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高速加工技术用于模具工业

更新日期:2007-06-11  作者:  来源:光学精密机械网(ChinaOptic.Com.Cn)收集整理

本文介绍高速加工技术的主要特点,论述用于模具工业的高速机床、高速刀具和高速CAD/CAM系统等关键技术,列举一些应用实例和使用效果,指出高速加工技术在模具工业中广阔的应用前景。

模具是制造业中使用量大、影响面广的工具产品。没有型腔模、压铸模、铸模、深拉模和冲压模,就无法生产出被广泛应用和具有竞争价格的塑料件、合金压铸件、钢板件和锻件。在现代批量生产中,没有高水平的模具,就没有高质量的产品,它对企业提高生产效率、降低生产成本也有重要的作用。据国外最新统计分析,金属零件粗加工的75%、精加工的50%和塑料零件的90%是用模具加工完成的。因此,模具工业也被称为“皇冠工业”。如今,模具制造已成为先进制造技术的一个重要组成部分。

制造模具的材料通常是一类难加工材料,目前国内模具型腔一般都釆用电火花加工(EDM)成型。但电加工的生产效率很低,不论在模具开发速度方面还是模具制造质量方面,都不能满足现代批量生产的要求。

高速加工技术的出现,为模具制造技术开辟了一条崭新的道路。尽可能用高速加工来代替电加工,是加快模具开发速度、提高模具制造质量的必然趋势。 字串9

模具高速加工的优越性

不论是冲压模具还是塑料模具(包括注射模、挤压模、吹塑模等),为了提高其使用寿命,构成模具型腔的有关零件一般都用高强度的耐磨材料制造(如各种牌号的合金结构钢、合金工具钢和不锈钢等),这些材料经过热处理後硬度很高,很难用常规的机械加工方法进行加工。几十年来,对付这类难加工材料的最好办法就是釆用特种加工。

在中国,模具的型腔加工至今仍然是电火花加工一统天下,电火花加工(包括成形加工和线切割)在模具制造中一直起着十分重要的作用。 字串9

生产的发展和产品更新换代速度的加快,对模具的生产效率和制造质量提出了越来越高的要求,于是电火花加工存在的问题就逐渐暴露出来。从物理本质上说,电火花加工是一种靠放电烧蚀的“微切削”工艺,加工过程非常之缓慢;在电火花对工件表面进行局部高温放电烧蚀过程中,工件材料表面的物理-机械性能会受到一定程度的损伤,常常会在型腔表面产生微细裂纹,表面粗糙度也达不到模具的要求,因而经过电加工後的型腔类零件一般还要进行费力、费时的手工研磨和抛光。因此,电火花加工的生产效率很低,制造质量不稳定,在许多场合,模具已成为影响新产品开发速度的一个关键因素。

20世纪90年代以来,在国外模具工业中开始逐渐应用高速切削(HSC)方法进行型腔的加工,并且取得了很好的效果。和电火花加工相比,高速加工的主要优点是:

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