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14 questions fréquemment posées dans le domaine de la fabrication de moules [Partie 1]

14 questions fréquemment posées dans le domaine de la fabrication de moules [Partie 1]

(1) Quel est le facteur le plus important et le plus déterminant dans le choix de l'acier pour moules?

Méthode de formage - peut être sélectionnée parmi deux types de matériaux de base.

A) Acier à outils travaillé à chaud, résistant à des températures relativement élevées pendant le moulage, le forgeage et l'extrusion.

B) Acier à outils de travail à froid pour le découpage, le formage à froid, l'extrusion à froid, le forgeage à froid et le formage à la poudre

Plastique - Certains les plastiques produisent sous-produits corrosifs tels que le plastique PVC. La condensation, les gaz corrosifs, les acides, le refroidissement / chauffage, l’eau ou les conditions de stockage causées par des arrêts prolongés peuvent également causer de la corrosion. Dans ces cas, il est recommandé d'utiliser une matrice en acier inoxydable. Taille des moules - Les moules de grande taille utilisent souvent de l'acier pré-trempé. L'acier trempé intégral est souvent utilisé dans des moules de petites dimensions.

Temps d'utilisation du moule - l'utilisation à long terme (> 1000000 fois) du moule doit utiliser de l'acier de haute dureté, sa dureté est de 48-65HRC. Utilisation à moyen et long terme (100,000 1,000,000 à XNUMX XNUMX XNUMX fois)

Le moule doit être en acier pré-trempé d'une dureté de 30 à 45 HRC. Pour une utilisation à court terme (<100000 fois), le moule doit être en acier doux d'une dureté de 160-250HB. Rugosité de surface - De nombreux fabricants de moules en plastique sont intéressés par une bonne rugosité de surface. Lorsque du soufre est ajouté pour améliorer les performances de coupe du métal, la qualité de surface est ainsi dégradée. Les aciers à forte teneur en soufre deviennent également plus fragiles.

(2) Quels sont les principaux facteurs affectant l'usinabilité des matériaux?

La composition chimique de l'acier est très importante. Plus la composition de l'alliage d'acier est élevée, plus il est difficile à traiter. À mesure que la teneur en carbone augmente, les performances de coupe du métal diminuent. La structure de l'acier est également très importante pour la performance de coupe du métal. Les différentes structures comprennent: forgé, moulé, extrudé, laminé et usiné. Les pièces forgées et moulées ont des surfaces très difficiles à usiner. La dureté est un facteur important affectant les performances de coupe du métal. La règle générale est que plus l'acier est dur, plus il est difficile à traiter. L'acier rapide (HSS) peut être utilisé pour traiter des matériaux jusqu'à 330-400HB; Les revêtements en acier à coupe rapide + nitrure de titane (TiN) peuvent traiter des matériaux jusqu'à 45HRC; pour les matériaux de dureté 65-70HRC, le carbure, la céramique, le cermet et le nitrure de bore cubique (CBN) sont utilisés. Les inclusions non métalliques ont généralement un effet négatif sur la durée de vie de l'outil. Par exemple, Al2O3 (alumine), qui est une céramique pure, présente une forte abrasivité. La dernière est la contrainte résiduelle, qui peut causer des problèmes de performance de coupe du métal. Il est souvent recommandé d'exécuter un processus de relaxation des contraintes après le dégrossissage.

(3) Quels sont les coûts de production de la fabrication de moules?

En gros, la répartition des coûts est la suivante:

Couper 65%

Matériau de la pièce 20%

Traitement thermique 5%

Assemblage / réglage 10%

Cela démontre également clairement l’importance d’une bonne performance de coupe du métal et d’excellentes solutions de coupe globales pour la production économique de moules.

(4) Quelles sont les caractéristiques de coupe de la fonte?

En général, il est: plus la dureté et la résistance de la fonte sont élevées, plus la performance de coupe du métal est faible et plus la durée de vie de la lame et de l’outil est courte. La fonte utilisée dans la production de coupe du métal présente généralement de bonnes performances de coupe du métal. Les performances de coupe du métal sont liées à la structure, et la fonte perlitique plus dure est plus difficile à traiter. La fonte à graphite en flocons et la fonte malléable ont d'excellentes propriétés de coupe, tandis que la fonte ductile est assez mauvaise. Les principaux types d'usure rencontrés lors de l'usinage de la fonte sont les suivants: usure par abrasion, collage et diffusion. L'abrasif est principalement produit à partir de carbures, d'inclusions de sable et de pellicule dure. L'usure des liaisons avec le bord formé se produit lorsque les températures et les vitesses de coupe sont basses. La partie ferrite de la fonte est la plus facile à souder sur l'insert, mais cela peut être surmonté en augmentant la vitesse de coupe et la température.

D'autre part, l'usure par diffusion dépend de la température et se produit à des vitesses de coupe élevées, en particulier lors de l'utilisation de nuances de fonte à haute résistance. Ces nuances ont une résistance élevée à la déformation et entraînent des températures élevées. Cette usure est liée à l'interaction entre la fonte et l'outil, ce qui permet d'usiner des fontes à grande vitesse avec des outils en céramique ou en nitrure de bore cubique (CBN) pour une bonne durée de vie et une bonne qualité de surface.

Les propriétés d’outil typiques requises pour l’usinage de la fonte sont les suivantes: dureté à la chaleur élevée et stabilité chimique, mais également en relation avec les conditions de traitement, de pièce et de coupe; le tranchant doit avoir une ténacité, une usure due à la fatigue thermique et une résistance des bords. Le degré de satisfaction concernant la coupe de la fonte dépend de la façon dont l'usure du tranchant se développe: par émoussement rapide, on entend des fissures et des trous chauds provoquant un découpage prématuré du tranchant, des dommages à la pièce, une qualité de surface médiocre, des ondulations excessives, etc. . L’usure normale, l’équilibre et les arêtes vives des flancs sont exactement ce que vous devez faire.

(5) Quelles sont les principales et communes étapes de traitement dans fabrication de moules?

Le processus de coupe doit être divisé au moins en types de processus 3: ébauche, semi-finition et finition et parfois même super finition (principalement des applications de coupe à grande vitesse). Le broyage résiduel est bien sûr préparé pour la finition après le processus de semi-finition. Il est important de travailler dur dans chaque processus pour laisser une distribution uniforme d'allocation pour le processus suivant. Si la direction de la trajectoire de l'outil et la charge de travail sont rarement modifiées rapidement, la durée de vie de l'outil peut être prolongée et plus prévisible. Si possible, le processus de finition doit être effectué sur une machine dédiée. Cela augmentera la précision géométrique et la qualité du moule lors de délais de mise en service et d'assemblage plus courts.

(6) Quel outil devrait être principalement utilisé dans ces différents processus?

Processus d'ébauche: fraise à plaquettes rondes, fraise à queue sphérique et fraise en bout avec rayon arrondi.

Procédé de semi-finition: fraise à plaquettes rondes (fraise à plaquettes rondes de diamètre 10-25mm), fraise à boule.

Procédé de finition: fraise à plaquettes rondes, fraise sphérique.

Procédé de broyage résiduel: fraise à plaquettes rondes, fraise à bout sphérique, broyeur vertical.

Il est important d’optimiser le processus de coupe en choisissant une combinaison spécifique de taille d’outil, de géométrie et de nuance, ainsi que de paramètres de coupe et de stratégies de fraisage appropriées. Reportez-vous aux exemples de fabrication de moules pour connaître les outils à haute productivité pouvant être utilisés.

(7) Y a-t-il l'un des facteurs les plus importants dans le processus de coupe?

L'un des objectifs les plus importants du processus de coupe est de créer une surépaisseur d'usinage uniformément répartie pour chaque outil de chaque processus. Cela signifie que des outils de différents diamètres (du plus grand au plus petit) doivent être utilisés, en particulier lors des opérations d'ébauche et de semi-finition. Le critère principal doit toujours être aussi proche que possible de la forme finale du moule dans chaque processus.

Fournir une répartition uniforme de la surépaisseur d'usinage pour chaque outil garantit une productivité constante et élevée ainsi qu'un processus de coupe sûr. Lorsque ap / ae (profondeur de coupe axiale / profondeur de coupe radiale) est constante, la vitesse de coupe et le débit d'alimentation peuvent également être maintenus constamment à un niveau élevé. De cette manière, l'action mécanique et le changement de charge de travail sur le tranchant sont faibles, de sorte que moins de chaleur et de fatigue sont générées, augmentant ainsi la durée de vie de l'outil. Si ce dernier processus est un processus de semi-finition, en particulier pour tous les processus de finition, sans personnel ou partiellement non traité. La surépaisseur d'usinage constante est également la norme de base pour les applications de coupe à grande vitesse.

Un autre effet avantageux d'une surépaisseur d'usinage constante est le faible effet négatif sur la machine-outil, les rails de guidage, la vis à billes et les paliers de la broche.

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