一种高精度砂型铸造模具的加工制作方法与流程

文档序号:14932080发布日期:2018-07-13 18:27
本发明涉及一种砂型铸造模具的加工制作方法,特别是涉及汽车用铸件高精度砂型铸造模具的加工制作方法。
背景技术
:现在国外汽车厂商对部分汽车用铸件要求很高:铸件铸铁探伤ASTME446Ⅲ级,铸造公差ISO8062-CT-9,铸件实物外形要与三维扫描对比,按轮廓度基准啮合0.3mm公差检验,有的铸件形状复杂、最小圆角达到R2mm,且汽车厂商对拿到样件时间也要求比较紧迫,通常工厂接到任务到交付样品仅有15天左右的时间,高精度铸件又对砂型铸造模具提出了很高的要求。现在模具的加工已经发展到了程序化的NC(NumericalControl)数控加工,数控机床按照已CAM(ComputerAidedManufacturing)软件设计的NC加工程序控制刀具沿被加工型面仿形加工,传统的加工方法是开粗,二次开粗、精加工完成模具的三维型面的加工,该方法对整个型面的NC加工方式,走刀方向,刀具参数始终是统一的,尤其是后期加工包含较小圆角的型面区域,所用直径小的刀具也将全部加工区域按程序走刀,因刀具直径小,从而进刀量也小,刀具路径长,造成加工时间过长。留给其他工序的时间非常短,严重时造成样件拖延交付,因而在砂型铸造模具的加工中节省时间问题就亟待解决。中国专利公告号为CN104827111B,公开日为2017年8月4日,发明名称为一种模具型面加工方法,该专利公开了一种模具型面加工方法,将模具型面加工划分为平面区域和斜面区域,两个区域加工策略不同,使各个区域的加工方式达到工艺性、加工效率和加工质量的最大优化,刀具和机床的震动小,虽然避免了现有技术对整个模具型面的形状加工一刀切的做法,但是对平面区域或斜面区域来说还是一刀切,时间节约有限。中国专利公告号为CN103543695B,公开日为2017年6月16日,发明名称为用于电脑数值控制的模具加工方法及模具加工系统,该专利公开了一种用于电脑数值控制的模具加工方法包含:建立一立体图案;以该立体图案对一模具材料进行初步加工;计算对应该立体图案的一总加工面积;根据该总加工面积以及一预定加工面积将该立体图案划分为多个精雕区域,且使每两个相邻精雕区域的分界线对应该立体图案的棱线;以及对每一改精雕区域进行精雕加工,通过本发明加工完成的模具可制造出无换刀痕迹以及高表面光泽的产品,以真实呈现还原立体图案的涉及。因铸造产品一般无法直接铸造出高表面光泽的产品,因而这种加工方法不适合用于加工铸造模具。技术实现要素:本发明提供了一种高精度砂型铸造模具的加工制作方法,适用于通用的加工中心机床,用于包含小圆角、精度要求高的复杂砂型铸造模具,减少加工时间、提高效率的问题,根据所设计的模具用CAM(ComputerAidedManufacturing)专业软件:比如UG、PowerMILL、Cimatrone、MasterCAM等等生成通用的加工中心机床的NC加工程序,该方法的具体步骤如下:步骤(1):用直径大的开粗刀一对模具型面快速开粗。步骤(2):换刀用比快速开粗的直径小的开粗刀二对模具型面区域二次开粗。步骤(3):换刀用直径合适的球头刀一对模具型面区域精加工。步骤(4):参考现用球头刀的直径更换比现用球头刀直径小的球头刀完成只针对现用球头刀无法加工模具型面上的圆角区域的精加工,根据模具型面上圆角设计的大小,多次换刀重复本步骤。步骤(5):最后换刀用清根刀精加工模具型面上平面区域。进一步的,上述步骤(1)和步骤(2)中的开粗刀为牛鼻刀。进一步的,上述步骤中,各刀具的加工参数与使用传统加工方法中该刀具的加工参数相同。进一步的,上述步骤中,各刀具的加工顺序和加工策略由CAM专业软件生成。按照上述一种高精度砂型铸造模具的加工制作方法的步骤,制作出高精度砂型铸造模具。本发明的有益效果是:1、本发明所提供的加工方法中,每种刀具的加工程序都是设定好的,吃刀量、主轴转速、给进速度也与原来的相同,加工过程在通用的加工中心机床上实现自动化加工,不需要人工干预,减轻了操作人员的劳动强度。2、本发明所提供的加工方法中,除步骤(3)中的第一把球头刀外,步骤(4)中,更小直径的球头刀的路径由于只加工上一把球头刀无法加工模具型面上的的圆角区域,因而加工路径非常短。与现有的加工制作方法相比,在机床和刀具参数不变的情况下,有效的节约了加工时间;步骤(5)用合适的清根刀精加工模具型面上的平面部分,比原来的加工方式用球头刀清理整个模具型面效率要高的多,因此也有效的节约了加工时间。经过实验验证,本发明所提供的加工方法与传统的加工方法相比,加工时间缩短35%以上。3、用本发明提供的加工方法加工模具过程中节省了时间,因此有效地降低了模具制造成本。4、用本发明提供的加工方法加工模具过程中节省了时间,给铸造等其他后期工序的时间更加充裕,为后期的工艺,尺寸修改争取了宝贵的时间,保证了在15天内给客户提供合格的铸造样件。5、本发明提供的加工方法不仅适用于砂型铸造模具的加工,对于其他非砂型铸造模具的加工制作也适用。附图说明图1为本发明加工方法的流程图;图2为传统加工方法的流程图。具体实施方式本发明主要公开一种高精度砂型铸造模具加工制作方法,其中以数控方式对模具型面进行加工的基本原理已为相关
技术领域
的技术人员所熟知,故在下文中不再对数控加工作完整描述。为了使本发明的目的,技术方案及优点更加清晰,结合实施例和附图对本发明进行进一步详细说明。实施例一:RuT300铸铁塑韧性好、热导率高,热应力集聚小,在高温中抗氧化和抗生长的耐热性好,应用于承受冲击负荷和热疲劳的零件和工具。用RuT300铸铁为对象加工一种砂型铸造模具外模1套2件,外模有R2.1mm的圆角区域,用通用的加工中心机床加工。加工步骤如图1所示,具体步骤如下:步骤(1):将用于加工外模的一件RuT300铸铁毛坯固定在机床工作台上后,先用φ35的牛鼻刀对外模型面快速开粗。步骤(2)换刀φ16的牛鼻刀对外模型面二次开粗。步骤(3):换刀φ10的球头刀对外模型面进行精加工。步骤(4):只针对φ10的球头刀无法加工的外模型面的圆角区域,更换φ8的球头刀精加工;根据外模型面圆角设计的大小,而φ8的球头刀也无法加工的外模型面的圆角区域,更换φ6的球头精加工,在R2.1mm的外模型面圆角区域,继续更换φ4的球头刀精加工。步骤(5):最后换刀用φ8的清根刀精加工外模型面平面部分。完成外模型面的加工。一套外模2件的制作用时4.5天。实施例二:用RuT300铸铁为对象加工一种砂型铸造模具芯盒2套2件,芯盒有R2.1mm的圆角区域,用通用的加工中心机床加工。具体步骤如下:步骤(1):将用于加工芯盒的一件RuT300铸铁毛坯固定在机床工作台上后,先用φ25的牛鼻刀芯盒型面快速开粗。步骤(2)然后换刀φ16的牛鼻刀芯盒型面二次开粗。步骤(3):换刀φ10的球头刀对芯盒型面进行精加工。步骤(4):只针对φ10的球头刀无法加工的芯盒型面的圆角区域,更换φ8的球头刀精加工;根据芯盒型面的圆角设计的大小,而φ8的球头刀也无法加工的芯盒型面的圆角区域,更换φ6的球头精加工,在R2.1mm的芯盒型面的圆角区域,继续更换φ4的球头刀精加工.步骤(5):最后换刀用φ8的清根刀精加工芯盒型面部分。再将毛坯翻转固定,重复上述步骤,完成芯盒的另一面加工制作。2套芯盒2件的制作时间用时1天。实施例三:用RuT300铸铁为对象加工一种砂型铸造模具芯盒1套1件,芯盒有R3.2mm的圆角区域,用通用的加工中心机床加工。具体步骤如下:步骤(1):将用于加工芯盒的一件RuT300铸铁毛坯固定在机床工作台上后,先用φ35的牛鼻刀芯盒型面快速开粗。步骤(2)然后换刀φ16的牛鼻刀芯盒型面二次开粗。步骤(3):换刀φ10的球头刀对芯盒型面进行精加工。步骤(4):只针对φ10的球头刀无法加工的芯盒型面的圆角区域,更换φ8的球头刀精加工;根据芯盒型面的圆角设计的大小在R3.2mm的芯盒型面的圆角区域,继续更换φ6的球头刀精加工。步骤(5):最后换刀用φ8的清根刀精加工芯盒型面部分。再将毛坯翻转固定,重复上述步骤,完成芯盒的另一面加工制作。1套芯盒1件的制作时间用时3小时。上述实施例中的各种刀具在通用加工机床上的加工参数如下表:刀具名称/规格吃刀量(mm)主轴转速(r/min)进给速度(mm/min)φ35牛鼻刀φ0.6—0.812002200φ25牛鼻刀0.5—0.816002000φ16牛鼻刀0.4—0.618001800φ10球头刀0.3—0.422001800φ8球头刀0.2—0.320001500φ6球头刀0.2—0.2518001200φ4球头刀0.15—0.218001000φ8清根刀0.2—0.318001500传统的加工步骤如图2所示,在机床和刀具参数不变的情况下,用同样材料加工同样的模具加工时间为:实施例一的外模用时7天,实施例二的每块芯盒用时2天,实施例三的每块芯盒用时6小时。实施例中,只针对φ10的球头刀无法加工的圆角区域,更换φ8的球头刀精加工;根据模具圆角设计的大小,而φ8的球头刀也无法加工的圆角区域,更换φ6的球头精加工,有R2.1mm的圆角区域,继续更换φ4的球头刀精加工。更小直径的球头刀的路径由于只加工上一把球头刀无法加工的圆角区域,因而加工路径非常短。在外部条件不变的情况下,加工时间外模缩短35%、芯盒缩短50%,提高了效率,给铸造等其他后期工序的时间更加充裕,为后期的工艺,尺寸修改争取了宝贵的时间,保证了在15天内给客户提供合格的铸造样件;同时由于时间的节约,降低了模具的制造成本。本发明所述的一种高精度砂型铸造模具的加工制作方法还可应用于其他非砂型铸造模具的加工制作上。最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页1 2 3 
再多了解一些
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1