雕刻技术培训之 壹拾贰章 精密冲头的加工.doc

第十二章 精密冲头的加工 教学提示： 精密冲头的加工一般使用铬钢等硬金属材料，材料特性不同于59铜。另一方面，精密冲头的尺寸一般较小，加工量相对较小，如何使用小刀具高效加工不断刀，则成为了主要问题。学习本章要抓住精密冲头的特点，掌握加工冲头的工艺方法和用刀方案。 12.1 精密冲头的特点及加工要求 教学目的： 通过分析，使学生掌握精密冲头的加工要求。 教学重点： 精密冲头的加工与高频模的加工工艺方法类似，即使用大刀具开粗，多把刀具清角的工艺方法，但由于加工的材料（铬钢）及加工要求不同，使用的刀具及其设定的参数就不同，所以本章重点应放在刀具的使用上。 12.1.1 精密冲头的应用 在小五金模具加工方式中，冷冲压加工所占的比例较大，即利用加工出的冲头在一些产品或零部件上冷冲一些字母、数字或简单图形（标识符号、电话号码、出厂日期、英文名称等），如图12-1所示。 图12-1 在冲压过程中，冲头在冲压设备瞬间强烈的压力下，在产品上压出凹下的字母、数字、图案，如图12-2所示： 图12-2 压痕一般比较浅，在0.05mm左右。为了提高冲头的寿命，加工冲头的材料一般选用较硬的Cr钢（如Cr12）等高硬度材料，模具热处理技术（淬火）也普遍得到应用。 12.1.2 精密冲头的特点 1、设计特点 设计相对比较简单，文字比较细小，要求笔划的粗细保持一致，一般的字体（包括黑体）都不符合这一要求，必须用抄图的方法解决这一问题。 2、加工特点 精密冲头的加工以平面为主，多是一些简单的阳雕，但要使用三维清角功能，来保证冲压面轮廓（包括尖角部位）非常清晰。 3、雕刻区域特点 图案、文字表面笔划较细，这样容易形成锋面冲压成形；侧面角度较大，这样确保冲头有较好的强度和使用寿命。 4、材料特点 冲头的使用寿命同加工方式和材料相关，一般使用的材料为Cr12，材质较硬，不易加工。 5、刀具特点 刀具角度普遍较大，最小清角刀具刃宽较小（不到0.1mm）。 12.1.3 精密冲头的加工要求 1、冲头表面必须在一个平面上，冲头文字笔划比较细小（一般为0.05-0.2mm之间）、笔划分明、粗细一致；加工出的文字笔划不能有断笔，否则压制的成品很难做到字迹清楚和均匀；压面轮廓清晰（包括尖角部位）。 2、雕刻深度符合要求。一般为0.3-0.5mm之间。 3、对底部的粗糙度要求不高。 4、加工刀具锥度在30~85度之间，即侧边斜度在15-42.5度之间。 12.2 精密冲头的雕刻 教学目的： 本节将讲述“JD”精密冲头的设计过程和工艺分析，图形如图12-3所示（毛坯尺寸22×16.5）。 教学重点： 产品特点分析。 加工工艺分析。 刀具使用和精修方案。 12.2.1 产品特点分析 这是一个图形与文字混合的精密冲头，通过与客户交流，综合得到以下冲头加工要求： 1、毛坯尺寸22.0×16.5mm。 2、冲头表面轮廓线粗细0.12mm。 3、模具侧边斜度30度。 4、雕刻深度0.3mm。 5、其他尺寸数据参照图12-3。 12.2.2 产品设计过程 在获得了设计信息之后，需要进行设计的工作，在设计中，我们如何保证轮廓均匀呢？ 首先把所需加工的雕刻区域的中心线绘制出来，并且经过修图精确调整（图12-4），再利用“单线膨胀”功能，膨胀的距离为线宽0.12的一半0.06，如图12-5所示： 图12-4 图12-5 最后得到图12-6所示雕刻区域。 图12-6 12.2.3 加工工艺分析 按照前面所讲的金属雕刻的思路，此例也是使用开粗和精修这种工艺方法，开粗和精修范围如图12-7所示： 图12-7 1、如何选择开粗刀具 此例加工尺寸为22.0×16.5mm，必须使用刀具底直径较大的刀具进行开粗加工来提高效率。 （1）锥度的选取 “大面积”开粗加工如果使用平底刀进行开粗，则精修加工中刀具侧刃吃刀量比较大，加之材料硬度较大，不利于精修中小刀具加工，所以推荐使用锥度刀具做开粗加工，一般采用与精修刀具角度一致的刀具进行加工，由于此例模具侧边斜度要求30°，所以采用锥度为60°。的刀具进行加工。 （2）底直径的选取 考虑到此例的加工尺寸只有22.0×16.5mm，如果选择底直径2.0mm的刀具作为开粗加工刀具，开粗刀具加工区域较小，留给精修刀具的加工量较大，所以采用直径相对较小的刀具作开粗刀具，本例开粗刀具直径设为0.6mm。 2、如何确定精修工艺方法和最小刀具 在精密冲头中，图案中小字与狭长区域较多（本例文字1.2×1.0mm，有比较多的窄条状区域），大刀具加工完之后留下的残料区域太多，如图12-8是采用锥度60-0.6刀具开粗，锥度60-0.3残料补加工的残料分布。 图12-8 很明显，残料分布不集中，