沖模制造提高沖模壽命
沖模制造工藝就是指沖模主要工作零件;凸模、凹模、凸凹模等的加工制造方法。目前國(guó)內(nèi)在沖模制造中,普遍采用的制造工藝如下:
1、電加工制模工藝
以電火花線切割和電火花穿孔成形加工為主的沖模制造工藝。
2、專用設(shè)備機(jī)械加工制模工藝
以銼鋸機(jī)、仿型刨、仿型銑、成型磨與光學(xué)曲線磨加工為主的沖模制造工藝。
3、精密磨削制模工藝
以通用與專用設(shè)備進(jìn)行粗加工與半精加工,用高精磨削設(shè)備完成精加工,包括使用高精度平面、內(nèi)名圓磨床、座標(biāo)磨床、CNC光學(xué)曲線磨床與成型磨床、NC與CNC連續(xù)軌跡座標(biāo)磨床等進(jìn)行精加工。
4、高效高精度組合制模工藝
以電加工法進(jìn)行半精加工,用成型磨、CNC光學(xué)曲線磨、座標(biāo)磨及NC與CNC連續(xù)軌跡座標(biāo)磨進(jìn)行精加工。
除上述四種外,還有完全用普通機(jī)床加工配以鉗工銼研制模、壓印法制模以及澆鑄法制模工藝等,多用于一些簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)沖模制造。在普通全鋼沖模制造中這些制模工藝已趨于淘汰。
用電加工制模工藝制作沖模是國(guó)內(nèi)目前應(yīng)用最廣的沖模制造工藝。在高精度、高壽命、高效率的“三高”沖模制造中,精密磨削工藝占據(jù)較大優(yōu)勢(shì)。而高效高精組合制模工藝在國(guó)內(nèi)目前使用尚不廣泛,盡管其優(yōu)點(diǎn)很多,是精密沖模制造技術(shù)的發(fā)展方向,普及尚待時(shí)日,還要一個(gè)過程。
1、沖模的電加工制造工藝
電火花穿孔是利用工件與電極之間脈沖放電產(chǎn)生的電蝕現(xiàn)象,進(jìn)行模孔和模腔加工。即當(dāng)電極與工件間的間隙小到一定程度時(shí),瞬間電壓升高,擊穿間隙,產(chǎn)生脈沖火花放電。此時(shí),能量集中,電流密度很大,產(chǎn)生10000℃以上高溫,使金屬熔化、汽化,并脫離模體,如此不停循環(huán)往復(fù),達(dá)到加工的目的。
線切割加工原理亦相同,其主要優(yōu)點(diǎn)如下:
(1)用金屬絲作為工具電極,無需像電火花穿孔成形加工那樣需要專門的工具電極。
(2)電極絲直徑僅0.04~0.2 mm,現(xiàn)在已開發(fā)使用0.03~0.1 mm直徑的電極絲,可以切割0.05~0.07mm的窄縫、R≤0.03mm的圓角以及細(xì)微的結(jié)構(gòu)形狀,故可加工復(fù)雜形狀的凸、凹模。
(3)加工中電極線以一定速度運(yùn)動(dòng),既不必考慮電極絲損耗,又可將加工中殘留在切割縫中的屑末排出,有利于連續(xù)切割加工。
(4)加工效率較高且可不必采用拼塊結(jié)構(gòu)而能在整體模塊上加工。同時(shí),還可將凸模固定板、導(dǎo)板(卸料板)、凹模板等三板疊齊一次切割出所有相應(yīng)模孔,孔的同軸度極好。
(5)可對(duì)淬硬模板切割加工,既可消除熱處理變形,又能對(duì)各種硬金屬、模具鋼進(jìn)行切割。
電加工制模可以大幅度縮短制模周期,能節(jié)省大量機(jī)加設(shè)備及工時(shí),但目前,多數(shù)國(guó)產(chǎn)電穿孔與線切割機(jī)的加工精度、加工表面粗糙度等都達(dá)不到?jīng)_模制造的技術(shù)要求。國(guó)產(chǎn)線切割機(jī)(見表1)與國(guó)外同類產(chǎn)品的技術(shù)性能相比還有較大差距。如瑞士AGIE公司的CNC五軸線切割機(jī),其線切割斜度可達(dá)±10°可切割多種形式側(cè)表面、直立面、錐面、連續(xù)坡度面等,加工精度可達(dá)±0.005mm,其表面糙度值Ra=0.4μm。