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標(biāo)題: 模具材料的加工 [打印本頁]

作者: 刀鋒 時(shí)間: 2007-11-22 23:07
標(biāo)題: 模具材料的加工
模具材料
因?yàn)殂娤鞣ㄊ悄＞邫C(jī)加工的主要部分,，最好把注意力集中在目前常用的模具材料上,。此外，就碳化物級(jí)別和涂料來說，多數(shù)碳化物刀片制造商的產(chǎn)品相似,，因此本質(zhì)上是通用的。

鋁
對(duì)于塑料成型行業(yè)中的某些部分來說，鋁是優(yōu)先選擇的模具材料。其金屬切削率可以比機(jī)器鋼快8～10倍,。近幾年，鋁生產(chǎn)商已經(jīng)開發(fā)出了更好的高強(qiáng)度材料,，其硬度特性范圍在158～168布里涅耳之間,。在鋁上很難加工出非常光滑的表面，因此,，完成工序階段拋光操作就變得比較重要,。

通常，銑削鋁要求粗加工的碳化物級(jí)別為C2,，精加工碳化物級(jí)別為C3,。這些是中粒通用目的的銑削級(jí)別，這里中粒在要求銳邊的粗加工和精加工應(yīng)用中有著非常優(yōu)秀的抗磨損性能,。每齒走刀量在.004-.014之間時(shí)可以獲得700-2000sfm,。此外，金屬陶瓷級(jí)別用于要求好的邊緣韌力和潤(rùn)滑性的鍛鋁材料是比較理想的,。采用這些級(jí)別的陶瓷刀片可以獲得1500-2500sfm。對(duì)于立銑刀和平面銑刀來說,，每齒走刀量一般在.006-.014之間,。刀片設(shè)計(jì)有一個(gè)良好的正刀面角以保證碎片盡可能快地離開刃口。

多數(shù)情況下,，唯一的要求是無涂層的碳化物級(jí)別,。鋁很容易切割，提高抗磨壽命使用任何涂料帶來的額外費(fèi)用通常是很難證明是合算的,。
然而,，在作高速機(jī)加工時(shí)，可以選擇使用多晶金剛石硬焊接的PCD刀片,，因?yàn)樗袃?yōu)秀的表面光潔度,，這種光潔度能夠在速度提高時(shí)產(chǎn)生。

鈹銅
就熱傳導(dǎo)率特性來講,，銅基合金材料模具能給模具制造商帶來很多好處,。它們還有從10到40Rc的硬度級(jí)別，幾乎是鋁的兩倍,。然而,，適用于機(jī)加工鋁的碳化物級(jí)別C2在這里也同樣適用。建議的粗加工和精加工走刀量和速度都稍微有些少,。在330-660sfm之間是比較現(xiàn)實(shí)的,，每齒走刀量在.003-.008in之間,。另一方面，建議刀片設(shè)計(jì)的正前角最少為7度,。

P20工具和模具鋼
P20是一種常用的模具鋼,，它通常是鉻、鎳和鉬合金,。它一般是用大約32Rc的均勻硬度經(jīng)過淬火和回火處理,。采用P20鋼可以獲得非常光滑的表面光潔度�,？墒�,，根據(jù)機(jī)加工變量和期望的表面光潔度，可使用的刀片級(jí)別和涂料種類是可以擴(kuò)展的,。某種涂層刀片或者金屬陶瓷因?yàn)槟軌颢@得更高的走刀量可能是最好的解決方法,。對(duì)粗加工，建議使用C5和C6碳化物級(jí)別,，精加工建議使用C6和C7級(jí)別,。要求碳化物基底的沖擊韌性要好——一種兼有TiN涂層CVD的潤(rùn)滑性和TiN/TiCN/ Al2O3/TiN涂層的多層CVD的抗磨損性的基底。還可以使用TiC/TiCN金屬陶瓷,，因?yàn)樗泻芎玫倪吘夗g力,。粗加工可以獲得300-600sfm之間的機(jī)加工速度，精加工可以獲得250-625sfm之間的機(jī)加工速度,。
使用不同的涂料,，每齒的走刀量可以在.005-.008in之間。使用無涂層碳化物材料也能夠成功,，這些材料的邊緣韌力和抗沖擊強(qiáng)度較好,。可是,，要求更低的機(jī)加工速度在今天真的是不現(xiàn)實(shí)了,。

應(yīng)該指出的是：更硬的工具鋼——比如那些超過45Rc的——今天仍在使用，這都是為了能夠生成更好的表面光潔度并消除所有拋光作業(yè),。試著使用那些加工P20鋼并做走刀量和速度試驗(yàn)的切割工具刀片會(huì)是一個(gè)很好的開端

不銹鋼系列
這些包括所有400系列不銹鋼,。通常，這些不銹鋼的硬度范圍在50-56Rc之間,。這里要求的重型碳化物基底要好,。CVD涂料TiC/TiCN/TiN或者TiN/TiCN/ Al2O3/TiN刀片運(yùn)行良好。此外,，PVD涂料TiN與Ti-TiCN涂層金屬陶瓷一樣有效,。照例，都是沖著速度而來,。使用CVD涂料能夠運(yùn)行的更快,，當(dāng)然陶瓷金屬是最快的——特征是粗加工從360～650sfm,，精加工從400～850sfm。每齒在.004～.012in之間時(shí),，每齒的走刀量相當(dāng)穩(wěn)定,。

高溫合金
為了延長(zhǎng)模具壽命，模具制造商繼續(xù)在做更硬的鎳基和鈷基模型材料試驗(yàn),。這些材料的易加工性一直是一個(gè)不利因素,。它們非常堅(jiān)硬，有時(shí)硬度達(dá)到57Rc,。通常,，含鋁量高的新AlTiN涂料非常有效，因?yàn)樗鼈兊挠捕群脱趸€(wěn)定性更高,。涂料的涂敷采用一種獨(dú)特的濺射離子工藝,，它能澆注一層很厚而且很均勻的涂層。涂層起絕熱層的作用,，它把產(chǎn)生的熱量傳到碎片上,，而不是刀片上。粗加工速度在80～115sfm之間,，精加工速度為90sfm,。每齒走刀量在.004～.012in之間。金剛石涂料尚在開發(fā)階段,，但是最后也將成為一個(gè)選項(xiàng),，它將使這些高溫合金材料的機(jī)加工更加有效。

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