模具制作加工中25个常见问题

1. 挑选模具钢时什么是最重要的和最具有决定性含义的要素?

答：成形办法 - 可从两种根本资料类型中挑选。

A) 热加工工具钢，它能承受模铸、锻造和揉捏时的相对高的温度。

B) 冷加工工具钢，它用于下料和剪切、冷成形、冷揉捏、冷锻和粉末加压成形。

塑料-一些塑料会发作腐蚀性副产品，例如PVC塑料。长期的停工引起的冷凝、腐蚀性气体、酸、冷却/加热、水或储存条件等要素也会发作腐蚀。 在这些情况下，推荐运用不锈钢资料的钢。

尺度 - 大尺度常常运用预硬钢。 全体淬硬钢常常用于小尺度。

运用次数 - 长期运用(> 1 000 000次)的应运用高硬度钢，其硬度为48-65 HRC。 中等长期运用(100 000到1 000 000次)的应运用预硬钢，其硬度为30-45 HRC。 短时间运用(<100 000次)的应运用软钢，其硬度为160-250 HB。

外表粗糙度 - 许多塑料制作商对好的外表粗糙度感兴趣。 当增加硫改进金属切削性能时，外表质量会因而下降。 硫含量高的钢也变得更脆。

2. 影响资料可切削性的首要要素是什么?

答：钢的化学成分很重要。 钢的合金成分越高，就越难加工。 当碳含量增加时，金属切削性能就下降。

钢的结构对金属切削性能也十分重要。 不同的结构包含： 锻造的、铸造的、揉捏的、轧制的和已切削加工过的。 锻件和铸件有十分难于加工的外表。

硬度是影响金属切削性能的一个重要要素。 一般规则是钢越硬，就越难加工。 高速钢(HSS)可用于加工硬度最高为330-400 HB的资料;高速钢+钛化氮(TiN)涂层，可加工硬度最高为45 HRC的资料; 而关于硬度为65-70 HRC的资料，则有必要运用硬质合金、陶瓷、金属陶瓷和立方氮化硼(CBN)。

非金属参杂一般对刀具寿数有不良影响。 例如Al2O3 (氧化铝)，它是纯陶瓷，有很强的磨蚀性。

最后一个是剩余应力，它能引起金属切削性能问题。 常常推荐在粗加工后进行应力开释工序。

3. 模具制作的出产成本由哪些部分组成?

答：粗略地说，成本的分布情况如下：

切削 65%

工件资料 20%热处理 5%安装/调整 10%这也十分清楚地表明晰杰出的金属切削性能和优良的整体切削解决方案对的经济出产的重要性。

4. 铸铁的切削特性是什么?

答：一般来说，它是：

1铸铁的硬度和强度越高，金属切削性能越低，从刀片和刀具可预期的寿数越低。 用于金属切削出产的铸铁其大部分类型的金属切削性能一般都很好。 金属切削性能与结构有关，较硬的珠光体铸铁其加工难度也较大。 片状石墨铸铁和可锻铸铁有优良的切削特点，而球墨铸铁相当差。

加工铸铁时遇到的首要磨损类型为： 磨蚀、粘结和扩散磨损。 磨蚀首要由碳化物、沙粒参杂物和硬的铸造表皮发作。 有积屑瘤的粘结磨损在低的切削温度和切削速度条件下发作。 铸铁的铁素体部分最简单焊接到刀片上，但这可用进步切削速度和温度来战胜。

在另一方面，扩散磨损与温度有关，在高切削速度时发作，特别是运用高强度铸铁商标时。 这些商标有很高的抗变型才能，导致了高温。 这种磨损与铸铁和刀具之间的效果有关，这就使得一些铸铁需用陶瓷或立方氮化硼(CBN)刀具在高速下加工，以取得杰出的刀具寿数和外表质量。

一般对加工铸铁所要求的典型刀具特点为： 高热硬度和化学稳定性，但也与工序、工件和切削条件有关;要求切削刃有韧性、耐热疲惫磨损和刃口强度。 切削铸铁的满足程度取决于切削刃的磨损如何发展： 快速变钝意味着发作热裂纹和缺口而使切削刃过早断裂、工件破损、外表质量差、过大的波纹度等。 正常的后刀面磨损、保持平衡和尖利的切削刃正是一般需求努力做到的。

5. 什么是模具制作中首要的、共同的加工工序?

答：制作都要经过切削进程，其中至少应分为3个工序类型：

粗加工、半精加工和精加工，有时乃至还有超精加工(大部分是高速切削运用)。 剩余量铣削当然是在半精加工工序后为精加工而准备的。 在每一个工序中都应努力做到为下一个工序留下均匀分布的余量，这一点十分重要。 假如刀具途径的方向和作业负载很少有快速的变化，刀具的寿数就可能延伸，并愈加可猜测。 假如可能，就应在专用机床上进行精加工工序。 这会在更短的调试和安装时间内进步的几许精度和质量。

6. 在这些不同的工序中应首要运用何种刀具?

答：粗加工工序： 圆刀片铣刀、球头立铣刀及大刀尖圆弧半径的立铣刀。

半精加工工序： 圆刀片铣刀(直径规模为10-25 mm的圆刀片铣刀)，球头立铣刀。

精加工工序： 圆刀片铣刀、球头立铣刀。

剩余量铣削工序：圆刀片铣刀、球头立铣刀、直立铣刀。

通过挑选专门的刀具尺度、槽形和商标组合，以及切削参数和适宜的铣削战略，来优化切削工艺，这十分重要。

7. 在切削工艺中有没有一个最重要的要素?

答：切削进程中一个最重要的目标是在每一个工序中为每一种刀具创立均匀分布的加工余量。 这就是说，有必要运用不同直径的刀具(从大到小)，特别是在粗加工和半精加工工序中。 任何时候首要的规范应是在每个工序中与的终究形状尽可能地相近。

为每一种刀具提供均匀分布的加工余量保证了稳定而高的出产率和安全的切削进程。 当ap/ae(轴向切削深度/径向切削深度)不变时，切削速度和进给率也可稳定地保持在较高水平上。 这样，切削刃上的机械效果和作业负载变化就小，因而发作的热量和疲惫也少，从而进步了刀具寿数。 假如后边的工序是一些半精加工工序，特别是一切精加工工序，就可进行无人加工或部分无人加工。 稳定的资料加工余量也是高速切削运用的根本规范。

稳定的加工余量的另一个有利的效应是对机床——导轨、球丝杠和主轴轴承的不利影响小。

8. 为什么最经常将圆刀片铣刀作为模具粗加工刀具的首选?

答：假如运用方肩铣刀进行型腔的粗铣削，在半精加工中就要去除大量的台阶状切削余量。 这将使切削力发作变化，使刀具曲折。 其成果是给精加工留下不均匀的加工余量，从而影响的几许精度。 假如运用刀尖强度较弱的方肩铣刀(带三角形刀片)，就会发作不行猜测的切削效应。 三角形或菱形刀片还会发作更大的径向切削力，并且因为刀片切削刃的数量较少，所以他们是经济性较差的粗加工刀具。

另一方面，圆刀片可在各种资料中和各个方向上进行铣削，假如运用它，在相邻刀路之间过渡较平滑，也可认为半精加工留下较小的和较均匀的加工余量。 圆刀片的特性之一是他们发作的切屑厚度是可变的。 这就使它们可运用比大多数其它刀片更高的进给率。 圆刀片的主偏角从简直为零(十分浅的切削)改变到90度，切削效果十分平稳。 在切削的最大深度处，主偏角为45度，当沿带外圆的直壁仿形切削时，主偏角为90度。 这也说明晰为什么圆刀片刀具的强度大——切削负载是逐渐增大的。 粗加工和半粗加工应该总将圆刀片铣刀，如CoroMill 200(见制作样本C-1102:1)作为首选。 在5轴切削中，圆刀片十分适合，特别是它没有任何约束。

通过运用杰出的编程，圆刀片铣刀在很大程度上可替代球头立铣刀。 跳动量小的圆刀片与精磨的的、正前角和轻切削槽形相结合，也能够用于半精加工和一些精加工工序。

9. 什么是有用切削速度(ve)和为什么它对高出产率十分重要?

答：切削中，实际或有用直径上的有用切削速度的根本核算总是十分重要。 因为台面进给量取决于一定切削速度下的转速，假如未核算有用速度，台面进给量就会核算错误。

假如在核算切削速度时运用刀具的名义直径值(Dc)，当切削深度浅时，有用或实际切削速度要比核算速度低得多。如圆刀片CoroMill 200刀具(特别是在小直径规模)、球头立铣刀、大刀尖圆弧半径立铣刀和CoroMill 390立铣刀之类的刀具(这些刀具请拜见山特维克可乐满的制作样本 C-1102:1)。由此，核算得到的进给率也低得多，这严重降低了出产率。 更重要的是，刀具的切削条件低于它的才能和推荐运用规模。

当进行3D切削时，切削时的直径在变化，它与的几许形状有关。 此问题的一个解决方案是界说的陡壁区域和几许形状浅的零件区域。 假如对每个区域编制专门的CAM程序和切削参数，就能够达到杰出的折中和成果。

10. 关于成功的淬硬模具钢铣削来说，重要的运用参数有哪些?

答：运用高速铣对淬硬钢进行精加工时，一个需遵守的首要要素是选用浅切削。 切削深度应不超越0.2/0.2 mm(ap/ae：轴向切削深度/径向切削深度)。这是为了防止刀柄/切削刀具的过大曲折和保持所加工具有小的公役和高精度。

挑选刚性很好的夹紧体系和刀具也十分重要。 当运用全体硬质合金刀具时，选用有最大核心直径(最大抗弯刚性)的刀具十分重要。 一条经验法则是，假如将刀具的直径进步20%，例如从10 mm进步到12 mm，刀具的曲折将减小50%。 也能够说，假如将刀具悬伸/伸出部分缩短20%，刀具的曲折将减小50%。 大直径和锥度的刀柄进一步进步了刚度。 当运用可转位刀片的球头立铣刀(见制作样本 C-1102:1)时，假如刀柄用全体硬质合金制作，抗弯刚性能够进步3-4倍。

当用高速铣对淬硬钢进行精加工时，挑选专用槽形和商标也十分重要。 挑选像TiAlN这样有高热硬度的涂层也十分重要。