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汽车覆盖件模具数控加工工艺

2013-5-12 来源：长城汽车股份有限公司作者：马贺威姜伟

汽车覆盖件尤其是外板件，其形状、尺寸精度要求较高，而覆盖件模具尤其是高级汽车的覆盖件（外板件）尺寸公差、形状精度的要求更高，如果按照一般的加工工艺，难以保证模具的装配和型面精度。长城汽车精工模具技术有限公司是一家大型的模具公司。为了在同行业竞争中立于前列，通过高精度的机床设备，合理地优化加工参数、选择刀具、布置数控加工工艺及模面的精细化设计，最终实现模具的自动化加工，以此保证模具的加工精度。缩短模具制造周期。本文主要介绍我公司汽车覆盖件模具的数控加工工艺。

　　一、结构面实体编程自动化加工

　　1．软件选用

　　为实现结构面的自动化加工，我公司技术人员自主研发了GWNC结构面编程软件及自动化程序后置。

　　2．工艺排布

　　对导板面和挡墙面采州插铣的加工方式，以及粗插、半精插、精插的加工工艺，刀具采用插铣刀具，以提高加工效率及导滑面、镶块安装面的加工精度，导板面和挡墙垂直度控制在0.005mm以内。结构面加工刀轨如图1所示。

图1 结构面加工刀轨示意

　　通过对实休进行编程，效率提高两倍以上，并且实现了现场无图化加工，大大提高了加工质量，降低了发生人为异常的几率，从而使加工的质量趋向于稳定，缩短了整个模具的制造周期。

　　二、型面自动化加工

　　1．型面开粗

　　为了提高加工效率，降低刀具成本，保证设备精度,结合Tritop的检测技术，采用φ63mm新干线刀具（见图2a）编制型面开粗程序。克服了以往φ50mm球刀（见图2b）的大切削量、低进给的加工方式，实现了轻切削、高进给的加工工艺，加工效率提升两倍。

图2 刀具

　　此种加工工艺方式的变革，大大提高了单位时间内的材料去除率。开粗效果如图3所示。由于此方式是2D等高层切加工方式。可以控制圆弧进刀或曲线转接进刀，有效地避免了直线转接，保证了切削过程中的平稳性，也避免了由于加工中表面斜率的变化，而造成在斜率不同的表面上的实际步距不均匀的现象。而且，此方式还是小切削快进给的切削方式，机床噪声小，加工效率高；低切削热，恒定的切削载荷，可以减小刀具受力和加工硬化程度，使切削载荷与刀具磨损速率保持均衡，提高了刀具寿命和工件表面的加工质量。

2．型面精加工

　　(1)模面精细化设计

　　加于是为工实现模具的装配与调试，从而满足冲压件的需求。在整个过程中只追求高速、高质量的加工往往是不够的，而且加工的硬性条件一旦受限或确定，我们将无法再提高。今天，我们提出模面精细化来简化加工、减少研合、优化成型。在模具加工前期对工艺数模进行间隙处理，对冲压件面品容易出现缺陷的部位进行强压设置，并对成型无影响的凹型区域进行避空处理，以减少后期的钳工研配量。整体处理以冲压件成型特性为基础，改变模具凸凹模间的间隙。我公司在CHB011侧围模具通过模面精细化处理，钳工研合工时减少40％以上，冲压件面品质量也得到了提升。

　　(2)模具3D型面的超精加工

　　①常用加工方式。型面粗加工(余量留0.7mm)、半精加工(余量留0.15mm)、精加工(余量为0)。精加工刀具选用常用的刀杆和刀片，在加工型面侧壁时刀具会产生弹刀现象。后续型面相关部位进行淬火，淬火后型面变形。弹刀现象和型面变形后致使钳工师傅的研配量加大，且型面精度、表面粗糙度值难以保证。

　　②型面超精加工。型面粗加丁(余量留0.7mm)、半精加工(余量留0.3mm)、精加工(余量为0.05mm)、超精加工(余量为0)。其中，模具经过半精加工后进行淬火处理，淬火处硬度要求为50～55HRC，再对模具型面进行精加工和超精加工，大大降低了弹刀现象，减轻了淬火后较大研配量的工作强度。精加工和超精加工刀具选择硬质合金刀杆及高耐磨的合金刀片。