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高品质表面拉深模的背后
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冲压模具/锻压/冷镦模具展厅
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德国生产医疗器械的专家Aesculap公司和铣刀生产商Pokolm公司都追求一种创新的加工策略,通过这种策略可制造具有高品质表面的拉深模。

想要尽可能找到最好的加工方式,值得关注的是切削工艺不断拓展的创新。位于德国巴登- 符腾堡州图特林根的医疗器械生产专家Aesculap公司在对拉深模高品质表面进行精加工时,就是遵循了这样的原则。Aesculap公司和铣刀生产商Pokolm公司一起制定了一个具有创新力的机械锤击加工(MHP)的新工艺。

抛光工艺已经过时

我们在这里说到的这种还相对较新的终加工工艺,被称为敲击或也称之为者冷锻。但正式说来,它是属于机械锤击(MHP)的概念。在Aesculap公司,这里主要是用于加工无菌医疗容器、材料编号1.2379、硬度60HRC的铬钢拉深工具(阳模和阴模)的抛光。

为了延长模具的使用寿命而采用的电磁抛光工艺并没有达到预期的效果,因此还是采用传统的模具加工方式,冲压工具在铣削后手工进行既耗时又费钱的抛光——这道工序Aesculap 公司早已无法忍受。

Aesculap公司和Pokolm公司一起在冷锻工具Forgefix P的基础上研发出一种新的加工策略,不仅完全淘汰了以前长达60小时的抛光工序,更带来了非常有利的其他影响。这些影响除了带来经济方面的、可复制并且更加光滑的复杂表面,还能够产生压力残余应力,提高硬度——这些都是Aesculap公司的产品研发部主任Hans Keller先生能用具体的数字来阐明的特征。“我们致力于解决这个问题已经有六年了,因此对Forgefix这个工具进行了强化测试。首先要明确,我们想要达到怎样的表面质量。”最后成品的表面粗糙度Ra 只有0.08微米,这令Hans Keller先生十分激动。“一方面,这是一种均匀的、可复制的抛光,是手工无法实现的。另一方面,整个过程都不需要人工操作。此外我们测量出的硬度提升了8%,也就是硬度提高到62HRC。所以我能保证,我们模具的使用寿命会有显著的延长。”

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图1 冷锻工具Forgefix P 的使用只需要在联动铣削程序上点击几下就能进行。
在48 小时内就能完成一个高品质表面的拉深模,而且完全不需要人工操作。
(校注:Forgefix P 是一种气动冷锻系统,通过CNC 机床或工业机器人对工件表面实现机械行式的精整。)

出于不同的原因,Forgefix P在投入使用之前必须要经历认真、严格的测试阶段。一来这个过程必须要从整体方面进行观察。这一点从磨光工件时就要开始。表面必须这样来结构化,使工件表面粗糙的顶尖最佳地充填到凹处。二来要使进给量、横向偏移、敲击强度以及球头的直径大小互相协调一致。

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图2 这种工具有三种力度规格以及不同的球头直径可供选择。
针对不同的项目,Forgefix P 还能根据用户的要求进行特殊配置

Forgefix P同样在轻型构件的应用上展示出了它的高效性。加工冲模上的危险部位(裂纹),使模具明显地延长了使用寿命。

个性化地配置Forgefix P的可能性使得Aesculap公司在试验阶段中还找到了它的其他用途。其中包括延长材料编号1.2343(X38CrMoV5.1)模具钢的锻模和连续冲模的凹模的使用寿命或精整钴铬合金和钛合金材质的人造膝关节以及注塑模的型芯。

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图3 显著缩短了这种无菌医疗容器的加工时间;这样,以往对深冲工具进行抛光所需的60 小时就完全节省了下来

深夜加工无需人工操作

0.08微米的表面质量Ra无需手工抛光、获得残余压应力、硬度的提高——这些作为副产品并由此延长了拉深工具使用寿命,除了更加经济,这些优点都足以构成使用Forgefix P的理由。对Hans Keller先生来说,细节没有那么重要,更重要的是总体优点:“当我们在监控精整时,敲击加工可以在深夜进行,无需人工操作。”(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (2016-8-29)
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