在成型和沖壓刀具的生產和精磨過程中精加工工藝(Schleppfinish)不僅替代了費力的油石手工拋光,而且還提高了切邊和表面質量。這對工具的耐用時間和所加工的板材工件質量都有積極的影響。避免了在倒圓的時候損壞工具部件。
成型和沖壓刀具用于彎曲、剪切、壓制和深沖板材,因此主要用于汽車工業、家具制造業和電子工業。刀具邊緣和表面受到有規律的磨損,特別是那些刀具部件,如成型沖頭、凹膜和沖裁凸模。磨削磨損、壓焊磨損和擴散磨損限制了刀具的使用壽命并會影響加工結果。
有規律的再重磨可以讓刀具重新使用。這樣可以使刀具邊緣再次鋒利、凹模里的壓制面、沖頭、推料器和材料喂入邊緣恢復光潔,以便于成型加工工件達到穩定的最佳連續作業狀態。一般情況下切削邊用油石磨削。但是這種手工方法不能完全保證工藝的可靠性和質量的再現性。試驗指出,一種機械切削邊微倒圓從多方面看來都有明顯優勢。
圖1 工件部件精加工工藝設備的配置要求邊緣倒圓的準確的數據
延長刀具使用壽命
以微米量倒過圓的邊緣,加強了邊緣的穩定性,阻止了切削瘤的形成,并且減少了在成型加工過程中熱量的產生。這說明這項工藝延長了刀具的耐用時間,同時還改進了產品的技術和光學質量。這些可以通過精加工工藝來實現:其中一種叫做滑動磨削法,其起源于首飾工業的加工方法。
精加工工藝(Drag Finishing)是Otec在首飾工業中為了加工質量比較大、形狀比較復雜的工件而開發出來的,如重的首飾環或表殼。在加工過程中,工件用一個專門的夾具裝置固定并且通過一個裝有專用粒料作為工藝材料的容器快速精磨。最大的優點是,能夠在很短的時間里產生一個無毛刺的、光潔的或者是拋光的表面,而不會因相互碰撞損壞工件。
在對敏感的、特別堅硬的或形狀復雜的工件進行可靠的精加工的基礎上,本方法還有其他一些用途,如形狀復雜刀具部件的手工再磨光一般說來非常費時,并且要求加工人員具有很高的專業水平。與此相比,精加工工藝不僅加工簡單,處理迅速,而且提高了表面質量。
賦予貴重首飾以特殊光澤的要求同樣也提高了刀具的質量水準。因為成型刀具相比之下更大也更重,所以精加工工藝機器要選擇合適的尺寸參數。比較小的工件部件一般在旋轉夾具中夾緊就可以了,相反較大的加工物料就需要固定在穩固的夾具中。通過固定工件的可控運動,排除了加工過程中因碰撞產生的損傷。理想的夾緊角度保證了通過工件表面的流量最佳化。(圖2)
圖2 為了在深沖工具上有效使用精加工工藝,必須在成形面上制造一個磨制或拋光介質流
a 加工前的深沖工具 b加工后的深沖工具
一次性加工成功的秘密在于介質、旋轉速度和刀具夾緊角度的最佳配合。對于沖壓刀具要注意,切削邊不要太多倒圓,一般說來8~10μm。一個這樣精密的機械表面加工本身在專業領域里可以說是史無前例的。就連國際用戶都被精加工工藝所達到的改善程度吸引。一位跨國電子企業集團的生產經理承認,到目前為止,尚不可能保持微米范圍內的這種精確度。
優化表面質量提高生產率
細致的刀具及工件表面和結構分析顯示出了成型工具的精加工工藝在生產過程中是怎樣發揮作用的:
- 打光工具粗糙尖端,并把尖端倒圓(見表)。這樣成型可以費力小一點。要加工材料的斷裂傾向降低了,因為在材料成型過程中通過更好的流動性可以更加充分地利用材料的延展極限。
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