Прецизионное 5-осевое решение для обработки с ЧПУ для штампов, штампов для литья под давлением и формовочных инструментов

Введение

Производство штампов является основным процессом в автомобильной, аэрокосмической, электронной, бытовой технике и обработке металлов давлением.

Матрица определяет окончательную форму, точность размеров и стабильность производства в таких процессах обработки металлов давлением, как:

• Штамповка
• Ковка
• Литье под давлением
• Формовка листового металла
• Прецизионное формование

В отличие от обычных механических деталей, штампы должны неоднократно выдерживать:

• Высокое давление формования
• Ударная нагрузка
• Изменения температуры
• Непрерывные производственные циклы

Типичные штампы, обработанные на станках с ЧПУ, включают в себя:

• Штамповочные штампы для автомобильной промышленности
• Прогрессивные матрицы
• Штампы для литья под давлением
• Ковочные штампы
• Формовочные штампы для листового металла
• Прецизионные компоненты пуансона и матрицы.
• Вставки для пресс-форм и детали оснастки.

Для производства штампов требуется обрабатывающее оборудование с ЧПУ, имеющее:

• Высокая жесткость
• Высокая точность контура
• Стабильная производительность резки в течение длительного времени.
• Возможность комплексной обработки поверхности
• Точное многоосное управление

Многие современные штампы содержат:

• Глубокие полости
• Большие изогнутые поверхности
• Сложные переходные зоны
• Прецизионные направляющие конструкции
• Компоненты из закаленной стали

Для этих применений пятиосевая обработка с ЧПУ сокращает количество повторных наладок и повышает согласованность обработки изделий сложной геометрии.

Группа HCNC предлагает станки с ЧПУ, охватывающие 5-осевые станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, фрезерные станки с ЧПУ, токарные станки с ЧПУ и системы промышленных роботов. Пятиосевые обрабатывающие центры серий HMC и HMU предназначены для производства автомобильных, пресс-форм, медицинских и прецизионных компонентов.

 

1. Проблемы обработки штампов с ЧПУ

1.1 Большие и сложные конструкции штампов

Автомобильные и промышленные штампы часто имеют большие размеры и сложные поверхности.

Штамповочные штампы для автомобильной промышленности

Приложения:

• Кузовные панели автомобиля
• Дверные панели
• Панели крыши
• Панели капота

Требования к обработке:

• Большой рабочий конверт.
• Гладкие формовочные поверхности
• Точный контроль контура

Литье под давлением умирает

Приложения:

• Алюминиевые автомобильные детали
• Структурные компоненты электромобиля
• Корпуса двигателей

Требования:

• Обработка закаленной стали
• Обработка глубоких полостей
• Термическая стабильность

Ковка штампов

Приложения:

• Автомобильные валы
• Аэрокосмические компоненты
• Тяжелые механические детали

Требования:

• Обработка высокопрочных материалов
• Высокая режущая способность
• Надежная точность

 

2. Требования к материалам штампов и обработке на станках с ЧПУ.

2.1 Обработка инструментальной стали H13/SKD61

Общие материалы:

• H13
• СКД61
• S136
• Кр12МоВ

Приложения:

• Штампы для литья под давлением
• Штампы для горячей штамповки
• Матрицы высокого давления

Проблемы обработки:

• Высокая твердость
• Сокращение тепла
• Износ инструмента
• Сложность отделки поверхности

Требуемые возможности машины:

• Высокая структурная жесткость
• Обработка с низким уровнем вибрации
• Стабильная производительность шпинделя.

2.2 Обработка стали в пресс-формах и штампах P20

Приложения:

• Формовочные штампы для пластика
• Инструменты среднего производства

Преимущества:

• Хорошая обрабатываемость
• Стабильные механические свойства

Фокус обработки:

• Точные размеры полости
• Хорошее качество поверхности

2.3 Обработка штампами из алюминиевого сплава

Приложения:

• Прототип умирает
• Легкий инструмент
• Инструменты для быстрого производства

Преимущества:

• Более высокая эффективность резки
• Более короткий цикл обработки

Требования:

• Высокоскоростной шпиндель
• Эффективное удаление стружки

 

3. Обработка основных штампов с ЧПУ

3.1 Решение для обработки с ЧПУ автомобильной штамповки

Штамповочные штампы для автомобильной промышленности требуют крупномасштабной точной обработки.

Типичные компоненты:

• Верхняя матрица
• Нижняя матрица
• Ударить кулаком
• Вставка штампа
• Компоненты направляющих

Проблемы обработки:

• Большие изогнутые поверхности
• Высокие требования к размерам
• Длительные циклы обработки

Рекомендуемое оборудование:

Пятиосевой обрабатывающий центр серии HCNC HMC

Преимущества:

• Конструкция высокой жесткости
• Многоугловая обработка
• Стабильная обработка поверхности

Пятиосевые обрабатывающие центры серии HCNC HMC предназначены для сложной обработки поверхностей, включая пресс-формы, автомобильные детали и прецизионные конструкционные компоненты. Эта серия отличается высокой скоростью, высокой точностью и технологией пятиосной связи RTCP.

3.2 Решение для литья под давлением с ЧПУ

Штампы для литья под давлением подвергаются воздействию:

• Высокая температура
• Впрыск под высоким давлением
• Повторяющиеся термические циклы

Приложения:

• Алюминиевые корпуса редукторов
• Корпуса двигателей
• Детали автомобильной конструкции

Требования к обработке:

• Обработка глубоких полостей
• Резка закаленной стали
• Точные поверхности разъема

Рекомендуемое оборудование:

• Пятиосевой станок с ЧПУ HCNC HMU400

HMU400 предназначен для обработки поверхности с высоким качеством и обработки сложных материалов, в том числе для производства пресс-форм.

3.3 Решение для прогрессивной обработки штампов

Прогрессивные штампы используются для штамповки металла в больших объемах.

Типичные компоненты:

• Перфорированные пластины
• Пластины матрицы
• Вставки
• Прецизионные направляющие детали

Требования:

• Малый допуск
• Высокая повторяемость
• Точное расположение отверстий

Рекомендуемое оборудование:

• Обрабатывающий центр VMC
• Пятиосевой станок с ЧПУ

3.4 Прецизионная обработка компонентов штампа

Компоненты:

• Ударить кулаком
• Штамповочный блок
• Вставки
• Ползунки
• Направляющие детали

Требования:

• Точная геометрия
• Стабильные размеры
• Хорошее качество поверхности

Рекомендуемое оборудование:

• Серия HCNC VMC
• Пятиосевой обрабатывающий центр HMU

 

4. Почему производители штампов выбирают 5-осевую обработку с ЧПУ

4.1 Сложная обработка поверхности

Штампы часто содержат:

• 3D формирующие поверхности
• Изогнутые переходные зоны
• Многоугольные функции

Традиционная обработка требует:

• Несколько светильников
• Ручное изменение положения
• Дополнительное выравнивание

Пятиосевая обработка позволяет:

• Плавная регулировка угла инструмента.
• Улучшенный доступ к резке
• Меньше настроек

Технология пятиосной обработки HCNC поддерживает линейные оси X/Y/Z в сочетании с поворотными осями для одновременной обработки сложных пространственных поверхностей. Функция RTCP помогает поддерживать точность центра инструмента во время пятиосного перемещения.

4.2 Улучшение качества поверхности штампа

Качество поверхности штампа напрямую влияет на:

• Сформированный внешний вид изделия
• Рабочая нагрузка по полировке
• Стабильность производства

Пятиосевая обработка улучшает:

• Условия контакта инструмента
• Консистенция поверхности
• Эффективность отделки

4.3 Сокращение времени подготовки производства

Традиционный рабочий процесс обработки штампов:

Черновое фрезерование

Смена приспособления

Регулировка угла

Получистовая обработка

Отделка

Пятиосевая обработка уменьшает количество повторных позиционирований.

Преимущества:

• Сокращение времени установки
• Улучшенная согласованность ссылок
• Меньшие инвестиции в приспособления

 

5. Решение для обрабатывающего оборудования с ЧПУ для производства штампов HCNC

HCNC предлагает комплексные решения для точного производства:

• Пятиосевые обрабатывающие центры
• Горизонтальные обрабатывающие центры
• Вертикальные обрабатывающие центры
• Фрезерные станки с ЧПУ
• Автоматизация промышленных роботов

5.1 Пятиосевой обрабатывающий центр с ЧПУ HCNC HMU400

HMU400 подходит для:

• Производство штампов
• Автомобильный инструмент
• Прецизионные формы
• Сложные поверхностные компоненты

Основные характеристики

Портальная конструкция с фиксированной балкой

Преимущества:

• Высокая жесткость
• Снижение вибрации
• Стабильная точность обработки.

HCNC заявляет, что в HMU400 используется высокожесткая портальная конструкция с фиксированной балкой и технология люльки с зубчатым приводом GTRT, обеспечивающая высокую точность и точность контуров для таких применений, как изготовление пресс-форм.

Одновременная пятиосевая обработка

Конфигурация оси:

• Ось X
• Ось Y
• Ось Z
• Ось
• Ось С

Подходит для:

• Полости матрицы
• Формирование поверхностей
• Сложные конструкции инструментов

Функция RTCP

RTCP поддерживает взаимосвязь между центральной точкой инструмента и заготовкой во время вращательного движения.

Преимущества:

• Повышенная точность контура
• Более простое программирование CAM
• Более стабильное качество поверхности.

 

6. Технические параметры HCNC HMU400

Параметр	Спецификация
Тип машины	5-осевой вертикальный обрабатывающий центр
Структура	Портальная конструкция с фиксированной балкой
Приложение	Штампы, пресс-формы, автомобильная, медицинская промышленность
Крутящий момент по оси	1056 Nm
Крутящий момент оси C	432 Nm
Режим управления	Одновременная пятиосная обработка

 

7. Процесс обработки на станке с ЧПУ

Шаг 1. Анализ конструкции штампа

Инженерная оценка:

• 3D-модель САПР.
• Выбор материала
• Стратегия обработки
• Планирование светильников

Шаг 2: Программирование CAM

Включает:

• Генерация траектории инструмента
• Моделирование столкновений
• Расчет пятиосной обработки

Важные факторы:

• Угол инструмента
• Параметры резки
• Точность поверхности

Шаг 3: Черновая обработка

Цель:

• Удалите лишний материал
• Создайте базовую форму матрицы.

Требования:

• Высокая жесткость
• Стабильная сила резания

Шаг 4: Полуфабрикат

Фокус:

• Улучшить геометрию
• Подготовьте припуск на чистовую обработку.

Шаг 5: Завершение обработки

Фокус:

• Формирование качества поверхности
• Точность размеров
• Окончательный контур

Шаг 6: Проверка

Методы проверки:

• Измерение ШМ
• Проверка поверхности
• Проверка размеров

 

8. Руководство по выбору станка с ЧПУ

Тип штампа	Рекомендуемое решение HCNC
Автомобильная штамповка штампа	HMC Пятиосевой ЧПУ
Литье под давлением	HMU400 Пятиосный
Прецизионный пуансон/матрица	Обрабатывающий центр VMC
Большая формовочная матрица	Горизонтальный обрабатывающий центр
Сложная изогнутая матрица	Пятиосевой обрабатывающий центр

 

9. Преимущества решения для производства штампов HCNC

Обработка сложной геометрии

Подходит для:

• Автомобильные штампы
• Прецизионные инструменты
• Формовочные штампы

Высокая жесткость обработки

Подходит для:

• Закаленная сталь
• Большие матрицы.
• Длительные циклы обработки

Интеллектуальная производственная интеграция

HCNC также предлагает решения для промышленных роботов, в том числе:

• Роботы для обслуживания машин.
• Обращение с роботами
• Сборочные роботы

для интеграции автоматизированной производственной линии.

 

Часто задаваемые вопросы