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材质

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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

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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
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模具加工材料的选购原则

1858898**** 发表了文章 • 0 个评论 • 200 次浏览 • 2019-09-24 19:09 • 来自相关话题

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(一)满足工作条件要求



1.耐磨性



坯料在模具型腔中塑性变性时,沿型腔表面既流动又滑动,使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦,从而导致模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。



硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下,模具零件的硬度越高,磨损量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。



2.强韧性



模具的工作条件大多十分恶劣,有些常承受较大的冲击负荷,从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断,模具要具有较高的强度和韧性。模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态



3.疲劳断裂性能



模具工作过程中,在循环应力的长期作用下,往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物的含量。



4.高温性能



当模具的工作温度较高进,会使硬度和强度下降,导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此,模具材料应具有较高的抗回火稳定性,以保证模具在工作温度下,具有较高的硬度和强度。



5.耐冷热疲劳性能



有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态,使型腔表面受拉、压力变应力的作用,引起表面龟裂和剥落,增大摩擦力,阻碍塑性变形,降低了尺寸精度,从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一,帮这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。



6.耐蚀性



有些模具如塑料模在工作时,由于塑料中存在氯、氟等元素,受热后分解析出HCI、HF等强侵蚀性气体,侵蚀模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加剧磨损失效。



(二)满足工艺性能要求



模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量,降低生产成本,其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。



1.可锻性



具有较低的热锻变形抗力,塑性好,锻造温度范围宽,锻裂冷裂及 析出网状碳化物倾向低。



2.退火工艺性



球化退火温度范围宽,退火硬度低且波动范围小,球化率高。



3.切削加工性



切削用量大,刀具损耗低,加工表面粗糙度低。



4.氧化、脱碳敏感性



高温加热时抗氧化怀能好,脱碳速度慢,对加热介质不敏感,产生 麻点倾向小。



5.淬硬性



淬火后具有均匀而高的表面硬度。



6.淬透性



淬火后能获得较深的淬硬层,采用缓和的淬火介质就能淬硬。



7.淬火变形开裂倾向



常规淬火体积变化小,形状翘曲、畸变轻微,异常变形倾向低。常 规淬火开裂敏感性低,对淬火温度及工件形状不敏感。



8.可磨削性



砂轮相对损耗小,无烧伤极限磨削用量大,对砂轮质量及冷却条件 不敏感,不易发生磨伤及磨削裂纹。



(三)满足经济性要求



在给模具选材是,必须考虑经济性这一原则,尽可能地降低制造成 本。因此,在满足使用性能的前提下,首先选用价格较低的,能用 碳钢就不用合金钢,能用国产材料就不用进口材料。



 


模具好不好,模具加工很重要!

1858898**** 发表了文章 • 0 个评论 • 217 次浏览 • 2019-09-24 19:09 • 来自相关话题

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模具加工工艺包括:裁模、冲坯模、复合模、挤压模、四滑轨模、级进模、冲压模、模切模具等。



 



模具种类



 



金属冲压模具:连续模、单冲模、复合模、拉伸模



塑胶成型模:注塑模、挤塑模、吸塑模



压铸模具



锻造模具



粉末冶金模具



橡胶模具



 



 



模具加工流程



 



开料:前模料、后模模料、镶件料、行位料、斜顶料。



开框:前模模框、后模模框。



开粗:前模模腔开粗、后模模腔开粗、分模线开粗。



铜公:前模铜公、后模铜公、分模线清角铜公。



线切割:镶件分模线、铜公、斜顶枕位。



电脑锣:精锣分模线、精锣后模模芯。



电火花:前模粗、铜公、公模线清角、后模骨位、枕位。



钻孔、针孔、顶针;模具顶针孔水路孔加工行位、行位压极。



斜顶、复顶针、配顶针。



 



 



基本特点



 



1.加工精度要求高:一副模具一般是由凹模、凸模和模架组成,有些还可能是多件拼合模块。于是上、下模的组合,镶块与型腔的组合,模块之间的拼合均要求有很高的加工精度。精密模具的尺寸精度往往达μm级。



2. 形面复杂:有些产品如汽车覆盖件、飞机零件、玩具、家用电器,其形状的表面是由多种曲面组合而成,因此,模具型腔面就很复杂。有些曲面必须用数学计算方法进行处理。



3. 批量小 :模具的生产不是大批量成批生产,在很多情况下往往只生产一付。



4.工序多 :模具加工中总要用到铣、镗、钻、铰和攻螺纹等多种工序。



5.重复性投产模具的使用是有寿命的:当一付模具的使用超过其寿命时,就要更换新的模具,所以模具的生产往往有重复性。



6.仿形加工模具生产中有时既没有图样,也没有数据,而且要根据实物进行仿形加工。这就要求仿制精度高,不变形。



7.模具材料优异,硬度高模具的主要材料多采用优质合金钢制造,特别是高寿命的模具,常采用Crl2、CrWMn等莱氏体钢制造。



 



根据上述诸多特点,在选用机床上要尽可能满足加工要求,如数控系统的功能要强、机床精度要高、刚性要好、热稳定性要好、具有仿形功能等。



加工工艺流程



 



1.底面加工,加工量保证。



2.铸件毛坯基准找正,2D、3D型面余量检查。



3.2D、3D型面粗加工,非安装非工作平面加工。



4.半精加工前,侧基准面的找正确保精度。



5.半精加工2D、3D型面,精加工各类安装工作面,半精加工各类导向面、导向孔,留余量精加工工艺基准孔及高度基准面,并记录数据。



6.检验复查加工精度。



7.钳工镶作工序。



8.精加工前,工艺基准孔基准面找正,镶块余量检查。



9.精加工型面2D、3D,侧冲型面及孔位,精加工工艺基准孔及高度基准,精加工导向面及导向孔。



10.检验复查加工精度。



注意事项



 



1.工艺编制简明、表达详细,加工内容尽量数值化表达。



2.加工重点难点处,工艺要特别强调。



3.需要组合加工处,工艺表达清楚。



4.镶块需单独加工时,注意加工精度的工艺要求注明。



5.组合加工后,需单独加工的镶块零件,组合加工时工艺安装单独加工的基准要求。



6. 模具加工中弹簧是最容易损坏的,所以要选择疲劳寿命长的模具弹簧。



 


模具工厂电火花加工的八大误区!

1858898**** 发表了文章 • 0 个评论 • 155 次浏览 • 2019-09-24 19:09 • 来自相关话题

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EDM电火花加工是模具工厂的一种重要工艺,有的工厂工艺水平很好,能加工出高品质的模具,但有些企业就不行了,即使使用了很高端的数控电火花加工机床,效果仍然很不理性。本文总结了电火花加工的一些主要技术误区,对工厂的实际生产有很好的帮助。



 



误区1. 用电极碰工件分中,经常“打偏”



不少模具工厂仍然使用电极碰工件的分中方法,这是一个很严重的问题。使用电极直接碰工件属于面接触,接触面之间不可避免地存在或多或少的细微物,接触面也存在装夹精度误差,它们将直接影响找边、分中的精确度。使用这种方法,必须严格要求将接触面擦拭干净,但由于还是有人为因素的存在,精度会有不稳定的情况。



对于数控放电机,推荐使用基准球分中的方法,这是模具工厂放电必备的方法。通常的做法是:



装夹工件;



在工作台上放一个基准球;



在主轴头上安装测头;



使用测头对工件分中;



使用测头对基准球分中;



取下测头,安装电极;



之后的电极都是对基准球进行分中



 



由于分中过程都是点对点的感知接触,因而可实现μm级的高精度定位精度。另外,电极分基准球的过程移动距离变小,可充分利用机床的行程,效率也提高了。



 



误区2. 千篇一律选用同一种电极材料



国内大多数模具企业使用紫铜作为电极材料。在追求高效率加工的今天,你是否去考察过石墨电极的加工优势?或许你会简单地认为石墨电极只适用于大型模具加工或者粗加工。事实上,这种认识是片面的或者还停留在传统的制模观念。



 



当前越来越多的模具企业,开始使用石墨电极来大幅度缩短模具制造周期。因为无论是铣削电极还是放电加工的过程,都能节约大概50%的时间,这是石墨电极的显著优势。另外,石墨做大电极重量轻,窄缝加工不容易变形,CNC铣削没有毛刺,可设计整体电极来减少电极数目等等,都充分体现了石墨材料的优势。当然了,在要求Ra0.4μm以下的精细表面加工,好的石墨加工虽然也能达到,但就没有必要了。



 



对于微细类加工,要求极低的电极损耗。这时就有必要选用优质的紫铜电极或者铬铜电极。对于高附加值零件的放电加工,使用价格更昂贵的铜钨合金能获得更小的电极损耗,尤其在加工硬质合金类工件。



 



误区3. 电极火花位做得偏小,大幅度降低了加工效率



大多企业都是从使用传统放电机升级到数控放电机,不少工厂在使用数控放电机时,电极火花位工艺仍然参照传统放电机,比如粗加工粗加工电极火花位取单边0.15mm,精加工电极取单边0.06mm。



 



偏小的电极火花位大幅度限制了数控放电机不能使用更大的电流来进行高速加工。事实上,在高速切入加工后,只需通过平动加工即可快速修光型腔侧面,这是实现放电表面、效率、精度指标完美效果的工艺方法。这里提供一个参考,数控放电机的粗加工电极火花位取单边0.3~0.15mm,精加工电极取单边0.15~0.1mm。需要参照放电面积与加工量,在面积允许的情况下,尽可能将火花位做大一些,可获得甚至是高达几倍的加工效率。



 



误区4. 仍然在使用手动夹头安装、调整电极



 



企业出于实力或者成本的考虑,使用传统的手动夹头安装、调整电极,这种方法简单实用,被普遍使用。但一些企业购买了几十万的数控放电机,仍然在使用传统夹头。



使用传统的手动夹头,机床的实际利用率并不高,在不能满足生产效能的情况下只能花更多的资金投资增加放电机床。事实上,好马需配好鞍,数控机应配置如3R快速装夹定位夹具,可以省去人工打表的过程,减少了机床频繁的待机,提高了生产效能。



 



误区5. 使用数控机床,不用侧打与斜打功能



数控放电机可实现侧打、多轴加工。一些注塑模的成型镶件,四周有比较薄、深的胶位,这些部位很适合侧打。



放电清除切削加工后剩下的刀具R角,是比较常见的加工类型,如果采用X、Y、Z三轴联动的方法,即斜向加工,可避免因加工部位面积小而发生放电不稳定、电极局部损耗的现象。



 



误区6. 大面积的高光洁度加工难以达到要求



如果公司的模具放电加工都属于大面积(30平方厘米以上)类型,并且表面都要求在VDI18以下,要求均匀一致的火花纹理,像电视遥控器类型腔。那么放电加工就是一个头痛的问题,经常会为了纹理作反反复复的修整,加工效率也很低。



如果是批量放电加工大面积、大型腔类模具,应考虑使用混粉加工技术,可大幅度提高加工效率,更容易获得大面积的精细纹理或者镜面。



 



误区7. 不正确的放电加工表面品质控制



 



一些模具企业,制造的模具要求并不是很高,放电部位基本都要后续进行抛光处理。在这种情况下,模具放电加工却在追求VDI18(Ra0.8μm)以下甚至是镜面加工的要求,而同时又在抱怨放电速度太慢,交期来不及。



企业应根据模具不同的要求来正确控制放电表面品质,分清楚放电的优先级是效率还是品质。对于大多数后续要进行抛光处理的加工部位,放电加工达到VDI22(Ra1.25μm)或以上即可。对于细微的部位,为避免抛光变形可以加工精细些。这里需要强调的是,在追求VDI22以下的高品质亚光表面要求时,放电时间会大幅度增加,同时电极损耗也会增加。



 



误区8. 镜面放电加工误区



对于没有接触过镜面放电加工的模具企业,对这门技术会颇感兴趣。但遗憾的是,由于缺乏实践经验,他们的一些不正确的认知,导致出现加工失败的案例。



事实上,对于数控放电机来说,实现镜面加工并不难,而像VDI7(Ra0.2μm)级别的亚镜面才是具有极高的加工难度。能否实现高品质的镜面效果,除选用的加工参数外,其很大程度取决于工件材料,某些材料如SKD11、DC53、仿冒S136是无论如何也达不到好的镜面效果,因此一定要判断材料再决定进行镜面放电,否则可能会浪费时间而达不到要求。而对于电极来说,并没有那么严格的要求,并不是要求电极必须进行镜面抛光处理。



镜面加工的主要经验是时间的控制。多大的面积,应该设定多少时间,有经验的师傅可灵活地实现高效率的镜面生产,没有经验的情况下就只能依赖数控机床的专家系统。



 



以上这些电火花加工的误区值得每家模具工厂关注。事实上,工厂里某个工艺的小改进就有可能创造巨大的价值,或者带来品质、效率的提升,这也是经验的价值所在!



 


模具高速铣削手机外壳,经典加工案例分享

1858898**** 发表了文章 • 0 个评论 • 206 次浏览 • 2019-09-24 19:08 • 来自相关话题

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数控高速切削制造技术促进了机械冷加工制造业的飞速发展,革新了产品设计概念,如通过采用整体件加工取代零部件的分项制造装配,提高了加工效率和产品质量,缩短了产品制造周期。高速切削加速了汽车、模具、航空、机械、光学、家电等产品的更新换代,加速了制造技术与装备的升级,推动了企业技术进步。本文以手机外壳模具高速铣削加工为例来阐述数控铣床高速切削加工的优势。



高速切削加工应用的关键技术

  数控高速切削加工作为模具制造中最为重要的一项先进制造技术,是集高效、优质、低耗于一身的先进制造技术。在常规切削加工中备受困扰的一系列问题,通过高速切削加工的应用得到了解决。而且在高速铣削CNC加工中心上,模具一次装夹可完成多工步加工。这些优点在资金回转要求快、交货时间紧急、产品竞争激烈的模具、3C等行业是非常适宜的。

  高速加工切削系统主要由可满足高速切削的高速加工中心、高性能的刀具夹持系统、高速切削刀具、安全可靠的高速切削CAM软件系统等构成,因此,高速加工实质上是一项大的系统工程。在这项工程中对数控编程系统的要求越来越高,价格昂贵的高速加工设备对软件提出了更高的安全性和有效性要求。高速切削有着比传统切削特殊的工艺要求,除了要有高速切削机床和高速切削刀具外,具有合适的CAM编程软件也是至关重要的。高速切削编程首先要注意加工方法的安全性和有效性;其次,要尽一切可能保证刀具轨迹光滑平稳,不然会直接影响加工质量和机床主轴等零件的寿命;最后,要尽量使刀具载荷均匀,不然会直接影响刀具的寿命。

 在高速铣削编程中的常用策略和常用CAM软件

  高速加工包括以去除余量为目的的粗加工、残留粗加工,以及以获取高质量的加工表面及细微结构为目的的半精加工、精加工和镜面加工等。高速精加工策略包括三维偏置、等高精加工和最佳等高精加工、螺旋等高精加工等策略。这些策略可保证切削过程光顺、稳定,确保能快速切除工件上的材料,得到高精度、光滑的切削表面。精加工的基本要求是要获得很高的精度、光滑的零件表面质量,轻松实现精细区域的加工,如小的圆角、沟槽等。

  一般情况下,高速加工编程时间比一般加工编程时间要长得多。为了保证高速加工设备足够的使用率,需配置更多的CAM人员。高速切削有着比传统切削特殊的工艺要求,除了高速切削机床和高速切削刀具,具有合适的CAM编程软件也是至关重要的。国内外比较成熟、适用于高速加工编程的有美国EDS公司UnigraphicsNX、英国DelCAM公司的PowerMill、以色列的Cimatron软件。

 手机外壳模具高速铣削加工应用案例

  在现代化的模具生产中,随着对零件功能要求的提高,零件内部结构也变得越来越复杂, 相应的模具结构设计制造工艺方法也随之复杂化。例如在手机模具制造中所采用的新的设计制造工艺方法路线:首先利用Pro/ENGINEER或MasterCAM等先进的CAD/CAM软件进行产品的3D图形设计,如图1所示手机外壳3D设计图;然后根据产品的特点设计模具结构,生成模具型腔分模图,如图2所示手机外壳分模图;再在MasterCAM中根据模具型腔的特点绘制CNC数控加工工艺图,拟定数控加工工艺路线,输入加工参数,生成刀具路径;最后进行三维加工动态仿真,生成加工程序,并输送到数控机床进行自动加工。



 



 这些加工步骤是现代化模具生产的过程和发展趋势,它使复杂模具型芯的生产简化为单个机械零件的数控自动化生产,全部模具设计和数控加工编程过程都可以借助CAD/CAM软件在计算机上完成。它改变了传统的模具制造手段,有效地缩短了模具制造周期,大大提高了模具的质量、精度和生产效率。这个应用案例是采用高速铣机床MIKRON HSM 500加工手机外壳模具。该机型行程:500mm×450mm×350mm,快移速度40m/min,加速度1.7g,刀库数量36把,主轴转速42 000r/min,刀柄型号 HSK E40,数控系统海德汉iTNC530。

  该试件材料: S 1 3 6 H钢, 硬度5 2 H R C , 尺寸:170mm×110mm×50mm。该加工的难度在于材料硬度高,在一些细小部分要反复地使用小刀具(1mm直径的刀具),分型面要求很高的精度,在加工中,需要在精度、表面粗糙度和加工效率上这些相对矛盾的因素中做出最佳选择。最后加工出来的结果比较好

  粗加工时间用了2h54min,精加工时间用了4h5min,总的时间约7h,最后的表面粗糙度值Ra=0.26μm。从这个例子中可以看出,利用高速铣削,可以加工越来越硬的材料,原来不能用铣削工艺的,现在完全可以。由于主轴转速越来越高,就可以选择用越来越小的刀具,从而拓展了铣削加工的范围。





 结语

  伴随着国内数控机床行业的快速发展,高速度、亚微米精加工时代已经来临,由于3C产品多样化而快速生产的特点,使得精密小型快速加工需求攀升,高速切削机床的市场容量急剧增加。所以高速加工技术是未来切削加工的方向,它将极大地促进加工效率的提高和产品品质的改善。正如前文所述,高速加工是一个系统工程,必须从软件、硬件及设备方面全方位地改革创新,才能发挥其具有传统加工无可比拟的优势。



 



 


模具钢的电渣重熔工艺

1858898**** 发表了文章 • 0 个评论 • 192 次浏览 • 2019-09-24 19:07 • 来自相关话题

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一引言



     电渣重熔是金属及其合金的一种特殊的冶炼方法,虽然电渣冶金可划分出多种技术方法和应用于不同的领域,但其基本和核心的技术是电渣重熔(Electroslag Remelting,简称ESR)。电渣重熔的基本原理是:在铜制水冷结晶器中加入固态或液态的炉渣,将自耗电极的端部插入其中。当自耗电极、炉渣和底水箱通过短网与变压器形成供电回路时,有电流从变压器输出通过液态熔渣。由于在上述供电回路中熔渣的电阻相对较大,占据了变压器二次电压的大部分压降低,从而在渣池在产生大量的热,使其处于高温的熔融状态,由于渣池的温度远大于金属的熔点,从而使自耗电极的端部逐渐加热熔化,熔化的金属汇聚成液滴,在重力的作用下金属熔滴从电极的端头脱落,穿过渣池进入金属熔池,由于水冷结晶器的强制冷却,液态金属逐渐形成钢锭。



 



 



 电渣重熔的特点



 



   电渣重熔是金属及其合金的一种特殊的冶炼方法,虽然电渣冶金可划分出多种技术方法和应用于不同的领域,但其基本和核心的技术是电渣重熔(Electroslag Remelting,简称ESR)。电渣重熔的基本原理是:在铜制水冷结晶器中加入固态或液态的炉渣,将自耗电极的端部插入其中。当自耗电极、炉渣和底水箱通过短网与变压器形成供电回路时,有电流从变压器输出通过液态熔渣。由于在上述供电回路中熔渣的电阻相对较大,占据了变压器二次电压的大部分压降低,从而在渣池在产生大量的热,使其处于高温的熔融状态,由于渣池的温度远大于金属的熔点,从而使自耗电极的端部逐渐加热熔化,熔化的金属汇聚成液滴,在重力的作用下金属熔滴从电极的端头脱落,穿过渣池进入金属熔池,由于水冷结晶器的强制冷却,液态金属逐渐形成钢锭。



 



电渣重熔工艺的要素



由于电渣重熔的独特的优势,近些年来,在合金模具钢的生产中大量被应用。但在其生产工艺方面,应注意以下几个方面:



①电力制度   



重熔时的电流大小的变化将影响熔化速度和电力消耗,也直接影响钢锭的结晶状态。这三个因素是相互关联的,如增大充填比后,为避免熔速过快,使熔池过深而影响冶金质量,就应降低输入功率。但为保证稳定的熔炼过程,一般均采用较低的工作电压。正确地选用电力制度十分重要。



②渣系及渣量   



炉渣在电渣冶金中十分重要,炉渣不但能起到发热剂的作用和精炼作用,而且是在电极熔化末端,熔滴形成和下落,在渣池与金属熔池界面上,熔渣与金属液之间要发生一系列的物理化学反应,如脱硫、去气和吸收非金属夹杂物,钢中的活泼元素的氧化或某些氧化物的还原等反应,从而对钢的纯净度和化学成分的控制产生重要的影响。在模具钢的冶炼中大部分的品种采用二元系,即CaF2-Al2O3系,这也是电渣重熔常用的渣系,一般比例为70%/30%。也有用CaF2-Al2O3-CaO三元渣系和CaF2-Al2O3-CaO-MgO四元渣系的。渣的用量一般视锭重而定。



③充填比   



所谓的充填比是指电极截面积的大小和结晶器截面积之比。充填比与电渣熔炼时的熔池的大小,深度和形状等有很大的关系,从而影响电渣钢的质量。加大充寺紫会降低电耗,加深熔池的深度,但过大会带事操作的不便。小的充填比有利于夹杂物的去除,并且有利于钢锭良好的结晶组织。



 



结束语



     电渣重熔后,模具钢的组织和性能有显著提高,主要表现在以下几个方面:



1、改善钢的低倍组织。在电渣重熔时,由于钢液的快速凝固,其结晶的方向发生了变化,比普通的模铸钢锭相比有明显的改善。重熔时树枝状晶的晶间距离缩小了,如H13(4Cr5MoSiV1)钢材的中心部分检查发现,模铸钢锭为750μm,而电渣锭生产时为490μm,细化的枝晶有利于组织和成分的均匀化。



2、降低钢中的非金属夹杂物的含量。经电渣重熔后,钢中的非金属夹杂物的含量显著降低,尤其是硫化物夹杂在形态和数量上都有明显的变化和减少,硅酸盐夹杂也大量被去除,氧化物多为Al2O3,但数量也明显减少。日本JIS标准的SKD61(相当于GB的4Cr5MoSiV1),有不同的冶炼方法生产的钢材的病例杂物水平见表2-11,从表中可以得知,通过电渣重熔后钢的纯洁度明显提高。



 


模具腐蚀皮纹工艺原理及其流程

1858898**** 发表了文章 • 0 个评论 • 221 次浏览 • 2019-09-24 19:07 • 来自相关话题

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原理: 



本工艺采用抗蚀转印油墨,在贴花纸上丝网印制装饰纹,用贴膜法把装饰纹油墨转印到模具上,经干燥修整后,进行化学腐蚀,便在模具上制得凹凸型装饰纹。



工艺流程:



底图制作照相制版制丝网版油墨调配贴花纸印装饰纹油墨干燥模具前处理贴花转印干燥修整腐蚀检验清理、防锈。



2装饰纹模具的工序



2.1 底图制作



装饰纹底图除电脑或手工绘制外,多数选用塑料样件和人造革上的装饰纹。



 



塑料样件应选取花纹清晰、均匀、平整的表面,先喷一层黑色自干漆,晾干后,用200目以上的白粉(碳酸钙)涂抹,填平纹路,再轻轻抹去突出面的白粉,使其露出黑色,直至版面花纹清晰,黑白分明,底图便告完成。



 



如选用人造革装饰纹,可将人造革摊平钉紧在木板上,按上述要求同样加工,最好选用黑色人造革,可省去喷漆。



 



2.2 照相制版

采用CRSO软片,11对底图进行拍摄。照相底片大小以100mm×200mm左右为宜,便于制丝网版和贴花转印。



2.3 制丝网版

200300目黄色涤纶丝绢,0.02mm厚的蓝色感光膜,铝质框架和照相底片,按制造印刷线路丝网版的方法制造。



2.4 油墨调配

选取优质固体沥青500g,装入清洁无锈铁罐,加煤油300ml,放在可调温电炉上熬炼12h,控制微沸状态,适当搅拌,炼至适合丝网印刷的稠度,以冷却至室温为软冻状,表面又不结皮不起皱为佳,此为沥青油墨。



 



沥青油墨和2711—4油墨(天津油墨厂产品),按重量比11混合,再加入牡丹牌No78燥油,用量为混合油墨重量的2%5%,用油墨刀调匀,便制得抗蚀转印油墨。



2.5 贴花纸印装饰纹

WPS400型丝网印刷机,装上丝网版,橡胶刮板放上适量抗蚀转印油墨,先用废蓝图纸反面试印,用力要均匀,轻重要适度,不要回墨,直至印出均匀清晰的装饰纹,再用贴花纸印制。



 



贴花纸印前应裁成适当大小,用干净橡皮刮板刮平。印制过程中如发生油墨堵塞网孔,图纹不清晰,说明油墨过干,可加适量煤油调稀;



 



如果印制的装饰纹易模糊,说明油墨中煤油过量,可将油墨放在玻璃板上,用油墨刀反复调合,挥发部份煤油再印制。



2.6 油墨干燥

将印好的贴花纸放入烘箱网格上,油墨面朝上,均匀摊开,不得重叠,控温4045℃,烘至油墨半干状取出,即轻摸贴花纸上油墨不粘手,稍加压力便粘手,一般约烘1015min。油墨烘得过干,转印时与模具不粘或结合力差;油墨过潮,转印易模糊。



 



2.7 

模具放电加工,铜电极与石墨电极哪种更好?

1858898**** 发表了文章 • 0 个评论 • 745 次浏览 • 2019-09-24 19:05 • 来自相关话题

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铜作为电极材料在模具工厂的电火花加工中被广泛使用。很多人认为只有在制作大型电极且模具加工要求不高或粗加工时,石墨材料才会成为备选考虑。



 



当今,在制造技术领先的欧洲,模具企业超过90%的电极材料采用石墨。但在中国,当前大多数模具企业还是选用铜作为主要的电极材料。根据石墨材料的特性,以下全面分析其电火花加工的优势与不足。



 



1.石墨材料的电火花加工特性



 



1)放电加工速度



 



石墨是一种非金属材料,熔点极高,能承受更大的电流设定条件。当放电面积与电极尺寸缩放量越大时,石墨材料高效率粗加工的优越性越显著。石墨的导热系数是铜的1/3,其放电过程中产生的热能可更有效地用于去除金属材料,因此在中、精加工中,其加工效率也比铜电极要高。根据加工经验,在正确的使用条件下,石墨电极的放电加工速度要比铜电极整体快1.5~2倍。



2)电极损耗



石墨电极具有能承受大电流条件的特性,另外,在合适的粗加工设定条件下,含碳元素的钢工件在加工时产生的蚀除物和工作液在高温下产生的分解物中的碳颗粒,在极性效应的作用下,部分蚀除物、碳颗粒会粘附在电极表面形成一层保护层,保证了石墨电极在粗加工中的损耗极小,甚至是“零损耗”。电火花加工中主要的电极损耗量来自于粗加工,精加工设定条件虽然损耗率较高,但因零件预留加工余量不多即加工蚀除量较少,其总体损耗量也较少。总体而言,石墨电极在大电流的粗加工中损耗会少于铜电极,在精加工中损耗可能会稍大于铜电极,二者的电极损耗情况相当。



 



3)表面质量



 



石墨材料的颗粒直径直接影响电火花加工的表面粗糙度,直径越小可获得更低的表面粗糙度值。几年前使用颗粒直径φ5 μm的石墨材料,电火花加工的最佳表面只能达到VDI18(Ra0.8 μm),现今石墨材料的颗粒直径已能达到φ3 μm以内,电火花加工的最佳表面可稳定达到VDI12(Ra0.4 μm)或者更精细的等级。



 



铜材料的电阻率较低,组织结构致密,电火花精加工易获得稳定的加工状态,在较困难的条件下也能稳定加工,表面粗糙度可小于Ra0.1 μm,能进行镜面电火花加工。由此可见,如果放电加工追求极其精细的表面,使用铜材料做电极更加合适,这是铜电极较石墨电极的主要优势。但铜电极在大电流设定条件下,电极表面容易变得粗糙不堪,甚至出现裂纹,而石墨材料则没有这方面的问题,对于表面粗糙度要求为VDI26(Ra2.0 μm)左右的型腔加工,使用1个石墨电极即可完成从粗到精的加工过程,实现均匀一致的纹面效果,表面不会有缺陷。另外,由于石墨与铜材组织结构的不同,石墨电极表面放电的腐蚀点比铜电极要规则,因此在加工VDI20及以上相同表面粗糙度时,使用石墨电极加工的工件表面颗粒度更加分明,这种纹面效果要优于铜电极的放电表面效果。



 



4)加工精度



石墨材料的热膨胀系数小,铜材料的热膨胀系数是石墨材料的4倍,因此在放电加工中石墨电极相比铜电极不易发生变形,可获得更稳定可靠的加工精度。尤其是在加工深窄筋位部分时,局部高温容易使铜电极发生弯曲变形,而石墨电极不会这样;对于深径比大的铜电极,在加工设定时还需要补偿一定的热膨胀值来修正尺寸,而石墨电极不需要。



 



5)电极重量



石墨材料较铜的密度要小,相同体积的石墨电极重量仅为铜电极的1/5。可见体积较大的电极使用石墨材料非常合适,极大地减轻了电火花加工机床主轴的载荷,电极不会因为重量大而导致装夹不便、加工中产生偏摆位移等问题,可见在大型模具加工中使用石墨电极很有意义。



 



6)电极制作难度



石墨材料的机械加工性能好,切削阻力仅为铜的1/4,在正确的加工条件下,铣削加工石墨电极的效率是铜电极的2~3倍。石墨电极容易清角,可以将平时要由多个电极完成的工件设计成一个整体电极来加工。石墨材料独特的颗粒组织结构,使得电极铣削成型后不会产生毛刺,对于复杂造型不便于去除毛刺的情况直接满足使用要求,省去了人工对电极进行抛光的工序,避免了抛光导致的形状改变、尺寸误差等。需要注意的是,由于石墨是粉尘堆积物,铣削石墨时会产生大量的粉尘,因此铣削机床必须要有密封与吸尘装置。如果需要使用电火花线切割加工石墨电极,其加工性能就不如铜材料了,切割速度相比铜慢约40%。



7)电极安装与使用



石墨材料的可粘结性好,可以使用导电胶将石墨与夹具粘结的方法铣削电极、放电加工,可省去在电极材料上加工螺丝孔的工序,节省了工作时间。石墨材料比较脆,特别是细小窄长电极,在使用中受到外力作用时容易折断,但可以马上知晓电极发生了损伤。如果是铜电极则只会弯曲不会折断,这种状况在使用过程中非常危险且难以发现,很容易导致工件报废。



 



8)价格



铜材料是不可再生资源,价格趋势会越来越贵,而石墨材料的价格趋于稳定。近几年铜材料价格不断上涨,而各大石墨制造商不断改进制作石墨的工艺使其更具性价比优势。



目前全球知名的石墨供应商中不同供应商有多种不同牌号的石墨可供选择。通常根据石墨材料的平均颗粒直径来分类,颗粒直径≤φ4 μm的定义为细石墨,颗粒在φ5~φ10 μm定义为中石墨,颗粒在10 μm以上定义为粗石墨。颗粒直径越小材料的价格越贵,可以根据电火花加工要求与成本选择合适的石墨材料。



 



综上所述,在石墨电极的8项电火花加工特性中,其优势明显:



铣削电极与放电加工的效率均显著优于铜电极,生产效率高;



大电极非常适合;



尺寸稳定性良好,薄片电极不容易发生变形;



石墨材料的不足之处:



铣削电极需要有专门的石墨加工机



不太适合VDI12(Ra0.4 μm)以下的精细表面放电加工;



石墨电极材料的优越性将逐渐被国内模具制造行业认识和接受。正确选用石墨电极材料,并配合改进相关工艺环节,将为模具制造企业带来高效率、低成本效益。



 


模具的管理和维修工艺(下)

1858898**** 发表了文章 • 0 个评论 • 308 次浏览 • 2019-09-24 19:02 • 来自相关话题

1.6 模具的使用



模具的损坏大多是由于使用不当造成的,使用模具的每一位员工都应该熟悉模具的正确使用方法。



1.6.1预热



模具在使用前进行预热处理,使用预热后的模具可以快速达到模具温度平衡点,生产出合格产品,减少模具夹初坯的次数,减轻模具的损坏,不预热的模具温度低,模具润滑剂不易粘附,造成初坯成型不好,经常被模具夹住,往往还没有进入正常生产模具已损坏。



1.6.2安装



模具各部件有规定的配合,安装时要轻拿轻放,正确安装,保证各模具间配合良好,如果安装不当,会使模具开合不畅,产品产生质量缺陷,并过早损坏模具。



安装模具要用专用提手和夹具,若坚固程度不够,会造成模具脱落,损伤模具、机器和人员。



1.6.3搬运



模具搬运不当会造成内腔表面、棱角及合缝面损伤。



模具应以闭合状态搬运,最好使用锁紧夹具。根据各种模具的形状制造专用模具运送车。



1.6.4润滑



模具的润滑是为了防止高温玻璃料与模具接触表面发生粘附,减少模具的磨损,加强模具运转的平稳性,减少制品缺陷,提高瓶罐的光洁度。



模具的润滑是玻璃生产过程中的重要环节。模具与润滑剂的关系就如同马与鞍的关系,好的模具配上好的润滑剂才能发挥出高档模具的效果,生产出高质量的瓶子。



润滑剂的使用方法也很重要,涂敷过量,会造成模具积垢过多,影响模具散热和瓶罐的表面光洁度,还会造成浪费。通常是用一把特制的球形或者圆柱形棉丝刷蘸取少许润滑剂,拧干,在模具表面均匀地涂敷,涂层厚度控制在0.05mm~0.1mm之间,正常生产时应按规定的间隔时间涂敷。



国际上较先进的润滑方法是模具预涂,它能延长模具在制瓶机上的使用时间,减少涂敷次数,便于成型操作,提高制品的光亮度。



1.6.5模具的冷却



瓶子的成型过程就是玻璃料的冷却过程,甚至有人说瓶子的成型工艺就是冷却工艺,可见冷却的重要性。玻璃料的冷却是靠模具的冷却来实现的,模具的冷却状况对于提高产品质量和生产机速都有重要影响。



模具过热,产品会产生热裂纹,热粘连,玻璃粘附于模壁;过冷,产品会产生冷斑、成型不好等缺陷。



模具冷却原则是:温度高的部位加强冷却,温度低的部位少冷却,甚至保温。



模具的冷却系统一直在不断改革,有水冷,侧风冷,垂直冷却等。以垂直冷却效果最好,它可以使模具均匀冷却。



单滴机使用的整体式夹钳,抱合面积较大,严重影响模具的冷却效果。国内一些厂家已开始改进,如改成上、下钳板式抱合,改成垂直冷却方式等。



1.6.6模具的排气和真空



玻璃料进入模腔后,要和模壁紧密接触,就必须排出模具内的空气,排气不好容易造成各种缺陷,如瓶口不足、瓶身成型不良、瓶子容量减小等。



排气的方法一般是在模具内加工排气槽,排气孔。真空起强制排气和辅助成型的作用,适用于轻量薄壁,高机速的产品。



初坯在成型模内成型时,是自下而上贴紧成模内腔,排气孔一般分布在成模内腔的中上部,直径一般在0.4mm~1.2mm之间,中部的直径较小,上部的直径较大,温度高的部位孔径小,温度低的部位孔径大,以既满足排气要求,又不影响产品外观质量为原则。



1.6.7模具的使用寿命



模具寿命是一个相对数值,它取决于对瓶子的质量要求。例如高档酒瓶、化妆品瓶对产品外观要求较高,其模具寿命较低;低档普通白酒瓶价格低,质量要求也很低,其模具使用寿命可以很长。生产高质量瓶子的企业报废的模具,在一些低水平的企业仍可使用。所以其使用寿命很难统一划定,它与用户对瓶子的质量要求和制瓶厂对产品和模具的质量要求有关。影响模具寿命的因素主要有:



① 模具材质和加工精度



② 产品的质量标准



③ 搬运、安装和更换模具



④ 更换产品的次数



⑤ 清洗方法



⑥ 维修工艺



⑦ 使用方法



目前国内各制瓶厂模具的使用寿命差别较大,一般为10万次~60万次,平均水平为初模30万次,成模35万次。国外较先进的铜合金模具寿命可达200多万次。



1.7 模具的报废



以上谈到影响模具寿命的因素很多,各玻璃厂模具寿命的差别很大,报废标准也不相同,企业在制定模具报废标准时应考虑以下因素:



① 企业产品的定位,包括高、中、低档



② 用户对产品质量的要求



③ 采购模具的质量标准



④ 本企业对模具的维修能力,使用情况模具的使用过程可以分成三个时期:



2 模具的维修工艺



模具的使用过程可以分成三个时期:



① 新模期 也可称为磨合期。新模第一次上机使用,各部分之间的配合未进入最佳状态,产品外观较好,但成品率不是很高。



② 使用期 模具经过一段时间磨合后进入使用期,这一时期模具各部分开合顺利,运转平稳,产品质量达到最佳,成品率也最高。



③ 使用末期模具经过多次使用、维修后,模具磨损越来越重,产品质量下降,容量增大,成品率降低,这一时期称为使用末期。



模具进入使用期后要经过多次维修。模具维修在驿模具修复的同时,也会使其型腔产生磨损,如维修不当会大大缩短模具使用期,使高档模具很快变为低挡模具。模具维修就是最大程度地恢复模具,减少维修磨损,最大限度地延长模具使用期。



模具维修是提高产品质量,延长模具寿命的重要环节。



2.1 人员配置



模具维修部门人员配置:部门领导、模具管理员、模具检验员、模具维修员、巡检员、抛光员、清洁员、喷焊工等。



模具维修是技术性较强的工种,维修人员应按计划进行培训。除具备钳工、气焊工方面的技能外,还要掌握制瓶生产方面的专业知识,如制瓶的各个过程,模具所起的作用因模具原因造成的产品缺陷等。



2.2 建立模具档案



新模具从模具库提出后,模具管理员要填写模具维修卡片,对每副模具进行跟踪记录,内容包括:重要部位尺寸值、水容量值、上机时间、上机次数、维修者姓名、维修部位、报废时使用寿命等。



2.3模具维修流程





2.3.1回收



模具回收人员按时间到机台回收换下的待修模具。



2.3.2清洗



模具使用后会被油污、积碳层、模具表面氧化层等污染,清洗的过程就是去除这些污染物。



常用的清洗方法有:



① 用金刚砂布手工清理

模具的管理和维修工艺(上)

1858898**** 发表了文章 • 0 个评论 • 323 次浏览 • 2019-09-24 19:02 • 来自相关话题

模具在玻璃瓶罐生产中占有重要地位,玻璃瓶罐是在一定形状内腔的模具内成型的,其质量很大程度上取决于模具质量,包括模具的设计、材料、加工精度和维修质量等。制瓶机完成一件产品的过程,基本上是靠操纵模具的动作顺序来实现的。模具是直接影响产品质量的工件,它的损坏不仅是模具本身的损失,还会产生大量的产品缺陷,甚至使产品报废。高档的模具,如管理工作跟不上,很快就会变成低档模具,缩短模具寿命,降低产品质量。



因此,加强模具管理,提高模具维修质量是每个玻璃瓶罐企业的重要任务。



下面简要叙述模具的管理和维修工艺:



1 模具管理



模具是玻璃瓶罐企业的重要物资,它是决定产品质量的重要因素之一。加强模具的管理,对减小模具损坏,延长使用寿命起致关重要的作用。事实上,大多数模具的报废不是使用过程中因磨损产生的,其主要原因是管理不善造成的。良好的管理既能提高产品质量,又能延长模具使用寿命,降低产品成本。



1.1 模具管理流程如下





1.2 模具设计



模具设计人员根据与客户签定的合同协议和有关的标准,进行产品和模具设计。



设计时需要考虑的几个因素



1.2.1产品设计:



造型美观,便于灌装、运输、拿放。稳定度要高,在生产使用过程中不易倾倒。瓶子的形状尽量能使熔融的玻璃料均匀分布,尽量避免出现尖角。



设计时还要考虑客户的灌装情况,上高速灌装线的瓶子,产品要适应高速灌装的需要。



产品检验使用自动检验机的,产品的标识位置,模码位置,凸出或者凹入的图案、字样等要避开检验机镜头的扫描,以免被检验机当成缺陷剔除。机识模码的位置和形状严格按检验机的要求设计。



回收瓶和耐内压力要求高的瓶,瓶壁要厚,非回收瓶重量尽可能的轻一些。



1.2.2模具设计



模具设计是一项复杂的工作,目前模具设计在很大程度上根据经验。特别是初型模的设计,很难用数学公式来确定,要设计出合理的初型模,设计人员必须考虑玻璃的料性,玻璃在模内的分布情况,制瓶工艺等一系列复杂因素,一个合格的设计人员必须具有丰富的理论知识和经验。



国外已开发出模具设计软件,它可以模拟瓶子的成形过程从而提高模具设计的精确性,缩短设计时间。



应采用标准化设计,它可以降低成本,提高效率。



模具的加工精度以能保证瓶子生产要求的精度即可,过分要求加工精度,会过多地提高成本。



1.2.3模具标识



所有模具都要刻印图号,对开模具还要刻印配对号。



成模内腔应刻上模号、厂标,啤酒瓶要按国家标准刻上“B”和年、季度标识。使用自动检验机的产品,成模内腔还要刻上机识模号。再细一点还可以刻上容量、灌装高度、产品编号、模具的使用机型、生产机台等。



1.2.4模具材料



模具直接与高温玻璃相接触,传导玻璃热量,其材质的优劣直接影响制品的质量和模具的寿命。



模具材料应满足以下各项要求:



①材质致密,加工性能良好,特别是与热玻璃接触部位要有急冷层



②导热性能好,较低的热膨胀系数和良好的热稳定性。



③化学稳定性好,抗氧化能力强。



④耐磨性好,具有一定的硬度。



⑤具有较高的粘附温度。



目前应用最广泛的模具材料是合金铸铁,含有镍、铬、铜、钒等合金成分。近年来随着制瓶机机速的提高,导热性能良好的铜基合金材料开始使用,这种材料具有导热率高、耐侵蚀性强,使用寿命长等优点。



1.2.5模具的喷焊选择



一件模具可能因局部的损坏而报废,加强易损部位的保护会延长模具的整体的寿命。经常采用的方法是在易损部位喷焊,喷焊材料是镍基合金,硬度可达RC30~RC40。



喷焊模具的优点是提高产品质量,延长模具寿命,减少模具更换次数。其缺点是费用较高。



喷焊模具适用于大批量生产和多工位制瓶机使用。



1.3 采购



玻璃模具是玻璃厂使用的专用商品,它不是标准件可以随处买到,必须到专业生产厂家采购,其质量的好坏直接决定产品质量、模具的寿命和生产成本。因此玻璃厂都将它作为A类物资进行采购。



1.3.1选择分供方



生产产玻璃模具的厂家较多,其材质,加工,精度,交货时间,价格,售后服务等各不相同。选择模具厂家要考虑各种因素。



① 企业的产品定位



如果企业将产品定位于高质量高附加值上,就要选用国内产品质量较好的模具厂家,或者进口国外高质量的模具。



如果企业的产品高、中、低挡都有,选择的模具厂家也可以分为高、中、低档。使用高档模具生产低档产品,会提高低档产品的成本。



②产品的定货数量



如果定货数量大,就能够最大限度地发挥模具的使用价值,应选模具材质好,使用寿命长的模具,反之,可选用质量稍差的模具。例如某企业接到一批1000万只瓶子的定货合同,这时可选用材质好的高档模具,如果全套模具费用10万元能生产1000万只瓶子,则每只瓶子的模具费用仅有1分钱。如果是10万只瓶子,则每只瓶子的模具费用为1元钱。



1.3.2采购人员



由于模具的特殊性,模具采购人员除了要有一般采购员应具备的素质外,还要有模具和玻璃生产方面的专业知识。



① 了解瓶子的生产过程,知道模具的各个部分在生产过程中所起的作用。



② 懂机械加工,明白模具图纸,对不同瓶形的模具知道加工的难易程度,以便合理定价。



③ 了解模具检查和模具维修过程。



1.一整套全机使用的模具其采购数量依据制瓶机工位数、产品定货数量、模具维修和使用情况等因素来确定。一般大件模具数量为制瓶机工位数的1.5~2倍,初模数量比成模数量多10~15%。



总之,模具采购的原则是:满足客户需要,满足生产需要,减少模具费用。



1.4 入厂检查



新模具入厂需带有模具合格证和模具检验报告。



检验员按照图纸全数检查入厂模具,成型模和初型模要检查水容量值。为保证模具的互换性检验员应配备各种量规和量具。检查完成后,检验员填写模具检验报告单,合格模具入模具库,不合格模具交采购部门退回模具生产厂家。



1.5 模具库管理



很多玻璃生产厂家产品品种较多,模具有几百种甚至上千种,模具库的管理也很重要。



模具库分新模具库和旧模具库,模具库应做到货架整齐,标识牌清楚,详细。因模具重量较重,有条件的厂家模具库可配备专用设备,能快速方便地存取模具。



模具入库后,管理员先进行防锈处理,然后上货架,并登记在模具入库台帐上,新模具入库要记录模具名称、图号、数量、入库日期、产地等,同时将这些信息制成标识牌挂到货架上。维修好的旧模具入库应在维修卡片上注明使用次数,每次使用的起止时间等。



仓库管理员要定期将模具库存数量上报模具采购计划制定部门。&l

模具的负余量加工技术及应用

1858898**** 发表了文章 • 0 个评论 • 387 次浏览 • 2019-09-24 19:00 • 来自相关话题

模具的负余量加工技术及应用



目前,在高技术迅速开发与应用、产品的高质量要求、高保险值和高工资费用等造成市场竞争日益激烈的经济大环境下,制造商正在经受高生产成本给企业造成巨大压力的考验。这种较长时间的巨大压力,已使许多模具制造厂无法适应而被迫关门停业。



几年来的市场激烈竞争态势表明,投资和应用高技术是摆脱目前困境的唯一出路。但如何通过应用高技术等途径,使模具制造车间达到提高生产效率、降低加工成本的要求呢?



正确的回答是,使用目前全球最先进的加工设备和加工工艺。这些加工设备和工艺可在加工出第一个零件后,快速、连续地加工出尺寸、精度都一致的完整零件。由于实现了高效率、高质量生产,因而可使生产成本下降。但是,这并不意味着只要购买、安装和启动一台先进设备,就能像使用一台老式普通机床一样顺利完成加工。



模具制造商必须懂得,为了达到预期的加工效果,需要完美无缺地使用整个生产系统,它将要求正确的零件设计与制造,和在加工中使用先进的CAD/CAM软件、及先进的刀具夹头等。



.高质量即高效益



日本汽车制造商,如丰田汽车公司,要求在模具加工好后直接交付用户使用,实现了“零调整”的产品验收方式,即保证加工好的模具主要零件不再留有加工余量(称为“零/负余量加工”),可直接置于压塑机上进行生产,而不必像以往那样,加工好的模具还留有许多研修余量,需要进行一次、两次甚至三次试模及返修加工。对于形状复杂的高精度模具,最多只进行一次试模,且要求一次试模即验收合格。



当日本汽车制造商实施这种高效率生产方式时,美国汽车制造商还不能像日本制造业那样,通过使用最先进的技术使企业从中获利。在美国,许多模具制造商还把关注重点仅仅放在减少刀具使用成本、缩短产品研制周期和交货期限、降低产品价格上。他们总觉得,质量固然重要(尤其是涉及合同签订的首次加工),但似乎没有以上因素重要。这主要因为许多美国制造商还没有像日本制造商那样,对产品质量有从严要求的思想意识。



.为高技术进行投资



模具制造企业的零件加工工艺,一般是由投资先进技术和正在赢利的公司负责制定,在设计的工艺方案中,都尽量采用先进的制造技术,因为一直沿袭落后工艺进行加工的企业,迟早会被激烈竞争的市场所淘汰。



先进的负余量加工技术,是首先加工出零件一侧的尺寸作为零基准,不留加工余量,然后再加工零件另一侧尺寸至-0.02mm公差,过去必须进行的对型腔(或型芯)轮廓的大量手工研磨加工、修理装配、试模等后续工序将被取消。通过取消这些额外工作量,可以缩短生产周期,节省加工费用,大大降低生产成本。



为了提高零件加工精度,一个模具制造厂通常一开始需要为机床产品以及包括CAM软件在内的先进制造技术大量投资(至少需要约20-40万美元)。通过使用CAM技术,产生出与加工要求相匹配的微米级分辨率(每转100万个脉冲)的刀具轨迹。



选用的3-5轴加工中心,必须能加工出高精度的大型零件,能在高主轴转速(20000-30000rpm)下具有高刚度、低振动和显著的冷却效果。以上切削参数和要求达到的加工精度之所以非常重要,是因为它可以保证模具零件不再需要在手工钳台上进行加工和调试,即可进入装配和使用。



.转变到高技术生产



由普通的模具制造厂转变为能进行负余量加工的高技术企业并不容易,需要花费大量时间。首先需要用两个星期时间对操作者和企业管理人员进行培训,教会他们如何装夹零件、校验和操作新设备,以充分发挥先进机床的高效加工能力。经过以上基本培训后,还需经过半年到一年时间,进一步扩大和提高他们的知识和技能,进行熟练使用先进机床和CAM软件加工复杂形状零件的能力和提高生产效率等高级培训。



先进的负余量加工技术的优点是,可以大大提高模具制造厂的自动化程度,并由高自动化进一步发展到无人化加工,以延长设备加工时间,节约人工成本。一般能使生产效率提高1.5-10倍。



这样,包括先进的机床、刀具的加工系统本身就变成了车间的增值资产,在传统加工方式中难以避免的、加工结果的不可预知性、需要增加零件手工加工和返修费用等缺陷,将随之消失,从而为企业带来良好的商业机会。



.高技术要求



使用先进的负余量加工技术的模具制造厂,必须设法满足以下高技术要求:



1)对于由CAM软件汇编的加工程序,必须经过计算机模拟校验。对于高精度零件的加工,必须选择在配置有每秒钟能产生一百万个脉冲以上的译码器的机床上进行。



2)在机床主轴的超高转速下,对刀具夹头必须经过高精度的平衡处理。



3)设计制造的热缩套筒夹头,应具有高的尺寸精度和几何形状精度,同时保证与主轴的高同轴度要求。



4)需对刀具的长度尺寸进行自动测量。在装备有激光测量仪的机床上,实时检测并保证主轴的变形量在2μm之内,并将有关振动的振幅、频率等指标控制在很小的允许范围内。刀具的半径公差必须保证在2-3μm以内。



.充分发挥高技术的优势



目前,模具制造厂的关注重点应该放在加工过程(程序),而不是传统观念的产品本身上,这是模具制造商需要既快又好完成的一种战略性转变。



在这一转变过程中,制造厂需要将加工方法、工艺流程和机床设备、切削刀具等经标准化后归档保管,这样可使知识和经验在以后整个车间的生产中实现资源共享。



技术资源共享和标准化,也使在线测量技术的应用成为可能,最终可使整个加工过程得以改进。它代表着一个向缩短加工周期、提高生产效率和经济效益的可预测加工和无人化加工方向发展的趋势。