汽車覆蓋件模具數控加工工藝
2013-5-12 來（lái）源（yuán）：長城汽車股份有限公司 作者：馬賀威 薑偉
汽車覆蓋件尤其（qí）是外板件，其形狀、尺寸精度要求較高，而覆蓋件模具尤其是高級汽車的覆蓋件（外板件）尺寸公差、形狀精度的要求更高，如果按照一般的加工工藝，難以保證模具的裝配和型麵精度。長城汽車精工模具技術有限公司是一家（jiā）大型的模具公司。為了在同行業競爭中立於前列，通過高精度的機床（chuáng）設（shè）備，合理（lǐ）地優（yōu）化加工（gōng）參數、選擇（zé）刀具、布置數控加工工藝（yì）及模麵的精細化（huà）設計，最終實現模具的自動化加工，以此（cǐ）保證模具的加工精度。縮短模具製造（zào）周（zhōu）期。本文主要介紹我（wǒ）公（gōng）司汽車覆蓋件模具的數控（kòng）加工工藝。
一、結構麵實體編程自動化加工
1．軟件選用
為實現結構麵的自動化加工，我公司技術人員自主研發了GWNC結構麵編程軟（ruǎn）件及自動化程序後置（zhì）。
2．工藝排布
對導板麵和（hé）擋牆麵采州插銑的加工方式，以及粗插、半精插、精插的加工工（gōng）藝，刀具采（cǎi）用插銑刀具，以提高加工效率及導滑麵、鑲塊安裝麵的加工精度，導板麵和（hé）擋（dǎng）牆垂直度控製在0.005mm以（yǐ）內。結構麵加工刀軌如圖（tú）1所示。
圖1 結構麵加（jiā）工（gōng）刀軌示意（yì）
通過對實休進行編程，效率提（tí）高兩倍以上，並且實現了（le）現場無圖化加工，大大提高了加工質量，降低了發生人為異（yì）常的幾率，從而使加工的質量趨（qū）向於（yú）穩定，縮短了整個模具的製造周期。
二、型麵自動化加工
1．型麵開粗
為了提高加（jiā）工效率，降低刀具成本，保證設備精度,結合（hé）Tritop的（de）檢測技術，采用φ63mm新幹線刀具（見圖2a）編製（zhì）型麵開粗程序。克服了以往φ50mm球刀（見（jiàn）圖2b）的（de）大切（qiē）削量、低進給的加工方式，實（shí）現了（le）輕切削、高進給的加（jiā）工（gōng）工藝，加（jiā）工效率（lǜ）提升兩倍。
圖2 刀具
此種加工（gōng）工藝方式的變革，大（dà）大（dà）提高了單（dān）位時間內的材料去（qù）除率。開（kāi）粗效果如圖3所示。由於此方式是2D等高層（céng）切加工方式。可（kě）以（yǐ）控製圓（yuán）弧進刀或曲線轉（zhuǎn）接進刀（dāo），有效（xiào）地避免了直線轉（zhuǎn）接，保（bǎo）證了切削過程中的平穩性，也避免了由於加工中表麵斜率的變化，而造（zào）成在斜率不同的表麵上的實際步距不均勻的現象。而且，此方式還是小切削快進（jìn）給的切削方（fāng）式，機床噪聲小，加工效率高；低切削熱，恒定的切（qiē）削載（zǎi）荷，可以減小刀具受力和加工硬化程度，使切削載荷（hé）與刀（dāo）具磨（mó）損速率保持均（jun1）衡，提高了刀具壽命和工件表麵的加工質量（liàng）。
2．型麵（miàn）精加（jiā）工
(1)模麵精細化設計
加（jiā）於是（shì）為工（gōng）實現模具的裝配與調（diào）試（shì），從而滿足衝壓件（jiàn）的需求。在整個過程中隻追求高速、高（gāo）質量的加工往往是不夠的，而且加工的硬性（xìng）條件一旦受限或確（què）定（dìng），我們將無（wú）法再提高。今天（tiān），我們提出模麵精細化來簡化加工、減少研合、優化成型。在模具加工前期對工藝數模進行間隙處理，對衝壓件麵（miàn）品容易出現缺陷的部位（wèi）進行強壓設置，並對成型無影響的（de）凹型區域進行避空處理，以減少（shǎo）後期的（de）鉗工研配量。整體處理以衝壓件成型特性為（wéi）基礎，改變模具凸（tū）凹模間的間隙（xì）。我公司在CHB011側圍模具通過模麵精細化處理，鉗工研合工時減少40％以上，衝壓件麵品質（zhì）量也得到了提升。
(2)模具3D型麵（miàn）的超精加工
①常用加工方式（shì）。型麵粗（cū）加工(餘量（liàng）留0.7mm)、半精加工(餘量留0.15mm)、精（jīng）加工(餘量為0)。精加工刀具選用（yòng）常用的刀杆和刀片，在加（jiā）工型麵側壁時刀具會（huì）產生彈刀現象。後續型麵相關部位進行淬火，淬火後型麵變形。彈刀現象和型麵變形後（hòu）致（zhì）使鉗工師傅的研配量加大，且型麵精度、表麵粗糙（cāo）度值（zhí）難以保證。
②型麵超精加工。型（xíng）麵粗加丁(餘量留0.7mm)、半精加工(餘量留0.3mm)、精（jīng）加工(餘量為0.05mm)、超精加工(餘量為0)。其中，模（mó）具經過半精加工後進行淬火處理，淬火處硬度（dù）要求為50～55HRC，再對模具型麵進行精加工和超精加（jiā）工，大大降低了彈刀現（xiàn）象，減輕了（le）淬火後較（jiào）大研配量的工作強（qiáng）度。精加工和超精加工刀具選擇硬質合金刀杆及高耐磨的合金刀片。
圖3 新幹線型（xíng）麵開粗效果
(3)自動化無人加工
為（wéi）下（xià）大幅度提刀加（jiā）工效率，避免發生異常（cháng），取消人為因素，我公司為自動化機床配備了齊全的自動化（huà）刀具庫，編（biān）程人員在編程軟件的基礎上也自（zì）行開發了一係列的自動化編程（chéng）插件，並且（qiě）從2009年開始，我公司就已經真正實現了機床（chuáng）無人看守的型麵（miàn）自動化精加（jiā）工。
三、結語
近年來，模具製（zhì）造業在（zài）我國迅速發展，生產規模擴大的同時，行（háng）業競爭越來越激（jī）烈，模具行業高精度、低成本、短周期（qī）的（de）發展趨勢，對加工工藝的要求更加嚴謹。相（xiàng）信模（mó）具結構麵的自動化加（jiā）工、模麵的（de）精細化設計、型麵自動化超精加工，可以極大地提高工件質量和縮短模具（jù）製造周期。
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如果您有機（jī）床行業、企業相關新聞（wén）稿件發表，或進（jìn）行資訊合作，歡迎聯係本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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