沖模制造提高沖模壽命
沖模制造工藝就是指沖模主要工作零件;凸模、凹模、凸凹模等的加工制造方法。目前國內在沖模制造中,普遍采用的制造工藝如下:
1、電加工制模工藝
以電火花線切割和電火花穿孔成形加工為主的沖模制造工藝。
2、專用設備機械加工制模工藝
以銼鋸機、仿型刨、仿型銑、成型磨與光學曲線磨加工為主的沖模制造工藝。
3、精密磨削制模工藝
以通用與專用設備進行粗加工與半精加工,用高精磨削設備完成精加工,包括使用高精度平面、內名圓磨床、座標磨床、CNC光學曲線磨床與成型磨床、NC與CNC連續(xù)軌跡座標磨床等進行精加工。
4、高效高精度組合制模工藝
以電加工法進行半精加工,用成型磨、CNC光學曲線磨、座標磨及NC與CNC連續(xù)軌跡座標磨進行精加工。
除上述四種外,還有完全用普通機床加工配以鉗工銼研制模、壓印法制模以及澆鑄法制模工藝等,多用于一些簡易、經濟沖模制造。在普通全鋼沖模制造中這些制模工藝已趨于淘汰。
用電加工制模工藝制作沖模是國內目前應用最廣的沖模制造工藝。在高精度、高壽命、高效率的“三高”沖模制造中,精密磨削工藝占據較大優(yōu)勢。而高效高精組合制模工藝在國內目前使用尚不廣泛,盡管其優(yōu)點很多,是精密沖模制造技術的發(fā)展方向,普及尚待時日,還要一個過程。
1、沖模的電加工制造工藝
電火花穿孔是利用工件與電極之間脈沖放電產生的電蝕現象,進行模孔和模腔加工。即當電極與工件間的間隙小到一定程度時,瞬間電壓升高,擊穿間隙,產生脈沖火花放電。此時,能量集中,電流密度很大,產生10000℃以上高溫,使金屬熔化、汽化,并脫離模體,如此不停循環(huán)往復,達到加工的目的。
線切割加工原理亦相同,其主要優(yōu)點如下:
(1)用金屬絲作為工具電極,無需像電火花穿孔成形加工那樣需要專門的工具電極。
(2)電極絲直徑僅0.04~0.2 mm,現在已開發(fā)使用0.03~0.1 mm直徑的電極絲,可以切割0.05~0.07mm的窄縫、R≤0.03mm的圓角以及細微的結構形狀,故可加工復雜形狀的凸、凹模。
(3)加工中電極線以一定速度運動,既不必考慮電極絲損耗,又可將加工中殘留在切割縫中的屑末排出,有利于連續(xù)切割加工。
(4)加工效率較高且可不必采用拼塊結構而能在整體模塊上加工。同時,還可將凸模固定板、導板(卸料板)、凹模板等三板疊齊一次切割出所有相應??祝椎耐S度極好。
(5)可對淬硬模板切割加工,既可消除熱處理變形,又能對各種硬金屬、模具鋼進行切割。
電加工制??梢源蠓瓤s短制模周期,能節(jié)省大量機加設備及工時,但目前,多數國產電穿孔與線切割機的加工精度、加工表面粗糙度等都達不到沖模制造的技術要求。國產線切割機(見表1)與國外同類產品的技術性能相比還有較大差距。如瑞士AGIE公司的CNC五軸線切割機,其線切割斜度可達±10°可切割多種形式側表面、直立面、錐面、連續(xù)坡度面等,加工精度可達±0.005mm,其表面糙度值Ra=0.4μm。