在鋁合金型材擠壓生產(chǎn)過程中，模具起著至關(guān)重要的作用。合理的模具結(jié)構(gòu)，是產(chǎn)品成型和尺寸精度的重要保證，特別是在控制空心鋁型材的焊縫組織和力學(xué)性能方面尤其重要。而模具加工是實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)者的理念和保證模具結(jié)構(gòu)精度的重要環(huán)節(jié)。但由于加工設(shè)備的性能和精度的限制，再加上加工人員的水平參差不齊，往往是使制造出來的模具存在著或多或少的缺陷，給后續(xù)的擠壓生產(chǎn)帶來不必要的困擾，也使得有些產(chǎn)品的交貨日期延誤。我公司通過采取一系列措施，使模具的加工質(zhì)量得到控制，模具的加工精度穩(wěn)步提高。下面就在模具加工過程中碰到的質(zhì)量問題及采取的控制措施作具體闡述。
1、模具加工的質(zhì)量狀況
1.1、加工過程的容易出現(xiàn)加工缺陷
由于制造設(shè)備的性能與精度以及操作人員的水平等因素。造成加工的模具與設(shè)計(jì)圖紙不完全相符但又不報(bào)廢，這樣就生產(chǎn)出了不完全合格的模具,既是有加工缺陷的模具。這些模具在擠壓生產(chǎn)中會(huì)造成型材產(chǎn)品的質(zhì)量問題。例如;模具的加工空刀精度對(duì)型材產(chǎn)品的起骨，拖鋁，偏壁，線紋等質(zhì)量問題生產(chǎn)影響;工作帶的角度不正。會(huì)影響型材產(chǎn)品的成形等。圖2為我公司統(tǒng)計(jì)的加工缺陷對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)質(zhì)量影響的比例狀況。由圖可以看出工作帶與空刀缺陷占得比例最大,其余缺陷影響較均衡
1.2、缺陷的成因及對(duì)質(zhì)量影響
1.2.1、工作帶精度不高
工作帶直接與金屬鋁接觸摩擦，對(duì)型材的成型與尺寸起著關(guān)鍵的作用。但由于加工人員在銑電極時(shí)，工作帶分段不準(zhǔn)確，高低工作帶之間不采用圓弧過渡，會(huì)造成成型材表面起骨或骨影。另外，工作帶角度不正，平面度不夠，往往是由于線切割紋比較粗，拋光量過大，拋光人員的水平和習(xí)慣造成工作帶的正角度或負(fù)角度，使得模具在使用中出料變得阻慢或加快，給模具設(shè)計(jì)或修模人員以誤導(dǎo)，并使型材的成形變得困難。工作帶的光潔度差及進(jìn)出口的倒角不夠易造成型材表面的機(jī)械紋變多。
1.2.2、空刀尺寸過大或過小
在銑加工多模芯空刀時(shí)，由于粗銑模芯為整體，各模芯之間壁厚沒有加工出來，加工人員經(jīng)常按圖紙事先預(yù)定的空刀尺寸加工，極易造成小模芯處的空刀過大而穩(wěn)定性變差，形成型材的壁厚不均即偏壁。而在加工空刀尺寸較小的懸臂部分尤其是接近工作帶部分，電火花沒有精打造成塞模,或拖鋁紋粗,或是電極在對(duì)刀時(shí)偏離中心，使懸臂部分的空刀不均勻，即一邊空刀大，一邊空刀小，擠壓時(shí)懸臂偏向一邊或者斷裂，致使模具報(bào)廢。
1.2.3、分流孔、焊合室、導(dǎo)流的光潔度，平整度及錐度不夠
分流模加工，在分流模模芯與分流橋處常常出現(xiàn)三角形的死區(qū)位，這主要是因?yàn)殂姷对跀[度時(shí)不到位或者擺的角度次數(shù)太少引起的。擠壓生產(chǎn)時(shí)該區(qū)域金屬流動(dòng)不暢，焊合性能差，使型材產(chǎn)生陰陽面或者該處的表面線紋增多。焊合室導(dǎo)流的光潔度與平整度(有些帶錐度)不夠。主要是精銑或者磨平面時(shí)，工件擺放不平，或銑加工轉(zhuǎn)速過慢，錐度不夠時(shí)是磨銑刀時(shí)錐度沒有磨準(zhǔn)，這些缺陷會(huì)引起型材的線紋增粗增多。
1.2.4、分流橋倒角不圓潤，供料孔(槽)不順暢
分流橋尤其是帶斜擴(kuò)的分流橋，由于橋的斜擴(kuò)中帶有一定深度的直深部位以保證橋的強(qiáng)度，加工時(shí)經(jīng)常在擺角度時(shí)沒有將直深位銑出來，并且橋的滴水位沒有用圓弧接順，造成型材的焊合性能不好，形成明顯的焊合線且分流橋易裂。上模筋位，螺絲位的供料槽深度不夠，這些部位在成形時(shí)供料不足，型材表面易產(chǎn)生凹面，噴涂產(chǎn)生亮線(或亮帶)。
1.2.5、模具硬度不足(或過硬)，硬度不均勻，氧化層剝落等
模具鋼原料的質(zhì)量不穩(wěn)定，以及熱處理工藝控制不好，造成模具硬度不均勻，硬度不足或過硬，使模具在生產(chǎn)中成形不穩(wěn)定，壽命也不長。氮化時(shí)模具清洗不干凈或氮化工藝不穩(wěn)定致使氮化層過厚使工作帶剝落。
除上述缺陷外，還有裝配止口，裝配銷釘?shù)乃删o，線切割預(yù)變形超差以及跳絲，斷絲造成壁厚及尺寸超差等等。
2、模具加工質(zhì)量的改善及控制
基于以上對(duì)加工缺陷成因的分析，我公司采用一系列措施，調(diào)整加工工藝，取得良好的效果，具體做法如下：
(1)保證原材料質(zhì)量的穩(wěn)定。對(duì)每批鋼材抽查，通過金相組織和內(nèi)部探傷分析，基本上消除由原材料引起的缺陷。
(2)粗車加工：為了減少模具在熱處理時(shí)應(yīng)力集中造成裂紋，在車外圓直徑過渡部位時(shí)留有R連接，一般為R3~R5.
(3)利用CNC來加工分流孔，導(dǎo)流，焊合室，橋位。通過CNC的編程建模，可預(yù)先直觀看到加工后的三維形狀，并可及時(shí)進(jìn)行修改以達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙的要求。
(4)對(duì)簡單形狀的分流模，模芯的工作帶，空刀完全由CNC完成，而對(duì)于多模芯復(fù)雜的分流模采用CNC雕刻電極，套打出空刀和工作帶。
(5)采用CNC配模。定位銷和螺絲孔用CNC定位加工，壁厚也由CNC接余量配出，盡量減少手工配的加工量。
(6)上模供料槽，先由CNC定位并加工出芻形，等模芯加工出來后，由電火花繼續(xù)完成。小懸臂處采用錐形空刀，既保證懸臂強(qiáng)度，又不造成塞模或拖鋁。
(7)電火花精打的電極由CNC雕刻機(jī)完成。形狀復(fù)雜的模孔以及預(yù)變形的模孔由慢走絲線切割，減少人工的拋光量，保證模孔工作帶的精度和光潔度。
(8)定期送檢一批試塊，檢查熱處理和氮化工藝的穩(wěn)定性，根據(jù)試塊檢驗(yàn)的結(jié)果，及時(shí)調(diào)整熱處理工藝。
3、效果
通過采用上述措施，模具的加工缺陷大大降低，模具的精度得到極大提高，模具上機(jī)合格率也比以前有大提高。
