摄影

摄影

记录工业之美,硬件之美,分享更多摄影作品和技巧知识分享
插画

插画

设计之美,工业之美,插画尽显艺术之美
三维

三维

各类立体、工程设计和绘图及软件使用
工业平面设计

工业平面设计

以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行设计。视觉传达设计,是以“视觉”作为沟通和表现的方式,透过多种方式来创造和结合符号、图片和文字,借此作出用来传达想法或讯息的视觉表现
材质

材质

材质可以看成是材料和质感的结合。在渲染程式中,它是表面各可视属性的结合,这些可视属性是指表面的色彩、纹理、光滑度、透明度、反射率、折射率、发光度等
表面处理

表面处理

表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法
加工工艺

加工工艺

机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按加工方式上的差别可分为切削加工和压力加工。
电子方案

电子方案

主要从电子系统设计的角度提出了电子系统设计的概念、设计方法
OEM/ODM

OEM/ODM

OEM是指托厂商按原厂之需求与授权,依特定的条件而生产。ODM是指某制造商设计出某产品后,在某些情况下可能会被另外一些企业看中,要求配上后者的品牌名称来进行生产,或者稍微修改一下设计来生产
印刷包装

印刷包装

包装印刷是以各种包装材料为载体的印刷,在包装上印上装饰性花纹,图案或者文字,以此来使产品更有吸引力或更具说明性,从而起到传递信息,增加销量的作用
物流

物流

以最低的成本,通过运输、保管、配送等方式,实现原材料、半成品、成品或相关信息进行由商品的产地到商品的消费地的计划、实施和管理
其他

其他

更多其他相关知识问答和分享

吹塑模具工艺设计

  吹塑制品的工艺过程一般为:原料的准备和运输型坯的制作型坯的吹胀、成型及冷却制品的修整和质量检查一旦选择好成型方法,成型的工艺过程也基本确定下来。此外,在批量生产吹塑制品时,还应考虑成型加工的操作方式以及应配备的辅助设备。   操作...
继续阅读 »

 



吹塑制品的工艺过程一般为:原料的准备和运输型坯的制作型坯的吹胀、成型及冷却制品的修整和质量检查一旦选择好成型方法,成型的工艺过程也基本确定下来。此外,在批量生产吹塑制品时,还应考虑成型加工的操作方式以及应配备的辅助设备。



 



操作方式有:手工操作半自动操作全自动操作



 配备辅助设备时应考虑以下问题:



1)原料是否干燥,应采取的技术措施。



2)边角废料的处理方法、回用方式及技术要求。



3)型坯再加热装置的温度控制。



4)吹塑或注射模具的温度控制。



5)压缩空气的干燥及压力的选用。



6)吹塑成型后制品的冷却系统。



7)吹塑制品表面处理、表面印刷的方法。



8)吹塑制品质量(外形尺寸、耐压、防泄漏、耐环境应力开裂等)检查的方式、方法及工具。



 



 与注射成型相比,挤出吹塑成型有如下优点:



1)吹塑机械(尤其是吹塑模具)的造价较低(成型相似的制品时,吹塑机械的造价约为注射机械的1/3—1/2),制品的生产成本也较低。



2)吹塑中,型坯是在较低压力下通过机头成型并在低压(多数为0.2—1.0MN)下吹胀的,因而制品的残余应力较小,耐拉伸、冲击、弯曲与环境等各种应变的性能较高,具有较好的使用性能。而在注射成型中,熔体要在高压(15—140yPa)下通过模具流道与浇口,这会导致应力分布不均匀。



3)吹塑级塑料(例如PE)的相对分子质量比注射级塑料要高得多。因此,吹塑制品具有较高的冲击韧性和很高的耐环境应力开裂性能,适于生产包装或运输洗涤剂与化学试剂的容器或大桶。



4)由于吹塑模具仅由阴模构成,故通过简单地调节机头模口间隙或挤出条件即可改变制品的壁厚,这对无法预先准确计算所需壁厚的制品很有利。而对注射成型i改变制品壁厚的费用要高得多。



5)吹塑成型可以生产壁厚很小的制品,这种制品无法通过注射成型来生产。



6)吹塑成型可以生产形状复杂、不规则且为整体式的制品。采用注射成型时,要先生产出两件或多件制品后,通过搭扣配合、溶剂教结或超声波焊接等组合在一起。



 


收起阅读 »

出口注塑模具设计标准及流程

      1. 引言 我们通常所说的出口模具一般分为三类:一是出口欧洲的模具;二是出口日本、韩国的模具;三是出口北美地区的模具。这样分类的主要依据就是按照现有的国际模具标准体系来分类。 2. 标准体系 目前在塑胶模具...
继续阅读 »

 



 



 



1. 引言



我们通常所说的出口模具一般分为三类:一是出口欧洲的模具;二是出口日本、韩国的模具;三是出口北美地区的模具。这样分类的主要依据就是按照现有的国际模具标准体系来分类。



2. 标准体系



目前在塑胶模具行业,国际上模具标准体系有三大类:日本模具标准体系, 北美模具标准体系,欧洲模具标准体系。



日本模具标准体系即 JIS STANDARD,最常用的标准是 MISUMI 塑胶模具零件标准、 PUNCH 塑胶模具零件标准、 池上金型塑胶模具零件标准、富得巴模胚标准,以及佳利来标准件、东发紫弹簧等等配套的标准件。



北美模具标准体系主要指美国、哥伦比亚和加拿大等北美国家应用的模具标准, 美国塑料工业协会( Society of the Plastics Industry) 制定的模具分类标准 (SPI AN-102-78),将塑胶模具分为 5 个等级。



出口美国的塑胶模具属于高端的商品模具,最著名的模具标准件供应商是 DME、 PCS 和 Progressive,这三大标准件体系广泛应用在美国、加拿大和哥伦比亚等北美国家,具体的选用需要按照客户的指定。



欧洲模具标准体系主要指德国、英国、法国、意大利、荷兰和西班牙等欧洲主要工业发达国家的塑胶模具标准体系, 欧洲注塑模具最常用的是德国的 HASCO 标准,德国的 STRACK 标准,德国的 EOC 标准,英国的 DMS标准,美国的 DME 欧洲规格(公制标准件),法国的 ROUBARDIN 标准和奥地利的 MEUSBURGER 标准, 其中最著名的就是德国的 HASCO 标准。



2.1 模具等级



美国塑胶工业学会 (SPI AN-102-78),将模具分为五大类。这五大类型模具各有其不同的要求标准, 而这种模具分类只适用于配 400 吨或以下的注塑机的模具。这个标准以模具寿命为依据,对模具划分了等级,在出口模具行业得到广泛的应用。这个模具分类的标准正在逐渐成为国际标准。



A 101 型 模具寿命可达 100 万次及以上,属于长期生产精密模具。要求标准如下:



(1) 需要有详尽的模具设计图纸。



(2) 模胚材料硬度最低为 280BN (HRC 30, DME#2 钢/4140 钢) 。



(3) 前后模仁最少要达到 HRC48-50 的硬度范围。所有其它配件如滑块、斜顶、压块等应使用淬硬的工具钢。



(4) 顶出机构应有中托司导向。



(5) 滑块斜面和底面一定要装有耐磨板。



(6) 前模、后模、滑块或模具上其它有需要的地方都要装上温度控制系统。



(7) 在模具寿命上,因冷却运水管道的侵蚀而造成产品质量下降和增加注塑周期,建议有冷却运水的嵌件或模板做电镀防锈蚀处理。



(8) 所有此类型之模具皆要装有零度边锁。



B 102 型 模具寿命可达 50 万次至 100 万次,属于大量生产模具。要求标准如下:



(1) 需要有详尽的模具设计图纸。



(2) 模胚材料硬度最低为 280BN (HRC 30, DME#2 钢/4140 钢)。



(3) 前后模仁最少要达到 HRC48-50 的硬度范围。所有其它功能配件应做热处理。



(4) 前模、后模、滑块或模具上其它有需要的地方都要装上温度控制系统。



(5) 所有此类型之模具皆要装有零度边锁。



(6) 以下项目可能需要或不需要,取决于最后生产数量的考虑。建议报价时确认是否有以下这些项目。



• 顶出导向件



• 滑块耐磨板



• 电镀运水孔



• 电镀模腔C 103 型 模具寿命可达 50 万次。用于中生产量的产品,要求标准如下:



(1) 需要有详尽的模具设计图纸。



(2) 模胚硬度要求最少要有 BHN165 ( HRC17, DME#1 钢/1040 钢)。



(3) 内模钢材为 P20(28~32HRC)或高硬度(36~38HRC)。



(4) 其余要求视乎需要而定。



D 104 型 模具寿命可达 10 万次,用于低生产量的产品。要求标准如下:



(1) 需要模具结构图。



(2) 模胚材料 P20(28~32HRC)可用软钢 (1040 钢) 或铝。



(3) 内模件可用铝,软钢或其它认可金属。



(4) 其余要求视乎需要而定。



E 105 型 模具寿命不超过 500 次。用于生产有限数量之首板或试验模具,价钱非常便宜。要求标准如下:



可用铝、铸铁或环氧树脂或任何材料只要有足够强度可生产最少测试数量便可。



2.2 外观标准



塑胶模具型腔的表面处理,尚无统一的国际标准,我国国内也无相关标准,美国模具蚀纹的选择标准是 MoldTech(模德)标准,该标准广泛应用于北美地区各国家, MoldTech 在中国东莞市设有工厂,专门为中国客户服务, 在模具设计中可以做参考,日本客户对于蚀纹的选择标准是妮红标准, MoldTech 蚀纹的深度及所需脱模斜度对照表见表 1. SPI 抛光标准见表 2, SPI 抛光标准逐渐成为国际通用的抛光标准。



3.模具钢材



3.1 北美模具钢材前后模仁最常用的钢材是 H13 和 S7, H 系列钢材属于高温模具钢,具有良好的硬度、耐磨性以及承受高压和间歇冲击的能力, H13 的热处理硬度为 HRC48-52. S 系列钢材属于抗冲击模具钢,有 7 个钢种,即 S1-S7 , 含碳量 0.4%-0.6% , 塑胶模最常用的就是 S7,其化学成分为 C0.45-0.55;Mn 0.20-0.90;P≤0.030;S≤0.030;Si0.20-1.00;Cr3.00-3.50;V ≤0.35;Mo-1.30 ,由于属于铬钼合金钢材,模具钢 S7 为需要有高耐冲击和韧性之特殊性质组合之钢材,并且具有容易加工和热处理的特性,广泛应用于前后模仁( HRC50-54),同时特别适合制作比较小的滑块镶件或前后模仁镶件( HRC54-56)。O1 钢材是美国标准不变形油钢,最佳油淬硬化工具钢,热处理硬度可达 HRC58-62, 该钢有较好的加工性能、耐磨性佳、热处理性能稳定和尺寸变形小,但韧性及耐腐蚀能力较弱,广泛应用于滑块压条、耐磨板等辅助零件中。



3.2 欧洲模具钢材



前后模仁常用的钢材是 DIN 1.2343 和 DIN 1.2344 ,两者都属于欧洲常用的标准热作工具钢。DIN 1.2343 的热处理硬度是 HRC50-54,适用于有腐蚀性要求的模仁和滑块,有高的抛光要求时用 DIN 1.2343 ESU。DIN 1.2344的热处理硬度是 HRC48-52,适用于有高的耐磨性要求的模仁和滑块,特别是玻纤含量比较高的塑料,其韧性比DIN 1.2343 略低。DIN 1.1730,相当于我国的 45 号或 50 号碳素钢,适用于制造不受力或者不重要的零件。DIN1.2312,此钢材属于预硬化钢材,一般不适宜热处理,但是可以氮化。常用来制作模胚的 A/B 板,支撑柱(撑头)和顶棍等。DIN 1.2767,适于制作小镶件或者滑块和斜顶等其它移动部件。DIN 1.2842,用于制作滑块压条和耐磨板等零件,热处理 HRC48-52,并氮化,氮化层厚度 0.2-0.4mm,



3.3 日本模具钢材



日本模具通常以软模为主,最常用的钢材就是 NAK80,属于预硬化钢材, HRC38-41.



4.浇注系统设计



欧洲模具和北美模具对浇注系统的要求是模内自动切断水口,全自动注塑生产,不得使用脱模剂,制品和水口料能够自由坠落或者是机械手抓取,遇到需要在产品顶部进胶时则采用热流道。迫于欧洲昂贵的人工,一般不允许设计需要人工修剪水口的模具结构。潜伏式入水( sub-gate)和牛角入水( Cowhorn gate)可以做到顶出时自动切断水口,应用非常广泛。在全自动注塑生产中,尽可能不用 Z 型拉料针,如果是机械手生产,使用锥形拉料针,有利于水口料的定位。三板模的点浇口( pin gate)进胶在欧洲和北美很少使用,设计时需要征得客人同意。



5. 结束语



10 年以来, 国际上模具领域的技术创新步伐明显加快,模具标准件的研发领域日益广阔。国际著名的模具标准件厂家如 HASCO、 DME、 DMS、 MEUSBURGER 和乐嘉文标准均不断推出了新的标准元件。在热流道领域MOLDMASTER与 DME联手合作,DME收购欧洲 EOC后,推出具有欧洲风格的标准件。



EWIKON、SYNVENTIVE、INCOE 等热流道厂家也不断推出新的标准件。在亚洲, MISUMI 的标准件细化到每一支镶针都有很多不同的标准。反观国内,我们的模具标准体系尚未完善, 没有一家国际知名的标准件厂商。我们国内模具的标准落后于实际使用几十年, 这一切,都需要模具行业认真反思。



 


收起阅读 »

冲压模具设计基础资料:冲孔模具结构,整体细节处理!

  冲孔模和连续模的结构结构基本相同,只是其中的工模零件和冲压方式不同。冲孔模属于单工序模其送料方式和连续模的自动送料方式是完全不同的;其定位的方式和连续模的定位方式也是不同的。 在冲孔模中上模座、上垫板的功用和在复合模中的作用是一样的。从下图中...
继续阅读 »

 



冲孔模和连续模的结构结构基本相同,只是其中的工模零件和冲压方式不同。冲孔模属于单工序模其送料方式和连续模的自动送料方式是完全不同的;其定位的方式和连续模的定位方式也是不同的。



在冲孔模中上模座、上垫板的功用和在复合模中的作用是一样的。从下图中的冲孔模结构图中可以看出导柱是正装的。固定冲头、弹簧、上模座而且这里要加一项固定导柱。导柱在此板加工的方式是割,单边+0.005,起割。



上脱料板的功用和复合模的内脱料板的功用是一样的。起保护冲头、脱料、压料作用的作用。



下模板的功用:和冲头相互作用冲剪出产品所要求的孔或形状。如拉伸、打凸、半剪、冲孔或切边。



下垫板的功用:加大下模板的强度,防止入块(镶件)入侵下模座。此板一般用CR12料或45#的;且要热处理。热理的度数一般是45°-52°。有的公司为了以后产品设变修模时易加工也会不热处理,但这种做法不提倡,因为这样不能起到防止入块下陷的作用。下模座的功用是和复合模的功用一样的。



模柄①:



用于装吊上模,在冲压时模柄被装在冲床上工作台中夹紧。有的模柄不用螺丝②来锁在中模座上,而是模柄自带牙即模柄的端部的牙来替带螺丝②。安装模柄后在冲压时一般不用再安装压板;此时的螺丝所承受的力是整个上模的重力和分模时所带来的摩擦力,所以所用的螺丝强度一定要够。大的模具因为自身重量和强度等原因,所以不用模柄。



塞打螺丝



塞打螺丝也称吊钉、外螺纹卸料螺栓。其功用是和套筒螺丝组件的作用是一样的。但卸料螺丝的加工是以标准件的方式加工的,全长公差要求的比较严格,这样便保证了整个模具模板的平行度;它的长度进制是以5.0为单位的,全长公差可以达到±0.05,所以精度方面相对等高套筒的要高



下图:塞打螺丝(等高螺丝)



由上脱料板为正面攻牙;上夹板钻螺杆过孔,其孔径是D+2(也可D+1);上垫板钻螺帽过孔,孔径为A+2;上模座钻螺帽避位孔,孔径A+2.有时根据模具的需要,塞打螺丝会在上模座上沉头.



合模销④:



合模销在此是用来防止上模各模板的横向移动,保证在冲压时模板不会因错位而造成冲头的折断.



螺丝⑤:



紧固上模各板.



A冲⑥:



冲头⑥和下模板⒀相互作用冲出产品所要孔的孔径。圆形冲头因外形、刃口等的不同,通常有A冲、B冲、T冲、K冲。为了设计加工的方便和加工期的宿短,这些都有标准件。也可订做非标准件。



弹簧⑦:



在此的作用是用来压料、脱料的。(矩形弹簧)



导柱⑧:



导柱在这里除了导正上下模,便于合模之外,还有一个导正脱料板和上夹板保护冲头的作用。



下模螺丝⑨:



紧固下模各板。



顶料销组件⑩⑾⑿:



顶料销组件有顶料销⑩、弹簧⑾、止符螺丝⑿组成。顶料销也称浮料销,十字销(因其外形而定义的)等。功用是顶料脱料.



顶料销在下模板的加工方式是钻出,这种加工方式是因为它的功用是顶料脱料要求精度不高。但有时会因为位置大小的关系,会线割出。



在下垫板的弹簧孔加工方式也钻出。顶料销的肩部直径D1是D+2,所以下垫板和下模座的孔径为料销的杆径D+3。下模座的底部要注意的是止符螺丝的反面攻牙及攻牙深度。



止符螺丝也称无头螺丝、基米螺丝、螺塞等。止符螺丝的规格较多;长型、短型、粗牙、细牙等。在安装短型时要注意:其尺寸太短,螺纹数也较少,就要注意加在螺丝上的负载力及螺纹孔加工的板材的材质。在习惯上各个公司不同,但用细牙止符螺丝的公司比较多。在同等长度下细牙的牙数多,负载力就大一些;细牙的调整性好;另外细牙的自锁性好是非常适合止符螺丝的功能特性。



顶料销所用的弹簧一般是螺旋圆线弹簧,也有用扁线弹簧即矩形弹簧。这里所用的扁线弹簧是一种轻负荷的黄色和蓝色弹簧,但较少用;因为弹簧力太大在冲压时会造成冲压件(产品)上有压痕。矩形弹簧在上面已有介绍这里不再重复,只来说明螺旋圆线弹簧。螺旋圆线弹簧的特性是以内径为基准,内径不会因负载的变化而改变。圆线弹簧的规格有三个要素:线径、外径、长度。线径是指螺旋圆线弹簧线性截面的直径。外径是指弹簧的外径。长度是指弹簧的长度,一般是100mm至300mm在安装时截断.圆线弹簧的压缩比即行程很长,使用寿命大约100万次.



垫脚螺丝⒁⒃:



用来锁紧上下垫脚.规格M10或M12两种.



合模销⒂:



防止下模各板发生横向移动、错位,而产生的铲刀口、打暴模等情况发生。



为了降低成本、提高生产效率,以追求利润和竞争力越来越多的公司开始缩短模具开发周期,使用连续模来冲压。这样就减少了冲压中的人工和机台的损耗,另一方面就形成了模具的工艺性要求较高,加工难度大,但总不会脱离五金冲压模具的设计宗旨:简单、便宜、好用。本公司在连续模的加工主要是上下模座,而内模板的加工只涉及到牙孔、沉头、弹簧孔、避位槽、穿线孔等。若了解了模具的结构和功用,在加工中就简单了。



 


收起阅读 »

冲压模具工艺及术语大全(四)

拉痕是冲件在成形过程中,材料表面与模具工作面的摩擦印痕。 32、拉深比 拉深比是拉深系数的倒数。 33、拉深系数 拉深系数是本工序圆筒形拉深件直径与前工序拉深件直径的比值。对于第一道拉深,拉深系数是拉深件直径与展开直径的比值。 34、突 耳 突耳是...
继续阅读 »

拉痕是冲件在成形过程中,材料表面与模具工作面的摩擦印痕。



32、拉深比



拉深比是拉深系数的倒数。



33、拉深系数



拉深系数是本工序圆筒形拉深件直径与前工序拉深件直径的比值。对于第一道拉深,拉深系数是拉深件直径与展开直径的比值。



34、突 耳



突耳是拉深件上口边缘的耳形突起。



35、送 料



送料是将原材料送入模具以供冲压。



36、送料装置



送料装置是将原材料送入模具的装置。常见的送料装置有滚轴式、夹持式、钩式等。



37、料 斗



料斗是带有使成形冲件自动定向送出机构的斗形容器。



38、弯曲半径



弯曲半径是冲件弯曲处的内半径。



39、展开图



展开图是与成形冲件相对应的平面工序件图形。



40、展开尺寸



展开尺寸是与成形冲件尺寸相对应的平面工序件尺寸。



41、起 拱



起拱是冲件表面产生拱形不平的现象名称。



42、起 皱



起皱是拉深件凸缘产生波浪形皱裥的现象名称。



43、料 槽



料槽是使冲件顺序进入或离开模具的槽形通道。



44、钩式送料装置



钩式送料装置是利用往复运动的钩子伸入孔内带动原材料送入冲模的装置。



45、理 件



理件是将冲件(绝大多数为冲裁件)理齐堆叠。



46、理件装置



理件装置是将冲件理齐堆叠的装置。



47、排 样



排样是完成排样图的冲模设计过程。有时也把排样图简称为排样。 48、排样图



排样图是描述冲件在条(带、卷)料上逐步形成的过程,最终占有的位置和相邻冲件间关系的布局图。



49、粘 模



粘模是冲模工作表面与冲件材料粘合的现象名称。



50、崩 刃



崩刃是凸模或凹模刃口小块剥落的现象名称。



51、最小弯曲半径



最小弯曲半径是指能成功地进行弯曲的最小的弯曲半径。



52、搭 边



搭边是排样图中相邻冲件轮廓间的最小距离,或冲件轮廓与条料



边缘的最小距离。



53、塌 角



塌角有两个含义,一个是指冲裁件外缘近凹模面或内缘近凸模面呈圆角的现象,另一是指冲裁件断面呈塌角现象部分的高度hg。



54、塌角面



塌角面是边缘呈塌角的冲裁件平面,即毛刺面的对面。



55、试 模



试模是指模具装配完成后进行的试验性冲压,以考核模具性能及冲件质量。



56、滚轴送料装置



滚轴送料装置是利用成对滚轴将原材料夹紧并送入冲模的装置。材料的送进是通过滚轴的周期性旋转完成的。



 



二、冲压模具术语



 



冲裁





冲裁是利用冲模使部分材料或工序件与另一部分材料、工(序)件或废料分离的一种冲压工序。冲裁是切断、落料、冲孔、冲缺、冲槽、剖切、凿切、切边、切舌、切开、整修等分离工序的总称。 



切开 



切开是将材料沿敞开轮廓局部而不是完全分离的一种冲压工序。被切开而分离的材料位于或基本位于分离前所处的平面。 



切边 



切边是利用冲模修边成形工序件的边缘,使之具有一定直径、一定高度或一定形状的一种冲压工序。 



切舌 



切舌是将材料沿敞开轮廓局部而不是完全分离的一种冲压工序。被局部分离的材料,具有工件所要求的一定位置,不再位于分离前所处的平面上。切断 



切断 



切断是将材料沿敞开轮廓分离的一种冲压工序,被分离的材料成为工件或工序件。 



扩口 



扩口是将空心件或管状件敞开处向外扩张的一种冲压工序。 



冲孔 收起阅读 »

冲压模具工艺及术语大全(三)

冲槽  冲槽是将废料沿敞开轮廓从材料或工序件上分离的一种冲压工序,敞开轮廓呈槽形,其深度超过宽度。  冲中心孔  冲中心孔是在工序件表面形成浅凹中心孔的一种冲压工序,背面材料并无相应凸起。  精冲  ...
继续阅读 »

冲槽 



冲槽是将废料沿敞开轮廓从材料或工序件上分离的一种冲压工序,敞开轮廓呈槽形,其深度超过宽度。 



冲中心孔 



冲中心孔是在工序件表面形成浅凹中心孔的一种冲压工序,背面材料并无相应凸起。 



精冲 



精冲是光洁冲裁的一种,它利用有带齿压料板的精冲模使冲件整个断面全部或基本全部光洁。 



连续模 



连续模是具有两个或更多工位的冲模,材料随压力机行程逐次送进一工位,从而使冲件逐步成形。 



单工序模 



单工序模是在压力机一次行程中只完成一道工序的冲模。 



组合冲模 



组合冲模是按几何要素(直线、角度、圆弧、孔)逐副逐步形成各种冲件的通用、可调式成套冲模。平面状冲件的外形轮廓一般需要几副组合冲模分次冲成。 



压凸 



压凸是用凸模挤入工序件一面,迫使材料流入对面凹坑以形成凸起的一种冲压工序。 



压花 



压花是强行局部排挤材料,在工序件表面形成浅凹花纹,图案、文字或符号的一种冲压工序。被压花表面的背面并无对应于浅凹的凸起。



、冲压工艺词解



 



1、 工 件



工件是已完成工艺文件规定的各道工序的冲件。



2、 工序件



工序件是已经冲压的坯料或冲件,但尚须进一步冲压。



3、 上 件



上件是将工序件送入模具以供进一步冲压。



4、 上件装置



上件装置是将工序件送入模具的装置。



5、 上死点



上死点是压力机滑块上下运动的上端终点。



6、 下死点



下死点是压力机滑块上下运动的下端终点。



7、毛 刺



毛刺是冲裁后冲件断面边缘锋利的凸起。



8、毛刺面



毛刺面是边缘有毛刺的冲裁件平面。对于落料,毛刺面是接触凸模的平面;对于冲孔,毛刺面是接触凹模的平面。



9、毛 面



毛面是冲裁件被撕裂的毛糙的断面。



10、中性层



中性层是指弯曲的冲件中应变为零的一层材料。



11、中性层系数



中性层系数是用以确定中性层位置的系统。



12、双面间隙



双面间隙是从一侧至对面另一侧的间隙或两侧空隙之和。



13、出 件



出件是使已冲过的工(序)件从模具中外出。



14、出件装置



出件装置是使已冲过的工(序)件从模具中外出的装置。



15、正回弹



正回弹是成形冲件从模具中取出后曲率半径增大的回弹,或冲裁件从模具中逸出后材料实体增大的回弹。



16、冲 件



冲件是坯料经过一道或多道冲压工序后的统称,也就是工序件和工件的统称。



17、光 面



光面是冲裁件被切出的光亮断面。



18、闭合高度



闭合高度是冲模在工作位置下极点时上模座上平面或下模座平



面的距离。



19、回 弹



回弹有两种,一种是成形冲件从模具内取出后的尺寸与模具相应尺寸的差值。对于弯曲件,一般以角度差或半径差表示。另一种是从模具中逸出的冲裁件外形尺寸与凹模相应尺寸的差值或内形尺寸与凸模相应尺寸的差值。



20、行 程



行程是压力机滑块上下运动两端终点间的距离。习惯上把压力机滑块的上下运动也称为行程,如“行程向下”、“行程向上”、“每分钟行程次数”等等。



21、负回弹



负回弹是成形冲件从模具中取出后曲率半径减小的回弹,或冲裁件从模具中逸出后材料实体缩小的回弹。



22、夹持送料装置



夹持送料装置是利用机械、气压或液压机的夹紧、放松和往复动作将原材料送入冲模的装置。



23、寿 命



寿命是指冲模每修磨一次能冲压的次数或模具报废前能冲压的次数。前者称为刃磨寿命,后者称为总寿命。



24、步 距



步距是可用于多次冲压的原材料每次送进的距离。



收起阅读 »

冲压模具工艺及术语大全(二)

送料装置是将原材料送入模具的装置。常见的送料装置有滚轴式、夹持式、钩式等。 37、料 斗 料斗是带有使成形冲件自动定向送出机构的斗形容器。 38、弯曲半径 弯曲半径是冲件弯曲处的内半径。 39、展开图 展开图是与成形冲件相对应的平面工序件图形。 ...
继续阅读 »

送料装置是将原材料送入模具的装置。常见的送料装置有滚轴式、夹持式、钩式等。



37、料 斗



料斗是带有使成形冲件自动定向送出机构的斗形容器。



38、弯曲半径



弯曲半径是冲件弯曲处的内半径。



39、展开图



展开图是与成形冲件相对应的平面工序件图形。



40、展开尺寸



展开尺寸是与成形冲件尺寸相对应的平面工序件尺寸。



41、起 拱



起拱是冲件表面产生拱形不平的现象名称。



42、起 皱



起皱是拉深件凸缘产生波浪形皱裥的现象名称。



43、料 槽



料槽是使冲件顺序进入或离开模具的槽形通道。



44、钩式送料装置



钩式送料装置是利用往复运动的钩子伸入孔内带动原材料送入冲模的装置。



45、理 件



理件是将冲件(绝大多数为冲裁件)理齐堆叠。



46、理件装置



理件装置是将冲件理齐堆叠的装置。



47、排 样



排样是完成排样图的冲模设计过程。有时也把排样图简称为排样。 48、排样图



排样图是描述冲件在条(带、卷)料上逐步形成的过程,最终占有的位置和相邻冲件间关系的布局图。



49、粘 模



粘模是冲模工作表面与冲件材料粘合的现象名称。



50、崩 刃



崩刃是凸模或凹模刃口小块剥落的现象名称。



51、最小弯曲半径



最小弯曲半径是指能成功地进行弯曲的最小的弯曲半径。



52、搭 边



搭边是排样图中相邻冲件轮廓间的最小距离,或冲件轮廓与条料



边缘的最小距离。



53、塌 角



塌角有两个含义,一个是指冲裁件外缘近凹模面或内缘近凸模面呈圆角的现象,另一是指冲裁件断面呈塌角现象部分的高度hg。



54、塌角面



塌角面是边缘呈塌角的冲裁件平面,即毛刺面的对面。



55、试 模



试模是指模具装配完成后进行的试验性冲压,以考核模具性能及冲件质量。



56、滚轴送料装置



滚轴送料装置是利用成对滚轴将原材料夹紧并送入冲模的装置。材料的送进是通过滚轴的周期性旋转完成的。



 



二、冲压模具术语



 



冲裁





冲裁是利用冲模使部分材料或工序件与另一部分材料、工(序)件或废料分离的一种冲压工序。冲裁是切断、落料、冲孔、冲缺、冲槽、剖切、凿切、切边、切舌、切开、整修等分离工序的总称。 



切开 



切开是将材料沿敞开轮廓局部而不是完全分离的一种冲压工序。被切开而分离的材料位于或基本位于分离前所处的平面。 



切边 



切边是利用冲模修边成形工序件的边缘,使之具有一定直径、一定高度或一定形状的一种冲压工序。 



切舌 



切舌是将材料沿敞开轮廓局部而不是完全分离的一种冲压工序。被局部分离的材料,具有工件所要求的一定位置,不再位于分离前所处的平面上。切断 



切断 



切断是将材料沿敞开轮廓分离的一种冲压工序,被分离的材料成为工件或工序件。 



扩口 



扩口是将空心件或管状件敞开处向外扩张的一种冲压工序。 



冲孔 



冲孔是将废料沿封闭轮廓从材料或工序件上分离的一种冲压工序,在材料或工序件上获得需要的孔。 



冲缺 



冲缺是将废料沿敞开轮廓从材料或工序件上分离的一种冲压工序,敞开轮廓形成缺口,其深度不超过宽度。 


 


收起阅读 »

冲压模具工艺及术语大全(一)

一、冲压工艺词解   1、 工 件 工件是已完成工艺文件规定的各道工序的冲件。 2、 工序件 工序件是已经冲压的坯料或冲件,但尚须进一步冲压。 3、 上 件 上件是将工序件送入模具以供进一步冲压。 4、 上件装置 上件装置是将工序件...
继续阅读 »

一、冲压工艺词解



 



1、 工 件



工件是已完成工艺文件规定的各道工序的冲件。



2、 工序件



工序件是已经冲压的坯料或冲件,但尚须进一步冲压。



3、 上 件



上件是将工序件送入模具以供进一步冲压。



4、 上件装置



上件装置是将工序件送入模具的装置。



5、 上死点



上死点是压力机滑块上下运动的上端终点。



6、 下死点



下死点是压力机滑块上下运动的下端终点。



7、毛 刺



毛刺是冲裁后冲件断面边缘锋利的凸起。



8、毛刺面



毛刺面是边缘有毛刺的冲裁件平面。对于落料,毛刺面是接触凸模的平面;对于冲孔,毛刺面是接触凹模的平面。



9、毛 面



毛面是冲裁件被撕裂的毛糙的断面。



10、中性层



中性层是指弯曲的冲件中应变为零的一层材料。



11、中性层系数



中性层系数是用以确定中性层位置的系统。



12、双面间隙



双面间隙是从一侧至对面另一侧的间隙或两侧空隙之和。



13、出 件



出件是使已冲过的工(序)件从模具中外出。



14、出件装置



出件装置是使已冲过的工(序)件从模具中外出的装置。



15、正回弹



正回弹是成形冲件从模具中取出后曲率半径增大的回弹,或冲裁件从模具中逸出后材料实体增大的回弹。



16、冲 件



冲件是坯料经过一道或多道冲压工序后的统称,也就是工序件和工件的统称。



17、光 面



光面是冲裁件被切出的光亮断面。



18、闭合高度



闭合高度是冲模在工作位置下极点时上模座上平面或下模座平



面的距离。



19、回 弹



回弹有两种,一种是成形冲件从模具内取出后的尺寸与模具相应尺寸的差值。对于弯曲件,一般以角度差或半径差表示。另一种是从模具中逸出的冲裁件外形尺寸与凹模相应尺寸的差值或内形尺寸与凸模相应尺寸的差值。



20、行 程



行程是压力机滑块上下运动两端终点间的距离。习惯上把压力机滑块的上下运动也称为行程,如“行程向下”、“行程向上”、“每分钟行程次数”等等。



21、负回弹



负回弹是成形冲件从模具中取出后曲率半径减小的回弹,或冲裁件从模具中逸出后材料实体缩小的回弹。



22、夹持送料装置



夹持送料装置是利用机械、气压或液压机的夹紧、放松和往复动作将原材料送入冲模的装置。



23、寿 命



寿命是指冲模每修磨一次能冲压的次数或模具报废前能冲压的次数。前者称为刃磨寿命,后者称为总寿命。



24、步 距



步距是可用于多次冲压的原材料每次送进的距离。



25、间 隙



间隙是相互配合的凸模和凹模相应尺寸的差值或其间的空隙。



26、单面间隙



单面间隙是从中心至一侧的间隙或一侧的空隙。



27、坯 料



坯料是未经过冲压的,大多只用于一次冲压的原材料。坯料有时称为毛坯或毛料。



28、卷 料



卷料是可用于多次冲压的成卷原材料。



29、板 料



板料是可用于多次冲压的板状原材料。



30、条 料



收起阅读 »

成为注塑工艺工程师,你需要必备哪些知识?

  注塑工程是一项复杂的工程,它涉及到注塑原料、注塑机械及周边设备、注塑模具、产品品质、注塑材料及产品性能测试等各方面,因此,它要求注塑工程师要具备丰富的专业理论知识及技能,才能胜任本职工作。 作为注塑工程师,应掌握如下专业理论知识及技能: ...
继续阅读 »

 





注塑工程是一项复杂的工程,它涉及到注塑原料、注塑机械及周边设备、注塑模具、产品品质、注塑材料及产品性能测试等各方面,因此,它要求注塑工程师要具备丰富的专业理论知识及技能,才能胜任本职工作。





作为注塑工程师,应掌握如下专业理论知识及技能:

1、具有机械制图方面的知识

能看懂产品图纸,能对照图纸要求检查产品尺寸、外观,能比较熟练地使用CAD、UG、PRO-E等绘图软件。





2、具有非常丰富的原料知识

熟悉多种注塑原料的物理机械性能、化学性能、电气性能、热性能、加工方法及加工特性。对于本企业生产中所用的各种注塑原料应做到了如指掌,对于本企业暂时还未用到的注塑原料,也能有一个初步的了解。能看懂原料物性表,清楚物性表中数值的意义及相应的测试方法,对不同性质、不同牌号的原料能进行简单的比较。





3、熟悉注塑机械及周边设备的组成、结构原理及操作方法

明白注塑机及周边设备的技术参数的意义,并能根据技术参数进行注塑机及周边设备的选型。对于重点结构部分(如注塑机的合模系统、注塑系统、操作系统)、重点零部件(如油缸、机铰、螺杆、料筒等)应该非常清楚。



 



作为一名注塑工程师来讲,熟悉各种不同型号的注塑机结构与使用特性还不够,还应能熟练地操纵使用它们,这是每个注塑工程师必不可少的一项基本功。不会动手调校注塑机的注塑工程师,只是一个理论家,是不可能掌握注塑工艺的精髓的。



 



作为一名注塑工程师,还必须明白注塑设备的技术参数的意义,根据注塑设备的技术参数,对不同厂家、不同型号的注塑设备进行比较与评判,协助企业进行注塑设备的选型及采购,这既是注塑工程师的职责,也是作为注塑工程师应该具备的专业知识及能力。





4、熟悉注塑模具的结构组成及各个部分的工作原理,熟悉模具的正确使用

与保养方法,对注塑产品的结构设计及模具设计方面的知识也应有一定的了解。作为注塑工程师来讲,了解注塑产品设计及模具设计方面知识是很有必要的。



 



因为注塑生产中很多产品缺陷的产生,正是因为产品设计或模具设计的不合理造成的,注塑工程师如果没有这方面的知识与经验,不能分析出缺陷产生的原因,不能提出合理的建议,而一味地想通过注塑工艺的调整来改善,是解决不了问题的。





作为一名注塑工程师,应该熟悉模具的结构与使用保养方法,才有可能在生产中正确地使用之,并注塑领班或技术员作出指导。而一名成熟的注塑工程师,他对模具的浇注系统的理解,对于进胶方式、流道的大小、浇口的大小、数量及位置、冷井的设置等方面的知识与经验,是超过模具设计师的。





5、具有丰富的注塑工艺理论知识及实践经验

了解注塑材料的分子结构、化学物理机械性能及加工特性,了解高分子加工的原理,了解温度、压力、速度、时间、位置五大工艺参数对注塑工艺的影响及相互作用,能根据注塑实践,正确地判断导致注塑缺陷产生的工艺因素并改善。





6、熟悉注塑产品的各种品质缺陷、产生的原因及解决办法。

注塑工程师与品质工程师相比,除了要熟悉产品的各种品质缺陷外,还必须知道缺陷产生的原因并寻找出解决的办法。而品质工程师的工作则侧重于品质问题的发现及控制。





7、熟悉注塑原料、产品性能测试的方法

能熟练使用相关的测试工具、测试仪器或设备。作为注塑工程师来讲,能熟练使用游标卡尺、千分尺、分析天平、塞规等,都是必须掌握的基本技能。



 



而对于一些重要的实验及测试仪器、测试设备则应会操作与使用。比如塑料拉伸、压缩、弯曲、冲击、热熔融指数、燃烧、硬度、耐磨、附着力等一些经典的测试,不仅要熟知试验方法,而且还要会操作测试仪器,必要的时候需要自己动手试验,获得更准确的测试数据。





8、具有较强的学习能力及适应能力,并能不断地总结经验,形成文字性工艺文件,用于生产指导。





人非生而知之者,孰能无惑?注塑工程师也是一样,也会有不懂的地方,有没有相关经验的时候。但作为一名注塑工程师,要有很强的学习应变能力,要掌握正确的学习与工作方法,才能在很短的时间内掌握相关的知识及技能,为生产提供指导及支持。当然,这也是任何一名工程师应该具备的素质。





9、其它的知识及技能。

作为一名注塑工程师,既要有很强的专业知识及丰富的实践经验,解决生产中出现的注塑问题,又要有一定的管理能力,能协助注塑主管或经理,对注塑技术人员、注塑领班及员工进行技术上的管理。当然,现在的企业都在面向世界,良好的外语能力,必将使注塑工程师的交际能力、工作能力更加出色。





由于注塑工程的复杂性,决定了注塑工程师必须要有良好的专业理论知识及丰富的实践经验才能胜任。现代化的企业,需要既懂技术又懂管理的交叉型人才,只有懂技术的管理者,了解所从事事业的客观规律,才能遵循事物发展的客观规律去管理,才能少走弯路,管理得更好。



 


收起阅读 »

常见的模具切削加工27个问题(下)

16. 在常规和高速切削应用中,为了得到尽可能好的效果,应使用何种刀柄? 高速加工时,离心力非常大,会导致主轴孔慢慢变大。这对一些V形法兰的刀柄会产生负面影响,因为V形法兰的刀柄仅在径向面上与主轴孔接触。主轴孔变大会使刀具在拉杆恒定的拉力作用下被拉入主轴。这甚...
继续阅读 »

16. 在常规和高速切削应用中,为了得到尽可能好的效果,应使用何种刀柄?

高速加工时,离心力非常大,会导致主轴孔慢慢变大。这对一些V形法兰的刀柄会产生负面影响,因为V形法兰的刀柄仅在径向面上与主轴孔接触。主轴孔变大会使刀具在拉杆恒定的拉力作用下被拉入主轴。这甚至会引起刀具粘住或Z轴方向的尺寸精度降低。

与主轴孔和端面同时接触的刀具,即径向和轴向同时配合的刀具更适用于高速下的切削。当主轴孔扩大时,端面接触可避免刀具在主轴孔内向上的移动。使用空心刀柄的刀具也容易受离心力的影响,但它们已设计成在高速下随主轴孔的增大而增大。刀具和主轴在径向和轴向都接触提供了良好的夹紧刚性,使刀具可以进行高速切削。

当安排高速切削时,应尽量使用由对称的刀具和刀柄组合而成的刀具系统。有几种可用的不同刀具系统。先将刀柄加热使孔扩张,待它们冷却后刀具就被夹紧了,这就是过盈配合系统。对于高速切削来说,这是最好和最可靠的固定刀具方法。这首先是因为它的跳动量非常小;第二,这种连接能传递大扭矩;第三,它很容易构建定制刀具和刀具组件;最后,用这种方法组成的刀具组件有极高的总体刚性。

另一种出众并非常通用的刀具夹紧装置是高精度强力夹头,这种刀柄系统覆盖了从粗加工到超精加工的所有应用。一个夹头可夹紧使用直柄、惠氏刻槽或侧压式刀柄的面铣刀到钻头的所有类型的刀具。标准弹簧夹套,如可用液压(HydroGrip)、BIG、Nikken、NT的弹簧夹套,均可用于CoroGrip夹头。在4XD处的跳动量仅为0.002– 0.006 mm。夹紧力和扭矩传递特别高,其平衡设计使它用于高速切削(<40 000转/分)时有非常完美的性能。





17. 应怎样切削转角才能没有振动的危险?

传统的切削转角的方法是使用线性切削(G1),在转角的过渡不连续。这就是说,当刀具到达角落时,由于线性轴的动力特性限制,刀具必须减速。在电机改变进给方向前,有一短暂的停顿,这会产生大量的热量和摩擦。很长的接触长度会导致切削力的不稳定,并常常使角落切削不足。典型的结果是振动——刀具越大和越长,或刀具总悬伸越大,振动越强。

此问题的最佳解决方案:

• 使用圆角半径比转角半径小的刀具。使用圆弧插补生成角落。这种加工方法在块的边界处不会产生停顿,这就是说,刀具的运动提供了光滑和连续的过渡,产生振动的可能性大大地降低了。

•另一种解决方案是通过圆弧插补产生比图纸上的规定稍大些的圆角半径。这是很有利的,这样,有时就可在粗加工中使用较大的刀具,以保持高生产率。

• 在角落处余下的加工余量可以采用较小的刀具进行固定铣削或圆弧插补切削。





18. 什么是开始切削型腔的最佳方法?

共有4种主要方法:

•起始孔的预钻削,角落也可预钻削。不推荐这种方法:这需要增加一种刀具,同时此刀具也要占据刀具室内空间。单从切削的观点看,刀具通过预钻削孔时因切削力而产生不利的振动。当使用预钻削孔时,常常会导致刀具损坏。使用预钻削孔,也会增加切屑的再切削。



• 如果使用球头立铣刀或圆刀片刀具,通常采用啄铣,以保证全部轴向深度都能得以切削。使用这种方法的缺点是排屑问题和使用圆刀片会产生非常长的切屑。



•最佳的方法之一是使用X/Y和Z方向的线性坡走切削,以达到全部轴向深度的切削。

最后,可以以螺旋形式进行圆插补铣。这是一种非常好的方法,因为它可产生光滑的切削作用,而只要求很小的开始空间。





19. 高速切削的定义是什么?



我们对高速切削的定义描述如下:

• HSM不是简单意义上的高切削速度。它应当被认为是用特定方法和生产设备进行加工的工艺。

• 高速切削无需高转速主轴切削。许多高速切削应用是以中等转速主轴并采用大尺寸刀具进行的。

• 如果在高切削速度和高进给条件下对淬硬钢进行精加工,切削参数可为常规的4到6倍。

• 在小尺寸零件的粗加工到半精加工、精加工及任何尺寸零件的超精加工中,HSM意味着高生产率切削。

•零件形状变得越来越复杂,高速切削也就显得越来越重要。

•现在,高速切削主要应用于锥度40的机床上。



20. 高速切削的目标是什么?





高速切削的主要目标之一是通过高生产率来降低生产成本。它主要应用于精加工工序,常常是用于加工淬硬模具钢。另一个目标是通过缩短生产时间和交货时间提高整体竞争力。

达到这些目标的主要因素为:

•一次(更少此数)装夹的模具加工。

•通过切削改善模具的几何精度,同时可减少手工劳动和缩短试模时间。

•使用CAM系统和面向车间的编程来帮助制定工艺计划,通过工艺计划提高机床和车间的利用率。



 



21. 高速切削的实际优点是什么?

刀具和工件可保持低温度,这在许多情况下延长了刀具的寿命。另一方面,在高速切削应用中,切削量是浅的,切削刃的吃刀时间特别短。这就是说,进给比热传播的时间快。

低切削力得到小而一致的刀具弯曲。这与每种刀具和工序所需的恒定的加工余量相结合,是高效和安全加工的先决条件之一。

由于高速切削中典型的切削深度是浅的,刀具和主轴上的径向力低。这减少了主轴轴承、导轨和滚珠丝杠的磨损。高速切削和轴向铣削也是良好的组合,它对主轴轴承的冲击小,使用这种方法可以使用悬伸较长的刀具而振动的风险不大。

小尺寸零件的高生产率切削,如粗加工、半精加工和精加工,在总的材料去除率相对低时有很好的经济性。





高速切削可在一般精加工中获得高生产率,可获得杰出的表面质量。表面质量常低于Ra0.2 um。

采用高速切削,使对薄壁零件的切削成为可能。使用高速切削,吃刀时间短,冲击和弯曲减小了。

模具的几何精度提高了,组装就容易和更快了。无论是什么人,技能如何,都能获得CAM/CNC生产的表面纹理和几何精度。如果花在切削上的时间稍多一些,费时的人工抛光工作可显著减少。常常可减少达60-100%

一些加工,如淬火、电解加工和电火花加工(EDM),可以大大减少。这就可降低投资成本和简化后勤供应。用切削代替电火花加工(EDM),模具使用寿命和质量也得到提高。

采用高速切削,可通过CAD/CAM很快改变设计,特别是在不需要生产新电极的情况下。





22. 高速切削有风险或缺点吗?

• 由于起始过程有高的加速度和减速度以及停止,导轨、滚珠丝杠和主轴轴承产生相对快的磨损。这常常导致较高的维护成本。

• 需要专门的工艺知识、编程设备和快速传送数据的接口。

•可能很难找到和挑选高级技术员工。

•常有相当长的调试和出故障时间。

• 加工中无需紧急停止,导致人为错误和软件或硬件故障会产生许多严重后果。

•必须有良好的加工计划——“向饥饿的机床提供食物”。

• 必须有安全保护措施:使用带安全外罩及防碎片盖的机床。避免刀具的大悬伸。不要使用“重”刀具和接杆。定期检查刀具、接杆和螺栓是否有疲劳裂纹。仅使用注明最高主轴速度的刀具。不要使用整体高速钢(HSS)刀具!



 



23. 高速切削对切削刀具的典型特性或要求有哪些?

整体硬质合金:

•高精度磨削,径向跳动低于3微米。

•尽可能小的凸出和悬伸,最大的刚性,尽可能小的刀具弯曲变形和大的芯核直径。

•为了使振动的风险、切削力和弯曲尽可能小,切削刃和接触长度应尽可能短。

•超尺寸、锥度刀柄,这在小直径时特别重要。

• 细晶粒基体和为了得到高耐磨性的TiAlN涂层。

•用于风冷或冷却液的内冷却孔。

•适合淬硬钢高速切削要求的坚固微槽形。

• 对称刀具,最好是设计保证平衡。

使用可转位刀片的刀具:

•设计保证的平衡。

• 在刀片座和刀片上的保证跳动量小的高精度,主刀片的最大径向跳动为10微米。

•适合淬硬钢高速切削要求的牌号和槽形。

• 刀具体上有适当的间隙,以避免刀具弯曲(切削力)消失时产生摩擦。

•送风或冷却液的冷却孔(立铣刀)。

• 刀具体上标明允许的最大转速。


收起阅读 »

常见的模具切削加工27个问题(上)

    1. 选择模具钢时,什么是最重要的和最具有决定性意义的因素? 按照成形方法,可从AB两种基本材料类型中选择。 A) 热加工工具钢,它能承受模铸、锻造和挤压时的相对高的温度。 B) 冷加工工具钢,它用于下料和剪切、冷成形、冷挤...
继续阅读 »

 



 



1. 选择模具钢时,什么是最重要的和最具有决定性意义的因素?





按照成形方法,可从AB两种基本材料类型中选择。

A) 热加工工具钢,它能承受模铸、锻造和挤压时的相对高的温度。

B) 冷加工工具钢,它用于下料和剪切、冷成形、冷挤压、冷锻和粉末加压成形。

塑料模具:一些塑料会产生腐蚀性副产品,例如PVC塑料。长时间的停工引起的冷凝、腐蚀性气体、酸、冷却/加热、水或储存条件等因素也会产生腐蚀。在这些情况下,推荐使用不锈钢材料的模具钢。



 



模具尺寸:大尺寸模具常常使用预硬钢;整体淬硬钢常常用于小尺寸模具。

模具使用次数:长期使用(>1 000 000次)的模具应使用高硬度钢,其硬度为48-65HRC;中等长时间使用(100 000到1000 000次)的模具应使用预硬钢,其硬度为30-45HRC;短时间使用(<100000次)的模具应使用软钢,其硬度为160-250HB。

表面粗糙度:许多塑料模具制造商对好的表面粗糙度感兴趣。当添加硫改善金属切削性能时,表面质量会因此下降。硫含量高的钢也变得更脆。





2. 影响模具材料可切削性的首要因素是什么?

钢的化学成分很重要。钢的合金成分越高,就越难加工。当碳含量增加时,金属切削性能就下降。

钢的结构对金属切削性能也非常重要。不同的结构包括:锻造的、铸造的、挤压的、轧制的和已切削加工过的。锻件和铸件有非常难于加工的表面。

硬度是影响金属切削性能的一个重要因素。一般规律是钢越硬,就越难加工。



高速钢(HSS)可用于加工硬度最高为330-400HB的材料;高速钢+钛化氮(TiN)涂层,可加工硬度最高为45HRC的材料;而对于硬度为65-70 HRC的材料,则必须使用硬质合金、陶瓷、金属陶瓷和立方氮化硼(CBN)。



最后一个是残余应力,它能引起金属切削性能问题。常常推荐在粗加工后进行应力释放工序。



 



 



 



3. 模具制造的生产成本由哪些部分组成?

粗略地说,成本的分布情况如下:



切削 65%



工件材料 20%



热处理 5%



装配/调整 10%



这也非常清楚地表明了良好的金属切削性能和优良的总体切削解决方案对模具的经济生产的重要性。



 



4. 模具制造的切削加工过程分成几个工序?



切削过程至少应分为3个工序类型:



粗加工、半精加工和精加工,有时甚至还有超精加工(大部分是高速切削应用)。残余量铣削当然是在半精加工工序后为精加工而准备的。在每一个工序中都应努力做到为下一个工序留下均匀分布的余量,这一点非常重要。如果刀具路径的方向和工作负载很少有快速的变化,刀具的寿命就可能延长,并更加可预测。如果可能,就应在专用机床上进行精加工工序。这会在更短的调试和装配时间内提高模具的几何精度和质量。





5.  在这些不同的工序中应主要使用何种刀具?

粗加工工序:圆刀片铣刀、球头立铣刀及大刀尖圆弧半径的立铣刀。



半精加工工序:圆刀片铣刀(直径范围为10-25mm的圆刀片铣刀),球头立铣刀。



精加工工序:圆刀片铣刀、球头立铣刀。



残余量铣削工序:圆刀片铣刀、球头立铣刀、直立铣刀。

通过选择专门的刀具尺寸、槽形和牌号组合,以及切削参数和合适的铣削策略,来优化切削工艺,这非常重要。





6.  在切削工艺中有没有一个最重要的因素?

切削过程中一个最重要的目标是在每一个工序中为每一种刀具创建均匀分布的加工余量。这就是说,必须使用不同直径的刀具(从大到小),特别是在粗加工和半精加工工序中。任何时候主要的标准应是在每个工序中与模具的最终形状尽可能地相近。

为每一种刀具提供均匀分布的加工余量保证了恒定而高的生产率和安全的切削过程。当ap/ae(轴向切削深度/径向切削深度)不变时,切削速度和进给率也可恒定地保持在较高水平上。这样,切削刃上的机械作用和工作负载变化就小,因此产生的热量和疲劳也少,从而提高了刀具寿命。如果后面的工序是一些半精加工工序,特别是所有精加工工序,就可进行无人加工或部分无人加工。恒定的材料加工余量也是高速切削应用的基本标准。

恒定的加工余量的另一个有利的效应是对机床导轨、球丝杠和主轴轴承的不利影响小。



 





7. 为什么最经常将圆刀片铣刀作为模具粗加工刀具的首选?

如果使用方肩铣刀进行型腔的粗铣削,在半精加工中就要去除大量的台阶状切削余量。这将使切削力发生变化,使刀具弯曲。其结果是给精加工留下不均匀的加工余量,从而影响模具的几何精度。如果使用刀尖强度较弱的方肩铣刀(带三角形刀片),就会产生不可预测的切削效应。三角形或菱形刀片还会产生更大的径向切削力,并且由于刀片切削刃的数量较少,所以他们是经济性较差的粗加工刀具。

另一方面,圆刀片可在各种材料中和各个方向上进行铣削,如果使用它,在相邻刀路之间过渡较平滑,也可以为半精加工留下较小的和较均匀的加工余量。圆刀片的特性之一是他们产生的切屑厚度是可变的。这就使它们可使用比大多数其它刀片更高的进给率。圆刀片的主偏角从几乎为零(非常浅的切削)改变到90度,切削作用非常平稳。在切削的最大深度处,主偏角为45度,当沿带外圆的直壁仿形切削时,主偏角为90度。这也说明了为什么圆刀片刀具的强度大——切削负载是逐渐增大的。粗加工和半粗加工应该总将圆刀片铣刀作为首选。在5轴切削中,圆刀片非常适合,特别是它没有任何限制。

通过使用良好的编程,圆刀片铣刀在很大程度上可代替球头立铣刀。跳动量小的圆刀片与精磨的的、正前角和轻切削槽形相结合,也可以用于半精加工和一些精加工工序。





8. 什么是有效切削速度(ve)和为什么它对高生产率非常重要?

切削中,实际或有效直径上的有效切削速度的基本计算总是非常重要。由于台面进给量取决于一定切削速度下的转速,如果未计算有效速度,台面进给量就会计算错误。

如果在计算切削速度时使用刀具的名义直径值(Dc),当切削深度浅时,有效或实际切削速度要比计算速度低得多。如圆刀片CoroMill200刀具(特别是在小直径范围)、球头立铣刀、大刀尖圆弧半径立铣刀和CoroMill390立铣刀之类的刀具。由此,计算得到的进给率也低得多,这严重降低了生产率。更重要的是,刀具的切削条件低于它的能力和推荐应用范围。

当进行3D切削时,切削时的直径在变化,它与模具的几何形状有关。此问题的一个解决方案是定义模具的陡壁区域和几何形状浅的零件区域。如果对每个区域编制专门的CAM程序和切削参数,就可以达到良好的折中和结果。





9. 对于成功的淬硬模具钢铣削来说,重要的应用参数有哪些?

使用高速铣对淬硬模具钢进行精加工时,一个需遵守的主要因素是采用浅切削。切削深度应不超过0.2/0.2mm(ap/ae:轴向切削深度/径向切削深度)。这是为了避免刀柄/切削刀具的过大弯曲和保持所加工模具拥有小的公差和高精度。

选择刚性很好的夹紧系统和刀具也非常重要。当使用整体硬质合金刀具时,采用有最大核心直径(最大抗弯刚性)的刀具非常重要。一条经验法则是,如果将刀具的直径提高20%,例如从10mm提高到12 mm,刀具的弯曲将减小50%。也可以说,如果将刀具悬伸/伸出部分缩短20%,刀具的弯曲将减小50%。大直径和锥度的刀柄进一步提高了刚度。当使用可转位刀片的球头立铣刀时,如果刀柄用整体硬质合金制造,抗弯刚性可以提高3-4倍。



当用高速铣对淬硬模具钢进行精加工时,选择专用槽形和牌号也非常重要。选择像TiAlN这样有高热硬度的涂层也非常重要。





10. 什么时候应采用顺铣,什么时候应采用逆铣?

主要建议是:尽可能多使用顺铣。

当切削刃刚进行切削时,在顺铣中,切屑厚度可达到其最大值。而在逆铣中,为最小值。一般来说,在逆铣中刀具寿命比在顺铣中短,这是因为在逆铣中产生的热量比在顺铣中明显地高。在逆铣中当切屑厚度从零增加到最大时,由于切削刃受到的摩擦比在顺铣中强,因此会产生更多的热量。逆铣中径向力也明显高,这对主轴轴承有不利影响。

在顺铣中,切削刃主要受到的是压缩应力,这与逆铣中产生的拉力相比,对硬质合金刀片或整体硬质合金刀具的影响有利得多。当然也有例外。当使用整体硬质合金立铣刀进行侧铣(精加工)时,特别是在淬硬材料中,逆铣是首选。这更容易获得更小公差的壁直线度和更好的90度角。不同轴向走刀之间如果有不重合的话,接刀痕也非常小。这主要是因为切削力的方向。如果在切削中使用非常锋利的切削刃,切削力便趋向将刀“拉”向材料。可以使用逆铣的另一个例子是,使用老式手动铣床进行铣削,老式铣床的丝杠有较大的间隙。逆铣产生消除间隙的切削力,使铣削动作更平稳。





11. 仿形铣削还是等高线切削?

在型腔铣削中,保证顺铣刀具路径成功的最好方法是采用等高线铣削路径。铣刀外圆沿等高线铣削常常得到高生产率,这是因为在较大的刀具直径上,有更多的齿在切削。如果机床主轴的转速受到限制,等高线铣削将帮助保持切削速度和进给率。采用这种刀具路径,工作负载和方向的变化也小。在高速铣应用和淬硬材料加工中,这特别重要。这是因为如果切削速度和进给量高的话,切削刃和切削过程便更容易受到工作负载和方向改变的不利影响,工作负载和方向的变化会引起切削力和刀具弯曲的变化。应尽可能避免沿陡壁的仿形铣削。下仿形铣削时,低切削速度下的切屑厚度大。在球头刀中央,还有刃口崩碎的危险。如果控制差,或机床无预读功能,就不能足够快地减速,最容易在中央发生刃口崩碎的危险。沿陡壁的上仿形铣削对切削过程较好一些,这是因为在有利的切屑速度下,切屑厚度为其最大值。

为了得到最长的刀具寿命,在铣削过程中应使切削刃尽可能长时间地保持连续切削。如果刀具进入和退出太频繁,刀具寿命会明显缩短。这会使切削刃上的热应力和热疲劳加剧。在切削区域有均匀和高的温度比有大的波动对现代硬质合金刀具更有利。仿形铣削路径常常是逆铣和顺铣的混合(之字形),这意味切削中会频繁地吃刀和退刀。这种刀具路径对模具质量也有不好的影响。每次吃刀意味刀具弯曲,在表面上便有抬起的标记。当刀具退出时,切削力和刀具的弯曲减小,在退出部分会有轻微的材料“过切削”。





12. 为什么有的铣刀上必须有不同的齿距?

铣刀是多切削刃刀具,齿数(z)是可改变的,有一些因素可以帮助确定用于不同加工类型的齿距或齿数。材料、工件尺寸、总体稳定性、悬伸尺寸、表面质量要求和可用功率就是与加工有关的因素。与刀具有关的因素包括足够的每齿进给量、至少同时有两个齿在切削以及刀具的切屑容量,这些仅是其中的一小部分。

铣刀的齿距(u)是刀片切削刃上的点到下一个切削刃上同一个点的距离。铣刀分为疏、密和超密齿距铣刀,大部分可乐满铣刀都有这3个选项,见模具制造样本C-1102:1。密齿距是指有较多的齿和适当的容屑空间,可以以高金属去除率切削。一般用于铸铁和钢的中等负载铣削。密齿距是通用铣刀的首选,推荐用于混合生产。

疏齿距是指在铣刀圆周上有较少的齿和有大的容屑空间。疏齿距常常用于钢的粗加工到精加工,在钢加工中振动对加工结果影响很大。疏齿距是真正有效的问题解决方案,它是长悬伸铣削、低功率机床或其它必须减小切削力应用的首选。

超密齿距刀具的容屑空间非常小,可以使用较高的工作台进给。这些刀具适合于间断的铸铁表面的切削、铸铁粗加工和钢的小余量切削,例如侧铣。它们也适合于必须保持低切削速度的应用。铣刀还可以有均匀的或不等的齿距。后者是指刀具上齿的间隔不相等,这也是解决振动问题的有效方法。

当存在振动问题时,推荐尽可能采用疏齿不等齿距铣刀。由于刀片少,振动加剧的可能性就小。小的刀具直径也可改善这种情况。应使用能很好适应的槽形和牌号的组合——锋利的切削刃和韧性好的牌号组合。





13. 为了获得最佳性能,铣刀应怎样定位?

切削长度会受到铣刀位置的影响。刀具寿命常常与切削刃必须承担的切削长度有关。定位于工件中央的铣刀其切削长度短,如果使铣刀在任一方向偏离中心线,切削的弧就长。要记住,切削力是如何作用的,必须达到一个折中。在刀具定位于工件的中央的情况下,当刀片切削刃进入或退出切削时,径向切削力的方向就随之改变。机床主轴的间隙也使振动加剧,导致刀片振动。

通过使刀具偏离中央,就会得到恒定的和有利的切削力方向。悬伸越长,克服所有可能的振动也就越重要。





14. 为了消除切削过程中的振动,应采取什么措施?

当存在振动问题时,基本措施是减小切削力。这可通过使用正确的刀具、方法和切削参数达到。

遵守下面的已证明有效的建议:

- 选择疏齿距或不等齿距铣刀。

- 使用正前角、小切削力刀片槽形。

- 尽可能使用小铣刀。当使用减震接杆进行铣削时,这一点特别重要。

- 使用小切削刃钝化半径(ER)的刀片。从厚涂层到薄涂层。如需要可使用非涂层刀片。应使用基体为细晶颗粒的高韧性刀片牌号。

- 使用大的每齿进给。降低转速,保持工作台进给量(等于较大的每齿进给量)。或保持转速并提高工作台进给量(较大的每齿进给量)。切勿减小每齿进给量!

- 减小径向和轴向切削深度。

- 选择稳定的刀柄,如可乐满Capto。使用尽可能大的接柄尺寸,以获得最佳稳定性。使用锥度加长杆,以获得最大刚性。

- 对于大悬伸,使用与疏齿距不等齿距铣刀结合的减震接杆。安装铣刀时,使 收起阅读 »