在鋁合金型材擠壓生產(chǎn)過程中，模具起著至關(guān)重要的作用。合理的模具結(jié)構(gòu)，是產(chǎn)品成型和尺寸精度的重要保證，特別是在控制空心鋁型材的焊縫組織和力學(xué)性能方面尤其重要。而模具加工是實現(xiàn)模具設(shè)計者的理念和保證模具結(jié)構(gòu)精度的重要環(huán)節(jié)。但由于加工設(shè)備的性能和精度的限制，再加上加工人員的水平參差不齊，往往是使制造出來的模具存在著或多或少的缺陷，給后續(xù)的擠壓生產(chǎn)帶來不必要的困擾，也使得有些產(chǎn)品的交貨日期延誤。我公司通過采取一系列措施，使模具的加工質(zhì)量得到控制，模具的加工精度穩(wěn)步提高。下面就在模具加工過程中碰到的質(zhì)量問題及采取的控制措施作具體闡述。
1、模具加工的質(zhì)量狀況
1.1、加工過程的容易出現(xiàn)加工缺陷
由于制造設(shè)備的性能與精度以及操作人員的水平等因素。造成加工的模具與設(shè)計圖紙不完全相符但又不報廢，這樣就生產(chǎn)出了不完全合格的模具,既是有加工缺陷的模具。這些模具在擠壓生產(chǎn)中會造成型材產(chǎn)品的質(zhì)量問題。例如;模具的加工空刀精度對型材產(chǎn)品的起骨，拖鋁，偏壁，線紋等質(zhì)量問題生產(chǎn)影響;工作帶的角度不正。會影響型材產(chǎn)品的成形等。圖2為我公司統(tǒng)計的加工缺陷對產(chǎn)品品質(zhì)質(zhì)量影響的比例狀況。由圖可以看出工作帶與空刀缺陷占得比例最大,其余缺陷影響較均衡
1.2、缺陷的成因及對質(zhì)量影響
1.2.1、工作帶精度不高
工作帶直接與金屬鋁接觸摩擦，對型材的成型與尺寸起著關(guān)鍵的作用。但由于加工人員在銑電極時，工作帶分段不準確，高低工作帶之間不采用圓弧過渡，會造成成型材表面起骨或骨影。另外，工作帶角度不正，平面度不夠，往往是由于線切割紋比較粗，拋光量過大，拋光人員的水平和習(xí)慣造成工作帶的正角度或負角度，使得模具在使用中出料變得阻慢或加快，給模具設(shè)計或修模人員以誤導(dǎo)，并使型材的成形變得困難。工作帶的光潔度差及進出口的倒角不夠易造成型材表面的機械紋變多。
1.2.2、空刀尺寸過大或過小
在銑加工多模芯空刀時，由于粗銑模芯為整體，各模芯之間壁厚沒有加工出來，加工人員經(jīng)常按圖紙事先預(yù)定的空刀尺寸加工，極易造成小模芯處的空刀過大而穩(wěn)定性變差，形成型材的壁厚不均即偏壁。而在加工空刀尺寸較小的懸臂部分尤其是接近工作帶部分，電火花沒有精打造成塞模,或拖鋁紋粗,或是電極在對刀時偏離中心，使懸臂部分的空刀不均勻，即一邊空刀大，一邊空刀小，擠壓時懸臂偏向一邊或者斷裂，致使模具報廢。
1.2.3、分流孔、焊合室、導(dǎo)流的光潔度，平整度及錐度不夠
分流模加工，在分流模模芯與分流橋處常常出現(xiàn)三角形的死區(qū)位，這主要是因為銑刀在擺度時不到位或者擺的角度次數(shù)太少引起的。擠壓生產(chǎn)時該區(qū)域金屬流動不暢，焊合性能差，使型材產(chǎn)生陰陽面或者該處的表面線紋增多。焊合室導(dǎo)流的光潔度與平整度(有些帶錐度)不夠。主要是精銑或者磨平面時，工件擺放不平，或銑加工轉(zhuǎn)速過慢，錐度不夠時是磨銑刀時錐度沒有磨準，這些缺陷會引起型材的線紋增粗增多。
1.2.4、分流橋倒角不圓潤，供料孔(槽)不順暢
分流橋尤其是帶斜擴的分流橋，由于橋的斜擴中帶有一定深度的直深部位以保證橋的強度，加工時經(jīng)常在擺角度時沒有將直深位銑出來，并且橋的滴水位沒有用圓弧接順，造成型材的焊合性能不好，形成明顯的焊合線且分流橋易裂。上模筋位，螺絲位的供料槽深度不夠，這些部位在成形時供料不足，型材表面易產(chǎn)生凹面，噴涂產(chǎn)生亮線(或亮帶)。
1.2.5、模具硬度不足(或過硬)，硬度不均勻，氧化層剝落等
模具鋼原料的質(zhì)量不穩(wěn)定，以及熱處理工藝控制不好，造成模具硬度不均勻，硬度不足或過硬，使模具在生產(chǎn)中成形不穩(wěn)定，壽命也不長。氮化時模具清洗不干凈或氮化工藝不穩(wěn)定致使氮化層過厚使工作帶剝落。
除上述缺陷外，還有裝配止口，裝配銷釘?shù)乃删o，線切割預(yù)變形超差以及跳絲，斷絲造成壁厚及尺寸超差等等。
2、模具加工質(zhì)量的改善及控制
基于以上對加工缺陷成因的分析，我公司采用一系列措施，調(diào)整加工工藝，取得良好的效果，具體做法如下：
(1)保證原材料質(zhì)量的穩(wěn)定。對每批鋼材抽查，通過金相組織和內(nèi)部探傷分析，基本上消除由原材料引起的缺陷。
(2)粗車加工：為了減少模具在熱處理時應(yīng)力集中造成裂紋，在車外圓直徑過渡部位時留有R連接，一般為R3~R5.
(3)利用CNC來加工分流孔，導(dǎo)流，焊合室，橋位。通過CNC的編程建模，可預(yù)先直觀看到加工后的三維形狀，并可及時進行修改以達到設(shè)計圖紙的要求。
(4)對簡單形狀的分流模，模芯的工作帶，空刀完全由CNC完成，而對于多模芯復(fù)雜的分流模采用CNC雕刻電極，套打出空刀和工作帶。
(5)采用CNC配模。定位銷和螺絲孔用CNC定位加工，壁厚也由CNC接余量配出，盡量減少手工配的加工量。
(6)上模供料槽，先由CNC定位并加工出芻形，等模芯加工出來后，由電火花繼續(xù)完成。小懸臂處采用錐形空刀，既保證懸臂強度，又不造成塞模或拖鋁。
(7)電火花精打的電極由CNC雕刻機完成。形狀復(fù)雜的�？滓约邦A(yù)變形的�？子陕呓z線切割，減少人工的拋光量，保證�？坠ぷ鲙У木群凸鉂嵍�。
(8)定期送檢一批試塊，檢查熱處理和氮化工藝的穩(wěn)定性，根據(jù)試塊檢驗的結(jié)果，及時調(diào)整熱處理工藝。
3、效果
通過采用上述措施，模具的加工缺陷大大降低，模具的精度得到極大提高，模具上機合格率也比以前有大提高。
