高速銑削冷作模具鋼拼接件曲面的工藝設(shè)計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及兩類不同材料拼接件的高速銳削方法及其加工表面粗糖度實驗公式， 具體設(shè)及高速銳削化12MoV和7化SiMnMoV拼接件加工表面粗糖度實驗公式，和化12MoV和 7化SiMnMoV拼接件曲面拼接件高速銳削方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車大型覆蓋件模具是汽車生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝裝備，也是汽車個性化和升級換代的 重要保證，具有制造難度大、加工表面質(zhì)量和精度要求高的特點。此類模具凸、凹模多采用 化12MoV鑲塊和7化SiMnMoV模體裝配后整體加工而成，其加工區(qū)域存在大比例的高硬度澤 火表面和的低硬度模體表面，在進(jìn)行兩種材料組成的模具高速精加工時，因硬度和模具材 料交替變化引起的切削沖擊，導(dǎo)致模具加工表面質(zhì)量不穩(wěn)定，直接影響模具使用壽命?，F(xiàn)有 工藝技術(shù)無法實現(xiàn)化12MoV與7化SiMnMoV等模具材料多硬度拼接區(qū)域高效、高表面質(zhì)量加 工，模具型面的完整性和汽車覆蓋件成形質(zhì)量難W保證，模具修磨拋光時間過長等問題急 待解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了解決高速銳削不同材料拼接式模具型面加工效率與加工表 面質(zhì)量沖突的問題，進(jìn)而提供高速銳削冷作模具鋼拼接件曲面的工藝設(shè)計方法。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案在于包括W下步驟：
[0005]第一步、建立兩種材料各自加工表面粗糖度實驗公式，獲得兩種材料拼接件高速 銳削實驗的銳刀轉(zhuǎn)速設(shè)計方案； W06]采用兩把可轉(zhuǎn)位球頭銳刀，在一定范圍內(nèi)，分別進(jìn)行高速銳削化12MoV和TCrSiMnMoV實驗，建立7CrSiMnMoV和Crl2MoV加工表面粗糖度實驗公式，掲示出高速銳削 兩種材料時，銳刀轉(zhuǎn)速和加工表面硬度對化12MoV高硬度區(qū)和7化SiMnMoV低硬度區(qū)加工表 面粗糖度的影響，獲得化12MoV和7化SiMnMoV拼接件高速銳削實驗的銳刀轉(zhuǎn)速設(shè)計方案；
[0007] 第二步、確定進(jìn)行兩種材料拼接的曲面試件高速銳削實驗的最高轉(zhuǎn)速；
[0008] 設(shè)計一種由化12MoV和7化SiMnMoV兩種不同硬度的材料拼接成的，具有硬度梯度 的多硬度分布試件，在與步驟一相同轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，W恒定的銳刀每齒進(jìn)給量、銳削行距和銳 削深度進(jìn)行高速銳削拼接件實驗，獲得指定轉(zhuǎn)速條件下化12MoV和7化SiMnMoV切削區(qū)域加 工表面粗糖度分布特性，確定進(jìn)行兩種材料拼接的曲面試件高速銳削實驗的最高轉(zhuǎn)速；
[0009] 第=步、進(jìn)行兩種不同硬度的材料構(gòu)成的曲面拼接試件高速銳削實驗；
[0010] 設(shè)種由化12MoV和7化SiMnMoV兩種不同硬度的材料構(gòu)成的曲面拼接試件，采 用六把相同的高速球頭銳刀，W-定的銳刀轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、銳削行距和銳削深度，分別在 凸凹曲面區(qū)域采用垂直切削路徑、斜向切削路徑、平行切削路徑進(jìn)行高速銳削實驗；
[0011] 第四步、提出高速銳削兩種材料拼接件曲面的工藝設(shè)計方法；
[0012] 依據(jù)上述實驗結(jié)果，該方法利用高速銳削化12MoV和7化SiMnMoV加工表面粗糖度 實驗公式和曲面拼接件高速銳削實驗結(jié)果，獲得滿足拼接式模具加工表面質(zhì)量要求的高效 銳削工藝方案，并區(qū)分出凸凹模高速銳削工藝方案的不同。
[0013] 進(jìn)一步地，第一步中所述的高速銳削化12MoV和7化SiMnMoV兩種試件所采用的機(jī) 床為MIKRONUCP710五軸數(shù)控加工中屯、；其中，銳刀懸伸量為92mm，每齒進(jìn)給量為0.3mm/z， 銳削行距為0. 3mm，銳削深度為0. 2mm，銳刀加工傾角為15°。
[0014] 進(jìn)一步地，第一步中兩種材料各自加工表面粗糖度實驗公式為：
[0015] (1)化12MoV澤硬鋼試件沿銳刀行距方向和進(jìn)給方向加工表面粗糖度實驗公式 為：
[0016] 皆=0.3紀(jì)X巧-漁1。-5 //巖權(quán)1曠3，礎(chǔ)二0.845X巧-6.化翁5片品<10一
[0017] (2) 7化SiMnMoV試件沿行距方向和進(jìn)給方向加工表面粗糖度實驗公式為： 陽〇18]心二 〇.275X 1.獅)--7媒化護(hù)，兮二 〇.766X內(nèi)-隊"'-6成(細(xì)―:
[0019] 式中iC為試件沿銳刀行距方向加工表面粗糖度；器f為試件沿進(jìn)給方向加工表 面粗糖度；Hkc為工件硬度；n'為銳刀轉(zhuǎn)速。
[0020] 進(jìn)一步地，第二步中銳削具有硬度梯度的多硬度分布試件，采用的銳刀為直徑 20mm兩齒可轉(zhuǎn)位球頭銳刀，每齒進(jìn)給量為0. 3mm/z，銳削行距為0. 3mm，銳削深度為0. 2mm。 W21] 進(jìn)一步地，第S步中兩種不同硬度的材料構(gòu)成的曲面拼接試件尺寸為 100X48X50mm，其沿其沿寬度方向加工表面為直紋面，沿長度方向的加工表面為由曲率半 徑為1140mm、66mm、179mm、1112mm曲面連接而成的正弦型曲面。
[0022] 進(jìn)一步地，第一步中所述的銳刀為直徑20mm兩齒可轉(zhuǎn)位球頭銳7、根據(jù)權(quán)利要求6 所述的高速銳削冷作模具鋼拼接件曲面的工藝設(shè)計方法，其特征在于：第一步中可轉(zhuǎn)位球 頭銳刀的轉(zhuǎn)速3000巧m~8000巧m范圍內(nèi)。
[0023] 進(jìn)一步地，第一步中TCrSiMnMoV的硬度為HRC15-30和Crl2MoV的硬度為 HRC45-60。
[0024] 進(jìn)一步地，第二步中所述的可轉(zhuǎn)位球頭銳刀的指定轉(zhuǎn)速分別為3000rpm、4500rpm、 6000巧m和 8000巧m。 陽0巧]進(jìn)一步地，第S步中所述的高速銳削實驗采用的銳刀為直徑20mm兩齒高速球 頭銳刀，銳刀轉(zhuǎn)速為SOOOrpm、進(jìn)給速度為4000mm/min、銳削行距為0. 3mm和銳削深度為 0. 2mm〇
[0026] 本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明建立了化12MoV和7化SiMnMoV兩種材料高速銳削加 工表面粗糖度實驗公式，提出了高速銳削兩類不同材料拼接曲面的工藝方法；掲示出高速 銳削兩種材料時，銳刀轉(zhuǎn)速和加工表面硬度對化12MoV高硬度區(qū)和7化SiMnMoV低硬度區(qū)加 工表面粗糖度的影響，獲得了化12MoV和7化SiMnMoV拼接件高速銳削工藝方案，并區(qū)分出 凸凹模高速銳削工藝方案的不同，有效解決了高速銳削不同材料拼接式模具型面加工效率 與加工表面質(zhì)量沖突問題，為制定此類模具高速銳削工藝實施方案提供了依據(jù)。
【附圖說明】
[0027] 圖1為化12MoV試件銳削位置布置圖； 陽02引 圖2為7化SiMnMoV試件銳削位置布置圖；
[0029] 圖3為銳刀轉(zhuǎn)速6000巧m條件下化12MoV試件加工表面形貌圖（圖中a是1-3-1 點位加工表面形貌圖，b是1-3-2點位加工表面形貌圖，C是1-3-3點位加工表面形貌圖，d 是1-3-4點位加工表面形貌圖）；
[0030] 圖4為銳刀轉(zhuǎn)速6000巧m條件下7化SiMnMoV試件加工表面形貌圖（圖中a是 2-3-1點位加工表面形貌圖，b是2-3-2點位加工表面形貌圖，C是2-3-3點位加工表面形 貌圖，d是2-3-4點位加工表面形貌圖）；
[0031] 圖5為化12MoV和7化SiMnMoV材料拼接成的試件示意圖；
[0032] 圖6為拼接件切入7化SiMnMoV區(qū)域加工表面形貌圖（圖中a拼接件3-3-1點位 加工表面形貌圖，b是3-3-2點位加工表面形貌圖，C是3-3-3(1)點位加工表面形貌圖）；
[0033] 圖7為銳刀由7化SiMnMoV區(qū)域切入化12MoV區(qū)域時工件表面的形貌圖（圖中a 拼接件3-3-3 (2)點位加工表面形貌圖，b是3-3-4點位加工表面形貌圖，C是3-3-5點位加 工表面形貌圖，d是3-3-6(1)點位加工表面形貌圖）；
[0034] 圖8為銳刀由化12MoV區(qū)域切入7化SiMnMoV區(qū)域時工件表面的形貌圖（圖中a 拼接件3-3-6 (2)點位加工表面形貌圖，b是3-3-7點位加工表面形貌圖，C是3-3-8點位加 工表面形貌圖）；
[0035] 圖9為拼接件上化12MoV與7化SiMnMoV拼