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汽車覆蓋件模具型面的加工

2019-11-21 12:16:56

覆蓋件主要指汽車上覆蓋發動機、底盤或構成駕駛室、車表面和内部的薄鋼闆闆形零件。與普通沖壓件相比,覆蓋件具有形狀複雜、材料薄、表面質量要求高、剛性好、結構尺寸大以及多為空間曲面等特點。覆蓋件沖壓生産過程一般要經過落料(或剪切下料)、成形、修邊、沖孔和翻邊等多道工序才能完成。覆蓋件成形過程主要以拉深(拉延)為主,局部包含脹形、翻邊以及彎曲等成分。在多數情況下,成形是制造這類零件的關鍵,它直接影響到産品質量、材料利用率、生産效率和制造成本。

關于模具材料,普通模架通常采用HT300或HT250; 成型部分通常大、中批量生産采用MoCr鑄鐵等合金鑄鐵或球墨鑄鐵,小批量采用HT300;修沖部分如果料厚小于1.0mm,可采用空冷鋼(7CrSiMnMoV)。

拉深、修邊和翻邊是最基本的工序,其中拉深工序是比較關鍵的一道工序,它直接影響到産品質量、材料利用率、生産效率和制造成本。

覆蓋件模具加工中涉及的刀具種類很多,在加工導闆、卸料闆、壓闆槽、支撐面和頂杆孔時需要用到不同直徑的平面銑刀、玉米銑刀、立銑刀、鑽頭和絲錐等刀具。

當然,大家更關注的是覆蓋件模具型面的加工。對于不同用途、不同等級的汽車,對于表面質量的表述也是不盡相同的。覆蓋件本身是金屬薄闆件,它在沖壓後有變形。如果設計時考慮不夠周全,完全可以對試生産時覆蓋件有較大誤差的地方進行修整。相對于塑料模具而言,覆蓋件模具的精度等級和表面粗糙度的要求并不高。覆蓋件模具的特點是體型大,需要大型的機床進行加工。

随着市場競争越來越激烈,模具供應商對刀具的成本越來越敏感。或者說,對于高端的刀具,有更高的加工效率和使用壽命的要求。

對于型面的粗加工,常用一種柳葉形刀片的球頭立銑刀。國内主要的覆蓋件模具制造廠商都在使用山高的R218.20銑刀,切削部分直徑為30mm,刀片材質為PVD鍍層的F25M。歸因于高剛性的設計和兩個有效齒數(K=2),這種金屬切除率高的刀具能夠承受非常高的進給量。R218.20 擁有獨特的帶定位榫的刀片座設計,可以避免鎖緊螺釘的應力集中并防止刀片的轉動。排屑空間很大且含有一個大圓弧面,使得刀具在中心處更強壯。同一個刀片上有兩個切削非常輕快的切削刃。高強度的刀片與刀體使這種銑刀具有巨大的安全性和可靠性,使其适用于無人化的生産。刀片切削刃的“S”型曲線有利于降低切削力,并沿切削刃有一個恒定的切削前角。軸向正前角提供順暢的切削和允許向上切削的可能,并加強中心以使其抗崩。通過使用一種沿着切削刃自适應的後角,順暢的幾何角度産生非常低的切削力,導緻刀具壽命的提高。一般講,刀具的壽命都要達到十幾個小時。


對于型面的精加工,推薦使用山高的Minimaster小魔王立銑刀。這種刀具在模具加工行業有很高的聲譽,在覆蓋件模具生産企業也有廣泛使用。山高 MINIMASTER 小魔王銑刀是一種通用的、适應性很好的系統,刀杆材料包括鋼件和高密度抗振材料。它是一種獨特的可換刀頭的小直徑立銑刀系統,能組合成不同的解決方案,把提供最優化的可達能力與變大化的穩定性和安全性相結合。Minimaster 小魔王系統由範圍廣泛的刀片與刀杆組成,刀片與刀杆的組合形式有600多種,直徑範圍 6~20mm。Minimaster 小魔王也是一種經濟的解決方案。對于型面較深的折角,非常适合用6、8的Minimaster小魔王立銑刀,整體硬質合金銑刀的長度往往不夠。

刀具的選擇和正确使用是一個方面,模具加工的效率還體現在機床的功能和編程上。當垂直角度加工時,球頭刀的切削點線速度為零,且在刀尖點附近切削線速度也很低,影響模具的表面質量。如機床許可,可根據不同的型腔采用不同的加工傾角,使傾角加工實現了較理想的切削直徑,從而獲得更佳的線速度。


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