【模具學習時刻】高品質表面拉深模的背后
來源:    發布時間: 2016-11-01 13:56   2066 次瀏覽   大小:  16px  14px  12px
鄭州模具 鄭州注塑
德國生產醫療器械的專家Aesculap公司和銑刀生產商Pokolm公司都追求一種創新的加工策略,通過這種策略可制造具有高品質表面的拉深模。 

想要盡可能找到最好的加工方式,值得關注的是切削工藝不斷拓展的創新。位于德國巴登- 符騰堡州圖特林根的醫療器械生產專家Aesculap公司在對拉深模高品質表面進行精加工時,就是遵循了這樣的原則。Aesculap公司和銑刀生產商Pokolm公司一起制定了一個具有創新力的機械錘擊加工(MHP)的新工藝。 

拋光工藝已經過時 

我們在這里說到的這種還相對較新的終加工工藝,被稱為敲擊或也稱之為者冷鍛。但正式說來,它是屬于機械錘擊(MHP)的概念。在Aesculap公司,這里主要是用于加工無菌醫療容器、材料編號1.2379、硬度60HRC的鉻鋼拉深工具(陽模和陰模)的拋光。 

為了延長模具的使用壽命而采用的電磁拋光工藝并沒有達到預期的效果,因此還是采用傳統的模具加工方式,沖壓工具在銑削后手工進行既耗時又費錢的拋光——這道工序Aesculap 公司早已無法忍受。 

Aesculap公司和Pokolm公司一起在冷鍛工具Forgefix P的基礎上研發出一種新的加工策略,不僅完全淘汰了以前長達60小時的拋光工序,更帶來了非常有利的其他影響。這些影響除了帶來經濟方面的、可復制并且更加光滑的復雜表面,還能夠產生壓力殘余應力,提高硬度——這些都是Aesculap公司的產品研發部主任Hans Keller先生能用具體的數字來闡明的特征。“我們致力于解決這個問題已經有六年了,因此對Forgefix這個工具進行了強化測試。首先要明確,我們想要達到怎樣的表面質量。”最后成品的表面粗糙度Ra 只有0.08微米,這令Hans Keller先生十分激動。“一方面,這是一種均勻的、可復制的拋光,是手工無法實現的。另一方面,整個過程都不需要人工操作。此外我們測量出的硬度提升了8%,也就是硬度提高到62HRC。所以我能保證,我們模具的使用壽命會有顯著的延長。”

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圖1 冷鍛工具Forgefix P 的使用只需要在聯動銑削程序上點擊幾下就能進行。 
在48 小時內就能完成一個高品質表面的拉深模,而且完全不需要人工操作。 
(校注:Forgefix P 是一種氣動冷鍛系統,通過CNC 機床或工業機器人對工件表面實現機械行式的精整。)

出于不同的原因,Forgefix P在投入使用之前必須要經歷認真、嚴格的測試階段。一來這個過程必須要從整體方面進行觀察。這一點從磨光工件時就要開始。表面必須這樣來結構化,使工件表面粗糙的頂尖最佳地充填到凹處。二來要使進給量、橫向偏移、敲擊強度以及球頭的直徑大小互相協調一致。

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圖2 這種工具有三種力度規格以及不同的球頭直徑可供選擇。 
針對不同的項目,Forgefix P 還能根據用戶的要求進行特殊配置

Forgefix P同樣在輕型構件的應用上展示出了它的高效性。加工沖模上的危險部位(裂紋),使模具明顯地延長了使用壽命。 

個性化地配置Forgefix P的可能性使得Aesculap公司在試驗階段中還找到了它的其他用途。其中包括延長材料編號1.2343(X38CrMoV5.1)模具鋼的鍛模和連續沖模的凹模的使用壽命或精整鈷鉻合金和鈦合金材質的人造膝關節以及注塑模的型芯。

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圖3 顯著縮短了這種無菌醫療容器的加工時間;這樣,以往對深沖工具進行拋光所需的60 小時就完全節省了下來

深夜加工無需人工操作 

0.08微米的表面質量Ra無需手工拋光、獲得殘余壓應力、硬度的提高——這些作為副產品并由此延長了拉深工具使用壽命,除了更加經濟,這些優點都足以構成使用Forgefix P的理由。對Hans Keller先生來說,細節沒有那么重要,更重要的是總體優點:“當我們在監控精整時,敲擊加工可以在深夜進行,無需人工操作。”
 
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