模具鋼大部分是在熱處理前進行切削加工,主要為平面銑削及型腔、凸模、溝槽等的立銑加工,切削加工后再進行淬火、回火等熱處理,此時硬度可達到HRC50~60甚至更高。高硬度可保證模具的耐磨性,延長其使用壽命,但熱處理后零件易變形,材料變硬,加工性能變差,為了達到最終精度要求,只能采用磨削甚至手工研磨等方法進行精加工。這種加工方式效率低、周期長、交貨遲、成本高,難以滿足客戶需求。當前,事實上已形成了這樣一種局面,哪家公司能高效加工模具,縮短交貨期,降低相應成本,就能擴大市場,擴大銷售,在競爭中取勝。

為了滿足以上要求,人們改變了思路,是否在材料熱處理淬硬后也能用刀具進行切削加工,特別是各類型腔、型面等是否也能用立銑刀加工,使其不但用于半精加工,甚至用于精加工,實現部分或完全“以銑代磨”。刀具切削在單位時間對零件的切除體積量遠遠大于砂輪磨削,即其加工效率遠遠高于磨削,且在設備投資、占地面積、環境保護、降低總成本等多方面可帶來諸多經濟與社會效益。下面介紹整體立銑刀為適應切削淬硬鋼的要求而做的改進。

刀具材料的開發與創新:CBN材料開始用于立銑刀

近年來,說起以車代磨、以銑代磨加工淬硬鋼,通常首先想到運用立方氮化硼(CBN)刀具材料,CBN的微粒硬度達HV8000~9000,其燒結體PCBN的硬度可達HV3000~5000,耐熱性達1400~1500℃。PCBN在800℃時硬度還高于陶瓷與硬質合金的常溫硬度,故可以硬質合金3~5倍的切削速度進行切削,且其化學穩定性好,在1200~1300℃高溫下,也不會與鐵系材料發生化學反應,與碳也是在2000℃時才會發生反應。CBN對各種材料的粘結、高溫時的擴散作用也比硬質合金小得多,因此特別適合加工鋼鐵材料。CBN的導熱性為硬質合金的20倍,僅次于金鋼石,且其導熱性隨著溫度的提高而增強。CBN與不同材料的摩擦系數僅為0.1~0.3,且隨著切削速度的提高,摩擦系數會下降,而硬質合金的摩擦系數為0.4~0.6。

三菱材料公司較早開發了CBN材料的立銑刀,其CBN-2XLB型R1X5球頭立銑刀(即球頭半徑為1MM,頸長為5MM)可以20000R/MIN的轉速、1700MM/MIN的進給量、0.05MM的切深(背吃刀量)銑削60HRC的SKD11模具鋼。切削了800米以后,后刀面僅磨損0.03MM。若將切深提高到0.1MM(即在較高切削負荷下),在切削了400米以后,后刀面磨損高度僅為0.022MM。由于其球頭精度高(R公差為±5μM,外徑公差0~10μM),加工精度很高,為保持同樣的高精度,一把CBN高精度球頭立銑刀所能加工的表面,若換用相同精度的硬質合金球頭立銑刀,則需要7~8把。

在切削淬硬模具鋼時,若選擇CBN材料,雖然價格較貴,但因切削速度高,可以縮短加工時間,延長刀具壽命,提高產品質量,因此可能具有更好的經濟性。

當然,如果脫離實際加工條件,一味選用新型刀具材料,也可能會增大加工成本(CBN刀具的價格約為硬質合金刀具的6~10倍)。另外,使用新型刀具材料時,若切削條件選擇不當,也會影響加工質量與刀具壽命。因此,應對整個加工任務進行評估,綜合權衡生產批量、加工時間、機床和刀具性能,在保證加工質量的前提下,在切削速度較低等條件下,也可以選用價格較低的涂層硬質合金刀具,同樣可以實現較好的加工效果。

涂層技術與硬質合金材料的新發展

根據不同的使用要求,淬硬鋼的硬度通常可達HRC45~68。為了順利切削加工工件,切削刀具的硬度通常需要達到被切削工件硬度的3~5倍以上為宜。涂層硬度常用維氏硬度(HV)測定,以三菱公司的產品為例,其TIN涂層立銑刀硬度為HV1900,采用(AL,TI)N涂層的MSTAR系立銑刀硬度為HV2800,采用(AL,TI,SI)N涂層的VC型立銑刀的硬度為HV3200,最近開發的IMPACTMIRACLE納米級(AL,TI)N涂層VF型立銑刀,其硬度進一步提高,達到HV3700,可以說接近了PCBN的硬度值。其氧化開始溫度與涂層結合力也進一步提高,摩擦系數則不斷下降。以HRC值單純與HV值相比的話,HRC68大約相當HV940,雖然各硬度值的提高與對比并非線性關系,但可看出,(AL,TI)N涂層MSTAR立銑刀已可以切削淬硬鋼,而硬度和氧化開始溫度更高的IMPACTMIRACLE涂層VF系列立銑刀可獲得更佳的加工效果。

Impact Miracle涂層VF系列立銑刀的切削實例:

(1)用VF2SB R1球頭立銑刀加工高速鋼SKH51(M2)模具(硬度HRC65),切削用量為:轉速20000轉/min,進給速度6000mm/min, 0.15mm/齒,背吃刀量0.07mm,側吃刀量0.2mm,風冷。切削長度達30m后,刀具仍未損傷。

(2)用VFMD φ6直角頭立銑刀加工模具鋼SKDII(HRC60),切削用量為:轉速8000轉/min,進給速度2160mm/min(0.045mm/齒),風冷。切削長度達100m后,刀具仍未損傷。

(3)用VF2SB R3球頭立銑刀加工熱加工用壓鑄模(材料為DH315,硬度HRC52),切削用量為:轉速16000轉/min,進給速度1600mm/min,每齒進給量0.05mm/齒,背吃刀量(切深)2mm,側吃刀量0.2mm,順銑,風冷。盡管該材料韌性很大,但在切削120多米后,刀具才出現損傷。

(4)用VF2SB R1球頭立銑刀切削HRC68以上的粉末冶金高速鋼模具,切削用量為:轉速8000轉/min,進給速度1260mm/min,每齒進給量0.08mm/齒,背吃刀量0.2mm,側吃刀時0.07mm,風冷,順銑。切削長度可達50米以上,比一般立銑刀壽命提高數倍。

(5)用VF2SB R10球頭立銑刀加工模具鋼SKDII(HRC60),切削用量為:轉速1200轉/min,進給速度240mm/min,每齒進給量0.1mm/齒,背吃刀量可高達8mm,側吃刀量0.5mm,順銑,風冷。在如此大切深條件下,仍可切削30米,為老產品的3倍。

(6)用長頸VF2XLB R1×20球頭立銑刀加工模具深型槽,材料為SKDII(HRC60),切削用量為:轉速10000轉/min,進給速度1000mm/min,每齒進給量0.05mm/齒,風冷,順銑。往復切削長度可達20米,比其它類似產品壽命提高一倍。

(7)用VFMD直角頭立銑刀同時加工硬度達HRC60的淬硬鋼側面與底面,切削穩定,可獲得良好的表面質量,切屑形態、色澤正常,切削速度為151m/min,每齒進給量0.1mm/齒,其底刃的耐缺損性、外周刃的耐磨性均良好。

(8)用圓弧頭立銑刀VFMDRB以切削速度50m/min、每齒進給量0.05mm/齒、切深0.5mm、切寬8mm加工SKDII(60HRC),順銑,風冷。切削長度8米后,刀具幾乎無損傷。

立銑刀基體硬質合金顆粒超微細化

立銑刀刀齒在加工時,反復承受沖擊載荷,因此必須具有足夠的韌性。在切削淬硬材料時,切削力大,更應提高韌性。如今,涂層的硬度越來越高,涂層保證了切削淬硬鋼時刀具的耐磨性,而可切削性、韌性更多則是依靠基體材料來保證。涂層硬質合金立銑刀的基體材料主要是韌性高、抗振性好的K類硬質合金(主要成分是WC)。為了提高韌性,要使WC結晶顆粒細化,涂層表面越硬,越應使其基體晶粒細化,加工淬硬鋼的性能也越高。Impact Miracle涂層基體材料的晶粒度可達1μm以下,使其耐磨性與韌性同時提高。

 

 




  • 發表評論
  • 用戶:  驗證碼: 點擊更換  

 

設為首頁 | 加入收藏 | 聯系我們    上海荔鋒金屬制品有限公司 Copyright © 2008-2012 ICP備案號:滬ICP備09089709號
 地址:上海市松江區洞涇開發區張涇路1361號   聯系電話:400-600-3918 021-57637232 61995252 傳真:021-33525079
鎢鋼 高速鋼 模具鋼 模具材料 模具鋼材 進口鎢鋼  鎢鋼價格 進口模具鋼 一勝百 日本日立 大同 SKD11 S136  ASP23 NAK80 ASP60 SKD61 8407 

Powered by PageAdmin CMS
海南飞鱼彩票官网 浙江快乐12遗漏 能提现的麻将游戏排行 韩国高频彩 竞彩足球比分即时比分彩客网 青海11选5开奖结果 免费棋牌游戏排行榜 麻将三国 大富翁破解版下载游戏下载 山东群英会任二遗漏 广西快乐十分开奖结果及视频 im体育平台会黑吗 博天下官方网站-点击进入 百人牛牛贵族张号密码 ag视讯怎么控制比较合理 福彩3d字迷 北京赛车pk10信誉群 赢取阳光币

 

設為首頁 | 加入收藏 | |聯系我們    上海荔鋒金屬制品有限公司 Copyright © 2008-2012 ICP備案號:滬ICP備09089709號
 地址:上海市松江區泗涇鎮九干路1525號   聯系電話:021-57637232 61995252 傳真:021-33525079
鎢鋼 高速鋼 模具鋼 模具材料 模具鋼材 進口鎢鋼  鎢鋼價格 進口模具鋼 一勝百 日本日立 大同 SKD11 S136  ASP23 NAK80 ASP60 SKD61 H13 8407