有小人之辩者有士君子:123

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/05/06 17:39:02
不正确的浇口位置
浇口位置对流动熔料前沿的形状和保压压力的效果都起着决定性作用,因此也决定了模制零件的强度和其它性能。
鉴于浇口的位置通常是同注塑零件设计人员和模具设计人员指定的,因此本文特别为这些人员而撰写。不过,注塑加工厂商也应从计划阶段开始参与,以避免出现那些可以预见的问题。
浇口位置不当可能导致的不利影响
半晶质工程聚合物制成的零件即使设计正确,但如果浇口位置不正确,其性能也可能遭到破坏。无论是增强型树脂还是非增强型树脂,以下症状都明显说明了其性能受到影响:流动熔料前沿形状导致的熔合线和空气气穴都可能影响零件的外观,特别是增强纤维材料,其机械性能将会受到影向。更改加工条件对这些影响也是无济于事。
如果浇口设在模制件的较薄部分,厚壁的部分会形成收缩痕迹和空隙。尽管厚壁部分需要更长的保压时间,但由于材料在薄壁部分结晶较快(图1),厚壁部分将不再有熔料供应。结果是,除了会产生光学和机械问题之外,还会在厚壁区域增大收缩量,在非增强型塑料中甚至会导致翘曲变形。
如果浇口过少并且位置不当,熔料的流动距离可能过长以及注射填充压力过高。若模具锁定力不足,或者所使用的聚合物粘度低并且结晶速度过慢,这种情况可能导致飞边的增加。
另外,加工工艺“窗口”受到很大限制,因此不再能够通过模制条件微调误差。
最佳浇口位置建议
★必须将浇口设计在壁厚最大的区域。
★浇口不能设在高应力区域附近。
★对于长零件,特别是增强型配混料,如电动机可能,应该沿纵向而不是沿横向或在中心设置浇口。
★如果在两个或以上的型腔,零件和浇口应与沿注道对称布置。
★轴向对称零件,例如齿轮、盘、叶片等,最好使用隔板浇口并且应在中心设置浇口,或者在三板模具上设多个浇口,以获得良好的实际流动特性。
★有一体式铰接的零件在布置浇口时,应使熔合线远离铰接点。在任何情况下。都应避免将熔料停止流动部分设计在铰接点附近。
★杯形零件(例如小壳体、电容器杯等)的浇口应设计在底座附近,以避免产生空气气穴。
★对于管形零件,应使熔料首先填充一端的圆周,然后再填充管本身的全长部分。这样,可使熔料流动前沿避免产生不对称形状。
★在塑孔栓、熔出型芯和其它金属镶嵌件周围镶嵌模塑时,熔化的树脂应能够在镶嵌件周围流动,以尽可能减少镶嵌件位置的不准确。
★对于不可见缺陷(例如浇口痕迹)的外露表面,可以将浇口设在内部,用遂道式浇口供料至弹出销上。
★在复杂的零件及具有不同形状的多型腔模具上,浇口位置应尽可能使熔料流动前沿在填充过程中避免产生短暂停止。
这些建议显然并不能函盖所有应用情况,在实际情况中总是要妥协以求得平衡,这取决于具体模制工艺的复杂程度。不过,应在计划阶段就尽可能深入地考虑我们的上述建议。模拟模具填充试验对该情况极为有帮助,应尽可能采用。
浇注系统
浇注系统的构成:
浇注系统的构成如下图所示, 有主流道、分流道、浇口及冷料井组成。从注射机喷嘴至模具模穴的熔融塑料路径称之为流道,其中,浇口套内塑料流动称之为主流道,其余部分称之为分流道。分流道末端通向模穴的节流孔称之为浇口,在不通向模穴的分流道的末端设置冷料井。
主流道
分流道
冷料井
浇口
一、     主浇道的设计方式:
主流道的形状一般为圆形。
(1) 、垂直式主浇道及其设计参数:
(2) 、倾斜式主浇道:
a. 单倾斜式主浇道的设计参数
a的取值主要与塑料性能有关
a=30°(对于PE.PP.PA)
a=20°(对于PS.SAN.ABS.PC.POM.PMMA)
b. 双倾斜式主浇道的设计参数:
R的值由所选射出成型机决定
a最大可取15°
注:表中的注塑量指注塑机一次的注射量,d为主流道入口直径, D为主流道出口直径。
一、     分浇道的设计方式:
确定分流道尺寸应考虑如下因素
l   制品的体积和壁厚
l   主流道至浇口的距离
l   流道的冷却方法
l   成型树脂的流动性
l   便于采用自动切除浇口装置
l   分流道的截面厚度要大于制品的壁厚
l   分流道的长度要尽量短, 不能短时, 其截面尺寸应相应长度增大
l   对于含有玻璃纤维等流动性较差的树脂, 流道截面要大一些
l   流道方向改变的拐角处, 应适当设置冷料井
l
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ITEM 章节          CONTENTS内容                 PAGE 页次
目       录                                                                 1
修 订 履 历                                                                 2
1              定       义                                                                 3
2              制品的顶出形式                        3
3              顶出机构设备                                                               3
4              顶 出 要 求                                                                 3-4
5              顶出系统设计原则                                                        4~5
6              顶 出 行 程                           5
7              模具中模脚的摆放形式                  5-6
8              顶出位置选择                          6
9              顶针                                  6-9
10             顶出装置种类                          9-13
11             急回机构                              14-15
, APPROVED, CHECKED, PREPARED,
BY, , , ,
DATE, , , ,
1.定义:
在注射成型的每一个循环中,塑件必须由模具型腔中取出。完成取出件这个动作的
机构就是顶出机构,也称为脱模机构。制品顶出是注射成型过程中最后一个环节,顶
出质量的好坏将最后决定制品的质量,。
2.制品的顶出形式:
2.1  归纳起来分为机械顶出,液压顶出,气动顶出三大类.
2.1.1在机械顶出中有顶针顶出,顶板顶出,斜销顶出,套筒顶出,顶块顶出及
复合顶出.
3.顶出机构设备
3.1  顶出板
3.2  顶出备板
3.3  回位销
3.4  顶针
3.5  斜推销
3.6  弹簧
3.7  顶出板导柱
3.8  止销
4.顶出要求:
4.1  顶出面积大小:一般顶出面积要求最少在磨擦面积的2﹪以上为需求。
4.2  顶出分布的点以能达到平均受力为原则,以防止顶凸,但仍需要得到客户
的确定(以避免影响其功能性)
4.3   顶杆与顶杆孔之闲一般用H8/F8闲隙配合,配合长度取直径2-3倍。
顶杆工作端面在合模状态下比模腔底高出0。1MM左右。以避免过短致
使制件表面出现凸台,在顶出销上的大小,凹凸,字型皆须取得客户的确定。
5  顶出系统设计原则:
5.1 为使制品不致因顶出产生变形,推力点应尽量靠近形芯或难于脱模的部位,如
制品上细长中空圆柱-多采用顶管顶出.推力点布置应尽量均匀.
5.2推力点应作用在制品能承受力最大的部位,即刚性好的部位,如筋部,突缘,
壳体形制品的壁缘等处.
5.3尽量避免推力点作用在制品薄平面上,防止制品破裂,穿孔等.如壳体形制品及
筒形制品多采用推板顶出.
5.4为避免顶出痕迹影响制品外观,顶出装置应设在制品的隐蔽面或非装饰表面.
对于透明制品尤其要注意顶出位置及顶出形式的选择.
5.5为使制品在顶出时受力均匀,同明避免央真空吸附而使制品产生变形,往往采
用复合顶出或特殊形式的顶出系统,如推杆,推板或推杆,推管复合顶出,或者
采用进气式推杆,推块等顶出装置,必要时还应设置进气阀.
5.6顶针设计时应尽量排在成品垂直之壁厚之正下方,可获得较大之顶出力量,当在
斜面或曲面上配置顶针时,需考虑沉头定位问题及顶出时顶针先端会有顶滑现象
5.7顶针配置时在允许范围内直径应尽量加大且为标准规格品,相对也需考虑顶针
(异材质)散热问题否则将来成品表面会留痕迹
5.8每一套模具顶针直径尺寸不宜太多种,否则加工时需频频换刀既浪费时间及易出错
5.9 顶针孔配合公差模仁孔为(ψXX.XX +0.02,+0.01) ,XY方向位置度±0.1内即
可(见附图顶管 X.Y 方向位置度公差需在±0.02-- ±0.05内.
5.10顶针在配置时需考虑顶出时力量分布是否平均成品深度是否一致若不一致需考
虑增方梢在侧面咬花或局部增加顶出
5.11在排气不良场所可考虑加顶针以利排气。例如:十字肋下方
图1
5.12在凸出模仁排布顶针需注意其模仁强度之限制
6.顶出行程
6.1顶出行程一般规定被顶
出的制品脱离模5-10mm.
见图1
图2
6.2在成型一些形状简单且脱
模角度较大者的桶形制品
也可使顶出行程为成品深
度的2/3.  见图2
7
模具中模脚的摆放形式
7.1传统模座设计时,模脚均在左右侧.
7.2若需K.O拉回机构时可考虑将模脚移至上下侧以利模具.
7.3   对于大型模具,因成品所需顶出力很大,上下顶板上装有斜销,
顶出机构,为保证其回位的顺畅装有多个拉回机构,故将顶板做
成十字形.
8 顶出位置选择.
8.1顶出机构的运动要准确,可靠,灵活,无卡死现象,机构本身要有足够
的刚度和强度,足以克服脱模阻力.
8.2保证在顶出过程中塑件不变形,这是对顶出机构的最基本的要求.
8.3 冷却后由于塑料会对钢件产生收缩的应力,而有抱紧的现象,在靠
破孔两边成品肉厚强度最弱,应设置顶针顶出.
8.4在成品垂直之壁厚之正下方应设置顶针以利于顶出.
8.5在十字肋下方常排布顶针, 既可顶出又可排气.
8.6顶出力的分布应尽量靠近型芯,且顶出面积应尽可能大,以防塑件被顶坏.
9顶针
9.1顶针排布其它注意事项
9.1.1顶针布置时切不可与支撑柱、顶板导柱、公模仁,公模板锁固螺钉及
有拉回机构之K.O孔相干涉.
9.1.2  顶管布置时切不可与支撑柱、停止销、 K.O孔、上,下顶板锁固螺钉,
公模板锁固螺钉相干涉.
9.2 顶针强度计算
9.3  顶针加工节距公差之标准
9.3.2 制品部EP之公差
10 顶出装置种类:
10.1  顶针孔的配合深度及
逃孔规格.
10.1.1单节顶针配合深度
及逃孔规格.
10.1.2双顶针,扁顶针配合
深度及逃孔规格.
如右图
10.2   扁顶针
在成品内部有RIB时,若用圆顶针,顶出面积较小易顶成品,故采用扁顶针来顶出.
10.3套筒顶针
10.4顶出块及其使用场合
10.4.1在一些模具中,由于成品的侧壁太深,极易包裹模仁产生很大脱
模力.为使成品易于脱模使用顶出块配合顶针的顶出结构,L段为
逃料以减小顶出回位时与模仁的磨损 .
10.4.2 对于此类框架状成品,不易排顶针,当顶出力不均衡时成品会变形,故采用整体式顶出块.
10.5顶板顶出;
顶板顶出适用于筒形塑件,薄壁容器以及各种罩壳形塑件的脱模顶出.
这种顶出机构的主要特点是顶出力均匀,平稳,顶出力大,塑件不易变形,
而且表面不留顶出痕迹,结构也比顶管脱模机构简单,不需设置复位装置,
合模时靠定母模板分形面的推力即可使顶出机构复位.这种结构的缺
点是型腔和型芯需分别设在定模和动模上,成型出塑件外形与内孔间的
同心度较低.
10.6气顶
气顶出方式不论是在公模部份或母模部分,其顶出都很方便,不需要安
装推板.在顶出过程中整个制品的部均受同样地的压力,所以即便是软的
塑料,也可以在不发生变形的条件下脱离模具,通常气顶出要求脱模斜
度最小大于2°,所以对于形状复杂需要较大脱模力的制品,则无法
满足其要求.
11急回机构
11.1如右图所示已
装急回机构,顶
管提前回位可
顺利合模
11.2利用弹簧片组合件
急回机构
11.3铰链式急
回机构
11.4摇摆式急回机构
一?滑块的动作原理
是利用成型的开模运动或顶出作用力,使       斜撑梢(拔块)与滑块产生相对运动趋势,使滑块沿开模方向及水平方向的两种运动形式,使之脱离倒勾,右图为斜撑梢的动作原理及设计要点:
注:
β=α+2°~3°(防止合模产生干涉以及开模减少磨擦)
α≦25°(α为斜撑销倾斜角度)
L=1.5D  (L为配合长度)
S=T+2~3mm(S为滑块需要水平运动距离;T为成品倒勾)
S=L1xsina-δ/cosα(式中α为斜撑角度, δ为斜撑梢与滑块间的间隙,L1为斜撑梢在滑块内的垂直距离)
塊設計原理
母模板
滑塊
斜撐梢
止動塊
圖一
滑塊是倒勾處理的一種方式,一般是借助注射機開模力與合模力計進行側向分型、抽芯及復位動作的機構,這種機構經濟性好,動作可靠,實用性強。常用有斜撐梢及撥桿抽芯。
滑塊的導滑形式
圖二
滑塊在導滑中,運動必須順利、平穩,才能保證滑塊在模具生產中不發生卡滯或跳動現象,否則會影響成品質品,模具壽命等。常用的導滑形式如下所示:
1. 采用整體式壓板(如圖二)
采用整體式,加工困難,一般適用在模具較小且空間受限制的場合。
圖三
2.采用矩形的壓板(如圖三)
采用矩形的壓板形式,加工簡單,強度較好,應用廣泛。(壓板規格超連接網業中標準零件)
圖四
3.圖四中采用”7”字形板
圖五
采用”7”字形板,加工簡單,強度較好,一般要加銷孔定位,較常用。
4.采用小”T“形塊壓板(如圖五)
當滑塊導滑裝置受模具空間條件限制時可采用。
冷卻系統
1. 常用水孔快速接頭的規格與形式(超連結到標準件)
2. “O”形環的規格,隔板規格及噴水管的規格(超連結到標準件)
3. 冷卻循環係統的理論分析
(1) 在注射成型中的熱傳導過程,溫度梯度及熱量散個失過程曲線圖
塑料模具零件的材料以及相应的热处理工艺
模具零件种类
主要性能要求
材料及热处理
型腔及型芯
高强度、表面耐磨、淬火   变形小,有时还需耐腐蚀
9Mn2V          淬火加低温回火                HRC≥55
CrWMn,
9CrSi,Cr12
3Cr2W8V        淬火加中温回火                HRC≥46
T8A,T10A    淬火加低温回火(主要用于小型芯)  HRC≥55
45,45Mn2          调质                        HB≥240
40MnB
40MnVB
球墨铸铁         正火或退火正火                HB≥200
铸造铝合金
10、15、20钢     采用冷挤压工艺
铸造铝合金
模板、顶出板、  固定板、模脚等
较高强度
45、45Mn2、40MnB、40MnVB    调质            HB≥200
A3~A6,球墨铸铁    正火
HT20~40(用于模脚)
顶出杆、拉料杆
较高强度及耐磨性
T8A、T10A         淬火加低温回火(端部淬火)  HRC≥55
45                 端部淬火                    HRC≥55
浇口套
表面耐磨,有时需有   热硬性和耐腐蚀性
T8A、T10A         淬火加低温回火              HRC≥55
45                 表面淬火                    HRC≥55
导柱、导套
表面耐磨,中心有一定韧性
20、20Mn2B        渗炭                        HRC≥55
T8A、T10A         表面淬火                    HRC≥55
45                 调质加表面淬火              HRC≥55
螺钉
一般强度
45、A3~A5
一、塑料模具的制造工艺路线
1.低碳钢及低碳合金钢制模具
例如,20,20Cr,20CrMnTi等钢的工艺路线为:下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→冷挤压成形→再结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。
2.高合金渗碳钢制模具
例如12CrNi3A,12CrNi4A钢的工艺路线为:下料→锻造模坯→正火并高温回火→机械粗加工→高温回火→精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。
3.调质钢制模具
例如,45,40Cr等钢的工艺路线为:下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→调质→机械精加工→修整、抛光→装配。
4.碳素工具钢及合金工具钢制模具
例如T7A~T10A,CrWMn,9SiCr等钢的工艺路线为:下料→锻成模坯→球化退火→机械粗加工→去应力退火→机械半精加工→机械精加工→淬火、回火→研磨抛光→装配。
5.预硬钢制模具
例如5NiSiCa,3Cr2Mo(P20)等钢。对于直接使用棒料加工的,因供货状态已进行了预硬化处理,可直接加工成形后抛光、装配。对于要改锻成坯料后再加工成形的,其工艺路线为:下料→改锻→球化退火→刨或铣六面→预硬处理(34~42HRC)→机械粗加工→去应力退火→机械精加工→抛光→装配。
5.9 試模前模具檢查
1. 所有工模如在2 天內試模,全套模均不應噴防鏽劑及落油在鑲件及鑲件藏位.因為有油會困气,并且鑲件所滲出之防鏽油會弄污成品.
2. 所有模必先檢查裝磡動作暢順后,才交給試模部.
3. 如有特別裝置,必須注明及通告試模部.
4. 如有裝頂針板咭制,咭制必須向上,電線向上.
5. 如頂針板有限制行程,需用紅筆注明模上,及通告試模部.
6. 開模行程如有限制,必須用專用紅筆注明模上,并且需用紙通知試模部.
7. 所有工模必須根据'模具檢查表'檢查后才交試模部.特別要注意疏气及水口打光.
8. 如模具有替換鑲件要求,必須通知試模部更換的方法
9. 所有斜頂必須低過模面最少0.04mm.防止鏟膠.
10. 所有行位是否有限位,彈弓波子和行位夾仔做定位.
11. 所有行位檢查是否有安全裝置,防止鏟或撞坏模具.
12. 所有油唧,風唧必須檢查限位及動作是否暢順,是否有咭制.
13. 必須核對模圖及成品圖之特別要求,檢查是否做妥.
為了保證試模正常,檢查人員必須熟悉模具結構及技術要求,對交付試模的模具應首先進行下
列有關的檢查:
外觀
1. 模具的開合高度,碼模尺寸, 離模形式, 開模距离是否符合客人和注塑機要求.
2. 模具外圍應無凸出和利口的毛刺, 并應打上模具編號和成品代號.
3. 應檢查吊環孔是否方便, 安全吊運到及安裝注塑機上.
4. 各種附件,備件是否齊備,如油唧喉咀。
5. 應有吊模方向的字樣”TOP”
6. 法蘭、唧咀弧度和唧咀孔是否按照客人要求和是否配合注塑機。
7. 檢查熱流道或熱咀的電線。
8. 頂棍孔的位置及尺寸是否符合要求。
模腔
1. 區針孔是否已有倒扣, 針孔和水口是否已打磨光滑.
2. 澆口是否按圖紙尺寸.
3. 散氣位是否足夠.
4. 成品內腔光潔度是否達到客人要求.
5. 模芯及所有深骨位底部要清潔乾凈.
6. 在不一定要利角的角位, 應用幼砂紙加少弧角;可用手指觸模感覺有沒有倒扣現象。
7. 各滑動零件應配合適當;前後位置的定位要正確可靠;斜邊是否可配合。如模件使用溫度高于60℃以上時,各運動部份的間隙應保證在升溫后不會因膨脹而卡死。
8. 每一件鑲件及行位要試好運水才可將整套模裝好.
9. 試模前要試頂針,用吊機拉起整套頂針板,撿查它能否自動滑落。
10. 檢查模腔內的成品編號。
四、机床的工作
机床的切削加工是由刀具与工件之间的相对运动来实现的,其运动可分为表面形成运动和辅助运动两类。
表面形成运动是使工件获得所要求的表面形状和尺寸的运动,它包括主运动、进给运动和切入运动。主运动是从工件毛坯上剥离多余材料时起主要作用的运动,它可以是工件的旋转运动(如车削)、直线运动(如在龙门刨床上刨削),也可以是刀具的旋转运动(如铣削和钻削)或直线运动(如插削和拉削);进给运动是刀具和工件待加工部分相向移动,使切削得以继续进行的运动,如车削外圆时刀架溜板沿机床导轨的移动等;切入运动是使刀具切入工件表面一定深度的运动,其作用是在每一切削行程中从工件表面切去一定厚度的材料,如车削外圆时小刀架的横向切入运动。
辅助运动主要包括刀具或工件的快速趋近和退出、机床部件位置的调整、工件分度、刀架转位、送夹料,启动、变速、换向、停止和自动换刀等运动。
各类机床通常由下列基本部分组成:支承部件,用于安装和支承其他部件和工件,承受其重量和切削力,如床身和立柱等;变速机构,用于改变主运动的速度;进给机构,用于改变进给量;主轴箱用以安装机床主轴;刀
架、刀库;控制和操纵系统;润滑系统;冷却系统。
机床附属装置包括机床上下料装置、机械手、工业机器人等机床附加装置,以及卡盘、吸盘弹簧夹头、虎钳、回转工作台和分度头等机床附件。
评价机床技术性能的指标最终可归结为加工精度和生产效率。加工精度包括被加工工件的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量和机床的精度保持性。生产效率涉及切削加工时间和辅助时间,以及机床的自动化程度和工作可靠性。这些指标一方面取决于机床的静态特性,如静态几何精度和刚度;而另一方面与机床的动态特性,如运动精度、动刚度、热变形和噪声等关系更大。
线切割加工工件表面质量的改善与提高
电火花线切割机按切割速度可分为高速走丝和低速走丝两种,低速走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度和加工精度比高速走丝线切割机稍好,但低速走丝线切割机床的机床成本和使用成本都比较高,目前在国内还没有普及,而我国独创的高速走丝线切割机床它结构简单,机床成本和使用成本低,易加工大厚度工件,经近40年发展,已成为我国产量最大,应用最广泛的机床种类之一,在模具制造、新产品试制和零件加工中得到了广泛应用。
由于高速丝线切割机是采取线电极高速往复供丝的方式,线电极的损耗均匀地分布在近300米电极丝上,虽然电极丝的损耗极小,但电火花线切割机工作时影响其加工工件表面质量的因素很多,更需要对其有关加工工艺参数进行合理选配,才能保证所加工工件表面质量。
对线切割加工质量有直接影响的因素主要涉及人员、设备、材料等方面。为了改善加工工件表面质量,可以从影响最大的人为因素、机床因素和材料因素等三方面来考虑对加工质量的控制方式和改进方法。笔者在教学、科研和生产实践中对影响线切割加工工件表面质量的相关因素方面做了一些探索和研究,积累了少许行之有效的工作经验,现介绍如下。
一 影响线切割加工工件表面质量的人为因素的控制与改善人为因素的控制与改善主要包括加工工艺的确定和加工方法的选择,这可以通过以下几点来实现:
(1)合理安排切割路线。该措施的指导思想是尽量避免破坏工件材料原有的内部应力平衡,防止工件材料在切割过程中因在夹具等的作用下,由于切割路线安排不合理而产生显著变形,致使切割表面质量下降。例如:工件与其夹持部分的分离应安排在最后,使加工中刚性较好。如下图,其中a为错误的切割路线,b为正确的切割路线。
(2)正确选择切割参数。对于不同的粗、精加工,其丝速和丝的张力应以参数表为基础作适当调整,为了保证加工工件具有更高的精度和表面质量,可以适当调高线切割机的丝张力,虽然制造线切割机床的厂家提供了适应不同切割条件的相关参数,但由于工件的材料、所需要的加工精度以及其他因素的影响,使得人们不能完全照搬书本上介绍的切割条件,而应以这些条件为基础,根据实际需要作相应的调整。例如若要加工厚度为27mm的工件,则在加工条件表中找不到相当的情况,这种条件下,必须根据厚度在20mm~30mm间的切割条件做出调整,主要办法是:加工工件的厚度接近哪一个标准厚度就选择其为应设定的加工厚度。
(3)采用近距离加工。为了使工件达到高精度和高表面质量,根据工件厚度及时调整丝架高度,使上喷嘴与工件的距离尽量靠近,这样就可以避免因上喷嘴离工件较远而使线电极振幅过大影响加工工件的表面质量。
(4)注意加工工件的固定。当加工工件即将切割完毕时,其与母体材料的连接强度势必下降,此时要防止因加工液的冲击使得加工工件发生偏斜,因为一旦发生偏斜,就会改变切割间隙,轻者影响工件表面质量,重者使工件切坏报废,所以要想办法固定好被加工工件。
二 影响线切割加工工件表面质量的机床因素的控制与改善
高速走丝电火花线切割机属于高精度机床,机床的维护保养非常重要,因为加工工件的高精度和高质量是直接建立在机床的高精度基础上的,因此在每次加工之前必须检查机床的工作状态,才能为获得高质量的加工工件提供条件。需注意的环节和应采取的措施如下:
(1)在加工前,必须检查电极丝,电极丝的张力对加工工件的表面质量也有很大的影响,加工表面质量要求高的工件,应在不断丝的前提下尽可能提高电极丝的张力。
(2)高速走丝线切割机一般采用乳化油与水配制而成的工作液。火花放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行,工作液的绝缘性能可使击穿后的放电通道压缩,从而局限在较小的通道半径内火花放电,形成瞬时和局部高温来熔化并气化金属,放电结束后又迅速恢复放电间隙成为绝缘状态。绝缘性能太低,则工作液成了导电体,而不能形成火花放电;绝缘性能太高,则放电间隙小,排屑难,切割速度降低。加工前要根据不同的工艺条件选择不同型号的乳化液。再者必须检查与冷却液有关的条件,检查加工液的液量及赃污程度,保证加工液的绝缘性能、洗涤性能、冷却性能达到要求。
(3)必须检查导电块的磨损情况。高速走丝线切割机一般在加工了50~80小时后就须考虑改变导电块的切割位置或者更换导电块,有脏污时需用洗涤液清洗。必须注意的是:当变更导电块的位置或者更换导电块时,必须重新校正电极丝的垂直度,以保证加工工件的精度和表面质量。
(4)检查导轮的转动情况,若转动不好则应更换,还必须仔细检查上、下喷嘴的损伤和脏污程度,用清洗液清除脏物,有损伤时需及时更换。还应经常检查贮丝筒内丝的情况,丝损耗过大就会影响加工精度及表面质量,需及时更换。此外,导电块、导轮和上、下喷嘴的不良状况也会引起线电极的振动,这时即使加工表面能进行良好的放电,但因线电极振动,加工表面也很容易产生波峰或条纹,最终引起工件表面粗糙度变差。
(5)保持稳定的电源电压。电源电压不稳定会造成电极与工件两端不稳定,从而引起击穿放电过程不稳定而影响工件的表面质量。三 影响线切割加工工件表面质量的材料因素的控制与改善
为了加工出尺寸精度高、表面质量好的线切割产品,必须对所用工件材料进行细致考虑:  (1)由于工件材料不同,熔点、气化点、导热系数等都不一样,因而即使按同样方式加工,所获得的工件表面质量也不相同,因此必须根据实际需要的表面质量对工件材料作相应的选择。例如要达到高精度,就必须选择硬质合金类材料,而不应该选不锈钢或未淬火的高碳钢等,否则很难达到所需要求。
(2)由于工件材料内部残余应力对加工的影响较大,在对热处理后的材料进行加工时,由于大面积去除金属和切断加工会使材料内部残余应力的相对平衡受到破坏,从而可能影响零件的加工精度和表面质量。为了避免这些情况,应选择锻造性好、淬透性好、热处理变形小的材料。
(3)加工过程中应将各项参数调到最佳状态,以减少断丝现象。如果发生断丝势必会回到起始点,重新上丝再次进行加工,使加工工件表面质量和加工精度下降。在加工过程中还应注意倾听机床发出的声音,正常加工的声音应为很光滑的“哧-哧”声。同时,正常加工时,机床的电流表、电压表的指针应是振幅很小,处于稳定状态,此时进给速度均匀而且平稳。   影响电火花线切割加工工件表面质量的因素很多,但只要对其进行系统的分析和科学的分类,就可以对这类复杂而且零乱的因素进行控制与调配,从而改善和提高工件表面质量。
架、刀库;控制和操纵系统;润滑系统;冷却系统。
机床附属装置包括机床上下料装置、机械手、工业机器人等机床附加装置,以及卡盘、吸盘弹簧夹头、虎钳、回转工作台和分度头等机床附件。
评价机床技术性能的指标最终可归结为加工精度和生产效率。加工精度包括被加工工件的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量和机床的精度保持性。生产效率涉及切削加工时间和辅助时间,以及机床的自动化程度和工作可靠性。这些指标一方面取决于机床的静态特性,如静态几何精度和刚度;而另一方面与机床的动态特性,如运动精度、动刚度、热变形和噪声等关系更大。
线切割加工工件表面质量的改善与提高
电火花线切割机按切割速度可分为高速走丝和低速走丝两种,低速走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度和加工精度比高速走丝线切割机稍好,但低速走丝线切割机床的机床成本和使用成本都比较高,目前在国内还没有普及,而我国独创的高速走丝线切割机床它结构简单,机床成本和使用成本低,易加工大厚度工件,经近40年发展,已成为我国产量最大,应用最广泛的机床种类之一,在模具制造、新产品试制和零件加工中得到了广泛应用。
由于高速丝线切割机是采取线电极高速往复供丝的方式,线电极的损耗均匀地分布在近300米电极丝上,虽然电极丝的损耗极小,但电火花线切割机工作时影响其加工工件表面质量的因素很多,更需要对其有关加工工艺参数进行合理选配,才能保证所加工工件表面质量。
对线切割加工质量有直接影响的因素主要涉及人员、设备、材料等方面。为了改善加工工件表面质量,可以从影响最大的人为因素、机床因素和材料因素等三方面来考虑对加工质量的控制方式和改进方法。笔者在教学、科研和生产实践中对影响线切割加工工件表面质量的相关因素方面做了一些探索和研究,积累了少许行之有效的工作经验,现介绍如下。
一 影响线切割加工工件表面质量的人为因素的控制与改善人为因素的控制与改善主要包括加工工艺的确定和加工方法的选择,这可以通过以下几点来实现:
(1)合理安排切割路线。该措施的指导思想是尽量避免破坏工件材料原有的内部应力平衡,防止工件材料在切割过程中因在夹具等的作用下,由于切割路线安排不合理而产生显著变形,致使切割表面质量下降。例如:工件与其夹持部分的分离应安排在最后,使加工中刚性较好。如下图,其中a为错误的切割路线,b为正确的切割路线。
(2)正确选择切割参数。对于不同的粗、精加工,其丝速和丝的张力应以参数表为基础作适当调整,为了保证加工工件具有更高的精度和表面质量,可以适当调高线切割机的丝张力,虽然制造线切割机床的厂家提供了适应不同切割条件的相关参数,但由于工件的材料、所需要的加工精度以及其他因素的影响,使得人们不能完全照搬书本上介绍的切割条件,而应以这些条件为基础,根据实际需要作相应的调整。例如若要加工厚度为27mm的工件,则在加工条件表中找不到相当的情况,这种条件下,必须根据厚度在20mm~30mm间的切割条件做出调整,主要办法是:加工工件的厚度接近哪一个标准厚度就选择其为应设定的加工厚度。
(3)采用近距离加工。为了使工件达到高精度和高表面质量,根据工件厚度及时调整丝架高度,使上喷嘴与工件的距离尽量靠近,这样就可以避免因上喷嘴离工件较远而使线电极振幅过大影响加工工件的表面质量。
(4)注意加工工件的固定。当加工工件即将切割完毕时,其与母体材料的连接强度势必下降,此时要防止因加工液的冲击使得加工工件发生偏斜,因为一旦发生偏斜,就会改变切割间隙,轻者影响工件表面质量,重者使工件切坏报废,所以要想办法固定好被加工工件。
二 影响线切割加工工件表面质量的机床因素的控制与改善
高速走丝电火花线切割机属于高精度机床,机床的维护保养非常重要,因为加工工件的高精度和高质量是直接建立在机床的高精度基础上的,因此在每次加工之前必须检查机床的工作状态,才能为获得高质量的加工工件提供条件。需注意的环节和应采取的措施如下:
(1)在加工前,必须检查电极丝,电极丝的张力对加工工件的表面质量也有很大的影响,加工表面质量要求高的工件,应在不断丝的前提下尽可能提高电极丝的张力。
(2)高速走丝线切割机一般采用乳化油与水配制而成的工作液。火花放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行,工作液的绝缘性能可使击穿后的放电通道压缩,从而局限在较小的通道半径内火花放电,形成瞬时和局部高温来熔化并气化金属,放电结束后又迅速恢复放电间隙成为绝缘状态。绝缘性能太低,则工作液成了导电体,而不能形成火花放电;绝缘性能太高,则放电间隙小,排屑难,切割速度降低。加工前要根据不同的工艺条件选择不同型号的乳化液。再者必须检查与冷却液有关的条件,检查加工液的液量及赃污程度,保证加工液的绝缘性能、洗涤性能、冷却性能达到要求。
(3)必须检查导电块的磨损情况。高速走丝线切割机一般在加工了50~80小时后就须考虑改变导电块的切割位置或者更换导电块,有脏污时需用洗涤液清洗。必须注意的是:当变更导电块的位置或者更换导电块时,必须重新校正电极丝的垂直度,以保证加工工件的精度和表面质量。
(4)检查导轮的转动情况,若转动不好则应更换,还必须仔细检查上、下喷嘴的损伤和脏污程度,用清洗液清除脏物,有损伤时需及时更换。还应经常检查贮丝筒内丝的情况,丝损耗过大就会影响加工精度及表面质量,需及时更换。此外,导电块、导轮和上、下喷嘴的不良状况也会引起线电极的振动,这时即使加工表面能进行良好的放电,但因线电极振动,加工表面也很容易产生波峰或条纹,最终引起工件表面粗糙度变差。
(5)保持稳定的电源电压。电源电压不稳定会造成电极与工件两端不稳定,从而引起击穿放电过程不稳定而影响工件的表面质量。三 影响线切割加工工件表面质量的材料因素的控制与改善
为了加工出尺寸精度高、表面质量好的线切割产品,必须对所用工件材料进行细致考虑:  (1)由于工件材料不同,熔点、气化点、导热系数等都不一样,因而即使按同样方式加工,所获得的工件表面质量也不相同,因此必须根据实际需要的表面质量对工件材料作相应的选择。例如要达到高精度,就必须选择硬质合金类材料,而不应该选不锈钢或未淬火的高碳钢等,否则很难达到所需要求。
(2)由于工件材料内部残余应力对加工的影响较大,在对热处理后的材料进行加工时,由于大面积去除金属和切断加工会使材料内部残余应力的相对平衡受到破坏,从而可能影响零件的加工精度和表面质量。为了避免这些情况,应选择锻造性好、淬透性好、热处理变形小的材料。
(3)加工过程中应将各项参数调到最佳状态,以减少断丝现象。如果发生断丝势必会回到起始点,重新上丝再次进行加工,使加工工件表面质量和加工精度下降。在加工过程中还应注意倾听机床发出的声音,正常加工的声音应为很光滑的“哧-哧”声。同时,正常加工时,机床的电流表、电压表的指针应是振幅很小,处于稳定状态,此时进给速度均匀而且平稳。   影响电火花线切割加工工件表面质量的因素很多,但只要对其进行系统的分析和科学的分类,就可以对这类复杂而且零乱的因素进行控制与调配,从而改善和提高工件表面质量。
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