薄壁模具加工的难点和注意事项
一、加工难点
1、材料选择与加工难度:
薄壁模具的材料通常要求具有高强度、高刚性和高韧性,这些特性使得材料本身难以加工。
例如,NCu30-4-2-1蒙乃尔棒等材料由于硅含量高达4%以上,使得合金比普通蒙乃尔合金韧性好、强度更高、硬度更高,是一种难加工材料。
2、结构复杂性:
薄壁模具通常具有复杂的结构,如冷屏作为超薄壁壳体结构,其尺寸小、壁厚薄、内部存在多个台阶圆、内环槽等,加工难度大。
零件刚性极差,受力后易变形,因此加工过程如何有效控制内应力变形、装夹变形、切削力变形和切削热变形是保证零件精度的关键。
3、精度要求高:
薄壁模具的精度要求通常很高,如冷屏零件的主要结构及尺寸精度要求高,精度要求较高的要素包括0.15+0.15/-0.05mm、0.25+0/-0.05mm等。
4、加工中易变形:
由于薄壁模具的壁厚很薄,加工时易颤振和振刀,影响加工精度和表面质量。
加工时产生的切削力稍大,零件就会弯曲变形甚至折断。
二、注意事项
1、材料选择:
选择具有高强度、高刚性和高韧性的材料,以提高零件的加工精度和稳定性。
2、工装夹具设计:
选择合适的夹紧方式和位置,以避免零件变形和振动。
确定支撑点和支撑力的大小,以保证零件的稳定性和精度。
考虑操作的简便性和安全性能。
3、切削参数选择:
选择合适的切削速度、进给量和切削深度,以减少热量和切削力的产生,提高加工质量和效率。
4、刀具选择和维护:
选择具有高强度、高刚性和高耐磨性的刀具,以减少振动和变形。
选择与工件材料相匹配的刀具,以提高加工效率和减少刀具磨损。
定期检查和维护刀具,以保证其锋利和安全性能。
5、操作技能培训:
操作人员需要具备丰富的经验和技能,能够熟练地操作机床和调整工装夹具。
操作人员还需要了解材料性能、刀具选择和维护等方面的知识,以确保加工过程的顺利进行。
6、设计优化:
在设计阶段尽量避免大面积加工,通过设计筋、肋等要素来提高工件刚性。
设计出装夹的工艺孔、工艺台等结构,必要时加工后封堵或去除。
7、机床选择与维护:
选择高刚性设计的机床,并采取多种消振措施补偿,确保机床零振动。
定期对机床进行维护和保养,保持机床的性能和精度。