側(cè)圍沖壓模具編程,側(cè)沖孔沖壓模具設(shè)計(jì)
今天給各位分享側(cè)圍沖壓模具編程的知識(shí),其中也會(huì)對(duì)側(cè)沖孔沖壓模具設(shè)計(jì)進(jìn)行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問(wèn)題,別忘了關(guān)注本站,現(xiàn)在開始吧!
本文目錄概覽:
- 1、沖壓模具的設(shè)計(jì)與制作技巧
- 2、powermill 汽車模具編程怎么樣
- 3、模具編程是什么
- 4、模具編程的步驟
沖壓模具的設(shè)計(jì)與制作技巧
沖壓模具的設(shè)計(jì)與制作技巧
模具主要通過(guò)所成型材料物理狀態(tài)的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)物品外形的加工。下面是我整理的沖壓模具的設(shè)計(jì)與制作技巧介紹,大家一起來(lái)看看吧。
一、從廢料情況看出的信息
廢料本質(zhì)上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通過(guò)檢查廢料,你可以判斷上下模間隙是否正確。如果間隙過(guò)大,廢料會(huì)出現(xiàn)粗糙、起伏的斷裂面和一窄光亮帶區(qū)域。間隙越大,斷裂面與光亮帶區(qū)域所成角度就越大。如果間隙過(guò)小,廢料會(huì)呈現(xiàn)出一小角度斷裂面和一寬光亮帶區(qū)域。
過(guò)大間隙形成帶有較大卷邊和邊緣撕裂的孔,令剖面稍微有一薄邊緣突出。太小的間隙形成帶稍微卷邊和大角度撕裂,導(dǎo)致剖面或多或少地垂直于材料表面。
一個(gè)理想的廢料應(yīng)有合理的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持沖壓力最小并形成一帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點(diǎn)來(lái)看,通過(guò)增大間隙來(lái)延長(zhǎng)模具壽命是以犧牲成品孔質(zhì)量換取的。
二、模具間隙的選擇
模具的間隙與所沖壓的材料的類型及厚度有關(guān)。不合理的間隙可以造成以下問(wèn)題:
(1)如間隙過(guò)大,所沖壓工件的毛刺就比較大,沖壓質(zhì)量差。如果間隙偏小,雖然沖孔的質(zhì)量較好,但模具的磨損比較嚴(yán)重,大大降低模具的使用壽命,而且容易造成沖頭的折斷。
(2)間隙過(guò)大或過(guò)小都容易在沖頭材料上產(chǎn)生粘連,從而造成沖壓時(shí)帶料。過(guò)小的間隙容易在沖頭底面與板料之間形成真空而發(fā)生廢料反彈。
(3)合理的間隙可以延長(zhǎng)模具壽命,卸料效果好,減小毛刺和翻邊,板材保持潔凈,孔徑一致不會(huì)刮花板材,減少刃磨次數(shù),保持板材平直,沖孔定位準(zhǔn)確。
三、如何提高模具的使用壽命
對(duì)用戶來(lái)講,提高模具的使用壽命可以大大降低沖壓成本。影響模具使用壽命的因素如下:
1、材料的類型及厚度;
2、是否選擇合理的下模間隙;
3、模具的結(jié)構(gòu)形式;
4、材料沖壓時(shí)是否有良好的潤(rùn)滑;
5、模具是否經(jīng)過(guò)特殊的表面處理;
6、如鍍鈦、碳素氮化鈦;
7、上下轉(zhuǎn)塔的對(duì)中性;
8、調(diào)整墊片的合理使用;
9、是否適當(dāng)采用斜刃口模具;
10、機(jī)床模座是否已經(jīng)磨損;
四、沖壓特殊尺寸孔應(yīng)注意的問(wèn)題
(1)最小孔徑?jīng)_0.8——1.6范圍的沖孔請(qǐng)用特殊沖頭。
(2)厚板沖孔時(shí),相對(duì)于加工孔徑,請(qǐng)使用大一號(hào)的模具。注意:此時(shí),若使用通常大小的模具,會(huì)造成沖頭螺紋的破損。
(3)沖頭刃口部分,最小寬度與長(zhǎng)度的比例一般不應(yīng)小于1:10。
(4)沖頭刃口部分最小尺寸與板厚的關(guān)系。建議沖頭刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。
五、模具的刃磨
1、模具刃磨的重要性
定期刃磨模具是沖孔質(zhì)量一致性的保證。定期刃磨模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提高機(jī)器的使用壽命,要掌握正確的刃磨時(shí)機(jī)。
2、模具需要刃磨的具體特征
對(duì)于模具的刃磨,沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)格的打擊次數(shù)來(lái)確定是否需要刃磨。主要取決于刃口的鋒利程度。主要由以下三個(gè)因素來(lái)決定:
(1)檢查刃口的圓角,如果圓角半徑達(dá)到R0.1毫米(最大R值不得超過(guò)0.25毫米)就需要刃磨。
(2)檢查沖孔質(zhì)量,是否有較大的毛刺產(chǎn)生?
(3)通過(guò)機(jī)器沖壓的噪聲來(lái)判斷是否需要刃磨。如果同一副模具沖壓時(shí)噪聲異常,說(shuō)明沖頭已經(jīng)鈍了,需要刃磨。
注:刃口邊緣部變圓或刃口后部粗糙,也要考慮刃磨。
3、刃磨的方法
模具的刃磨有多種方法,可采用專用刃磨機(jī)也可在平面磨床上實(shí)現(xiàn)。沖頭、下模刃磨的頻度一般為4:1,刃磨后請(qǐng)調(diào)整好模具高度。
(1)不正確刃磨方法的危害:不正確的刃磨會(huì)加劇模具刃口的迅速破壞,致使每次刃磨的打擊次數(shù)大大縮小。
(2)正確的刃磨方法的益處:定期刃磨模具,沖孔的質(zhì)量和精度可以保持穩(wěn)定。模具的刃口就損壞較慢,壽命更長(zhǎng)
4、刃磨規(guī)則
模具刃磨時(shí)要考慮下面的因素:
(1)刃口圓角在R0.1-0.25毫米大小情況下要看刃口的鋒利程度。
(2)砂輪表面要清理干凈。
(3)建議采用一種疏松、粗粒、軟砂輪。如WA46KV
(4)每次的磨削量(吃刀量)不應(yīng)超過(guò)0.013毫米,磨削量過(guò)大會(huì)造成模具表面過(guò)熱,相當(dāng)于退火處理,模具變軟,大大降低模具的壽命。
(5)刃磨時(shí)必須加足夠的冷卻液。
(6)磨削時(shí)應(yīng)保證沖頭和下模固定平穩(wěn),采用專用的工裝夾具。
(7)模具的刃磨量是一定的,如果達(dá)到該數(shù)值,沖頭就要報(bào)廢。如果繼續(xù)使用,容易造成模具和機(jī)器的損壞,得不償失。
(8)刃磨完后,邊緣部要用油石處理,去掉過(guò)分尖銳的棱線。
(9)刃磨完后,要清理干凈、退磁、上油。
注:模具刃磨量的大小主要取決于所沖壓的板材的厚度。
六、沖頭使用前應(yīng)注意
1、存放
(1)用干凈抹布把上模套里外擦干凈。
(2)存放時(shí)小心表面不要出現(xiàn)刮痕或凹痕。
(3)上油防銹。
2、使用前準(zhǔn)備
(1)使用前徹底清潔上模套。
(2)查看表面是否有刮、凹痕。如有,用油石去除。
(3)里外上油。
3、安裝沖頭于上模套時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)
(1)清潔沖頭,并給其長(zhǎng)柄上油。
(2)在大工位模具上把沖頭插入上模套底部,不能用力。不能用尼龍錘。安裝時(shí),不能通過(guò)旋緊上模套上的.螺栓來(lái)固定沖頭,只有在沖頭正確定位后才能旋緊螺栓。正全科技微信內(nèi)容真不錯(cuò),值得關(guān)注!
4、安裝上模組合入轉(zhuǎn)塔
如果想延長(zhǎng)模具使用壽命,上模套外直徑和轉(zhuǎn)塔孔之間的間隙要盡可能地小。所以請(qǐng)小心執(zhí)行下列程序。
(1)清潔轉(zhuǎn)塔孔的鍵槽和內(nèi)直徑并上油。
(2)調(diào)整上模導(dǎo)套的鍵槽,使之與轉(zhuǎn)塔孔的鍵吻合。
(3)把上模套導(dǎo)直直地插入塔孔,小心不能有任何傾斜。上模導(dǎo)套應(yīng)該靠自身重量滑入轉(zhuǎn)塔孔。
(4)如果上模套向一邊傾斜,可用尼龍錘之類的軟材料工具把它輕輕敲正重復(fù)敲擊直至上模導(dǎo)套依靠自身重量滑入正確位置。
注意:不能用力于上模導(dǎo)套外直徑,只能在沖頭頂上用力。不能敲擊上模套頂部,以免損壞轉(zhuǎn)塔孔,縮短個(gè)別工位使用壽命。
七、模具的檢修
如果沖頭被材料咬住,取不出來(lái),請(qǐng)按如下所記項(xiàng)目檢查。
1、沖頭、下模的再刃磨。刃口鋒利的模具能加工出漂亮的切斷面,刃口鈍了,則需要額外的沖壓力,而且工件斷面粗糙,產(chǎn)生很大的抵抗力,造成沖頭被材料咬住。
2、模具的間隙。模具的間隙如果相對(duì)板厚選得不合適,沖頭在脫離材料時(shí)需要很大的脫模力。如果是這個(gè)原因沖頭被材料咬住,請(qǐng)更換合理間隙的下模。正全科技微信內(nèi)容真不錯(cuò),值得關(guān)注!!
3、加工材料的狀態(tài)。材料弄臟了、或者有污垢時(shí),臟東西附著到模具上,使得沖頭被材料咬住而無(wú)法加工。
4、有變形的材料。翹曲的材料在沖完孔后,會(huì)夾緊沖頭,使得沖頭被咬住。有翹曲的材料,請(qǐng)弄平整后再加工。
5、彈簧的過(guò)度使用。會(huì)使得彈簧疲勞。請(qǐng)時(shí)常注意檢查彈簧的性能。
八、注油
油量和注油次數(shù)視加工材料的條件而定。冷軋鋼板、耐蝕鋼板等無(wú)銹無(wú)垢的材料,要給模具注油,注油點(diǎn)為導(dǎo)套、注油口、刀體與導(dǎo)套的接觸面、下模等。油用輕機(jī)油。
有銹有垢的材料,加工時(shí)鐵銹微粉會(huì)吸入沖頭和導(dǎo)套之間,產(chǎn)生污垢,使得沖頭不能在導(dǎo)套內(nèi)自由滑動(dòng),這種情況下,如果上油,會(huì)使得銹垢更容易沾上,因此沖這種材料時(shí),相反要把油擦干凈,每月分解一回,用汽(柴)油把沖頭、下模的污垢去掉,重新組裝前再擦干凈。這樣就能保證模具有良好的潤(rùn)滑性能。
九、模具使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法
問(wèn)題一、板材從夾鉗口脫出
原因:模具卸料不完全
解決辦法:
1.采用帶斜度的沖頭
2.在板材上涂潤(rùn)滑液
3.采用重載模具
問(wèn)題二、模具磨損嚴(yán)重
原因:不合理的模具間隙(偏小)
解決辦法:增加模具間隙
原因:上下模座不對(duì)中
解決辦法:
1.工位調(diào)整,上下模對(duì)中
2.轉(zhuǎn)塔水平調(diào)整
原因:沒(méi)有及時(shí)更換已經(jīng)磨損的模具導(dǎo)向組件及轉(zhuǎn)塔的鑲套
解決辦法:更換
原因:沖頭過(guò)熱
解決辦法:
1、在板料上加潤(rùn)滑液
2、在沖頭和下模之間保證潤(rùn)滑
3、在同一個(gè)程序中使用多套同樣規(guī)格尺寸的模具
原因:刃磨方法不當(dāng),造成模具的退火,從而造成磨損加劇
解決辦法:
1、采用軟磨料砂輪
2、經(jīng)常清理砂輪
3、小的吃刀量
4、足量的冷卻液
原因:步距小
解決辦法:
1、增大步距
2、采用橋式步?jīng)_
問(wèn)題三、沖頭帶料及沖頭粘連
原因:不合理的模具間隙(偏小)
解決辦法:增加模具間隙
原因:沖頭刃口鈍化
解決辦法:及時(shí)刃磨
原因:潤(rùn)滑不良
解決辦法:改善潤(rùn)滑條件
問(wèn)題四、廢料反彈
原因:下模問(wèn)題
解決辦法:
1、采用防彈料下模
2、對(duì)于小直徑孔間隙減少10%
3、直徑大于50.00毫米,間隙放大
4、凹模刃口側(cè)增加劃痕
原因:沖頭方面
解決辦法:
1、增加入模深度
2、安裝卸料聚胺酯頂料棒
3、采用斜刃口
問(wèn)題五、卸料困難
原因:不合理的模具間隙(偏小)
解決辦法:增加模具間隙
原因:沖頭磨損
解決辦法:及時(shí)刃磨
原因:彈簧疲勞
解決辦法:更換彈簧
原因:沖頭粘連
解決辦法:除去粘連
問(wèn)題六、沖壓噪音
原因:卸料困難
解決辦法:
1、增加下模間隙、良好潤(rùn)滑
2、增加卸料力
3、采用軟表面的卸料板
原因:板料在工作臺(tái)上及轉(zhuǎn)塔內(nèi)的支撐有問(wèn)題
解決辦法:
1、采用球面支撐模具
2、減小工作尺寸
3、增加工作厚度
4、板料厚
5、采用斜刃沖頭
十、使用特殊成型工具的注意事項(xiàng)
1、不同型號(hào)的機(jī)器滑塊的行程不同,因此要注意成型模具封閉高度的調(diào)整。
2、一定要保證成型充分,因此需要仔細(xì)調(diào)整,每次調(diào)整量最好不要超過(guò)0.15毫米,如果調(diào)整量過(guò)大,容易造成機(jī)器的損壞和模具的損壞。
3、對(duì)于拉伸成型,請(qǐng)選用輕型彈簧組件,以防止板料的撕裂,或因變形不均勻卸料困難等。正全科技微信內(nèi)容真不錯(cuò),值得關(guān)注!!
4、在成型模具周圍安裝球型支撐模具,防止板料傾斜。
5、成型位置應(yīng)當(dāng)盡量遠(yuǎn)離夾鉗。
6、成型加工最好放在加工程序的最后來(lái)實(shí)現(xiàn)。
7、一定要保證板材良好的潤(rùn)滑。
8、定貨時(shí)注意特殊成型工具的讓位問(wèn)題,如果兩個(gè)成型的距離比較近,請(qǐng)一定要跟本公司銷售員進(jìn)行溝通。
9、因?yàn)槌尚凸ぞ咝枰^長(zhǎng)的卸料時(shí)間,因此成型加工時(shí)一定要采用低速,最好要有延時(shí)。
十一、使用長(zhǎng)方形切斷刀的注意事項(xiàng)
1、步距盡量大,要大于整個(gè)刀具長(zhǎng)度的80%。
2、最好通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)跳躍步?jīng)_。
3、建議選用斜刃口模具。
十二、在不超過(guò)機(jī)器公稱力的情況下如何沖孔
生產(chǎn)過(guò)程中需要沖大于114.3mm直徑的圓孔。如此大的孔會(huì)超出機(jī)器公稱力上限,特別對(duì)于高剪切強(qiáng)度材料。通過(guò)多次沖孔的方法沖出大尺寸孔可以解決這一問(wèn)題。使用小尺寸模具沿大圓周長(zhǎng)剪切可以降低一半或更多的沖壓力,在你已經(jīng)擁有的模具中可能大部分模具都能做到。
十三、一個(gè)沖大圓孔的簡(jiǎn)易方法
這種凸透鏡的模具可被制成你所需半徑尺寸。如果孔徑超出沖床公稱力,我們推薦使用(A)方案。用此模具沖出圓形的周邊。如果孔徑能在沖床公稱力范圍內(nèi)沖成,那么一個(gè)放射形模具和一凸透鏡模具就能在四次之內(nèi)沖壓出所需的孔而無(wú)須旋轉(zhuǎn)模具(B)
十四、最后才向下成形
當(dāng)選用成形模具時(shí),應(yīng)避免進(jìn)行向下成形操作,因?yàn)檫@樣會(huì)占用太多垂直空間和導(dǎo)致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可能陷入下模,然后被拉出轉(zhuǎn)塔,然而,如果向下成形是唯一的工藝選擇,那么應(yīng)該把它作為對(duì)板材的最后一步處理工序。
十五、防止材料扭曲
如果你需要在板材上沖切大量孔而板材又不能保持平整,成因可能是沖壓應(yīng)力累積。沖切一個(gè)孔時(shí),孔周邊材料被向下拉伸,令板材上表面拉應(yīng)力增大下沖運(yùn)動(dòng)也導(dǎo)致板材下表面壓應(yīng)力增大。對(duì)于沖少量的孔,結(jié)果不明顯,但隨著沖孔數(shù)目的增加,拉應(yīng)力和壓應(yīng)力也成倍增加直到令板材變形。正全科技微信內(nèi)容真不錯(cuò),值得關(guān)注!!
消除這種變形的方法之一是:每隔一個(gè)孔沖切,然后返回沖切剩余的孔。這雖然在板材上產(chǎn)生相同的應(yīng)力,但瓦解了因同向連續(xù)一個(gè)緊接一個(gè)地沖切而產(chǎn)生拉應(yīng)力/壓應(yīng)力積聚。如此也令第一批孔分擔(dān)了第二批孔的部變形效應(yīng)。
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powermill 汽車模具編程怎么樣
PowerMILL在汽車模具層切加工中的應(yīng)用
張林浩
東風(fēng)模具沖壓技術(shù)有限公司模具分公司(湖北武漢430056)
摘自 - 《模具制造3月刊》
【摘要】基于公司的生產(chǎn)實(shí)際,結(jié)合CAM軟件在我公司應(yīng)用的特點(diǎn),論述了PowerMILL軟件在編程加工方面的優(yōu)勢(shì),并將其成功地應(yīng)用到汽車模具的層切加工中。同時(shí),通過(guò)借助 PowerMILL進(jìn)行數(shù)控編程,引進(jìn)了高效的可轉(zhuǎn)位刀具。提高了大型數(shù)控銑床加工效率,縮短模具生產(chǎn)周期,降低制造成本。
關(guān)鍵詞:PowerMILL;汽車模具;層切加工;可轉(zhuǎn)位刀具
1 引言
我公司是以生產(chǎn)汽車覆蓋件模具為主的模具公司,隨著公司的市場(chǎng)開拓,乘用車外覆蓋件模具已成 為我公司生產(chǎn)重點(diǎn)。通過(guò)與國(guó)外先進(jìn)的外覆蓋件模具生產(chǎn)廠家對(duì)比發(fā)現(xiàn),我們?cè)谥黧w作業(yè)效率和模具的 制造成本方面還有一定差距。因此,這兩方面是我們今后努力的方向。
模具制造成本的大致組成為:切削加工65%、模 具材料20%、熱處理5%和裝配調(diào)整10%[1]。由此可知切削加工占成本的絕大多數(shù),這部分加工效率的提高,不僅使總體成本下降,還可以縮短交貨期,快速回收資金。
層切加工(即等高加工)是眾多CAM軟件普遍采用的一種粗加工方式,對(duì)于汽車模具而言,由于其有 自由曲面形狀,采用層切法可以保持恒定的切削載荷,避免載荷突變損壞刀具[2]?;诖?,我公司適時(shí)引進(jìn)高速加工的理念,針對(duì)生產(chǎn)實(shí)際中機(jī)床的現(xiàn)狀而制訂一種高效率粗加工策略。其主要方法是通過(guò)采用小切深、高進(jìn)給、低轉(zhuǎn)速(3,000轉(zhuǎn)/min以下)在輕型數(shù)控機(jī)床上達(dá)到高速切削的效果。
通過(guò)應(yīng)用層切加工可以使切削效率提高、切削力降低。同時(shí)大部分的切削熱被鐵屑帶走,減少了工件 的熱變形、提高刀具的耐用度、機(jī)床振動(dòng)小,工作平穩(wěn),有利于使工件獲得高的加工精度。
2 CAM軟件在我公司模具層切加工的特點(diǎn)
2.1 UG層切的特點(diǎn)
一直以來(lái),我公司一直將UG軟件作為主流的編 程軟件。隨著在生產(chǎn)實(shí)際中的廣泛應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)UG在 粗加工層切加工中存在安全問(wèn)題,嚴(yán)重影響了實(shí)物質(zhì)量,制約著模具的生產(chǎn)制造周期。
隨著汽車業(yè)的發(fā)展,對(duì)汽車外形的要求越來(lái)越高, 這樣就使得產(chǎn)品數(shù)模數(shù)據(jù)量增加。模具加工數(shù)據(jù)的容 量也相應(yīng)地增加,致使加工數(shù)據(jù)越來(lái)越大。例如在 Z499項(xiàng)目中,僅門外板的修邊模數(shù)據(jù)就達(dá)到670M。大 的數(shù)據(jù)量增加UG計(jì)算時(shí)間,同時(shí)也增加了程序的不穩(wěn) 定性,在用UG進(jìn)行層切程序的編制時(shí),刀具路經(jīng)會(huì)產(chǎn) 生陡然下降,造成刀具瞬間吃刀量增大,會(huì)產(chǎn)生刀具的損壞,嚴(yán)重地會(huì)對(duì)機(jī)床產(chǎn)生影響?;谝陨希紤]到直徑63mm層切刀與直徑30mm球刀的構(gòu)造上的特點(diǎn), 編程員的臨時(shí)對(duì)策是在UG中的層切程序采用30mm 球刀層切,以此來(lái)增加程序的安全性。
但是即便是30mm球刀層切,風(fēng)險(xiǎn)雖然降低,但仍然存在。問(wèn)題一旦發(fā)生,不僅損壞昂貴的球刀刀 片,同時(shí)也造成上千元的刀桿報(bào)廢。
2.2 PowerMILL編程的特點(diǎn)
作為編程人員,刀具路徑安全無(wú)碰撞是我們追求 的首要目標(biāo)。經(jīng)過(guò)多方的考察對(duì)比,決定選用 PowerMILL作為我公司型面粗加工的主要軟件。 Delcam的PowerMILL系統(tǒng)是一款獨(dú)立的CAM軟 件,其顯著的特點(diǎn)是具有完善的碰撞和過(guò)切檢查功能。應(yīng)用PowerMILL編程,能夠全程自動(dòng)防過(guò)切,編程 員可非常方便地為刀具加上刀柄、刀桿,并迅速、自動(dòng) 地進(jìn)行刀柄、刀桿干涉檢查,提示最小安全刀桿長(zhǎng)度, 保證加工安全性[3]。螺旋式刀具路徑的應(yīng)用可以最大 限度的減少刀具的空程移動(dòng),從而減少加工時(shí)間。
PowerMILL高速加工具有其獨(dú)有的加工策略,運(yùn)用于常規(guī)的加工中也能夠最大限度地優(yōu)化刀具軌跡、 提高加工效率,體現(xiàn)出極大的效益。刀路的圓弧連接 切入切出方式,賽車道、擺線、螺旋等高加工,能光順 刀具軌跡、減少拐點(diǎn),使切削過(guò)程中進(jìn)給速度更加均 勻、刀具負(fù)荷更加恒定,提高切削效率同時(shí)降低刀具 磨損。
下面就PowerMLL中"最小刀長(zhǎng)技術(shù)"和"刀具路 徑的光順處理技術(shù)"做詳細(xì)論述。
(1)最小刀長(zhǎng)技術(shù)的應(yīng)用。
"最小刀長(zhǎng)技術(shù)"應(yīng)用的前提是必須建立刀具庫(kù), PowerMILL有非常友好的用戶界面,通過(guò)將刀具、刀柄 等的夾持等參數(shù)輸入,可以在程序計(jì)算過(guò)程中就可進(jìn) 行對(duì)應(yīng)刀具長(zhǎng)度的檢測(cè),使編程員在考慮刀具長(zhǎng)度時(shí) 更趨合理。
刀具長(zhǎng)度是加工中非常關(guān)鍵的參數(shù),如果在編程 階段不考慮刀長(zhǎng),在加工深腔陡壁的時(shí)候,操作者會(huì) 因?yàn)闆](méi)有刀長(zhǎng)的參考指示,而會(huì)盲目的選擇刀具。這 種情況下,如果操作者選擇的刀具過(guò)長(zhǎng),就會(huì)影響加 工效率,反之,就會(huì)發(fā)生刀套與工件碰撞的惡劣事 件。因此,最小刀長(zhǎng)的選取至關(guān)重要。通過(guò)在 PowerMILL程序的碰撞檢查功能,會(huì)提示編程員所需 要的最小刀長(zhǎng),如圖1所示,這樣編程員將這一信息通 過(guò)數(shù)控程序單傳遞給操作者,從而使操作者選擇加工 刀具參數(shù)的時(shí)候有據(jù)可依,加工更合理。
(2)刀具路徑的光順處理。
賽車道加工方式是PowerMILL在數(shù)控化編程中又一顯著的功能。由于可使刀具路徑實(shí)現(xiàn)圓弧化連 接——在進(jìn)退刀時(shí)采用圓弧切入切出,在刀具路徑中 使用圓角光順處理。這樣就使得刀具受力均勻過(guò)度避免像直線進(jìn)退刀那樣,切削力突然增大,影響刀具和機(jī)床的使用壽命。同時(shí),平滑的刀具路徑增加了機(jī)床運(yùn)動(dòng)的平衡性。避免了由于刀具的突然換向,對(duì)工件和機(jī)床帶來(lái)的沖擊。為機(jī)床創(chuàng)造了良好的切削條件,使工件的加工質(zhì)量提供了保證。
圖1 經(jīng)過(guò)PowerMILL碰撞檢查過(guò)的信息提示
我公司在2011年7月份加工的Z860項(xiàng)目中的一 套模具是由日產(chǎn)方面完成的數(shù)控程序編程,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng) 觀摩加工實(shí)況,并調(diào)取其刀具路徑查看,不難發(fā)現(xiàn)其顯著特點(diǎn)就是在粗加工程序中采用圓弧進(jìn)退刀的方式,如圖2所示。圖3為PowerMILL中編制的圓弧過(guò)渡的刀具路徑。
圖2 日產(chǎn)編制的粗加工程序刀具軌跡
圖3 PowerMILL中圓弧過(guò)渡的刀具路徑
圓弧進(jìn)退刀的刀具路徑在模具型面加工中,即鋼 模加工中尤為重要。由于編程策略的不同,在型面加 工中,通常會(huì)因?yàn)榧庸^(qū)域的特點(diǎn)而采用不同的走刀方式。這就是通常所說(shuō)的"分區(qū)"。此時(shí),不同區(qū)域的刀具路徑的搭接顯得尤為重要。如果不加處理,只是機(jī)械的讓兩個(gè)相鄰區(qū)域刀具路徑重疊,在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)會(huì) 由于刀具直接在工件表面下刀加工,而產(chǎn)生駐刀痕, 影響模具表面的加工質(zhì)量,增加鉗工修整的工作量。
這一點(diǎn)在外板件模具的型面加工中是盡量避免出現(xiàn)的,因?yàn)闀?huì)影響制件的表面質(zhì)量。為此,在UG中通過(guò) 做工藝補(bǔ)充面,即通常所說(shuō)的"接刀",人為將兩個(gè)加 工區(qū)域件做出相切的圓弧片體,這樣就會(huì)使得編程員 的工作量大大增加,如果要是編制側(cè)圍或者是門外板等模具,會(huì)嚴(yán)重影響編程作業(yè)效率,更有甚者,工藝補(bǔ) 充面的制作會(huì)用去一天的時(shí)間。
PowerMILL具有在刀具路徑中實(shí)現(xiàn)圓弧連接的功 能,僅僅通過(guò)設(shè)置連接功能的參數(shù),無(wú)需做工藝補(bǔ)充 面即可便可得到"接刀"的效果。使編程員從繁重的 工藝補(bǔ)充面的制作中解脫出來(lái),使編程效率提升,同 時(shí)也改善了加工質(zhì)量。圖4為PowerMILL中圓弧切入 切出的刀具路徑(該加工刀路是在我公司H79項(xiàng)目令 號(hào)為D11-RCMN-010左右豎板的修邊翻邊模中編程 實(shí)現(xiàn)的)。圖5為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用PowerMILL進(jìn)行層切 加工。
圖4 圓弧切入切出局部刀具路徑
圖5 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用PowerMILL進(jìn)行層切加工
2.3 UG與PowerMILL在層切加工效率的對(duì)比
在相同的加工參數(shù)設(shè)定下,UG的編程策略同樣 存在加工效率的問(wèn)題。以下為我公司D09-JMC-033/ 037右側(cè)圍外板后部加工時(shí)間對(duì)比。圖6為UG加工刀具路徑,圖7為PowerMILL加工路徑。
圖6 UG加工刀具路徑
圖7 PowerMILL加工路徑
高質(zhì)量的刀具路徑應(yīng)避免空進(jìn)給軌跡的產(chǎn)生,盡量減少抬刀、進(jìn)退刀的次數(shù)[4]。由于基于PowerMILL 的安全無(wú)過(guò)切技術(shù),所以編程人員可以放心地應(yīng)用 "短連接"功能,減少抬刀和空行程,刀具路徑圓弧平 滑連接,延長(zhǎng)刀具的使用壽命,同時(shí)提高加工質(zhì)量。
圖8為相同加工參數(shù)設(shè)置下加工時(shí)間對(duì)比。
3 應(yīng)用直徑63mm可轉(zhuǎn)位層切刀加工的必要性
乘用車外覆蓋件外形平坦。相應(yīng)地其凸模的外 形具有起伏小,型面平坦,圓角大的特點(diǎn),非常適合用 大直徑的層切刀具加工。對(duì)于門外板、頂蓋類的模具 凹模也同樣適用于大直徑的層切刀具加工。通過(guò)應(yīng) 用大直徑可轉(zhuǎn)位刀具可以顯著地提高工作效率。降 低制造成本。
3.1 可轉(zhuǎn)位刀具的優(yōu)越性
可轉(zhuǎn)位刀具是一種將硬質(zhì)合金或其他超硬材料 壓制成形的刀片機(jī)械夾固在刀桿或刀體上,等其一面 刀刃用鈍后可通過(guò)刀片轉(zhuǎn)位重新獲得新刀刃的刀具。 應(yīng)用可轉(zhuǎn)位刀具,可以有以下優(yōu)勢(shì)[5]:
(1)減少換刀時(shí)間,刀片用鈍或損壞后僅需轉(zhuǎn)換 一下刃口或更換一個(gè)刀片,即可投入生產(chǎn),而不是像 整體式刀具那樣需要操作者更換新刀具并重新對(duì)刀。這樣就減少生產(chǎn)輔助時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。
(2)降低了對(duì)刀具庫(kù)存的要求,減少刀具數(shù)量。
由于刀片是標(biāo)準(zhǔn)件,可以分類放入盒中便于管理。
(3)可轉(zhuǎn)位刀具由于刀片并不是焊接在刀體上, 這樣就避免了焊接應(yīng)力對(duì)刀片的影響,使得刀片保持 了原有的切削性能,刀具幾何參數(shù)一致,斷屑穩(wěn)定。 可以有條件地提高切削速度和增大走刀量,以提高生 產(chǎn)效率。
另外,相對(duì)于整體合金刀具而言,其刀具成本上 也具有一定的優(yōu)勢(shì)。
3.2 可轉(zhuǎn)位刀具在我公司應(yīng)用對(duì)比
汽車外覆蓋件模具拉延模的凸模,通常沿周為 陡峭側(cè)壁我公司現(xiàn)有的30mm球刀刀長(zhǎng)有限,層切加工完后,需要用50mm平底刀做輪廓加工,增加了 換刀輔助時(shí)間。
63mm層切刀刀桿長(zhǎng)度150~300mm,足以滿足我公司現(xiàn)生產(chǎn)凸模的層切,并且可以同時(shí)把輪廓的層切粗加工完成,減少通常輪廓粗加工刀具的損耗,整個(gè)粗加工過(guò)程不換刀,減少輔助時(shí)間,提高工作效 率。表1為兩者示意圖對(duì)比。
不同的刀片形狀有不同的刀尖強(qiáng)度,一般刀尖 角越大,刀尖強(qiáng)度越大,反之亦然。圓刀片(R 型)刀 尖角最大,在機(jī)床剛性、功率允許的條件下,大余量、 粗加工應(yīng)選用刀尖角較大的刀片。層切刀片采用最 佳圓弧形刀尖角,主切削刃短、切削力小,主軸轉(zhuǎn)速 要求低,加工效率高。因此可適用我公司的多數(shù)機(jī)床使用。
例如:我公司的加工流程開粗加工一般在濟(jì)南二 機(jī)機(jī)床上加工,由于該機(jī)床最高轉(zhuǎn)速可達(dá)到6,000轉(zhuǎn)/ min,30mm球刀和63mm層切刀的兩種開粗程序均 可在其加工。在N800 項(xiàng)目拉伸模的層切應(yīng)用中, 30mm球刀層切程序在FP4000設(shè)備上切削速度慢, 聲音大,并且有顫振現(xiàn)象。經(jīng)程序在PowerMILL中更改為用63mm層切刀進(jìn)行層切加工后,走刀順暢,平 緩,切削均勻,且沒(méi)有噪聲。
4 經(jīng)濟(jì)效益分析
綜上所述,以往由于UG 安全問(wèn)題考慮,采用30mm球刀層切,引入PowerMILL軟件后,可放心的應(yīng)用63mm可轉(zhuǎn)位層切刀,提高生產(chǎn)效率,使制造成本大大降低。
我公司層切加工用刀具的具體參數(shù)如表2所示。
以09-JMC-024_028凸模數(shù)控加工工時(shí)為例:
僅凸??晒?jié)省刀具成本:27.1 小時(shí)/8 小時(shí)251 元-8小時(shí)/16小時(shí)130元=785.26元。
節(jié)約數(shù)控工時(shí)費(fèi)用:(37.1-18)小時(shí)200元/小時(shí) =3,820元。由此,此套模具可節(jié)約加工成本:785.26+ 3820=4605.26元。
目前,PowerMILL在我公司已經(jīng)用于拉伸模具型 面的層切粗加工編程。按照我公司的模具年生產(chǎn)當(dāng) 量,如果在全工序型面粗加工中推廣應(yīng)用,其經(jīng)濟(jì)效益可想而知。
5 結(jié)束語(yǔ)
大直徑可轉(zhuǎn)位層切刀具在模具型面粗加工中具有顯著的優(yōu)勢(shì)。在降低制造成本的同時(shí),提高了生產(chǎn) 效率。通過(guò)應(yīng)用PowerMILL編制的數(shù)控程序,其在模 具制造中的作用會(huì)得到更有效的發(fā)揮。
自引入PowerMILL軟件進(jìn)行層切加工以來(lái),先后在我公司Z812,北汽福田PU201,江鈴N800 車身, D310雙排,東風(fēng)日產(chǎn)P32L,日產(chǎn)D118項(xiàng)目,東風(fēng)本田 2EE項(xiàng)目,神龍T88等項(xiàng)目的模具數(shù)控編程中應(yīng)用,取 得非常好的經(jīng)濟(jì)效果。在縮短模具生產(chǎn)周期的同時(shí) 也降低了模具的制造成本?,F(xiàn)在,隨著PowerMILL在 我公司模具加工中越來(lái)越廣泛地應(yīng)用,其為公司創(chuàng)造 的效益將會(huì)越來(lái)越顯著。
參考文獻(xiàn)
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[3] 翟萬(wàn)略. 全程無(wú)過(guò)切的智能高速CAM軟件-談高速加工軟 件PowerMILL[J]. 制造技術(shù)與機(jī)床,2004(, 2)
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[5] 王惠忠. 推廣可轉(zhuǎn)位刀具促進(jìn)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步[J]. 齊廠科技, 1992(. 2)
模具編程是什么
簡(jiǎn)單說(shuō)就是三維編程(以下簡(jiǎn)稱3D)。是兩個(gè)概念,相對(duì)畫圖來(lái)說(shuō)二維的簡(jiǎn)單,模具很復(fù)雜。編程都不一樣。2D主要是.銑平面,挖槽,銑外形,打孔,鏜孔,攻牙。3D主要是.開粗,粗光,精光。說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單,學(xué)起來(lái)就不簡(jiǎn)單。2D有手工編程和電腦編程。手工比較復(fù)雜,電腦就簡(jiǎn)單。3D就必須電腦編程。既然你想學(xué),推薦你兩個(gè)軟件,MasterCAD(2D編程比較強(qiáng)) ,UG(3D編程比較強(qiáng))。但兩個(gè)都支持2D和3D編程。
數(shù)控機(jī)床沒(méi)有程序是不能運(yùn)動(dòng)的。需要專業(yè)人員利用專業(yè)軟件工具,根據(jù)產(chǎn)品的形狀編制程序。UG編程就是指數(shù)控機(jī)床的程序編制。
UG是當(dāng)前世界最先進(jìn)、面向先進(jìn)制造行業(yè)、緊密集成的CAID/CAD/CAE/CAM軟件系統(tǒng),提供了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、仿真、數(shù)控程序生成等一整套解決方案。UG CAM是整個(gè)UG系統(tǒng)的
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模具編程的步驟
天津藝科模具培訓(xùn) 中心 UG模具編程步驟
第一步 調(diào)整加工坐標(biāo)和絕對(duì)坐標(biāo)重合(四面分中 頂面為零)
第二步 建立幾何體和刀具
第三步 分析加工工藝 建立各種加工操作!
第四步 刀路過(guò)切檢查 和后處理
具體要結(jié)合加工工件
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