模具制造精度控制的研究.doc

1、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，選擇適合的生產(chǎn)工藝，控制加工刀、選擇適合的加工機(jī)床，構(gòu)成整體加工控制流程。在1般情況下，常常應(yīng)用的加工工具有：控制加工工藝、控制加工刀具、控制加工程序，并確保在模具精加工階段控制好零件的尺寸精度、形位公差、內(nèi)應(yīng)力等技術(shù)參數(shù)，增進(jìn)模具加工工藝向著精細(xì)化方向發(fā)展。模具生產(chǎn)進(jìn)程中，只有提高模具的加工精度，才能提升其整體使用性能，本文主要介模具加工進(jìn)程中需要注意的要點(diǎn)，和引發(fā)其精度失準(zhǔn)的因素，終究提出具體的解決方案。 關(guān)鍵詞：模具；制造；精度 目錄 1引言 1 2模具加工精密度控制的重點(diǎn)和提升加工精密度的方法 1

2、2.1模具加工精密度控制的重點(diǎn) 1 2.1.1公道選擇機(jī)械模具加工工藝 1 2.1.2公道選擇機(jī)械模具加工器械 1 2.1.3優(yōu)化不同結(jié)構(gòu)的機(jī)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響因素 2 2.2.2提升加工精密度的具體方法 2 3模具制造精度控制 3 3.1粗加工階段 3 3.2熱處理階段 3 3.3工件精磨階段 4 3.4電加工階段 4 3.5組配加工階段 5 3.6零件熱處理 5 3.7零件精磨 6 總結(jié) 6 參考文獻(xiàn) 7 1引言 所謂機(jī)械模具加工的精度控制，指的就是在進(jìn)行機(jī)械模具加工的進(jìn)程中，通過(guò)對(duì)機(jī)械模具加工的生產(chǎn)工藝的選擇、對(duì)機(jī)

3、械模具加工的加工刀具的選擇的有效控制，構(gòu)成對(duì)機(jī)械模具加工的加工形狀的精確控制進(jìn)程。1般情況下，經(jīng)常使用的機(jī)械模具加工精度控制主要包括有對(duì)機(jī)械模具加工加工工藝的控制、對(duì)機(jī)械模具加工刀具的控制、對(duì)機(jī)械模具加工加工程序的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械模具加工加工精度的提升。 2模具加工精密度控制的重點(diǎn)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，對(duì)模具的質(zhì)量和性能有著直接影響。在模具的生產(chǎn)加工進(jìn)程中，通過(guò)對(duì)模具生產(chǎn)工藝的公道選擇、對(duì)模具加工刀具的有效控制、對(duì)模具形狀構(gòu)成的有力控制，可提升模具的加工精密度，從而提升其工作性能。 2.1模具加工精密度控制的重點(diǎn) 2.1.1公道選擇機(jī)械模具加工工藝 在進(jìn)

4、行機(jī)械模具加工精度的控制進(jìn)程中，可以針對(duì)機(jī)械模具加工的實(shí)際需要，進(jìn)行對(duì)機(jī)械模具加工工藝的選擇，從不同的機(jī)械加工工藝類(lèi)型中挑選出最合適機(jī)械模具加工的加工工藝。截至目前為止，廣泛使用的機(jī)械模具加工工藝已包括有車(chē)工加工工藝、鉗工加工工藝、沖壓加工工藝等技術(shù)手段。這些機(jī)械加工工藝在利用到機(jī)械模具加工的進(jìn)程中，具有著本身獨(dú)特的加工特點(diǎn)，對(duì)機(jī)械模具加工的精度的影響也存在著極大的干擾作用。因此，要根據(jù)機(jī)械模具加工的實(shí)際需要，不斷進(jìn)行機(jī)械模具加工工藝的優(yōu)化，增進(jìn)機(jī)械模具加工精度的提升。 2.1.2公道選擇機(jī)械模具加工器械 機(jī)械模具加工進(jìn)程所使用到的加工器械數(shù)目相對(duì)較多。具體的來(lái)講，在進(jìn)行機(jī)械模具加工進(jìn)程中，所

5、采取的機(jī)械模具加工器械是各不相同的。例如，在使用鍛工加工工藝進(jìn)行機(jī)械模具加工的進(jìn)程中，為了有效提升機(jī)械模具加工的精度，就會(huì)使用到裝出爐夾鉗等裝備，這些裝備的選型將直接的關(guān)系到機(jī)械模具加工的加工精度控制進(jìn)程。在使用鉗工加工工藝進(jìn)行機(jī)械模具加工的進(jìn)程中，則會(huì)使用到銼刀等裝備，這些裝備的選型也將對(duì)機(jī)械模 具加工的精度構(gòu)成有效控制。為了有效的保證機(jī)械模具加工的精度的有效提升，就需要對(duì)使用的加工器械進(jìn)行有效處理，增進(jìn)機(jī)械模具加工精度的提升。 2.1.3優(yōu)化不同結(jié)構(gòu)的機(jī)械模具加工的精度控制手段 在進(jìn)行機(jī)械模具加工的進(jìn)程中，所要進(jìn)行加工生產(chǎn)的機(jī)械模具類(lèi)型是多種多樣的，既包括有柱形的機(jī)械模具加工進(jìn)程，也包括錐

6、形機(jī)械模具加工進(jìn)程，不規(guī)則形狀機(jī)械模具加工也時(shí)有出現(xiàn)。在進(jìn)行機(jī)械模具加工生產(chǎn)的進(jìn)程中，機(jī)械模具加工所使用的加工原材料也是不相同的。針對(duì)這樣的情況，在進(jìn)行機(jī)械模具加工生產(chǎn)的進(jìn)程中，要充分的注意到機(jī)械模具加工生產(chǎn)的實(shí)際需求，增進(jìn)機(jī)械模具加工效力的提升。 2.2提升加工精密度的方法 由于影響加工精密度的因素較多，因此在提升模具加工精密度時(shí)，1定要從實(shí)際動(dòng)身，采取具有實(shí)際意義的解決對(duì)策。 2.2.1提升加工精密度的影響因素 為了優(yōu)化模具的加工精密度，提升加工質(zhì)量，需要探究在提升加工精密度進(jìn)程中的影響因素和可能存在的問(wèn)題。 經(jīng)過(guò)大量的文獻(xiàn)研究和實(shí)地調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在提升模具加工精密度的進(jìn)程中，1般存在以下

7、影響因素： （1）機(jī)床的操作編程存在問(wèn)題，致使加工失誤、模具的加工器械存在缺點(diǎn)等。 （2）人為操作失誤影響模具的加工精密度。 （3）加工器械選擇不當(dāng)，則會(huì)引發(fā)精密度降落的問(wèn)題。 2.2.2提升加工精密度的具體方法 新情勢(shì)下，必須創(chuàng)新工作思路，采取科學(xué)技術(shù)和嚴(yán)格的管理制度來(lái)提升模具的加工精密度。具體可從以下4個(gè)方面入手： 完善模具加工手段和方法，避免意外情況產(chǎn)生； 選取精良的加工器械； 優(yōu)化數(shù)控機(jī)床的技術(shù)控制，加工模具加工精密度的控制力度； 優(yōu)化人力資源配置，提升工作人員的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。 隨著社會(huì)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的工作性能和質(zhì)量有了更高的要求，在模具加工精密度方面的要求也愈來(lái)愈高。因此，各生產(chǎn)企業(yè)

8、應(yīng)高度重視模具加工精密的提升問(wèn)題，優(yōu)化內(nèi)部管理，提升加工技術(shù)水平，從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粗加工階段 粗加工階段的精度控制對(duì)全部模具制造精度控制有基礎(chǔ)性作用，為此，對(duì)不同的選材，在粗加工的時(shí)候應(yīng)當(dāng)利用不同的刀具、加工參數(shù)。金屬切削性能和碳含量負(fù)相干，1般來(lái)講，硬度是金屬切削性能的重要表現(xiàn)。鋼越硬加工難度就越大，金屬的切削性能和鋼的種類(lèi)存在很大聯(lián)系，1般來(lái)講在鑄件和鍛件表面很難進(jìn)行加工。正是由于如此，我們才需要利用不同的刀具、加工參數(shù)來(lái)對(duì)材料進(jìn)行加工。硬度最高為330440的材料我們可以利用高速工具鋼加工；硬度最高位45HRC的材料，我們可以用高速鋼+鈦化氮

9、涂層來(lái)進(jìn)行加工；最高硬度為650HRC的材料，則需要利用硬質(zhì)合金、立方氮化硼、陶瓷和金屬陶瓷來(lái)進(jìn)行加工。淺切削是我們利用高速銑精加工淬硬模具鋼時(shí)需要遵照的原則，1般來(lái)講，深度在0.2/0.2mm。為每個(gè)工序中的道具均勻散布加工余量是切削進(jìn)程中需要完成的重要目標(biāo)，為此，在加工的進(jìn)程中應(yīng)當(dāng)使用不同直徑的道具，1般是從大到小來(lái)進(jìn)行精加工，避免切削道具過(guò)大曲折。為了對(duì)道具刃口的形狀進(jìn)行確認(rèn)，我們需要對(duì)模具的終究形狀進(jìn)行了解，以保證高精度。高速切削還有1種經(jīng)常使用方法就是恒定材料加工余量，利用這樣方法能夠減少產(chǎn)生的熱量和殘余應(yīng)力，避免零部件變形的情況產(chǎn)生。 3.2熱處理階段 要更好地完成熱處理控制，不但

10、需要控制對(duì)內(nèi)應(yīng)力，還需要保證要求硬度，確保零件加工尺寸穩(wěn)定性，用不同的處理方法對(duì)不同材料進(jìn)行處理。最近幾年來(lái)，使用的材料增多，除硬質(zhì)合金、Cr12、Cr12MoV，諸如V10等新材料也產(chǎn)生，要求不同的模具，都可以被開(kāi)發(fā)出來(lái)。以Cr12MoV為例，經(jīng)過(guò)粗加工階段的處理以后，對(duì)其進(jìn)行淬火處理，這時(shí)候候工件的存留應(yīng)力依然較大，這樣很容易出現(xiàn)開(kāi)裂等狀態(tài)，為此應(yīng)當(dāng)趁熱回火，及時(shí)將應(yīng)力消除。我們應(yīng)當(dāng)確保淬火的溫度在950020，當(dāng)溫度降到20020的時(shí)候出爐空冷，以后迅速回爐220回火，我們將其稱(chēng)為1次硬化工藝。這樣就可以確保強(qiáng)度和耐磨性，對(duì)那些 磨損實(shí)效的模具比較適用。在實(shí)際的生產(chǎn)進(jìn)程中，存在1些拐角較

11、多、形狀復(fù)雜的工件，淬火應(yīng)力經(jīng)過(guò)回火仍舊不能很好地將其消除，為此，在對(duì)其進(jìn)行精加工之前需要將應(yīng)力進(jìn)行及時(shí)釋放。 3.3工件精磨階段 相較于普通切削，磨削表面平整度更好，隨著砂輪、軸承結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，磨削水平有了較大的提升，這樣就可以更好地控制粗糙度。實(shí)際的生產(chǎn)中，磨床主軸振動(dòng)和磨粒切削刃高度差是致使表面微觀不平的主因，當(dāng)這些方面都得到很好地解決以后，微觀表面平整度與理論值更加接近。砂輪和工件位置的變化會(huì)直接影響到磨削精度，為此我們應(yīng)當(dāng)對(duì)生產(chǎn)中這些影響因素進(jìn)行分析、總結(jié)，主要包括磨床及工件的彈性變形、砂輪磨損引發(fā)砂輪形狀變化等。工藝的彈性形變是致使微觀平整度偏大的主要緣由，1般來(lái)講，徑向磨削力比較大

12、，這樣就會(huì)引發(fā)彈性形變，對(duì)砂輪切削深度產(chǎn)生影響，故而我們應(yīng)當(dāng)重視機(jī)床調(diào)劑量的作用。在實(shí)際的生產(chǎn)中，屢次“無(wú)火花”磨削是必不可少的。磨削精度的另外一個(gè)重要影響因素就是熱變形問(wèn)題，為了減少熱變形，可以從兩個(gè)方面著手：1個(gè)是減少磨削熱，另外一個(gè)方面是加速磨削熱的傳出。 3.4電加工階段 電加工是現(xiàn)代模具生產(chǎn)不可或缺的部份，對(duì)各類(lèi)異形、高硬度零件加工也能夠利用這類(lèi)方式，具體來(lái)講，其主要包括電火花線(xiàn)切割與電火花加工兩種方式。為此，我們需要對(duì)這兩種方式進(jìn)行深入分析：其1，電火花線(xiàn)切割，工件熱處理以后，我們1般會(huì)進(jìn)行線(xiàn)切割加工。但是我們需要斟酌到材料殘余應(yīng)力對(duì)加工精度的影響，為此，就需要選擇鑄造性好、淬透性

13、好的材料，對(duì)切割線(xiàn)路的選擇也需要考慮。其2，電火花，放電間隙大小、2次放電等因素都會(huì)對(duì)電火花加工精度造成很大影響。我們需要對(duì)避免或減少這些因素的影響，在電花加工的時(shí)候，工件與工具電極間存在放電間隙，我們應(yīng)當(dāng)沿加工輪相差1個(gè)放電間隙，以保證加工的精度。加工進(jìn)程中，工件和電極都會(huì)遭到電腐蝕消耗。將電極的形狀和尺寸復(fù)制到工件是電火花加工重要的功用，若是存在消耗的話(huà)則會(huì)對(duì)工件產(chǎn)生直接影響。為此，可以貫穿型孔，以對(duì)電極的消耗進(jìn)行補(bǔ)償。2次放電實(shí)際上1種非正常的放電，其對(duì)電火花加工形狀精度會(huì)產(chǎn)生很大影響，為此，在電火花成形的時(shí)候，可讓電極在水 平面內(nèi)做圓周平移運(yùn)動(dòng)。 3.5組配加工階段 對(duì)零件表面進(jìn)行鉗工

14、處理是組配之前需要完成的工作，零件裂紋擴(kuò)大的源頭是刀痕、裂縫比較集中的地方，為此，在加工結(jié)束后，需要通過(guò)鉗工打磨，將存在的隱患進(jìn)行加工處理，對(duì)零件進(jìn)行表面強(qiáng)化。工件的1些菱邊、孔口要進(jìn)行倒鈍。在電加工階段常常會(huì)產(chǎn)生1定的變質(zhì)櫻花層，其不但質(zhì)脆，且有應(yīng)力殘留，為此需要將硬化層消除，1般來(lái)講我們對(duì)硬化層進(jìn)行拋光處理。磨削加工、電加工的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)磁化的現(xiàn)象，在組裝之前，需要進(jìn)行退磁處理，用乙酸乙酯清洗表面。組裝進(jìn)程應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格根據(jù)裝配圖進(jìn)行，確保零部件的裝配順序，重視重點(diǎn)的環(huán)節(jié)和關(guān)鍵步驟，循序漸進(jìn)地完成組配工作。 模具的質(zhì)量在很大程度上由零件的質(zhì)量決定，為了保證模具的質(zhì)量，就需要保證模具零件的制造精度

15、，對(duì)其進(jìn)行有效地控制。從當(dāng)前的情況來(lái)看，模具零件制造包括諸多流程，不但有粗加工、熱處理、精磨，還包括電加工、組配加工等。本文對(duì)當(dāng)前模具零件制造的各個(gè)階段的精度控制進(jìn)行了分析，以期加深人們對(duì)模具制造精度控制的了解，進(jìn)1步推動(dòng)模具制造工業(yè)的發(fā)展。 3.6零件熱處理 零件在經(jīng)過(guò)熱處理后，需要進(jìn)行特種加工，所以不但對(duì)零件的硬度有更高的要求，同時(shí)也要控制零件的內(nèi)應(yīng)力，這是確保零件加工尺寸穩(wěn)定性的最好方法。因此需要選擇材料性能穩(wěn)定、變形量小、淬透性好的材料，比如可以選擇CrWMn、Cr12、40Cr、Cr12MoV這類(lèi)合金工具鋼3。粗加工落后行淬火處理，經(jīng)過(guò)淬火后零件還會(huì)保存比較大的應(yīng)力，由于應(yīng)力是外在物

16、體遭到客觀環(huán)境影響引發(fā)的變化，主要表現(xiàn)為物體內(nèi)在兩種力間的內(nèi)作用力，這樣的內(nèi)作用力還是要保持物體原本的狀態(tài)，因此會(huì)用自己的內(nèi)作用力作用于零件。這類(lèi)原始的作用力很強(qiáng)烈，會(huì)讓精加工的零件在兩種作用力的相互制衡下開(kāi)裂，因此零件預(yù)先熱處理最好選用球化退火工藝，這樣才能取得穩(wěn)定性好、物資分?jǐn)?shù)均勻的晶粒；淬火工藝1定注意在熱量沒(méi)有減退后馬上回火，這樣有助于消除淬火的應(yīng)力，保障零件的整體穩(wěn)定性和精度，同時(shí)能夠確保將應(yīng)力控制在特定的范圍內(nèi)，避免應(yīng)力恢復(fù)原形的氣力拉伸，影響模具加工的精度。 3.7零件精磨 平面磨床、內(nèi)外圓磨床、無(wú)意磨床等是零件精磨中常見(jiàn)的機(jī)床，經(jīng)常使用的磨削方法有：成型砂輪磨削法、夾具磨削法。

17、由于磨削需要物體之間相互碰撞，產(chǎn)生熱量，從而使磨削形變，這會(huì)讓模具的表面出現(xiàn)不同程度的變形或磨削裂紋，通常情況下，這類(lèi)形變通過(guò)肉眼視察不到，但是這類(lèi)小的誤差會(huì)對(duì)后續(xù)的特種加工產(chǎn)生較大的影響。所以精磨的時(shí)候要控制砂輪的磨擦頻率和進(jìn)給量，并準(zhǔn)備充足的冷卻液，另外需要根據(jù)不同的材質(zhì)，選擇適合的精磨工具。磨削平板類(lèi)零件由于要保持工件平行度，可以采取墊等高塊為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行磨削。另外在磨削軸類(lèi)零件時(shí)，要注意回轉(zhuǎn)部位產(chǎn)生的圓跳動(dòng)超差，為避免這1誤差，需要注意澆口的點(diǎn)數(shù)、整體的布局情勢(shì)、還有位置顯現(xiàn)方式。保障各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)像對(duì)應(yīng)，平衡，確保澆筑進(jìn)程中的高溫、低壓，這樣才能有效提高模具加工的精度。 總結(jié) 綜上所述，為了

18、有效的控制好機(jī)械模具加工精度，就需要充分的結(jié)合機(jī)械模具加工進(jìn)程的實(shí)際特點(diǎn)，從機(jī)械模具加工專(zhuān)業(yè)技能、機(jī)械模具加工器械優(yōu)化、機(jī)械模具加工編碼參數(shù)的設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面入手，總結(jié)出增進(jìn)機(jī)械模具加工精度提升的方法，切實(shí)保證機(jī)械模具加工進(jìn)程的精度控制。 參考文獻(xiàn) 1王巍,金文瀚,沙菲尤,海拉爾.旋壓模具制造精度丈量方法研究J.制造技術(shù)與機(jī)床,2018(05):848. 2趙亞飛.快速模具制造技術(shù)分析與發(fā)展趨勢(shì)J.內(nèi)燃機(jī)與配件,2017(11):634. 3王東立. 面向模具制造的FDM快速成型技術(shù)研究D.遼寧科技大學(xué),2016. 4溫小衛(wèi). 模具制造精度控制A. 河南省汽車(chē)工程學(xué)會(huì).第5屆河南省汽車(chē)工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集C.河南省汽車(chē)工程學(xué)會(huì):河南省科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì),2