Завод по разработке и производству прецизионных пресс-форм для полупроводников
Профессиональный дизайн, индивидуальная обработка
Завод по разработке и производству прецизионных пресс-форм для полупроводников
Профессиональный дизайн, индивидуальная обработка
Метод изготовления прецизионных пресс-форм и процесс контроля
Время выхода: 2019-05-24 15:24
Каждое звено в процессе, от подписания заказа на изготовление прецизионной пресс-формы до доставки готовой квалифицированной пресс-формы заказчику, может повлиять на качество пресс-формы. Процесс изготовления прецизионной пресс-формы контролируется системным проектированием, и каждое звено должно контролироваться. , что является необходимым условием для точного изготовления пресс-форм.
Руководящая идеология обработки деталей пресс-форм заключается в разработке соответствующих планов процессов для разных деталей пресс-форм, разных материалов, разных форм и разных технических требований. Общий процесс изготовления деталей пресс-формы таков: подготовка заготовки - черновая механическая обработка - получистовая обработка - термообработка (закалка, кондиционирование) - прецизионное шлифование - электромеханическая обработка - слесарная обрезка и обработка поверхности. Контролируя каждый этап процесса обработки, достигается необходимая точность обработки.
1. Прецизионные материалы пресс-форм и контроль термообработки.
Термическая обработка деталей пресс-формы не только позволяет получить детали необходимой твердости материала, но также стабилизирует размер и форму деталей во время и после обработки. Существуют разные методы термообработки в зависимости от различных материалов деталей и конструкции. характеристики деталей. Внутренние напряжения деталей должны подвергаться термической обработке. При контроле и разработке процесса термообработки необходимо полностью учитывать прокаливаемость материала, прокаливаемость, чувствительность к перегреву и чувствительность к обезуглероживанию. Для тонкостенных деталей необходимо учитывать следующие факторы: необходимо использовать процесс закалки давлением.
(1) Точный выбор материала пресс-формы: в дополнение к цементированному карбиду CrWMn, Cr12, 40Cr, GCr15, Cr12MoV, 9Mn2V для некоторых вогнутых форм и пуансонов с высокой интенсивностью работы и жесткими нагрузками вы можете выбрать легированные стали S2, S3 с высокой термической стабильностью. , V10, APS23S1, G2, G3, G4, G8 и т. д. с хорошими свойствами и хорошей микроструктурой.
(2) Обработка для снятия напряжений после закалки: после закалки в заготовке остается внутреннее напряжение, которое может легко привести к изменениям размеров или даже к растрескиванию заготовки после последующей отделки. Поэтому после закалки детали следует подвергать отпуску в горячем состоянии, чтобы исключить воздействие закалки. закалочная нагрузка на сложные формы и множество внутренних и внешних углов. Для закалки заготовок недостаточно, чтобы устранить закалочное напряжение, перед окончательной обработкой требуется отжиг для снятия напряжения или многократная обработка старением, чтобы полностью снять напряжение.
Руководящая идеология обработки деталей пресс-форм заключается в разработке соответствующих планов процессов для разных деталей пресс-форм, разных материалов, разных форм и разных технических требований. Общий процесс изготовления деталей пресс-формы таков: подготовка заготовки - черновая механическая обработка - получистовая обработка - термообработка (закалка, кондиционирование) - прецизионное шлифование - электромеханическая обработка - слесарная обрезка и обработка поверхности. Контролируя каждый этап процесса обработки, достигается необходимая точность обработки.
1. Прецизионные материалы пресс-форм и контроль термообработки.
Термическая обработка деталей пресс-формы не только позволяет получить детали необходимой твердости материала, но также стабилизирует размер и форму деталей во время и после обработки. Существуют разные методы термообработки в зависимости от различных материалов деталей и конструкции. характеристики деталей. Внутренние напряжения деталей должны подвергаться термической обработке. При контроле и разработке процесса термообработки необходимо полностью учитывать прокаливаемость материала, прокаливаемость, чувствительность к перегреву и чувствительность к обезуглероживанию. Для тонкостенных деталей необходимо учитывать следующие факторы: необходимо использовать процесс закалки давлением.
(1) Точный выбор материала пресс-формы: в дополнение к цементированному карбиду CrWMn, Cr12, 40Cr, GCr15, Cr12MoV, 9Mn2V для некоторых вогнутых форм и пуансонов с высокой интенсивностью работы и жесткими нагрузками вы можете выбрать легированные стали S2, S3 с высокой термической стабильностью. , V10, APS23S1, G2, G3, G4, G8 и т. д. с хорошими свойствами и хорошей микроструктурой.
(2) Обработка для снятия напряжений после закалки: после закалки в заготовке остается внутреннее напряжение, которое может легко привести к изменениям размеров или даже к растрескиванию заготовки после последующей отделки. Поэтому после закалки детали следует подвергать отпуску в горячем состоянии, чтобы исключить воздействие закалки. закалочная нагрузка на сложные формы и множество внутренних и внешних углов. Для закалки заготовок недостаточно, чтобы устранить закалочное напряжение, перед окончательной обработкой требуется отжиг для снятия напряжения или многократная обработка старением, чтобы полностью снять напряжение.
2. Контроль процесса прецизионного шлифования пресс-форм.
Шлифование является ключевым процессом в точной обработке пресс-форм. Финишное шлифование должно строго контролировать возникновение шлифовальных деформаций и шлифовальных трещин, а также контролировать появление микротрещин на поверхности заготовки. При разработке процесса прецизионного шлифования следует учитывать следующие аспекты.
(1) Выберите шлифовальный круг: для характеристик материалов с высоким содержанием вольфрама, ванадия, молибдена, высоких сплавов и высокой твердости материалов пресс-формы при обработке можно использовать шлифовальные круги из хромированной нефритовой стали PA и шлифовальные круги из зеленого карбида кремния GC; твердый сплав, закалка. Для материалов с очень высокой твердостью используются алмазные шлифовальные круги с органической связкой. Шлифовальные круги с органической связкой обладают хорошими свойствами самозатачивания. Точность шлифованной детали превышает IT5, а шероховатость может достигать требований Ra. = 0,16 мкм. Шлифовальные круги из кубического нитрида бора CBN используются для чистовой обработки на формовочных шлифовальных станках с ЧПУ, координатных шлифовальных станках, а также на внутренних и наружных цилиндрических шлифовальных станках с ЧПУ, и эффект лучше, чем у других типов шлифовальных кругов. Во время шлифования шлифовальный круг необходимо вовремя подрезать, чтобы он оставался острым. Когда шлифовальный круг пассивирован, он будет тереться, царапаться и сдавливать поверхность заготовки, вызывая ожоги, микроскопические трещины или канавки. поверхности заготовки, что влияет на точность обработки.
(2) Выбор величины подачи: Величина подачи для прецизионного шлифования должна быть небольшой, охлаждение во время шлифования должно быть достаточным, а охлаждающая среда должна выбираться как можно больше. Детали с припуском на обработку в пределах 0,01 мм следует шлифовать. постоянная температура.
(3) Зажим заготовки: детали вала характеризуются множеством вращающихся поверхностей, как правило, в процессе шлифования внутренними и наружными цилиндрическими шлифовальными машинами. Шлифовальный патрон и вершина задней бабки используются для зажима и позиционирования заготовки или головки. и хвост используются для зажима и позиционирования заготовки. Два центра позиционируют заготовку. В это время линия соединения между патроном и центром является центральной линией заготовки после шлифования. соосность обрабатываемой заготовки не будет соответствовать требованиям, поэтому перед обработкой патрон необходимо подготовить. При шлифовании внутреннего отверстия стенки рассмотрите возможность использования зажимного технологического стола, что означает оставление лишней толстостенной части при ее токарной обработке и резке. выключается после завершения шлифования внутреннего отверстия.
3. Электроэрозионное управление
(1) Подготовка к обработке проволоки: используйте прецизионный станок для медленной резки проволоки с точностью обработки ± 0,001 мм и шероховатостью Ra = 0,2 мкм. Выберите деионизированную ватерлинию с высокой степенью деионизации и вертикальностью. режущая проволока соответствует требованиям точности обработки. Материал проволоки, используемый для резки с умеренной плотностью, адаптирован к материалу разрезаемой детали, что обеспечивает разумную скорость обработки.
(2) Проектирование маршрута обработки: обработка проволоки разрушает первоначальный баланс напряжений материала во время обработки, вызывая концентрацию напряжений в углах. Метод борьбы с концентрацией напряжений заключается в использовании принципа векторного перемещения и оставлении 0,8 ~ 0,9 мм. Перед окончательной отделкой оставшееся количество предварительно обрабатывается для грубого формирования полости, а затем подвергается термообработке, чтобы максимально снять напряжение обработки перед окончательной отделкой, чтобы обеспечить термическую стабильность. При обработке пуансона применяют 4 прохода резки. Положение резки и путь режущей проволоки следует выбирать после первого прохода резки. Заготовка не должна находиться в консольном состоянии. . Заготовка всегда должна находиться в хорошем напряженном состоянии без какого-либо воздействия. Последующая обработка: пробивка отверстий и продевание проволоки в заготовку, эффект от обработки лучше, чем при вырезании по форме.
(3) Процесс электроэрозионной обработки: электроэрозионная обработка требует производства грубых и тонких электродов соответственно. Прецизионные электроды обрабатываются на станках с ЧПУ. Электроды из сплава Cu-W имеют хорошие общие характеристики и меньшие потери на электродах, чем медные электроды. При хороших условиях удаления стружки они могут обрабатывать труднообрабатываемые материалы и детали со сложной формой поперечного сечения; Электроды из сплава Ag-W. Он имеет лучшие характеристики, чем электрод из сплава Cu-W, и используется для прецизионной обработки; в графитовом электроде используется импортный графит с низкими потерями, высокой твердостью, высокой скоростью электрической коррозии и низкой шероховатостью поверхности. Перед окончанием электроэрозионной обработки провести точную подрезку для удаления образовавшегося на поверхности тонкого затвердевшего слоя.
4. Обработка поверхности и сборка пресс-формы.
(1) Обработка поверхности: после чистовой обработки поверхность заготовки не имеет пор, имеет однородную твердость, небольшую разницу в анизотропных свойствах, мало включений, а во время обработки на поверхности детали, где сосредоточено напряжение, не остается следов инструмента или следов шлифования. . В результате полировки, шлифования и шлифовки на столе ненужные края и отверстия с острыми углами затупляются. После электрической обработки поверхность становится грязно-белой, и удаляется 6–10 м модифицированного затвердевшего слоя. Этот слой становится хрупким и содержит. Перед использованием необходимо полностью удалить затвердевший слой.
(2) Сборка пресс-формы: перед сборкой заготовка должна быть полностью размагничена, а поверхность очищена этилацетатом. В процессе шлифования и электрической обработки заготовка будет в определенной степени намагничена и обладает слабой магнитной силой, которая может легко поглощаться. небольшой мусор для сборки.В процессе: Полностью понять структуру и технические требования сборочного чертежа, правильно составить последовательность сборки каждого компонента, уточнить требования по согласованию всей сборки; необходимые инструменты для сборки; сначала соберите направляющие стойки, направляющие втулки и компоненты блока формирования полости основания формы; соберите шаблон и объедините пуансон и вогнутые формы, чтобы отрегулировать положение каждой пластины, открывая и закрывая форму; Действие точное и надежное.
5. Заключение
Метод изготовления прецизионной пресс-формы, обсуждаемый в этой статье, разработан с двух аспектов: весь контроль процесса изготовления пресс-формы и контроль процесса отделки рабочих частей пресс-формы. Этот метод был применен на реальном производстве и дал хорошие результаты. использовали его в реальном производстве. Постоянно совершенствуйте этот метод.
Шлифование является ключевым процессом в точной обработке пресс-форм. Финишное шлифование должно строго контролировать возникновение шлифовальных деформаций и шлифовальных трещин, а также контролировать появление микротрещин на поверхности заготовки. При разработке процесса прецизионного шлифования следует учитывать следующие аспекты.
(1) Выберите шлифовальный круг: для характеристик материалов с высоким содержанием вольфрама, ванадия, молибдена, высоких сплавов и высокой твердости материалов пресс-формы при обработке можно использовать шлифовальные круги из хромированной нефритовой стали PA и шлифовальные круги из зеленого карбида кремния GC; твердый сплав, закалка. Для материалов с очень высокой твердостью используются алмазные шлифовальные круги с органической связкой. Шлифовальные круги с органической связкой обладают хорошими свойствами самозатачивания. Точность шлифованной детали превышает IT5, а шероховатость может достигать требований Ra. = 0,16 мкм. Шлифовальные круги из кубического нитрида бора CBN используются для чистовой обработки на формовочных шлифовальных станках с ЧПУ, координатных шлифовальных станках, а также на внутренних и наружных цилиндрических шлифовальных станках с ЧПУ, и эффект лучше, чем у других типов шлифовальных кругов. Во время шлифования шлифовальный круг необходимо вовремя подрезать, чтобы он оставался острым. Когда шлифовальный круг пассивирован, он будет тереться, царапаться и сдавливать поверхность заготовки, вызывая ожоги, микроскопические трещины или канавки. поверхности заготовки, что влияет на точность обработки.
(2) Выбор величины подачи: Величина подачи для прецизионного шлифования должна быть небольшой, охлаждение во время шлифования должно быть достаточным, а охлаждающая среда должна выбираться как можно больше. Детали с припуском на обработку в пределах 0,01 мм следует шлифовать. постоянная температура.
(3) Зажим заготовки: детали вала характеризуются множеством вращающихся поверхностей, как правило, в процессе шлифования внутренними и наружными цилиндрическими шлифовальными машинами. Шлифовальный патрон и вершина задней бабки используются для зажима и позиционирования заготовки или головки. и хвост используются для зажима и позиционирования заготовки. Два центра позиционируют заготовку. В это время линия соединения между патроном и центром является центральной линией заготовки после шлифования. соосность обрабатываемой заготовки не будет соответствовать требованиям, поэтому перед обработкой патрон необходимо подготовить. При шлифовании внутреннего отверстия стенки рассмотрите возможность использования зажимного технологического стола, что означает оставление лишней толстостенной части при ее токарной обработке и резке. выключается после завершения шлифования внутреннего отверстия.
3. Электроэрозионное управление
(1) Подготовка к обработке проволоки: используйте прецизионный станок для медленной резки проволоки с точностью обработки ± 0,001 мм и шероховатостью Ra = 0,2 мкм. Выберите деионизированную ватерлинию с высокой степенью деионизации и вертикальностью. режущая проволока соответствует требованиям точности обработки. Материал проволоки, используемый для резки с умеренной плотностью, адаптирован к материалу разрезаемой детали, что обеспечивает разумную скорость обработки.
(2) Проектирование маршрута обработки: обработка проволоки разрушает первоначальный баланс напряжений материала во время обработки, вызывая концентрацию напряжений в углах. Метод борьбы с концентрацией напряжений заключается в использовании принципа векторного перемещения и оставлении 0,8 ~ 0,9 мм. Перед окончательной отделкой оставшееся количество предварительно обрабатывается для грубого формирования полости, а затем подвергается термообработке, чтобы максимально снять напряжение обработки перед окончательной отделкой, чтобы обеспечить термическую стабильность. При обработке пуансона применяют 4 прохода резки. Положение резки и путь режущей проволоки следует выбирать после первого прохода резки. Заготовка не должна находиться в консольном состоянии. . Заготовка всегда должна находиться в хорошем напряженном состоянии без какого-либо воздействия. Последующая обработка: пробивка отверстий и продевание проволоки в заготовку, эффект от обработки лучше, чем при вырезании по форме.
(3) Процесс электроэрозионной обработки: электроэрозионная обработка требует производства грубых и тонких электродов соответственно. Прецизионные электроды обрабатываются на станках с ЧПУ. Электроды из сплава Cu-W имеют хорошие общие характеристики и меньшие потери на электродах, чем медные электроды. При хороших условиях удаления стружки они могут обрабатывать труднообрабатываемые материалы и детали со сложной формой поперечного сечения; Электроды из сплава Ag-W. Он имеет лучшие характеристики, чем электрод из сплава Cu-W, и используется для прецизионной обработки; в графитовом электроде используется импортный графит с низкими потерями, высокой твердостью, высокой скоростью электрической коррозии и низкой шероховатостью поверхности. Перед окончанием электроэрозионной обработки провести точную подрезку для удаления образовавшегося на поверхности тонкого затвердевшего слоя.
4. Обработка поверхности и сборка пресс-формы.
(1) Обработка поверхности: после чистовой обработки поверхность заготовки не имеет пор, имеет однородную твердость, небольшую разницу в анизотропных свойствах, мало включений, а во время обработки на поверхности детали, где сосредоточено напряжение, не остается следов инструмента или следов шлифования. . В результате полировки, шлифования и шлифовки на столе ненужные края и отверстия с острыми углами затупляются. После электрической обработки поверхность становится грязно-белой, и удаляется 6–10 м модифицированного затвердевшего слоя. Этот слой становится хрупким и содержит. Перед использованием необходимо полностью удалить затвердевший слой.
(2) Сборка пресс-формы: перед сборкой заготовка должна быть полностью размагничена, а поверхность очищена этилацетатом. В процессе шлифования и электрической обработки заготовка будет в определенной степени намагничена и обладает слабой магнитной силой, которая может легко поглощаться. небольшой мусор для сборки.В процессе: Полностью понять структуру и технические требования сборочного чертежа, правильно составить последовательность сборки каждого компонента, уточнить требования по согласованию всей сборки; необходимые инструменты для сборки; сначала соберите направляющие стойки, направляющие втулки и компоненты блока формирования полости основания формы; соберите шаблон и объедините пуансон и вогнутые формы, чтобы отрегулировать положение каждой пластины, открывая и закрывая форму; Действие точное и надежное.
5. Заключение
Метод изготовления прецизионной пресс-формы, обсуждаемый в этой статье, разработан с двух аспектов: весь контроль процесса изготовления пресс-формы и контроль процесса отделки рабочих частей пресс-формы. Этот метод был применен на реальном производстве и дал хорошие результаты. использовали его в реальном производстве. Постоянно совершенствуйте этот метод.
