模具制作加工中25個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題

1. 挑選模具鋼時(shí)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(lèi)型中挑選。

A) 熱加工工具鋼，它能承受模鑄、鍛造和揉捏時(shí)的相對(duì)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(huì)發(fā)作腐蝕性副產(chǎn)品，例如PVC塑料。長(zhǎng)期的停工引起的冷凝、腐蝕性氣體、酸、冷卻/加熱、水或儲(chǔ)存條件等要素也會(huì)發(fā)作腐蝕。 在這些情況下，推薦運(yùn)用不銹鋼資料的鋼。

尺度 - 大尺度常常運(yùn)用預(yù)硬鋼。 全體淬硬鋼常常用于小尺度。

運(yùn)用次數(shù) - 長(zhǎng)期運(yùn)用(> 1 000 000次)的應(yīng)運(yùn)用高硬度鋼，其硬度為48-65 HRC。 中等長(zhǎng)期運(yùn)用(100 000到1 000 000次)的應(yīng)運(yùn)用預(yù)硬鋼，其硬度為30-45 HRC。 短時(shí)間運(yùn)用(<100 000次)的應(yīng)運(yùn)用軟鋼，其硬度為160-250 HB。

外表粗糙度 - 許多塑料制作商對(duì)好的外表粗糙度感興趣。 當(dāng)增加硫改進(jìn)金屬切削性能時(shí)，外表質(zhì)量會(huì)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(xué)成分很重要。 鋼的合金成分越高，就越難加工。 當(dāng)碳含量增加時(shí)，金屬切削性能就下降。

鋼的結(jié)構(gòu)對(duì)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(guò)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(gè)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(guān)于硬度為65-70 HRC的資料，則有必要運(yùn)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(duì)刀具壽數(shù)有不良影響。 例如Al2O3 (氧化鋁)，它是純陶瓷，有很強(qiáng)的磨蝕性。

最后一個(gè)是剩余應(yīng)力，它能引起金屬切削性能問(wèn)題。 常常推薦在粗加工后進(jìn)行應(yīng)力開(kāi)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(shuō)，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(duì)的經(jīng)濟(jì)出產(chǎn)的重要性。

4. 鑄鐵的切削特性是什么?

答：一般來(lái)說(shuō)，它是：

1鑄鐵的硬度和強(qiáng)度越高，金屬切削性能越低，從刀片和刀具可預(yù)期的壽數(shù)越低。 用于金屬切削出產(chǎn)的鑄鐵其大部分類(lèi)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(guān)，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(diǎn)，而球墨鑄鐵相當(dāng)差。

加工鑄鐵時(shí)遇到的首要磨損類(lèi)型為： 磨蝕、粘結(jié)和擴(kuò)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(jiǎn)單焊接到刀片上，但這可用進(jìn)步切削速度和溫度來(lái)戰(zhàn)勝。

在另一方面，擴(kuò)散磨損與溫度有關(guān)，在高切削速度時(shí)發(fā)作，特別是運(yùn)用高強(qiáng)度鑄鐵商標(biāo)時(shí)。 這些商標(biāo)有很高的抗變型才能，導(dǎo)致了高溫。 這種磨損與鑄鐵和刀具之間的效果有關(guān)，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(duì)加工鑄鐵所要求的典型刀具特點(diǎn)為： 高熱硬度和化學(xué)穩(wěn)定性，但也與工序、工件和切削條件有關(guān);要求切削刃有韌性、耐熱疲憊磨損和刃口強(qiáng)度。 切削鑄鐵的滿(mǎn)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(guò)早斷裂、工件破損、外表質(zhì)量差、過(guò)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(guò)切削進(jìn)程，其中至少應(yīng)分為3個(gè)工序類(lèi)型：

粗加工、半精加工和精加工，有時(shí)乃至還有超精加工(大部分是高速切削運(yùn)用)。 剩余量銑削當(dāng)然是在半精加工工序后為精加工而準(zhǔn)備的。 在每一個(gè)工序中都應(yīng)努力做到為下一個(gè)工序留下均勻分布的余量，這一點(diǎn)十分重要。 假如刀具途徑的方向和作業(yè)負(fù)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(cè)。 假如可能，就應(yīng)在專(zhuān)用機(jī)床上進(jìn)行精加工工序。 這會(huì)在更短的調(diào)試和安裝時(shí)間內(nèi)進(jìn)步的幾許精度和質(zhì)量。

6. 在這些不同的工序中應(yīng)首要運(yùn)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(guò)挑選專(zhuān)門(mén)的刀具尺度、槽形和商標(biāo)組合，以及切削參數(shù)和適宜的銑削戰(zhàn)略，來(lái)優(yōu)化切削工藝，這十分重要。

7. 在切削工藝中有沒(méi)有一個(gè)最重要的要素?

答：切削進(jìn)程中一個(gè)最重要的目標(biāo)是在每一個(gè)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(shuō)，有必要運(yùn)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(shí)候首要的規(guī)范應(yīng)是在每個(gè)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(jìn)程。 當(dāng)ap/ae(軸向切削深度/徑向切削深度)不變時(shí)，切削速度和進(jìn)給率也可穩(wěn)定地保持在較高水平上。 這樣，切削刃上的機(jī)械效果和作業(yè)負(fù)載變化就小，因而發(fā)作的熱量和疲憊也少，從而進(jìn)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(jìn)行無(wú)人加工或部分無(wú)人加工。 穩(wěn)定的資料加工余量也是高速切削運(yùn)用的根本規(guī)范。

穩(wěn)定的加工余量的另一個(gè)有利的效應(yīng)是對(duì)機(jī)床——導(dǎo)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(yùn)用方肩銑刀進(jìn)行型腔的粗銑削，在半精加工中就要去除大量的臺(tái)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(yùn)用刀尖強(qiáng)度較弱的方肩銑刀(帶三角形刀片)，就會(huì)發(fā)作不行猜測(cè)的切削效應(yīng)。 三角形或菱形刀片還會(huì)發(fā)作更大的徑向切削力，并且因?yàn)榈镀邢魅械臄?shù)量較少，所以他們是經(jīng)濟(jì)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(gè)方向上進(jìn)行銑削，假如運(yùn)用它，在相鄰刀路之間過(guò)渡較平滑，也可認(rèn)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(yùn)用比大多數(shù)其它刀片更高的進(jìn)給率。 圓刀片的主偏角從簡(jiǎn)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(dāng)沿帶外圓的直壁仿形切削時(shí)，主偏角為90度。 這也說(shuō)明晰為什么圓刀片刀具的強(qiáng)度大——切削負(fù)載是逐漸增大的。 粗加工和半粗加工應(yīng)該總將圓刀片銑刀，如CoroMill 200(見(jiàn)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(méi)有任何約束。

通過(guò)運(yùn)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(dòng)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(duì)高出產(chǎn)率十分重要?

答：切削中，實(shí)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?yàn)榕_(tái)面進(jìn)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(tái)面進(jìn)給量就會(huì)核算錯(cuò)誤。

假如在核算切削速度時(shí)運(yùn)用刀具的名義直徑值(Dc)，當(dāng)切削深度淺時(shí)，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(lèi)的刀具(這些刀具請(qǐng)拜見(jiàn)山特維克可樂(lè)滿(mǎn)的制作樣本 C-1102:1)。由此，核算得到的進(jìn)給率也低得多，這嚴(yán)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(yùn)用規(guī)模。

當(dāng)進(jìn)行3D切削時(shí)，切削時(shí)的直徑在變化，它與的幾許形狀有關(guān)。 此問(wèn)題的一個(gè)解決方案是界說(shuō)的陡壁區(qū)域和幾許形狀淺的零件區(qū)域。 假如對(duì)每個(gè)區(qū)域編制專(zhuān)門(mén)的CAM程序和切削參數(shù)，就能夠達(dá)到杰出的折中和成果。

10. 關(guān)于成功的淬硬模具鋼銑削來(lái)說(shuō)，重要的運(yùn)用參數(shù)有哪些?

答：運(yùn)用高速銑對(duì)淬硬鋼進(jìn)行精加工時(shí)，一個(gè)需遵守的首要要素是選用淺切削。 切削深度應(yīng)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(guò)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(dāng)運(yùn)用全體硬質(zhì)合金刀具時(shí)，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(yàn)法則是，假如將刀具的直徑進(jìn)步20%，例如從10 mm進(jìn)步到12 mm，刀具的曲折將減小50%。 也能夠說(shuō)，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(jìn)一步進(jìn)步了剛度。 當(dāng)運(yùn)用可轉(zhuǎn)位刀片的球頭立銑刀(見(jiàn)制作樣本 C-1102:1)時(shí)，假如刀柄用全體硬質(zhì)合金制作，抗彎剛性能夠進(jìn)步3-4倍。

當(dāng)用高速銑對(duì)淬硬鋼進(jìn)行精加工時(shí)，挑選專(zhuān)用槽形和商標(biāo)也十分重要。 挑選像TiAlN這樣有高熱硬度的涂層也十分重要。