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亜鉛合金ダイカストの金型精密加工技術について

製造プロセス: ダイカスト。大量生産のための多くのコストを節約するために、高品質で安定しています。

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重要なプロセス機器として、金型は消費財、電気電子、自動車、航空機製造などの産業で重要な位置を占めています。金型製造の技術レベルと品質を向上させることは、金型製造業界の重要な要素です。金型高速切削技術を採用することで、金型の生産効率、金型精度、耐用年数を大幅に向上させることができるため、EDM金型に徐々に置き換わり、海外の金型製造会社に広く採用され、金型製造の大きなトレンドとなっています。金型製造における高速切削技術の適用時間は比較的短く、使用する技術的要件は比較的高いです。

高速切断技術

高速切削には、低温上昇(ワークの上昇が3℃程度)、熱変形が少ないなどのメリットがあります。単位電力あたりの金属除去率が30%〜40%向上し、切削抵抗が低下します。 30%増加し、工具の切削寿命が延びます。70%、亜鉛合金ダイカストに残っている切削熱が大幅に減少し、低次の切削振動がほとんどなくなります。切削速度の増加に伴い、単位時間あたりのブランク材の除去率が高くなり、切削時間が短くなり、加工効率が向上するため、製品の製造サイクルが短縮され、製品の市場競争力が向上します。同時に、スナックナイフの高速加工と大きな送り速度により、ワークピースに作用する切削抵抗が減少し、チップの高速排出により、ワークピースに伝達される切削熱が減少し、熱応力と変形が減少します。 、それにより亜鉛合金ダイカストの加工剛性を向上させ、薄肉部品の切断の可能性を提供します。HRC60を超える硬度の材料を高速でフライス盤にすると、低効率のEDMをある程度置き換えることができるため、金型の製造サイクルをある程度短縮できます。同時に、高速切削技術の適用により、その後の金型の加工で手作業による研削時間を約80%節約し、加工コストを約30%節約し、金型の表面粗さをRa0に達することができます。 1、工具の切削効率を2倍にすることができます。

金型加工に適用される高速切削の利点

金型加工の特徴は、ワンピースの小ロットと複雑な幾何学的形状であるため、加工サイクルが長く、生産効率が低くなります。従来の金型加工技術では、硬化した金型の仕上げには通常、EDMと手動研磨技術が使用されます。金型加工技術開発の主な目標は、加工時間の短縮と製造コストの削減です。近年、金型加工技術には、高速切削、CAD / CAE設計シミュレーション、ラピッドプロトタイピング、放電フライス盤成形、複合加工など多くの新技術があり、その中でも最も人目を引く効果が高い-スピードカッティングプロセス。

高速切削金型は、工作機械の高速・高送り速度を利用して、切削により金型の複数の製造工程を完了します。高速加工金型の利点は、主に次の側面で明らかになります。

①高速切削荒加工、半仕上げ加工により、金属除去率が大幅に向上します。

②高速切削工作機械、工具、技術を駆使して、硬化物の加工が可能です。小型のダイカスト金型の場合、材料を熱処理した後、1回の型締で荒加工と仕上げを行うことができます。大規模ダイカスト金型の場合、熱処理前に荒削りと半仕上げを行い、熱処理と硬化後に仕上げを行います。

③高速・高精度のハードカットがスムージングに取って代わり、手作業による研削の手間が大幅に削減され、EDMに比べて効率が50%向上します。

④最終成形面をハードカット加工し、表面品質や形状精度を向上させ(表面粗さが小さいだけでなく、表面輝度も高い)、複雑な曲面の金型加工に有利です。

⑤電気火花や研削による脱炭、やけど、マイクロクラックを防ぎ、仕上げ後の金型の表面損傷を大幅に低減し、金型の寿命を20%延ばします。

⑥ワークは熱が少なく、切削抵抗が少なく、熱変形が少ないです。CAD / CAMテクノロジーと組み合わせて使用​​され、電極、特に複雑な形状の電極や薄壁で変形しやすい電極を迅速に処理します。

金型加工用高速切削工作機械

高速切削金型用の高速工作機械を選択する際は、以下の問題に注意してください。

(1)工作機械の主軸は、荒加工や微細加工に対応するため、高出力・高速である必要があります。金型の仕上げには小径の工具を使用する必要があり、スピンドル速度は15,000〜20,000rpm以上に達する可能性があります。スピンドル速度が10000rpm未満の工作機械は、荒加工と半仕上げ加工を実行できます。大きな金型の製造で荒加工と仕上げ加工の両方を満たす必要がある場合、選択した工作機械は、2つの速度の2つのスピンドル、または2つの仕様の電動スピンドルを備えていることが望ましいです。

(2)工作機械の早送りは、あまり素早いアイドルストロークを必要としません。ただし、処理送り速度が比較的高く(30〜60m / min)、加速と減速が高い必要があります。

(3)高速・高精度の制御システムに優れ、高精度補間、輪郭前進制御、高加速度、高精度位置制御の機能を備えています。

(4)高速工作機械に適合したCAD / CAMソフトウェア、特に高速切削金型用のソフトウェアを選択してください。

金型製作における5軸工作機械の用途は徐々に増えており、高速切削金型と連携することには以下の利点があります。

①工具の切削角度を変更でき、切削条件が良く、工具の摩耗が少なく、工具を保護し、工具の寿命を延ばすのに役立ちます。

②加工ルートが柔軟で工具干渉が少なく、複雑な表面形状の金型や深型キャビティ金型の加工が可能です。

③さまざまな金型の加工に適した広い加工範囲。

(5軸リンケージ高速フライス盤マシニングセンター)

5軸工作機械は通常、テーブルタイプとフライス盤タイプの2種類があり、金型の種類に応じて選択できます。

高速切削金型の工具技術

高速加工には適切な工具を装備する必要があります。硬質合金被覆工具と多結晶強化セラミック工具の適用により、工具は高硬度ブレードと高靭性マトリックスの両方を同時に持つことが可能になり、高速加工の開発が促進されます。多結晶立方晶窒化ホウ素(PCBN)ブレードの硬度は3500〜4500HVに達し、多結晶ダイヤモンド(PCD)の硬度は6000〜10000HVに達する可能性があります。特にコーティングされた工具は、硬化鋼の半仕上げと仕上げに大きな役割を果たします。

一般的に、工具と工具ホルダーの加速度が3gを超える場合、工具の半径方向の振れは0.015mm未満であり、工具の長さは工具の直径の4倍を超えてはなりません。国内の金型高速精密加工の経験から、小径のボールエンドミルカッターを金型仕上げに使用した場合、線速度は400m / minを超えます。これには、工具材料(硬度、靭性、赤色硬度を含む)、工具形状(切りくず除去性能、表面精度、動的バランスなどを含む)、および工具寿命に対する高い要件があります。したがって、金型の高速ハードカットと仕上げでは、高速工作機械だけでなく、切削工具と切削プロセスも合理的に選択する必要があります。

金型を高速で処理する場合は、次の点に注意する必要があります。

①さまざまな加工対象物に応じて、超硬被覆工具、CBNおよびダイヤモンド焼結工具を合理的に選択してください。

②小径のボールエンドミルカッターを使用して金型表面を仕上げます。通常、仕上げ工具の直径は10mm未満です。加工する材料や硬度によって、選択する工具径も異なります。工具材料の選択において、TiAIN超微細粒超硬被覆工具は良好な潤滑条件を備えています。ダイス鋼を切削する場合、TiCN超硬コーティング工具よりも耐摩耗性に優れています。

③負のすくい角など、適切な工具パラメータを選択します。高速工作機械は、通常の加工よりも高い耐衝撃性と耐熱衝撃性を必要とします。

④適切な送り速度、送り方法、潤滑方法など、工具寿命を延ばすためのさまざまな方法を採用し、工具コストを削減します。

⑤高速工具ホルダーを使用。現在、HSKツールホルダーとホットプレスクランプツールが最も広く使用されています。同時に、工具をクランプした後のスピンドルシステムの全体的な動的バランスにも注意を払う必要があります。


投稿時間:2021年8月3日