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一键解锁轻量化加工新工艺!

创建时间:2024-09-04   来源:  阅读量:632
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从机床底座、新能源汽车家用电器的外壳,从细微螺丝到日常纽扣,模具无处不在。新能源汽车的普及使得大家对牵引电机需求的显著增长。而电机外壳作为牵引电机不可或缺的关键部件,其设计与制造面临着新的挑战。为了顺应轻量化的趋势,电机外壳正朝着更薄、更复杂的形状演变。然而,这种变化也带来了显著的加工难题。薄壁与复杂形状模具的加工往往伴随着工件与夹具刚性的降低,使得加工过程变得尤为艰难。因此,如何解决这些加工难题,实现高效、精准加工成为了模具加工技术的一个重要课题。本次泰珂洛和OSG带来了哪些新的加工体验,让我们一起来看看。



01

加工工艺、解决方案

 

随着电动汽车(EV)和混合动力汽车的普及,对牵引电机的需求也在增加。


牵引电机是替代发动机汽车的核心,目前正在努力提高其效率,减小其尺寸和重量,以扩大决定汽车动态性能和巡航范围的扭矩特性。此外,为了理想的汽车寿命,对诸如静音和高可靠性等质量的需求正在迅速增加。



工件加工难点

 
电机外壳是构成牵引电机的主要部件之一,由于需要减轻重量,电机外壳变得越来越薄,形状也越来越复杂。由于工件和夹具的刚性降低,这种薄壁和复杂形状工件的加工往往是非常困难。

加工方法

 


工序1:粗铣平面(TungForce-Rec)


  • TungForce-Rec的高密齿刀盘适用于高效的粗铣加工;

  • 在铝合金铣削加工中使用AM断屑槽,改善铝合金加工中的切屑处理;

  • V形刀片底部设计有助于实现铝合金的高速加工;


AM刀片(用于非铁金属)




  • 安装带特殊V形底部刀片的方肩铣刀能够使加工效率最大化;
  • 高密齿刀盘有助于提高加工效率;

工序2:精铣平面(TungSpeed-Mill)


工序3:方肩铣削(TungForce-Rec)


工序4:精车外圆和内孔(T-DIA series)


工序5:铰孔(ReamMeister)


工序6:倒角加工(TungMeister)




刀具优点及效果


 1. 强壮的刀体设计


  • 铣刀的V形刀片设计使其拥有厚的芯部直径和刀片背部支撑。
  • 确保高生产效率和稳定性。  


2. 非常安全的刀片锁紧


  • V形设计防止加工中刀片发生移动。
  • 避免过早的刀片失效,同时保证加工稳定性。


3. 锋利而强壮的刃口提高了生产效率


  • 特殊的刃口设计实现了较高的生产效率和稳定性。



02

加工工艺、解决方案

在模具加工中,为了提高加工效率,我们提议去除放电加工,改用铣刀直接进行铣削。如下图所示,在时间成本上可以得到有效控制。






加工难点

去除放电加工,改用铣刀铣削,最大的问题就是要面对很多大悬伸的加工环境,也就意味着使用一般刀具容易发生让刀的现象。

视频为一般大悬伸条件下产生的让刀现象。



加工方法


方法①:一般情况下,假设刀具径为D,悬伸为L,刀具切削时产生的让刀量为F,如果刀具径不变,悬伸加大2倍,则让刀量将变为8F左右。


而悬伸不变,刀具径加大2倍,则让刀量将变为1/16F左右。


由此,我们建议在单侧夹持的工具,或是与其他细小工具比L/D较大的情况下,采用尽可能粗或者短的形状进行。


当然,因为去除了放电加工,所以又细又长的加工环境也是不可避免的。所以推荐了第二套方案。


方法②:采用高刚性的长颈刃型刀具结合降低切削速度的方式进行。推荐的高刚性产品是PHX系列铣刀。




适用范围


适用于不同牌号的铝合金及CFRP/GFRP材料,可用于汽车、民用航空和复合材料加工工业的磨蚀性材料,满足对钻孔的高质量要求。



加工实例及结论


在加工悬伸较长的情况下,即使降低切削速度,由于PHX自身的刚性足,每刃能承受更大的切削负荷,所以在加工效率上不仅不会降得很多,反而与一般刀具以及放电加工相比能得到大幅的提升。



刀具优点及效果


PHX系列铣刀,从设计上采用特殊的圆弧后角,具备分散切削热的同时保证刀具自身刚性的特性,在模具,航空领域,特别是解决这些领域中的难加工问题上可以给到客户一种新的加工体验。


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