凸模模具數控線切割加工方法

時間：2025-11-03 12:56:12 數控畢業論文

凸模模具數控線切割加工方法

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　　凸模模具數控線切割加工方法【1】

　　摘要:數控線切割屬于特種加工方法,其加工特點與普通加工方法有較大區別,本文在分析數控線切割工藝基礎上,根據不同材料的加工特點及不同工藝方案,提出了各自有針對性的加工方案。

　　關鍵詞:凸模模具數控線切割鑲件

　　凸模在模具中起著很重要的作用(凸模加工也叫鑲件加工或沖頭加工),它的設計形狀、尺寸精度、材料硬度都直接影響模具的質量、使用的壽命及沖壓件的精度。

　　在模具制造中,數控線切割加工制造工藝是應用最廣的制造工藝,數控線切割加工的工藝安排是否恰當,直接影響模具的加工質量。

　　所以,在加工前,一定要采取相關措施,盡量減少數控線切割加工變形對質量的影響。

　　1 一般鑲件的切割

　　當在未經淬火的坯料上切割的鑲件切割要求比較低時,往往不需要穿絲孔,切割加工時從坯料外切人材料內,切出鑲件形狀即可,但在編制程序時,應注意選擇好切割線路或切割方向。

　　一般情況下,合理的切割線路應將工件與夾持部位分離切割段安排在總的程序末端,即將暫停點留在靠近毛坯夾持段的部位。

　　2 沖模凸模的切割

　　當在淬火坯料上切割精度要求較高的凸模時,由于工件毛坯內部的殘余應力及放電產生的熱效應變形影響,盡可能避免開放式切割而發生變形。

　　一般情況下,凸模外形規則時,數控線切割加工常將剩余連接部分留在平面位置上,大部分精割完畢后,對預留連接部分只做一次切割,以后再由鉗工修磨平整。

　　3 硬質合金凸模的切割

　　對于硬質合金凸模,由于材料硬度高,特別在形狀不規則的情況下,預留連接部分的修磨給鉗工帶來很大的困難。

　　因此在數控線切割加工階段可以對工藝進行適當的調整,使外形尺寸精度達到要求,免除鉗工裝配前對暫停點處的修磨工序。

　　尤其在切割厚度較大的硬質合金的情況下,加工速度慢,扭轉變形較嚴重,所以大部分外形加工及余留連接部分(暫停點)的加工均采用四次切割方式,且兩部分的切割參數和偏移量均一致。

　　第一次切割電極絲偏移量加大至0.5mm～0.8mm,以使工件充分釋放內應力及完全扭轉變形,在后面三次能夠有足夠余量進行精加工,這樣可使最后尺寸得到保證。

　　具體工藝實施如下。

　　(1)切割前模具選材應充分考慮材質優、熱處理變形小,且選擇合理的切割路線,盡可能減小工件變形。

　　(2)預先在毛坯的適當位置用穿孔機或電火花成形機加工好Φ1.0mm～1.5mm穿絲孔,穿絲孔中心與凸模輪廓線間的引入切割線段長度選取5mm～10mm。

　　(3)凸模的輪廓線與毛坯邊緣的寬度應至少保證在毛坯厚度的1/5。

　　(4)加工凸模時,若必須一次切割至尺寸要求者就不可進行二次切割。

　　一般情況下,第一次切割時應保留一到兩處固定余量,在進行最后一次切割時,再將固定余量切割掉。

　　工件的固定余量一般為3mm～4mm,大型工件可稍大些。

　　此后,再采用其他加工方法,如拋光等,使之達到規定的精度與表面粗糙度要求。

　　(5)偏移量的選擇二次切割的方法與普通的電火花線切割加工相同,第一次比原加工路線增加約為40um的偏移量,使電極絲遠離工件開始加工;第二次(或第三次)逐漸靠近工件進行加工,直至加工表面滿足要求。

　　通常,為避免產生過切現象,應留10um左右的余量,供手工精修。

　　(6)大部分外形多次切割加工完成后,將工件用壓縮空氣吹干,再用酒精溶液將毛坯端面洗凈,晾干,然后用黏結劑或液態快干膠(通常采用502快干膠水)將經磨床磨平的厚度約0.3mm的金屬薄片粘牢在毛坯上,再按原先多次的偏移量切割工件的預留連接部分。

　　4 凸、凹模聯合加工

　　常用電火花線切割機加工冷沖模時,是用兩塊坯料分別加工出凸模和凹模。

　　這種方法加工比較浪費材料,同時凸、凹模之間間隙的均勻性也比較難控制。

　　而采用凸、凹模同時加工的方法,就可克服上述的不足之處。

　　由于電極絲加工出恒定的槽寬是保證凸、凹模間隙均勻的關鍵,因此就要求在加工中需保持各項參數的穩定。

　　以往工藝做法是,分別備出凸模、凹模兩塊模板,在數控線切割機上切割出內外形。

　　先采用在一塊模板上同時加工出凸模、凹模的螺釘孔、沉頭孔和穿絲孔,熱處理后在數控線切割機上一次加工出凸模和凹模。

　　模板厚為30mm。

　　現設鉬絲直徑為0.18mm,單邊放電間隙為0.01mm,兩者相加鉬絲放電實際補償量為0.10mm。

　　若采用無錐度切割,同時切割出凸、凹模兩件,沖裁間隙為0.20mm,無法保證設計要求為0.06mm的配合間隙。

　　5 多件凸、凹模聯合加工

　　塑料加工中,常常會有很多相同或類似的工件需要加工,這就需要考慮到多件加工。

　　多件加工的一般方法是單件依次加工,如凸模、鑲件加工。

　　特殊加工方法有三種。

　　(1)無需穿絲孔的排列切割法。

　　此種加工方法的好處在于不用加工穿絲孔省工時,且由于沒有穿絲孔,也能節省材料。

　　當工件形狀規則時,還可相互借用加工,使加工更為節省時間和材料。

　　此種方法的難點在于工件排位時兩件之間距離的計算,圖形排布需有較強的電加工知識和2D圖形處理能力。

　　(2)凸模排列切割法。

　　此種加工方法的好處在于加工切割種類可多選。

　　此種排位時,可根據需要靈活決定工件的切落順序。

　　可以所有工件一次全部切割然后修刀切落,也可先加工各件上面所有的頂尖孔,然后再單件一一切落。

　　此方法的難點在于合理控制工件的邊距以及穿絲孔的位置。

　　因為穿絲孔的位置決定著工件的切落順序或變形情況。

　　(3)凹模排列切割法。

　　此方法的優點在于減少工件的裝夾次數,一次大面積裝夾還有利于工件的校正及找邊。

　　由于一次切割出,兩片的拼合精度也得到保證。

　　難點在于圖形的處理,工件內底邊與工件外底邊的距離千萬不可排錯。

　　參考文獻

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　　[3] 陳炎嗣.沖壓模具實用結構圖冊[M].機械工業出版社,2009.

　　[4] 高長銀.Pro/E5.0多軸數控加工實例[M].電子工業出版社,2010.

　　數控車中級操作工教學改革【2】

　　【摘　要】根據現代化機加工生產的需要，數控、模具專業是不少中職學校的重點專業。

　　在我校的教學中，數控、模具是重點建設專業。

　　如何做好數控、模具專業的數控車中級操作工教學工作，達到現代制造業技術人員要求，讓畢業生成為合格的現代制造業所需的人才，達到中級操作工的水平，是目前我校數控、模具專業建設必須研究的一個課題。

　　【關鍵詞】數控車中級操作工;教學方式和手段;思想素質;主動性

　　1.現代制造業數控車操作工需求的分析

　　數控車操作工是指操作數控車床進行切削加工旋轉類的工件毛坯表面加工出合格零件的技術工人。

　　現代制造業的發展，對機械加工的人才有了更高的要求。

　　要有較高的操作技能，還要求懂得機械加工工藝和自動化生產設備的相關知識，同時企業也很重視操作工人的職業道德和個人的思想品德。

　　但現在的實訓教學過程中，學生的操作技能訓練，學生養成良好的品行習慣、規范的數控車工工藝等等，這都是企業看重的、需要的，卻得不到很好的融合，培養出來的人才是有欠缺的。

　　因此，在實際教學中，需要更多的思考在培養學生專業理論知識的基礎上，加強培養學生的實際操作技能，并在教學過程充分展開職業道德和個人的行為品德教育，培養學生吃苦耐勞、勤儉節約、遵紀守法、積極進取和一絲不茍等優秀品質。

　　2.教學方式和手段

　　現代制造技術的更新和提高，提出了更高要求。

　　在教學過程中對專業的知識、強化技能、加強素質教育等方面進行探討，結合現代企業生產技工所需及學生興趣，探索較為有效的教學方式和手段。

　　2.1正確選擇數控車實訓教學內容和方式

　　數控車加工技術是現代制造技術中的重要技術。

　　正確選擇數控車實訓內容是培養新一代技術人才的重中之重。

　　不應出現教材知識內容滯后、脫離實際生產或學科交叉重復出現等，影響到學生學習的興趣。

　　因此，需要對教學內容進行必要的增刪研究。

　　在教學過程中，數控車床的操作訓練以“知”“會”“熟”為標準，重新編排教學項目案例，重點突出技能訓練和提高勞動積極性的培養。

　　把項目相關的基礎知識融匯到技能訓練中進行教學。

　　在教學安排中只設置一些必要的文化課，專業的理論知識與實際操作技能融匯起來。

　　讓學生在做中學，讓學生知道做一個項目需要什么知識才能完成。

　　提高學生的學習興趣，培養他們的探知能力，發揮靈感創新。

　　例如將加工工藝知識、讀圖畫圖能力、工量刀具的選擇和使用在實習操作訓練過程中，由易到難，有簡單到復雜的順序進行教學和訓練。

　　拿到項目零件圖，首先教會他們讀圖，圖紙所表達的是什么東西，是用什么東西來表達的，怎么樣表達才是規范的等。

　　之后，工藝分析。

　　用什么設備可以加工出合格的零件，選擇什么樣的工具，夾具，量具，刀具，怎么樣使用它們等問題逐一解決。

　　讓學生在學習專業技能的同時學習專業的基礎知識。

　　增強學生的求知欲望，提高學生學習興趣。

　　在教學中體現了學生的主動性和主體作用。

　　教師在教學過程中才真正是起到引導和解惑的作用。

　　2.2加強數控車操作技能訓練，規范操作

　　為了讓學生到工廠上崗后就能得心應手的操作數控車床生產產品，在數控車操作技能教學過程中應按照中級數控車操作工的基本要求同時應該側重于實際生產需要來進行培訓。

　　要有較多的培訓案例，老師引導學生制定出合適的生產零件的工藝，以培訓生產使用的技能為主，在這個過程中兼顧了數控車中級操作工的考核要求來組織進行。

　　在每個項目案例培訓中，應該規范技能操作，以免在培訓或生產中出事故。

　　每一個操作環節和每一學生都必須重視。

　　注重考核產品的質量，讓學生養成好的操作習慣和良好的質量觀。

　　3.注重培養學生思想素質，調動學生的主動性提高教學質量

　　通常影響學生提高操作水平的是學生不愿意主動訓練，認為辛苦，不愿意干，干了有什么用等問題。

　　因此，在培訓過程中，應該認真解決存在的問題，提高了數控車實操教學質量。

　　3.1培養良好的思想素質是提高數控車實操培訓質量的基礎，增強學習興趣，提高主動性的前提

　　學生養成艱苦奮斗、不怕累不怕麻煩的精神，有利于提高實操教學質量，有利于培養良好的工作素質和職業道德。

　　在培訓實操過程中應該善于觀察，及時加強對實操態度不端正的謀個學生進行教育和引導，認真做好一人一事的思想素質教育工作。

　　在教學實踐中，應該樹立“培養良好的思想素質與培養操作技能并重 ”的原則，把思想素質教育貫穿于整個實操教學過程，增強學生實操訓練的積極性和主動性，取得了良好的教學效果。

　　使學生由“要我練”向“我要練”轉變，學生對操作技能有了精益求精的精神，知道學習技能的重要性，勤學苦練，少有曠課和偷懶的現象了。

　　3.2分層教學有利于提高數控車實操教學質量

　　因材施教，根據學生的能力素質的不同，做不同的訓練和考核標準，實施分層次教學，既讓能力強興趣高的學生“吃得飽”，又讓接受能力差的學生“吃得消”，調動和維護好學生的主動積極性和求知欲。

　　提高教學質量。

　　3.3在實習中加強工作能力的培養

　　實習訓練過程應著重培養其上崗操作能力及分析問題、解決問題的綜合工作能力。

　　畢竟學校的實訓與生產實際不是一樣，各個企業不同，對員工的要求不一樣。

　　讓學生掌握現代化企業生產技術，生產操作技能和職業道德，學生還必須在相應的企業里接受職業技能和職業道德的訓練。

　　通過到企業實際的觀察和訓練進一步提高學生的實際動手能力，了解企業實際生產工藝和作業流程，同時也能培養學生的質量觀念、效益觀念和安全文明生產習慣。

　　3.4在技能訓練過程中考核給出正確評價

　　通過理論測試和項目工件的加工測試進行對學生的考核。

　　論理知識包括數控車的基本操作，原理，工藝;工件刀具的材料知識，制圖知識，常用工夾量刀具的合理選用、調整、刃磨等。

　　車削出合格的普通螺紋、錐面和球圓弧面，粗車精車，測量細長軸、梯形螺紋、深孔和多孔等工件，加工各種工件時，公差等級為IT6~8和表面粗糙度為Ra1.6μm等，學生達到中級車工的技能水平。

　　4.結束語

　　提高數控車操作工培訓教學質量，對于提高學生的操作技能更適應企業需求，提高學生就業競爭力有重要的意義，因此，數控車操作工實訓指導老師必須加強研究探索，讓我們的教學更適應社會發展的需要，為社會主義現代化發展發揮更有利的幫助。

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