硬質(zhì)合金粉末伺服成型機(jī)在數(shù)控刀片、刀具、鉆頭中的應(yīng)用
鑫臺(tái)銘硬質(zhì)合金粉末伺服成型機(jī)在數(shù)控刀片、刀具、鉆頭中的應(yīng)用:---鑫臺(tái)銘提供。鑫臺(tái)銘---新智造走向世界!致力于3C電子、新能源、新材料產(chǎn)品成型及生產(chǎn)工藝解決方案。
粉末伺服成型機(jī)是一種先進(jìn)的粉末成型設(shè)備,采用機(jī)、電、氣、儀一體化控制、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù),通過(guò)伺服馬達(dá)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)上沖、母模、下沖進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)的粉末成型機(jī)。設(shè)備有獨(dú)立的伺服系統(tǒng)和電氣系統(tǒng),具有浮動(dòng)壓制,精確控制壓力和位移,實(shí)現(xiàn)了對(duì)精細(xì)粉末的高精度成型。設(shè)備智能精準(zhǔn)、可配機(jī)械手、自動(dòng)送粉+擺料。具有高產(chǎn)能、效果好、稼動(dòng)率高等特點(diǎn)。
粉末伺服成型機(jī)主要應(yīng)用于硬質(zhì)合金、粉末冶金、精密陶瓷、電子陶瓷、陶瓷結(jié)構(gòu)件、電感磁芯、T-Core電感、銅鐵共燒電感、電感一體成型、磁性材料、磁環(huán)、鐵氧體、鐵硅鋁、玻璃、鐵基合金等粉末材料的壓制成型。產(chǎn)品應(yīng)用于電感、半導(dǎo)體、通訊基站、變壓器、電源、3C電子、醫(yī)療、數(shù)控刀具、電動(dòng)汽車、新能源(光伏、儲(chǔ)能、風(fēng)電)等領(lǐng)域。
一、設(shè)備壓力:10T~1200T;
二、驅(qū)動(dòng)方式:
1、上沖(伺服液壓缸驅(qū)動(dòng))+下沖(伺服液壓缸驅(qū)動(dòng));
2、上沖(伺服液壓缸驅(qū)動(dòng))+下沖(AC 伺服馬達(dá)+絲桿直連驅(qū)動(dòng));
3、上沖(AC 伺服馬達(dá)+絲桿直連驅(qū)動(dòng))+下沖(AC 伺服馬達(dá)+絲桿直連驅(qū)動(dòng));
三、模架結(jié)構(gòu):上一下一、上一下二、上一下三、上二下二、上二下三、上二下四;
四、精度要求:成型精度:≤0.02mm;重復(fù)精度:≤0.005mm
硬質(zhì)合金粉末伺服成型機(jī)在數(shù)控刀片、刀具及鉆頭的制造中扮演了關(guān)鍵角色,其高精度、靈活性和智能化特性能夠滿足現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)刀具性能、效率和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的嚴(yán)苛要求。以下是其在具體應(yīng)用中的技術(shù)解析與優(yōu)勢(shì)體現(xiàn):
一、核心技術(shù)與優(yōu)勢(shì)
高動(dòng)態(tài)伺服控制
采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)壓力、速度和位置的毫秒級(jí)動(dòng)態(tài)調(diào)控,確保粉末填充均勻性和成型密度一致性(密度波動(dòng)≤0.5%)。
適用于超硬材料(如碳化鎢-鈷合金)的精密壓制,減少燒結(jié)后變形。
復(fù)雜幾何成型能力
通過(guò)多軸聯(lián)動(dòng)模具設(shè)計(jì),可一次成型數(shù)控刀片的斷屑槽、鉆頭的螺旋排屑槽等復(fù)雜結(jié)構(gòu),減少后加工工序。
智能化參數(shù)適配
結(jié)合材料數(shù)據(jù)庫(kù)和AI算法,自動(dòng)優(yōu)化壓制曲線,適配不同刀具的尺寸、形狀及材料配比(如梯度硬質(zhì)合金)。
二、在數(shù)控刀片、刀具及鉆頭中的具體應(yīng)用
1. 數(shù)控刀片(車削、銑削刀片)
需求特點(diǎn):
刀片需具備高硬度(HRA≥92)、耐高溫(>1000℃)和復(fù)雜刃型(如負(fù)前角、三維斷屑槽)。
批量生產(chǎn)要求高一致性(尺寸公差±0.02mm)。
應(yīng)用方案:
梯度壓制:通過(guò)伺服壓機(jī)對(duì)刀片不同區(qū)域施加差異壓力,實(shí)現(xiàn)刃口高密度(14.5-15.0g/cm3)、基體適度疏松的梯度結(jié)構(gòu),提升抗崩刃性。
復(fù)雜槽型成型:直接壓制出三維斷屑槽(如“V”型槽、魚(yú)鱗槽),減少后續(xù)磨削成本(節(jié)省30%以上)。
涂層適配性:成型坯體表面光潔度高(Ra≤0.8μm),提升CVD/PVD涂層的附著力。
2. 整體硬質(zhì)合金刀具(銑刀、鉸刀等)
需求特點(diǎn):
長(zhǎng)徑比大的刀具(如深孔銑刀)需保證高剛性,避免切削振動(dòng);微型刀具(如PCB銑刀)需超精密成型。
應(yīng)用方案:
螺旋刃成型:通過(guò)伺服系統(tǒng)控制模具旋轉(zhuǎn)與下壓同步,直接壓制出螺旋刃(螺距精度±0.05mm),提升排屑效率。
微細(xì)結(jié)構(gòu)加工:支持直徑0.1mm以下微型刀具的成型,壓制力波動(dòng)<1%,避免刃口微裂紋。
3. 硬質(zhì)合金鉆頭(麻花鉆、微孔鉆)
需求特點(diǎn):
鉆頭需兼具高耐磨性和韌性,螺旋槽形狀直接影響排屑性能;微型鉆頭(如PCB微鉆)要求極高尺寸精度(直徑誤差<5μm)。
應(yīng)用方案:
螺旋槽精密成型:伺服壓機(jī)通過(guò)多工位分步壓制,精確控制鉆芯厚度與螺旋角(±0.5°),減少鉆孔偏擺。
納米級(jí)振動(dòng)抑制:采用閉環(huán)反饋控制,消除壓制過(guò)程中的機(jī)械振動(dòng),確保微鉆芯部密度均勻(孔隙率<0.1%)。
復(fù)合結(jié)構(gòu)鉆尖:一次性壓制出自定心鉆尖(如140°頂角+橫刃修磨),提升鉆孔定位精度和壽命。
三、實(shí)際生產(chǎn)效益
粉末伺服成型機(jī):
成型精度(尺寸公差)---±0.01mm---精度提升80%
密度均勻性---99%-99.5%---燒結(jié)變形率降低40%
復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型能力---近凈成型(一次完成)---加工周期縮短50%
能耗效率---按需調(diào)節(jié)(節(jié)能30%-50%)---噸耗電降低40%
提高生產(chǎn)效率
自動(dòng)化程度高:該成型機(jī)能夠自動(dòng)完成粉末填充、壓制、脫模等一系列動(dòng)作,減少了人工干預(yù),顯著提高了生產(chǎn)效率。例如,一些先進(jìn)的伺服粉末成型機(jī)可以實(shí)現(xiàn)一人操控多臺(tái)設(shè)備,大大提高了單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量。
快速成型:伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)具有較高的響應(yīng)速度和加速度,使得成型機(jī)的壓制速度比傳統(tǒng)的液壓成型機(jī)更快,能夠在短時(shí)間內(nèi)完成大量產(chǎn)品的生產(chǎn)。
可連續(xù)作業(yè):設(shè)備穩(wěn)定性好,可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行,減少了因設(shè)備故障或維護(hù)導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間,進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。
提升產(chǎn)品精度
精確控制壓力和位移:伺服粉末成型機(jī)通過(guò)伺服電機(jī)和精密的控制系統(tǒng),能夠?qū)毫臀灰七M(jìn)行精確的控制,保證了數(shù)控刀片、刀具和鉆頭等產(chǎn)品的尺寸精度和形狀精度。例如,在生產(chǎn)高精度的鉆頭時(shí),伺服粉末成型機(jī)可以將誤差控制在極小的范圍內(nèi),確保鉆頭的直徑、長(zhǎng)度等尺寸精度符合要求。
模具定位精準(zhǔn):采用先進(jìn)的模具定位系統(tǒng),如3R定位系統(tǒng),能夠快速、準(zhǔn)確地安裝和更換模具,并且保證模具在生產(chǎn)過(guò)程中的位置精度,從而提高了產(chǎn)品的一致性和精度。
密度均勻性好:在壓制過(guò)程中,伺服粉末成型機(jī)能夠使粉末均勻地受力,從而使成型件的密度更加均勻,避免了因密度不均勻?qū)е碌漠a(chǎn)品性能差異。這對(duì)于數(shù)控刀片、刀具和鉆頭等對(duì)材料性能要求較高的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)尤為重要。
優(yōu)化產(chǎn)品性能
材料利用率高:伺服粉末成型機(jī)可以根據(jù)產(chǎn)品的尺寸和形狀要求,精確地控制粉末的用量,減少了材料的浪費(fèi),提高了材料利用率。這不僅降低了生產(chǎn)成本,還有助于節(jié)約資源。
微觀結(jié)構(gòu)均勻:由于成型過(guò)程中壓力和溫度的精確控制,使得數(shù)控刀片、刀具和鉆頭等產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)更加均勻,從而提高了產(chǎn)品的硬度、強(qiáng)度、韌性等性能。例如,在生產(chǎn)硬質(zhì)合金刀具時(shí),伺服粉末成型機(jī)可以使合金中的碳化物顆粒分布更加均勻,提高了刀具的切削性能和耐磨性。
可制造復(fù)雜形狀產(chǎn)品:該成型機(jī)具有較好的靈活性,能夠生產(chǎn)各種形狀復(fù)雜的數(shù)控刀片、刀具和鉆頭等產(chǎn)品。通過(guò)編程和模具設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)不同形狀和尺寸的產(chǎn)品生產(chǎn),滿足市場(chǎng)的多樣化需求。
降低生產(chǎn)成本
減少?gòu)U料產(chǎn)生:高精度的控制和良好的材料利用率,使得生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢料大大減少,降低了原材料的成本。
降低能耗:伺服粉末成型機(jī)在非工作狀態(tài)下能耗較低,且由于其高效的生產(chǎn)能力,單位產(chǎn)品的能耗也相對(duì)較低,從而降低了能源成本。
提高設(shè)備利用率:設(shè)備的高效性和穩(wěn)定性,使得設(shè)備的利用率提高,減少了設(shè)備閑置時(shí)間和維修成本,進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。
推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)
促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新:硬質(zhì)合金粉末伺服成型機(jī)的應(yīng)用推動(dòng)了數(shù)控刀片、刀具和鉆頭等行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新,促使企業(yè)不斷研發(fā)新的產(chǎn)品和工藝,提高了行業(yè)的整體技術(shù)水平。
適應(yīng)市場(chǎng)需求變化:隨著市場(chǎng)對(duì)高性能、高精度數(shù)控刀片、刀具和鉆頭的需求不斷增加,伺服粉末成型機(jī)能夠滿足這些需求,幫助企業(yè)更好地適應(yīng)市場(chǎng)變化,提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性:通過(guò)精確的控制和穩(wěn)定的生產(chǎn)過(guò)程,伺服粉末成型機(jī)能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,減少次品率,提高企業(yè)的信譽(yù)度和市場(chǎng)份額。
四、行業(yè)典型案例
數(shù)控刀片批量制造
場(chǎng)景:汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工用涂層刀片(材質(zhì):WC-10%Co)。
方案:伺服壓機(jī)實(shí)現(xiàn)每分鐘60片的高速壓制,刀片刃口密度梯度控制(表層15.2g/cm3,芯部14.8g/cm3),涂層后壽命達(dá)120分鐘(傳統(tǒng)工藝僅80分鐘)。
PCB微鉆生產(chǎn)
場(chǎng)景:直徑0.2mm硬質(zhì)合金PCB鉆頭,用于5G電路板鉆孔。
方案:伺服壓機(jī)納米級(jí)定位+真空除氣工藝,鉆頭直線度<0.005mm/25mm,鉆孔10萬(wàn)次無(wú)崩刃。
航空鈦合金銑刀
場(chǎng)景:鈦合金整體葉盤加工用球頭銑刀(直徑12mm,4刃)。
方案:伺服成型直接壓制螺旋刃+球頭輪廓,刃口跳動(dòng)<0.01mm,刀具壽命提升50%。
五、未來(lái)技術(shù)趨勢(shì)
超精密成型:開(kāi)發(fā)亞微米級(jí)定位精度的伺服系統(tǒng),支持納米硬質(zhì)合金刀具(如MEMS加工刀具)制造。
多材料復(fù)合壓制:在同一刀具中集成硬質(zhì)合金(刃部)與鋼基體(刀柄),實(shí)現(xiàn)“一步成型”。
數(shù)字孿生集成:通過(guò)虛擬仿真實(shí)時(shí)優(yōu)化壓制參數(shù),減少試模次數(shù)(目標(biāo):新刀具開(kāi)發(fā)周期縮短70%)。
總結(jié)
硬質(zhì)合金粉末伺服成型機(jī)通過(guò)高精度動(dòng)態(tài)控制與智能化工藝,為數(shù)控刀片、刀具及鉆頭提供了復(fù)雜結(jié)構(gòu)近凈成型、梯度材料適配和微細(xì)加工能力的核心解決方案,顯著提升了刀具的切削性能、壽命及生產(chǎn)效率。在高端制造(如航空航天、3C電子)領(lǐng)域,其技術(shù)優(yōu)勢(shì)正推動(dòng)硬質(zhì)合金刀具向超精密化、功能集成化方向快速發(fā)展。
綜上所述,硬質(zhì)合金粉末伺服成型機(jī)在數(shù)控刀片、刀具及鉆頭制造領(lǐng)域展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢(shì),不僅提升了生產(chǎn)效率與產(chǎn)品精度,還優(yōu)化了產(chǎn)品性能并降低了生產(chǎn)成本,為產(chǎn)業(yè)的升級(jí)與發(fā)展注入了強(qiáng)大動(dòng)力。
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