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精密体积成形模具的设计制造及发展
 
慧聪网   2006年1月17日9时1分   信息来源:中国热加工    

   1、引言?   

   面对二十一世纪的国内建设形势,企业要适应市场经济的发展,作为国家支拄产业的汽车工业将加大轻、微、轿车的产量,因而对模锻件的精度提出了更高的要求。在生产过程中,提高模具寿命是一个复杂的综合性问题。所有锻压工艺,特别是净形和近似净形加工工艺,在很大程度上取决于模具的精度和品质,取决于模具的技术水平。模具技术反映在模具设计和制造上,而模具寿命除与上述两个环节有关外,还与使用环节有关。?   

   提高模具寿命有极大的经济效益,一般在试生产阶段模具工装费用占生产成本的25%左右,而定型生产时仅为10%。?   

   模具的早期失效形式,多为凸模断裂、模膛边缘堆塌、飞边遭桥部龟裂、模腔底部发生裂纹。影响模具寿命的因素较多,涉及面广,模具设计是模具寿命的基础。模具设计环节是指模具的结构设 计、成形模腔设计和确定模具钢种、模具硬度等。模具制造环节是指制模工艺、热处理规范和表面处理技术等。本文仅从模具设计和模具制造两个方面探讨提高模具寿命的措施。   

   2、合理设计精密体积成形件(精锻件)?   

   模锻件应尽量避免带小孔、窄槽、夹角,形状要尽量对称,即使不能做到轴对称,也希望达到上、下对称或左、右对称。要设计拔模斜度,避免应力集中和模锻单位压力增大,克服偏心受载和模具磨损不均等缺陷。?   

   对于锻模模腔边缘和底部圆角半径R,设计时应从保证锻件型腔容易充满的前提下尽可能放大。若圆角半径过小,模腔边缘很容易在高温高压下堆塌,严重者会形成倒锥,影响模锻件出模。如底部圆角半径R过小而又不是光滑过渡,则容易产生裂纹且会不断扩大。   

   设计模具时应充分利用CAD系统功能对产品进行二维和三维设计,保证产品原始信息的统一性和精确性,避免人为因素造成的错误,提高模具的设计质量。产品三维立体的造型过程以在锻造前全面反映出产品的外部形状,及时发现原始设计中可能存在的问题,同时根据产品信息,用电脑设计出加工模具型腔的电极,为后续模具加工做好准备。   

   采用CAM技术可以将设计的电极精确地按指定方式生产。采用数控铣床(或加工中心)加工电极,可保证电极的加工精度,减小试模时间,减少模具的废品率和返修率,减少钳工劳动量。   

   对于一些外形复杂,精度要求高的锻件,靠模具钳工采用常规模具制造方法保证某些外形尺寸而采用CAD/CAM技术可以对这些复杂的锻件进行精确的尺寸描述,确定合理的分模面,保证合模精度,从模具制造这一环节确保产品精度。  

   CAD/CAM/CAE技术可以进行有限元分析,对关键部位的尺寸设计是否合理可以提供修改依据,从而在为客户提供高质量锻件的同时,也为客户的设计提供了依据,加强了与客户的合作。  

   成形是模锻过程中最重要的工步,模锻件的几何形状是靠锻模来保证的,模锻过程中要全面考虑各种因素,尤其是对生产中可能发生的或已暴露出的问题,在模具设计时应采取措施减轻后续工序的加工难度。
 
 
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