Estrategia de mecanizado CNC para componentes de acero de herramientas de alta precisión

Comprende cómo Sendot Technology supera los desafíos de mecanizado como la alta dureza, la deformación y la precisión de detalles finos en el acero de herramientas A2.

Vistazo general del proyecto

	Información
Producto	Herramienta de estampado (press tool)
Tecnología	Fresado CNC, corte por hilo (wire EDM)
Desafío	Tolerancias estrictas (±0,02 mm), múltiples agujeros de precisión y control de deformación
Material	Acero de herramientas A2
Acabado superficial	Tratamiento térmico
Cantidad	1 juego
Plazo de entrega	Una semana

Resumen del proyecto

El acero de herramientas se utiliza ampliamente en la fabricación de moldes, herramientas de corte y componentes mecánicos de alta carga debido a sus excelentes propiedades mecánicas. Para mantener un rendimiento estable en condiciones de trabajo de alta tensión y alta precisión, el proceso de mecanizado del acero de herramientas plantea desafíos. Su alta dureza inherente aumenta enormemente la dificultad de mecanizado e impone exigencias estrictas tanto al equipo como a la experiencia en procesos.

En este caso, compartiremos una herramienta de estampado que presenta una estructura compleja con múltiples agujeros pequeños de alta precisión, superficies planas finamente mecanizadas y tolerancias geométricas estrictas.

Con equipos avanzados y amplia experiencia en mecanizado, entregamos con éxito los componentes en una semana, cumpliendo plenamente los requisitos de precisión.

Análisis de la estructura de la pieza

Este producto es un utillaje de estampado fabricado con acero de herramientas A2, con una estructura de bloque excéntrico. Tanto la superficie frontal como la posterior están diseñadas con múltiples características de alta precisión, incluyendo agujeros ciegos y pasantes, con una tolerancia estricta de 0,02 mm. Estos altos estándares representan desafíos a lo largo de todo el proceso de mecanizado.

Consideraciones antes de mecanizar acero de herramientas

El mecanizado de esta herramienta de estampado implica varias dificultades clave, principalmente debido a la dureza del acero de herramientas A2, las tolerancias geométricas estrictas y la alta precisión requerida para múltiples agujeros pequeños. Cada uno de estos factores exige una planificación cuidadosa del proceso y una ejecución precisa durante toda la fabricación.

1. Desarrollar una estrategia de mecanizado eficaz

El material es acero de herramientas A2, que alcanza 56-63 HRC después del tratamiento térmico, lo que dificulta su mecanizado. Para abordar esto, realizamos el desbaste mientras el acero estaba en su estado recocido, antes del tratamiento térmico.

Aunque el acero A2 recocido tiene una dureza moderada y es más fácil de mecanizar que en su condición endurecida, sigue siendo notablemente abrasivo, lo que hace esenciales una cuidadosa selección de herramientas y estrategias de corte optimizadas.

2. Selección de herramientas

Utilizamos herramientas de metal duro recubiertas con TiAl para mejorar la resistencia al desgaste y prolongar la vida útil de la herramienta. Dado que esta pieza presenta numerosos agujeros de precisión, usaremos brocas de aleación HSS-Co cuando se requiera taladrado durante el mecanizado inicial.

3. Parámetros de mecanizado

Los parámetros de corte se controlaron cuidadosamente durante todo el proceso. Para el fresado, adoptamos una velocidad de corte de 40-60 m/min, un avance de 0,05-0,2 mm/rev y una profundidad de corte entre 0,5 y 2 mm. Estos ajustes ayudan a mantener un equilibrio entre la eficiencia del mecanizado y la longevidad de la herramienta.

4. Método de refrigeración

Una refrigeración eficaz también es crucial. Especialmente en el mecanizado de agujeros profundos, el uso de fluido de corte ayuda a prevenir el sobrecalentamiento y los daños en la herramienta.

Mediante estrategias de proceso bien planificadas, el acero de herramientas A2 aún puede mecanizarse eficientemente con alta calidad utilizando equipos CNC.

Plan de mecanizado en torno al tratamiento térmico para garantizar la precisión de la pieza

Al mecanizar componentes de alta precisión, organizar la producción en torno al tratamiento térmico es importante para mantener la precisión dimensional y el rendimiento de la pieza.

1. Mecanizado paso a paso

Para garantizar la consistencia dimensional y cumplir los requisitos de ensamblaje, el utillaje de estampado presenta estructuras de alta precisión que requieren un enfoque de mecanizado paso a paso.

Primero, realizamos el desbaste antes del tratamiento térmico. En esta etapa, el acero de herramientas es más fácil de mecanizar.

Luego se aplica el tratamiento térmico, que libera las tensiones internas acumuladas y mejora la tenacidad de las piezas.

Después del tratamiento térmico, se lleva a cabo el mecanizado de acabado para refinar las características de alta precisión y garantizar la precisión dimensional.

2. Mecanizado de agujeros de alta precisión después del tratamiento térmico

Una vez tratado térmicamente, el acero A2 alcanza una dureza de 56-63 HRC. En esta etapa, el mecanizado CNC puede causar deformación, lo que podría dar lugar a piezas fuera de tolerancia.

Para lograr la precisión requerida en las estructuras de alta exactitud, normalmente se utilizan tres operaciones de mecanizado: rectificado, corte por hilo (wire EDM) y EDM. Estos métodos pueden cumplir de manera fiable los requisitos de tolerancias estrictas.

Como se ilustra, la pieza de acero de herramientas contiene múltiples tipos de agujeros de alta precisión, incluyendo tanto ciegos como pasantes, con una tolerancia dimensional de ±0,02 mm (20 micras), lo que se considera extremadamente estricto para componentes de acero.

2.1 Agujeros ciegos

Utilizamos electrodos de aleación de cobre-tungsteno fabricados específicamente y empleamos el mecanizado por electroerosión (EDM) para conformar estos agujeros. La corriente de descarga se controla cuidadosamente entre 1-3 amperios, y el espacio entre el electrodo y la pieza de trabajo se mantiene estrictamente para garantizar paredes de agujero lisas y dimensiones estables, evitando la deformación por zonas afectadas por el calor excesivas.

2.2 Agujeros pasantes

Se emplea el corte por hilo (wire EDM), que proporciona una precisión dimensional y una calidad superficial extremadamente altas. Este proceso puede lograr tolerancias de ±0,01 mm o incluso más estrictas. El corte por hilo también garantiza un corte estable con un impacto térmico mínimo, lo que lo hace particularmente adecuado para el mecanizado de agujeros de precisión de pequeños diámetros.

Al combinar estos dos procesos de mecanizado de manera adecuada, garantizamos una alta precisión y fiabilidad de las características de los agujeros de la herramienta de estampado, cumpliendo los requisitos para el ensamblaje y la funcionalidad posteriores.

Inspección: dimensiones clave verificadas mediante CMM

Para garantizar la calidad, utilizamos una avanzada máquina de medición por coordenadas ZEISS de tamaño completo, capaz de medir de manera integral y altamente precisa todas las características críticas de GD&T de estos componentes de la herramienta de estampado.

También proporcionamos informes de inspección CMM ZEISS, certificando la conformidad del producto y ofreciendo un aseguramiento de calidad autorizado.

Comentarios

Al gestionar cuidadosamente el proceso de mecanizado, desde el desbaste antes del tratamiento térmico hasta el mecanizado de acabado y la fabricación de agujeros de alta precisión, la herramienta de estampado se completó dentro de las especificaciones. El cliente confirmó un ensamblaje fluido y una funcionalidad completa.

Sendot Technology puede ofrecer soluciones de mecanizado personalizadas para componentes complejos, garantizando tolerancias estrictas y un rendimiento fiable.