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精密模具分型如何實現?

發布日期:2019-11-06

    深圳市天成達實業有限公司產品涉及科技電子產品、深圳塑膠模具、汽車配件、精美禮品、電教辦公用品、民用塑料制品、精美玩具制品等許多行業領域。對制造模具提出了更高的要求。要求模具制造廠提供的模具的分型面上不得有手工打磨的痕跡,而國內有很多工廠是做不到這個要求的。其實,一般中檔模具(中小型)都應該達到這個要求。這個要求就是考察模具制造商的設計水平、裝備水平、工藝水平、管理水平、質量保證體系和員工素質的綜合指標之一。
        精密模具所謂考察設計水平,就是設計的合理性與化復雜為簡單的優化是否最佳。這一點,目前在中國模具制造商中還是有很大差異的。
    所謂考察裝備水平,就是看你是否擁有正規的數控設備并且采用正確的工藝來加工。目前,世界上先進的模具制造設備,在中國都可以看到。一般的中國模具制造商基本上在裝備上是可以的。
對于管理水平和質量保證體系。只能說越來越多的企業認識到其重要性。
    這里著重談談對加工工藝中達到這個要求的一些體會。
首先,要在加工中心工作3-4小時以后對模具零件進行精加工,效果會最好。其次,要解決在所有加工過程中因內應力使模具零件變形的問題,使加工過程中的變形最小。
    在模具零件切削加工時,由于加工的刀具、電極、切割絲、冷熱變化、緊固工具對材料的施力等,被加工的材料內部在不斷的積聚由此產生的內應力;同時,內應力在不斷積聚下企圖釋放。當積聚的內應力達到相當程度,克服了材料的剛性,改變了被加工件的形狀,產生了變形。被加工的材料在切削過程中積聚內應力是必然的,那么內應力要造成模具零件變形也是必然的。我們知道,在模具零件內積聚內應力最多的,是打深孔、磨加工、粗加工和電加工階段,以及焊接加工階段。
    克服模具零件中內因力造成的變形。不外兩種途徑:消除內應力和機械再加工或兩者相結合。
    消除內應力一般是采取熱處理的方法,即我們通常所說的“消應處理”。一般鋼質零件進爐后,6-12小時內逐步升溫至590℃左右,保溫2-6小時(視工件大小及厚薄,還要根據當時當地季節溫度),然后隨爐冷卻。這個過程一般需要24-48小時。一般鋁質零件進爐后,6小時內逐步升溫至290℃左右,保溫2-4小時(視工件大小及厚薄,還要根據當時當地季節溫度),然后隨爐冷卻。這個過程一般需要24小時。
    在機械加工時,尤其是粗加工時,緊固工具的受力一定要均勻,一般采用多遍、對角緊固,緊-松-緊的方法。我們一般習慣的加工方法是認定一個基準面,加工過程中從頭至尾不變,以它為基準來加工其他部位。其實,由于加工時內應力的積聚造成的變形,這個基準面也在變形。而基準面的變形,會造成其余形狀產生許多變化。在裝配時通過修整,又產生許多變化,這些累積起來,就影響了模具的品質和壽命。
    為了使制造的模具性能達到設計要求的狀態,我們應該解決在加工過程中克服內應力造成的變形這個模具制造過程中的常見病。
我們一般是在粗加工時,選擇幾個不同方向的面作為自我檢測三維變形程度的觀測面。如果沒有現成的,可以附加,待精加工時再切除。附加的觀測面不能太小,太小了觀測起來不準確。原則是:能大則大,易切除。例如:在三維尺寸為1000×800×300mm的零件上,一般最好設定的觀測面長度不應小于900mm、600mm、260mm。觀測面越小,測定的數值與實際的誤差越大。一般的情況下,若觀測面長度僅為實際工件長度的50%時,測定的數值與實際會相差1-2倍。
    在粗加工完畢時,測量各觀測面的情況并記錄數據后,盡量徹底放松緊固工具,但不得變動被加工件在工作臺面的位置,再測量被加工件各觀測面實際數據,兩相對照,一般就可以知道被加工工件的變形情況。
    二次緊固:再次緊固各緊固工具至加工時不會走動為止。這是最難的。然后對各觀測面進行小量切削使其能正確起到第二基準(俗稱過渡基準)的真實、正確作用為止。
    工件翻身:根據粗加工后測量的變形數據,對原基準面進行修整加工時,一定要將工件墊平。如果沒有墊平就加工,會使其他的部位產生形狀偏移,造成某些部位切削量過大,某些部位沒有切削量甚至負凹。這道加工是為了克服基準面的變形,使其能夠繼續起到第一基準面的作用。在第一次“消應處理”以后(粗加工后),重新加工基準面。與下面的工序不一樣。第一基準面的加工,造成它與其他面的誤差。為了解決這個矛盾,工件再翻身、緊固:這次緊固,工件最好放在原位。對已二次加工的各原檢測面,再進行檢測。其與新基準面的誤差,一般多是二次緊固時過緊造成的。隨著經驗的積累,這個誤差會越來越小。對原加工的各部位進行半精加工。完畢后,檢驗。檢驗無問題,移送下道工序。
    如果事先在分型面預留適當加工余量,在拋光以前,用三坐標機對型腔三維基準(空間0位)進行測量后,對基準面與分型面進行第三次加工。在這里,需要強調一個問題。我們現在使用三維軟件已非常普及了。但是我們使用的設計基準卻有二種:中心0位基準與邊角0位基準。前一種是隨著CAD的發展而普及的,對初學者來講,入門較慢,但很精確,不易出錯。后一種是沿用傳統設計的方法,容易出錯。我這里所指的“用三坐標機對型腔三維基準(空間0位)進行測量”,是指用“中心0位基準”設計和檢測的。大家體會一下,就會明白我的意思。一般按這個工序做,就可以克服因加工產生的內應力造成的變形。分型面就可以避免手工飛平這道工序。

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