模具制作加工中25個常見問題

1. 挑選模具鋼時什么是最重要的和最具有決定性含義的要素?

答：成形辦法 - 可從兩種根本資料類型中挑選。

A) 熱加工工具鋼，它能承受模鑄、鍛造和揉捏時的相對高的溫度。

B) 冷加工工具鋼，它用于下料和剪切、冷成形、冷揉捏、冷鍛和粉末加壓成形。

塑料-一些塑料會發(fā)作腐蝕性副產(chǎn)品，例如PVC塑料。長期的停工引起的冷凝、腐蝕性氣體、酸、冷卻/加熱、水或儲存條件等要素也會發(fā)作腐蝕。 在這些情況下，推薦運用不銹鋼資料的鋼。

尺度 - 大尺度常常運用預硬鋼。 全體淬硬鋼常常用于小尺度。

運用次數(shù) - 長期運用(> 1 000 000次)的應運用高硬度鋼，其硬度為48-65 HRC。 中等長期運用(100 000到1 000 000次)的應運用預硬鋼，其硬度為30-45 HRC。 短時間運用(<100 000次)的應運用軟鋼，其硬度為160-250 HB。

外表粗糙度 - 許多塑料制作商對好的外表粗糙度感興趣。 當增加硫改進金屬切削性能時，外表質(zhì)量會因而下降。 硫含量高的鋼也變得更脆。

2. 影響資料可切削性的首要要素是什么?

答：鋼的化學成分很重要。 鋼的合金成分越高，就越難加工。 當碳含量增加時，金屬切削性能就下降。

鋼的結(jié)構(gòu)對金屬切削性能也十分重要。 不同的結(jié)構(gòu)包含： 鍛造的、鑄造的、揉捏的、軋制的和已切削加工過的。 鍛件和鑄件有十分難于加工的外表。

硬度是影響金屬切削性能的一個重要要素。 一般規(guī)則是鋼越硬，就越難加工。 高速鋼(HSS)可用于加工硬度最高為330-400 HB的資料;高速鋼+鈦化氮(TiN)涂層，可加工硬度最高為45 HRC的資料; 而關于硬度為65-70 HRC的資料，則有必要運用硬質(zhì)合金、陶瓷、金屬陶瓷和立方氮化硼(CBN)。

非金屬參雜一般對刀具壽數(shù)有不良影響。 例如Al2O3 (氧化鋁)，它是純陶瓷，有很強的磨蝕性。

最后一個是剩余應力，它能引起金屬切削性能問題。 常常推薦在粗加工后進行應力開釋工序。

3. 模具制作的出產(chǎn)成本由哪些部分組成?

答：粗略地說，成本的分布情況如下：

切削 65%

工件資料 20%熱處理 5%安裝/調(diào)整 10%這也十分清楚地表明晰杰出的金屬切削性能和優(yōu)良的整體切削解決方案對的經(jīng)濟出產(chǎn)的重要性。

4. 鑄鐵的切削特性是什么?

答：一般來說，它是：

1鑄鐵的硬度和強度越高，金屬切削性能越低，從刀片和刀具可預期的壽數(shù)越低。 用于金屬切削出產(chǎn)的鑄鐵其大部分類型的金屬切削性能一般都很好。 金屬切削性能與結(jié)構(gòu)有關，較硬的珠光體鑄鐵其加工難度也較大。 片狀石墨鑄鐵和可鍛鑄鐵有優(yōu)良的切削特點，而球墨鑄鐵相當差。

加工鑄鐵時遇到的首要磨損類型為： 磨蝕、粘結(jié)和擴散磨損。 磨蝕首要由碳化物、沙粒參雜物和硬的鑄造表皮發(fā)作。 有積屑瘤的粘結(jié)磨損在低的切削溫度和切削速度條件下發(fā)作。 鑄鐵的鐵素體部分最簡單焊接到刀片上，但這可用進步切削速度和溫度來戰(zhàn)勝。

在另一方面，擴散磨損與溫度有關，在高切削速度時發(fā)作，特別是運用高強度鑄鐵商標時。 這些商標有很高的抗變型才能，導致了高溫。 這種磨損與鑄鐵和刀具之間的效果有關，這就使得一些鑄鐵需用陶瓷或立方氮化硼(CBN)刀具在高速下加工，以取得杰出的刀具壽數(shù)和外表質(zhì)量。

一般對加工鑄鐵所要求的典型刀具特點為： 高熱硬度和化學穩(wěn)定性，但也與工序、工件和切削條件有關;要求切削刃有韌性、耐熱疲憊磨損和刃口強度。 切削鑄鐵的滿足程度取決于切削刃的磨損如何發(fā)展： 快速變鈍意味著發(fā)作熱裂紋和缺口而使切削刃過早斷裂、工件破損、外表質(zhì)量差、過大的波紋度等。 正常的后刀面磨損、保持平衡和尖利的切削刃正是一般需求努力做到的。

5. 什么是模具制作中首要的、共同的加工工序?

答：制作都要經(jīng)過切削進程，其中至少應分為3個工序類型：

粗加工、半精加工和精加工，有時乃至還有超精加工(大部分是高速切削運用)。 剩余量銑削當然是在半精加工工序后為精加工而準備的。 在每一個工序中都應努力做到為下一個工序留下均勻分布的余量，這一點十分重要。 假如刀具途徑的方向和作業(yè)負載很少有快速的變化，刀具的壽數(shù)就可能延伸，并愈加可猜測。 假如可能，就應在專用機床上進行精加工工序。 這會在更短的調(diào)試和安裝時間內(nèi)進步的幾許精度和質(zhì)量。

6. 在這些不同的工序中應首要運用何種刀具?

答：粗加工工序： 圓刀片銑刀、球頭立銑刀及大刀尖圓弧半徑的立銑刀。

半精加工工序： 圓刀片銑刀(直徑規(guī)模為10-25 mm的圓刀片銑刀)，球頭立銑刀。

精加工工序： 圓刀片銑刀、球頭立銑刀。

剩余量銑削工序：圓刀片銑刀、球頭立銑刀、直立銑刀。

通過挑選專門的刀具尺度、槽形和商標組合，以及切削參數(shù)和適宜的銑削戰(zhàn)略，來優(yōu)化切削工藝，這十分重要。

7. 在切削工藝中有沒有一個最重要的要素?

答：切削進程中一個最重要的目標是在每一個工序中為每一種刀具創(chuàng)立均勻分布的加工余量。 這就是說，有必要運用不同直徑的刀具(從大到小)，特別是在粗加工和半精加工工序中。 任何時候首要的規(guī)范應是在每個工序中與的終究形狀盡可能地相近。

為每一種刀具提供均勻分布的加工余量保證了穩(wěn)定而高的出產(chǎn)率和安全的切削進程。 當ap/ae(軸向切削深度/徑向切削深度)不變時，切削速度和進給率也可穩(wěn)定地保持在較高水平上。 這樣，切削刃上的機械效果和作業(yè)負載變化就小，因而發(fā)作的熱量和疲憊也少，從而進步了刀具壽數(shù)。 假如后邊的工序是一些半精加工工序，特別是一切精加工工序，就可進行無人加工或部分無人加工。 穩(wěn)定的資料加工余量也是高速切削運用的根本規(guī)范。

穩(wěn)定的加工余量的另一個有利的效應是對機床——導軌、球絲杠和主軸軸承的不利影響小。

8. 為什么最經(jīng)常將圓刀片銑刀作為模具粗加工刀具的首選?

答：假如運用方肩銑刀進行型腔的粗銑削，在半精加工中就要去除大量的臺階狀切削余量。 這將使切削力發(fā)作變化，使刀具曲折。 其成果是給精加工留下不均勻的加工余量，從而影響的幾許精度。 假如運用刀尖強度較弱的方肩銑刀(帶三角形刀片)，就會發(fā)作不行猜測的切削效應。 三角形或菱形刀片還會發(fā)作更大的徑向切削力，并且因為刀片切削刃的數(shù)量較少，所以他們是經(jīng)濟性較差的粗加工刀具。

另一方面，圓刀片可在各種資料中和各個方向上進行銑削，假如運用它，在相鄰刀路之間過渡較平滑，也可認為半精加工留下較小的和較均勻的加工余量。 圓刀片的特性之一是他們發(fā)作的切屑厚度是可變的。 這就使它們可運用比大多數(shù)其它刀片更高的進給率。 圓刀片的主偏角從簡直為零(十分淺的切削)改變到90度，切削效果十分平穩(wěn)。 在切削的最大深度處，主偏角為45度，當沿帶外圓的直壁仿形切削時，主偏角為90度。 這也說明晰為什么圓刀片刀具的強度大——切削負載是逐漸增大的。 粗加工和半粗加工應該總將圓刀片銑刀，如CoroMill 200(見制作樣本C-1102:1)作為首選。 在5軸切削中，圓刀片十分適合，特別是它沒有任何約束。

通過運用杰出的編程，圓刀片銑刀在很大程度上可替代球頭立銑刀。 跳動量小的圓刀片與精磨的的、正前角和輕切削槽形相結(jié)合，也能夠用于半精加工和一些精加工工序。

9. 什么是有用切削速度(ve)和為什么它對高出產(chǎn)率十分重要?

答：切削中，實際或有用直徑上的有用切削速度的根本核算總是十分重要。 因為臺面進給量取決于一定切削速度下的轉(zhuǎn)速，假如未核算有用速度，臺面進給量就會核算錯誤。

假如在核算切削速度時運用刀具的名義直徑值(Dc)，當切削深度淺時，有用或?qū)嶋H切削速度要比核算速度低得多。如圓刀片CoroMill 200刀具(特別是在小直徑規(guī)模)、球頭立銑刀、大刀尖圓弧半徑立銑刀和CoroMill 390立銑刀之類的刀具(這些刀具請拜見山特維克可樂滿的制作樣本 C-1102:1)。由此，核算得到的進給率也低得多，這嚴重降低了出產(chǎn)率。 更重要的是，刀具的切削條件低于它的才能和推薦運用規(guī)模。

當進行3D切削時，切削時的直徑在變化，它與的幾許形狀有關。 此問題的一個解決方案是界說的陡壁區(qū)域和幾許形狀淺的零件區(qū)域。 假如對每個區(qū)域編制專門的CAM程序和切削參數(shù)，就能夠達到杰出的折中和成果。

10. 關于成功的淬硬模具鋼銑削來說，重要的運用參數(shù)有哪些?

答：運用高速銑對淬硬鋼進行精加工時，一個需遵守的首要要素是選用淺切削。 切削深度應不超越0.2/0.2 mm(ap/ae：軸向切削深度/徑向切削深度)。這是為了防止刀柄/切削刀具的過大曲折和保持所加工具有小的公役和高精度。

挑選剛性很好的夾緊體系和刀具也十分重要。 當運用全體硬質(zhì)合金刀具時，選用有最大核心直徑(最大抗彎剛性)的刀具十分重要。 一條經(jīng)驗法則是，假如將刀具的直徑進步20%，例如從10 mm進步到12 mm，刀具的曲折將減小50%。 也能夠說，假如將刀具懸伸/伸出部分縮短20%，刀具的曲折將減小50%。 大直徑和錐度的刀柄進一步進步了剛度。 當運用可轉(zhuǎn)位刀片的球頭立銑刀(見制作樣本 C-1102:1)時，假如刀柄用全體硬質(zhì)合金制作，抗彎剛性能夠進步3-4倍。

當用高速銑對淬硬鋼進行精加工時，挑選專用槽形和商標也十分重要。 挑選像TiAlN這樣有高熱硬度的涂層也十分重要。