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模具高速切割工艺是铝合金压铸件不可缺少的

发布日期:2021-12-30 作者: 点击:215

模具高速切割工艺是铝合金压铸件不可缺少的。模具是消费品、电子电器、汽车、飞机制造和其他重要工业部门的重要工艺设备。在发展模具制造行业中,提高模具生产技术水平和质量至关重要。这种高速切削工艺可显著提高模具生产效率、模具精度及使用寿命,在国外已逐步取代电火花精加工模具,并在国外已广泛应用于铝合金压铸厂,成为我国铝合金压铸行业的主流产品。


在模具加工中应用高速切削的优点。

模切工艺具有单个零件小批量、几何形状复杂等特点,加工周期长,生产效率低。常规模具加工工艺中,精密淬硬模常采用电火花修光工艺和人工修光工艺,后期加工要耗费大量时间。铝压铸厂开发模具加工工艺的主要目标是缩短加工时间,降低生产成本。近几年来,在模具加工过程中,出现了高速切削、CAD/CAE设计仿真、快速原型制模、电火花铣削成形及复合加工等新技术,其中引人注目、有效的是高速切削加工。

快速切削加工模具是利用高转速、高进给速度,以切削方式完成模具的多道生产工序。快速切削加工模具的优势在于:它具有如下特点:

①高速切削的粗、半精加工,大大提高了切割效率。

②使用高速切削机床、刀具及工艺,可以加工硬化材料。小模具,粗精加工经热处理后可一次性夹紧,大模头经热处理、粗、精加工,经热处理后精加工。

③高速高精度硬切削替代光整加工,减少了大量费时的手工修磨,比电火花加工效率提高50%以上。

④硬质切削加工终成形表面,改善表面质量、形状精度(不仅表面粗糙度低,而且表面光亮度高),在模具加工中应用较多。

⑤防止电火花及磨削产生的脱碳、烧焦及微裂纹现象,使模具表面损伤大大降低,模具寿命提高20%。

③工件发热少,降低切削力,热变形小,结合CAD/CAM技术对电极进行快速加工,尤其是形状复杂、薄壁类易变形电极。

对于模具加工而言,高速切削的优点是显而易见的,但模具高速切削加工成本却很高,工具使用要求很高,需要有复杂的电脑编程技术作支撑,设备运营费用高,所以,由于技术等方面的原因,我国在高速切削加工模具上的应用较少,迫切需要解决如何选择和应用模具高速加工的机床、高速切削刀具、合理的加工工艺、刀轨程序设计及工艺试验等一系列问题。

高速切削工具用于加工模具。

在选用高速加工模具时,应注意以下几个问题:

(1)要求机床主轴功率大、转速高,满足粗精加工要求。模具采用小直径刀具,主轴转速在15000~20000rmp以上。锭速小于10000rpm时,可进行粗、半精加工。在大型的模具生产中,如果需要同时满足粗、精加工要求,那么选择的机床有两个转速的主轴,或者两个规格的电主轴。

(2)机床快速送料对空程的要求不太高。但是,要有较高的加工进给速度(30~60m/min)和大加料速度。

(3)高速,高精度控制系统,高精度插补,轮廓前视控制,高加速度,高精度位置控制等功能。

(4)选择CAD/CAM软件来配合高速机床,尤其是高速切削模具所用的软件。

五轴机床在模具生产中的应用逐渐增多,与高速切削配合模具具有如下优势:

①可改变刀具切削角度,改善切削条件,降低刀具磨损,有利于保护刀具,提高刀具寿命;

②柔性加工路线,减少刀具干涉,可加工具有复杂表面形状的模具和深腔模具;

③加工范围广,适用于各种模具的加工。

五轴机床一般分为工作台式和铣头式五轴机床,可根据铝合金铸造厂经常开发的模具类型来选择。在铣头五轴机床中,可以更换铣头和更换电主轴头的五轴机床,可以分别用于模具的粗、精加工。

高速度切削刀具工艺。

采用合适的刀具进行高速切削加工。由于采用硬质合金涂层刀具,聚晶增强陶瓷刀具具有高硬度的刀刃和高强韧性两种刀具,促进了高速加工的发展。聚晶立方氮化硼(PCBN)刀片硬度达到3500~4500HV,聚晶金刚石(PCD)硬度达到6000~10000HV。近几年来,德国SCS,日本三菱和住友,瑞士Satwick,美国肯纳飞硕等国外知名刀具公司相继推出了各自的高速切削刀具,其中不仅有普通结构钢高速切削刀具,也有陶瓷刀具和其他超硬刀具直接高速切削硬化钢,特别是涂层刀具对淬硬钢的半精加工和精加工具有重要意义。

当前,我国高速加工刀具的发展与国外相比还存在很大差距,而且由于进口刀具价格过高已成为阻碍其应用的一个重要因素,我国铝合金压铸厂的技术进步也受到了一定的影响。


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