针对刃口超硬
冲压件加工及钳工研修后出现的题目和不足,结合我厂设备特点和生产的实际情况,我们从工艺上对刃口加工进行了改进,即刃口淬火后的超硬加工,完全由数控加工来控制修边间隙,弥补了钳工水平和体力等方面的波动,减少了人为因素的干扰,从而明显进步了修边刃口的加工效率和质量。实在很多模具厂家也早已开展这方面的研究,此技术的关键是工艺流程的安排和各种参数的选定,希看能够共同探讨。我们具体规范如下:
1.工序安排。刃口淬火后超硬加工工序安排在型面精加工和刃口半精加工完成后,然后进行淬火处理,再用数控机床进行刃口的超硬加工。
2.刃口硬度。刃口淬火后的硬度在HRC55~65左右。
3.刃口宽度。上模刃口刃带宽度不要大于25mm,下模外刃口刃带宽度不要大于20mm,下模内刃口刃带宽度不大于15mm。若刃口刃带宽度超过此值,要在淬火前铣背空。
4. 口余量。刃口半精加工后的预留加工余量为0.2~0.3mm(已考虑淬火热处理变形量),即刃口淬火后超硬加工的加工量以0.1~0.3mm为宜。加工量过大会影响加工精度和加剧刀具磨损,余量过小则淬火变形大时可能会缺料。
5. 机床选择。选用机床系统刚性好、精度高的带有闭环伺服系统的数控机床。
6.刀具选择。选择刀具总的原则是适用、安全、经济。在满足加工要求的条件下,刀具悬深长度尽可能短,刀具直径尽可能大,有利于降低加工表面的粗糙度,以进步刀具系统的刚性、散热和刀具寿命。但应留意最后清角的刀具半径应小于轮廓最小曲率半径。经过试验比较,我厂选用图5所示刀具进行刃口的超硬加工。
超硬加工用的整体硬质合金立铣刀都带有PVD涂层,常见的PVD涂层有TiN、TiCN、TiAlN等,我们经过比较,发现其中带有TiAlN涂层的刀具用于超硬加工较合适。当然最新型PVD涂层的刀具能够切削HRC70的淬火件,但因其价格较高并不经济。
参数选择:切削用量因各机床、工件材料、切削方式变化而变化,视具体情况选择不同的参数。主要参数有:
主轴转速S=1000V/πD(r/min),式中:V为切削速度;D为刀具直径。
进给速度F=fsz(mm/min),式中:f为每齿进给量;s为主轴转速;z为刀齿数。
表中列出了所选用的各类参数。
上述参数适用于平滑轮廓加工,在拐角与圆弧过渡处根据余量和硬度要适当降低转速与进给。
由于大型汽车覆盖件冲裁模具的刃口材料多采用优质合金钢,淬火后后硬度高(HRC55~65),因此对超硬加工刀具的磨损也很严重。图6所示是我们总结的刃口切削长度与刀具磨损的曲线图,由图中可以看出,当一把超硬加工刀具加工的刃口长度超过25m后,此刀具就不能再用于精加工了,可用于淬火后的半精加工,使精加工的余量减少。若余量为均匀的0.1mm,再配以合适的冷却方式,可适当地延长刀具寿命。由于刀具磨损和让刀等原因,轮廓加工完后需要操纵职员丈量加工精度,必要时可通过加刀具补偿来保证实现刃口的精度和间隙。