提（tí）高汽（qì）車模具零件加工精度與（yǔ）效（xiào）率的方法-特種加（jiā）工機床網（wǎng）-數控機床市場網

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提高汽車模具（jù）零件加工精度與效（xiào）率的方法

2017-11-27 來源：四川宜（yí）賓普什模（mó）具（jù）有限公司作者：堯軍

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

關鍵（jiàn）詞：等高墊鐵；淬（cuì）火流程（chéng）；過程檢驗；模具零件

l 、引言

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

2、合理的加工工藝

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

2．1零件裝（zhuāng）夾優化

模具零件裝夾的一般流程為：采用墊鐵安裝模具（jù）零件，保證墊鐵等高(同時平（píng）磨)，將墊鐵（tiě）分布到零（líng）件的四周，如圖1、圖2所（suǒ）示（shì），然（rán）後按操作流程進（jìn）行模具零件的裝夾。

圖1模具（jù）零件尺寸（cùn）<2m

加工（gōng）時通常（cháng）隻關注墊鐵是否等高，而（ér）忽略（luè）當墊鐵擺到機床工作（zuò）台上時是否等高，由於機床工作台（tái）長期使用（yòng），有可能導致墊鐵放（fàng）到點（diǎn）後而高度不一致，導致模具零件裝夾不（bú）平。每次零件裝夾前應確認墊鐵擺（bǎi）到機床工作台上後（hòu）是否等高。

模（mó）具零件加工後由於切削應力（lì）和熱變（biàn）形，將會導致模具零件加工完後有變形（xíng），零件底麵與（yǔ）墊鐵接觸麵越多，越能反映加（jiā）工後零件的平麵真實情況。試驗表明，4塊墊鐵和6塊墊鐵導致的模具零件精度差（chà）在O．05 mm左右，模（mó）具零件越大精度差越明顯。

圖2模具零件尺寸>2 m

對於薄板類模具零件(如（rú）落料（liào）模模座)加工前其自身就會產生變形，即使對零（líng）件進行多次加工仍可能無法保（bǎo）證（zhèng）底麵平整，裝好後始終（zhōng）會有一個角與接觸麵有間（jiān）隙，對於這種情況，再用機床加工來解決變形隻會增加製（zhì）造成本。由於模具零件最終是在機床上進行作業，上機床後工作狀態為直接將模具裝夾到工作（zuò）台上，隻要保證模（mó）具的裝夾狀態與機床的裝夾狀態一致，就能保證其加工（gōng）精度。為此對於此類模具零（líng）件無法（fǎ）加工平整的，加工時保證其平麵度在0．3 mm以內，對於模具零件的（de）裝夾，條件允許（xǔ）的情況下直接放在工作台上更（gèng）能保證（zhèng）其加（jiā）工精度。

墊鐵安裝好後就需要對模具零件進行校（xiào）平找正，為了能夠快速校平找正，可（kě）利用模具零件（jiàn）底平麵的十字鍵槽進行定位，製作定位鍵，定位鍵的上端與模具零件的鍵槽配合，下端與（yǔ）機床工作台（tái）上的鍵槽或者T型槽配合，如圖3、圖4所（suǒ）示（shì）。

圖3 模（mó）具零件定位安裝樣圖

圖4模具零件定位安（ān）裝（zhuāng）

相對傳統的手工（gōng）校平方式，用定位鍵自動校平可提高約50％的裝夾（jiá）效率（lǜ）。同（tóng）時模具零件緊固（gù）從以往靠壓板與零件及工作台之間的摩擦（cā）來限製模具零件的（de）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（gèng）好的安裝效果。

2．2製作工序的合理安排

對於零件加工，最重要的是（shì）基準(即瓜，，、z基準)，基準的準確與否直（zhí）接影響模具零件（jiàn）的（de）最終加工（gōng）精度。Z基準即模具零件的底麵，考慮如何裝夾來應對模具零件的變形，首先要考慮盡量（liàng）減小或者消除零件自身的變形。一般模具零件底麵的（de）製作流程為：①底麵粗加工；②底（dǐ）麵壓夾槽、鍵（jiàn）槽等粗精加工（gōng）；③底麵精加工，然後進行正麵的（de）一（yī）次加工，組裝後的（de）二次加工。這樣的製作流程消除了模具零件底麵由於大餘量切削（xuē）產生的加工變形，但是加工應力和熱應力不能得到充分釋放，也就是後期模具零件還會有變（biàn）形，同樣會使得（dé）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（jiā）工完成後進入鉗工組裝鑲件（jiàn），然後再進行加工需要2～3天（tiān），在這過程中模具零件（jiàn）也在進行自然時效，而模具零件的二次加工量很少，對模座加工產（chǎn）生（shēng）的應力很小。因此隻要在二次加工時先將底麵重（chóng）新精（jīng）光加工一次，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（jīng）度。

Z基準重新精光後，原來的從】，基準也會有相應的變化。在一次加工時，基準孔做小一號(同（tóng）樣按H7製作)，二（èr）次加工時將其（qí）精加工（gōng）到位，這樣能保證其精確。同時將（jiāng）精度要求高的導（dǎo）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 加工機床的合理使用

零件加（jiā）工時常會將粗加工機床和精加工機床分開，可（kě）以更好地保護機（jī）床。由於（yú）各種因素的影響，精／JnY-．機（jī）床的精（jīng）度一般≤0．01 mm／1 m，重複精度一般≤0．006 mm／1 m，但是對於（yú）不同的機床，有些機床精度可能是0．01 mm／1 m，有些是一（yī）O．01 mm／1m，這樣同樣用於精加工的不同機床，其誤差就在0．02 mm／1 m。模（mó）具零件的精度要求：型麵+--0．05mm，導向孔±0．01 mm，導向麵±0．05 mm，也就是不同機床不能滿足導向孔的精度（dù）要求。因此對於模（mó）具零件（jiàn）的二次精加工，采用上、下模同一台（tái）機床加工更能保證（zhèng）其配合精度。

3、運（yùn）用合理的（de）裝配流程

裝配流程（chéng）的優劣直接影響模具零件的製作質（zhì）量和生產成本（běn），因（yīn）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（bāo）括（kuò）下模與凸模的組裝、上模與鑲件的組裝、上模與壓（yā）料器的組裝、斜楔與模座（zuò）的組（zǔ）裝等，這裏主要是淬火工序和組裝（zhuāng）基準對模具零件精度的影響（xiǎng）。

3．1淬火（huǒ）工序的合理安排（pái）

隨著模具零（líng）件（jiàn）製作技（jì）術的不斷進步，淬火工序也在進行不斷優化，以鑲件淬火為例，以（yǐ）往的淬火流程如表1所示。

上述流程的優（yōu）點：能夠很（hěn）好（hǎo）地保（bǎo）證鑲件之間拚接，精加工時餘量均勻。缺點：組裝粗加工會增加加工（gōng）難度，整體型麵粗加工容易出現加工盲區，球刀粗加工（gōng）時（shí）加工量大，對機床（chuáng）損傷嚴重，同時也增加了模具零件在機床的占機時間，加工周期長。優化後的淬火流程如表2所示。

優化後的加工流程優點：機床的加工時間得到有效（xiào）降低(隻有（yǒu）8 h)，對加工效率提高具有很大的作（zuò）用，節約了加工（gōng）成本，後期鉗工裝配（pèi）時間也大（dà）大縮短，進一步縮短模具零件（jiàn）生產周期。缺點：由於采用單件加（jiā）工隻有（yǒu）單件基準，也就是會出現基準誤差，再加上鉗工的研配，會出（chū）現組裝後鑲件之間型麵輪廓結（jié）合不好的情（qíng）況，嚴重時沒（méi）有加工（gōng）餘量，增

加了返修（xiū）次數。要解決這一問題，首先要保（bǎo）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（qián）的加工餘量（liàng）。

表1淬火流程

綜上所述，采用（yòng）優化後的淬火流程能（néng）夠很好（hǎo）地在（zài）保證零件加工質（zhì）量的（de）前提（tí）下提（tí）高生產效率，這是目前廣泛采用的加工方式。也並（bìng）非所有的鑲件都適合（hé）先淬火後加工，圖（tú）5所示的鑲件內圓（yuán）角R1 mm，由於CNC加工很難達到R1 mm的加工(一般（bān）到R2mm)，導（dǎo）致加工完成後內圓角尺加工不到位，隻能留給鉗工修配，如果先淬火，勢必會增加鉗工的修配難（nán）度，還（hái）會由於工具限製無法實現修配，此類鑲件適宜（yí）鉗工研配好後進行淬火。

圖5車門板鎖口位置

3．2組裝工序的合理選擇

各（gè）零（líng）件組裝加工有利於保證（zhèng）整體模具的製作精度，但影（yǐng）響模具的製作周期，如何保證零件加（jiā）工精度需（xū）從工藝流（liú）程上對其進行優化。

一般在凸模（mó）基準側的（de）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。而對於其他壓料器和斜楔采用單件加工，能（néng）縮短加工周期。單件加工會產生基準累積誤差（chà），導致模具零件精度下降。壓料器、斜楔與模座一般（bān）都是（shì）采用導板或導柱導向進行組合，以保證其（qí）組合（hé）精度。壓料器、斜楔其導（dǎo）向一（yī）般都是在背麵加工，而型麵在

正麵加工，因此就存在背（bèi）麵和（hé）正麵（miàn）的相（xiàng）對誤差，而且導（dǎo）向尺寸公差的不一樣，會（huì）產（chǎn）生直（zhí）線誤差，這樣就使得加（jiā）工（gōng）完成後組裝到模座裏麵型麵不吻合。對於不組裝的（de）壓料器、斜楔，在做正麵加工時需以背麵導向尺寸類來確定基準（zhǔn），首先（xiān）保證導向類尺寸公差一致（zhì），然後將其轉換到正麵，保證（zhèng）相對基準。

4、進行有效的過程檢驗

檢（jiǎn）驗可以（yǐ）第（dì）一時間（jiān）發現製作過程中加工零件的質量問題，但是一般檢驗都是在模（mó）具零件加工完成（chéng）下機（jī）後或者是鉗工（gōng）裝配完成後進行，這（zhè）樣雖然發現了問題，但是沒能在第一時間解決加工尺寸問（wèn）題，會（huì）造成模具零件的返工返修。因（yīn）此在模具零件製作過程中引入過程檢驗，在加工過程中，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配不合理的及時予以修正，保證其加工下機前零（líng）件合格，如圖6所示（shì）。

圖6過（guò）程檢（jiǎn）驗流程圖

通（tōng）過在加工製作的同（tóng）時確認加工零件尺寸精度（dù），避免了重（chóng）複上機床翻修，可大大降低返修時間(裝夾、轉運、二次加工找正等工時消耗)。

5、結（jié）束語

影響（xiǎng）模具零件加（jiā）工精（jīng）度的因（yīn）素有很多，如操作技能等。隨（suí）著自（zì）動化加工的不（bú）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，保證每一部位零件的裝配質（zhì）量；並且重視模具零件存放時的擺放狀態，減（jiǎn）小模具零件（jiàn）變形（xíng）對其精度的影（yǐng）響，更有利於模具精度（dù）的提高。

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