论锻造模具的数控加工工艺

论锻造模具的数控加工工艺

卢浩坤

中山长虹电器有限公司广东中山528400

摘要：数控的技术被普遍的使用在整个社会实践的每个领域之中，伴随机械制造行业的快速进步，并且在比创新的要求之下，教育方面的发展也要与实际的生产更加贴近，所以本篇文章从具体的锻造数控模具的零件加工为具体的例子，对一些加工工艺上重点的部分进行简单的说明，并对当下的锻造模具当中数控加工工艺的实际问题以及有关解决方案进行相应的讨论与研究。

关键词：锻造模具；数控加工；加工工艺

前言

锻造模具指的是一种可以让坯料制成模锻件的工具，它是模锻件生产当中非常必要的工艺装备，因此它在模锻件的生产过程当中有着非常重要的作用。数控加工指的是在数控机床上对零件进行相应加工工作的一种方式，数控机床的加工和传统的机床加工在流程上的相似度较高，但也有较为明显的区别。利用数字信息对工件与刀具的位移控制从而实现对工件的加工，它能够有效的解决产品品类多变、批量较小等难题，同时也是实现高效自动化的一种加工方式。

1.数控技术中模具零件加工的基本情况

我们以车的扭杆弹簧悬挂系统为例，它是一种能够将负重轮和车体连接上的主要承担力组件。平衡轴的外部形状像一个曲拐一样，在进行安装的时候，要将负重轮套之于上，扭力轴的材质是铝合金，在施加外力的状况下弹性较大的金属杆会发生扭转形变。负重轮遇障碍而不能够稳定运动的时候，就会利用平衡轴带动整个扭力轴进行转动。扭力轴在发生转动的过程当中会把很多负重轮产生的振动能量吸收掉，进而使整个车体运动平稳。平衡轴锻造也需要极为复杂的模具，它的尺寸偏大，腔体深度较深，并且所需的型号也非常多（即使是一台车也要几种不同的型号），所以在实际的生产当中就有着较高的难度

2.锻造模具的数控加工工艺流程

以刮板机用的锻造模具为例，我们对数控加工的流程进行简单介绍：相比于普通零件模具，刮板模具的体积偏大、工艺精度的需求更高一些，所以对其加工的流程进行有效的计划是非常重要的。在数控的加工方面也有一些差异，但在流程上主要分为以下几个步骤：模型的建立、建立加工的坐标（有效定位）、按照模具的特性以及工艺等方面的要求对加工的顺序进行设定。工序设定主要包含以下几个步骤：第一，局部的简单加工，因为毛坯的加工量偏大并且在位置分布上有着显著的不均匀特点，所以有时候会采用直接对其进行全局的粗略加工的方法，但这会对刀具的使用时长以及模具的质量方面有一定影响，所以进行局部的简单加工是非常有必要的。第二是粗略加工，使用的方法是高速进行切削，加工当中要尽量保证整个刀具在负载上的稳定程度，尽可能避免切削方向以及切削深度的突变，进而避免速度的降低次数。第三，对加工程序的参数进行设定并生成刀具的轨迹，参数包含行距、公差、刀位等。当刀具的轨迹生成之后可以在计算机上对路径进行观看，从而有效的减少加工过程当中的风险，这样能够有效减少刀具损坏的概率，加长其寿命。最后是后期的处理，当进行一系列的操作检查并且确认无误之后，利用软件进行处理，生产代码并传给数控机床加工。

3.数控加工案例及工艺分析

3.1制作过程中存在的问题

为了避免在整个铸造的过程当中，由于垂直的方向上的受力情况，上下模具在中心方向上会出现一定偏移，通常的做法是将分型面翘起来形成三度的角度进行锻件成型；但由于这类问题会导致工件出现了小角度的转动，这就给接下来一步的加工带来了定位不精准的问题。

3.2数控技术加工案例的详细的分析

锻造的实际作用是产出合格的毛坯产品，同时也要保障模具的使用时长，通过模具中每个位置的圆角要求来选用相应的球刀。整个的锻造模具加工工艺主要按照合理的步骤进行：利用线切割的方式做样板块，让钳工进行钻孔与印记打印，再进行毛刺的修理，然后是画线与钻孔等。接下来分别使用铣和龙门刨对燕尾进行粗略加工以及精细加工，使用数控铣对上下模分型面进行加工，再使用样板对模膛以及上下磨口进行检查，进行热处理之后再对支撑面及进行加工，最后使用龙门铣再进行加工，要注意某些部位的高度与厚度的问题。

3.3加工过程中的问题

为使用直径较大的铣刀来提升工作的效率，同时不对模膛的加工造成影响，因此通常会采用分开加工的方式。锻造都有着比较相近的上下结构，而且在上下模具当中也有许多几乎相同的结构组成，但不同的模具的相同状况也是有着一定差异的。实际的加工过程当中需要注意的问题主要有以下几点：首先是加工当中的误差判断与分析，模具的加工往往对程序的准确程度有着非常高的要求；若准确度较低往往会导致很多难以解决的问题。在加工工作开始之前需要有专业人员针对零件的具体造型开展相应的检查工作，针对每一个实际的程序都要进行相应的模拟验证操作，而其中选定的切削参数以及刀具等重要部分均需要进行二次确认。实际的加工偏差主要是由机床加工精度不高、刀具的磨损以及工件的变形等引起。所以对刀具进行科学的挑选、对不同切削阶段的参数进行合理设定都是非常必要的。其次是在实际的运行当中需要注意的问题。在加工的整个过程当中要密切观察刀具是否产生了磨损的现象，主要是根据其声音以及铁屑产生的变化来进行分析和确定，要及时并准确地敲定更换刀具的必要性，不然会对刀体本身以及机床造成非常严重的伤害。切忌由于较长时间的连续走刀而过于麻木，导致严重的机床事故。我们在对数控指令进行讨论的时候，通常希望能够与编程方面的工作紧密配合，从而使得加工起来更有效率，但其前提是不能够超出数控系统的条件限制。尽可能去简化编程当中的辅助性操作，提升效率，但是也不能够忽略掉程序编写的规范问题。所以我们重视编程工作，需要严谨的工作态度、坚持的精神以及科学的检验模式。

4.数控加工存在问题以及解决方案

按照生产加工的要求对相应的人员进行配备，在实际的加工步骤当中要尽量多进行分步操作，要先将一个小部分做出来，之后再对另外一部分进行加工；或者说是把其中一部分的加工步骤进行切削加工后再进行下一个部分的加工操作。实际的加工当中要尽量保证换刀次数降到最低，从而有效的提升工作效率；这也会对产品的质量形成比较正面的影响。在使用相应软件进行程序编写的时候，通常按照型面的不同来挑选具体的加工方法，并且可以在程序当中设定一些合理的参数值。以顺利、安全、高效完成任务为大前提的情况下，要尽可能保证加工合理程度、空行程降到最小以及刀具的寿命更长，从而挑选合理的操作模式，这样也可以在这个基础之上进一步地提升其效率。同时，使用在线加工的方法也是较为常见的一种提升数控操作的科学方案。

5.结语

锻造模具的数控加工工艺的流程与其中的问题主要体现在上述几个方面，工厂进行加工的过程中要对以上问题进行详细的了解，这样能够有效的提升效率并且将人力和物力资源的使用效果最大化，并且能够在一定程度上控制成本，这样才有利于整个企业的健康发展。

参考文献：

[1]邸莉莉，贾林峰，陈一.锻造模具的数控加工工艺[J].现代制造技术与设备，2012（4）：40-41

[2]朱明斌.数控技术中模具零件加工中存在问题以及解决对策[J].科技转播，2014（8）：84-85