凸模模具数控线切割加工方法

凸模模具数控线切割加工方法

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　　凸模模具数控线切割加工方法【1】

　　摘 要:数控线切割属于特种加工方法,其加工特点与普通加工方法有较大区别,本文在分析数控线切割工艺基础上,根据不同材料的加工特点及不同工艺方案,提出了各自有针对性的加工方案。

　　关键词:凸模模具 数控线切割 镶件

　　凸模在模具中起着很重要的作用(凸模加工也叫镶件加工或冲头加工),它的设计形状、尺寸精度、材料硬度都直接影响模具的质量、使用的寿命及冲压件的精度。

　　在模具制造中,数控线切割加工制造工艺是应用最广的制造工艺,数控线切割加工的工艺安排是否恰当,直接影响模具的加工质量。

　　所以,在加工前,一定要采取相关措施,尽量减少数控线切割加工变形对质量的影响。

　　1 一般镶件的切割

　　当在未经淬火的坯料上切割的镶件切割要求比较低时,往往不需要穿丝孔,切割加工时从坯料外切人材料内,切出镶件形状即可,但在编制程序时,应注意选择好切割线路或切割方向。

　　一般情况下,合理的切割线路应将工件与夹持部位分离切割段安排在总的程序末端,即将暂停点留在靠近毛坯夹持段的部位。

　　2 冲模凸模的切割

　　当在淬火坯料上切割精度要求较高的凸模时,由于工件毛坯内部的残余应力及放电产生的热效应变形影响,尽可能避免开放式切割而发生变形。

　　一般情况下,凸模外形规则时,数控线切割加工常将剩余连接部分留在平面位置上,大部分精割完毕后,对预留连接部分只做一次切割,以后再由钳工修磨平整。

　　3 硬质合金凸模的切割

　　对于硬质合金凸模,由于材料硬度高,特别在形状不规则的情况下,预留连接部分的修磨给钳工带来很大的困难。

　　因此在数控线切割加工阶段可以对工艺进行适当的调整,使外形尺寸精度达到要求,免除钳工装配前对暂停点处的修磨工序。

　　尤其在切割厚度较大的硬质合金的情况下,加工速度慢,扭转变形较严重,所以大部分外形加工及余留连接部分(暂停点)的加工均采用四次切割方式,且两部分的切割参数和偏移量均一致。

　　第一次切割电极丝偏移量加大至0.5mm～0.8mm,以使工件充分释放内应力及完全扭转变形,在后面三次能够有足够余量进行精加工,这样可使最后尺寸得到保证。

　　具体工艺实施如下。

　　(1)切割前模具选材应充分考虑材质优、热处理变形小,且选择合理的切割路线,尽可能减小工件变形。

　　(2)预先在毛坯的适当位置用穿孔机或电火花成形机加工好Φ1.0mm～1.5mm穿丝孔,穿丝孔中心与凸模轮廓线间的引入切割线段长度选取5mm～10mm。

　　(3)凸模的轮廓线与毛坯边缘的宽度应至少保证在毛坯厚度的1/5。

　　(4)加工凸模时,若必须一次切割至尺寸要求者就不可进行二次切割。

　　一般情况下,第一次切割时应保留一到两处固定余量,在进行最后一次切割时,再将固定余量切割掉。

　　工件的固定余量一般为3mm～4mm,大型工件可稍大些。

　　此后,再采用其他加工方法,如抛光等,使之达到规定的精度与表面粗糙度要求。

　　(5)偏移量的选择二次切割的方法与普通的电火花线切割加工相同,第一次比原加工路线增加约为40um的偏移量,使电极丝远离工件开始加工;第二次(或第三次)逐渐靠近工件进行加工,直至加工表面满足要求。

　　通常,为避免产生过切现象,应留10um左右的余量,供手工精修。

　　(6)大部分外形多次切割加工完成后,将工件用压缩空气吹干,再用酒精溶液将毛坯端面洗净,晾干,然后用黏结剂或液态快干胶(通常采用502快干胶水)将经磨床磨平的厚度约0.3mm的金属薄片粘牢在毛坯上,再按原先多次的偏移量切割工件的预留连接部分。

　　4 凸、凹模联合加工

　　常用电火花线切割机加工冷冲模时,是用两块坯料分别加工出凸模和凹模。

　　这种方法加工比较浪费材料,同时凸、凹模之间间隙的均匀性也比较难控制。

　　而采用凸、凹模同时加工的方法,就可克服上述的不足之处。

　　由于电极丝加工出恒定的槽宽是保证凸、凹模间隙均匀的关键,因此就要求在加工中需保持各项参数的稳定。

　　以往工艺做法是,分别备出凸模、凹模两块模板,在数控线切割机上切割出内外形。

　　先采用在一块模板上同时加工出凸模、凹模的螺钉孔、沉头孔和穿丝孔,热处理后在数控线切割机上一次加工出凸模和凹模。

　　模板厚为30mm。

　　现设钼丝直径为0.18mm,单边放电间隙为0.01mm,两者相加钼丝放电实际补偿量为0.10mm。

　　若采用无锥度切割,同时切割出凸、凹模两件,冲裁间隙为0.20mm,无法保证设计要求为0.06mm的配合间隙。

　　5 多件凸、凹模联合加工

　　塑料加工中,常常会有很多相同或类似的工件需要加工,这就需要考虑到多件加工。

　　多件加工的一般方法是单件依次加工,如凸模、镶件加工。

　　特殊加工方法有三种。

　　(1)无需穿丝孔的排列切割法。

　　此种加工方法的好处在于不用加工穿丝孔省工时,且由于没有穿丝孔,也能节省材料。

　　当工件形状规则时,还可相互借用加工,使加工更为节省时间和材料。

　　此种方法的难点在于工件排位时两件之间距离的计算,图形排布需有较强的电加工知识和2D图形处理能力。

　　(2)凸模排列切割法。

　　此种加工方法的好处在于加工切割种类可多选。

　　此种排位时,可根据需要灵活决定工件的切落顺序。

　　可以所有工件一次全部切割然后修刀切落,也可先加工各件上面所有的顶尖孔,然后再单件一一切落。

　　此方法的难点在于合理控制工件的边距以及穿丝孔的位置。

　　因为穿丝孔的位置决定着工件的切落顺序或变形情况。

　　(3)凹模排列切割法。

　　此方法的优点在于减少工件的装夹次数,一次大面积装夹还有利于工件的校正及找边。

　　由于一次切割出,两片的拼合精度也得到保证。

　　难点在于图形的处理,工件内底边与工件外底边的距离千万不可排错。

　　参考文献

　　[1] 邓建新.数控刀具材料选用手册[M].机械工业出版社,2007.

　　[2] (日)梅伬三造.硬质合金刀具常识及使用方法[M].机械工业出版社,2010.

　　[3] 陈炎嗣.冲压模具实用结构图册[M].机械工业出版社,2009.

　　[4] 高长银.Pro/E5.0多轴数控加工实例[M].电子工业出版社,2010.

　　数控车中级操作工教学改革【2】

　　【摘　要】根据现代化机加工生产的需要，数控、模具专业是不少中职学校的重点专业。

　　在我校的教学中，数控、模具是重点建设专业。

　　如何做好数控、模具专业的数控车中级操作工教学工作，达到现代制造业技术人员要求，让毕业生成为合格的现代制造业所需的人才，达到中级操作工的水平，是目前我校数控、模具专业建设必须研究的一个课题。

　　【关键词】数控车中级操作工;教学方式和手段;思想素质;主动性

　　1.现代制造业数控车操作工需求的分析

　　数控车操作工是指操作数控车床进行切削加工旋转类的工件毛坯表面加工出合格零件的技术工人。

　　现代制造业的发展，对机械加工的人才有了更高的要求。

　　要有较高的操作技能，还要求懂得机械加工工艺和自动化生产设备的相关知识，同时企业也很重视操作工人的职业道德和个人的思想品德。

　　但现在的实训教学过程中，学生的操作技能训练，学生养成良好的品行习惯、规范的数控车工工艺等等，这都是企业看重的、需要的，却得不到很好的融合，培养出来的人才是有欠缺的。

　　因此，在实际教学中，需要更多的思考在培养学生专业理论知识的基础上，加强培养学生的实际操作技能，并在教学过程充分展开职业道德和个人的行为品德教育，培养学生吃苦耐劳、勤俭节约、遵纪守法、积极进取和一丝不苟等优秀品质。

　　2.教学方式和手段

　　现代制造技术的更新和提高，提出了更高要求。

　　在教学过程中对专业的知识、强化技能、加强素质教育等方面进行探讨，结合现代企业生产技工所需及学生兴趣，探索较为有效的教学方式和手段。

　　2.1正确选择数控车实训教学内容和方式

　　数控车加工技术是现代制造技术中的重要技术。

　　正确选择数控车实训内容是培养新一代技术人才的重中之重。

　　不应出现教材知识内容滞后、脱离实际生产或学科交叉重复出现等，影响到学生学习的兴趣。

　　因此，需要对教学内容进行必要的增删研究。

　　在教学过程中，数控车床的操作训练以“知”“会”“熟”为标准，重新编排教学项目案例，重点突出技能训练和提高劳动积极性的培养。

　　把项目相关的基础知识融汇到技能训练中进行教学。

　　在教学安排中只设置一些必要的文化课，专业的理论知识与实际操作技能融汇起来。

　　让学生在做中学，让学生知道做一个项目需要什么知识才能完成。

　　提高学生的学习兴趣，培养他们的探知能力，发挥灵感创新。

　　例如将加工工艺知识、读图画图能力、工量刀具的选择和使用在实习操作训练过程中，由易到难，有简单到复杂的顺序进行教学和训练。

　　拿到项目零件图，首先教会他们读图，图纸所表达的是什么东西，是用什么东西来表达的，怎么样表达才是规范的等。

　　之后，工艺分析。

　　用什么设备可以加工出合格的零件，选择什么样的工具，夹具，量具，刀具，怎么样使用它们等问题逐一解决。

　　让学生在学习专业技能的同时学习专业的基础知识。

　　增强学生的求知欲望，提高学生学习兴趣。

　　在教学中体现了学生的主动性和主体作用。

　　教师在教学过程中才真正是起到引导和解惑的作用。

　　2.2加强数控车操作技能训练，规范操作

　　为了让学生到工厂上岗后就能得心应手的操作数控车床生产产品，在数控车操作技能教学过程中应按照中级数控车操作工的基本要求同时应该侧重于实际生产需要来进行培训。

　　要有较多的培训案例，老师引导学生制定出合适的生产零件的工艺，以培训生产使用的技能为主，在这个过程中兼顾了数控车中级操作工的考核要求来组织进行。

　　在每个项目案例培训中，应该规范技能操作，以免在培训或生产中出事故。

　　每一个操作环节和每一学生都必须重视。

　　注重考核产品的质量，让学生养成好的操作习惯和良好的质量观。

　　3.注重培养学生思想素质，调动学生的主动性提高教学质量

　　通常影响学生提高操作水平的是学生不愿意主动训练，认为辛苦，不愿意干，干了有什么用等问题。

　　因此，在培训过程中，应该认真解决存在的问题，提高了数控车实操教学质量。

　　3.1培养良好的思想素质是提高数控车实操培训质量的基础，增强学习兴趣，提高主动性的前提

　　学生养成艰苦奋斗、不怕累不怕麻烦的精神，有利于提高实操教学质量，有利于培养良好的工作素质和职业道德。

　　在培训实操过程中应该善于观察，及时加强对实操态度不端正的谋个学生进行教育和引导，认真做好一人一事的思想素质教育工作。

　　在教学实践中，应该树立“培养良好的思想素质与培养操作技能并重 ”的原则，把思想素质教育贯穿于整个实操教学过程，增强学生实操训练的积极性和主动性，取得了良好的教学效果。

　　使学生由“要我练”向“我要练”转变，学生对操作技能有了精益求精的精神，知道学习技能的重要性，勤学苦练，少有旷课和偷懒的现象了。

　　3.2分层教学有利于提高数控车实操教学质量

　　因材施教，根据学生的能力素质的不同，做不同的训练和考核标准，实施分层次教学，既让能力强兴趣高的学生“吃得饱”，又让接受能力差的学生“吃得消”，调动和维护好学生的主动积极性和求知欲。

　　提高教学质量。

　　3.3在实习中加强工作能力的培养

　　实习训练过程应着重培养其上岗操作能力及分析问题、解决问题的综合工作能力。

　　毕竟学校的实训与生产实际不是一样，各个企业不同，对员工的要求不一样。

　　让学生掌握现代化企业生产技术，生产操作技能和职业道德，学生还必须在相应的企业里接受职业技能和职业道德的训练。

　　通过到企业实际的观察和训练进一步提高学生的实际动手能力，了解企业实际生产工艺和作业流程，同时也能培养学生的质量观念、效益观念和安全文明生产习惯。

　　3.4在技能训练过程中考核给出正确评价

　　通过理论测试和项目工件的加工测试进行对学生的考核。

　　论理知识包括数控车的基本操作，原理，工艺;工件刀具的材料知识，制图知识，常用工夹量刀具的合理选用、调整、刃磨等。

　　车削出合格的普通螺纹、锥面和球圆弧面，粗车精车，测量细长轴、梯形螺纹、深孔和多孔等工件，加工各种工件时，公差等级为IT6~8和表面粗糙度为Ra1.6μm等，学生达到中级车工的技能水平。

　　4.结束语

　　提高数控车操作工培训教学质量，对于提高学生的操作技能更适应企业需求，提高学生就业竞争力有重要的意义，因此，数控车操作工实训指导老师必须加强研究探索，让我们的教学更适应社会发展的需要，为社会主义现代化发展发挥更有利的帮助。