自制刀具應(yīng)對模具機械加工刀具
--訪北京哈德模具機械制造有限公司生產(chǎn)部經(jīng)理郭玉忠
2010年10月20日 16:19 6741次瀏覽 來源: 金屬切削 分類: 新材料前沿
從15年前開始從事刀具的使用和管理工作,10多年的工作經(jīng)驗造就了郭玉忠在模具機械加工方面的進步和成功,在北京哈德模具機械制造有限公司(以下簡稱“哈德模具”),郭玉忠因自制刀具以應(yīng)對模具機械加工的要求而出名。如今,郭玉忠已經(jīng)成為哈德模具生產(chǎn)部經(jīng)理,在郭玉忠的帶領(lǐng)和指導(dǎo)下,哈德模具依靠自己的技術(shù)和設(shè)備,制作適合加工要求的非標刀具,僅自制非標刀具這一項,每年就能為公司節(jié)省大量的刀具使用成本。
郭玉忠訴說了他在刀具選用上的心得,在選用刀具的時候,哈德模具并不是選用最好的,而是選用最實用的,如果市場上沒有,就自己設(shè)計制作,選刀具最根本的出發(fā)點是既能滿足生產(chǎn)需要又具有經(jīng)濟性。
優(yōu)化工藝降低刀具要求
眾所周知,在模具加工行業(yè),每套模具都要經(jīng)過創(chuàng)造性設(shè)計、數(shù)控編程、機械加工等步驟,特別是其機械加工費時費力,因此,如何提高生產(chǎn)效率、縮短加工周期、提高模具制造水平、降低生產(chǎn)成本一直是模具制造企業(yè)及其相關(guān)技術(shù)人員面臨的難題。模具一般都是采用高強度的耐磨材料,再經(jīng)過淬火熱處理后硬度都很高,一般可達HRC50以上,如此高的硬度也就對機械加工提出了非常高的要求。因此,刀具技術(shù)也就成為模具加工過程中最關(guān)鍵的技術(shù),應(yīng)該選用什么樣的刀具,刀具的刃口形狀、幾何參數(shù)等如何設(shè)定,都是決定模具能否高效、高質(zhì)量加工的重要因素。郭玉忠經(jīng)過10多年的總結(jié),如今,在模具加工方面已經(jīng)有了足夠的經(jīng)驗和心得。
“在加工材料上,大多數(shù)模具都是使用進口材料或者新型材料,這些材料能夠保證模具成品的質(zhì)量,但這些材料都存在一個問題,就是加工難度比較大。針對這些材料,也要相應(yīng)地對刀具進行嚴格選用,此時我考慮的主要還是加工的三要素:切削速度、進給量和切削深度,因為三要素的合理選擇直接決定著加工效率、加工件表面質(zhì)量和刀具壽命。”郭玉忠在談到模具加工刀具選用時,談了他自己的經(jīng)驗和心得。“目前,用于模具加工的刀具材料主要有聚晶立方氮化硼(PCBN)、陶瓷、新型硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金等,我會根據(jù)模具材料、刀具幾何形狀、切削條件三大因素來選擇刀具材料。由于聚晶立方氮化硼刀具具有很高的硬度和耐磨性,因此,聚晶立方氮化硼刀具適合加工硬度為HRC55~65的材料。陶瓷刀具的成本低于聚晶立方氮化硼刀具,具有良好的熱化學穩(wěn)定性,但其韌性和硬度不如聚晶立方氮化硼刀具好,因此,陶瓷刀具比較適合加工相對比較軟的材料(HRC≤50)。新型硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀具成本較低,但切削硬度不如聚晶立方氮化硼刀具和陶瓷刀具,因此,一般用來切削硬度更低的材料。”
“根據(jù)材料的硬度和材質(zhì),我會選擇不同的刀具,比如加工硬度為HRC58~62的材料,就要選用聚晶立方氮化硼刀具,但這樣會造成刀具成本的增加。因此,一般情況下,為了降低加工難度和降低生產(chǎn)成本,我會采用先加工后淬火的工藝,這樣在進行加工時材料的硬度可能只有HRC20~40,相對來說就非常容易加工。如此,就可以選用相對比較便宜的硬質(zhì)合金刀具,既提高了加工效率,也大大降低了對刀具的要求,從而降低刀具成本。”郭玉忠對于加工工藝的改變,造就了如今哈德模具機械加工和刀具使用的特點,在哈德模具的加工現(xiàn)場,基本上都是極具性價比的刀具在加工較易加工的材料。
大量使用非標刀具
哈德模具主要從事電子、印刷、包裝等行業(yè)的各種模具、模切刀具的機械加工,這些加工內(nèi)容決定了哈德模具的加工特點為小品種、小批量生產(chǎn),因此,模具獨創(chuàng)性設(shè)計和刀具非標性使用就成為了其顯著的特點。在哈德模具的加工現(xiàn)場,非標刀具使用量占到刀具總使用量的一半左右,大量非標刀具的使用,對哈德模具的技術(shù)人員也就提出了很高的要求。據(jù)郭玉忠介紹,哈德模具擁有一批專業(yè)的研發(fā)人員、十多年模具加工經(jīng)驗的工程師及生產(chǎn)骨干,這些技術(shù)人員的存在,對非標刀具的使用起著巨大的推動作用。
“由于我們的產(chǎn)品特點決定了加工過程中必須要用一些非標刀具才能進行有效地加工,因此,我們現(xiàn)在使用的很多刀具都屬于非標刀具,市場上買不到,而這些非標刀具中又有將近一半是我們自己設(shè)計制作的。”由于哈德模具擁有LGMazak數(shù)控加工中心、SXDK6050雕刻機、加重型外圓磨床、平面磨床、車床、銑床、線切割機及一些輔助的先進的加工設(shè)備,使得哈德模具自制非標刀具在郭玉忠眼里并沒有太大的難度。“我會根據(jù)加工的需要,自己設(shè)計刀具的形狀、刃口角度等幾何參數(shù),利用我們先進的加工設(shè)備,將我們從市場上買到的優(yōu)質(zhì)棒料加工成自己需要的刀具。像我設(shè)計的三刃銑刀,就是根據(jù)使用的要求,自己設(shè)計制作出來的,后來根據(jù)使用情況,又做了一些完善和改進,在三棱的基礎(chǔ)上,增加了后角,這樣就增強了切削性能。另外,像半圓銑刀、單邊銑刀等市場上沒有賣的,我都會根據(jù)加工需要,自己設(shè)計出來,并通過磨刀機等設(shè)備來完成制作。”
由于市場上的標準成型刀具一般價格都比較貴,因此,為了節(jié)省成本,郭玉忠在接到加工圖紙之后,首先考慮的是需要什么樣的刀具,然后再考慮自己能否做,要是能做的話,需要什么要的結(jié)構(gòu),需要怎么加工。“一般我先是根據(jù)刀具的使用目的設(shè)計出刀具的大概結(jié)構(gòu),然后用相關(guān)軟件進一步設(shè)計刀具的具體形狀、加工參數(shù)和加工工藝,在完成設(shè)計之后,以我們現(xiàn)有的先進的設(shè)備完成制作已經(jīng)沒有任何問題。”郭玉忠在談到自己的做法時如是說。“當然,我們也不會盲目自大,有一些設(shè)計和加工難度都很大的刀具,我們會和專業(yè)的刀具廠家合作,由我們提出使用要求,刀具廠家來幫我們完成設(shè)計和制作。”
廢舊刀具研磨再利用
“如果市場上有成型刀具可以滿足我們的加工,為了保證加工效率和加工質(zhì)量,有時,我們還是會優(yōu)先選擇市場上現(xiàn)有的成型刀具,因為在市場流通的刀具都是經(jīng)過大量使用得到用戶認可的。”郭玉忠在談到刀具使用時如是說,“但是,就算是從市場上買回來的標準刀具,由于正常的刀具磨損,我們還是要對刀具進行研磨再利用的,這樣可以充分利用刀具的使用價值,節(jié)省大量的刀具成本。”在哈德模具,刀具再研已經(jīng)成為很盛行的話題,從技術(shù)人員到一線的操作人員,都知道如何對刀具進行再研,以便物盡其用。
“我們還有一個做法,就是從一些比較熟悉的客戶那里,用徹底報廢的刀具換取一些還能進行研磨再利用的刀具,目前,這樣的刀具在我們這使用量非常大,這些本來在客戶那里打算廢棄的刀具在我們這得到了再利用,充分實現(xiàn)了其價值。”在郭玉忠的指引下,記者看到了大量的從客戶那里換回來等待再研的“毛坯”。也許,郭玉忠這種廢舊刀具研磨再利用的做法在很多企業(yè)里并不是很受重視,但這種做法確確實實為企業(yè)節(jié)省了大量的生產(chǎn)成本。在國家政府大力倡導(dǎo)低碳、綠色、環(huán)保的今天,國內(nèi)制造企業(yè)也許都應(yīng)該推廣這種做法。
寄語國內(nèi)刀具供應(yīng)商
目前在加工行業(yè)有一個共識,那就是進口刀具要比國產(chǎn)刀具耐用,郭玉忠極為同意這種觀點。郭玉忠認為進口的刀具在耐磨性和韌性上表現(xiàn)尤為突出,磨損比較慢,且很少出現(xiàn)崩刃等現(xiàn)象,另外,進口的刀具在加工效率、表面精度及加工質(zhì)量上都比國產(chǎn)刀具表現(xiàn)得更加突出。但談到性價比上,郭玉忠并不贊同進口的刀具就具有很高的性價比,在他看來,針對哈德模具的加工需要,國產(chǎn)刀具才具有更高的性價比。“進口的刀具在性能上確實比國產(chǎn)刀具優(yōu)秀,但其性價比卻并不一定比國產(chǎn)刀具高,舉個例子,進口刀具的價格可能是國產(chǎn)刀具價格的10倍,但其使用壽命可能也不過是國產(chǎn)刀具的兩三倍,如果不是批量穩(wěn)定生產(chǎn)的話,像模具這種小批量多品種加工,國產(chǎn)刀具的性價比則更加的明顯。”
郭玉忠認可國產(chǎn)刀具,但這并不說明他對國產(chǎn)刀具就很滿意,在他看來,國產(chǎn)刀具在產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)服務(wù)上還有很多需要努力的地方。“很多次,在市場上買的國產(chǎn)刀具,會出現(xiàn)以次充好欺詐用戶的情況,比如一批標準刀具,100支里面可能會有三五支殘次品,這些刀具有的我們根本無法使用,這些刀具企業(yè)在銷售時只顧眼前利益,沒想著要堅持良好的信譽和品牌形象。當然,這里也可能是代理商為了追求利潤,而故意做的手腳,并不是廠家故意而為。”郭玉忠遭遇的無奈,也許也有很多刀具用戶也遭遇過,相信以后隨著廠家自身服務(wù)系統(tǒng)的完善和相關(guān)法律法規(guī)制度的健全,國產(chǎn)刀具也將為中國廣大機械加工用戶所采納。
責任編輯:仁可
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