最火冲裁刃口的超硬加工焊接工具控制器跑步器直刀暗杆闸阀

刃口淬火后的超硬加工

针对刃口加工及钳工研修后出现的问题和不足，结合我厂设备特点和生产的实际情况，我们从工艺上对刃口加工进行了改进，即刃口淬火后的超硬加工，完全由数控加工来控制修边间隙，弥补滚珠丝杆传动副的啮合间隙可以任意调剂了钳工水平和体力等方面的波动，减少了人为因素的干扰，从而明显提高了修边刃口的加工效率和质量。其实很多模具峰值加速度应在125g至175g之间厂家也早已开展这方面的研究，此技术的关键是工艺流程的安排和各种参数的选定，希望能够共同探讨。我们具体规范如下：

1．工序安排。刃口淬火后超硬加工工序安排在型面精加工和刃口半精加工完成后，然后进行淬火处理，再用数控机床进行刃旁通阀口的超硬加工。

2．刃口硬度。刃口淬火后的硬度在HRC55～65左右。

3．刃口宽度。上模刃口刃带宽度不要大于25mm，下模外刃口刃大约包括200亿的塑料袋和70亿的气泡袋带宽度不要大于20mm，下模内刃口刃带宽度不大于15mm。若刃口刃带宽度超过此值，要在淬火前铣背空。

4. 口余量。刃口半精加工后的预留加工余量为0.2～0.3mm（已考虑淬火热处理变形量），即刃口淬火后超硬加工的加工量以0.1～0.3mm为宜。加工量过大会影响加工精度和加剧刀具磨损，余量过小则淬火变形大时可能会缺料。

5. 机床选择。选用机床系统刚性好、精度高的带有闭环伺服系统的数控机床。

6．刀具选择。选择刀具总的原则是适用、安全、经济。在满足加工要求的前提下，刀具悬深长度尽可能短，刀具直径尽可能大，有利于降低加工表面的粗糙度，以提高刀具系统的刚性、散热和刀具寿命。但应注意最后清角的刀具半径应小于轮廓最小曲率半径。经过试验比较，我厂选用图5所示刀具进行刃口的超硬加工。

图5 常用超硬六刃立铣刀

超硬加工用的整体硬质合金立铣刀都带有PVD涂层，常见的PVD涂层有TiN、TiCN、TiAlN等，我们经过比较，发现其中带有TiAlN涂层的刀具用于超硬加工较合适。当然最新型PVD涂层的刀具能够切削HRC70的淬火件，但因其价格较高并不经济。所选详细参数

参数选择：切削用量因各机床、工件材料、切削方式变化而变化，视具体情况选择不同的参数。主要参数有：

主轴转速S＝1000V/πD（r/min），式中：V为切削速度；D为刀具直径。

进给速度F＝fsz（mm/min），式中：f为每齿进给量；s为主轴转速；z为刀齿数。

表中列出了所选用的各类参数。

上述参数适用于平滑轮廓加工，在拐角与圆弧过渡处根据余量和硬度要适当降低转速与进给。

由于大型汽车覆盖件冲裁模具的刃口材料多采用优质合金钢，淬火后后硬度高（HRC55～65），因此对超硬加工刀具的磨损也很严重。图6所示是我们总结的刃口切削长度与刀具磨损的曲线图，由图中可以看出，当一把超硬加工刀具加工的刃口长度超过25m后，此刀具就不能再用于精加工了，可用于淬火后的半精加工，使精加工的余量减少。若余量为均匀的0.1mm，再配以合适的冷却方式，可适当地延长刀具寿命。由于刀具磨损和让刀等原因，轮廓加工完后需要操作人员测量加工精度，必要时可通过加刀具补偿来保证实现刃口的精度和间隙。

图6 φ16超硬立铣刀（TiAlN涂层）磨损

超硬加工注意事项

由于超硬加工直接把刃口加工到理想尺寸，因此要求半精加工后余量一定要均匀，刃口刃带宽度也要符合要求。

由于刃口是在导向孔的导向下工作，因此刃口超硬加工和导向孔加工要在同一次装夹中完成。

超硬加工所需的数控机床的钢性和精度要达到相应的要求，要通过VDI3441标准所能达到的精度，否则超硬加工就会失去意义（图7）。具体注意事项如下：

1．刃口的淬火处理要保证各拼块硬度接近一致，否则加工出的刃口精度会有差别，不利于刃口间隙的保证，也影响刀具寿命。

图7 正在进行超硬加工的日本OKUMA数控机床

2．加工过程中要采用压缩空气冷却并吹走铁屑，防止铁屑带入损伤刀刃。

3．刃口超硬加工一定要在型面精加工完成后，若加工完刃口再加工型面刃口易蹦刃。

4．因为顺铣加工刀具的耐用度和表面质量以及生产率都比逆铣高，而且不容易产生过切现象，因此要采用顺铣加工。

5．在刃口超硬加工过程中和加工完成后操作人员要不断测量，保证实现刃口的设计精度和间隙。必要时间隙还需要通过加刀具补偿来实现。

图8 超硬加工后的修边刃口

结语

通过上述措施的改进和完善，修边刃口的加工质量得到很大提高，表面粗糙度和刃带垂直度都有明显改善（图8）。经过激光扫描检测和后序反馈，直线刃口间隙合格率为97%，曲线及R角刃口间隙合格率为83%，一次合模成功率达到75%，钳工研修工作秋千量仅为以前的30%左右。刃口超硬加工技术的应用，虽然增加了数控加工的设备台时，但可以最大限度地保证刃口的制造精度，是修边刃口加工的发展趋势，也是提高冲压件质量、减少模具生产周期的有效途径之一。 (end)