成形机床上,不用作任何调整就可再进行电火花成形加工。快速装夹定位系统不仅极大地缩短了加工时间,还确保了电极的装夹、定位精度。
3.3 加工的定位
当工件和电极装夹、校正完成后,就需要对它们之间的位置进行精确定位。目前用地比较多的定位方式有“四面分中”和“单边分中”两种。
模具电火花成形加工操作中,可以通过电极基准面与工件基准面的接触感知来实现定位,例如通过使用基准球实现接触感知定位能达到较高精度地定位要求。
当前在模具制造企业中广泛使用的数控电火花成形机床都具有自动定位功能,在需要定位时仅需输入一些必要的测量参数,就能比较快捷地进行地位。
3.4 加工参数的配置
选用电参数是为了实现预定的加工尺寸和表面粗糙度等加工任务,所以其选择的优劣将对模具最终的加工质量造成重要影响。电参数一般是根据电极缩放量进行确定,在具体确定时,要考虑电极数目、电极损耗、电极缩放量等因素。粗加工可以选用安全间隙接近电极缩放尺寸的电参数,而精加工一般都会选用多组电参数以逐渐逼近最终的加工制造的要求。影响模具电火花成形加工质量的因素及应对措施
4.1 加工质量的主要影响因素
目前,数控电火花成形机床已经在模具制造企业中得到了普及。除了机床本身的制造精度外,影响模具最终加工质量的主要因素还包括以下三点:放电间隙及其一致性、工具电极损耗、工件结构形状。
4.2 加工质量分析
模具电火花加工精度受到诸多因素影响,其中电极因素是主要因素。在进行电极设计时,只有同时考虑电极的尺寸精度和其放电时的位置精度,才能最终确保所加工型腔的误差在设计要求的范围之内。
4.3 应对措施
4.3.1 采用多电极加工法
可根据粗、半精、精加工中放电间隙不同的特点,分别采用粗加工电极、半精加工电极和精加工电极来完成整个型腔的加工过程。
4.3.2 合理选择电极材料
电火花加工中,电极材料一般使用紫铜或石墨,但在加工精度要求较高时,还可选用铜钨合金。紫铜电极虽然具有熔点低、磨削困难且不宜采用大电流等缺点,但其电极相对损耗小,并且经锻造后还能做成其他电极,加工性能稳定,使用范围较广泛。石墨电极虽然磨削容易,并且能通过吸附炭来补偿电极损耗,但其不利于通过机械切削的方式进行制造,即使制造出来的精度也较低,所以很难适用于精加工过程。铜钨合金电极的电极损耗极小,特别适用于加工一些精度要求高的型腔,但其成本也较高。因此,应根据要制造电极的特点,在综合分析判断各类材料优缺点的基础上,选择合理的电极材料。结论
电火花成形加工在模具制造领域占据着重要的地位,对其加工工艺进行研究,并对影响加工制造精度的因素进行控制,对促进我国模具制造业的发展具有积极作用。因此,模具制造技术人员应根据模具制造的特点,对电火花成形加工的工艺作进一步的创新和完善,以促使电火花成形加工技术地不断取得进步和发展。
参考文献
[1]马明峻,蒋亨顺,郭洁民.电火花加工技术在模具制作中的应用[M].北京:化学工业出版社,2006.[2]戴雪芬.先进制造技术在模具生产中的应用研究[J].轻工械,2006,24(1):85-86.[3]伍端阳,李捷.模具制造中电火花加工异常问题及分析[J].模具工业,2006,32(7):56-59.[4]殷燕芳,陈艳山.电火花加工技术在模具制造中的应用[J].轻工机械,2007,25(4):64-66.