De obicei, specificațiile de proiectare a matriței sunt propuse de inginerul de proces pe baza specificațiilor piesei turnate. Fabricarea matriței implică de obicei mai multe procese: colectarea, analizarea și digerarea datelor originale; desene de matriță și desene de asamblare; corectare, revizuire, urmărire, trimitere pentru tipărire; realizarea tuturor desenelor pieselor; turnare de probă și reparații matrițe; și organizarea și arhivarea datelor.
Figura 1
Pentru a asigura raționalitatea și consistența proceselor de fabricare a matriței, pentru a optimiza tehnicile de procesare și pentru a îmbunătăți viteza de producție a matriței, fiecare fabrică de matrițe își dezvoltă în general propriile standarde de proces. Acest articol oferă un standard de referință, concentrându-se pe industria de producție de automobile și enumeră procesele pentru unele matrițe importante pentru componente auto.
Figura 2
1. Inginer de proces care compila carduri de proces
La compilarea cardurilor de proces, inginerul de proces trebuie să indice clar alocația de prelucrare, locația alocației, cerințele de rugozitate a suprafeței și măsurile de precauție.
Principii pentru compilarea cardurilor fluxului procesului de prelucrare: Prioritizează echipamentele cu eficiență ridicată de prelucrare, asigurând în același timp acuratețea și calitatea. Mașinile de frezat, mașinile CNC și mașinile de șlefuit sunt mai rapide decât tăierea cu sârmă și EDM, în special EDM, care este cea mai lentă. Dimensiunile de pe desene nu pot fi modificate în mod arbitrar.
Figura 3
Notă: Toate șabloanele au fost prelucrate cu precizie; rezervorul de apă va fi returnat fabricii pentru prelucrare ulterioară.
După ce semifabricatul se întoarce în fabrică, cerințele montatorului sunt:
1. Suprafețele de referință ale plăcilor A și B sunt egale? Unghiurile de referință sunt unghiuri drepte?
2. Deschiderea și închiderea stâlpilor de ghidare și a manșoanelor de ghidare sunt netede?
3. Șuruburile și găurile filetate ale cadrului matriței sunt standard?
4. Stâlpul de ghidare inferior și știftul de retur sunt netede?
5. Șabloanele sunt deformate sau au suprafețele înnegrite?
Figura 4
Figura 5
Notă: Suprafața roșie a plăcilor A și B ar trebui să fie aspră, cu o toleranță de 3 mm; suprafețele rămase trebuie prelucrate la nivelul necesar.
2. Principii de toleranță de prelucrare
1. Pentru piesele de prelucrat care necesită tratament termic, adăugați un permis de șlefuire de 0,25 mm pe fiecare parte a dimensiunilor exterioare-preprocesate înainte de tratamentul termic.
2. Pentru miezuri de matriță și inserții care necesită prelucrare brută CNC, permiteți o alocație de 0,2 mm pe fiecare parte.
3. Pentru piesele de prelucrat care necesită frezare brută pe o mașină de frezat montator, lăsați un spațiu de 0,3-0,5 mm pe fiecare parte. Pentru piesele de prelucrat care necesită șlefuire după electroeroziune cu sârmă, permiteți un spațiu de 0,05 mm pe fiecare parte pentru piesele modelate și un spațiu de șlefuire de 0,1 mm pe fiecare parte pentru prelucrarea brută a formei exterioare.
4. Pentru finisarea CNC și EDM urmată de lustruire în oglindă, permiteți o sumă de lustruire de 0,03 mm pe fiecare parte.
3. Cerințe de precizie de prelucrare
Precizia de fabricație a dimensiunilor matriței trebuie să fie în intervalul 0,005–0,02 mm; cerința de perpendicularitate trebuie să fie în intervalul 0,01–0,02 mm; cerința de coaxialitate ar trebui să fie în intervalul 0,01–0,03 mm; cerința de paralelism a planurilor superioare și inferioare ale suprafeței de separare a matrițelor mobile și fixe ar trebui să fie în intervalul 0,01–0,03 mm.
După închiderea matriței, distanța dintre suprafețele de despărțire ar trebui să fie mai mică decât valoarea de preaplin a plasticului turnat. Cerința de paralelism a suprafețelor de îmbinare ale altor plăci de matriță ar trebui să fie în intervalul 0,01–0,02 mm; precizia de montare a pieselor fixe este, în general, selectată în intervalul 0,01–0,02 mm; dacă miezul mic nu are cerințe de interblocare sau are un impact redus asupra dimensiunilor, poate fi utilizată o potrivire cu spațiu dublu-de 0,01–0,02 mm; precizia de montare a pieselor de alunecare este, în general, selectată dintre trei tipuri: H7/e6, H7/f7 și H7/g6.
Notă: Dacă există inserții cu trepte de montare pe suprafața oglinzii, potrivirea nu trebuie să fie prea strânsă. În caz contrar, atunci când inserția este răsturnată înapoi din față, unealta folosită pentru lovire poate deteriora suprafața oglinzii. Dacă nu afectează dimensiunile produsului, se poate folosi un spațiu de 0,01-0,02 mm pe ambele părți.
Figura 6
4. Principiile demontării electrozilor CNC
Pentru miezurile cavității matriței, electrozii de aspect principal trebuie îndepărtați mai întâi, apoi alți electrozi principali și, în final, electrozii locali. Electrozii de aspect ai matriței fixe trebuie prelucrați în întregime. Pentru zonele care nu pot fi curățate de CNC, tăierea cu sârmă trebuie utilizată pentru a curăța colțurile pentru a asigura un aspect complet și fără sudură al matriței fixe. Pentru armarea nervurilor, nervurilor și stâlpilor cu adâncimi similare în matrița în mișcare, acestea ar trebui prelucrate împreună pe un singur electrod ori de câte ori este posibil. Nervurile mai adânci trebuie transformate în inserții și trebuie prelucrate separat pe partea laterală a electrodului pentru a preveni acumularea de carbon în timpul impulsurilor electrice. Evitați tăierea sârmei pentru a curăța colțurile electrozilor de matriță în mișcare după frezarea CNC. Dacă este necesar, electrozii trebuie dezasamblați sau tăierea sârmei trebuie utilizată direct. Nervurile și pozițiile nervurilor sau stâlpii din matrița în mișcare cu o distanță mai mare de 35 mm trebuie prelucrate separat pentru a economisi materialul de cupru. Pentru electrozii mari, marginea EDM de degroșare trebuie să aibă o marjă de 0,3 mm pe o parte, iar marginea EDM de finisare trebuie să aibă o marjă de 0,15 mm pe o parte. Pentru electrozii generali, marginea EDM de degroșare trebuie să aibă o marjă de 0,2 mm pe o parte, iar marginea EDM de finisare trebuie să aibă o marjă de 0,1 mm pe o parte. Pentru electrozii mici, marginea EDM de degroșare trebuie să aibă o marjă de 0,15 mm pe o parte, iar marginea EDM de finisare trebuie să aibă o marjă de 0,07 mm pe o parte.
Figura 7
5. Principii de prelucrare CNC
Pentru miezurile de matriță și inserțiile care necesită degroșare CNC, trebuie rezervată o marjă de 0,2 mm pe o parte. Pentru piesele de prelucrat care necesită finisare CNC după tratamentul termic, dacă aspectul produsului permite, prelucrarea CNC ar trebui să aibă prioritate pentru cavitățile matriței și miezurile care pot fi finisate la adâncimea necesară. Dacă prelucrarea CNC nu este posibilă, electrozii ar trebui să fie fabricați folosind prelucrarea cu descărcare electrică (EDM).
Figura 8
6. Procesul de prelucrare a miezurilor de matriță în mișcare și statice
1) Pregătirea materialului;
2) Frezare: canalele de găurit de apă (cea mai adâncă parte a dopului canalului de apă ar trebui să fie la 3-4 mm de canalul de apă orizontal), găuri de filetare, găuri de găurit și șuruburi, găuri pentru știfturi de găurit și ejector de aleze, marcați numărul matriței, unghiul de referință și spațiul liber pentru platforma de montare;
3) Prelucrare CNC: Prelucrare brută;
4) Tratament termic: Specificați cerințele de duritate;
5) Slefuire: Slefuiți o riglă unghiulară hexagonală, asigurându-vă că forma exterioară este exactă la dimensiunile cadrului (dacă miezul matriței este dintr-o singură bucată, dimensiunile exterioare ar trebui să fie 0,03 mm-0,05 mm negative față de dimensiunile desenului; dacă miezul matriței este în două bucăți, suma dimensiunilor exterioare ale celor două piese ar trebui să fie 0,03 mm-1005 mm, ⊥ 0,05 mm, dimensiunile desenului). ∥0,01. Piesele care pot fi formate prin șlefuire trebuie să fie măcinate;
6) Pentru miezurile de matriță care necesită prelucrare de precizie CNC, aranjați prelucrarea CNC. 7) Prelucrare fină: este necesară gravarea pentru cavitățile care conțin litere sau numere de matriță;
8) EDM cu sârmă: Prelucrare cu sârmă medie a găurilor de inserție, găurilor de ejector în unghi, găurilor de știft de ejector, găurilor de duză etc.;
9) Prelucrare cu descărcare electrică: Prelucrare după desene și fișe de instrucțiuni cu impulsuri;
10) Lustruire: Specificați rugozitatea și cerințele de lustruire pe cardul de flux de proces. Marcați zonele de lustruire de pe piesa de prelucrat cu un marker. Pentru piesele de prelucrat care necesită o finisare în oglindă, dacă intervalul de timp este insuficient, se poate efectua mai întâi lustruirea brută, urmată de lustruirea fină după turnarea de probă;
11) Asamblare și turnare de probă.
Figura 9
7. Procesul principal de prelucrare cu incrustații
1) Pregătirea materialului: Inginerul de proces determină dacă piesa de prelucrat este prelucrată ca o singură piesă sau mai multe piese împreună, pe baza dimensiunii și formei sale. În cazul în care mai multe piese sunt prelucrate împreună, inginerul de proces trebuie să creeze un desen de aspect de prelucrare pentru piesele de prelucrat.
2) Frezare: Montatorul efectuează prelucrarea conform desenului piesei de prelucrat sau al desenului de aspect furnizat de inginerul de proces. Aceasta include găurirea canalelor de apă (punctul cel mai adânc al dopului canalului de apă ar trebui să fie la 3-4 mm de canalul orizontal de apă), găuri de filetare, găuri de găurire și filetare pentru șuruburi, găurirea și alezarea găurilor pentru știfturi ale ejectorului, degroșarea zonei de formare, numerotarea matriței și reglarea mesei de montare.
3) Prelucrare CNC: Pentru piesele de prelucrat care necesită prelucrare brută CNC, se va aranja prelucrarea brută CNC.
4) Tratament termic: Cerința de duritate va fi specificată.
5) Slefuire: rigla unghiulară hexagonală va fi măcinată. Piesele care pot fi formate prin șlefuire trebuie să fie măcinate în formă.
6) Pentru piesele de prelucrat care necesită prelucrare de precizie CNC, va fi aranjată prelucrarea de precizie CNC. Dacă incrustația are litere sau numere de matriță, este necesară gravarea. 7) EDM cu sârmă: Prelucrarea găurilor de inserție, a găurilor de ejector în unghi, a găurilor pentru știfturi de ejector etc., folosind un tăietor de sârmă medie.
8) Prelucrare cu descărcare electrică: Prelucrare conform desenelor și fișelor de instrucțiuni cu impulsuri.
9) Lustruire: Specificați rugozitatea și cerințele de lustruire pe cardul de flux de proces. Marcați zonele de lustruire de pe piesa de prelucrat cu un marker. Pentru piesele de prelucrat care necesită o finisare în oglindă, dacă timpul ciclului este insuficient, se poate efectua mai întâi lustruirea brută, urmată de lustruirea fină după turnarea de probă.
10) Asamblare și turnare de probă.
Figura 10
8. Procesul de prelucrare pentru inserții cu formă neregulată
Procesul 1:
1) EDM cu sârmă: Tăiați cu precizie dimensiunile exterioare utilizând un tăietor mediu de sârmă (vizualizări A/B), trageți foaia, lăsați totuși grosimea, șlefuiți și rugați zona de formare.
2) Slefuire: Slefuiți grosimea și unghiul și formați inserția.
3) Prelucrare cu descărcare electrică;
4) Lustruire.
Procesul 2:
1) EDM cu sârmă: Tăiați forma exterioară, introduceți găurile și găurile pentru știfturile ejectorului cu un tăietor de sârmă medie, asigurând dimensiuni precise (vedere C-). Degroșarea plăcii de montare și zona de formare.
2) Slefuire: Slefuiți înălțimea, placa de montare și unghiul; formând forma.
3) Prelucrare cu descărcare electrică (EDM);
4) Lustruire.
9. Procesul de prelucrare cu ejector în unghi
1) EDM cu sârmă: Tăiați forma exterioară cu un tăietor mediu de sârmă, șlefuind capul pentru a se potrivi cu suprafața inserției, asigurând dimensiuni precise, lăsând totuși grosimea urechii de tragere și degroșând canelura I-cu totuși.
2) Slefuire: Slefuiți grosimea și-canelul.
3) Asamblare;
4) Prelucrare cu impulsuri;
5) Lustruire;
6) Frezarea canelurilor de ulei.
10. Procesul de prelucrare a scaunului superior înclinat
1) Pregătirea materialului (montator): Lăsați 1,5 mm pentru înălțime pe ambele părți, 0,5 mm pentru lățime pe ambele părți și 5 mm pentru lungime pe ambele părți pentru o prindere ușoară în timpul EDM cu sârmă;
2) Frezare: găuriți și filetare găuri pentru șuruburi;
3) Tratament termic;
4) Slefuire: Slefuiți un calibre unghiular cu șase-laturi, asigurând o lățime precisă;
5) Electroeroziune cu sârmă: Asigurați-vă prelucrări precise ale fantei I-, trageți foaia, lăsați o grosime suplimentară, șlefuiți și asigurați-vă că înălțimea este exact de 1,2 mm;
6) Slefuire: Slefuiți dimensiunile exterioare, montați placa de ejecție și asigurați-vă că înălțimea este de exact 1 mm.
Figura 11
11. Procesul de prelucrare pentru bloc de presă
1) Pregătirea materialului;
2) Frezare: găuriți găuri pentru șuruburi, rugați zona de formare (permiteți un spațiu de 0,3-0,5 mm pe o parte, șlefuiți);
3) Slefuire: șlefuiți un calibre unghiular cu șase-laturi, asigurați-vă dimensiuni exterioare precise și formați blocul.
12. Procesul de prelucrare a blocurilor de blocare
1) Pregătirea materialului;
2) Slefuire: Slefuiți o riglă unghiulară cu șase-laturi pentru a asigura dimensiuni exterioare precise;
3) EDM cu sârmă: formare rapidă a sârmei;
4) Frezare: găuriți și filetare găuri pentru șuruburi.
