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模具的制作工艺

时间:2013-02-12 作者:铭霖机械 点击:

冲床模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。随着科学技术的发展,计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正不断向传统制造技术渗透、交叉、融合,对其实施改造,形成先进制造技术。模具先进制造技术的发展主要体现在如下方面:
    1.高速铣削加工
    普通铣削加工采用低的进给速度和大的切削参数,而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数,高速铣削加工相对于普通铣削加工具有如下特点:
     (1)高效 高速铣削的主轴转速一般为15000r/min~40000r/min,最高可达100000r/min。在切削钢时,其切削速度约为400m/min,比传统的铣削加工高5~10倍;在加工模具型腔时与传统的加工方法(传统铣削、电火花成形加工等)相比其效率提高4~5倍。
     (2)高精度 高速铣削加工精度一般为10μm,有的精度还要高。
     (3)高的表面质量 由于高速铣削时工件温升小(约为3°C),故表面没有变质层及微裂纹,热变形也小。最好的表面粗糙度Ra小于1μm,减少了后续磨削及抛光工作量。
     (4)可加工高硬材料 可铣削50~54HRC的钢材,铣削的最高硬度可达60HRC。
    鉴于高速加工具备上述优点,所以高速加工在模具制造中正得到广泛应用,并逐步替代部分磨削加工和电加工。   
    2.电火花铣削加工
    电火花铣削加工(又称为电火花创成加工)是电火花加工技术的重大发展,这是一种替代传统用成型电极加工模具型腔的新技术。像数控铣削加工一样,电火花铣削加工采用高速旋转的杆状电极对工件进行二维或三维轮廓加工,无需制造复杂、昂贵的成型电极。日本三菱公司最近推出的EDSCAN8E电火花创成加工机床,配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CAM集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统,体现了当今电火花创成加工机床的水平。
    3.慢走丝线切割技术
    目前,数控慢走丝线切割技术发展水平已相当高,功能相当完善,自动化程度已达到无人看管运行的程度。最大切割速度已达300mm2/min,加工精度可达到±1.5μm,加工表面粗糙度Ra0.1~0.2μm。直径0.03~0.1mm细丝线切割技术的开发,可实现凹凸模的一次切割完成,并可进行0.04mm的窄槽及半径0.02mm内圆角的切割加工。锥度切割技术已能进行30°以上锥度的精密加工。
    4.磨削及抛光加工技术
    磨削及抛光加工由于精度高、表面质量好、表面粗糙度值低等特点,在精密模具加工中广泛应用。目前,精密模具制造广泛使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹座标磨床及自动抛光机等先进设备和技术。
    5.数控测量
    产品结构的复杂,必然导致模具零件形状的复杂。传统的几何检测手段已无法适应模具的生产。现代模具制造已广泛使用三坐标数控测量机进行模具零件的几何量的测量,模具加工过程的检测手段也取得了很大进展。三坐标数控测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数据外,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施以及简便的操作步骤,使得现场自动化检测成为可能。
    模具先进制造技术的应用改变了传统制模技术模具质量依赖于人为因素,不易控制的状况,使得模具质量依赖于物化因素,整体水平容易控制,模具再现能力强。
   计算机技术、机械设计与制造技术的迅速发展和有机结合,形成了计算机辅助设计与计算机辅助制造(CAD/CAM)这一新型技术。
    CAD/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术,是一项高科技、高效益的系统工程,它以计算机软件的形式为用户提供一种有效的辅助工具,使工程技术人员能借助计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。模具CAD/CAM能显著缩短模具设计及制造周期、降低生产成本、提高产品质量已成为人们的共识。
    随着功能强大的专业软件和高效集成制造设备的出现,以三维造型为基础、基于并行工程(CE)的模具CAD/CAM技术正成为发展方向,它能实现面向制造和装配的设计,实现成形过程的模拟和数控加工过程的仿真,使设计、制造一体化。