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成型制品的尺寸誤差主要由以下幾個部分組成:
1、模具的制造誤差約為1/3
2、模具磨損造成的誤差約為1/6
3、成型件收縮不均所產(chǎn)生的誤差約為1/3
4、預(yù)定收縮與實(shí)際收縮不一致所產(chǎn)生的誤差約為1/6
總誤差=(1) (2) (3) (4)
所以,為減小模具制造誤差,首先應(yīng)提高加工精度,隨著數(shù)控機(jī)床的使用,這一問題已經(jīng)得到了很好地控制。另外,為了防止模具磨損、變形而引起的誤差,在加工精度要求較高和制品產(chǎn)量較大的模具時,對其型腔、型芯等關(guān)鍵零件應(yīng)采用淬火處理。在中大型模具中,為了節(jié)省材料和便于加工及熱處理,模具設(shè)計時應(yīng)盡量采用拼鑲結(jié)構(gòu)。
值得注意,模具表面拋光不單受拋光設(shè)備工藝技術(shù)影響,還受模具材料鏡面度影響,這一點(diǎn)還沒有引起足夠重視,也就說,拋光本身受模具材料制約。例如,用45# 碳素鋼做注塑模時,拋光至Ra0.2μm時,肉眼可見明顯缺陷,繼續(xù)拋下去只能增加光亮度,而粗糙度已無望改善,故目前國內(nèi)鏡面模具生產(chǎn)往往采用進(jìn)口模具 材料,如瑞典一勝百136、日本大同PD555等都能獲得滿意鏡面度。
鏡面模具材料不單化學(xué)成分問題,更主要冶煉時要求采用真空脫氣、*氣保護(hù)鑄錠、垂直連鑄連軋、柔鍛等一系列先進(jìn)工藝,使鏡面模具鋼具內(nèi)部缺陷少、雜質(zhì)粒度細(xì)、彌散程度高、金屬晶粒度細(xì)、均勻度好等一系列優(yōu)點(diǎn),以達(dá)到拋光至鏡面模具鋼要求。
高硬度材料加工技術(shù)
現(xiàn)代模具追求高的使用壽命,以平衡其較高的制造成本,獲得更高的性價比。使用高硬度材料來制造模具的關(guān)鍵零部件,是提高模具使用壽命直接的方法。
高速切削技術(shù)(HSC)是近十年來迅速崛起的一項先進(jìn)制造技術(shù)。高速切削技術(shù)基于高速切削理論,認(rèn)為對于每一種零件材料,在常規(guī)的加工速度范圍內(nèi),切削溫度隨著切削速度的增加而升高,如果用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常規(guī)切削速度范圍的速度來加工的話,切削溫度反而會降低。20世紀(jì)20年代末德國物理學(xué)家薩洛蒙博士首*提出高速切削加工的概念。借助于集成了高速電主軸、高速伺服系統(tǒng)、高精度的快速進(jìn)給系統(tǒng)和*性能控制系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)的高速切削機(jī)床,配備硬質(zhì)合金、聚晶金剛石(PCD)及聚晶立方氮化硼(PCBN)甚至陶瓷等新型材料刀具,高速切削可以加工硬度達(dá)60HRC甚至更高硬度材料的零件。因此,高速切削能直接加工經(jīng)熱處理硬化的工件,粗、半精和精加工只需要在機(jī)床上裝夾一次即可完成,還能省去熱處理后的電火花加工,簡化了工件的工藝流程,節(jié)約生產(chǎn)成本。
電火花加工技術(shù)是適用于高硬度材料加工的另一項技術(shù)。
其實(shí)電火花加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用歷史比高速切削長得多。電火花加工原理是利用放電產(chǎn)生的電蝕作用蝕除需要去除的金屬,直至達(dá)到需要的形狀。
電火花加工不同于一般的機(jī)械切削加工,它大的特點(diǎn)是加工過程中沒有切削力,只要能導(dǎo)電,幾乎能加工任何硬度的材料,所以在高速切削技術(shù)出現(xiàn)以前的模具制造過程中,電火花加工技術(shù)在高硬度材料加工領(lǐng)域基本上是獨(dú)領(lǐng)*騷。盡管高速切削技術(shù)近年來在一定程度上有取代電火花加工的趨勢,但是受限于刀具的長度和直徑等因素, 所能加工的模具型腔底部圓角小半徑為0.3mm。在加工一些具有小深孔、尖角和窄槽等結(jié)構(gòu)的復(fù)雜模具時,高速切削還是顯得有些力不從心。另外,對于一些超硬材料,高速切削也很難加工。所以在一些小型精密注射模具或超硬材料工件的加工方面,電火花加工技術(shù)仍然占有一席之地。其實(shí)電火花加工技術(shù)從產(chǎn)生至今,并不是墨守成規(guī)地一成不變,尤其是近期,隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,電火花加工也取得了長足的進(jìn)步?,F(xiàn)代的高精密電火花加工技術(shù)融合了標(biāo)準(zhǔn)化夾具快速精密定位、混粉加工法、搖動加工法以及多軸聯(lián)動加工技術(shù)等多項先進(jìn)的加工工藝,可以對復(fù)雜的模具型腔進(jìn)行精密加工以及小半徑的清角加工,能夠加工出表面粗糙度值Ra=0.08μm的精密表面,配備合適的工裝和電極,甚至可以加工超硬材料零件的高精度內(nèi)螺紋。