Какое технологическое оборудование и технологии необходимы для изготовления прецизионных компонентов пресс-форм?
Производство прецизионных форм невозможно отделить от современного технологического оборудования.
Основные процессы в производстве прецизионных пресс-форм включают, среди прочего, фрезерование с ЧПУ, медленную электроэрозионную обработку, электроэрозионную обработку (EDM), шлифование, токарную обработку, измерение и автоматизацию.
I. Фрезерование с ЧПУ
От традиционных ручных фрезерных станков до трехосных обрабатывающих центров, а теперь и до пятиосного высокоскоростного фрезерования обработка даже самых сложных трехмерных поверхностей стала практически осуществимой, а твердость материала больше не является ограничивающим фактором. Все основные полости и поверхности пластиковых форм обрабатываются фрезеровкой на станке с ЧПУ. Быстрое развитие индустрии производства пластиковых форм в основном связано с инновациями в технологии фрезерования с ЧПУ.
II. Медленная электроэрозионная обработка проволоки
Электроэрозионная обработка с медленной проволокой в основном используется для обработки двумерных и трехмерных линейчатых поверхностей в различных типах форм, включая штамповочные формы, пластиковые формы и формы для порошковой металлургии. Удельный вес обработки штамповочных форм самый большой. Для многих прецизионных отверстий в штамповочных формах, таких как отверстия для пуансонов, фиксирующие пластины пуансонов, отверстия в штампах и пластины для зачистки, электроэрозионная обработка с медленной проволокой является незаменимой ключевой технологией. При производстве литьевых форм общие области применения включают обработку отверстий для вставок, отверстий для выталкивающих штифтов, наклонных отверстий для штифтов, очистку углов полостей и ползунков. Как правило, требования к точности обработки не такие высокие, как к штамповочным формам.
Медленная электроэрозионная обработка — это высокоточный метод обработки. Высокопроизводительные станки могут достигать точности обработки менее 3 мкм при шероховатости поверхности до Ra 0,05 мкм. Реализована автоматическая заправка и резка проволоки диаметром 0,02–0,03 мм, а практическая эффективность резки может достигать около 200 мм²/мин.
III. Электроэрозионная обработка (EDM)
Электроэрозионная обработка подходит для обработки сложных компонентов, таких как прецизионные небольшие полости, узкие пазы, канавки и углы. Когда режущие инструменты не могут достичь сложных поверхностей, в местах, требующих глубокой резки или где соотношение длины к диаметру особенно велико, процесс электроэрозионной обработки превосходит фрезерование.
При обработке высокотехнологичных деталей фрезерование электродами с последующим электрическим разрядом может повысить показатели успеха. По сравнению с высокой стоимостью режущих инструментов, электроэрозионная обработка более рентабельна. Кроме того, в тех областях, где требуется электроэрозионная обработка, электроэрозионная обработка может обеспечить поверхность с текстурой искр.
IV. Шлифование
Шлифовальные станки — это прецизионное оборудование, используемое для чистовой обработки поверхностей деталей, особенно закаленных заготовок. К шлифовальным станкам, обычно используемым при обработке пресс-форм, относятся плоскошлифовальные станки, универсальные внутренние и наружные круглошлифовальные станки, а также координатно-шлифовальные станки (оптические профильно-шлифовальные станки PG).
Небольшие плоскошлифовальные станки в основном используются для обработки деталей пресс-форм небольшого размера, таких как прецизионные вставки, прецизионные стержни пресс-форм и ползуны. Большие шлифовальные станки с водяным охлаждением часто используются для обработки шаблонов большего размера. В настоящее время широкое распространение получила тенденция к увеличению скорости шпинделя и более быстрому перемещению стола в плоскошлифовальных станках. Благодаря использованию передовых функциональных компонентов, таких как линейные направляющие, линейные двигатели и гидростатические винты, было достигнуто значительное улучшение скорости движения. Кроме того, постоянно совершенствуется технология правки шлифовальных кругов.
V. Токарные станки с ЧПУ
Токарные станки с ЧПУ также часто используются в обрабатывающем оборудовании в литейных цехах. В объем их обработки входят все вращающиеся детали. Благодаря высокому развитию технологии ЧПУ вращающиеся детали сложной формы можно легко реализовать посредством программирования, а станок может автоматически менять инструменты, что значительно повышает эффективность производства. Точность обработки и технология изготовления токарных станков с ЧПУ становятся все более совершенными, и даже наблюдается тенденция к замене шлифования токарной обработкой. Они часто используются для обработки круглых вставок, опорных головок, установочных колец и других деталей в формах, а также широко используются в формах для ручек и горлышках бутылок. Фактически, современные токарные станки с ЧПУ больше не ограничиваются функциями токарной обработки; они превратились в интегрированные токарные и фрезерные станки. Сложную многопроцессную деталь можно даже полностью обработать за один раз.
VI. Измерение
Высокоточное измерительное оборудование играет важную роль, начиная с цифровых измерений на ранних этапах проектирования пресс-формы и заканчивая измерениями во время обработки пресс-формы, приемочными измерениями пресс-формы и последующими измерениями ремонта пресс-формы.
VII. Системы быстрого зажима и позиционирования и автоматизация
Для изготовления детали пресс-формы часто требуется несколько процессов. Во время этого процесса деталь приходится неоднократно зажимать и выравнивать, что отнимает много времени и оставляет станок бездействующим. Перерабатывающие мощности дорогостоящего оборудования используются не полностью. С ростом конкуренции в производственном секторе ключевой тенденцией становятся сокращение производственных циклов.
Зарубежные производители приспособлений внедрили стабильную и точную систему эталонов, чтобы унифицировать взаимозаменяемость эталонов для процессов фрезерования, токарной обработки, измерения и электроэрозионной обработки. На станке электрод можно зажать и выровнять примерно за одну минуту с точностью повторного позиционирования менее 3 мкм. Это максимально сокращает время наладки и существенно увеличивает фактическое время работы машины. Доказано, что это необходимое условие современного производства.
