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大型加工中心薄壁件泡沬模具加工方法研究
閱讀:303 發布時間:2020-8-10伯特利數控 加工中心 鉆攻中心
前言:
1背景及產品介紹
泡沬模鑄造技術LF〇是一種近無余量,精確成型的鑄造技術,對于生產單件或小批量鑄件,泡沬模鑄造有著得天獨厚的優勢。模樣是泡沬模鑄造成敗的關鍵,沒有高品質的模樣,不可能得到高品質的泡沬模鑄件。泡沬模鑄造的模樣是生產過程中*的消耗品,每生產一個鑄件,就消耗一個模樣。近兩年,我們所承接的床身底座鑄件大多都是單件小批量,且結構基本都不相同,如果采用傳統模具制作不僅生產周期長,而且費用高。如果使用泡沬模實型鑄造,僅模具一項即可節約大量資金,降低成本,制造周期從模樣制造到鑄件交貨大概為10?20天,*能滿足客戶短期研制開發新產品的要求。
2設計難點及解決方案
2.1加工中心類鑄件泡沬模模樣有以下幾個特點:
1) 加工中心類鑄件大多平均壁厚10?20 mm,基本接近鑄件的小壁厚,在泡沬模模樣制作過程中很容易出現變形、尺寸偏小等問題而影響鑄件品質。
2) 加工中心類鑄件大多采用雙層甚至多層加強筋板的*結構,使得制作模樣時難度加大,很容易導致上下層之間對接不齊,內部出現粘接縫隙等問題。
加工中心類鑄件由于設計結構*,決定了其模樣制作難度,針對此類鑄件制定相應的制作工藝,制作出合格的泡沬模模樣,顧客滿意的鑄件。
2.2泡沬模具工藝的研究
1)根據顧客提供的鑄造工藝圖紙建立三維模型,經過對此類產品工藝評審,其結構難點在排屑槽兩側形狀的復雜扇形扭曲面,壁厚15 mm。運用UG/CAM軟件固定軸曲面輪廓銑(Fixed Contour方式編制加工程序,使用三軸CNC加工中心加工。圖2為排屑槽部位剖面圖。
2)由于三軸CNC加工中心存在只能在X、Y、Z三個方向走刀加工的局限性,模樣加工過程難以一次加工成形,所以在加工中心加工之前,需要先對三維模型進行分塊處理。根據廣品內腔結構進行分層,保證分層后模型的一面存在較多可支撐面,作為反面加工基準面。保留導軌等重要部分完整性,分塊時盡量將R角、臍子帶出,需要手工制作的在三維圖中標示綠色;溝槽等機加不到的部位可單獨分割,根據其復雜程度單獨加工。圖3所示三維模分層圖。
3) 加工工藝方案及裝卡方案的選擇三維模型在經過分模后,會被分成大小、復雜程度不同的料塊。通過設拉筋、裝卡塊、輔助塊將需要加工的分塊料連接固定,以保證加工過程的牢固裝卡。排版需要考慮的因素有加工中心可加工范圍和毛坯毛料尺寸大小,根據可使用的設備和材料對模樣進行分塊,大分塊料單邊應不少于5 mm余量,以保證模樣料塊全部加工到位。
兩導軌排屑槽部位側面扇形面壁厚15 mm,加工過程中容易變形,導致加工完后壁薄尺寸偏小1?2 mm。加工時設計工藝拉筋,在兩側易變形部位増加防變形工藝拉筋。加工后手工將添加的工藝拉筋割去,保證加工尺寸。