2015-08-20 華南沖壓行業(yè)聯(lián)盟 華南沖壓行業(yè)聯(lián)盟  一、CNC銑削加工

可以說塑膠模具制造行業(yè)的迅猛發(fā)展主要得益于CNC銑削技術(shù)的革新。從傳統(tǒng)的普通銑床到三軸加工中心,再發(fā)展到如今的五軸高速銑削,使得再怎么復(fù)雜的零件的加工都成為現(xiàn)實(shí),材料的硬度也不再是局限問題。高速銑加工采用小徑銑刀,高轉(zhuǎn)速、小周期進(jìn)給量,使得生產(chǎn)效率和加工精度大大提高,同時(shí)由于銑削力低,工件熱變形減少,銑削深度較小,而進(jìn)給較快,因此加工的表面粗糙度很小。高速銑可加工60HRC的淬硬模具鋼件,因此高速銑加工允許在熱處理以后再進(jìn)行切削加工,使模具制造工藝大大簡(jiǎn)化。塑膠模具的主要型腔、型面都由CNC銑削加工來完成。典型CNC銑削設(shè)備有GF加工方案的MIKRON HSM500、德馬吉DMG精密加工中心HSC 75 linear。
二、慢走絲線割加工

慢走絲線割加工主要用于各種沖模、塑料模、粉末冶金模等二維及三維直紋面零件的加工。其中加工沖壓模所占的比例要數(shù)最大,沖壓模的凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等眾多精密型孔的加工,慢走絲線割加工是不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。通過在慢走絲線割加工編程時(shí)調(diào)整補(bǔ)償量來控制沖壓模具的配合間隙、加工精度等要求。慢走絲線割加工在注塑模具制造中也具有重要作用,常見應(yīng)用有鑲件孔、頂針孔、斜頂孔、型腔清角及滑塊等加工。一般來說這些應(yīng)用場(chǎng)合的加工精度要求沒有沖壓模具那么高,精度達(dá)到0.01㎜左右,保證零部件配合部分不溢料即可。典型設(shè)備有GF加工方案(原阿奇夏米爾公司)的CUT2000S與CA20U系列機(jī)床。
三、電火花加工
電火花加工適用于精密小型腔、窄縫、溝槽、拐角等復(fù)雜部件的加工。當(dāng)?shù)毒唠y于夠到復(fù)雜表面時(shí),在需要深度切削的地方,在長(zhǎng)徑比特別高的地方,電火花加工工藝優(yōu)于銑削加工。對(duì)于高技術(shù)零件的加工,銑削電極再放電可提高成功率,相比高昂貴的刀具費(fèi)用相比,放電加工更合適。另外,在規(guī)定了要作電火花精加工的地方,用電火花加工來提供火花紋表面。在高速銑加工迅速發(fā)展的今天,電火花加工發(fā)展空間受到了一定的擠壓。在此同時(shí),高速銑也給電火花加工帶來了更大的技術(shù)進(jìn)步。如:采用高速銑來制造電極,由于狹小區(qū)域加工的實(shí)現(xiàn)和高質(zhì)量的表面結(jié)果,讓電極的設(shè)計(jì)數(shù)量大大降低。另外用高速銑來制造電極也可以使生產(chǎn)效率提高到一個(gè)新的層次,并能保證電極的高精度,這樣使電火花加工的精度也提高了。如果型腔的大部分加工由高速銑來完成,則電火花加工只作為輔助手段去清角修邊,這樣留量更均勻、更少。典型設(shè)備有GF加工方案(原阿奇夏米爾公司)的FORM2000與FORM20系列機(jī)床。
四、磨床加工

小平磨床是常用的模具加工設(shè)備,主要用來加工小尺寸的模具零件,如精密鑲件,有經(jīng)驗(yàn)的技工能將加工精度控制在0.002mm以內(nèi),典型設(shè)備有日本岡本高精度自動(dòng)成型磨床ACC-450系列。大水磨床常用于較大尺寸的模具零件精加工,例如,模板的基準(zhǔn)面、滑塊、鎖緊塊的基準(zhǔn)面等,大水磨床有專門的冷卻液來降溫。典型設(shè)備有岡本精密平面磨床ACC-52DX。
五、中走絲線切割加工
快走絲線切割加工是我國(guó)模具行業(yè)中一種重要的加工手段,由于它的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性,在國(guó)內(nèi)占據(jù)有龐大的市場(chǎng)。近年來市場(chǎng)對(duì)模具產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高,因此也對(duì)機(jī)床技術(shù)提出了更高的要求。快走絲加工已不能適應(yīng)模具的制造要求,越來越制約行業(yè)發(fā)展。GF加工方案推出的FW2UP系列中走絲機(jī)床作為行業(yè)的龍頭為模具行業(yè)獻(xiàn)上了一份大禮。其切割速度已由過去的20~40mm2/min普遍提高到150mm2/min以上,采用多次切割工藝,機(jī)床的加工精度為±0.01mm,工件表面粗糙度可達(dá)Ra<1.0μm,并且其平均效率可達(dá)50mm2/min,電極絲損耗10um/150000mm2。
六、數(shù)控車床

車床也是模具車間常用的加工設(shè)備。其加工范圍是所有回轉(zhuǎn)體零件。由于數(shù)控技術(shù)的高度發(fā)展,復(fù)雜形狀的回轉(zhuǎn)體可以通過編程來簡(jiǎn)易實(shí)現(xiàn),并且機(jī)床可以自動(dòng)更換刀具,大幅度提高了生產(chǎn)效率。數(shù)控車床的加工精度與制造技術(shù)日趨完善,甚至有以車代磨的趨勢(shì)。常用來加工模具中的圓形鑲件、撐頭、定位環(huán)等零件,在筆模、瓶口模具中應(yīng)用廣泛。典型的產(chǎn)品有日本山崎馬扎克(mazak)公司的LGMazak NEXUS200。
七、外圓磨床

模具回轉(zhuǎn)體零件,并且精度要求高,表面光潔度要好的情況,甚至是復(fù)雜的曲面零件,就需要使用高精度外圓磨床來完成,比如瓶胚注塑模具的哈夫鑲塊零件。使用高速旋轉(zhuǎn)砂輪進(jìn)行磨削加工,可加工硬度較高材料,如淬硬模具鋼、硬質(zhì)合金等。瑞士斯圖特萬能內(nèi)外圓磨床S33Studer S33為中型單一部件和批量工件磨削所設(shè)計(jì)的,適用于為個(gè)性化需求定制方案(外圓磨削,非圓成型磨削,螺紋磨削,內(nèi)圓磨削)。
八、三坐標(biāo)測(cè)量

三坐標(biāo)檢測(cè)是檢驗(yàn)工件的一種精密測(cè)量方法。運(yùn)用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī),基于空間點(diǎn)坐標(biāo)的采集和計(jì)算,對(duì)工件進(jìn)行形位公差的檢驗(yàn)和測(cè)量,判斷該工件的誤差是不是在公差范圍之內(nèi)。探測(cè)系統(tǒng)一般由測(cè)頭和接觸式探針構(gòu)成,探針與被測(cè)工件的表面輕微接觸,獲得測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)。在測(cè)量過程中,坐標(biāo)測(cè)量機(jī)將工件的各種幾何元素的測(cè)量轉(zhuǎn)化為這些幾何元素上點(diǎn)的坐標(biāo)位置,再由軟件根據(jù)相應(yīng)幾何形狀的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出這些幾何元素的尺寸、形狀、相對(duì)位置等參數(shù)。坐標(biāo)測(cè)量機(jī)作為一種精密、高效的空間長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器,它能實(shí)現(xiàn)許多傳統(tǒng)測(cè)量器具所不能完成的測(cè)量工作,其效率比傳統(tǒng)的測(cè)量器具高出十幾倍甚至幾十倍。而且坐標(biāo)測(cè)量機(jī)很容易與CAD連接,把測(cè)量結(jié)果實(shí)時(shí)反饋給設(shè)計(jì)及生產(chǎn)部門,借以改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)或生產(chǎn)流程。三坐標(biāo)檢測(cè)有時(shí)也運(yùn)用到逆向工程設(shè)計(jì)。典型設(shè)備有??怂箍等鴺?biāo)Global PERFORMANCE系列。
九、快速裝夾定位系統(tǒng) 
以上介紹了九種模具制造的工藝。事實(shí)上,一個(gè)模具零件往往需要使用多種工藝才能得以制造完成。這個(gè)過程中,零件要進(jìn)行不斷的裝夾與校正,花費(fèi)了大量的時(shí)間,機(jī)床也是處于閑置狀態(tài),昂貴的設(shè)備其加工能力并未得到充分的利用。隨著制造業(yè)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。更短的生產(chǎn)周期是這一發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)外的夾具制作商,例如瑞士GF加工方案的System 3R夾具采用一套穩(wěn)定而精確的基準(zhǔn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了銑削、車、測(cè)量、電火花加工等工藝的統(tǒng)一基準(zhǔn)互換,在機(jī)床上只需一分鐘左右快速完成電極的裝夾與找正,最大限度地縮短了設(shè)定時(shí)間,大幅度提高了機(jī)床的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間。事實(shí)證明,這是現(xiàn)代化生產(chǎn)的一項(xiàng)必不可少的條件。
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