消失模鑄造模具加工技術(shù)探討

石 巖，楊 君

(佳木斯電機(jī)股份有限公司，黑龍江佳木斯154007)

消失模鑄造模具的質(zhì)量是生產(chǎn)模型質(zhì)量的一個(gè)主要因素。模型成型過程中產(chǎn)生的變形和裂紋與模具質(zhì)量關(guān)系密切，由于孔洞和夾雜而產(chǎn)生的熱斑或冷斑也影響著模型的表面質(zhì)量，因此，要嚴(yán)格控制模具的尺寸公差，以防止模具在分型面處產(chǎn)生飛邊，模具表面拋光處理可以大大提高模型的表面光潔度。

1 消失模鑄造模具加工

1.1 模具制造工藝流程的設(shè)計(jì)

①銑毛坯面(粗、精)上下交疊重復(fù)2次，銑削量0.2～2mm。②加工基準(zhǔn)孔(用于程序校正)。③正反腔粗加工，曲面精加工。④區(qū)域插$bhH工。⑤分型面加工。⑥法蘭盤定位加工。⑦鉗工修配。

1.2 消失模鑄造靠模

CAMCAM提供了一種交互式編程產(chǎn)生精確加工軌跡的方法，通過模塊可以建立一種稱之為刀具位置源文件的刀具軌跡文件，還可以通過觀察刀具運(yùn)動(dòng)來圖形化地編輯刀軌，并進(jìn)行圖形化地修改。刀具位置源文件也可相應(yīng)地發(fā)生改變，最終的刀具位置源文件經(jīng)過后置處理即可被加工中心接受，用于加工。一個(gè)刀具位置源文件的生成主要有以下幾個(gè)步驟:①選定合適的加工坐標(biāo)系。②選定合適的刀具。③選定合適的加工模塊及相應(yīng)的加工參數(shù)，這是整個(gè)工作的難點(diǎn)和關(guān)鍵。以汽缸蓋模樣靠模CAM為例，在CAD設(shè)計(jì)結(jié)果的基礎(chǔ)上，應(yīng)用Uni-GraphicsCAD/CAM系統(tǒng)的CAM功能分別編制模樣靠模的NC加工程序，編制完加工程序后，把加工程序傳輸給加工中心，最終完成模樣靠模模具的加工。

1.3 模板毛坯的CAM處理

模板毛坯通過選用層優(yōu)先順銑切削的方式進(jìn)行CAM加工，完成模具毛坯的平面銑加工。切削的方式主要是以層優(yōu)先，這樣進(jìn)行工作，能夠保證模板處于切削狀態(tài)時(shí)，受力均勻，防止模板變形。順銑的功率消耗要比逆銑時(shí)小，在同等切削條件下，順銑功率消耗要低5% ～15%，同時(shí)順銑也更加有利于排屑。在順銑的時(shí)候，切削點(diǎn)的方向和速度需要在一個(gè)方向上，這樣有助于其更好地運(yùn)行。但是在加工運(yùn)用的同時(shí)也要注意:一般情況下，最好不要加工那些表面硬化層比較厚的工件，如鑄件等，因?yàn)樵谶M(jìn)行這些表面硬化工件加工的時(shí)候，刀刃必須要從外面穿通工件比較硬的表層，容易產(chǎn)生磨損。在進(jìn)行逆銑的時(shí)候，切削點(diǎn)切削的基本方向和速度是完全相反的。因?yàn)椴捎眠@種方式容易產(chǎn)生一定的副作用，如磨損刀面、使刀片耐用程度降低等，因此在加工中不適宜經(jīng)常性采用。還要注意在使用的時(shí)候，一定要把工件完全夾緊，不然會(huì)有一定的危險(xiǎn)，而一般數(shù)控加工采用順銑[1］。

1.4 模板型腔加工

一般采用多個(gè)加工方法，這樣就可以進(jìn)行多個(gè)切削深度的規(guī)范，而又可以對(duì)每一個(gè)范圍內(nèi)的深度加工進(jìn)行多個(gè)切削，對(duì)于每一個(gè)切削層來說，又可以進(jìn)行自動(dòng)化軌跡切削和跟蹤，進(jìn)行二維加工，同時(shí)自動(dòng)處理其內(nèi)部的凸臺(tái)。

一般來說，模板型腔的半精加工主要是運(yùn)用固定軸輪廓銑的生產(chǎn)加工方式，主要是促使驅(qū)動(dòng)點(diǎn)生成刀具的軌跡。當(dāng)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)生成之后，就可以通過這些點(diǎn)進(jìn)行投影矢量，促使刀具通過投影矢量進(jìn)行相關(guān)移動(dòng)，一直到與零件部位相接觸。

1.5 模板型腔的精加工

選用固定軸輪廓銑(fixed-contour)形式的加工方法，一般是把加工坐標(biāo)系規(guī)劃并設(shè)定在相關(guān)模板相互對(duì)應(yīng)的分型中心層上面，把所有刀具選為鋼球刀，把加工公差設(shè)定為0.001～0.005 ram，并設(shè)定加工余量是零。如果加工的整個(gè)軌跡運(yùn)行完成之后，仍然具有一些模具形狀沒有得到比較徹底的加工，那么需要采用電加工，對(duì)其進(jìn)行整體性的修理。

2 采用消失模鑄造需考慮的問題

近年來，運(yùn)用消失模具生產(chǎn)加工的車間和工廠發(fā)展速度比較快，因此也會(huì)產(chǎn)生一些問題，比如，在選擇的時(shí)候沒有結(jié)合本地區(qū)和本廠的實(shí)際情況，大量復(fù)制和照搬其他廠區(qū)模式，不加創(chuàng)新，最后問題百出。例如，我國浙江省某一個(gè)廠區(qū)為了效仿河南某一廠區(qū)發(fā)展之路，大量照搬其運(yùn)行模式、發(fā)展方式等，投資30萬元左右。因?yàn)楹幽系貐^(qū)公司主要是生產(chǎn)干砂，并且其生產(chǎn)出來的產(chǎn)品合格率比較高，并且質(zhì)量好，所以贏利比較多。而浙江廠區(qū)，只是聽說河南廠區(qū)的基本生產(chǎn)產(chǎn)品，并且沒有實(shí)際進(jìn)行干砂研究和分析，照搬其生產(chǎn)之路，就導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)不理想，最終虧本，于是不得不改變生產(chǎn)。還有某一個(gè)安徽的鑄管廠區(qū)，因?yàn)槠洚a(chǎn)品需要運(yùn)用在油管、氣管上，所以，一定要在使用之前進(jìn)行相關(guān)的打壓試驗(yàn)，把不合格的步驟去掉。

綜上所述，凡是系統(tǒng)全面分析消失模鑄造工藝的大中廠家，均獲得較好的效果。一些中小鑄造廠隨意地上消失模鑄造生產(chǎn)工藝往往事倍功半，體現(xiàn)不出消失模鑄造工藝優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。

[1]章舟.消失模鑄造生產(chǎn)及應(yīng)用實(shí)例[M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2007.