模具加工工艺了解

1、模具加工工艺了解 本課程主要目的是進行一般模具加工工藝本課程主要目的是進行一般模具加工工藝( (車車/ /銑銑/ /鉆鉆/ /磨磨/ /放放電電/ /線切割線切割) )知識培訓知識培訓. . 上課對象上課對象: : :1:1. .衝模製造工程師衝模製造工程師 2. 2.衝模維修工程師衝模維修工程師 講師要求講師要求: : 衝模制造師衝模制造師 上課時間上課時間: : 共共4 4小時小時 課程特色課程特色: : 課程內容和工作結合課程內容和工作結合, ,讓學員容易吸收應用讓學員容易吸收應用 本課程的學習目標是介紹沖模零件加工一般工藝本課程的學習目標是介紹沖模零件加工一般工藝: :車削車削 / /

2、放電放電/ / 鑽削鑽削/ / 銑削銑削/ / 線切割線切割/ /磨削的了解磨削的了解. . 在這個課程中在這個課程中, , 你將學習到一般模具加工藝相關知識你將學習到一般模具加工藝相關知識, , 了解常見模具零件的加工流程了解常見模具零件的加工流程. . 目目 錄錄 一.車削加工(Lathe) 二.放電加工(EDM) 三.鑽削加工(Drill) 四.銑削加工(MILL) 五.線切割加工(WEDM) 六.磨削加工(Grinding) 七.案例講解一車削加工一車削加工( (Lathe)Lathe)1.1.車床基本結構說明車床基本結構說明2.2.車床種類車床種類3.3.刀具形式與刀具材質刀具形式與

3、刀具材質4.4.車床工作範圍車床工作範圍5.5.現場現場, ,模具應用模具應用刀具溜座刀具溜座刀架刀架三爪夾頭三爪夾頭腳踏煞車腳踏煞車自動進刀與自動進刀與車螺紋機構車螺紋機構主軸箱主軸箱尾座尾座車床之基本構造與規格車床之基本構造與規格車床種類車床種類5.5.六角轉塔車床六角轉塔車床3.3.立式車床立式車床2.2.平面車床平面車床4.4.多軸自動車床多軸自動車床1.1.普通車床普通車床端 面 車 削平 行 車 削切 斷車 螺 紋壓 花錐 度 切 削刀具形式與材質刀具形式與材質刀具型式刀具型式1.1.平行車削平行車削2.2.端面車削端面車削3.3.鏜鏜 孔孔4.4.車錐度車錐度5.5.車螺絲車螺絲

4、6.6.切切 斷斷7.7.銼銼 削削8.8.砂砂 光光9.9.壓壓 花花10.10.車偏心車偏心車床工作範圍車床工作範圍1.高速工具鋼(H.S.S.)2.碳化刀具材料(TC)為Fe-C-W-Cr-V之多元淬火後硬度可達HRC66-68.耐熱溫度達600度C.具紅熱硬度,可高速切削.主要為碳化鎢(WC), 碳化鈦(TiC)及碳化鉭鉭(TaC).類別組成元素識別切削材料K類WC-Co紅鑄鐵, 石材 , 非鐵金屬P類WC-Co-TiC藍鋼, 鑄 鋼M類WC-Co-TiC-TaC黃不銹鋼, 間斷切 削高合金鋼.刀具材質刀具材質現場現場, ,模具應用模具應用二放電加工二放電加工( (EDM)EDM)1.

5、1.基本原理說明基本原理說明2.2.結構說明結構說明3.3.電極材質電極材質4.4.模具應用範圍模具應用範圍(Electronic Discharge Machine)被加工物單發放電痕電 極放電加工中心形狀的生成表面粗糙度間隙被加工物電極加工放電構成原理1.電極與被加工物浸入絕緣性液體中2.使相互距離充分接近3.在兩者之間發生短時間脈衝性放電4.此放電盡量反覆多次(0.005-0.18mm)絕緣液功用1.幫助電極與工作物之間產生火花2.電極與工作物間之絕緣3.協助排屑4.二者之冷卻一般以石油基為主一般以石油基為主, ,如輕級滑油如輕級滑油, ,矽基矽基油油, ,煤油等煤油等. .電極材質電極

6、材質1 放電加工一般以紅銅、石墨為電極，而石墨的融點較高，所以高電流高溫時，紅銅消耗較快，石墨則較不會影響。2 石墨融點高、耐高溫但不耐高頻，所以粗加工時用石墨。 3 放電加工的加工速度不是取決於材料的硬度，而是材料的導電度，例如鎢鋼的加工速度比較慢，是因為鎢鋼中的阻抗較高，而不是因為鎢鋼的硬度。4 一般放電加工所加工出來的工件硬度會較高，是因為在水中高溫加工，再急冷，像淬火一樣，在工件表面23條會有硬化層的發生。7 放電加工三要素： 加工時，考慮現實狀況取其二(1) 加工速度越快越好。(2) 表面粗糙度越細越好。(3) 電極的消耗越少越好。5 放電加工出來的廢屑不是鋼材，而是焦炭，所以要用加

7、工液沖掉，以免造成二次放電，若排屑不良，則容易產生堆拔口，一般放電加工的電壓有110 V和270V。6 電流密度參考值：68 A/cm2也可以比較小，但加工速度較慢，也可以較大，但電極損耗大。 模具應用範圍模具應用範圍剝板鑲件剝板鑲件三鑽削加工三鑽削加工( (Drill)Drill)1.1.鑽床基本結構說明鑽床基本結構說明2.2.鑽床種類鑽床種類3.3.刀具材質與刀具種類刀具材質與刀具種類4.4.鑽床工作鑽床工作5.5.現場現場, ,模具應用模具應用台座台座床柱床柱床台床台馬達馬達夾頭夾頭轉動手輪轉動手輪變速皮帶箱變速皮帶箱鑽床基本結構說明鑽床基本結構說明鑽床種類鑽床種類2.旋臂鑽床4.排列鑽

8、床3.台式鑽床1.立式(標準)鑽床5.多軸鑽床6.深孔鑽床7.轉塔鑽床刀具材質與刀具種類刀具材質與刀具種類鑽頭一般以高速鋼為主,亦有使用碳化物者.鑽床工作鑽床工作鑽削重疊孔鑽削交插孔圓桿鑽橫孔斜面上鑽孔現場現場, ,模具應用模具應用以沖壓模具精密度而言,一般鑽床無法滿足其加工精度要求,現場作業需求通常為工件修整,孔位加工需求,工件,導料銷之研磨拋光用.圓桿鑽斜孔薄板鑽孔四銑削加工四銑削加工( (MILL)MILL)1.1.銑床基本結構說明銑床基本結構說明2.2.銑床種類銑床種類3.3.刀具形式與刀具材質刀具形式與刀具材質4.4.銑床工作範圍銑床工作範圍5.5.現場現場, ,模具應用模具應用床床

9、 臺臺虎鉗虎鉗( (萬力萬力) )銑刀軸銑刀軸主軸馬達主軸馬達( (正逆轉正逆轉) )X X軸方向軸方向Z Z軸方向軸方向Y Y軸方向軸方向升降螺桿升降螺桿光學尺光學尺控制盒控制盒自動進刀自動進刀銑床基本結構說明銑床基本結構說明機頭機頭銑床種類銑床種類1.床式銑床床式銑床2.2.柱膝式銑床柱膝式銑床- -立式銑床立式銑床3.3.柱膝式銑床柱膝式銑床- -臥式銑床臥式銑床4.4.柱膝式銑床柱膝式銑床- -立式砲塔銑床立式砲塔銑床5.龍門銑床龍門銑床7.靠模銑床靠模銑床6.迴轉台銑床迴轉台銑床8.複製銑床複製銑床9.加工中心銑床加工中心銑床(M/C)刀具形式與刀具材質刀具形式與刀具材質端銑刀端銑刀

10、型銑刀型銑刀T鋸切銑刀鋸切銑刀平面側銑刀平面側銑刀交錯刀刃側銑刀交錯刀刃側銑刀平銑刀平銑刀面銑刀旋轉盤用切削一般鋼材切削一般鋼材切削合金鋼切削合金鋼刀具材質刀具材質高速工具鋼高速工具鋼工具用鑄造鋼工具用鑄造鋼碳化刀具碳化刀具尋邊器尋邊器-銑床工作銑床工作基準面基準面, ,基準孔基準孔定位定位, ,量測量測銑床工作範圍銑床工作範圍所用之刀具為多鋒刀具所用之刀具為多鋒刀具, ,效率效率高高, ,可獲得甚高之精度可獲得甚高之精度. .銑刀能對直線銑刀能對直線, ,旋轉或螺旋運旋轉或螺旋運動之工件施以切削加工動之工件施以切削加工. .工具頭與床台可作縱向工具頭與床台可作縱向, ,橫向橫向, ,垂直與旋

11、轉等運動中之一種或垂直與旋轉等運動中之一種或多種運動多種運動.亦可做鑽孔亦可做鑽孔, ,鉸孔鉸孔, ,鎕鎕孔孔, ,攻絲攻絲, ,拉削拉削, ,刻度分劃刻度分劃, ,銑螺旋銑螺旋, ,及磨削及磨削等工作等工作.現場現場, ,模具應用模具應用剝板背板五線切割加工五線切割加工( (WEDM)WEDM)1.1.基本原理說明基本原理說明2.2.結構說明結構說明3.3.加工特性加工特性4.4.模具應用範圍模具應用範圍(Wire Electronic Discharge Machine)圖面程式編成程式輸入控制迴路電 源加工台被加工物線電極馬達馬達送線卷軸收線捲軸線割轉程式噴嘴加工特性加工特性1.不考慮電

12、極回收,加工特重加工速度與加工面粗糙度2.一般以純水作為加工液3.銅線直徑一般使用0.20 mm,最小可至0.1mm.4.水割有軟化層0.005mm-0.02mm,油割則無軟化層5.加工半徑最小為0.06mm.油中放電加工面因急熱,急冷生成熔融再凝固層,加工表面之油分解.產生滲碳作用,故硬度高於母材.WEDM因水之電解作用而溶解表面層.模具應用範圍模具應用範圍六磨削加工六磨削加工( (Grinding)Grinding)1.1.磨床基本結構說明磨床基本結構說明2.2.磨床種類磨床種類3.3.刀具材質與刀具種類刀具材質與刀具種類4.4.磨床工作範圍磨床工作範圍5.5.現場現場, ,模具應用模具應

13、用磨床基本結構說明磨床基本結構說明Y Y軸進刀軸進刀Z Z軸軸X X軸軸光學尺光學尺磁性夾頭磁性夾頭床台床台基座基座集塵機集塵機主軸主軸開關開關磨床種類磨床種類1.平面磨床2.外圓磨床(1)普通外圓磨床(2)無心磨床3.內圓磨床(依方法分類)(1)工作物回轉(2)行星運動(3)無心4.工具與刀具磨床5.特種磨床(1)凸輪磨床(2)齒輪磨床(3)螺絲磨床(4)工模搪磨床(J/G)(5)投影磨床(P/G)外圓磨床工作物砂輪主軸雞心夾頭頂心主軸頂心外圓磨床- 普通外圓磨床支托板工作物調整輪砂輪無心磨床外圓磨床-無心研磨調整輪支托滾子壓力滾子工作物砂輪內圓無心磨床內圓無心磨床模具實際應用刀具材質與刀具

14、種類刀具材質與刀具種類標記符號磨粒材料用途( 被磨 材料)A90%以上純度氧化鋁碳鋼, 合金 鋼WA約1 00%純 度白色氧化鋁高速鋼C碳化矽( S i C)鑄鐵, 銅.鋁GC綠色碳化矽碳化物刀具CBN碳化硼立方晶體合金工具鋼, 碳化物刀具D天然鑽石磨料碳化物刀具結合劑符號 黏土 合成樹脂 橡膠 蟲漆 水玻璃 金屬 電鍍結合材料VBRESMP結合材料結合材料磨料與用途磨料與用途磨料粒度集中度結合度結合劑砂輪深度鑽石砂輪規格表示法內圓研磨砂輪平面研磨砂輪成型研磨砂輪成型砂輪粗目磨石氧化鋁砂輪GCWA磨床工作磨床工作磨削在模具磨削在模具, ,精密工業中為用途最廣與不可或缺之精密工業中為用途最廣與不

15、可或缺之金屬加工製造方法金屬加工製造方法. .磨削作業與一般切削方磨削作業與一般切削方式不同處為式不同處為1.可切削淬硬材料2.為極多鋒之刀具切削方式3.砂粒鈍化後能自行脫落,呈現新而銳利的磨粒磨削加工特點磨削加工特點1.常為硬鋼的切削方式2.磨削壓力小,適合輕而薄之工件施工3.轉速高,生產快4.易得光平表面與正確尺寸治具磨床治具磨床(Jig Grinding)(Jig Grinding)床台床台主軸主軸控制台控制台空氣軸承空氣軸承Y Y軸進刀軸進刀J/GJ/G加工特性加工特性2.主軸旋轉可達90,000轉,為超高速加工,表面粗糙度良好.1.其最大特色為磨削主軸非常堅固,可耐得住磨削時之振動,

16、同時主軸上下活動與工作台的垂直度相當優良3.加工精度為正負0.001 mm內.4.粗修為0.02 mm,精修時進刀量為0.001-0.002 mm.5.使用之刀具為CBN與鑽石刀具.6.刀具結合以電鍍法最為普遍,另亦有樹脂結合.7.磨削中不考慮砂輪之尺寸磨耗.治具磨床治具磨床(J/G)模具之應用模具之應用1.上,下模座之定位孔(dowel pin)與主導柱,導套孔.2.模板之定位孔(dowel pin).3.下模板之下料框口.4.上,下模板之副導套孔.5.脫料板之副導柱孔位.投影幕砂輪工件控制箱手動進刀投影磨床投影磨床(Profile Grinding)(Profile Grinding)砂輪

17、外徑角度刀尖半徑左手刀右手刀鑽石砂輪碳化硼(CBN)被削材碳化鎢一般鋼材結合方式金屬結合(MD400#)精切樹脂結合(ASD230#)粗切樹脂結合(CBN400#)砂輪外徑砂輪角度刀尖半徑150mm-下模入塊用75mm-沖頭研磨用38mm-特殊需求用12與8二種一般為0.035-0.05 mm型式類別粗切進刀量20條至50條一般進刀量2條P/G加工方式加工方式現場現場, ,模具應用模具應用沖子固定板沖子固定板下模板下模板七七: :案例講解案例講解1.1.模板模板S01AS01A加工流程加工流程3.3.刀口加工流程刀口加工流程4.4.沖子加工流程沖子加工流程5.5.模板加工流程模板加工流程1.1

18、.模板模板S01AS01A加工流程加工流程製程: RMGPMCSHSBGPPWGP PWESGPJGQC鴻準公司生管系統鴻準公司生管系統製程代碼設定：製程代碼設定：分解說明:一.RM 進行備料,長*寬*高(厚度需留余量)二.GP 加工厚度,留余量三.MC 加工圖面尺寸0.10MM,公差尺寸到位四.SH 經過深冷處理加工1.1.模板模板S01AS01A加工流程加工流程1.1.模板模板S01AS01A加工流程加工流程分解說明: (續)五.SB 經過噴砂,去處MC到位0.10MM公差,熱處理過的黑皮六.GP 加工厚度,去除變形,厚度留余量七.PW 模板線割,進行粗割,公差為0.01MM和0.002M

19、M,另將JG孔加工工位進行逃料(留余量).1.1.模板模板S01AS01A加工流程加工流程分解說明: (續)八.GP 再次進行加工厚度,去除線割粗加工的變形.九.PW 模板線割將公差為0.01MM和0.002MM的尺寸加工到位.十.ES 放電加工沉頭孔或模板公差為0.01MM不通的盲孔到位1.1.模板模板S01AS01A加工流程加工流程分解說明: (續)十一.GP 水磨進行加工厚度到位十二.JG 加工公差為0.005MM的孔經到位十三.QC 最後一步進行檢測模板加工所有尺寸是否OK.製程: PPTGPGQC2.2.刀口加工流程刀口加工流程2.2.刀口加工流程刀口加工流程分解說明: 一.PP 進行外形尺寸備料,留余量二.TG 磨床加工其外形尺寸到位 中間成型部位有TG進行粗逃料加工三.PG 光學研磨加工中間成型,先