細長斜型芯在熱塑模具中的加工方法

管立偉

摘 要:文章對模具制造中較精密細長斜型芯加工時,容易產生變形而無法保證加工精度的實際情況,文章結合自己實踐中總結的經驗,通過實例從斜型芯材料的選擇以及利用線切割方法加工工件時加工配置方式、具體的加工順序等方面提出了自己解決上述問題的具體做法。

關鍵詞:細長;斜型芯;走絲

中圖分類號:TG58文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)22-0109-01

1概述

模具工業是機械制造業的主要產業,自加入WTO后機械的制造業中心逐漸向我國轉移,模具產業也有望實現巨大增長的幅度,大規模需要必然決定了我們必須在模具的設計、制造上繼續加大投入力度。根據自己多年的實踐經驗并結合大量的模具實際加工工藝過程,通過具體案例來說明斜型芯加工過程中容易出現的問題及其解決辦法。

如果產品具有斜槽、斜孔或凸臺等結構,我們可以采用斜型芯結構。在使用斜型芯時,比較容易出現溢料、余肉、離型不良、研傷、斜型芯折斷和型腔破損等不良后果。目前斜型芯的加工方法主要采用機械加工方法和線切割方法加工方法,在這個加工過程中,對于形狀復雜的斜型芯和經熱處理后高硬度的斜型芯常則采用線切割加工方法。在采用線切割加工方法時,工件會變形小,但對于圖1中的細長斜型芯,由于板材只有3 mm的厚度,所以即使采用線切割方法加工,其工藝過程也要采取嚴格控制,否則,可可能會產生變形,故我們提出對策。

2 對策

2.1選材

為了減小斜型芯的變形,首先選擇合適的材料。優良的材料可以使型芯在配合中不容易發生研傷和折斷。對于4Cr5MoSiV1,因為它屬于熱塑模具鋼,其硬度值為HRC40,韌性和切削性都比較好,而且不容易變形,故,我們選擇4Cr5MoSiV1作為斜型芯的材料。

2.2工件的固定方法

板材尺寸由于會出現過大的情況,加工過程中需要將其兩側固定,可以在工件左側和下部各保留20mm的裝夾余量,同時,在工件上側和右側應給予一定的余量,以保持加工過程中一直保持穩定的狀態。

2.3 對于線切割的穿線孔

當線切割自動穿線是靠噴水來進行時,由于水柱直徑大約在1.5mm左右.所以加上余量最好是3mm,為了保證線切割自動穿線的準確性,盡量把孔徑設為直徑3mm。

2.4加工配置如圖所示

更具斜型芯各個部分精度的要求不同,可以優先采用分段加工的方法,先對精度要求較高的精密的部分采用3rd進行加工,然后再用對余下部分采用1st加工。

2.5具體的加工順序

①首先把最下邊的斜型芯上的4個定位孔先加工好,主要是這時的工件最為穩定,可以保證定位孔的加工精度。②再次,從最左側上部的孔開始把第一個斜型芯精密尺寸部分加工好,具體操作步驟是:從左側第一列上部第一個孔開始走絲,到第二列上部第一個孔一齊為止,注意不要加工到孔。為了保證精度,采用3rd來加工,所謂3rd加工就是一去一回,再一去就是加工三次.這樣可以保證尺寸精度達到0.001～0.003mm的要求。第一個斜型芯的精密部分加工完后,線切割機器就自動切斷線,移到第2列上部第二個孔開始自動穿線,再依此加工第二個、第三個和第四個斜型芯的精密部分。③然后線切割機器就自動切斷線,移到最左側第一列下部的孔處,穿線向下開始走絲到第二列上部第二個孔一齊為止,用1st來加工第一個斜型芯非精密尺寸部分,然后機器就自動切斷線移到左側第二列下部的孔處用1st依此再把第二、第三個和第四個斜型芯的非精密部分加工好.所謂1st加工就是只一去就完了,也就是一次加工,精度可達到0.01mm以內。對于非精密部分采用1st加工而不用三次加工主要是為可以節省時間,提高效率。④加工到此為止,斜型芯和工件母板就剩下每個斜型芯的左側精密尺寸部分加上25mm處到下部的孔的部分和右側10mm 的部分分別還和工件母板相連.一個斜型芯兩側各留下一部分和工件母板相連為了保證斜型芯被大部分切開時還可擁有一定的穩定性.從而保證加工精度。將切斷線再移到第一列上部孔處穿線向下用1st開始加工到下部孔一齊處停,再移到第二列上部的孔處穿線用1st向下加工直到第一個斜型芯被切掉.然后切斷線后,移到第二列上部的第二孔處,依此將第二、第三和第四個斜型芯切掉。至此,四個斜型芯徹底加工完成。

雖然上述內容針對具體斜型芯來說明制造方法,但是我們可以舉一反三,對其他類似制件同樣可以參考此方案。通過在學校實習工廠、幾家校企合作單位的實際驗證,上述介紹的工藝過程是加工較精密細長斜型芯的比較行之有效的方法,希望可以為各位同仁借鑒參考。

參考文獻:

[1]裘維涵.機械制造基礎[M].北京:機械工業出版社,1999.