提高汽車模具（jù）零件加工精度與效率的方法-齒輪加工機床網-數控機床市（shì）場網

您現在的位置：齒輪加工機床網> 加工（gōng）與（yǔ）維修>提高汽（qì）車模具零件加工（gōng）精度與效率的方法

提高汽車模具零件加工精度與效率的方（fāng）法

2017-11-27 來源：四川宜賓普什模具有限（xiàn）公（gōng）司（sī）作者：堯軍（jun1）

摘要：通過對加工工藝流程和裝配工藝（yì）流程的分析，找出影（yǐng）響汽車（chē）模具零件製作精度的因素，通過改善模（mó）具零件的裝夾方式（shì）、加工順序、加（jiā）工條（tiáo）件和（hé）優化裝配淬火流程，在保證單件加工尺寸精度（dù）的同時強調過程檢驗，以達到提高模具零件製作精（jīng）度的目的。

關鍵詞：等高墊鐵；淬火流程；過程（chéng）檢驗；模具零件

l 、引言

隨著汽車工業的飛速發展，對（duì）於汽車（chē）模具零件的加工精度要求越來越高，周期要求越來越短。為滿足模具零件加（jiā）工的要求，越來越多的（de）企業采用購買高精機床進行模具零件加工，但是從實際加工生產來看，加工的模具零件精度仍不能得到很好的保證，因此如何優化模具（jù）零件的加工工藝流程（chéng）顯得尤為（wéi）重要。

2、合理的加工工藝

模具零件加工受機床、切削力、溫度的影響，導致模具零件的加工質量及尺（chǐ）寸精度也受到影響，因此需要通過優（yōu）化加工流程來提高零（líng）件的加工精度。

2．1零件裝夾優化

模具零件裝夾的一般流（liú）程為：采用墊鐵安裝模具零件，保證墊鐵等高(同時平磨)，將墊鐵分布到零件的四周，如圖1、圖2所示，然後（hòu）按操作流程進行模具零件的裝夾。

圖1模具零（líng）件尺寸<2m

加工時（shí）通常隻關注墊鐵是否等高，而忽略當墊（diàn）鐵擺到機（jī）床工作（zuò）台（tái）上時是否等（děng）高，由於機床工作台長期使用（yòng），有可能（néng）導致墊鐵放到點後而高度不一致，導致模具零件裝（zhuāng）夾不平。每次零件裝夾前應確認墊鐵擺到機床工（gōng）作台上後是否等高。

模具零件加工（gōng）後由（yóu）於切削應（yīng）力和熱變形，將會導致模具零件加工完後有變形，零件底麵與墊鐵接觸麵越（yuè）多，越能反映加工後零件的（de）平麵真實情況。試驗表明，4塊墊鐵（tiě）和（hé）6塊墊鐵導致的模具零件精度差在O．05 mm左右，模具零（líng）件越大精度差越明顯。

圖（tú）2模具零件尺寸>2 m

對於薄板類模具零件(如落料模模座（zuò）)加（jiā）工前其自身（shēn）就會產生變形，即使對零件進行多次加工（gōng）仍可能（néng）無法保證底麵平（píng）整，裝好（hǎo）後始終會有一個角與接觸麵有間隙，對於這種（zhǒng）情況，再用機床加工來解決變形隻會增加製造成本。由（yóu）於模具零件最終是在機床上進行作業，上機床後工作狀態（tài）為直接將模具裝夾到工作台上（shàng），隻（zhī）要保（bǎo）證模具的裝夾狀態與（yǔ）機床的裝夾狀（zhuàng）態一致，就能保證其加工精（jīng）度。為此對於此類模（mó）具零件無法加工平整的，加工時保證其（qí）平麵度在0．3 mm以（yǐ）內，對於模具零件的裝夾，條件允許（xǔ）的情況下直接放在工作（zuò）台上更能保證其加工精（jīng）度。

墊鐵安裝好（hǎo）後就需要對模具零件進行校平（píng）找正（zhèng），為了能夠（gòu）快（kuài）速校平（píng）找（zhǎo）正（zhèng），可利（lì）用模具零件底平麵的十字鍵槽進行定位，製作定（dìng）位鍵，定位鍵的上端與模具零件的（de）鍵槽配（pèi）合，下端與機床工作台上的鍵槽或者T型槽配合，如圖3、圖4所示（shì）。

圖3 模具零件定位安裝樣圖

圖4模（mó）具零（líng）件（jiàn）定位安裝

相對傳統的手工校平（píng）方式，用定（dìng）位鍵自動校（xiào）平可提（tí）高約50％的裝夾效率（lǜ）。同時模具零件緊固從以往靠壓（yā）板與零件及工（gōng）作台之間的摩擦來限製模具零件的水平自（zì）由度，改為直接剛性限製其水平自由度，這樣能獲得更好的安裝效果。

2．2製作工序的（de）合理安（ān）排

對於零件加（jiā）工，最重要的是（shì）基準(即瓜，，、z基準（zhǔn）)，基準的準確與否直（zhí）接影響模具零件的最終加工精度。Z基準即模具零件的底（dǐ）麵，考慮如何裝夾來應對模具（jù）零件（jiàn）的變（biàn）形，首先要考慮盡量減小或（huò）者消除零件自身（shēn）的變形（xíng）。一般模具零件底麵的製（zhì）作流（liú）程（chéng）為：①底麵粗加（jiā）工；②底麵壓夾槽、鍵槽等粗（cū）精加工；③底（dǐ）麵精加工，然後進（jìn）行正麵的一次加工，組裝後的二次加工。這樣的製作流程（chéng）消除了模具零件底麵由（yóu）於大（dà）餘量切削（xuē）產（chǎn）生的加工變形，但是加工應力和熱應力不（bú）能得到充分釋放，也（yě）就是後期模具零件（jiàn）還會有變形，同樣（yàng）會使得後期進行二次加工時Z基準平麵不平，經驗證，其變形量約O．2 mrrd2 m。一般模具零件一次加工完成後進入鉗工組（zǔ）裝（zhuāng）鑲件，然後再進行（háng）加工需要2～3天，在這過程（chéng）中模具零件也在進行自（zì）然時效，而模具零件（jiàn）的二（èr）次加工量很少（shǎo），對模座加工產生的應力很（hěn）小。因此隻要在（zài）二次加（jiā）工時先將底麵重新精光加工一次（cì），就能很好消除底麵變形產生的影響，保證模（mó）具零件z基準精度。

Z基準重新精光後（hòu），原來的從】，基準也會（huì）有相應的變化。在一次加（jiā）工時，基準孔做小一號(同樣按H7製作)，二次加工時將其精加工到位，這樣能保證其精確。同時將精度要求高的導向麵、導向孔也安排在二次加工時精加工，以保證導向精度。

2．3 加工機床（chuáng）的合理使用

零件加工（gōng）時常會將粗加工機床和精加工機床分開，可以更好地保護（hù）機床。由於各種因素的影響，精／JnY-．機床的精度一般（bān）≤0．01 mm／1 m，重複（fù）精度一般≤0．006 mm／1 m，但是對於不同的機（jī）床（chuáng），有（yǒu）些（xiē）機床（chuáng）精度（dù）可能是0．01 mm／1 m，有些是一O．01 mm／1m，這樣同樣用於（yú）精加工的不同機床，其誤差就在0．02 mm／1 m。模具零件的（de）精度要求：型（xíng）麵+--0．05mm，導向孔±0．01 mm，導向麵±0．05 mm，也就是不同機床不能（néng）滿足導向孔的（de）精度要求。因此（cǐ）對於模具零件的（de）二次精加工，采用上、下模同一台機床加工更能保證（zhèng）其配合精度。

3、運用合理的裝配流程

裝配流程的優（yōu）劣（liè）直接影響（xiǎng）模具零件的製作質量和生產（chǎn）成本，因此在模具零件製作環節起著關鍵性的作用。模具零件的裝（zhuāng）配包括下模與凸模（mó）的組裝、上模與鑲件的組裝、上模（mó）與壓料器的組裝、斜楔（xiē）與模座的組裝等，這裏主要是淬火工序和組裝基準對模具零件（jiàn）精度的影響。

3．1淬火工序的合（hé）理安排

隨著模具（jù）零件製作技術的不斷（duàn）進步，淬火（huǒ）工序也在進行不斷優化，以鑲件淬火為（wéi）例，以往的淬火流程如表1所示。

上（shàng）述流程的優點（diǎn）：能夠很好地保證鑲件（jiàn）之（zhī）間拚接，精加工時餘量均勻。缺點：組裝粗（cū）加工會增加加工（gōng）難度，整體（tǐ）型麵粗加工容易出現加工盲區，球刀粗加工時加工量大，對機床損傷嚴重，同時也增（zēng）加了模具零件在機床的占機時間，加工周期長（zhǎng）。優化後的淬火流程如表2所示。

優化後的加工流程優點：機床的加工時間（jiān）得到有效降低(隻有8 h)，對加工效率提高具有很大的作用，節約了加工成本，後期鉗工（gōng）裝配時間也大大縮短，進一步縮（suō）短模具零件生產周期（qī）。缺點（diǎn）：由於采用單件加工隻有單件基準，也就是會出現基準誤差，再加（jiā）上（shàng）鉗工的研（yán）配，會出現組裝後鑲件之間型（xíng）麵輪廓結（jié）合不好的情況，嚴重時沒有加工餘量，增

加了返修次數。要解決這一問題，首先要保證鑲件的一次加工質量，同時加工工藝充分考慮鑲件淬火前的加工餘（yú）量。

表1淬火流程

綜上所述，采用優化後的淬火流程能夠很（hěn）好地在保證零件加工（gōng）質量的前提下提高生產效率，這是目前廣（guǎng）泛采用的（de）加工方式。也並非所有的鑲件都適（shì）合先淬火後加（jiā）工，圖5所示的鑲件內圓角（jiǎo）R1 mm，由（yóu）於CNC加工（gōng）很難達到R1 mm的加工(一（yī）般到R2mm)，導致加工完（wán）成後內圓角尺加工不到位，隻能留給鉗（qián）工（gōng）修（xiū）配，如果先淬火，勢必會增加鉗工（gōng）的修配難度，還會由於工具限製無法實現修配，此類鑲件適宜鉗工研配好後進行淬（cuì）火。

圖5車門（mén）板鎖口位置

3．2組裝工序的合理選擇

各零件組裝加工有利於保證整體模具的（de）製作精度，但影響模具的製作周期，如何保（bǎo）證（zhèng）零（líng）件加工精度需從工藝流（liú）程上對其進行優化。

一般在凸模（mó）基（jī）準側的壓料器和斜楔、整形壓料器都需要組裝加工，這樣能更好地保證基準精度。而對於其他壓料（liào）器和斜楔采用單件加工，能縮短加工周期。單件加工（gōng）會產生（shēng）基準累積誤差，導致模具零件精（jīng）度下降（jiàng）。壓料器、斜楔與模（mó）座一般都是采用（yòng）導板或導柱導（dǎo）向進行組合，以保證其組合精度。壓料器、斜楔其導向一般都是在背麵加工，而型麵在

正麵加工，因此就存在背麵和正麵的相對誤差，而且導向（xiàng）尺寸公差的不一樣，會產（chǎn）生直線誤差，這樣就使得加工完成後組裝到模座裏（lǐ）麵型麵不吻合。對於不組裝的壓料器、斜楔，在做正麵加工時需以背（bèi）麵導向尺（chǐ）寸類來確定基準，首先保證導向類尺寸公差一致，然後將（jiāng）其轉換到正麵，保證相對基準。

4、進行有效的過程檢驗

檢驗可以第一時間發現製作過程中加工零件的質量問（wèn）題，但是一（yī）般檢驗都是在模具零件加工完成下機後或者是（shì）鉗工裝配（pèi）完成後進行（háng），這樣雖然發現了（le）問題，但是沒能在第一時間解（jiě）決加工尺寸問題，會造成模具零件的返工返（fǎn）修。因此（cǐ）在模（mó）具零件製作過程中引入過程檢驗，在加（jiā）工過程中，對零件關鍵尺寸進行實時檢查確認，對沒有加工到位或者裝（zhuāng）配不合理的及時予以（yǐ）修正，保證其加工下機前零件合格，如圖6所示。

圖6過程檢驗流程圖

通過在加工製作的同時確認加工零件尺寸精（jīng）度，避免了重複上機床翻修，可大大降低返修時間(裝（zhuāng）夾、轉運、二次加（jiā）工找正等工（gōng）時消耗)。

5、結束語

影響模具零件加工（gōng）精度的因（yīn）素有很多，如操作技能等。隨著自動（dòng）化加工的（de）不斷深入，模具零件的製作采用機床全程序加工，同時將裝配工序細分，保證每一部（bù）位零件的裝配質量；並（bìng）且重視模具零件存放時的（de）擺放狀態，減小模具零件變形（xíng）對其精度的影響，更有利於模具精度的提高。

投（tóu）稿箱：
如果您有機床行業、企業（yè）相關新聞稿件（jiàn）發表，或進行資（zī）訊合（hé）作，歡迎聯係本網（wǎng）編輯部，郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更多相關信息（xī）

名企（qǐ）推薦

業界（jiè）視點

| 更多

行業（yè）數據

| 更多

博文（wén）選萃

| 更多

數控機（jī）床