汽車(chē)模具及其高速切削加工技術(shù)
/ 2021/6/5 12:40:38
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一.汽車(chē)
塑料模具分類(lèi)
汽車(chē)塑料
模具分類(lèi)的方法很多，按照塑料制件成型加工的方法的不同，可以分為以下幾類(lèi)：
1.注射模
注射模，又稱(chēng)注塑模。這種模具的成型工藝特點(diǎn)是，將塑原材料放置在注射機(jī)的加熱料筒內(nèi)。塑料受熱熔融，在注射機(jī)的螺桿或柱塞推動(dòng)下，經(jīng)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔，塑料在模具型腔內(nèi)經(jīng)保溫、保壓、冷卻固化成型。由于加熱加壓裝置能夠分階段發(fā)揮作用，注射成型不但能成型形狀復(fù)雜的塑料制件，而且生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好。故注射成型在塑料制件成型中占有很大的比重，注射模占塑料成型模具的一半以上。注射機(jī)主要用于熱塑性塑料的成型，近年來(lái)也逐漸用于熱固性塑料的成型。
2.壓縮模
壓縮模，又稱(chēng)壓制?；驂耗z模。這種模具的成型工藝特點(diǎn)是，將塑料原材料直接加在敞開(kāi)的模具型腔內(nèi)，然后合模，塑料在熱和壓力作用下呈熔融狀態(tài)后，以一定壓力充滿(mǎn)型腔。此時(shí)，塑料的分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，逐漸硬化定型。壓縮模多用于熱固性塑料，其成型塑件大多用于電器開(kāi)關(guān)的外殼和日常生活用品。
3.傳遞模
傳遞模，又稱(chēng)壓注?；驍D膠模。這種模具的成型工藝特點(diǎn)是，將塑料原料加入預(yù)熱的加料室里，然后由壓柱向加料室內(nèi)的塑料原料施加壓力，塑料在高溫高壓下熔融并通過(guò)模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔，然后發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)而逐漸固化成型。傳遞成型工藝多用于熱固性塑料，可以成型形狀比較復(fù)雜的塑料制件。
4.擠出模
擠出模，又稱(chēng)擠出機(jī)頭。這種模具能連續(xù)生產(chǎn)斷面形狀相同的塑料，例如塑料管材、棒材、片材等。擠出機(jī)的加熱加壓裝置與注射機(jī)的裝置相同。熔融狀態(tài)的塑料經(jīng)過(guò)機(jī)頭會(huì)形成連續(xù)不斷的成型塑件，生產(chǎn)效率特別高。
除了上述所列舉的幾類(lèi)塑料模具外，還有真空成型模、壓縮空氣模、吹塑模、低發(fā)泡塑料模等。
汽車(chē)車(chē)身上的沖壓件大體上分為覆蓋件、梁架件和一般沖壓件。能夠明顯表示汽車(chē)形象特征的沖壓件是汽車(chē)覆蓋件。因此，更加特指的汽車(chē)模具可以說(shuō)成是“汽車(chē)覆蓋件沖壓模具”，簡(jiǎn)稱(chēng)汽車(chē)覆蓋件沖模，例如，前車(chē)門(mén)外板修邊模、前車(chē)門(mén)內(nèi)板沖孔模等。
二.汽車(chē)輪胎模具分類(lèi)
汽車(chē)輪胎模具，是用于硫化成型各類(lèi)輪胎的模具，主要分為下面兩類(lèi)：
1.活絡(luò)模具，由花紋圈、模套和上下側(cè)板組成?；罱j(luò)模具分為圓錐面導(dǎo)向活絡(luò)模具及斜平面導(dǎo)向活絡(luò)模具。
2.兩半模具，由上模、下模兩片組成。
三.汽車(chē)模具高速切削加工技術(shù)
高速切削加工技術(shù)，在國(guó)內(nèi)外汽車(chē)模具制造行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，并且已取得了巨大的效益，但是高速切削加工的機(jī)理和相關(guān)理論至今仍不完善，針對(duì)汽車(chē)模具的高速切削數(shù)據(jù)庫(kù)尚未建立。
國(guó)內(nèi)外企業(yè)選擇高速切削刀具參數(shù)和高速切削加工參數(shù)的方式仍以傳統(tǒng)的“試切法”和“經(jīng)驗(yàn)法”為主，在加工某一新型材料時(shí)，往往需要使用多種刀具進(jìn)行重復(fù)切削試驗(yàn)，研究分析刀具的磨損、破損方式及其原因，從中找出一組最佳的刀具材料和加工參數(shù)，如此反復(fù)多次，盲目性大，并且浪費(fèi)大量的人力、財(cái)力和資源。而針對(duì)特種材料，如合金鑄鐵、高強(qiáng)度合金鋼、超級(jí)合金（如鈦合金）等材料的高速切削加工，如何根據(jù)材料特性選擇合適的切削刀具，如何設(shè)計(jì)合理的切削參數(shù)，目前仍在研究和發(fā)展中。
高速切削加工技術(shù)，是21世紀(jì)的一種先進(jìn)制造技術(shù)，有著強(qiáng)大的生命力和廣闊的應(yīng)用前景。通過(guò)高速切削加工技術(shù)，可以解決在汽車(chē)模具常規(guī)切削加工中備受困擾的一系列問(wèn)題。近幾年來(lái)，在美國(guó)、德國(guó)、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，高速切削加工技術(shù)在大部分的模具公司都得到了廣泛應(yīng)用，85%左右的模具電火花成形加工工序已被高速加工替代。高速加工技術(shù)集高效、優(yōu)質(zhì)、低耗于一身，已成為國(guó)際模具制造工藝中的主流。
通過(guò)國(guó)內(nèi)外汽車(chē)模具制造行業(yè)的高速切削加工技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用，高速切削加工技術(shù)具有如下優(yōu)勢(shì)：
1.高速切削加工提高了加工速度
高速切削加工以高于常規(guī)切削速度10倍左右的切削速度對(duì)汽車(chē)模具進(jìn)行高速切削加工。由于高速機(jī)床主軸激振頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)“機(jī)床—刀具—工件”系統(tǒng)的固有頻率范圍，汽車(chē)模具加工過(guò)程平穩(wěn)且無(wú)沖擊。
2.高速切削加工生產(chǎn)效率高
用高速
加工中心或高速銑床加工模具，可以在工件一次裝夾中完成型面的粗、精加工和汽車(chē)模具其他部位的機(jī)械加工，即所謂“一次過(guò)”技術(shù)（One Pass Machining）。高速切削加工技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了汽車(chē)模具的開(kāi)發(fā)速度。
3.高速切削加工可獲得高質(zhì)量的加工表面
由于采取了極小的步距和切深，高速切削加工可獲得很高的表面質(zhì)量，甚至可以省去鉗工修光的工序。
4.簡(jiǎn)化加工工序
常規(guī)銑削加工只能在淬火之前進(jìn)行，淬火造成的變形必須要經(jīng)手工修整或采用電加工最終成形?，F(xiàn)在，則可以通過(guò)高速切削加工來(lái)完成，而且不會(huì)出現(xiàn)電加工所導(dǎo)致的表面硬化。另外，由于切削量減少，高速加工可使用更小直徑的刀具對(duì)更小的圓角半徑及模具細(xì)節(jié)進(jìn)行加工，節(jié)省了部分機(jī)械加工或手工修整工序，從而縮短了生產(chǎn)周期。
5.高速切削加工使汽車(chē)模具修復(fù)過(guò)程變得更加方便
汽車(chē)模具在使用過(guò)程中，往往需要多次修復(fù)，以延長(zhǎng)使用壽命。如果采用高速切削加工，就可以更快地完成該工作，取得以銑代磨的加工效果，而且，可使用原NC程序，無(wú)需重新編程，且能做到精確無(wú)誤。
6.高速切削加工可加工形狀復(fù)雜的硬質(zhì)汽車(chē)模具
由高速切削機(jī)理可知，高速切削時(shí)，切削力大為減少，切削過(guò)程變得比較輕松，高速切削加工在切削高強(qiáng)度和高硬度材料方面具有較大優(yōu)勢(shì)，可以加工具有復(fù)雜型面、硬度比較高的汽車(chē)模具。
