模具制造精度控制的研究

模具制造精度控制的研究模具制造精度控制的研究 摘要 控制模具加工的精度，主要是指加工中，选择适合的生产工艺，控制加工刀、选择适合的加工机床，构成整体加工控制流程。在1般情况下，常常应用的加工工具有：控制加工工艺、控制加工刀具、控制加工程序，并确保在模具精加工阶段控制好零件的尺寸精度、形位公差、内应力等技术参数，增进模具加工工艺向着精细化方向发展。模具生产进程中，只有提高模具的加工精度，才能提升其整体使用性能，本文主要介模具加工进程中需要注意的要点，和引发其精度失准的因素，终究提出具体的解决方案。 关键词：模具；制造；精度 目录 1引言 1 2模具加工精密度控制的重点和提升加工精密度的方法 1 2.1模具加工精密度控制的重点 1 2.1.1公道选择机械模具加工工艺 1 2.1.2公道选择机械模具加工器械 1 2.1.3优化不同结构的机械模具加工的精度控制手段 2 2.2提升加工精密度的方法 2 2.2.1提升加工精密度的影响因素 2 2.2.2提升加工精密度的具体方法 2 3模具制造精度控制 3 3.1粗加工阶段 3 3.2热处理阶段 3 3.3工件精磨阶段 4 3.4电加工阶段 4 3.5组配加工阶段 5 3.6零件热处理 5 3.7零件精磨 6 总结 6 参考文献 7 1引言 所谓机械模具加工的精度控制，指的就是在进行机械模具加工的进程中，通过对机械模具加工的生产工艺的选择、对机械模具加工的加工刀具的选择的有效控制，构成对机械模具加工的加工形状的精确控制进程。1般情况下，经常使用的机械模具加工精度控制主要包括有对机械模具加工加工工艺的控制、对机械模具加工刀具的控制、对机械模具加工加工程序的控制，实现对机械模具加工加工精度的提升。 2模具加工精密度控制的重点和提升加工精密度的方法 1般而言，模具加工精密度是非常重要的，对模具的质量和性能有着直接影响。在模具的生产加工进程中，通过对模具生产工艺的公道选择、对模具加工刀具的有效控制、对模具形状构成的有力控制，可提升模具的加工精密度，从而提升其工作性能。 2.1模具加工精密度控制的重点 2.1.1公道选择机械模具加工工艺 在进行机械模具加工精度的控制进程中，可以针对机械模具加工的实际需要，进行对机械模具加工工艺的选择，从不同的机械加工工艺类型中挑选出最合适机械模具加工的加工工艺。截至目前为止，广泛使用的机械模具加工工艺已包括有车工加工工艺、钳工加工工艺、冲压加工工艺等技术手段。这些机械加工工艺在利用到机械模具加工的进程中，具有着本身独特的加工特点，对机械模具加工的精度的影响也存在着极大的干扰作用。因此，要根据机械模具加工的实际需要，不断进行机械模具加工工艺的优化，增进机械模具加工精度的提升。 2.1.2公道选择机械模具加工器械 机械模具加工进程所使用到的加工器械数目相对较多。具体的来讲，在进行机械模具加工进程中，所采取的机械模具加工器械是各不相同的。例如，在使用锻工加工工艺进行机械模具加工的进程中，为了有效提升机械模具加工的精度，就会使用到装出炉夹钳等装备，这些装备的选型将直接的关系到机械模具加工的加工精度控制进程。在使用钳工加工工艺进行机械模具加工的进程中，则会使用到锉刀等装备，这些装备的选型也将对机械模 具加工的精度构成有效控制。为了有效的保证机械模具加工的精度的有效提升，就需要对使用的加工器械进行有效处理，增进机械模具加工精度的提升。 2.1.3优化不同结构的机械模具加工的精度控制手段 在进行机械模具加工的进程中，所要进行加工生产的机械模具类型是多种多样的，既包括有柱形的机械模具加工进程，也包括锥形机械模具加工进程，不规则形状机械模具加工也时有出现。在进行机械模具加工生产的进程中，机械模具加工所使用的加工原材料也是不相同的。针对这样的情况，在进行机械模具加工生产的进程中，要充分的注意到机械模具加工生产的实际需求，增进机械模具加工效力的提升。 2.2提升加工精密度的方法 由于影响加工精密度的因素较多，因此在提升模具加工精密度时，1定要从实际动身，采取具有实际意义的解决对策。 2.2.1提升加工精密度的影响因素 为了优化模具的加工精密度，提升加工质量，需要探究在提升加工精密度进程中的影响因素和可能存在的问题。 经过大量的文献研究和实地调查研究发现，在提升模具加工精密度的进程中，1般存在以下影响因素： （1）机床的操作编程存在问题，致使加工失误、模具的加工器械存在缺点等。 （2）人为操作失误影响模具的加工精密度。 （3）加工器械选择不当，则会引发精密度降落的问题。 2.2.2提升加工精密度的具体方法 新情势下，必须创新工作思路，采取科学技术和严格的管理制度来提升模具的加工精密度。具体可从以下4个方面入手： 完善模具加工手段和方法，避免意外情况产生； 选取精良的加工器械； 优化数控机床的技术控制，加工模具加工精密度的控制力度； 优化人力资源配置，提升工作人员的专业素养。 随着社会的发展，市场对产品的工作性能和质量有了更高的要求，在模具加工精密度方面的要求也愈来愈高。因此，各生产企业应高度重视模具加工精密的提升问题，优化内部管理，提升加工技术水平，从而最大限度地提升模具的加工精密度 3模具制造精度控制 3.1粗加工阶段 粗加工阶段的精度控制对全部模具制造精度控制有基础性作用，为此，对不同的选材，在粗加工的时候应当利用不同的刀具、加工参数。金属切削性能和碳含量负相干，1般来讲，硬度是金属切削性能的重要表现。钢越硬加工难度就越大，金属的切削性能和钢的种类存在很大联系，1般来讲在铸件和锻件表面很难进行加工。正是由于如此，我们才需要利用不同的刀具、加工参数来对材料进行加工。硬度最高为330440的材料我们可以利用高速工具钢加工；硬度最高位45HRC的材料，我们可以用高速钢+钛化氮涂层来进行加工；最高硬度为650HRC的材料，则需要利用硬质合金、立方氮化硼、陶瓷和金属陶瓷来进行加工。浅切削是我们利用高速铣精加工淬硬模具钢时需要遵照的原则，1般来讲，深度在0.2/0.2mm。为每个工序中的道具均匀散布加工余量是切削进程中需要完成的重要目标，为此，在加工的进程中应当使用不同直径的道具，1般是从大到小来进行精加工，避免切削道具过大曲折。为了对道具刃口的形状进行确认，我们需要对模具的终究形状进行了解，以保证高精度。高速切削还有1种经常使用方法就是恒定材料加工余量，利用这样方法能够减少产生的热量和残余应力，避免零部件变形的情况产生。 3.2热处理阶段 要更好地完成热处理控制，不但需要控制对内应力，还需要保证要求硬度，确保零件加工尺寸稳定性，用不同的处理方法对不同材料进行处理。最近几年来，使用的材料增多，除硬质合金、Cr12、Cr12MoV，诸如V10等新材料也产生，要求不同的模具，都可以被开发出来。以Cr12MoV为例，经过粗加工阶段的处理以后，对其进行淬火处理，这时候候工件的存留应力依然较大，这样很容易出现开裂等状态，为此应当趁热回火，及时将应力消除。我们应当确保淬火的温度在950020，当温度降到20020的时候出炉空冷，以后迅速回炉220回火，我们将其称为1次硬化工艺。这样就可以确保强度和耐磨性，对那些 磨损实效的模具比较适用。在实际的生产进程中，存在1些拐角较多、形状复杂的工件，淬火应力经过回火仍旧不能很好地将其消除，为此，在对其进行精加工之前需要将应力进行及时释放。 3.3工件精磨阶段 相较于普通切削，磨削表面平整度更好，随着砂轮、轴承结构的改进，磨削水平有了较大的提升，这样就可以更好地控制粗糙度。实际的生产中，磨床主轴振动和磨粒切削刃高度差是致使表面微观不平的主因，当这些方面都得到很好地解决以后，微观表面平整度与理论值更加接近。砂轮和工件位置的变化会直接影响到磨削精度，为此我们应当对生产中这些影响因素进行分析、总结，主要包括磨床及工件的弹性变形、砂轮磨损引发砂轮形状变化等。工艺的弹性形变是致使微观平整度偏大的主要缘由，1般来讲，径向磨削力比较大，这样就会引发弹性形变，对砂轮切削深度产生影响，故而我们应当重视机床调剂量的作用。在实际的生产中，屡次“无火花”磨削是必不可少的。磨削精度的另外一个重要影响因素就是热变形问题，为了减少热变形，可以从两个方面着手：1个是减少磨削热，另外一个方面是加速磨削热的传出。 3.4电加工阶段 电加工是现代模具生产不可或缺的部份，对各类异形、高硬度零件加工也能够利用这类方式，具体来讲，其主要包括电火花线切割与电火花加工两种方式。为此，我们需要对这两种方式进行深入分析：其1，电火花线切割，工件热处理以后，我们1般会进行线切割加工。但是我们需要斟酌到材料残余应力对加工精度的影响，为此，就需要选择铸造性好、淬透性好的材料，对切割线路的选择也需要考虑。其2，电火花，放电间隙大小、2次放电等因素都会对电火花加工精度造成很大影响。我们需要对避免或减少这些因素的影响，在电花加工的时候，工件与工具电极间存在放电间隙，我们应当沿加工轮相差1个放电间隙，以保证加工的精度。加工进程中，工件和电极都会遭到电腐蚀消耗。将电极的形状和尺寸复制到工件是电火花加工重要的功用，若是存在消耗的话则会对工件产生直接影响。为此，可以贯穿型孔，以对电极的消耗进行补偿。2次放电实际上1种非正常的放电，其对电火花加工形状精度会产生很大影响，为此，在电火花成形的时候，可让电极在水 平面内做圆周平移运动。 3.5组配加工阶段 对零件表面进行钳工处理是组配之前需要完成的工作，零件裂纹扩大的源头是刀痕、裂缝比较集中的地方，为此，在加工结束后，需要通过钳工打磨，将存在的隐患进行加工处理，对零件进行表面强化。工件的1些菱边、孔口要进行倒钝。在电加工阶段常常会产生1定的变质樱花层，其不但质脆，且有应力残留，为此需要将硬化层消除，1般来讲我们对硬化层进行抛光处理。磨削加工、电加工的时候，会出现磁化的现象，在组装之前，需要进行退磁处理，用乙酸乙酯清洗表面。组装进程应当严格根据装配图进行，确保零部件的装配顺序，重视重点的环节和关键步骤，循序渐进地完成组配工作。 模具的质量在很大程度上由零件的质量决定，为了保证模具的质量，就需要保证模具零件的制造精度，对其进行有效地控制。从当前的情况来看，模具零件制造包括诸多流程，不但有粗加工、热处理、精磨，还包括电加工、组配加工等。本文对当前模具零件制造的各个阶段的精度控制进行了分析，以期加深人们对模具制造精度控制的了解，进1步推动模具制造工业的发展。 3.6零件热处理 零件在经过热处理后，需要进行特种加工，所以不但对零件的硬度有更高的要求，同时也要控制零件的内应力，这是确保零件加工尺寸稳定性的最好方法。因此需要选择材料性能稳定、变形量小、淬透性好的材料，比如可以选择CrWMn、Cr12、40Cr、Cr12MoV这类合金工具钢3。粗加工落后行淬火处理，经过淬火后零件还会保存比较大的应力，由于应力是外在物体遭到客观环境影响引发的变化，主要表现为物体内在两种力间的内作用力，这样的内作用力还是要保持物体原本的状态，因此会用自己的内作用力作用于零件。这类原始的作用力很强烈，会让精加工的零件在两种作用力的相互制衡下开裂，因此零件预先热处理最好选用球化退火工艺，这样才能取得稳定性好、物资分数均匀的晶粒；淬火工艺1定注意在热量没有减退后马上回火，这样有助于消除淬火的应力，保障零件的整体稳定性和精度，同时能够确保将应力控制在特定的范围内，避免应力恢复原形的气力拉伸，影响模具加工的精度。 3.7零件精磨 平面磨床、内外圆磨床、无意磨床等是零件精磨中常见的机床，经常使用的磨削方法有：成型砂轮磨削法、夹具磨削法。由于磨削需要物体之间相互碰撞，产生热量，从而使磨削形变，这会让模具的表面出现不同程度的变形或磨削裂纹，通常情况下，这类形变通过肉眼视察不到，但是这类小的误差会对后续的特种加工产生较大的影响。所以精磨的时候要控制砂轮的磨擦频率和进给量，并准备充足的冷却液，另外需要根据不同的材质，选择适合的精磨工具。磨削平板类零件由于要保持工件平行度，可以采取垫等高块为标准进行磨削。另外在磨削轴类零件时，要注意回转部位产生的圆跳动超差，为避免这1误差，需要注意浇口的点数、整体的布局情势、还有位置显现方式。保障各个关键点像对应，平衡，确保浇筑进程中的高温、低压，这样才能有效提高模具加工的精度。 总结 综上所述，为了有效的控制好机械模具加工精度，就需要充分的结合机械模具加工进程的实际特点，从机械模具加工专业技能、机械模具加工器械优化、机械模具加工编码参数的设计等几个方面入手，总结出增进机械模具加工精度提升的方法，切实保证机械模具加工进程的精度控制。 参考文献 1王巍,金文瀚,沙菲尤,海拉尔.旋压模具制造精度丈量方法研究J.制造技术与机床,2018(05):848. 2赵亚飞.快速模具制造技术分析与发展趋势J.内燃机与配件,2017(11):634. 3王东立. 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