Changzhou Hiboo Tools Co., Ltd

No.26 LingShan Middle Road, No.23-2 Block Tools Industrial Base, Xixiashun kaupunki,

Changzhou City, Jiangsun maakunta, Kiina
Kuinka valita kovametallileikkaustyökalut muotinvalmistukseen
Kotiin » Uutiset » Tuoteuutisia » Kuinka valita kovametallileikkaustyökalut muotinvalmistukseen

Kuinka valita kovametallileikkaustyökalut muotinvalmistukseen

Katselukerrat: 0     Tekijä: Site Editor Julkaisuaika: 2026-09-14 Alkuperä: Sivusto

Tiedustella

Facebookin jakamispainike
Twitterin jakamispainike
linjan jakamispainike
wechatin jakamispainike
linkedinin jakamispainike
pinterestin jakamispainike
whatsapp jakamispainike
jaa tämä jakamispainike

Kiinteäkovametalliset leikkaustyökalut muotin valmistukseen – neliömäiset, kulman säde-, kuulakärki-, pitkäkaula- ja mikropääjyrsimet tummalla teräspinnalla

Muotinvalmistus kysyy leikkaustyökalut viiden eri työn tekemiseen yhdellä työkappaleella: massan poisto rouhintavaiheessa, kontrolloitu massan valmistelu puoliviimeistelyn aikana, pinnan ääriviivojen luominen 3D-onteloviimeistelyssä, ulottumarajoitetut leikkaukset syvissä rivoissa ja taskuissa sekä alimillimetriset yksityiskohdat leikkauslinjoissa ja portin geometriassa. Jokaisella työllä on omat ohjausmuuttujansa, ja yhdessä vaiheessa hyvin toimiva työkalu on yleensä väärä työkalu seuraavassa vaiheessa.

Tässä oppaassa kartoitetaan jokainen koneistusvaihe sitä käsittelevään umpikovametallityökaluperheeseen ja kattaa sitten kolme poikkileikkauspäätöstä, jotka määrittävät lopullisen spesifikaation: muotin teräksen kovuus, pinnoite ja geometriaparametrit (urien määrä, halkaisija, koneen jäykkyys). Rakenne noudattaa muotin työstösekvenssiä ensimmäisestä rouhintavaiheesta lopputuoteosaan, joten se toimii valintareferenssinä insinööreille ja hankinnoille, jotka työskentelevät minkä tahansa yleisen muottiteräslaadun kanssa.

Muotin työstösarja ja sen työkaluperheet

Ennen kuin valitset tietyn työkalun, etsi nykyinen toimenpide koneistusjaksosta. Useimmat ruiskuvalumuotit, painevalumuotit ja tarkkuusmuotit kulkevat saman viisivaiheisen työnkulun läpi:

Vaihe

Ensisijainen tavoite

Varastoa jäljellä vaiheen jälkeen

Tyypillinen työkaluperhe

Roughing

Bulkkimateriaalin poisto

0,5-1,5 mm ontelon seinillä

Neliömäinen (tasainen) päätyjyrsin

Puoliviimeistely

Tasainen materiaali, valmiiksi muotoiltu onkalopinnat

0,1-0,4 mm

Kulman säteen päätyjyrsintä

Onkalo / 3D-viimeistely

Viimeinen ääriviiva, Ra kohde

0 mm (verkkomuoto)

Kuulakärkinen päätyjyrsin

Syvä onkalo / kylkiluu

Kurkota rajalliseen geometriaan

Vaihtelee ominaisuuden syvyyden mukaan

Pitkäkaulainen päätyjyrsin

Hieno yksityiskohta

Alle 3 mm piirteet, jakoviiva, kaiverrus

0 mm

Mikropäätejyrsin

Kaksi sääntöä hallitsee melkein jokaista työkaluvalintaa tässä sarjassa. Käytä ensin suurinta halkaisijaa, joka vielä sopii ominaisuuteen. Suuremmat halkaisijat lisäävät sydämen jäykkyyttä, lisäävät syöttökykyä hammasta kohti ja vähentävät tarvittavien läpivientien määrää. Toiseksi, pidä ylitys niin lyhyenä kuin ontelon geometria sallii. Jokaista työkalun ulkoneman kaksinkertaistamista pitimen yli, taipuma kasvaa noin kahdeksankertaiseksi samalla leikkauskuormalla. Molemmat säännöt korostuvat muottiteräksen kovuuden noustessa.

Rouhinta: Square End Mill

Rouhintavaihe poistaa suurimman osan teräksestä. Jakson aika ja sirun tilavuus ovat tässä ohjaavia muuttujia; pintakäsittely ei ole. Muottiteräksen vakiorouhintatyökalu on 4-urainen umpikovametallinen nelikulmainen päätyjyrsin, jossa on lastunmurtaja tai korkeakierteinen geometria, joka on sovitettu lyhytlastuisiin teräsmateriaaleihin.

Leikkausstrategia ja varastokorvaus

Esikarkaistujen muottiterästen HRC 30–55 osalta trokoidiset (dynaamiset) jyrsintäradat, joissa on säteittäinen kosketus (ae) 10–15 % työkalun halkaisijasta ja suurempi aksiaalinen syvyys syöttöä kohti, suojaavat leikkuuterää paremmin kuin perinteinen urajyrsintä. Jatkuva kosketuskaaren lähestymistapa estää äkilliset kuormituspiikit, jotka aiheuttavat reunahalkeilua taskujen kulmissa kovemmissa lajeissa.

Sandvik Coromantin muotinvalmistusohjeen mukaan massavaran rouhinnan jälkeen tulee olla 0,5–1,0 mm onteloiden seinämillä vakiomuottiteräksillä ja 0,8–1,5 mm koneistettaessa HRC 55:llä tai sitä korkeammalla, jolloin puoliviimeistelyssä tarvitaan enemmän materiaalia ontelon geometrian vakauttamiseksi ennen viimeistelyn aloittamista.

Neliöpääjyrsin valintaparametrit

Halkaisija: täsmää suurimman taskun tai ontelon jalanjäljen mukaan ja siirrä sitten niin suureksi kuin ominaisuus sallii. Yleiseen muotin rouhintaan 8–20 mm halkaisijat kattavat useimmat sovellukset. Halkaisijaltaan suurempi työkalu kantaa enemmän vääntömomenttikapasiteettia ja ytimen poikkileikkausta, jotka molemmat rajoittavat taipumista suurilla lastukuormituksilla.

Huilujen määrä: Muottiteräkselle on vakiona 4 uraa. Teräs tuottaa lyhyitä lastuja, joten lisähuilumäärä tukee suurempaa syöttöä hammasta kohti ilman lastun pakkaamista. 6-uurteiset rouhintaversiot ovat käytössä, kun tavoitteena on puolirouhinta kevyemmällä lastukuormalla.

Pinnoite: AlTiN- tai TiAlN-luokan pinnoitteet ovat vakiona teräksen rouhintaan. Molemmat säilyttävät hapettumiskestävyyden yli 800 °C:ssa ja kestävät keskeytettyjen leikkausten lämpökierron taskun kulmien läpi.

Hiboo Tools neliömäiset päätyjyrsimet kattavat HRC50-HRC65-lajit vakio- ja OEM-geometrioilla, jotka sopivat tavallisten muottiterästen tavanomaisiin ja trokoidiseen rouhintastrategioihin.

Puoliviimeistely: Kulman säteen päätyjyrsintä

Puoliviimeistely tuo onkaloseinät 0,1–0,4 mm:n hallitun massavaran piiriin ja muotoilee 3D-pintoja viimeistelyä varten. Kulmasäteinen päätyjyrsin (härän nokka) on vakiotyökalu tässä vaiheessa. Säde jakaa lastuamiskuorman fileen kesken sen sijaan, että se keskittyisi terävään kulmaan, mikä vähentää karkaistujen terästen reunan kulumisnopeutta merkittävästi verrattuna neliömäiseen päätyjyrsintään, joka toimii vastaavilla syöttönopeuksilla.

Miksi kulman säde toimii tässä vaiheessa neliötä paremmin?

Kulman säteen geometria jättää kampasimpukkaprofiilin, jonka pallon kärjen viimeistelysyöttö poistaa siististi. Samassa vaiheessa oleva neliömäinen päätyjyrsin jättää seinä-lattia-siirtymäkohtaan tasapohjaisen askelman, jota kuulakärki ei pysty poistamaan ilman ylimääräistä CAM-syöttöä. Kulmasäde käsittelee myös paremmin kovan teräksen keskeytettyjen leikkausten lastujen mekaniikkaa. Viila jakaa sisääntuloiskun suuremmalle kosketuskaarelle.

H13:ssa HRC 44–50:ssä MoldMaking Technologyssa julkaistut kenttäsovellustiedot osoittavat, että kulmasädetyökalut pidentävät työkalun käyttöikää noin 30–50 % verrattuna neliömäisiin päätyjyrsimiin samalla syötöllä hammasta kohti katkottujen muottipesän seinien kohdalla.

Puoliviimeistelyn valintamuuttujat

Kulman säde vs. kovuus: Suuremmat säteet ovat kestävämpiä kovemmissa teräksissä. H13:lle HRC 44–50:n säteet ovat tyypillisiä R0,5–R2,0 mm. P20:lle arvolla HRC 30–36 kaviteetin sisäinen vähimmäissäde yleensä rajoittaa valintaa ennen reunan vahvuutta.

Työkarkaisu: ruostumattomat muottiteräkset (S136, 420 ekvivalenttia) voivat kovettua keskeytetyissä leikkauksissa ja työkalun palaamisessa. AlCrN-pinnoitteet käsittelevät näitä teräksiä paremmin kuin tavallinen TiAlN, koska AlCrN säilyttää kovuutensa korkeammissa lämpötiloissa ja hapettuu noin 1100 °C:ssa verrattuna noin 800 °C:een TiAlN:n kohdalla, Kennametalin laatujen ja pinnoiteohjeiden mukaan umpikovametallimyllyille.

Varastonhallintakuri: puoliviimeistelyn tavoitteena on tasainen massa. Kun jätetään 0,2 mm yhdelle vyöhykkeelle ja 0,5 mm toiseen vyöhykkeelle, se pakottaa kuulakärjen viimeistelykierroksen toimimaan vaihtelevilla lastukuormituksilla, mikä heikentää pinnan viimeistelyä ja nopeuttaa kylkien epätasaista kulumista. Tarkista massan tasaisuus CAM-simulaatiossa ennen leikkaamista.

Hiboo Tools HRC63-kulmasäteiset päätyjyrsimet on suunniteltu karkaistujen työkaluterästen puoliviimeistelyyn ja viimeistelyyn HRC 58–65 -alueella, nanopinnoitteella, joka mahdollistaa kiillotuslaatuisten muottiterästen pienkitkaisen, matalan tarttuvuuden lastuvirtauksen.

Ontelo- ja 3D-pinnan viimeistely: kuulakärkipääjyrsin

Kuulakärkinen päätyjyrsin on ensisijainen viimeistelytyökalu kaareville muottionteloille, jakopinnoille ja kolmiulotteisille profiileille. Sen puolipallomainen kärki jäljittelee muotoiltuja pintoja tasaisella lastun kiinnittymisellä leikkauskaaren poikki edellyttäen, että askelma ja syvyys ovat tiukasti hallittuja.

Pinnan viimeistelyn perusasiat: kampasimpun korkeus ja askelma

3D-jyrsinnän pinnan viimeistelyyn vaikuttaa enemmän kampasimpun korkeus kuin leikkausnopeus. Kampasimpun korkeus (viereisten syöttöjen väliin jääneet harjanteet) on pallon nokan säteen ja säteittäisen askelman funktio. Pienempi siirto tuottaa pienemmän Ra:n enemmän työstöratoja ja pidemmän kiertoajan kustannuksella.

Kuten Robb Jack Corporationin muottityökalujen sovellusoppaassa on dokumentoitu, paras tapa kuulakärkipesän viimeistelyyn on karhoittaa ensin vakio-Z-ajoissa ja sitten käyttää kampasimpukkapohjaisia ​​(tasavälisiä) viimeistelypolkuja. Useimmissa ruiskuvalumuottien onteloissa, joiden kohde on Ra 0,4–0,8 μm, on käytännöllinen 2–5 %:n säteittäinen siirtyminen pallon halkaisijasta. Peilikiillotusmuoteissa, joiden Ra-arvo on alle 0,2 μm, käytetään 1–2 %:n porrastuksia, jota seuraa manuaalinen kiillotus.

Työstöratastrategia pinnan kaltevuuden mukaan

Z-tason (vakio-Z) viimeistely toimii paremmin jyrkillä seinillä, joiden kaltevuus on yli 45°. Kampasimpukkapohjaiset polut toimivat paremmin matalilla kaarteilla ja perussäteillä, joissa Z-tason polut jättävät karkeampia kampasimpukoita vierekkäisten kulkujen geometrian vuoksi. Onteloissa, joissa on sekä jyrkkiä että matalia vyöhykkeitä, CAM-standardin mukainen lähestymistapa yhdistää Z-tason seinillä kampasimpukkapoluihin lattioissa ja siirtymäsäteissä.

Muuttuvat kierukkajyrsimet vähentävät tärinää pitkissä ulkonemissa, jotka ovat yleisiä syvissä muottipesissä. Epätasainen uraväli rikkoo jaksoittaiset leikkausvoimat, jotka aiheuttavat resonanssia ohuissa seinissä tai pidennetyissä työkaluissa.

Pallon kärjen valinta muotin kovuuden mukaan

Kovaan jyrsintään yli HRC 55:n 2-uurteiset kuulakärkityökalut ovat vakiona erittäin hienorakeisesta kovametallista. 2-urainen geometria avaa lastutilaa ja vähentää lämmön kertymistä kapeissa kampasimpukoissa, mikä on kriittistä, kun karan nopeus on korkea ja säteittäinen kiinnitys pieni. HRC 63–65:ssä nanopinnoitteet (monikerroksiset PVD) tarjoavat paremman kulutuskestävyyden kuin yksikerroksinen AlTiN, koska ne vähentävät kitkaa työkalun ja työkappaleen rajapinnassa kevyiden ja nopeiden viimeistelyvaiheiden aikana.

Hiboo Tools kuulakärkiset päätyjyrsimet kattavat HRC48-HRC65-laadut, joissa on 2- ja 4-uurret halkaisijaltaan R0,5 mm:stä R6,0 mm:iin onteloiden viimeistelyyn ja 3D-ääriviivatöihin.

Syväontelotyöstö: Pitkän kaulan päätyjyrsintä

Syvät kylkiluut, kapeat raot ja jakoviivan alapuolella olevat taskut vaativat työkalun, jonka ulottuvuus on riittävä, jotta ominaisuuteen pääsee käsiksi ilman, että varsi törmää työkappaleen seiniin. Pitkäkaulainen päätyjyrsin (alennettu varsi tai pitkävartinen päätyjyrsin) tarjoaa tämän ulottuvuuden säilyttäen samalla suuremman varren halkaisijan pitimessä jäykkyyden vuoksi.

Taipumaongelma laajemmassa ulottuvuudessa

Kun ylitys kasvaa, taipuma kasvaa pituuden ja halkaisijan suhteen kuution kohdalla. Työkalu 4×D taipuu noin 8× enemmän kuin sama työkalu 2×D samalla leikkauskuormalla. Per Sandvik Coromantin profiilin jyrsintäsovellustiedot, 4×D-ylityksen lisäksi, tärinä, tärinäjäljet ​​onteloiden seinissä ja ennenaikainen reunojen kuluminen ovat hallitsevia vaurioita pinnoitteen kulumisen tai materiaalin kovuuden sijaan.

Jos taskut ovat syvempiä kuin 3 × D, vaihtaminen pitkäkaulaiseen tai pienenvartiseen päätyjyrsintään on vakiokynnys useimmissa muottien levitysoppaissa, mukaan lukien ISCAR Die and Mold -käyttöopas.

Pitkän kaulan geometrian valintasäännöt

Suippeneva kaula vs. suora kaula: Suippeneva kaula (kapenee varresta leikkuupäätä kohti) kantaa 30–50 % korkeamman taivutusjäykkyyden kuin suoralla pitkävartisella työkalulla vastaavalla ulkonemalla, koska suurempi poikkileikkaus lähellä pidikettä käsittelee taivutusmomentin siellä, missä se on suurin. Alueen 10–20×D ylityksille kartiokaulamalli on käytännöllinen valinta, kun koneen jäykkyys sen sallii, JYC Carbiden pitkän ulottuvuuden päätyjyrsimen käyttöoppaassa julkaisemien sovellustietojen mukaan.

Kaulan halkaisija: valitse kapein kaula, joka puhdistaa ontelon seinämät. Tarpeeton kaulan supistaminen yli sen, mitä välys vaatii, moninkertaistaa taipumisen suoraan.

Syöttösäädöt: vähennä syöttöä hammasta kohti 20–30 %, kun ylitys ylittää 5×D. Vähennä 40–50 %:lla 10×D ja sitä korkeammalla ja tarkista testileikkauksella ennen kuin sitoudut tuotantoparametreihin.

Pitimen tekniset tiedot: kutistesovittavat tai hydrauliset pidikkeet, joiden vuoto on alle 0,003 mm, koko ilmaisimen lukema leikkuureunassa ovat tarpeen, kun ulkonema ylittää 6 × D. Vakiokokoiset ER-holkit tarjoavat näissä jatkeissa riittävän ulostulon lisäämään karkaistun muottiteräksen tärinää.

Hiboo Tools pitkäkaulaisissa kuulakärkisissä päätyjyrsijöissä käytetään 2-uraista geometriaa lastunpoistoon syvässä kapeissa onteloissa, ja pidennetty kaularakenne on mitoitettu ulottuvuuskriittisiin muottiominaisuuksiin HRC58:ssa ja sitä korkeammissa.

Hienojen yksityiskohtien työstö: Mikropääjyrsintä

Leikkaushalkaisijaltaan alle 3 mm:n ominaisuudet (jakoviivan säteet, portin geometria, ejektorin tappitaskut, kapeat rivat, logokaiverrus) edellyttävät mikropääjyrsiä. Alan yleinen määritelmä on mikä tahansa päätyjyrsin, jonka leikkaushalkaisija on alle 3 mm (1/8 tuumaa) ja joissa on erittäin hienot työkalut, joiden halkaisija on 0,1 mm tai pienempi erikoismuottityötä varten.

Mikä muuttuu mikromittakaavassa

Runout hallitsee vikaa pienillä halkaisijalla. 1 mm:n lastuamishalkaisijalla 0,003 mm:n poisto siirtää tehollista lastukuormaa 0,6 % työkalun halkaisijasta uraa kohti. Se riittää aiheuttamaan epätasaisen kyljen kulumisen ja hauraan murtuman muutamassa minuutissa, kun pidikkeen tarkkuus ei ole riittävä. Tuotannon mikrojyrsinnän loppumistavoitteet ovat tyypillisesti 0,003 mm tai alle, kokonaisindikaattorin lukema terän kärjessä, NS Tool Co:n MicroEdge-sarjalle julkaisemien spesifikaatioiden mukaisesti, jotka vahvistetaan Alibaban B2B-hankintaalustassa toimittajien kelpuutusoppaissa.

Kara- ja pidikevaatimukset: mikrojyrsintä vaatii nopeat karat (15 000–30 000 RPM ja enemmän työkaluille, joiden leikkaushalkaisija on alle 1 mm) ja tarkkuuspitimiä. HSK- tai kutistepitimet ovat suositeltavia. Vakiokokoiset ER-holkit voivat aiheuttaa riittävän ulostulon alle 0,5 mm:n työkalujen napsauttamiseen ensimmäisen leikkausjakson aikana.

Syöttö hammasta kohti: 1 mm:n päätyjyrsimessä muottiteräksessä, HRC 48–55, syöttö hammasta kohti on tyypillisesti 0,003–0,008 mm riippuen työkalun geometriasta ja työkappaleen kovuudesta Harvey Performance Companyn pienoispäätyjyrsintäkoneistusoppaassa julkaiseman syöttöohjeen mukaan. Liian alhainen syöttö aiheuttaa pikemminkin hankausta kuin leikkaamista, jolloin syntyy lämpöä ilman lastun muodostumista.

Huilujen määrä: 2-huilun geometria on lähes universaali mikropäätyjyrsimiin. Alle 3 mm halkaisijalla lastutila on rajoittava tekijä. 4-uurteiset mikrotyökalut ovat saatavilla tiettyihin puoliviimeistelysovelluksiin, mutta niihin liittyy suurempi lastupakkausriski syvissä rakoissa.

Pro-vinkki: Alle 0,5 mm:n halkaisijalla jopa pieni työkalun taipuma tai liian jyrkkä kiihdytysramppi karan käynnistyksessä voi aiheuttaa murtuman ennen kuin ensimmäinen tuottava sahaus on valmis. Käytä hidasta karan ylösajoa ja tarkista lastun väri ja ääni ensimmäisessä ajossa pienemmällä syötöllä.

Hiboo Tools HRC55-mikropääjyrsimet ovat 2-uraisia ​​työkaluja, joissa on TiAlN-pinnoite, joka peittää muottiteräksen, seosteräksen, kuparin ja ruostumattoman teräksen leikkaushalkaisijaltaan alle 3 mm:n alueella.

Työkalulaadun valinta muotin teräksen kovuuden mukaan

Muottiteräkset kattavat laajan kovuusalueen muotin tyypistä ja lämpökäsittelyvaiheesta riippuen. Kovuus työstöhetkellä asettaa kovametalliluokan sitkeysvaatimukset ja pinnoitteen vähimmäislämpötilan kestävyyden.

Yleiset muottiteräslajit

Tyypillinen HRC koneistuksessa

Vaiheet katettu

Suositeltu kokoonpano

P20, 718H (muoviruiskutus, yleinen)

28-38 HRC

Rouhinta + puoliviimeistely

4-huilun neliö- tai kulman säde; AlTiN tai TiAlN

NAK80, 40CrMnMo (puolikarkaistu)

38-45 HRC

Kaikki vaiheet

Kulman säde puoliviimeistelyä varten; pallon nenä viimeistelyyn; AlTiN

H13, SKD61 (kuumatyöstömuotit, painevalu)

44-55 HRC

Puoliviimeistely + viimeistely

Kulman säde, pallon nenä; AlCrN suositeltava

S136, 420-tyyppi (korroosionkestävä, peilimuotit)

48-54 HRC

Viimeistely, yksityiskohdat

Pallo nenä tai mikro; TiSiN tai nano; matalan tartuntageometria

Esikarkaistu työkaluteräs, viimeistelyjyrsintä

55–65 HRC

Viimeistely + hienot yksityiskohdat

Pallo nenä, mikro; nano- tai AlTiSiN-monikerroksinen PVD

HRC55: Kovaan jyrsintään siirtyminen. Mikroraekarbidilaadut AlTiN- tai nanopinnoitteilla ovat vakiona. Konservatiivinen lastujen kuormitus työkalun sisääntulossa; trokoidiset polut suojaavat reunaa ensimmäisillä siirroilla.

HRC60: Pinnoitteen valinnasta tulee suorituskyvyn erottaja. Yksikerroksinen TiAlN toimii edelleen kevyessä viimeistelyssä, mutta monikerroksiset nanopinnoitteet pidentävät työkalun käyttöikää vähentämällä lämpöväsymistä pinnoitteen ja karbidin rajapinnassa kovan jyrsinnän nopean lämpösyklin aikana.

HRC63: Useimmat puoliviimeistely- ja viimeistelytyöt suoritetaan hienorakeisilla 2-huilun kuulakärkityökaluilla. Karan jäykkyys ja juoksun hallinta ovat yhtä tärkeitä kuin pinnoitteen valinta. Säteittäinen tartunta (ae) pysyy tyypillisesti alle 5 %:ssa halkaisijasta lämmön rajoittamiseksi uran pinnassa.

HRC65: Yläraja kovametallin kovajyrsimiseen. Erittäin hienorakeinen kovametalli nano- tai AlTiSiN-pinnoitteella ja matalaharaisella geometrialla estämään liiman kulumista. Viimeistelysyvyys on tyypillisesti 0,02–0,05 × D aksiaalinen, ilmapuhalluksella tai minimivoitelulla lastunpoistoon.

Huomautus hankinnasta: Kovuusaste ja pinnoite ovat toisiinsa liittyviä päätöksiä. Nanopinnoitetun HRC65-työkalun käyttäminen HRC55-parametreilla ei ole ongelma, mutta HRC65-työkalujen tilaaminen standardi P20 rouhintaan heikentää kustannusmarginaalia. Sovita työkalun tiedot todelliseen työkappaleen kovuuteen leikkaushetkellä.

Pinnoitevalinta muottiteräsmateriaalin mukaan

Pinnoitteen valinta ohjaa kolmea riippumatonta muuttujaa leikkuureunassa: lämmönkestävyys, työkappaleen materiaalin tarttumiskyky uran pintaan ja pinnoitteen kovuus korotetussa lämpötilassa. Eri muottiteräkset kuormittavat näitä kolmea muuttujaa eri tavalla.

Muotin materiaali / kunto

Suositeltu pinnoite

Keskeinen syy

Hiiliteräs, seosteräs (HRC 30–50)

AlTiN tai TiAlN

Korkea lämmönkestävyys; Tehokas kulutuskestävyys lyhytlastuisessa teräksessä

Ruostumaton muottiteräs, S136-tyyppinen

TiSiN tai nano

Matalakitka kasvot; vähentää tarttuvuutta tahmeiden ruostumattoman tyyppisten metalliseosten päällä

Kuumatyöteräs H13 HRC 44–55

AlCrN

Ylivoimainen kuumakovuus ja hapettumisenkestävyys keskeytyneeseen kovaan jyrsintään

Esikarkaistu työkaluteräs HRC 55–60

Nano (monikerroksinen PVD)

Yhdistetty lämmön- ja kulutuskestävyys; pienempi kitka nopeassa viimeistelyssä

Esikarkaistu työkaluteräs HRC 63–65

Nano tai AlTiSiN

Suurin kuumakovuus; sopii kevyisiin DOC- ja nopeisiin viimeistelypassiin

Kupari, berylliumkupari (EDM-elektrodit)

TiN tai päällystämätön terävä reuna

Matala kovuus; terävä reuna estää kiinnittymisen ja reunan muodostumisen

Alumiiniset muottipohjat ja -kehykset

DLC tai päällystämätön

Erittäin alhainen kitka; estää alumiinin kerääntymisen uriin

Pinnoitteen käyttöikä on myös syöttötavan funktio. Kierteinen tai ramppaus jakaa kuorman työkalun kiinnittyessä. Upotussisääntulo ajaa kärjen pinnoitteen huippulämpökuormituksen lyhyessä piikkissä. Karkaistusta muottiteräksestä valmistetuissa pinnoitetuissa työkaluissa kierteinen sisääntulo on oletusarvo; kovettunut materiaali nopeuttaa pinnoitteen irtoamista kärjessä.

Huilujen lukumäärä, halkaisija ja koneen jäykkyys

Kun työkalutyyppi, kovuusaste ja pinnoite on valittu, jäljellä on kolme geometriaparametria: uran määrä, leikkaushalkaisija ja koneen ja asennuksen sallima enimmäisylitys.

Huilujen määrä operaatioittain

Huilujen määrä

Tyypillinen käyttö muottityössä

2

Kuulakärkiviimeistely, mikropääjyrsimet, syväontelotyökalut, joissa lastunpoisto on etusijalla

4

Neliön päätyjyrsin rouhinta ja puoliviimeistely; yleisen kulman säteen puoliviimeistely

6

Tehokas puoliviimeistely ja viimeistely halkaisijaltaan 8–16 mm:n työkaluissa; vähentää tärinää suurella karan nopeudella

Työkaluissa, joiden leikkaushalkaisija on alle 3 mm, 2 uraa on vakiona. Mikromittakaavassa oleva lastutila rajoittaa huilujen määrää, ja 4-uurteisissa mikrotyökaluissa on suurempi riski lastun pakkaamisesta ja äkillisestä rikkoutumisesta syvissä koloissa tai taskuissa.

Halkaisijan valinta

Sovita leikkuuhalkaisija pienimmän valmistettavan sisäisen ominaisuuden mukaan ja siirry sitten niin suureksi kuin tämä ominaisuus sallii. Pallonnokka R3 mm ontelossa, jonka juuren vähimmäissäde on R3 mm, on oikea määritys. R2 mm:n käyttö samassa ontelossa jättää työkalun käyttöiän ja prosessin vakauden käyttämättä.

Pitkäkaulaisille työkaluille leikkaushalkaisijan ja kaulan halkaisijan välinen suhde on kriittinen. Kaulan tulee olla vain niin ohut kuin on tarpeen häiriönpoistoon; tarpeeton vähennys sen yli moninkertaistaa taipuman suoraan.

Koneen jäykkyyden rajoitukset

Koneen jäykkyys asettaa ylärajan lastulle, jonka mikä tahansa työkalu voi kantaa ilman tärinää. Käytännön referenssinä:

  • 40-kartioiset VMC:t: Suurin käytännöllinen halkaisija aggressiiviseen kovaan jyrsintään HRC55:ssä on noin 12–16 mm. Karan vääntömomentti ja jäykkyys rajoittavat lastujen kuormitusta tämän alueen yläpuolella.

  • 50-kartioiset VMC:t ja HMC:t: Pystyy käsittelemään halkaisijaltaan 16–25 mm:n työkaluja suurilla lastukuormituksilla karkaistussa teräksessä.

  • Nopeat karat (yli 24 000 RPM): Soveltuvat pienihalkaisijaisille viimeistelytyökaluille (2–4 mm kuulakärki), ei rouhintaan. Kevyt DOC ja korkea karan nopeus; säteittäinen tartunta pysyy alle 5 % halkaisijasta.

Suorita koneen suorituskyvyn arviointi ennen ylitys- ja lastujen kuormitusparametrien määrittämistä. Hyvin määritelty työkalu hallitulla ylityksellä jäykässä koneessa ylittää jatkuvasti huippuluokan työkalun liian suurella alimitolla karalla.

Pääperiaate: Kone, pidike ja työkalu muodostavat yhden järjestelmän. Työkalun määrittäminen erillään tietämättä karan kartiomaisuutta, pidikkeen juoksua ja suurinta turvallista laajennusta jättää tärkeimmän muuttujan hallitsemattomaksi.

Hiboo Toolsin kovametallileikkaustyökaluratkaisu

Oikean työkalutyypin, laadun ja pinnoitteen valinta on välttämätöntä, mutta ei riittävää. Erien väliset mittasuhteet ja toimittajan pinnoitteen tasaisuus määrittävät, muuttuuko spesifikaatio ennustettavaksi suorituskyvyksi tuotantoajojen aikana.

Hiboo Tools valmistaa umpikovametallijyrsimiä HRC48-HRC65-laaduissa, jotka kattavat neliön, kulman säteen, kuulakärjen, pitkän kaulan ja mikrogeometriat. Saatavilla olevia pinnoitteita ovat AlTiN, TiAlN, TiSiN, AlTiSiN, nano, TiN ja DLC. Runout-tarkkuus on 0–0,5 μm vakioluettelotuotteissa. OEM-geometrioita ja mukautettuja määrityksiä tuetaan ei-standardin muottiominaisuuksille ja ulottuvuusvaatimuksille.

Jos konepajassa käytetään karkaistua muottiterästä HRC 55–65, tarkista työkalun geometria tietyn koneistusvaiheen ja työkappaleen kovuuden perusteella ennen määrätilaamista. Suorita koesahaus kohdeontelon geometrialle pienemmällä lastukuormalla, tarkista Ra ja työkalun kunto viimeistelyn jälkeen ja vahvista sitten parametrit täydellä tuotantoarvolla.

Tarkista Hiboo Tools -tuoteluettelo muottiteräslaadun ja koneistustoiminnon perusteella ja suorita kontrolloitu koeleikkaus ennen kuin sitoudut täysiin tuotantomääriin.

Lähteet

  • Sandvik Coromant, profiilijyrsintäsovellusopas — säteittäiskytkentäsuositukset, työkalun pituusohjaus, syväontelostrategia

  • ISCAR, muotin ja muotinvalmistuksen käyttöopas — rouhinta- ja puoliviimeistelytyökalujen valinta, pitkä kaulakynnys 3×D taskun syvyydessä

  • Robb Jack Corporation, oikean leikkaustyökalun valinta muotinvalmistusteollisuudelle – pallokärjen viimeistelymenetelmä, vakio-Z-rouhintamenetelmä

  • Muotinvalmistustekniikka, leikkaustyökalujen huomioiminen muotin monimutkaisuuden lisääntyessä (2025) – kampasimpun korkeus, halkaisija vs. DOC-opastus

  • NS Tool Co., MicroEdge Voi. 2 — ulostulon ja uran halkaisijan toleranssivaatimukset mikropäätyjyrsimille

  • Harvey Performance Company, In the Loupe: Optimoitu koneistus miniatyyrijyrsintäkoneilla – mikropäätejyrsintä ja syöttö hammasta kohti

  • Kennametal, tekninen vinkki: Täyskovametallipääjyrsintälaadut ja pinnoitteet – pinnoitteen lämpötilan kestävyyden vertailu

Sisällysluettelo