山高刀具:高精度冲压模具的零件公差仅为 +/- 0.003 mm,你的车间能做到吗?

国际金属加工网 2018年03月20日

随着对粉末冶金 (PM) 部件需求的不断增长,PM模具制造商 Quala-Die Inc. 一直在寻求提高产量的方法。山高切削技术帮助该公司硬铣削和硬车削许多模具,提高了生产率。

刀具和模具制造商 Quala-Die Inc. 坐落在美国宾夕法尼亚州的中心地带,之所以在此设厂,原因很简单。总经理 Richard Schatz 解释说,该公司为粉末冶金 (PM) 行业提供服务,而周边地区生产的 PM 部件比世界任何其他地方都多。

Richard D. Schatz,Quala-Die 总经理兼副总裁。

1978 年,Quala-Die 在 Schatz 家族的地下室成立了,自那时起便专为 PM 压制领域提供服务。由于生意兴隆,这个车间迅速发展壮大。随着企业从两名员工增加到 100 名员工,新工厂随之建成,成为业内最大的 PM 压制工具供应商。2016 年 10月,Quala-Die, Inc. 被宾夕法尼亚州西部另一家著名的公司 Penn United Technologies, Inc.(位于 Cabot 和 Saxonburg 地区)收购。现在,Penn United 公司广泛的制造服务产品变得更为充实和完善。

Quala-Die, Inc

创立时间:1978 年,

2016 年被 Penn United Technologies,

Inc. 收购

地址:美国宾夕法尼亚州圣玛丽斯

员工:超过 100 名

业务专长:为粉末压制模具行业生产模具

总生产面积:4000 平方米

成为山高客户的时间:35 年

粉末冶金部件在汽车、电动工具、电器、RV/ATV、航空航天医疗石油天然气等行业尤其受欢迎。因此,Quala-Die 继续保持强劲的增长势头,不断面临着提升产能和产量以跟上客户需求的挑战。在 Schatz 看来,克服这些挑战的关键是始终拥有技术最先进的设施和团队。

我们与供应商紧密合作,确保我们始终拥有最新、最好的产品和服务。”“要做到这一点,我们必须保持高效率,始终跟上技术的进步。”他说,“这意味着我们应与供应商紧密合作,确保我们始终拥有最新、最好的产品和服务,无论是机床、员工培训、模具还是加工策略 – 目前对我们而言,硬铣削和硬车削是最重要的两个领域。”

随着粉末、模具、刀具和压机的进步,如今的 PM压制工艺可以实现快速、高效和高精度。这将有利于生产密度更高、表面粗糙度更好的部件,并能获得更接近最终尺寸的近净形状,这种工艺直到最近才被认为是可行的。例如,Quala-Die 的一个客户生产偏差不超过+/- 0.0004" (0.01 mm) 的近净成形 PM 零件,这类零件十分接近最终尺寸,因此无需再进行任何辅助的精加工。

为了生产这种零件的 PM 模具,Quala-Die 通常会使用磨削机床或放电加工机床 (EDM)。然而随着刀具技术的最新发展,比如借助来自刀具合作伙伴山高的立铣刀和车削刀片,加工车间可以硬铣削和硬车削更多的零件。

山高技术应用工程师 Kent Howard 和Quala-Die 生产经理 John‘JP’ Cummings 在质量控制室讨论。

在配有高级探测系统的高端机床上运行时,山高刀具可以使车间生产出公差仅为 +/- 0.0001"(0.003 mm) 的零件,并且具有异常精细的粗糙度,能让凸模和凹模更加紧密地配合,大大提高了PM 生产零件的精度。

硬铣削和硬车削加工策略极大提高了Quala-Die 的加工能力,能以经济高效的方式快速生产十分复杂的高精度冲压模具。硬加工减少了模具所需的精加工工艺(例如,放电加工和磨削),从而缩短了整个零件的周转时间。此外,所加工的 PM 模具显著延长了使用寿命。

在 SCHATZ 看来,如今的机床性能能够让车间充分利用山高的刀具进行硬加工,从而简化了装夹,减少了装夹时间。如果使用放电或磨削方式加工零件,成本将相当高昂。“我们现在可以生产出整套模具,这要归功于硬加工,而且 PM 工艺的成本实惠,所以会有更多的车间考虑采用这种工艺来加工部件。”他说。

Quala-Die 与山高合作已逾 35 年。多年来,山高做出了许多重要贡献,其中之一是建议 Quala-Die 采用硬铣削技术,并使用山高Jabro 系列整体硬质合金立铣刀。在取得成功之后,Quala-Die 又采用了山高 Niagara Cutter 金刚石涂层硬质合金立铣刀来铣削耐磨石墨 EDM电极。

如今,QUALA-DIE 采用山高多款整体立铣刀,轻松铣削60-65 Rc 硬度的工具钢部件。这些钢材的钒和铬含量相对较高,因此与传统的高速钢 (HSS) 立铣刀具有同等硬度。高速钢刀具变得不再适用。因此,许多金属加工企业认为生产这些硬质零件的唯一方法是采用磨削加工。但是,由于改进了排屑槽设计和螺旋角,以及增强了基体和涂层结构,上述问题已不复存在。

对于硬车削,Quala-Die 使用山高 TH1500和 CBN200 刀片材质等级,不必再进行零件的内圆和外圆磨削。TH1500 材质等级由织构化Al2O3 CVD 涂层、Ti (C,N) 中间层和超细晶粒基体组成,因此该材质等级非常适合加工淬硬钢工件。

Quala-Die 机械师 Jason Wurm 在进行硬车削加工。

Schatz 补充说,除了 PM 行业之外,Quala-Die 在多元化经营方面也发现了很多增长潜力。他们想涉足转模等其他行业,开拓更多的原型和生产业务,特别是在连杆领域。Quala-Die计划继续投资加工设备和人力资源,并优化其加工能力。Schatz 认为山高将依旧是该公司的重要合作伙伴。

Quala-Die车间的一系列刀具。

使用的山高刀具

Niagara 和 Jabro 整体硬质合金立铣刀,包括用于铣削石墨 EDM 电极的金刚石系列

JS532-NXT 和 JH112-HXT,山高CBN 刀片材质等级 TH 1500 以及CBN 200 和 CBN 010(硬车削)

DS-4 金刚石球头立铣刀

Niagara MB215M 整体硬质合金立铣刀(硬铣削)

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