从铸造到机加工的快速路-橡胶模具技术论文-佳工机电网

从铸造到机加工的快速路

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美国 Northeast 轮胎模具公司是轮胎模具生产的专家，它是许多 OEM 轮胎制造商的供应商，每年生产大约 500 个不同的轮胎模具。该公司最近完成了从铸造模具到机加工模具的转变。

许多年以前，Northeast 轮胎模具的持有者 Chris Sipe 意识到在行业中占据领先地位的唯一方法就是通过技术取胜。他决定投资新设备使得工厂能在模具上直接加工出胎面花纹，与典型的铸造工艺有很大的不同。

直接加工的模具比铸造模具的精度更高，它只需要最小量的清洗和去毛刺。此外，直接加工的模具由 8-12 个模块组成，假如其中一个模块遇到问题，这个部分可以被迅速地重新加工而非重新铸造整个模具。

增加这种能力要求对新设备进行大量投资。Sipe 先生选择了他觉得非常适合于该应用的 Alzmetall 加工中心。但是在投资设备前，他组建了一支由 Northeast 员工和供应商组成的团队来为采购做咨询，以帮助优化新设备的选择与加工操作。

团队中的一员是来自山高刀具的技术专家 Dave Ivory。Northeast 对山高的信心基于 12 年的长期合作关系。“当我们有了第一台车削加工中心时，我们便开始与山高的合作，”Northeast 的副总裁 MikeChristie 说。“我们与他们一起工作，因为他们拥有最好的服务”。

“我们向 Dave 展示了我们希望制造的零件并让他分析机床的功率、主轴转速和冷却液压力，所以我们能组合成一个将最优化机床能力的刀具包。”

由于直接加工的分块模具涉及到各种不同的部件，它们必须要在一个装在压机上特制的容器内进行组装，将所有的部件夹持在一起进行固化处理。最后，Northeast公司为轮胎面加工投资了一台 Alzmetall五轴加工中心，而且为容器的加工投资了一台 Alzmetall 四轴加工中心。

右上图：在进行包括插铣与螺纹铣削的多次加工之前，模具容器的起始装态是 1020 号钢的气割板材。左上图：在轮胎压机上正在运行的一个模具

加工工艺

在 Northeast 的车间用作容器的材料状态是1020号钢的气割板材，它就像一个大型的扁平救生圈或垫圈，其外直径高达1424 m。

这些巨大的垫圈首先运行在一台Defum的三轴车削中心上，采用山高的硬质合金可转位车削刀具(DNMG432TP2000)进行粗加工。接下来的孔加工是在一台 Alzmetall 的四轴机床上进行的。“容器的顶部看上去真的很像一块瑞士奶酪”，Ivory 先生说。“它的上面有这么多不同的孔与凹槽”。

容器加工过程中最耗时的部分应当是九个深度 51mm、宽 76 mm 的型腔，它们沿圆周方向均布。在原先的机床上，这是一个耗时六个小时的加工。随着换成了新机床，我们能将山高 R217.20 快速进给铣刀用于插铣加工，这个时间被降至 34分钟。

在插铣加工后，容器将进入到钻削加工。首先，72 个直径为 7mm 的孔采用山高的 Feedmax 整体硬质合金钻头进行钻削，使用 7XD 规格来满足深度要求就需要选用 SD-207 并采用 7500 RPM 和134 mm/min 的切削参数。然后，使用山高的整体硬质合金螺纹铣刀Threadmaster对每个孔进行螺纹铣削。

接着，使用山高 CrownLoc 皇冠钻对46 个尺寸范围从 13mm 到 20mm 的孔进行钻削。可换的皇冠刀头使其能采用很高的切削速度，比如 SD-100 运转于2,350 RPM 和 520 mm/min 以降低加工成本。这些参数加工高精度的孔，为螺纹铣削的精加工做好准备。最后，四个大孔采用山高的 Perfomax 钻头来加工，这种高强度的可转位钻头能运用很高的金属切除率。

节省时间

“总而言之，”Sipe 先生说，“最初我们从一天生产一个零件发展到如今一天生产四个零件。最大的时间节省则是插铣加工，我们几乎要比原先快 19 倍。”

“我们的目标是解决难加工、极具技术难度的模具。我们希望采用最好的机床以及与其相关的每样东西，地基、刀柄、夹头、第一流的原料…，而且我们认为山高是这个技术团队至关重要的一部分。” (end)

(投稿) (2008-2-20，阅读648次)

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