细长斜型芯在热塑模具中的加工方法

管立伟

摘 要:文章对模具制造中较精密细长斜型芯加工时,容易产生变形而无法保证加工精度的实际情况,文章结合自己实践中总结的经验,通过实例从斜型芯材料的选择以及利用线切割方法加工工件时加工配置方式、具体的加工顺序等方面提出了自己解决上述问题的具体做法。

关键词:细长;斜型芯;走丝

中图分类号:TG58文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)22-0109-01

1概述

模具工业是机械制造业的主要产业,自加入WTO后机械的制造业中心逐渐向我国转移,模具产业也有望实现巨大增长的幅度,大规模需要必然决定了我们必须在模具的设计、制造上继续加大投入力度。根据自己多年的实践经验并结合大量的模具实际加工工艺过程,通过具体案例来说明斜型芯加工过程中容易出现的问题及其解决办法。

如果产品具有斜槽、斜孔或凸台等结构,我们可以采用斜型芯结构。在使用斜型芯时,比较容易出现溢料、余肉、离型不良、研伤、斜型芯折断和型腔破损等不良后果。目前斜型芯的加工方法主要采用机械加工方法和线切割方法加工方法,在这个加工过程中,对于形状复杂的斜型芯和经热处理后高硬度的斜型芯常则采用线切割加工方法。在采用线切割加工方法时,工件会变形小,但对于图1中的细长斜型芯,由于板材只有3 mm的厚度,所以即使采用线切割方法加工,其工艺过程也要采取严格控制,否则,可可能会产生变形,故我们提出对策。

2 对策

2.1选材

为了减小斜型芯的变形,首先选择合适的材料。优良的材料可以使型芯在配合中不容易发生研伤和折断。对于4Cr5MoSiV1,因为它属于热塑模具钢,其硬度值为HRC40,韧性和切削性都比较好,而且不容易变形,故,我们选择4Cr5MoSiV1作为斜型芯的材料。

2.2工件的固定方法

板材尺寸由于会出现过大的情况,加工过程中需要将其两侧固定,可以在工件左侧和下部各保留20mm的装夹余量,同时,在工件上侧和右侧应给予一定的余量,以保持加工过程中一直保持稳定的状态。

2.3 对于线切割的穿线孔

当线切割自动穿线是靠喷水来进行时,由于水柱直径大约在1.5mm左右.所以加上余量最好是3mm,为了保证线切割自动穿线的准确性,尽量把孔径设为直径3mm。

2.4加工配置如图所示

更具斜型芯各个部分精度的要求不同,可以优先采用分段加工的方法,先对精度要求较高的精密的部分采用3rd进行加工,然后再用对余下部分采用1st加工。

2.5具体的加工顺序

①首先把最下边的斜型芯上的4个定位孔先加工好,主要是这时的工件最为稳定,可以保证定位孔的加工精度。②再次,从最左侧上部的孔开始把第一个斜型芯精密尺寸部分加工好,具体操作步骤是:从左侧第一列上部第一个孔开始走丝,到第二列上部第一个孔一齐为止,注意不要加工到孔。为了保证精度,采用3rd来加工,所谓3rd加工就是一去一回,再一去就是加工三次.这样可以保证尺寸精度达到0.001～0.003mm的要求。第一个斜型芯的精密部分加工完后,线切割机器就自动切断线,移到第2列上部第二个孔开始自动穿线,再依此加工第二个、第三个和第四个斜型芯的精密部分。③然后线切割机器就自动切断线,移到最左侧第一列下部的孔处,穿线向下开始走丝到第二列上部第二个孔一齐为止,用1st来加工第一个斜型芯非精密尺寸部分,然后机器就自动切断线移到左侧第二列下部的孔处用1st依此再把第二、第三个和第四个斜型芯的非精密部分加工好.所谓1st加工就是只一去就完了,也就是一次加工,精度可达到0.01mm以内。对于非精密部分采用1st加工而不用三次加工主要是为可以节省时间,提高效率。④加工到此为止,斜型芯和工件母板就剩下每个斜型芯的左侧精密尺寸部分加上25mm处到下部的孔的部分和右侧10mm 的部分分别还和工件母板相连.一个斜型芯两侧各留下一部分和工件母板相连为了保证斜型芯被大部分切开时还可拥有一定的稳定性.从而保证加工精度。将切断线再移到第一列上部孔处穿线向下用1st开始加工到下部孔一齐处停,再移到第二列上部的孔处穿线用1st向下加工直到第一个斜型芯被切掉.然后切断线后,移到第二列上部的第二孔处,依此将第二、第三和第四个斜型芯切掉。至此,四个斜型芯彻底加工完成。

虽然上述内容针对具体斜型芯来说明制造方法,但是我们可以举一反三,对其他类似制件同样可以参考此方案。通过在学校实习工厂、几家校企合作单位的实际验证,上述介绍的工艺过程是加工较精密细长斜型芯的比较行之有效的方法,希望可以为各位同仁借鉴参考。

参考文献:

[1]裘维涵.机械制造基础[M].北京:机械工业出版社,1999.