钢壳拉伸模加工有哪些加工工艺?
钢壳拉伸模加工主要有以下工艺:
模具设计
根据钢壳产品的形状、尺寸、精度要求以及生产批量等因素,进行拉伸模的设计。运用专业的模具设计软件预测金属流动情况,优化模具结构,确定模具的尺寸、形状、材料、凸凹模间隙、拉伸次数、压边力等参数。
材料准备
选择模具钢:根据钢壳的材质、拉伸难度以及模具的使用寿命要求,选择合适的模具钢材料,如 SKD11、DC53、Cr12MoV 等。这些钢材具有高硬度、高强度、良好的耐磨性和韧性,能够承受拉伸过程中的高压和摩擦。
检验材料:对采购的钢材进行检验,包括材料的硬度、组织结构、尺寸精度等,确保材料符合设计要求。
下料:按照设计尺寸,使用切割设备将钢材切割成所需的坯料尺寸,常见的切割方法有火焰切割、等离子切割、线切割等。对于精度要求较高的模具,优先采用线切割下料,以保证坯料的尺寸精度和切割面的平整度。
加工工艺
粗加工:
铣削:使用铣床对模具坯料进行初步加工,铣出模具的大致形状,包括模座、型腔、型芯等部分,为后续的精加工留 0.5 - 1mm 的加工余量。
钻削:在模具上钻出各种安装孔、冷却孔、排气孔等。钻孔时要注意孔的位置精度和垂直度,避免出现孔位偏差或倾斜,影响模具的装配和使用性能。
镗削:对于一些精度要求较高的内孔或型腔,需要进行镗削加工,以保证孔的直径精度和圆度。
精加工:
磨削:采用平面磨床、外圆磨床、内圆磨床等设备对模具的表面进行磨削加工,提高模具的尺寸精度和表面光洁度。平面磨削用于加工模具的上下平面、分型面等,保证平面度和平行度;外圆磨削用于加工模具的圆形型芯、导柱等;内圆磨削用于加工模具的圆形型腔、导套等。
电火花加工:对于一些形状复杂、难以用机械加工方法完成的模具零件,如具有异形型腔、窄缝、深孔等结构的零件,采用电火花加工。通过电火花放电产生的高温,将金属材料逐渐蚀除,达到加工的目的。电火花加工可以加工出非常复杂的形状,并且能够保证较高的精度和表面质量。
线切割加工:用于加工模具中的一些精密零件,如凸模、凹模、镶件等。线切割加工可以切割出各种形状的轮廓,精度高,表面粗糙度低,能够满足模具零件的高精度要求。在加工过程中,要注意选择合适的切割参数,如切割速度、进给量、放电电流等,以保证切割质量和效率。
表面处理:
淬火:对模具进行淬火处理,提高模具的硬度、强度和耐磨性。通过加热模具到一定温度,然后迅速冷却,使模具的组织结构发生变化,从而获得所需的性能。淬火工艺的关键是控制加热速度、加热温度、保温时间和冷却速度等参数,以避免模具出现变形、开裂等缺陷。
回火:淬火后模具内部存在较大的内应力,容易导致模具在使用过程中出现开裂或变形。回火是消除内应力、稳定组织和提高韧性的重要工序。回火温度通常在 150 - 650℃之间,根据模具的材料和性能要求选择合适的回火温度和回火次数。
氮化处理:在模具表面形成一层硬度高、耐磨性好、抗腐蚀性强的氮化层,提高模具的表面硬度、耐磨性和抗咬合性。氮化处理可以在不改变模具基体尺寸和性能的情况下,显著提高模具的使用寿命。
镀硬铬处理:在模具表面镀上一层硬铬,提高模具的表面硬度、光洁度和耐腐蚀性。镀铬层具有良好的耐磨性和抗粘附性,能够降低模具与工件之间的摩擦系数,减少拉伤和粘模现象的发生,同时也便于模具的脱模。
模具装配
零件清洗:对加工好的模具零件进行清洗,去除零件表面的油污、铁屑、灰尘等杂质,保证零件表面清洁。清洗后可采用防锈剂进行防护,防止零件生锈。
模具装配:按照设计要求,将各个模具零件进行装配。首先装配模座、导柱、导套等基础部件,保证其安装精度和配合间隙。然后将凸模、凹模、镶件等工作零件安装到模座上,通过定位销或定位键进行定位,确保凸凹模之间的间隙均匀一致。在装配过程中,需要使用各种量具和仪器进行测量和调整,如卡尺、千分尺、三坐标测量仪等,以保证装配精度。
调试和试模:装配完成后,首先进行空载调试,检查模具的开合运动是否顺畅,各部件之间是否存在干涉现象。然后进行试模,通过试模来验证模具的设计和制造是否符合要求。试模时,观察拉伸件的成型情况,如是否有起皱、破裂、拉伤等缺陷,测量拉伸件的尺寸精度,根据试模结果对模具进行调整和优化,如调整凸凹模间隙、压边力、拉伸速度等参数,直到生产出合格的产品。
质量检验
外观检查:检查模具的表面是否有划伤、磕碰、裂纹、砂眼等缺陷,表面粗糙度是否符合要求。
尺寸精度测量:使用量具对模具的关键尺寸进行测量,如凸凹模的尺寸、间隙、模具的闭合高度、安装尺寸等,确保尺寸精度符合设计要求。
硬度检测:采用硬度计对模具的不同部位进行硬度测试,检查硬度是否符合热处理后的要求,以保证模具的强度和耐磨性。
装配质量检查:检查模具的装配是否牢固,各部件之间的配合是否紧密,间隙是否均匀,运动部件是否灵活,定位装置是否准确可靠等。