Изготовление формообразующих деталей литьевых пресс-форм и штампов горячей штамповки представляет собой наиболее наукоемкую область фрезерной обработки. Необходимость фрезерования глубоких карманов с наклонными стенками в закаленных инструментальных сталях требует безупречной жесткости станочного парка. В нашей практике применение высокоскоростных стратегий чистового фрезерования сокращает объем ручной слесарной полировки поверхностей на восемьдесят процентов.

Требования к точности профиля и топологии формообразующих поверхностей

Формообразующие матрицы для литья пластмасс под давлением характеризуются наличием сложных пространственных поверхностей свободной формы Free-Form Surfaces. Предельные отклонения контура формообразующей полости не должны превышать пяти микрометров для исключения образования облоя на отливках. Наш цеховой опыт показывает, что использование предварительно термообработанных блоков из сталей 1.2312 и 1.2738 исключает коробление после финишного резания.

Топология поверхности должна обеспечивать безупречное смыкание полуматриц по линии разъема с прилеганием не менее девяноста процентов площади фланца.

Фрезерные станки с ЧПУ

Весь раздел →
  • Высокая твердость инструментальных сталей от 38 до 56 HRC.
  • Строгие требования к литейным уклонам стенок от одного до трех градусов.
  • Минимальные радиусы внутренних сопряжений в углах полостей до двух десятых миллиметра.

Для предотвращения заклинивания деталей в форме все формообразующие элементы доводятся до шероховатости зеркального класса Ra 0.05 мкм.

Послойная черновая выборка глубоких полостей высокопроизводительными фрезами

Черновая разделка массивных поковок штамповых сталей выполняется высокопроизводительными торцевыми фрезами с пластинами High Feed Milling или монолитными трохоидальными фрезами. Стратегия высокой подачи High Feed использует малую глубину резания до полутора миллиметров при экстремальной минутной подаче до десяти метров в минуту. При этом осевое направление сил резания исключает вибрации при глубоком погружении в полость.

Корпуса фрез High Feed с углом в плане пятнадцать градусов создают эффект утонения стружки, позволяя развивать рекордную скорость съема металла.

Фрезерные станки с ЧПУ

Весь раздел →
Стратегия черновой выборкиОсевая глубина \(a_p\)Радиальная ширина \(a_e\)Подача на зуб \(f_z\)Объем съема стружки
Фрезерование высокой подачи High Feed0.8 – 1.5 мм0.6D – 0.8D0.80 – 1.50 мм/зубМаксимальный (до 350 см³/мин)
Динамическая трохоидальная выборка2.0D – 3.0D0.08D – 0.12D0.12 – 0.20 мм/зубВысокий при глубоких пазах
Традиционное послойное карманное резание0.5D – 1.0D0.5D0.08 – 0.12 мм/зубБазовый (устаревший подход)

Подобрать оборудование под вашу задачу

Нажимая кнопку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности.

Получистовое фрезерование ватерлиниями и сглаживание крутых уклонов

После завершения черновой выборки в глубоких полостях остается ступенчатый гребенчатый припуск, опасный для чистового инструмента. Получистовая обработка выполняется тороидальными и радиусными фрезами по послойным горизонтальным траекториям Z-Level с шагом по высоте в полмиллиметра. В нашей практике применение гибридных стратегий CAM автоматически переключает траекторию на растровое сканирование на пологих участках дна формы.

Равномерный припуск две десятых миллиметра по всей сложной топологии формы гарантирует стабильную нагрузку на чистовую сферическую фрезу.

Доработка остаточного материала в углах и карманах фрезами уменьшающегося диаметра (Rest Machining) предотвращает поломку финишных микрофрез от резких скачков припуска.

Фрезерные станки с ЧПУ

Весь раздел →

Высокоскоростная чистовая доводка сферическими и тороидальными фрезами

Финишное фрезерование пространственных матриц выполняется прецизионными цельными сферическими фрезами Ball Nose из ультрамелкозернистого твердого сплава на частотах шпинделя свыше двадцати тысяч оборотов. Непрерывное сканирование поверхности с микрошагом от трех сотых до одной десятой миллиметра формирует безупречную микротопографию. А наноструктурированное покрытие TiSiN предотвращает термический износ инструмента на твердости стали 55 HRC.

Расчет высоты микрогребешка шероховатости между строчками сферической фрезы выполняется по формуле:

\[h = R - \sqrt{R^2 - \left(\frac{ae}{2}\right)^2} \approx \frac{ae^2}{8 \cdot R}\]

Фрезерные станки с ЧПУ

Весь раздел →

где параметр \(R\) выражает радиус сферы фрезы, а \(ae\) задает величину шага между соседними проходами инструмента.

Радиус сферы фрезы RШаг строчки Stepover \(a_e\)Теоретическая шероховатость \(R_z\)Шероховатость по шкале \(R_a\)
R 3.0 мм (Ø6 мм)0.08 мм0.27 мкм0.06 – 0.08 мкм
R 5.0 мм (Ø10 мм)0.12 мм0.36 мкм0.08 – 0.10 мкм
R 8.0 мм (Ø16 мм)0.20 мм0.62 мкм0.15 – 0.20 мкм

Технические критерии достижения шероховатости под зеркальную полировку

Качество чистовой формообразующей поверхности зависит от минимизации динамического радиального биения инструментального патрона и термостабильности станка. Биение режущей сферы более двух микрометров оставляет видимую полосность и гранность на формообразующей детали. А финишная обработка в помещении с термоконтролем плюс-минус один градус Цельсия гарантирует микронную сходимость разъема пресс-формы.

Технологический регламент финишной приемки формообразующих деталей пресс-форм включает:

  1. Визуальный осмотр формообразующей полости под косым светодиодным освещением на отсутствие ступенек.
  2. Замер шероховатости дна и наклонных стенок профилометром в трех взаимно перпендикулярных направлениях.
  3. Контроль 3D геометрии методом лазерного бесконтактного сканирования с наложением на CAD-модель.
  4. Проверка смыкания полуматриц на контрольном гидравлическом прессе по отпечатку контрастной синьки.

Соблюдение этого регламента исключает слесарные доработки и обеспечивает выпуск безупречных отливок миллионными тиражами.