甲乙双方依据《合同法》规定,经充分协商,就乙方为甲方制作_______模具,甲方支付加工费事宜,达成如下协议;
说明:以上费用包括全部材料费、备件费、制作费、制件费、运输费、安装调试费、培训费、管理费、税费及一年的保修费用等。
1)乙方按照甲方要求负责模具设计,计算模具日产能力,并需得到甲方确认方可制作。
2)模具设计所需图纸资料由甲方提供给乙方使用的,须经甲方确认后方可使用。
3)更详尽的技术要求见附表,模具也应符合甲方在向乙方提供的其他的技术资料中明示的技术要求以及质量要求;
1)工作期为35天(第一次交符合功能装配的样件),即于____年____月____日前提供全部首样;
2)首样交付后,甲方未提出改模,乙方于____天内(即于____年____月____日前)向甲方交付合格模具;
1.甲方连续试产5天或产量达到____件以上,日产能力偏差不超过设计要求的5%,模具无异常,制件合格率98%以上,甲方出具模具验收检验合格报告。
2.乙方交模后,由于甲方原因____天内不投(试)产,模具视为合格处理并由甲方出具模具检验报告,办理结算付款手续。
3.乙方交试模样件后,由于甲方原因____天内不能检验确认的模具视为合格处理并由甲方出具模具检验报告,办理结算付款手续。
4. 模具验收后,一年内乙方对模具制造质量负责,并无条件地提供免费快速服务(8小时内要给予响应)。因甲方需要结构更改,乙方需提供快速服务,可根据产生的成本酌情收取改模费。
3)《模具验收报告》上应有甲方技术、检验及使用单位签字并经甲方生产技术部长批准方为有效。
乙方所交模具经甲方有关部门(技术、质检、使用部门)验收合格并凭《模具验收报告》方可收货,甲方凭《模具工装验收单》办理向乙方付款结算手续。对模具验收不合格的,由乙方修正或重作,由于乙方原因制件外观不合格,成型后挠曲、变形而需改良制件成型状况,以及尺寸难以控制造成的零件间配合不良状况引起的修改、制作的一切费用由乙方承担,交货期不变。若乙方设计提供的图纸有误,乙方承担由此带来的全部损失,但是如果产品图纸或模具图纸由甲方提供的,损失由甲方承担,交货期顺延。
1)签订合同七日内,甲方将模具金额的____%,即________万元付至乙方帐户,作为合同定金;
2)模具验收合格后,由乙方开具增值税票,甲方收乙方增值税票后,一个月内将模具金额的____%,即____万元付清;
2) 乙方承诺并保证,对为甲方开发与制作的模具(包括图纸等技术资料,零件样品及模具等实物)均不向任何第三方出示、泄露或提供,否则,甲方视为乙方故意侵犯甲方利益,乙方应该对该故意侵犯甲方利益的违约行为承担一切责任;乙方每向其他任一单位或个人提供模具,应按本合同第十条6项的规定向甲方支付违约金,并赔偿甲方相应经济损失。
3) 乙方未经甲方书面许可,不得随意复制为甲方加工的模具。更不得用该模具为除甲方之外的第三方提供制件。
2)属甲方设计或使用原因造成模具更改或损坏,乙方提供有偿维修服务,费用由甲方支付。
1)甲方不按合同规定付款,须向乙方支付未付款部分的同期国有商业银行贷款利息。其他情况的违约责任按《合同法》规定执行。
2)乙方非因甲方原因所制作的模具不符合合同要求,乙方应予以修理或重作,其费用由乙方承担,如重作或修理导致不能按期交货的,按不能按期交货处理。
3)乙方不能按期交货的,每延迟一天甲方甲方可按总造价的千分之五作罚金。乙方超过交货期____0天,按不能交货处理。
5) 模具在使用过程中,不能达到合同规定要求的,由乙方负责修理或重作及其费用开支,经____天内维修或重作,也不能达到合同规定要求的,乙方赔偿甲方损失。损失的计算标准为该模具的制造费用。
3)乙方在模具设计完成时,及时通知甲方进行模具确认,甲方须在3天内审核完毕并书面确认。乙方以甲方确认的结构方案制作、验收。甲方乙方对经确认的方案负责。
十二、本合同一式三份,甲方模具制作单位和财务部门各持一份,乙方持一份,具同等法律效力。
为了增强甲乙双方的责任感,加强经济核算,提高经济效益,确保双方实现各自的经济目的,经甲乙双方充分协商,特订立本合同,以便共同遵守。
(4)没有上述标准的,或虽有上述标准,但需方有特殊要求的,按甲乙双方在合同中商定的技术条件、样品或补充的技术要求(如>
)执行。
1、交货方法:乙方按照双方约定的日期送货到甲方工厂,费用由乙方自行负责。
2、模具货款的结算:模具交付甲方,待验收合格后,甲方在本月月底支付已方模具费。
2、乙方所交模具品种、型号、规格、花色、质量不符合合同规定的,如果甲方同意利用,应当按质论价;如果甲方不能利用的,应根据模具的具体情况,由乙方负责包换或包修,并承担修理、调换或退货而支付的实际费用。乙方不能修理或者不能调换的,按不能交货处理。
3、乙方因模具包装不符合合同规定,必须返修或重新包装的,乙方应负责返修或重新包装,并承担支付的费用。甲方不要求返修或重新包装而要求赔偿损失的,乙方应当偿付甲方该不合格包装物低于合格包装物的价值部分。因包装不符合规定造成货物损坏或灭失的,乙方应当负责赔偿。
4、乙方逾期交货的,向甲方偿付逾期交货的违约金,并承担甲方因此所受的损失费用。
2、甲方逾期付款的,应按照中国人民银行有关延期付款的规定向乙方偿付逾期付款的违约金。
4、甲方如错填到货地点或接货人,或对乙方提出错误异议,应承担乙方因此所受的损失。
甲乙双方的任何一方由于不可抗力的原因不能履行合同时,应及时向对方通报不能履行或不能完全履行的理由,在取得有关主管机关证明以后,双方另行协商履行期限,并根据情况可部分或全部免予承担违约责任。
第十二条 解决合同纠纷的方式:甲乙双方如果发生争议,应当友好协商解决。如协商不成,任何一方均有权将争议提交北京仲裁委员会。按照提交仲裁时该会现行有效的仲裁规则进行仲裁,仲裁裁决是终局的,对甲乙双方均有约束力。
第十三条 双方本着诚原则签定本合同,若有未尽事宜,须双方另行协商解决,作出补充规定,补充规定与本合同具有同等效力。
经买卖双方友好协商,买方委托卖方加工生产__ __模具共______套。双方达成如下加工协议模具基本情况:
产品名称 序 号 零件名称穴 数(模具类型) 模具单价(RMB元) 交货条件
1. 买方负责交付给卖方本项目的研发进度要求及计划,并尽可能地提供项目的销售预测。
2. 买方负责交付给卖方执行本合同所需的产品设计图纸和其他相关技术资料,并且负责技术方面的支持工作。
3. 对交付给卖方的产品设计图纸和相关技术资料,买方具有的解释权,当发生歧义时,卖方应征询买方意见,由买方确认。
4. 卖方完成模具的设计和制造后,由买方去卖方现场对模具进行验证确认或由卖方提供产品样品到买方进行验证确认。本合同中所指模具包含产品本身的模具及后续生产所需的夹治具和模具。
1. 卖方负责根据买方提供的产品设计图纸和其他相关技术资料进行模具的设计和制造,卖方 负责按照合同规定按时完成符合买方设计要求的模具。
2. 卖方负责按时按量提供认证及样板测试、试产所需的产品。同时卖方必须提供相关产品的详 细的检验测试报告供买方确认。如需修/改模, 送板时同时也要附检验测试报告(注明修改的地方)
3. 模具由买方认证合格后,由卖方负责模具的封存。如买方同意卖方进行产品的后续加工生产,则由卖方负责模具的修理和维护,卖方必须根据买方或买方授权的第三方的订单进行批量生产。
4. 对给买方生产的所有模具,卖方应提供的详细的设计图纸给买方。所有的图纸必须以Autocad或Pro-Eng(PRO-el2)制作,并且必须在开模之前以电子档形式传给买方以供批准。
2. 在双方协商无异议之后,买方提供产品设计图纸及相关技术资料给卖方, 并派工程人员同卖方进行技术交流或卖方派工程人员到买方进行技术交流,产品图纸及技术要求列表见附件1;
4. 卖方承诺使用所承制的模具生产出的产品的产能能够达到卖方的交货要求:
6. 未经买方允许,严禁卖方将本合同中所涉及的任何一付模具整体或部分外包给其它公司进行加工,否则视为违约,由卖方依本合同的违约条款承担违约责任。
1.1 经双方协商后,由卖方提供买方认可的模具最终报价,并签订价格确认书,作为本合同不可缺少的一部分。
1.3 模具价格总金额已包含如下费用,卖方不得以以下原因向买方要求费用:
1.3.1 卖方对产品进行成型/二次加工/组装所需的所有夹具和治具的模具的费用;
1.3.2 卖方按合同规定进行模具设计、试模所需的材料和设备及人工等费用;
1.3.3 卖方提供给买方进行模具和产品认证的试模样品(800套)的费用;
1.3.5 卖方为保证产品正常生产所准备的其他工序的相关工具和治具的费用。
1.4 当买方书面要求卖方根据产品设计的变更对模具进行修改时,如果模具修改较简单, 包括从模具上减除模具材料的修改和其他简单修改,则卖方不需向买方收费;如果模具修改较复杂,对整个模具的结构影响很大,则由卖方根据修改模具所需工时向买方报价,由买方承担相应的模具修改费用。如果因为卖方的原因,因模具不能满足买方的要求而进行的修模或改模,买方不承担任何责任.
1.5 由于卖方原因导致买方需要花费正常技术支持外的人工及费用,卖方应根据买方认可的方式给予相应的补偿。
2.1 卖方在收到买方确认后的产品图档之后,即开始进入模具设计和制作阶段,开模周期为__25__天
2.3 如果卖方模具制作出现工艺和其它的错误,导致模具无法验收合格而买方又急需生产,卖方应先用现有的模具安排生产,同时再根据图纸和样板要求免费重新开模。
3.1.1 本合同制造整批模具的总金额(含增值税)为人民币_________元整(人民币________元整),买方支付模具总金额的_____%,剩余___%模具费分摊在首50K产品内,如果订单数量不足50K,买方需补给卖方未摊完的模具费。
3.1.2 自双方合同签订后,卖方提供增值税发票(模具总额的___0%),买方在二十个工作日内支付。
4. 产品定单:唯有产品样品品质验收合格且经买方书面确认后,卖方方可接受买方或买方授权的第三方的订单。买方授权的第三方同买方卖方签定的订购合同服从于本合同。
卖方在完成模具后,卖方同意按照买方品质标准以保证产品品质(首件确认报告).
1. 本合同所涉及的全部模具和夹治具及其组装图和零件图(包括2D和3D)的所有权,均归买方所有,卖方不得干涉买方对模具的处置权。如在卖方生产,由卖方负责保管,未经买方同意,卖方不得将此模具提供给第三者生产, 否则买方有权要求卖方退还模具费并赔偿造成的损失.
2. 买方付清模具款后,要求将模具从卖方处转出时,卖方必须配合买方或买方指定的第三方进行转移验收,并自行承担费用将磨损部件更换以保证重新开始生产。卖方有义务对模具进行组装、防锈和包装处理,并发运至买方指定的地点。所有模具的组装图和零件图(包括2D和3D)和所有夹治具必须同时转移给买方。
3. 模具转移过程中,如因卖方不当组装、防锈或包装的原因,造成模具损坏,由此产生的所有直接损失和间接损失一律由卖方承担。
1. 卖方保证模具使用寿命50万次,并在此期间内由卖方负责免费保养维修, 如模具在使用寿命内不能使用, 卖方应负责更换或重新开模,并承担相应的费用.
2. 卖方应对模具的修改、维护和修理等情况及时登记造册,无论此种修改、维护和修理是否 由 买方提出。如买方要询问有关的技术细节或证据,买方可以随时间登记,无需通知。卖方每三个月应将登记记录复印一次给买方。卖方应主动定期完成此项任务,无需买方另行提出要求。
1. 本合同所涉及的产品造型及买方提供的设计图纸和其他资料中所包含的知识产权为买方所拥有,未经买方许可,卖方不得向任何公司和个人泄漏,否则由此产生的一切损失由卖方负责;买方仅同意卖方基于本合同项下的目的使用买方所提供的一切资料和信息,
2. 卖方同意其不会将买方所提供的设计图纸和其他资料或信息用于非本合同以外的其他目的,否则买方有权追究卖方相应的责任; 未经买方书面许可,卖方不得在出版物,广告中或以其它书面、口头形式涉及卖方提供或已提供之任何资料和信息。
3. 未经买方许可,严禁卖方使用本模具向除买方或买方指定的客户以外的其他客户供货,否则由此产生的一切直接损失和间接损失一律由卖方负责;
1. 如果卖方方未能按2.1中规定的各阶段的进度完成模具制作及送样,由卖方承担违约责任。每延误一天,卖方须付给买方本合同总金额的2%作为罚金,罚金累计额最多不超过本合同模具总金额。
2. 如果因为卖方的原因造成卖方提供给买方的产品的品质达不到买方的要求并且在组装过程中导致其他物料的损失和报废,卖方全额赔偿损失和报废的物料及因此形成的人工/停线费用。双方可另行签署>
进行约定。
3. 如果因为卖方的原因造成卖方提供给买方的产品的品质和进度达不到买方的要求,使买方及其客户错过了产品上市的时机,或者买方被迫因此取消此项目,从而使买方及其客户遭受严重的研发损失和备料损失,则卖方除退还所有前期买方所支付的货款外,视实际情况卖方另外承担买方直接及间接的经济损失。
4. 如卖方因为不可抗拒力(包括战争、火灾、罢工和中国法律规定的其他不可抗拒力造成的供货延迟,买方允许买方免责。卖方应在不可抗拒力发生后24小时内以)书面形式通知买方,并且卖方仍有义务采取一切必要措施尽快交货。若不可抗拒力持续2周以上,买方有权取消本合同。
对于实施本合同而发生的任何争议,双方首先通过友好协商解决, 如在30天内协商不成,任何一方均可将争议提交东莞市法院处理.
本合同双方须严格执行,如一方因故不能履行合同,必须提前两周征得对方同意,方可终止本合同。
为便于对后面高效模具加工刀具介绍的理解,有必要对模具材料及加工方式作一个简单介绍。
模具主要分为以下几个类型:大型汽车外覆盖件 冲压模具 、普通塑胶注塑模具、pvc注塑模具、吹塑模具、五金冲压及板金模具、热挤压模具、热锻模具等等。
每种不同的模具以及同一模具的不同部位所采用的材料有相当大的差别,其加工特性也有很大的区别。模具材料的种类极为繁多,这里只介绍与本文相关的被加工材料。
1.c45w中碳钢:牌号为s50c~s55c 45钢,香港称为王牌钢,此钢材的硬度为hb170~220,模具有70%~80%的加工采用这种钢材,适用于大多数加工对象。
2.40crmnmo7预硬塑胶模具钢:硬度hrc28~40,很适合做一些中低价模具的镶件,有些大批量生产的模具模架也采用此钢材,好处是硬度比中碳钢高,变形也比中碳钢稳定,这种钢在塑胶模具上被广泛采用,较为普遍的品牌有718s、718h、738h、万博max体育注册nak80、nak55等,这种钢材的应用占模具的15%~20%左右,其加工难度大于45钢,主要为型芯和型腔加工。
3.fc250-fc350,fcd500-fcd700:材料中添加了cu、ni、mo等合金,通过对总碳量、si、mn、p、s、mg等组成元素进行控制,在分子结构上由于晶体易于变形,使之易于马氏体化。
一直以来,国内汽车行业所使用的模具材料主要包括铸态和锻态两大类。铸态材料常用的牌号为ht300、钼铬铸铁、铸态风冷钢(7crsimnmov);铸铁材质主要用于模具基体,铸钢材质则用于镶块。锻态材质常用的牌号为锻态风冷钢(7crsimnmov)、cr12mov,主要用于制造汽车外覆盖件模具。
近年来, 工业 领域使用的刀具产品样式不断变化,且绝大多数企业本着降造成本的生产理念,要求生产高精度、高品质的产品。这种现象在汽车行业加工领域也不例外。针对客户的要求,株钻刀具技术公司采取的策略是不断提高刀具使用寿命以及缩短加工时间。株钻公司最新推出了几种新型高效刀具,在车门、保险杠、车架等零部件的冲压模加工时,能够大大提高刀具使用寿命、降低加工成本。其中bmr03系列刀具就是其中之一。
该款刀具适用于汽车外覆盖件模具粗加工时的型面轮廓强力仿形切削,一般来说,d50、d40的刀具进行型面开粗,d30的刀具进行型面的半精加工和圆弧过渡面的清根加工,被加工工件的材质主要是以上介绍的冷作模具钢和钼铬合金铸铁,为了降低成本,有些低档卡车模具也采用gcr15钢和灰口铸铁,甚至采用a3钢堆焊的毛坯生产。因此要求该刀具有极高的综合切削性能:(一)适用于各种被加工材质的刀片槽型和结构;(二)优秀的抗冲击性能,强力铣削加工时不能出现切削刃意外崩缺;(三)长的刀具使用寿命,一般客户希望能够在不更换刀片情况下不间断地加工完一个型面,对于加工一个大型模具意味着4~12小时的加工寿命;(四)低的切削振动,这是制约加工效率提高最难逾越的因素;(五)高的形状精度和高负荷加工下刀具的精度保持性;(六)高的刀体可靠性。
该刀片的槽型是综合考量各种实际切削因素,并且通过长达两年的用户试验,不断优化而最终定型的。具体而言,主要在以下几个方面进行了优化设计。
比传统刀具更高的精度,刀片安装在刀体上后,与理想球体的 理论 误差应尽可小,而且曲线不能太复杂,以免造成研磨困难。株钻球头铣刀的球形刃设计精度(所有系列)均为≤0.005mm,制造轮廓误差≤0.05mm(zoller测刀仪检测)。
中心刀片的刀尖设计保证更低的切削振动和抗冲击性能,过中心区域切削速度极低(接近于零)。切削阻力极大,非常容易出现刀尖崩缺现象。必须进行大量试验室试验和客户实际试验来提高刀片性能。举例来说,其中有一项为切削阻力和切削振动对比试验,试验方案如下:试验刀具为a、b两种国外d40球头铣刀,被加工材料为p20hrc35,切削参数:vn=3000,ap=0.5mm,ae=1mm,f=3000mm/min,测试仪器:kistler动态电荷测力仪。
(一)在其他条件相同的情形下,f=0.5mm/z时,a刀具的最大主切削力fx=400n,最大主切削力fx=50n,最大振幅为350n,平均切削力为230n;
(二)在其他条件相同的情形下,f=0.8mm/z时,a刀具的最大主切削力fx=600n,最大主切削力fx=80n,最大振幅为520n,平均切削力为290n;
(三)在其他条件相同的情形下,f=0.5mm/z时,b刀具的最大主切削力fx=800n,最大主切削力fx=160n,最大振幅为640n,平均切削力为400n;
(四)在其他条件相同的情形下,f=0.8mm/z时,b刀具的最大主切削力fx=1000n,最大主切削力fx=200n,最大振幅为800n,平均切削力为500n。
由以上四点可知,在1mm的小切深情况下,在所有切削条件相同的情况下,b刀具的刀尖受力情况明显比a差很多,平均受力大了几乎一倍,刀具在同等频率下振动的振幅也明显大得多,而上述切削参数在大多场合都是正常切削参数,这说明在刀具刀尖的处理上a刀具的设计方案明显优越。而b刀具由于切削阻力和切削振动太大,且刀尖的切削前角仅为-20°,刀尖过于单薄,刀具的过中心刀尖非常容易崩缺。
因此刀尖的形状设计非常重要,对刀具的实际切削效果有显著的 影响 。实际上优化设计刀尖形状和参数是一个非常繁杂的过程,要平衡诸多因素,如切削振动、刃部强度、刀具使用的工艺特点、刀片材料特性、本身的工艺性等等,很难一蹴而就,要往返多次不断完善。
刀片的槽型优化设计,球头铣刀的圆弧切削刃各点的切削线速度都不相同,轴心区低,外部高,线速度的变化极大,因此各点承受切削阻力相差很大。
当切削速度低于某个值时,切削阻力会急剧增大,而高过此值时,变化会比较平缓,因此设计主切削刃棱带、槽型主参数时必须遵循这个 规律 。对于球头刀来说,设计为变棱宽棱带、光滑曲面的切屑导流槽、连续变化的前角、槽宽等最为合适,配合前刀面的减振凸台设计可以在保证刃口强度的基础上尽可能减少棱宽,从而最大化减少切削阻力和抑制振动。分屑槽刀片,对于大直径刀具d50、d40刀具和大悬长刀具来说,在进行过渡全刃接触铣削时,几乎难以加工,排屑非常困难。刀片极易被挤缺。这时需要采用分屑技术的刀片。在实际验证时,加工效率得到2倍以上的提高。
极限过载和疲劳破损校验,进一步改进刀具结构,确保刀具能够长期稳定切削。极限试验主要用于检测刀具在推荐切削参数下的安全性能,包括一系列的超载试验。这需要投入极大的物力和精力,一个产品的开发必须包含此项验证。这里列举其中一项试验:
试验结果:加工16小时后,刀具出现疲劳损坏裂纹。刀体上部安装刀片的刀槽底面与侧面出现明显裂痕,刀体已经无法继续使用。
正是疲劳试验发现了该刀具的内在缺陷,为此进行了四次大的改进来解决这个 问题 ,其中包括(一)面与面间采用圆弧过渡,消除应力集中;(二)更高精度的锁进螺纹配合,提高刀片的安装刚性;(三)采用优质耐热合金钢制造刀体;(四)改变表面处理和热处理工艺,提高抗疲劳性能。改进产品小批量客户试验证明,消除缺陷的产品完全可以满足实际使用要求,现在大批量订货也没有出现问题。
新型球头铣刀较传统刀具有较大优势,加工实例证明了其高效切削性能,比原来传统球头铣刀提高加工效率2倍以上,且刀具寿命更长,性能可与国外先进厂家相当;批量 应用 证明该刀具性能稳定可靠,由于性价比高,节约了刀具消耗成本。
株钻刀具公司推出的新型大进给铣刀几乎已成为hpm的狭义对等词。这种大进给铣刀结合了低振动切削和高进给切削两种切削形式的优点,能够进一步提高刀具的切削性能。刀片基本形状为类三角形,三个边完全对称,每个边由修光刃、第一主切削刃、突起过渡区、第二主切削刃和刀尖圆弧等组成。刀具的原理及形状专利正在申请中。
所谓低振动切削是指刀具采用大的悬伸量加工深的部位,而刀具的刚性与悬伸长度的四次方成反比,加工效率的主要制约因素是因为加工振动而不得不降低走刀速度。feete公司的 理论 研究 和试验证明,通过改变切屑的形状,可以在切屑截面不变的情况下提高走刀速度,或者说在同等金属去除率的情况下,可以降低切削阻力和消耗功率15%~25%。这是一个非常可观的数据,实际上由于受到几何形状以及残余加工区域面积的限制,产品应用达不到这一理论值。
株钻公司开发的新型大进给铣刀成功地将小的主偏角与切屑形状控制理论结合起来。该铣刀在切削深度ap小于凸起过渡区到修光刃时,参与切削的为第一主切削刃,这与传统的大进给铣刀并无任何区别。
但当切削深度ap超过这一临界值时,切屑的形状发生改变,传统的大进给铣刀应为一段较长的切屑,而新型铣刀为两段切屑,这种断屑 方法 称为自台阶断屑。下面通过一个试验来证明对新型刀具性能的阐述。
试验结果:由于受到机床功率的限制,f=0.8mm/z时机床已经达到极限功率,株钻d32大进给铣刀mr01-063-a22-zd16-04的切屑成两段排出,切削状态正常。
对比的进口刀具已经完全丧失了继续切削的能力,出现强烈的振动甚至抖动。这就证实采用分屑技术与大进给相结合的新型刀具有着更加优越的切削性能。
株钻刀具每刃平均切削寿命为3.5小时,进口刀具为3.7小时,寿命基本相当;株钻刀具的切削振动声音相对较小;株钻刀具切屑细碎,容易被压缩空气吹走,切屑刮擦相对较轻。另外值得一提的是,在采用大进给加工前,采用rdkw1204m0刀片进行加工,大进给刀具有着明显的优势,主要体现在以下几个方面:(一)加工效率提高1~2倍,机床占用率大大降低,大大降低固定资产成本;(二)拐角处振动和大模具加工的优势更加明显,提高效率3倍以上;(三)刀片消耗量大大降低,原来rdkw刀片每月消耗2万片,而大进给刀片消耗量不到3000片。
新型大进给铣刀可以通过分屑方法有效抑制振动,从而进一步提高加长刀具的加工性能;合理的外形设计使该刀具的切削性能和使用寿命达到了预期目的;较传统刀具而言,新刀具的加工效率提高2~3倍,而刀具消耗量仅为原来的1/5,效益相当可观。
规范在外开模及模具零部件委外加工流程,确保外委加工模具、零部件满足我公司要求。
适用于需付款的公司模具零部件加工、委外开模、委外单工序加工作业及设计外委。
市场部负责整套模具委外的供应商开发、外委加工报价(至少3家),供应商供货时效性和质量控制、组织外协加工供应商的模具验收等事宜。
车间负责根据人员、产能、资源情况填写需委外的模具及模具单工序委外加工申请单,报项目部及主管经理批准。
项目部负责对委外模具、模具零部件及单工序加工的申请,根据公司整体生产情况的审核并签署意见,上报主管经理批准。带材料和标准件的由项目部负责材料的规整并列清单办理相关交接手续。
技术质量部负责提供委外加工的技术资料,提供并要求相关部门签订委外保密协议。
因公司设备能力限制或交货期要求需要委外加工范围包括:线切割、热处理、单工序加工、整套模具委外加工等。
由需求单位填写《委外加工申请单》,经项目部审核后,送公司主管经理审核,报公司总经理或其授权人审批有效,委外加工申请单要明确填写:加工项目、加工内容、工艺工时、委外事由等。
经审核有效后,相关职能部门分不同委外类型情况按公司相关管理制度及流程办理合同签订、材料领用、出门、回公司等相关手续。
委外各相关职能部门要认真履行职责,对工期、质量、价格、过程控制负责,要严格执行公司相关管理制度和流程,所有外委资料(申请单、合同、保密协议、询价单、供应商资料等)需要存档备查。
电解加工是基于电化学反应获得制品的一种工艺技术,它利用外电源使金属发生电化学阳极溶解,从而加工出具有一定尺寸和表面精度的零件。
电解加工的装置从外形上有些类似于机械加工机床,比如说加工型孔,型腔的电解加工机床类似于铣床;而深孔和膛线电解加工机床又与深孔钻床的形状相似。但是在设备配套的电源、电解液循环系统、工具电极和夹具等方面有着实质的区别。
电解加工电源的基本类型包括直流电源和脉冲电源,直流电源国内常用的是可控硅直流电源和Anocut直流电解加工电源。脉冲电源现在多采用功率半导体器件的电解加工脉冲电源,均处于工程化阶段,主要类型有:SCR脉冲电源、GTO斩波脉冲电源、MOSFET斩波脉冲电源。
电解液系统的功能包括供液、净化和三废处理三个主要方面。现在使用的典型的电解液系统包括德国AEG公司配置的电解液系统和英国R.R.公司的电解液系统。系统包括主泵、电解液槽、热交换器、净化装置等部分。
电解加工夹具除了对工件装夹固定之外,还要有工具电极和工件加工位置的电解液流道结构,这样才能排除电解加工过程中的电蚀产物,避免影响电解加工质量。图1为电解加工设备的组成框图。
电解加工是一种非接触式加工工艺,工件和工具电极间需要间隙进行电解液流动、进行电化学反应,排除电解产物,电解液的成分、比例对电解加工质量有着决定的影响。目前从理论上还不能得到某种金属或合金的最适宜的电解液成分和比例,主要还是通过实验决定。确定加工间隙和选用合适的电解液构成了电解加工的核心工艺要素,决定着电解加工工艺指标(加工精度、表面质量、生产效率等)的选定。
抛光是一种表面光整加工方法,用于降低工件的表面粗糙度和改善表面力学性能,而不用于工件的形状和尺寸加工。当模具零件使用过一段时间后,成形零件表面的质量会有所下降,如果保养不当还会有部分区域出现锈蚀的现象,此时可以采用电解抛光的方法去恢复成形零件的表面质量。由于电解反应出现的位置是在工件和电极的顶端,电解蚀除量很小,因此电解抛光对机械加工后的表面精加工也有很好的加工效果。
第一,电解抛光的设备比较简单,不需要电解加工那样需要昂贵的机床和复杂的控制系统,由于电解抛光电极在加工表面以手动的方式不断的运动,所以不需要脉冲电源,用直流电源即可。
第二,因为加工方式单一,电解抛光的电极形状简单,只要保证工件最小的结构尺寸位置,可以被电极加工到,就可以满足要求。
第三,电解抛光的加工间隙大,有利于表面的均匀溶解。而且电流密度小,对电解液的流速没有什么要求。
机械抛光相比,电解抛光的工作效率要高,抛光后表面会生成致密牢固的氧化膜,这层氧化膜会提高金属表面的耐腐蚀性能,不会产生加工变质层,也不会形成新的残余应力,加工过程中不会受到工件材料硬度的限制。当工件形状复杂的时候,局部轮廓很难用机械抛光方法加工的时候,电解抛光方法将很容易实现复杂轮廓的抛光。
在用电解抛光方法加工模具零件的过程中,首先要选定电解抛光的工艺参数,主要的工艺参数有以下几个方面:
(1)电解液的成分、比例对抛光质量有着非常重要的影响。目前从理论上还没有明确哪种金属或是合金应该采用何种电解液,主要的方法还是通过实验来确定。对一些模具零件常用的金属材料,现已经得出比较理想的电解液。几种常用工件材料所适用的电解液配方见表。
(2)电解液温度及其电解液流速的影响。电解液温度要控制在适当的范围,温度过低时,阳极表面易钝化、结疤,使加工无法正常进行;温度过高时,电解液可能会局部沸腾、蒸发,导致出现空穴现象,使该处加工中止。实践表明,电解加工高温耐热合金及铁基合金、结构钢等材料,液温以20℃~40℃为宜,但使用NaCl电解液加工钛合金则要求在40℃以上方能得到理想表面。在电解加工过程中,由于抛光区域需要补充清洁电解液及排屑,电解液需要处于流动状态,从而保证最适宜的抛光环境。
(3)工件表面起始加工条件的影响。电解抛光对金属起始表面状态有比较高的要求,表面如果很粗糙则抛光效果很差。表面粗糙度在Ra0.8~Ra2.5μm时,电解抛光才有显著的效果,最适合电解抛光的表面是在Ra0.3~Ra0.6μm,这种表面金相组织均匀,细密,抛光后表面粗糙度可以达到Ra0.2μm以下,作为模具成形零件使用能大大提高产品的表面质量。
此外,金属表面的抛光质量还受到电参数、电解抛光持续时间、电极材料、电极形状及加工间隙等影响。
针对一模具型腔设计其电解抛光工具,工件材料选择不锈钢,为达到更好的抛光效果,在抛光前首先要对工件进行前处理,应该去除表面油污和变质层。可以采用水洗的方法对模具型腔零件进行去油操作,处理后把工件用布擦净。
根据实验效果,选用10%NaNO3+10%NaCl配方的电解液,电解液在加工过程中需要具有流动性并进行过滤,设计电解液槽及循环净化装置如图2所示。
这套装置的电源采用的是24V直流电源,电源的正极接工件,负极接工具电极。电解液按10%NaNO3+10%NaCl比例配制,工件固定在槽底。电解液的循环和净化由电解液泵和过滤器来完成。电解抛光的过程是手动的方式完成的,这样省去了工具电极的自动进给调节装置。加工间隙是由一层绝缘膜来实现的。对绝缘膜的要求首先是绝缘性能,其次由于电解反应过程中局部的高温,所以绝缘膜还要求有较高的耐热性。这里选用的是烤肉店经常使用的烧烤用纸,这种纸具有绝缘性,而且可以承受食物加热时的高温,可以满足电解过程的要求,既能提供加工间隙又能够在局部高温的工作环境下使用。在抛光表面铺上一层绝缘膜后,就可以用电极在工件表面划动还不用担心短路。由于电解液处于流动状态而且工具电极相对工件是运动的,虽然电源是直流电,但也不会造成局部连续放电而产生局部过烧的现象。在模具型腔零件上整体抛光完成一次后,就可以把绝缘膜拿下,用毛刷轻洁工件表面,然后铺上绝缘膜进行第二次抛光,如此反复三到四次即可发现工件表面明显的改善,实际表面的粗糙度也有了明显的降低。降低量与工件初始表面粗糙度有关,工件初始加工表面质量越好,抛光的效果越显著。
1-工件 2-直流电源 3-电极 4-电解液 5-绝缘膜 6-过滤器 7-电解液泵
除了上述方法外,还有另一种设计电极的方法,在没有绝缘膜的条件下,可以将电极用非金属耐高温材料包覆起来,可以考虑用石膏或者是陶瓷材料制作,并且与电极的配合做成可调式,它们之间可以采用螺纹联接的方式,这样不仅解决了加工间隙的问题,而且间隙的大小可以调节,可以通过试验法找到当前工件材料最适合的加工间隙。电极设计图如图3所示。电极可以在石膏内旋入旋出,来调整加工间隙,而且间隙是可以测得的。这样只需要用电极直接在工件表面移动,而不需要绝缘膜。
抛光完成后对工件表面涂上一层防锈剂,电解液浸泡后的金属表面易氧化,所以要加以保护,到此电解抛光工序完成。
近几年,用切削加工替代以前的放电加工的趋势越来越明显,这种需求渐渐转向切削工件上窄而深的部位。使用立铣刀深切削加工这种窄而深的部位时,适用的主流刀具是小直径球头立铣刀(日立工具也在生产Epoch深切削球头立铣刀、Epoch笔式深切削球头立铣刀系列)。但是,使用小直径球头立铣刀进行高效深切削时会出现以下问题(即用切削加工替代放电加工存在的问题):①切削阻力容易增大;②中心部位的切削速度很难提高(顶端中心刃部分易受损);③存在理论上的切削残留部分(刀具径向切入量不能太大)。
日立工具为解决以上问题,开发了小直径长颈系列Epoch深切削圆角立铣刀。在使用小直径立铣刀进行深切削时,如果刀具切削刃前端的切削阻力太大,就会产生振动而无法在高效切削条件下加工,从而影响加工效率。从切削阻力的角度对球头立铣刀与R角立铣刀进行对比可知,后者的切削刃接触面积较小,切削阻力也相对较小。
此外,在进行等高线切削时,万博max体育注册球头立铣刀存在理论上的切削残留部分,尤其是切削速度低的端部横刃容易破损。而圆角立铣刀加工时通常能形成一定的切削面,故具有加工稳定可靠的优点。
现在开发的Epoch深切削圆角立铣刀能够防止深切削时产生的颤振。为了进一步提高加工效率,采用了倒锥形设计。这种设计可防止切削过程中因刀具弯曲造成外周刃与被切削材料接触,从而可实现稳定加工。此外,刀具涂层采用了具有高硬度和高耐热、耐磨性能的TH(TiSiN)硬涂层,非常适合高硬度材料的直接深切削加工。
为了对沟槽进行高效加工,需要在一定程度上加大XY方向的步距,但如果使用球头立铣刀加工,就会使无法提高切削速度的中心刃承受很大的负荷而不得不降低切削条件。
从使用球头立铣刀加工沟槽的结果可以看出:若加大设定的XY步距,则中心刃处的破损程度也会加大;若减小设定的XY步距,降低切削条件,虽未观察到中心刃受损,但前端中心横刃的磨损却有所增大。从使用Epoch深切削圆角立铣刀加工沟槽的结果可知,不但切削稳定,而且磨损减小,对高硬度(约50HRC)热模锻钢工件的沟槽加工效果良好。
在本加工实例中,与球头立铣刀相比,新型圆角立铣刀所需加工时间缩短约1/4,加工费用降低一半以上。
从用长颈型立铣刀加工SKD11冷作模具钢(60HRC)的结果可以看出,球头立铣刀的外周切削刃有很大破损;而Epoch深加工圆角立铣刀无破损,只有均匀磨损。可以推断,由于球头立铣刀的切削刃接触长度较大,因此切削阻力也大,切削速度高的外周切削刃容易受损。这一点与例①相同,圆角立铣刀具有明显优势。
由在相同加工条件下日立工具的圆角立铣刀与其它公司圆角立铣刀的对比可以看到,其它公司生产的圆角立铣刀由于没有采用倒锥形设计,对超过60HRC的高硬度材料加工效果不太理想。日立工具的新一代深切削圆角立铣刀因为采用了背斜式形状的独特设计,外周切削刃为点接触式切削,即使在用直切法加工高硬度材料时,切削阻力也很小,且加工状态稳定。
由Epoch深切削圆角立铣刀的加工实例可知,该刀具性能优异,尤其对高硬度材料进行深切削时具有明显优势。总之,充分发挥圆角立铣刀的作用,可对经过热处理淬火的材料直接进行沟槽加工,因加工过程缩短,可大幅降低加工费用。实验证明,采用圆角立铣刀加工效率可提高5倍以上,而加工费可降低35%。
模具行业普遍采用小切深、大进给的切削方式来实现高效加工,但市场需求要求进一步提高加工效率。针对这种需要,日立工具开发了多切削刃刀具,以及在大进给条件下也能承受高切削速度的涂层。
多刃型大进给圆角刀具的设计理念是在有限的刀具外径内,根据以往的刃数设计方法,将切削刃尺寸缩小,但又不会降低刃口强度。将大进给圆角立铣刀的刀片主切削刃半径设定为R8。与半径同为R8的圆刀片相比,它具有相同的刃口强度,但又最大限度地缩小了刀片面积,从而实现了多刃化。以前外径为φ32的刀片都是2个刀刃,而多刃型大进给圆角立铣刀的刀刃数多达5个,比以往的产品提高了2.5倍。
以前用于粗加工的可转位刀具普遍配用圆刀片,表面上看似乎可获得很大的切深量,可一次切除大量材料,但由于其切削刃与被加工材料的接触长度大于直线刃刀片的接触长度,因此切削阻力增大,很难实现大进给切削。此外,圆刀片在刀具悬伸较长的加工场合受到径向力作用,易造成刀具弯曲而发生振颤。多刃型大进给圆角立铣刀的切削刃设计在刀具回转轴的底部,因此切削阻力主要作用于轴向,即多刃型大进给圆角立铣刀即使悬伸较长也不易发生颤振,能够实现稳定加工。同时,通过将刀片小型化,使切削刃长度比以往的大进给刀具明显缩短,减小了切削阻力,从而通过多刃化有效控制了切削力。
小切深、大进给加工是大进给刀具的应用条件,其优点是材料切除率大、加工效率高。与采用大切深的高效加工相比,在切深量减小的情况下,可在机床工作台的最大进给限制范围内进行高效率的快速进给加工。
采用圆刀片通过加大切深来提高加工效率时,加工后工件上会留下明显的切削残留部分,这将增加后续精加工刀具的加工负荷。虽然粗加工效率很高,但会降低后续工序的加工效率。与此相比,采用小切深、大进给加工时,粗加工的切削残留部分减少,更接近最终精加工的形状,从而可减轻后续工序精加工刀具的负荷,使粗加工和精加工的效率同时得到提高,稳定可靠地实现高效加工。
如上所述,在通过改进刀刃形状、增加刀刃数量以提高加工效率的同时,如能提高刀具回转速度,加快切削速度和进给速度,就能进一步提高加工效率。但是,在高于现行切削速度时,目前的刀具涂层对切削产生的高温和压力承受能力不足。因此,我们重新认识了小切深、大进给切削对切削刃的影响,确定了高速化必需的性能:即使在高温下也具有能抑制大进给切削产生的切屑与刀具之间摩擦的性能。为此,日立工具成功地开发了性极强的钛化合物系列涂层。这种能用于高效加工的新性能JX涂层能有效降低月牙洼磨损和后刀面磨损,并有效防止刃口粘结现象。
JX涂层在钛、铝系化合物中添加了自材料,能利用切削热在涂层表面形成薄氧化层。该氧化层可提高性能,控制切削温度上升,同时降低切削刃与被加工工件之间的亲和性,抑制切削刃的粘结。JX涂层的硬度与硬度最高的TiSiN系涂层相当,高硬度可防止高速高效加工环境下的切削刃磨损,大幅延长刀具的使用寿命。陶瓷系硬质涂层难以有效防止铣削加工特有的断续切削造成的热裂纹,但JX涂层由于韧性大幅提高,因此具有很高的抗崩刃性。可以看出,JX涂层是同时具有性、耐摩耗性、抗崩刃性的新一代涂层。在刀刃数和使用寿命相同的前提下,它比以前涂层的切削速度提高了40%。
使用多刃型大进给圆角立铣刀和JX涂层刀片在最新型的数控加工中心机床(切削进给速度最高可达50m/min)上进行高效加工的实例:多刃型大进给圆角立铣刀的刀刃外径为φ32mm,有5个切削刃;刀片牌号为JX1045;被加工材料为40CrMnMo7(相当于JIS标准的SKT3)。在切削速度Vc=300mm/min、主轴转速n=3000/min、切削进给速度Vf=50m/min、每齿进给量fz=3.3mm/齿、切深ɑp×ɑe=0.3×25mm的切削条件下,可轻快完成切削。加工所用的高速数控加工中心在国内外尚未普遍使用,与目前普遍使用的切削进给速度10~20m/min的高速数控加工中心相比,加工效率可提高2.5~5倍。而新一代多刃型大进给圆角立铣刀可使现有高速数控机床的功能发挥到极致。
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