畢業(yè)論文設(shè)計(jì)：汽車覆蓋件模具的加工-在線瀏覽
2024-08-04 19:58本頁面
【正文】 間立體曲面，其形狀很難在零件圖上完整準(zhǔn)確地表達(dá)出來，因此覆蓋件的尺寸形狀常常借助主模型來描述。剛性差的覆蓋件受到振動時(shí)會產(chǎn)生噪聲，汽車在高速行駛時(shí)就會發(fā)生振動，造成覆蓋件損壞。一個汽車覆蓋件一般需要經(jīng)過拉延、切邊、沖孔、整形翻邊等工序才能完成沖壓成型，其中關(guān)鍵工藝是拉延工藝。好的工藝性可以減少工序次數(shù)，進(jìn)行必要的工序合并。覆蓋件上的裝飾棱線和筋條要求清晰、平滑、左右對稱和過渡均勻，覆蓋件之間的棱線銜接應(yīng)吻合流暢，不允許參差不齊。而每套模具又由不同的部分組成。：凸模、切邊模、推進(jìn)器等。因此，不同類型的模具其加工方式是不同的。覆蓋件模具一般采用的加工方式有粗加工、精加工、輪廓加工、以及清根加工等。(一) 選擇合理的刀具種類：對于一些淬火后產(chǎn)生變形的修邊模刃口，淬火后采用大螺旋角六刃的超硬刀具加工，切削參數(shù)為：刀具直徑為20mm、轉(zhuǎn)速為1600r／min、進(jìn)給速度為600mm／min、加工材料為7CrSi和Crl2MoV等、硬度在HRC55以上，取得了良好的效果。機(jī)夾刀的合金刀片要根據(jù)不同的加工材料來選用，錯用將縮短刀片壽命。刀具使用當(dāng)否直接關(guān)系到模具制造的成本、質(zhì)量及效率。由于不同機(jī)床的結(jié)構(gòu)不同，切削參數(shù)也不同。天津汽車模具有限公司使用較多的是日本BIG廠家的仿形銑刀，進(jìn)口刀價(jià)格雖高但耐用，綜合性價(jià)比高。(二) 選擇合理的轉(zhuǎn)速：人們通常更關(guān)心數(shù)控機(jī)床的轉(zhuǎn)速，而往往忽略了刀具的額定線速度。以最常用的硬質(zhì)合金球頭刀為例，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié):直徑為20mm的球頭刀的線速度為200～300m／min時(shí)，其適宜的機(jī)床轉(zhuǎn)速在5000～7000r／min之間，而這個線速度已接近該刀具的最高線速度了，因此，刀具的選擇應(yīng)當(dāng)在轉(zhuǎn)速和線速度之間找出最佳值，使刀具壽命和加工效率達(dá)到最理想的狀態(tài)。(二) 粗加工的對象一般有兩種情況：一種是方料毛坯，即從平面開始加工；另一種是鑄鋼件、鋼板焊接件等帶有一定零件形狀的坯料，這是汽車車身模具中使用較多的。這時(shí)要仔細(xì)分析加工量，可先用投影線在型腔的典型部位分別拉幾刀，測得實(shí)際加工量以后再酌情確定加工工藝。 (2) 粗加工中出現(xiàn)的材料過切問題。不同的機(jī)床控制系統(tǒng)，如日本的FANUC系統(tǒng)和日本的大隈系統(tǒng)，在G00運(yùn)行時(shí)的方式有所不同，編程時(shí)應(yīng)采取不同的解決方案，如圖21所示： 圖21 FANUC數(shù)控系統(tǒng)在G00指令代碼時(shí)的運(yùn)動路線從圖中可以看出，從A點(diǎn)到B點(diǎn)程序的算法是運(yùn)行點(diǎn)到點(diǎn)的直線，而機(jī)床控制系統(tǒng)走折線，當(dāng)C點(diǎn)存在零件域時(shí)，看程序沒有問題但實(shí)際加工卻產(chǎn)生了過切。解決方法：可適當(dāng)加大層間抬刀的垂直參數(shù)（G00時(shí)避開折線點(diǎn)），例如將層間抬刀至安全平面，缺點(diǎn)是降低了效率。 由于普通銑床的絲杠結(jié)構(gòu)精度差，操作時(shí)一般多用逆銑方式，而數(shù)控機(jī)床的滾珠結(jié)構(gòu)絲杠精度極高，順銑不會崩刀，更不會出現(xiàn)過切，所以CAM軟件里切削方式默認(rèn)值一般都為順銑。數(shù)控程序的原則是盡量保持連續(xù)切削，刀具頻繁出入切削材料容易被損壞，同時(shí)增加了機(jī)床操作難度。切削層間下刀的角度取值一般小于15176。我們的干法是：少拉快跑，活好刀好，即取較小的切削量、較快的進(jìn)給速度，保證了工件的加工質(zhì)量和效益，保護(hù)了刀具。汽車覆蓋件模具的材料一般選用鉻鉬鑄鐵，毛坯采用實(shí)型鑄造，加工余量比較大，通常有1525mm。這些零件很難一次加工成型，必須進(jìn)行粗加工,一般采用層切的方式進(jìn)行粗加工，層切切削方式有很多。精加工是對型腔最后的切削運(yùn)動，直接關(guān)系到加工質(zhì)量的高低，不同的刀路程序會對零件加工出截然不同的精度效果，CAM軟件提供了多種方式可選。值得一提的是在曲面加工刀路中的3D步距，可以克服在不同斜率的面上加工殘留不均勻的問題，UG、Cimatron等軟件都有此功能。圖22是UG的3D步距刀軌示意圖。據(jù)發(fā)達(dá)國家日、美的資料顯示，其汽車覆蓋件模具的設(shè)計(jì)制造周期主要取決于模具的研制時(shí)間，而他們的數(shù)控加工和拋光所需的時(shí)間占整個模具研制時(shí)間的60％以上。三．清根加工 清根是常用的加工工序，主要是把前面的加工中由于刀具直徑大的原因而沒有切除掉的余量加工掉。清根常采用球頭刀，針對單獨(dú)的小R也可用端銑刀小步距層切（此非清根工藝），要看曲面的情況而定。UG的后處理器可以直接對內(nèi)部刀軌進(jìn)行后處理。 五．對加工程序的驗(yàn)證 在制造業(yè)的軟件解決方案中，三維仿真模擬加工、驗(yàn)證、分析是一個重要環(huán)節(jié)，模擬分析的好處就是可以在計(jì)算機(jī)上像了解真實(shí)加工一樣觀察產(chǎn)品制造的過程，用計(jì)算機(jī)來分析還沒有制造出來的產(chǎn)品零件的質(zhì)量，并發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造等諸問題。NC程序常用的仿真驗(yàn)證軟件是CGTech公司的Vericut，用它可以進(jìn)行NC程序的三維驗(yàn)證分析，仿真CNC機(jī)床，還可對程序進(jìn)行優(yōu)化，可從NC刀具路徑創(chuàng)建CAD兼容模型，并與CAD設(shè)計(jì)模型相比較，等等。如果加工程序的驗(yàn)證既由編程人員同時(shí)也
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