| 1 ) 選擇模具鋼時什么是Zui重要的和Zui具有決定性意義的因素? 成形方法 - 可從兩種基本材料類型中選擇。 a) 熱加工工具鋼,它能承受模鑄、鍛造和擠壓時的相對高的溫度。 b) 冷加工工具鋼,它用于下料和剪切、冷成形、冷擠壓、冷鍛和粉末加壓成形。 塑料-一些塑料會產(chǎn)生腐蝕性副產(chǎn)品,例如pvc塑料。長時間的停工引起的冷凝、腐蝕性氣體、酸、冷卻/加熱、水或儲存條件等因素也會產(chǎn)生腐蝕。 在這些情況下,推薦使用不銹鋼材料的模具鋼。 模具尺寸 - 大尺寸模具常常使用預(yù)硬鋼。 整體淬硬鋼常常用于小尺寸模具。 模具使用次數(shù) - 長期使用(> 1 000 000次)的模具應(yīng)使用高硬度鋼,其硬度為48-65 hrc。 中等長時間使用(100 000到1 000 000次)的模具應(yīng)使用預(yù)硬鋼,其硬度為30-45 hrc。 短時間使用(<100 000次)的模具應(yīng)使用軟鋼,其硬度為160-250 hb。 表面粗糙度 - 許多塑料模具制造商對好的表面粗糙度感興趣。 當(dāng)添加硫改善金屬切削性能時,表面質(zhì)量會因此下降。 硫含量高的鋼也變得更脆。 2) 影響材料可切削性的首要因素是什么? 鋼的化學(xué)成分很重要。 鋼的合金成分越高,就越難加工。 當(dāng)碳含量增加時,金屬切削性能就下降。 鋼的結(jié)構(gòu)對金屬切削性能也非常重要。 不同的結(jié)構(gòu)包括: 鍛造的、鑄造的、擠壓的、軋制的和已切削加工過的。 鍛件和鑄件有非常難于加工的表面。 硬度是影響金屬切削性能的一個重要因素。 一般規(guī)律是鋼越硬,就越難加工。 高速鋼(hss)可用于加工硬度Zui高為330-400 hb的材料;高速鋼+鈦化氮(tin)涂層,可加工硬度Zui高為45 hrc的材料; 而對于硬度為65-70 hrc的材料,則必須使用硬質(zhì)合金、陶瓷、金屬陶瓷和立方氮化硼(cbn)。 非金屬參雜一般對刀具壽命有不良影響。 例如al2o3 (氧化鋁),它是純陶瓷,有很強(qiáng)的磨蝕性。 Zui后一個是殘余應(yīng)力,它能引起金屬切削性能問題。 常常推薦在粗加工后進(jìn)行應(yīng)力釋放工序。 3) 模具制造的生產(chǎn)成本由哪些部分組成? 粗略地說,成本的分布情況如下: 切削 65% 工件材料 20% 熱處理 5% 裝配/調(diào)整 10% 這也非常清楚地表明了良好的金屬切削性能和優(yōu)良的總體切削解決方案對模具的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的重要性。 4) 鑄鐵的切削特性是什么? 一般來說,它是: 鑄鐵的硬度和強(qiáng)度越高,金屬切削性能越低,從刀片和刀具可預(yù)期的壽命越低。 用于金屬切削生產(chǎn)的鑄鐵其大部分類型的金屬切削性能一般都很好。 金屬切削性能與結(jié)構(gòu)有關(guān),較硬的珠光體鑄鐵其加工難度也較大。 片狀石墨鑄鐵和可鍛鑄鐵有優(yōu)良的切削屬性,而球墨鑄鐵相當(dāng)不好。 加工鑄鐵時遇到的主要磨損類型為: 磨蝕、粘結(jié)和擴(kuò)散磨損。 磨蝕主要由碳化物、沙粒參雜物和硬的鑄造表皮產(chǎn)生。 有積屑瘤的粘結(jié)磨損在低的切削溫度和切削速度條件下發(fā)生。 鑄鐵的鐵素體部分Zui容易焊接到刀片上,但這可用提高切削速度和溫度來克服。 在另一方面,擴(kuò)散磨損與溫度有關(guān),在高切削速度時產(chǎn)生,特別是使用高強(qiáng)度鑄鐵牌號時。 這些牌號有很高的抗變型能力,導(dǎo)致了高溫。 這種磨損與鑄鐵和刀具之間的作用有關(guān),這就使得一些鑄鐵需用陶瓷或立方氮化硼(cbn)刀具在高速下加工,以獲得良好的刀具壽命和表面質(zhì)量。 一般對加工鑄鐵所要求的典型刀具屬性為: 高熱硬度和化學(xué)穩(wěn)定性,但也與工序、工件和切削條件有關(guān);要求切削刃有韌性、耐熱疲勞磨損和刃口強(qiáng)度。 切削鑄鐵的滿意程度取決于切削刃的磨損如何發(fā)展: 快速變鈍意味著產(chǎn)生熱裂紋和缺口而使切削刃過早斷裂、工件破損、表面質(zhì)量差、過大的波紋度等。 正常的后刀面磨損、保持平衡和鋒利的切削刃正是一般需要努力做到的。 5) 什么是模具制造中主要的、共同的加工工序? 切削過程至少應(yīng)分為3個工序類型: 粗加工、半精加工和精加工,有時甚至還有超精加工(大部分是高速切削應(yīng)用)。 殘余量銑削當(dāng)然是在半精加工工序后為精加工而準(zhǔn)備的。 在每一個工序中都應(yīng)努力做到為下一個工序留下均勻分布的余量,這一點非常重要。 如果刀具路徑的方向和工作負(fù)載很少有快速的變化,刀具的壽命就可能延長,并更加可預(yù)測。 如果可能,就應(yīng)在專用機(jī)床上進(jìn)行精加工工序。 這會在更短的調(diào)試和裝配時間內(nèi)提高模具的幾何精度和質(zhì)量。 |