一种模具加工中心的制作方法

文档序号:12439418阅读:214来源:国知局

本发明具体涉及一种模具加工中心。



背景技术:

由于汽车行业的竞争激烈,每辆汽车的外观都不同,通常一个车型的覆盖件总数在200-300件左右,一辆普通轿车需要1500件模具。在汽车模具制造中,由于汽车覆盖件的差异,产品的重复率极低,以致模具无法批量生产,每件模具都要单件进行加工,效率很低。随着科技的发展,数控技术得到广泛的应用,技术领域不断的提高,现有的立式加工中心机加工的范围小,不能加工大型的形状比较复杂精度相对较高的模具产品,加工质量不稳定,机床刚度不够,适合小件的批量生产。而且维修不方便。

因此,目前现有的模具加工中心运行不够平稳、维修困难和加工精度低,其滑轨因硬度小,在使用时,容易被磨损,进而降低了加工的精度。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种运行平稳、便于维修和加工精度高的模具加工中心,以及硬度大和耐磨耐腐蚀的滑轨。

为解决上述问题,本发明采用如下技术方案:

一种模具加工中心,包括工作台和支撑柱,所述工作台的上端设置有滑轨,所述滑轨内设置有Z向电机,所述Z向电机上连有滚珠丝杠,所述滑轨的上方设置有移动座,所述移动座上设置有纵向工作台,所述纵向工作台与移动座相固定,所述纵向工作台内设置有X向电机,所述支撑立柱位于工作台的后方、并与工作台相固定,所述支撑立柱的内部设置有Y向电机,所述支撑立柱的前方设置有主轴箱,所述主轴箱的下方设置有刀具,所述支撑立柱的右侧设置有伺服装置,所述伺服装置与支撑立柱相固定,所述伺服装置的上方设置有活动臂,所述活动臂上设置有控制器。

进一步的,所述滑轨由以下重量份数配比的材料制成,包括高锰钢60-80份、硼铁40-50份、中碳铬铁30-50份、钛铁16-34份、硅钙钡合金20-40份、锌铝合金19-37份、球磨粉30-46份、氧化镁为7-11份、二硼化锆为7-13份、二氧化钍为2-4份、氧化铋3-5份、聚四氟乙烯6-8份、二硫化钼8-12份、高耐磨炭黑8-12份、锶盐变质剂2-4份、钠盐变质剂2-4份和淬火油13-19份。

进一步的,所述移动座为可拆卸设置,有利于拆卸维修。

进一步的,所述纵向工作台为可拆卸设置,有利于拆卸维修。

进一步的,所述X向电机上设置有滚珠丝杠,能够驱动纵向工作台移动。

进一步的,所述Y向电机上设置有滚珠丝杠,有利于控制主轴箱移动。

进一步的,所述伺服装置连接Z向电机、X向电机和Y向电机,能够方便使用者对加工中心进行控制。

一种滑轨的制备方法,包括以下步骤:

1)将高锰钢60-80份、硼铁40-50份、中碳铬铁30-50份、钛铁16-34份、硅钙钡合金20-40份、锌铝合金19-37份、球磨粉30-46份、氧化镁为7-11份、二硼化锆为7-13份、二氧化钍为2-4份、氧化铋3-5份、聚四氟乙烯6-8份、二硫化钼8-12份和高耐磨炭黑8-12份加入到熔炉中熔炼,加热至1800-1850℃,使得上述合金熔融,制得金属熔液,备用;

2)取锶盐变质剂2-4份和钠盐变质剂2-4份添加到步骤1)制得的金属熔液中,使得金属熔液在锶盐和钠盐的催化反应下进行变质,备用;

3)将步骤2)制得的金属熔液倒入模具中,制得金属锭,待其自然冷却后进行渗碳处理,一次加热淬火,低温回火,保持淬火温度840-860℃,备用;

4)将步骤3)金属锭再次放入电弧炉中,温度为1900℃-2000℃下高温熔化,然后进行两次电磁搅拌,每次保持2-3分钟,然后浇铸到模具中,得到滑轨毛坯,备用;

5)将淬火油13-19份加热至60-80℃,并放入步骤4)所得滑轨毛坯进行淬火处理1-2小时,备用;

6)将步骤5)所得滑轨件加热至900℃,然后使用锻造机锻造5分钟,退火20-30分钟,退火温度为400℃-450℃,并重复锻造三次,备用;

7)将步骤6)加工所得滑轨毛坯进行自然时效处理,即得。

本发明的有益效果是:由于设置有Z向电机、X向电机和Y向电机,能够使得模具加工中心上的移动座前进或者后退,纵向工作台左右移动和主轴箱上下移动,并且通过控制器控制伺服装置,能够便于使用者控制Z向电机、X向电机和Y向电机的运作,有利于模具加工中心运行平稳和提高加工精度,再者,滑轨采用本申请中的材料制成,具有硬度大和耐磨耐腐蚀的特点。

附图说明

图1为本发明一种模具加工中心的结构示意图。

具体实施方式

实施例一:

参阅图1所示,一种模具加工中心,包括工作台1和支撑柱2,所述工作台1的上端设置有滑轨3,所述滑轨3内设置有Y向电机4,所述Y向电机4上连有滚珠丝杠5,所述滑轨3的上方设置有移动座6,所述移动座6上设置有纵向工作台7,所述纵向工作台7与移动座6相固定,所述纵向工作台7内设置有X向电机8,所述支撑立柱2位于工作台1的后方、并与工作台1相固定,所述支撑立柱2的内部设置有Y向电机9,所述支撑立柱2的前方设置有主轴箱10,所述主轴箱10的下方设置有刀具11,所述支撑立柱2的右侧设置有伺服装置12,所述伺服装置12与支撑立柱2相固定,所述伺服装置12的上方设置有活动臂13,所述活动臂13上设置有控制器14。

所述滑轨3由以下重量份数配比的材料制成,包括高锰钢80份、硼铁40份、中碳铬铁30份、钛铁16份、硅钙钡合金20份、锌铝合金19份、球磨粉30份、氧化镁为7份、二硼化锆为7份、二氧化钍为2份、氧化铋3份、聚四氟乙烯6份、二硫化钼8份、高耐磨炭黑8份、锶盐变质剂2份、钠盐变质剂2份和淬火油13份。

所述移动座6为可拆卸设置,有利于拆卸维修。

所述纵向工作台7为可拆卸设置,有利于拆卸维修。

所述X向电机8上设置有滚珠丝杠5,能够驱动纵向工作台7移动。

所述Y向电机9上设置有滚珠丝杠5,有利于控制主轴箱10移动。

所述伺服装置12连接Z向电机4、X向电机8和Y向电机9,能够方便使用者对加工中心进行控制。

一种滑轨的制备方法,包括以下步骤:

1)将高锰钢80份、硼铁40份、中碳铬铁30份、钛铁16份、硅钙钡合金20份、锌铝合金19份、球磨粉30份、氧化镁为7份、二硼化锆为7份、二氧化钍为2份、氧化铋3份、聚四氟乙烯6份、二硫化钼8份和高耐磨炭黑8份加入到熔炉中熔炼,加热至1800-1850℃,使得上述合金熔融,制得金属熔液,备用;

2)取锶盐变质剂2份和钠盐变质剂2份添加到步骤1)制得的金属熔液中,使得金属熔液在锶盐和钠盐的催化反应下进行变质,备用;

3)将步骤2)制得的金属熔液倒入模具中,制得金属锭,待其自然冷却后进行渗碳处理,一次加热淬火,低温回火,保持淬火温度840-860℃,备用;

4)将步骤3)金属锭再次放入电弧炉中,温度为1900℃-2000℃下高温熔化,然后进行两次电磁搅拌,每次保持2-3分钟,然后浇铸到模具中,得到滑轨毛坯,备用;

5)将淬火油13份加热至60-80℃,并放入步骤4)所得滑轨毛坯进行淬火处理1-2小时,备用;

6)将步骤5)所得滑轨件加热至900℃,然后使用锻造机锻造5分钟,退火20-30分钟,退火温度为400℃-450℃,并重复锻造三次,备用;

7)将步骤6)加工所得滑轨毛坯进行自然时效处理,即得。

实施例二:

参阅图1所示,一种模具加工中心,包括工作台1和支撑柱2,所述工作台1的上端设置有滑轨3,所述滑轨3内设置有Y向电机4,所述Y向电机4上连有滚珠丝杠5,所述滑轨3的上方设置有移动座6,所述移动座6上设置有纵向工作台7,所述纵向工作台7与移动座6相固定,所述纵向工作台7内设置有X向电机8,所述支撑立柱2位于工作台1的后方、并与工作台1相固定,所述支撑立柱2的内部设置有Y向电机9,所述支撑立柱2的前方设置有主轴箱10,所述主轴箱10的下方设置有刀具11,所述支撑立柱2的右侧设置有伺服装置12,所述伺服装置12与支撑立柱2相固定,所述伺服装置12的上方设置有活动臂13,所述活动臂13上设置有控制器14。

所述滑轨3由以下重量份数配比的材料制成,包括高锰钢60份、硼铁50份、中碳铬铁50份、钛铁34份、硅钙钡合金40份、锌铝合金37份、球磨粉46份、氧化镁为11份、二硼化锆为13份、二氧化钍为4份、氧化铋5份、聚四氟乙烯8份、二硫化钼12份、高耐磨炭黑12份、锶盐变质剂4份、钠盐变质剂4份和淬火油19份。

所述移动座6为可拆卸设置,有利于拆卸维修。

所述纵向工作台7为可拆卸设置,有利于拆卸维修。

所述X向电机8上设置有滚珠丝杠5,能够驱动纵向工作台7移动。

所述Y向电机9上设置有滚珠丝杠5,有利于控制主轴箱10移动。

所述伺服装置12连接Z向电机4、X向电机8和Y向电机9,能够方便使用者对加工中心进行控制。

一种滑轨的制备方法,包括以下步骤:

1)将高锰钢60份、硼铁50份、中碳铬铁50份、钛铁34份、硅钙钡合金40份、锌铝合金37份、球磨粉46份、氧化镁为11份、二硼化锆为13份、二氧化钍为4份、氧化铋5份、聚四氟乙烯8份、二硫化钼12份和高耐磨炭黑12份加入到熔炉中熔炼,加热至1800-1850℃,使得上述合金熔融,制得金属熔液,备用;

2)取锶盐变质剂4份和钠盐变质剂4份添加到步骤1)制得的金属熔液中,使得金属熔液在锶盐和钠盐的催化反应下进行变质,备用;

3)将步骤2)制得的金属熔液倒入模具中,制得金属锭,待其自然冷却后进行渗碳处理,一次加热淬火,低温回火,保持淬火温度840-860℃,备用;

4)将步骤3)金属锭再次放入电弧炉中,温度为1900℃-2000℃下高温熔化,然后进行两次电磁搅拌,每次保持2-3分钟,然后浇铸到模具中,得到滑轨毛坯,备用;

5)将淬火油19份加热至60-80℃,并放入步骤4)所得滑轨毛坯进行淬火处理1-2小时,备用;

6)将步骤5)所得滑轨件加热至900℃,然后使用锻造机锻造5分钟,退火20-30分钟,退火温度为400℃-450℃,并重复锻造三次,备用;

7)将步骤6)加工所得滑轨毛坯进行自然时效处理,即得。

实施例三:

参阅图1所示,一种模具加工中心,包括工作台1和支撑柱2,所述工作台1的上端设置有滑轨3,所述滑轨3内设置有Y向电机4,所述Y向电机4上连有滚珠丝杠5,所述滑轨3的上方设置有移动座6,所述移动座6上设置有纵向工作台7,所述纵向工作台7与移动座6相固定,所述纵向工作台7内设置有X向电机8,所述支撑立柱2位于工作台1的后方、并与工作台1相固定,所述支撑立柱2的内部设置有Y向电机9,所述支撑立柱2的前方设置有主轴箱10,所述主轴箱10的下方设置有刀具11,所述支撑立柱2的右侧设置有伺服装置12,所述伺服装置12与支撑立柱2相固定,所述伺服装置12的上方设置有活动臂13,所述活动臂13上设置有控制器14。

所述滑轨3由以下重量份数配比的材料制成,包括高锰钢60-80份、硼铁40-50份、中碳铬铁30-50份、钛铁16-34份、硅钙钡合金20-40份、锌铝合金19-37份、球磨粉30-46份、氧化镁为7-11份、二硼化锆为7-13份、二氧化钍为2-4份、氧化铋3-5份、聚四氟乙烯6-8份、二硫化钼8-12份、高耐磨炭黑8-12份、锶盐变质剂2-4份、钠盐变质剂2-4份和淬火油13-19份。

所述移动座6为可拆卸设置,有利于拆卸维修。

所述纵向工作台7为可拆卸设置,有利于拆卸维修。

所述X向电机8上设置有滚珠丝杠5,能够驱动纵向工作台7移动。

所述Y向电机9上设置有滚珠丝杠5,有利于控制主轴箱10移动。

所述伺服装置12连接Z向电机4、X向电机8和Y向电机9,能够方便使用者对加工中心进行控制。

一种滑轨的制备方法,包括以下步骤:

1)将高锰钢60-80份、硼铁40-50份、中碳铬铁30-50份、钛铁16-34份、硅钙钡合金20-40份、锌铝合金19-37份、球磨粉30-46份、氧化镁为7-11份、二硼化锆为7-13份、二氧化钍为2-4份、氧化铋3-5份、聚四氟乙烯6-8份、二硫化钼8-12份和高耐磨炭黑8-12份加入到熔炉中熔炼,加热至1800-1850℃,使得上述合金熔融,制得金属熔液,备用;

2)取锶盐变质剂2-4份和钠盐变质剂2-4份添加到步骤1)制得的金属熔液中,使得金属熔液在锶盐和钠盐的催化反应下进行变质,备用;

3)将步骤2)制得的金属熔液倒入模具中,制得金属锭,待其自然冷却后进行渗碳处理,一次加热淬火,低温回火,保持淬火温度840-860℃,备用;

4)将步骤3)金属锭再次放入电弧炉中,温度为1900℃-2000℃下高温熔化,然后进行两次电磁搅拌,每次保持2-3分钟,然后浇铸到模具中,得到滑轨毛坯,备用;

5)将淬火油13-19份加热至60-80℃,并放入步骤4)所得滑轨毛坯进行淬火处理1-2小时,备用;

6)将步骤5)所得滑轨件加热至900℃,然后使用锻造机锻造5分钟,退火20-30分钟,退火温度为400℃-450℃,并重复锻造三次,备用;

7)将步骤6)加工所得滑轨毛坯进行自然时效处理,即得。

实验例:

选取普通的滑轨和特制的滑轨与本发明的滑轨相比较,并根据硬度、耐磨效果和耐腐蚀效果作为对比依据,分析三组滑轨的情况,并得出最好的滑轨。

硬度:能够承受主轴箱下压产生的压力,不易变形;

耐磨:能够在模具加工中心运行时,滑轨能够降低磨损,保证加工精度;

耐腐蚀:能够在冷却水以及油迹的双重腐蚀下,能够降低受腐蚀程度。

以普通的滑轨为对照组一、特制的滑轨为对照组二和本发明的滑轨为对照组三,具体数据如下表所示:

对比三组材料,得到本发明的滑轨效果最好,与两组对照组相比具有硬度大、耐磨和耐腐蚀的优点。

本发明的有益效果是:由于设置有Z向电机、X向电机和Y向电机,能够使得模具加工中心上的移动座前进或者后退,纵向工作台左右移动和主轴箱上下移动,并且通过控制器控制伺服装置,能够便于使用者控制Z向电机、X向电机和Y向电机的运作,有利于模具加工中心运行平稳和提高加工精度,再者,滑轨采用本申请中的材料制成,具有硬度大和耐磨耐腐蚀的特点。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明保护范围为准。

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