模具制造领域的常见问题解答
《注塑模具常见问题》课件

直接与塑料接触,决定制品的形状和尺寸,包 括凹模、凸模和镶件。
结构零件
支持组成模具的其他零件,包括定模座板、动模 座板、定模板、动模板、支承板、垫板等。
抽芯机构
用于将侧型芯从模具中抽出,包括滑块、斜导柱、 顶杆等。
冷却系统
控制模具温度,加速塑料制品冷却固化,包括冷 却水道、冷却水嘴等。
加热系统
1. 塑料特性:某些塑料具有腐蚀性,长时间与模具接触 会导致腐蚀磨损。
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2. 注塑参数设置不当:注射速度、注射压力等参数设置 过高,导致模具承受过大应力。
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3. 冷却不均:模具冷却不均,部分区域温度过高或过低 ,导致热应力集中。
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4. 保养不当:未及时清理模具表面残留物或未定期进行 涂层保护。
2. 机械应力过大:由于注射速度、注射压力等参数设置 不当,导致机械应力过大,使模具承受不住而开裂。
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3. 材料缺陷:模具材料本身存在缺陷,如内部裂纹、夹 杂物等,在受到外力作用时容易开裂。
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4. 保养不当:长期使用后未及时进行涂层保护或维修, 导致模具表面出现裂纹或断裂。
4. 模具表面粗糙度不合适:模具表面 粗糙度过大或过小,与塑料之间的摩 擦力增加。
模具开裂
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模具开裂是指模具在注塑过程中或注塑后出现裂纹或断 裂的现象。
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1. 热应力集中:由于冷却不均或塑料温度波动大,导致 热应力集中,产生裂纹。
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开裂问题解决方法
开裂通常是由于模具材料本身 的问题或由于热处理不当导致 的,解决方法包括使用高强度
模具基础知识试题

模具基础知识试题一、选择题1. 模具是用于制造复杂工件的一种装备,以下哪个选项是模具的主要作用?A. 加工工件的表面光洁度B. 增加工件的强度和硬度C. 提高工件的生产效率和质量D. 减少材料的浪费和成本2. 下面哪个选项是描述模具材料的特点?A. 导热性能好B. 导电性能差C. 耐磨性能差D. 耐腐蚀性能好3. 模具的使用寿命受到多个因素的影响,以下哪个因素对模具寿命的影响较大?A. 工件的尺寸和形状复杂程度B. 加工材料的硬度和韧性C. 加工过程中的冷却方式D. 模具的制造工艺和质量4. 模具的表面精度对于制造工件的尺寸精度有重要影响,以下哪个选项描述了模具表面精度的单位?A. 微米(μm)B. 毫米(mm)C. 厘米(cm)D. 米(m)5. 下面哪个选项是模具制造过程中常见的加工方法?A. 焊接B. 铣削C. 锻造D. 钻孔二、填空题6. 模具中的空腔用来形成工件的_______。
7. 模具的分模面上常涂抹一种润滑剂以减少摩擦,这种润滑剂称为_______。
8. 模具在使用过程中,会逐渐失去尺寸精度,这个现象称为_______。
9. 快速制造模具一般采用的材料是_______。
10. 模具的寿命通常用_______来衡量。
三、简答题11. 请简要介绍模具的分类和应用领域。
12. 请简述模具制造的基本流程和主要工艺。
13. 模具的设计中需要考虑哪些因素?请从结构设计、材料选择和加工工艺等方面进行阐述。
14. 模具是如何进行维护和保养的?请列举几条常见的维护方法。
四、综合题某机械制造公司生产了一种复杂形状的零件,并打算使用模具进行批量加工。
请根据以下要求,回答问题。
要求:1. 描述该工件的形状特点和加工难度;2. 建议所需的模具材料和加工工艺;3. 设计一个合适的模具结构,并解释其使用原理。
注意:此题为开放性问题,回答内容需合理、准确、详细。
提示:考虑工件的复杂形状、尺寸精度要求、材料特性等因素,并结合模具制造的基本原理和工艺知识进行回答。
模具数控加工技术教案二:加工过程中遇到的常见问题及其解决方法

一、前言随着现代工业的高速发展,尤其是制造业领域的不断进步,模具数控加工技术作为制造业中重要的一部分正在得到广泛的应用和关注。
但是,在加工模具的过程中,总会遇到各种问题,这些问题可能来自于机器和工具的性能、程序编写的不规范、工件和夹具的不匹配等原因。
这篇文章将要探讨模具数控加工过程中,常见的问题及其解决方法,希望能够对读者有所帮助。
二、常见问题及解决方法(一)过切、不切、断刀1.过切在模具数控加工的过程中,过切是一种比较常见的问题,一般是由于工具设置不准确或者程序编写错误所导致。
针对这种情况,需要按照以下步骤进行操作:(1)检查工具在Z、X轴方向的高度和位置是否准确。
(2)检查程序是否存在错误或者缺陷。
(3)检查机床的工作精度是否符合要求。
(4)重新调整工具的高度和位置。
(2)不切在加工过程中,有时候会出现不切的情况,这可能是由于加工刀具或刀具钢芯的损坏、夹具松动、程序编写错误等原因所导致。
解决方法如下:(1)更换损坏的加工刀具或刀具钢芯。
(2)检查夹具是否松动,重新夹紧。
(3)检查工件和夹具是否匹配,如果不匹配,需要重新设定加工轨迹。
(4)检查程序是否存在错误或者缺陷。
(3)断刀加工过程中断刀也是较为常见的问题,可能由于毛刺、很硬的材料或者切削参数不够合理。
如何解决呢?(1)降低进刀深度或者切削速度。
(2)更换切削工具或切割材料。
(3)定期清理切削工具,防止毛刺产生。
(4)如果材料过于硬,可以尝试改变加工方式或使用特殊的切削工具(二)表面质量不良、大小偏差超出标准1.表面质量不良表面质量不良是模具数控加工中也常遇到的一种问题,可能是由于材料不均匀、工具磨损、气流不稳定或者热变形等原因所导致。
针对这种问题,建议采用以下解决方法:(1)调整加工参数(如进刀深度、加工速度等),以达到合理的加工效果。
(2)加工前进行表面处理,如打磨、抛光等。
(3)使用优质的材料和工具。
(4)对于精度要求较高的工件,可以选用高速加工等先进的加工方式。
塑料模具设计常见问题及改进方法

塑料模具设计常见问题及改进方法塑料模具是塑料制品生产的关键工具,其设计质量直接影响着产品的成型质量和生产效率。
在塑料模具设计过程中,常会遇到一些常见问题,例如设计不合理、成型不良等。
本文将介绍塑料模具设计常见问题及改进方法。
一、常见问题1.设计不合理在塑料模具设计过程中,设计不合理是最常见的问题之一。
设计不合理会导致模具结构复杂、易损件过多、成本增加等问题。
这些问题都会影响模具的使用寿命和生产效率。
2.成型不良成型不良也是常见的问题之一。
成型不良可能是由于模具设计不合理、材料选择不当、成型参数设置不正确等原因导致的。
成型不良会影响产品的质量,甚至导致生产事故。
3.模具寿命短模具寿命短是塑料模具常见问题之一。
模具寿命短可能是由于材料选择不当、表面处理不到位、使用条件不合理等原因导致的。
模具寿命短会增加生产成本,降低生产效率。
4.技术水平低一些塑料模具设计人员技术水平低也是常见问题。
技术水平低会导致设计不合理、制造精度低、模具寿命短等问题。
5.应力集中在塑料模具设计中,应力集中也是一个常见问题。
应力集中可能导致模具开裂、损坏等问题,从而影响模具的使用寿命和生产效率。
二、改进方法为了解决设计不合理的问题,可以通过优化设计来改进。
优化设计可以减少模具结构复杂度、减少易损件、降低成本等。
优化设计可以采用CAD软件进行模拟分析,找出设计不合理的地方并进行改进。
2.增加冷却系统成型不良的问题可以通过增加冷却系统来改进。
增加冷却系统可以有效降低成型温度、缩短成型周期、提高产品质量。
合理的冷却系统设计可以通过有限元分析和实验验证。
3.优化材料选择模具寿命短的问题可以通过优化材料选择来改进。
优化材料选择可以选择抗磨损、抗腐蚀、高强度的材料,从而提高模具的使用寿命。
还可以采用表面处理技术来提高模具的使用寿命。
为了解决技术水平低的问题,可以通过提高技术水平来改进。
提高技术水平可以通过培训、学习、实践等方式来进行。
提高技术水平可以提高设计水平、精度水平、制造工艺水平等。
塑料模具设计常见问题及改进方法

塑料模具设计常见问题及改进方法塑料模具设计在实际应用中,常常会遇到一些问题,影响生产效率和产品质量。
下面将介绍一些常见的问题,并提出改进的方法。
1. 精度不够:在塑料模具的设计和制造过程中,如果精度不够,会导致产品尺寸和形状的不一致,影响产品的质量。
改进方法可以通过使用高精度加工设备和工艺,并进行严格的质量控制来提高精度。
2. 成型件表面质量不良:塑料模具中常常会出现成型件表面出现纹痕、气泡、疤痕等问题,影响产品的外观和质量。
改进方法可以选择适合的模具材料,提高模具表面光洁度,调整模具温度和冷却系统等。
3. 模具寿命短:塑料模具在长时间使用过程中容易出现磨损、疲劳断裂等问题,导致模具寿命较短。
改进方法可以选择耐磨性好的材料制作模具,增加模具的强度和硬度,正确使用和维护模具等。
4. 模具结构复杂:一些塑料模具的结构比较复杂,设计和制造难度大,容易出现问题。
改进方法可以使用先进的设计软件和CAD/CAM技术,优化模具结构,简化模具制造过程,提高生产效率和产品质量。
5. 生产周期长:一些塑料模具的设计和制造周期较长,影响生产进度和交货时间。
改进方法可以使用模具快速制造技术,如快速加工和快速制造等,缩短模具的设计和制造周期。
6. 模具排气不畅:在塑料模具制造过程中,如果模具的排气不畅,容易产生气泡等缺陷,影响产品质量。
改进方法可以优化模具的设计和加工过程,设置合适的排气口和排气系统,并通过模具试验和调整来改善排气效果。
7. 模具变形:一些大尺寸或复杂结构的塑料模具在使用中容易发生变形,影响产品的尺寸精度和外观。
改进方法可以通过增加模具的刚性和稳定性,使用优质的模具材料,控制模具温度和冷却系统等来减少模具变形。
塑料模具设计常见问题的改进方法主要包括提高精度、改善表面质量、增加模具寿命、简化结构、缩短生产周期、优化排气系统和控制模具变形等。
通过不断改进和优化,可以提高塑料模具的生产效率和产品质量。
什么是模具面试题目及答案

什么是模具面试题目及答案模具面试题目及答案是在模具制造行业中用于筛选和评估潜在候选人能力和知识的工具。
面试是招聘过程中非常重要的一环,通过提前准备和了解可能出现的面试题目及答案,应聘者可以增加成功的机会。
一、模具面试题目:常见问题在模具制造行业的面试中,以下是一些常见的问题:1. 请介绍一下你的个人背景和工作经验。
2. 对于模具设计和制造过程,你有哪些了解?3. 你在以往的工作中,面对过哪些挑战?你是如何解决的?4. 请谈谈你在模具设计和制造方面的专业技能和经验。
5. 你在以往的工作中,与其他团队成员合作的经验如何?6. 你对质量控制和安全性有何了解?7. 你在模具设计和制造过程中,如何解决常见的技术问题?8. 请谈谈你对模具行业的未来发展趋势的看法。
二、模具面试题目:技术问题在模具制造行业的面试中,以下是一些涉及技术方面的问题:1. 请解释什么是模具注塑成型工艺?它的优点和应用领域是什么?2. 制造一个模具的基本步骤有哪些?3. 请解释什么是注塑模具中的“射出”和“冷却”过程?它们对注塑成型有什么影响?4. 请谈谈你对CAD和CAM软件在模具设计中的应用。
5. 你对于模具材料有哪些了解?在模具制造中,材料的选择有什么原则?6. 请解释什么是模具寿命?你有什么方法可以延长模具寿命?7. 你在模具设计中常用的软件有哪些?它们的优点和特点是什么?8. 请谈谈你对于模具制造中的质量控制措施的认识。
三、模具面试题目:案例分析与解决方案在模具制造行业的面试中,越来越多的公司选择通过案例分析来考察应聘者的解决问题的能力。
以下是一个案例:假设你正在设计一个注塑模具,用于生产一个复杂的塑料零件。
你接到了一个客户的需求——希望在保证产品质量的前提下,尽量降低生产成本和周期。
请根据这个案例,回答以下问题:1. 你将如何分析并确定此案例下的模具设计和制造要求?2. 在设计和制造过程中,你将采取哪些方法和措施来降低成本和周期?3. 如何保证模具设计和制造的质量?4. 在面对意外情况或技术难题时,你将如何解决?通过案例分析,面试官可以更深入地了解应聘者在实际工作中解决问题的能力和思维方式。
塑料模具设计常见问题及改进方法
塑料模具设计常见问题及改进方法塑料模具设计在工程制造过程中起着非常重要的作用。
一个优秀的塑料模具设计能够提高生产效率、降低生产成本,同时还能保证产品的质量和精度。
在塑料模具设计过程中,也会存在一些常见问题,这些问题如果得不到有效的解决,就会导致生产过程中出现质量问题、生产效率低下等一系列问题,对整个工程制造过程产生负面影响。
对于塑料模具设计中的常见问题,我们需要及时识别并进行改进,以保证生产过程的顺利进行。
常见问题一:产品结构复杂造成模具设计困难在实际生产中,由于产品结构复杂,例如产品内部有很多空间复杂轮廓,产品的角度较大等原因,会导致模具设计困难。
这时模具的设计和制造就需要更高的技术要求和复杂的加工工艺,会增加模具设计和制造的难度和成本。
改进方法:1. 在产品设计阶段就应该考虑到成型工艺和模具设计,设计工程师、模具工程师、生产制造工程师应该密切合作,共同完成产品设计和模具设计。
2. 在模具设计阶段,应充分考虑产品的结构特点,尽量将产品分解为简单的几何体,减少模具制造难度。
3. 选择合适的材料和加工工艺,比如采用CNC加工、3D打印等技术,能够更快速地完成复杂结构的模具制作。
常见问题二:模具寿命短,易损坏在生产过程中,模具容易出现磨损、疲劳、裂纹等问题,导致模具寿命缩短,需要频繁更换模具,增加了生产成本,降低了生产效率。
改进方法:1. 选择高质量的模具材料,比如优质的工具钢、耐磨材料等,能够提高模具的抗磨损性能和抗疲劳性能,延长模具的使用寿命。
2. 对模具进行合理的热处理,提高模具的硬度和韧性,增加模具的抗疲劳和抗裂纹能力。
3. 在设计阶段就考虑到模具的结构和加工工艺,尽量减少模具的受力集中和磨损部位,增加模具的使用寿命。
常见问题三:模具精度不高,影响产品质量模具的精度直接关系到产品的质量和精度,如果模具精度不高,就会导致产品尺寸不准确,表面粗糙,甚至出现开裂、变形等问题。
常见问题四:模具开发周期长,影响项目进度模具的设计和制造周期较长,会影响整个项目的进度,延误产品的上市和交付时间。
模具设计常见问题解答及注塑模具设计流程
模具设计常见问题解答及注塑模具设计流程1、模胚常用什么材质?答:模胚常用王牌钢(香港叫法),王牌钢也是就中炭钢、45#钢。
2、CAD绘图工作模型空间和布局空间中进行有何什么区别?答:模型空间是针对图形实体的空间,布局空间是针对图纸布局的空间。
3、什么叫抛光?常用的抛光方法有那些?答:提高模仁表面光洁度的动作称为抛光。
常用的抛光方法有机械抛光;有化学抛光;有电解抛光;有超声波抛光;有流体抛光;有磁研磨抛光等。
4、运水的作用是什么?答:运水的作用是控制模仁的温度。
5、模具是什么?答:在工业生产中,用各种压力机和装在压力机上的专用工具,通过压力把金属或非金属材料制出所需形状的零件或制品,这种专用工具统称为模具。
6、模具的分类?答:模具一般可分为塑胶模具及非塑胶模具。
非塑胶模具有:铸造模、锻造模、冲压模、压铸模等。
塑胶模具根据生产工艺和生产产品的不同又分为:注射成型模、吹气模、压缩成型模、转移成型模、挤压成型模、热成型模、旋转成型模等。
根据浇注系统型制的不同可将模具分为三类:大水口模具、细水口模具、热流道模具。
7、什么叫逆向工程?答:逆向工程是由高速三维激光扫描机对已有的样品或模型进行准确、高速的扫描,得到其三维轮廓数据,配合反求软件进行曲向重构,并对重构的曲面进行在线精度分析、评价构造效果,最终生成IGES或STL数据,据此就能进行快速成型或CNC数控加工。
8、什么叫排气槽?派气槽的作用是什么?答:模仁的靠破面或擦破面上用来排气的槽称为排气槽。
排气槽的作用主要有两点:一是在注射熔融物料时,排除模腔内的空气;二是排除物料在加热过程中产生的各种气体。
9、什么叫浇注系统?答:从注射机嘴到型腔为止的塑胶流动通道称为浇注系统。
浇注系统系统包括主流道、分流道、浇口和冷料井。
10、热唧嘴的优劣。
答:优点:1. 无水口料,不需要后加工,使整个成型过程完全自动化,节省工作时间,提高工作效率。
2. 压力损耗小。
3. 水口料重复使用会使塑料性能降解,而使用热流道系统没有水口料,可减少原材料的损耗,从而降低产品成本。
塑料模具设计常见问题及改进方法
塑料模具设计常见问题及改进方法塑料模具设计是生产塑料制品的重要环节,其质量、效率和经济性直接影响到产品的质量和生产效益。
在实际生产过程中,经常会出现一些常见问题,如毛刺、挤出不良、裂纹等。
这些问题不仅影响了产品质量,也会影响生产效率和经济效益。
因此,对于塑料模具设计中的常见问题我们需要深入了解,并分析其原因,提出相应的改进方法。
一、毛刺毛刺是指在模具中塑料制品表面上出现的突起或毛状物。
其主要原因是模具中存在毛刺零件或特殊构造,导致熔体在流动过程中不能很好地脱离并堆积在表面上。
此外,温度过高、熔体流量过大、模具表面处理不良等也会导致毛刺。
为了解决毛刺问题,可以采取以下方法:1.优化模具结构,避免毛刺零件或特殊构造。
2.控制模具温度和熔体流量,避免过高和过大。
3.采用合适的模具表面处理方法,如电泳、抛光、氟碳喷涂等。
二、挤出不良挤出不良指的是在塑料制品的挤出过程中,出现裂纹、气泡、变形等问题。
其主要原因是模具存在瑕疵,如未考虑材料的收缩率、模具加工精度不足等。
1.考虑材料的收缩率,对模具进行相应的修正,如增大模具尺寸等。
2.提高模具加工精度,特别是注塑模具的精度要求,需要精准度高、表面光洁度好。
3.选择合适的塑料材料,避免使用容易产生气泡和变形的材料。
三、裂纹裂纹是指塑料制品在使用过程中出现的裂口,主要是由于模具设计过程中未考虑材料的特性引起的。
塑料在成型过程中会产生应力,如果模具设计不合理,容易导致应力集中,从而出现裂纹。
3.增加模具的支撑结构,在模具的关键部位加强支撑或适当缓解模具上的应力集中。
总之,塑料模具设计中的常见问题需要通过深入分析和改进来解决。
只有通过扎实的技术,优化设计、加强材料选择、控制模具加工精度等多个方面的工作,才能生产出满足用户需求、质量稳定、生产效率高的塑料制品。
模具注塑常见问题及解决方法
模具注塑常见问题及解决方法模具注塑是一种常见的塑料加工方法,在生产过程中常常会遇到一些问题。
本文将针对模具注塑常见问题进行分析,并提出相应的解决方法,以帮助读者更好地应对这些问题。
一、模具注塑常见问题及解决方法1. 产品缺陷问题在模具注塑过程中,常常会出现产品缺陷问题,如翘曲、热缩、短射等。
这些问题的出现可能是由于模具设计不合理导致的,解决方法是对模具进行优化设计,确保模具的结构合理,避免产品缺陷的出现。
2. 模具磨损问题随着模具的使用,模具表面会出现磨损现象,这可能会导致产品的尺寸不准确或表面粗糙。
为了解决这个问题,可以采用定期维护模具的方法,及时清理模具表面的污垢,使用润滑剂减少磨损,并定期对模具进行研磨或更换磨损部位。
3. 模具温度控制问题在模具注塑过程中,温度的控制对产品质量至关重要。
如果温度控制不当,可能会导致产品尺寸不稳定、表面质量差等问题。
解决这个问题的方法是通过调节注塑机的温度控制系统,确保模具的温度在合适的范围内,并根据具体产品的要求进行调整。
4. 模具开裂问题模具在使用过程中可能会出现开裂的情况,这可能是由于模具材料强度不够或者受到过大的应力导致的。
解决这个问题的方法是选择合适的模具材料,并进行合理的模具结构设计,以增强模具的强度和稳定性。
5. 模具尺寸偏差问题在模具注塑过程中,由于材料的收缩和其他因素的影响,可能会导致产品尺寸与设计要求有偏差。
解决这个问题的方法是通过调整注塑工艺参数,如注塑温度、注塑压力等,来控制产品的尺寸,并根据实际情况进行模具结构的调整。
6. 模具堵塞问题在模具注塑过程中,有时会出现模具堵塞的情况,导致无法正常注塑。
解决这个问题的方法是通过清理模具内部的积聚物,如残留物、杂质等,并确保模具的通道畅通,以保证正常的注塑。
7. 模具寿命问题模具在长时间的使用过程中,可能会出现疲劳、损耗等问题,导致模具寿命减少。
为了延长模具的寿命,可以采取以下措施:定期对模具进行维护和保养,及时更换损坏的模具零件,提高模具的使用寿命。
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模具制造领域的25个常见问题解答 时间:2006-02-27 08:40 阿里巴巴-机械论坛 来源:机械加工论坛 作者:加工吧 1) 选择模具钢时什么是最重要的和最具有决定性意义的因素?
成形方法 - 可从两种基本材料类型中选择。 A) 热加工工具钢,它能承受模铸、锻造和挤压时的相对高的温度。 B) 冷加工工具钢,它用于下料和剪切、冷成形、冷挤压、冷锻和粉末加压成形。 塑料-一些塑料会产生腐蚀性副产品,例如PVC塑料。长时间的停工引起的冷凝、腐蚀性气体、酸、冷却/加热、水或储存条件等因素也会产生腐蚀。 在这些情况下,推荐使用不锈钢材料的模具钢。
模具尺寸 - 大尺寸模具常常使用预硬钢。 整体淬硬钢常常用于小尺寸模具。 模具使用次数 - 长期使用(> 1 000 000次)的模具应使用高硬度钢,其硬度为48-65 HRC。 中等长时间使用(100 000到1 000 000次)的模具应使用预硬钢,其硬度为30-45 HRC。 短时间使用( 表面粗糙度 - 许多塑料模具制造商对好的表面粗糙度感兴趣。 当添加硫改善金属切削性能时,表面质量会因此下降。 硫含量高的钢也变得更脆。
2) 影响材料可切削性的首要因素是什么? 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非常重要。 不同的结构包括: 锻造的、铸造的、挤压的、轧制的和已切削加工过的。 锻件和铸件有非常难于加工的表面。
硬度是影响金属切削性能的一个重要因素。 一般规律是钢越硬,就越难加工。 高速钢(HSS)可用于加工硬度最高为330-400 HB的材料;高速钢+钛化氮(TiN)涂层,可加工硬度最高为45 HRC的材料; 而对于硬度为65-70 HRC的材料,则必须使用硬质合金、陶瓷、金属陶瓷和立方氮化硼(CBN)。
非金属参杂一般对刀具寿命有不良影响。 例如Al2O3 (氧化铝),它是纯陶瓷,有很强的磨蚀性。 最后一个是残余应力,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释放工序。
3) 模具制造的生产成本由哪些部分组成? 粗略地说,成本的分布情况如下: 切削 65% 工件材料 20% 热处理 5% 装配/调整 10% 这也非常清楚地表明了良好的金属切削性能和优良的总体切削解决方案对模具的经济生产的重要性。
4) 铸铁的切削特性是什么? 一般来说,它是: 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命越低。 用于金属切削生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属性,而球墨铸铁相当不好。
加工铸铁时遇到的主要磨损类型为: 磨蚀、粘结和扩散磨损。 磨蚀主要由碳化物、沙粒参杂物和硬的铸造表皮产生。 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生。 铸铁的铁素体部分最容易焊接到刀片上,但这可用提高切削速度和温度来克服。
在另一方面,扩散磨损与温度有关,在高切削速度时产生,特别是使用高强度铸铁牌号时。 这些牌号有很高的抗变型能力,导致了高温。 这种磨损与铸铁和刀具之间的作用有关,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,以获得良好的刀具寿命和表面质量。
一般对加工铸铁所要求的典型刀具属性为: 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、耐热疲劳磨损和刃口强度。 切削铸铁的满意程度取决于切削刃的磨损如何发展: 快速变钝意味着产生热裂纹和缺口而使切削刃过早断裂、工件破损、表面质量差、过大的波纹度等。 正常的后刀面磨损、保持平衡和锋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? 切削过程至少应分为3个工序类型: 粗加工、半精加工和精加工,有时甚至还有超精加工(大部分是高速切削应用)。 残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,这一点非常重要。 如果刀具路径的方向和工作负载很少有快速的变化,刀具的寿命就可能延长,并更加可预测。 如果可能,就应在专用机床上进行精加工工序。 这会在更短的调试和装配时间内提高模具的几何精度和质量。
6) 在这些不同的工序中应主要使用何种刀具? 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(直径范围为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。 残余量铣削工序:圆刀片铣刀、球头立铣刀、直立铣刀。 通过选择专门的刀具尺寸、槽形和牌号组合,以及切削参数和合适的铣削策略,来优化切削工艺,这非常重要。
关于可使用的高生产率刀具,见模具制造用样本C-1102:1 7) 在切削工艺中有没有一个最重要的因素? 切削过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建均匀分布的加工余量。 这就是说,必须使用不同直径的刀具(从大到小),特别是在粗加工和半精加工工序中。 任何时候主要的标准应是在每个工序中与模具的最终形状尽可能地相近。
为每一种刀具提供均匀分布的加工余量保证了恒定而高的生产率和安全的切削过程。 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恒定地保持在较高水平上。 这样,切削刃上的机械作用和工作负载变化就小,因此产生的热量和疲劳也少,从而提高了刀具寿命。 如果后面的工序是一些半精加工工序,特别是所有精加工工序,就可进行无人加工或部分无人加工。 恒定的材料加工余量也是高速切削应用的基本标准。
恒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? 如果使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。 这将使切削力发生变化,使刀具弯曲。 其结果是给精加工留下不均匀的加工余量,从而影响模具的几何精度。 如果使用刀尖强度较弱的方肩铣刀(带三角形刀片),就会产生不可预测的切削效应。 三角形或菱形刀片还会产生更大的径向切削力,并且由于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,圆刀片可在各种材料中和各个方向上进行铣削,如果使用它,在相邻刀路之间过渡较平滑,也可以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产生的切屑厚度是可变的。 这就使它们可使用比大多数其它刀片更高的进给率。 圆刀片的主偏角从几乎为零(非常浅的切削)改变到90度,切削作用非常平稳。 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。 这也说明了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(见模具制造样本C-1102:1)作为首选。 在5轴切削中,圆刀片非常适合,特别是它没有任何限制。
通过使用良好的编程,圆刀片铣刀在很大程度上可代替球头立铣刀。 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,也可以用于半精加工和一些精加工工序。
9) 什么是有效切削速度(ve)和为什么它对高生产率非常重要? 切削中,实际或有效直径上的有效切削速度的基本计算总是非常重要。 由于台面进给量取决于一定切削速度下的转速,如果未计算有效速度,台面进给量就会计算错误。
如果在计算切削速度时使用刀具的名义直径值(Dc),当切削深度浅时,有效或实际切削速度要比计算速度低得多。如圆刀片CoroMill 200刀具(特别是在小直径范围)、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(这些刀具请参见山特维克可乐满的模具制造样本 C-1102:1)。由此,计算得到的进给率也低得多,这严重降低了生产率。 更重要的是,刀具的切削条件低于它的能力和推荐应用范围。
当进行3D切削时,切削时的直径在变化,它与模具的几何形状有关。 此问题的一个解决方案是定义模具的陡壁区域和几何形状浅的零件区域。 如果对每个区域编制专门的CAM程序和切削参数,就可以达到良好的折中和结果。 10) 对于成功的淬硬模具钢铣削来说,重要的应用参数有哪些?
使用高速铣对淬硬模具钢进行精加工时,一个需遵守的主要因素是采用浅切削。 切削深度应不超过0.2/0.2 mm(ap/ae:轴向切削深度/径向切削深度)。这是为了避免刀柄/切削刀具的过大弯曲和保持所加工模具拥有小的公差和高精度。
选择刚性很好的夹紧系统和刀具也非常重要。 当使用整体硬质合金刀具时,采用有最大核心直径(最大抗弯刚性)的刀具非常重要。 一条经验法则是,如果将刀具的直径提高20%,例如从10 mm提高到12 mm,刀具的弯曲将减小50%。 也可以说,如果将刀具悬伸/伸出部分缩短20%,刀具的弯曲将减小50%。 大直径和锥度的刀柄进一步提高了刚度。 当使用可转位刀片的球头立铣刀(见模具制造样本 C-1102:1)时,如果刀柄用整体硬质合金制造,抗弯刚性可以提高3-4倍。
当用高速铣对淬硬模具钢进行精加工时,选择专用槽形和牌号也非常重要。 选择像TiAlN这样有高热硬度的涂层也非常重要。
11) 什么时候应采用顺铣,什么时候应采用逆铣? 主要建议是: 尽可能多使用顺铣。 当切削刃刚进行切削时,在顺铣中,切屑厚度可达到其最大值。 而在逆铣中,为最小值。 一般来说,在逆铣中刀具寿命比在顺铣中短,这是因为在逆铣中产生的热量比在顺铣中明显地高。 在逆铣中当切屑厚度从零增加到最大时,由于切削刃受到的摩擦比在顺铣中强,因此会产生更多的热量。 逆铣中径向力也明显高,这对主轴轴承有不利影响。
在顺铣中,切削刃主要受到的是压缩应力,这与逆铣中产生的拉力相比,对硬质合金刀片或整体硬质合金刀具的影响有利得多。 当然也有例外。 当使用整体硬质合金立铣刀(见模具样本C- 1102:1中的刀具)进行侧铣(精加工)时,特别是在淬硬材料中,逆铣是首选。 这更容易获得更小公差的壁直线度和更好的90度角。 不同轴向走刀之间如果有不重合的话,接刀痕也非常小。 这主要是因为切削力的方向。 如果在切削中使用非常锋利的切削刃,切削力便趋向将刀“拉”向材料。 可以使用逆铣的另一个例子是,使用老式手动铣床进行铣削,