新的加工戰略節省模具製造時間

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模具製造    時間:2014-03-13 13:23:56
新的加工戰略節省模具製造時間簡介
     作為鋼板、管子和型材的冷成型加工專業廠家的Eckol公司,面向工業和手工業提供標準模具和專用模具。這個擁有130名職工的企業,一個顯示能力的實例是向轎……
新的加工戰略節省模具製造時間正文

   作為鋼板、管子和型材的冷成型加工專業廠家的Eckol公司,面向工業和手工業提供標準模具和專用模具。這個擁有130名職工的企業,一個顯示能力的實例是向轎車工業提供轎車后軸車輪罩的成型模。對於由抗拉強度800N/mm2高強度鋼製作的模具,對其內、外輪廓上自由曲面的銑削,在很大程度上是決定費用和質量的工序。這種銑削工藝特別適合於用來加工圓形外輪廓和同其平緩銜接的圓柱表面。銑削時,相對成品輪廓要留有0.3mm的加工余量為最後的精加工作準備。生產負責人Klaus Bremer對迄今採用裝有圓刀片的刀具粗銑和半精銑外輪廓時覺得加工時間太長,對刀具的耐用度也並非滿意,這促使Bremer和他的小組尋求加工成型模具的新途徑

共同制定加工戰略

由於在Eckold廠使用由Ingersoll公司提供的各種不同類型的大量銑刀,所以Eckold和切削刀具專家間除了進行定期的經驗交流之外,還經常討論刀具的合理應用和銑削戰略。因此,生產工段長很容易把Ingersoll的技術顧問的建議吸收到他的思考中。

迄今為止,成型模採用的是裝有(Φ10mm)圓刀片的直徑為Φ35mm的套裝式銑刀進行粗加工的,採用的切削速度Vc=180m/min, 轉速n=1640r/min, 進給速度Vf=1500mm/min 和切削深度ap=1.5mm,切削時間為1小時35分鐘。對於輪廓加工,Ingersoll的戰略是基於三步加工:粗加工、半精加工和精加工。對於關鍵的粗加工工序,技術顧問推薦採用裝有3個可轉位刀片的直徑為Φ32mm的Form Master-Speed粗加工—成形銑刀。條件是銑刀刀柄採用SK50(即7:24圓錐工具柄,規格為50—譯註),銑刀懸伸約80mm。這樣,即使在較高進給速度的情況下,刀具也不會產生振動,並以所要求的精度進行加工。第一步,採用現有的標準刀具Form Master-Speed15VIE粗加工半徑為24mm、高度為155.4 mm的圓弧曲面,通過粗銑銑去上面輪廓上2-3 mm的加工余量。這樣,在第二步採用另一把Ingersoll的直徑為Φ25mm的立銑刀(型號HiPos12JIF)進行半精銑。可以為精加工留0.5mm的加工余量。

加工模具用的成形銑刀

Form Master-Speed擰裝式銑刀和套裝式銑刀刀具系列是專門為粗加工和半精加工二維和三維輪廓而開發的,可提供的擰裝式成形銑刀,型號為15VIE,有七種結構型式,直徑從20mm至42mm,分別裝有2、3或4個可轉位刀片。雙刃可轉位刀片的特點設有能使切屑打卷的斷屑槽。刀片有一個10度的正的軸向角,這個正的軸向角可以確保切入特別軟的輪廓,在切削時,切削力主要作用於軸向。由於可轉位刀片的長度有8或13 mm並採用壓爪將刀片牢固夾緊在刀座上,故在加工合金鋼時切削速度可達160~200m/min,在加工灰鑄鐵時採用200~350m/min的切削速度是不成問題的。銑刀設計的切削深度可達1.5mm,由於銑刀具有較高的剛性和合適的刀片幾何角度,也就特別適合於切削鉻鎳鋼。由於可轉位刀片直徑對切削深度ap的合適的比例,有利於使每齒的進給量fz達到1.5~3mm。

粗加工時,可節省35%的時間

在與競爭對手廠相同的切削條件下,直徑為32 mm、型號為15VIE的Form Master-Speed成形銑刀在Deckel Maho公司型號為125P Hi-dyn的加工中心(主軸錐孔SK50,30kW驅動功率)上,加工成型模採用的切削用量為:背吃刀量ap=0.7mm,切削速度Vc=180m/min和轉速n=1800r/min。當然,Ingersoll的銑刀可允許採用Vf=8000mm/min的進給速度和fz=1.5 mm/齒的進給量進行銑削加工,因此可比先前所採用的刀具節省35%的加工時間。同時,Form Master-Speed成形銑刀所具有的較高的耐用度也是非常令人滿意的。即使在50分鐘的基本時間之後,幾乎也看不出刀具的磨損,從而可以延長更換刀片的時間。由於刀具高的耐用性而顯著降低了刀具的費用,而與此無關的另一個因素則對機床小時折舊費產生了有利影響:即使在特別高的進給速度(8000mm/min)情況下,表明只有20%的主軸載荷。

成功的戰略轉變和刀具的更換

在Eckold工廠,經首次試驗后,對於試驗的結果十分滿意:「在粗加工時節省35%的時間是一個十分出色的成果。」生產負責人Klaus Bremer這樣稱道。「而限制我們的還有精加工,根據已開始討論的戰略,要進行精加工的優化工作,」Bremer確信,同Ingersoll公司一起能找到一種辦法來改善客戶成本方面的壓力。Bremer說:「今後,在進行這種優化的過程中,要重新探討和評估模具的整個銑削加工。也需要確定新的工件夾緊裝置,能使成型模具在電磁夾緊工作台上快速而精確地進行固定。」

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