Fresado de moldes a alta velocidad y piezas complejas de precisión
En los últimos años, el fresado de alta velocidad se ha utilizado como alternativa y complemento al fresado convencional o al mecanizado por descarga eléctrica. El fresado de alta velocidad establece firmemente el estado de mantener el ritmo de los procesos de mecanizado tradicionales. Debido a sus importantes ventajas en el procesamiento de superficies curvadas en 3D y materiales superduros, se utiliza principalmente en la fabricación de moldes y en industrias de precisión de lotes pequeños y procesamiento de piezas complejas. Para la industria automotriz, que requiere la producción de piezas de alto volumen, el fresado de alta velocidad también tiene sus propias características únicas. Especialmente en el campo del procesamiento de moldes automotrices, la industria automotriz en auge en los últimos años ha presentado graves desafíos a las empresas chinas de moldes automotrices. No solo se refleja en los estrictos requisitos del ciclo de entrega, sino también en un desafío integral para la capacidad de diseño, capacidad de proceso y capacidad de fabricación de la industria del molde para automóviles. Desde el avance de las capacidades de proceso y fabricación, la tecnología de fresado de alta velocidad tiene importantes ventajas de procesamiento para acortar el ciclo de fabricación de moldes y mejorar la precisión de fabricación.
I. piezas prototipo rápido Rapid Manufacturing
Con el auge en el mercado automotriz, el reemplazo de automóviles se ha vuelto cada vez más rápido, lo que requiere que los ciclos de desarrollo de nuevos productos sean lo más cortos posible. El proceso de fresado de alta velocidad tiene una alta eficiencia y puede cortar cavidades de perfil complejas. En particular, combinado con métodos de mecanizado flexibles como la unión vertical y horizontal de 5 ejes de conversión, es una solución excelente para la fabricación rápida de piezas prototipo.
II. Procesamiento de moldes de autopartes
Se necesitan miles de moldes para un automóvil, y el ciclo de fabricación y la calidad del molde afectan directamente el ciclo de producción y la calidad del automóvil. El fresado de alta velocidad tiene ventajas únicas en la fabricación de piezas complejas para piezas de automóviles. Por ejemplo, cuando el centro de fresado de alta velocidad procesa el molde de inyección de la cerradura de la puerta de seguridad, la dureza del material utilizado en el molde es 54HRC. La herramienta más pequeña utilizada es 0.6 mm, la profundidad máxima de corte es 4.8 mm y la rugosidad de la superficie es Ra0.4 mm. Además, el proceso de banco ya no es necesario y el tiempo de mecanizado se acorta. Otro ejemplo es cuando se procesa el molde de inyección de la caja de engranajes del sistema de elevación automática de la ventana, la dureza del material utilizado en el molde es 58HRC. La pieza de trabajo se muele directamente hasta el 85%, y el 15% restante se completa con un mecanizado eléctrico. El tiempo total de mecanizado es de 16 h, lo que reduce el tiempo de mecanizado en un 50%.
III. Procesamiento de piezas de automoción molde interior
El reemplazo del automóvil no solo se refleja en la mejora del rendimiento, sino también en la actualización de la apariencia y las partes interiores del automóvil. La mayoría de las piezas interiores del automóvil son piezas moldeadas por inyección, y el consumo del molde es grande. El fresado a alta velocidad puede mejorar la precisión de fabricación del molde y prolongar la vida útil del molde, mejorando así la calidad de las piezas moldeadas por inyección.
Se puede ver que el fresado a alta velocidad ha mostrado grandes ventajas técnicas en el procesamiento de moldes para piezas de automóviles y moldes para piezas interiores. En términos de tecnología de procesamiento, el fresado de alta velocidad se utiliza principalmente en los siguientes aspectos en el procesamiento de moldes de automóviles.
1. Electrodo de mecanizado de alta velocidad
El proceso de mecanizado de descarga eléctrica requiere básicamente dos electrodos para mecanizar una pieza de trabajo. Para un mejor mecanizado de descarga eléctrica, es necesario duplicar el mismo electrodo y distinguir entre los electrodos de desbaste y acabado por la calidad de la superficie. Un electrodo bien consistente reduce el tiempo requerido para el mecanizado de descarga eléctrica.
Los electrodos fresados tradicionalmente requieren un pulido manual con poca consistencia, y los electrodos pulidos manualmente siempre tienen esquinas afiladas, mientras que las descargas de la punta afectan la calidad del mecanizado eléctrico.
El fresado de alta velocidad de los electrodos elimina la necesidad de pulido manual, y la consistencia casi perfecta entre los electrodos de desbaste y acabado optimiza la eficiencia del mecanizado de descarga eléctrica.
Al mismo tiempo, el fresado de alta velocidad puede procesar paredes delgadas, por lo que se pueden procesar electrodos integrales acanalados. Esto elimina el error de posición acumulativo causado por la sujeción múltiple en el fresado convencional, lo que ahorra tiempo y mejora la calidad.
Comparación de fresado tradicional y fresado de alta velocidad.
Método de procesamiento - número total de procesos - tiempo total (h) - procesamiento de ranura (h) - precisión de mecanizado (mm) - rugosidad de la superficie
Procesamiento de fresado tradicional — 22—256—179— ± 0.2 ～ ± 0.5 — Ra1.6
Procesamiento de fresado de alta velocidad — 17—120—44— ± 0.10 — Ra0.4
2. Desbaste y semiacabado del molde.
Dado que el fresado de alta velocidad se puede mecanizar directamente sobre acero endurecido, en teoría es posible fresar el molde directamente. Sin embargo, cuando la cavidad del molde tiene requisitos especiales, también necesita la cooperación del mecanizado eléctrico. Por lo tanto, el desbaste y el semiacabado de la cavidad del molde pueden realizarse mediante una fresadora de alta velocidad después de que el material se haya tratado térmicamente. Dejando un pequeño margen, el mecanizado por descarga eléctrica para completar el molde de acabado final.
3. Fresado directo de alta velocidad para completar el molde de acero endurecido
Este método es la mayor manifestación de las ventajas de la molienda a alta velocidad en el procesamiento de moldes. Tome el eje de molienda de alta velocidad y la matriz de forja de biela de Mikron en la fábrica de forja de vehículos comerciales de Dongfeng Motor Co., Ltd. como ejemplo. El proceso de molienda tradicional es: Desbaste de la forma → ranura de desbaste de fresado de perfil → tratamiento térmico → acabado de la forma → control numérico de chispa eléctrica, ranura de acabado → ranura de pulido del ajustador → tratamiento de refuerzo de superficie.
El proceso de fresado de alta velocidad es: Desbaste de forma → Tratamiento térmico → Acabado de forma → Ranura de fresado de alta velocidad → Tratamiento de refuerzo de superficie.
El uso del mecanizado directo de fresado de alta velocidad para completar moldes de acero endurecido tiene ventajas evidentes de procesamiento. Redujo los costos totales de procesamiento de más de 27,000 yuanes en el procesamiento tradicional a 22,000 yuanes.
I. piezas prototipo rápido Rapid Manufacturing
Con el auge en el mercado automotriz, el reemplazo de automóviles se ha vuelto cada vez más rápido, lo que requiere que los ciclos de desarrollo de nuevos productos sean lo más cortos posible. El proceso de fresado de alta velocidad tiene una alta eficiencia y puede cortar cavidades de perfil complejas. En particular, combinado con métodos de mecanizado flexibles como la unión vertical y horizontal de 5 ejes de conversión, es una solución excelente para la fabricación rápida de piezas prototipo.
II. Procesamiento de moldes de autopartes
Se necesitan miles de moldes para un automóvil, y el ciclo de fabricación y la calidad del molde afectan directamente el ciclo de producción y la calidad del automóvil. El fresado de alta velocidad tiene ventajas únicas en la fabricación de piezas complejas para piezas de automóviles. Por ejemplo, cuando el centro de fresado de alta velocidad procesa el molde de inyección de la cerradura de la puerta de seguridad, la dureza del material utilizado en el molde es 54HRC. La herramienta más pequeña utilizada es 0.6 mm, la profundidad máxima de corte es 4.8 mm y la rugosidad de la superficie es Ra0.4 mm. Además, el proceso de banco ya no es necesario y el tiempo de mecanizado se acorta. Otro ejemplo es cuando se procesa el molde de inyección de la caja de engranajes del sistema de elevación automática de la ventana, la dureza del material utilizado en el molde es 58HRC. La pieza de trabajo se muele directamente hasta el 85%, y el 15% restante se completa con un mecanizado eléctrico. El tiempo total de mecanizado es de 16 h, lo que reduce el tiempo de mecanizado en un 50%.
III. Procesamiento de piezas de automoción molde interior
El reemplazo del automóvil no solo se refleja en la mejora del rendimiento, sino también en la actualización de la apariencia y las partes interiores del automóvil. La mayoría de las piezas interiores del automóvil son piezas moldeadas por inyección, y el consumo del molde es grande. El fresado a alta velocidad puede mejorar la precisión de fabricación del molde y prolongar la vida útil del molde, mejorando así la calidad de las piezas moldeadas por inyección.
Se puede ver que el fresado a alta velocidad ha mostrado grandes ventajas técnicas en el procesamiento de moldes para piezas de automóviles y moldes para piezas interiores. En términos de tecnología de procesamiento, el fresado de alta velocidad se utiliza principalmente en los siguientes aspectos en el procesamiento de moldes de automóviles.
1. Electrodo de mecanizado de alta velocidad
El proceso de mecanizado de descarga eléctrica requiere básicamente dos electrodos para mecanizar una pieza de trabajo. Para un mejor mecanizado de descarga eléctrica, es necesario duplicar el mismo electrodo y distinguir entre los electrodos de desbaste y acabado por la calidad de la superficie. Un electrodo bien consistente reduce el tiempo requerido para el mecanizado de descarga eléctrica.
Los electrodos fresados tradicionalmente requieren un pulido manual con poca consistencia, y los electrodos pulidos manualmente siempre tienen esquinas afiladas, mientras que las descargas de la punta afectan la calidad del mecanizado eléctrico.
El fresado de alta velocidad de los electrodos elimina la necesidad de pulido manual, y la consistencia casi perfecta entre los electrodos de desbaste y acabado optimiza la eficiencia del mecanizado de descarga eléctrica.
Al mismo tiempo, el fresado de alta velocidad puede procesar paredes delgadas, por lo que se pueden procesar electrodos integrales acanalados. Esto elimina el error de posición acumulativo causado por la sujeción múltiple en el fresado convencional, lo que ahorra tiempo y mejora la calidad.
Comparación de fresado tradicional y fresado de alta velocidad.
Método de procesamiento - número total de procesos - tiempo total (h) - procesamiento de ranura (h) - precisión de mecanizado (mm) - rugosidad de la superficie
Procesamiento de fresado tradicional — 22—256—179— ± 0.2 ～ ± 0.5 — Ra1.6
Procesamiento de fresado de alta velocidad — 17—120—44— ± 0.10 — Ra0.4
2. Desbaste y semiacabado del molde.
Dado que el fresado de alta velocidad se puede mecanizar directamente sobre acero endurecido, en teoría es posible fresar el molde directamente. Sin embargo, cuando la cavidad del molde tiene requisitos especiales, también necesita la cooperación del mecanizado eléctrico. Por lo tanto, el desbaste y el semiacabado de la cavidad del molde pueden realizarse mediante una fresadora de alta velocidad después de que el material se haya tratado térmicamente. Dejando un pequeño margen, el mecanizado por descarga eléctrica para completar el molde de acabado final.
3. Fresado directo de alta velocidad para completar el molde de acero endurecido
Este método es la mayor manifestación de las ventajas de la molienda a alta velocidad en el procesamiento de moldes. Tome el eje de molienda de alta velocidad y la matriz de forja de biela de Mikron en la fábrica de forja de vehículos comerciales de Dongfeng Motor Co., Ltd. como ejemplo. El proceso de molienda tradicional es: Desbaste de la forma → ranura de desbaste de fresado de perfil → tratamiento térmico → acabado de la forma → control numérico de chispa eléctrica, ranura de acabado → ranura de pulido del ajustador → tratamiento de refuerzo de superficie.
El proceso de fresado de alta velocidad es: Desbaste de forma → Tratamiento térmico → Acabado de forma → Ranura de fresado de alta velocidad → Tratamiento de refuerzo de superficie.
El uso del mecanizado directo de fresado de alta velocidad para completar moldes de acero endurecido tiene ventajas evidentes de procesamiento. Redujo los costos totales de procesamiento de más de 27,000 yuanes en el procesamiento tradicional a 22,000 yuanes.
