1、模具的數(shù)控加工

　　1）模具數(shù)控加工的特點(diǎn)

　�。�1）模具的制造是單件生產(chǎn)。每一副模具都是一個(gè)新的項(xiàng)目，有著不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，每一個(gè)模具的開(kāi)發(fā)都是一項(xiàng)創(chuàng)造性的工作。

　　（2）模具的開(kāi)發(fā)并非最終產(chǎn)品，而是為新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)服務(wù)，一般企業(yè)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)在數(shù)量上、時(shí)間上并不固定，從而造成模具生產(chǎn)的隨機(jī)性強(qiáng)、計(jì)劃性差，包括客戶變動(dòng)大、產(chǎn)品變化多，因此對(duì)模具制造企業(yè)的人員有更高的要求，要求模具企業(yè)的員工必須能快速反應(yīng)，也就是要有足夠的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

　�。�3）模具制造要快速。新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期越來(lái)越短，而模具又是新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)費(fèi)時(shí)最多的項(xiàng)目之一，模具開(kāi)發(fā)的周期隨之縮短，因此模具從報(bào)價(jià)到設(shè)計(jì)制造過(guò)程都要有很快捷的反應(yīng)。特別是模具制造過(guò)程必須要快，才能達(dá)到客戶的要求。因此就要求模具的加工工序應(yīng)高度集成，并優(yōu)化工藝過(guò)程，在最短的加工工藝流程中完成模具的盡量多的加工。

　　（4）模具結(jié)構(gòu)不確定。模具需要按制件的形狀和結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)由于模具所形成的產(chǎn)品往往是新產(chǎn)品，所以在模具開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要有更改，或者在試模后，對(duì)產(chǎn)品的形狀或結(jié)構(gòu)作調(diào)整，而這些更改需要進(jìn)行重新加工。

　�。�5）模具加工的制造精度要求高。為了保證成形產(chǎn)品的精度，模具加工的誤差必須時(shí)行有效控制，否則模具上的誤差將在產(chǎn)品上放大。模具的表面粗糙度要求高，注塑模具或者壓鑄模具，為了達(dá)到零件表面的光潔，以及為了使熔體在模具內(nèi)流動(dòng)順暢，必須有較低的表面粗糙度值。

　　2）模具數(shù)控加工的技術(shù)要點(diǎn)

　�。�1）模具為單件生產(chǎn)，很少有重復(fù)開(kāi)模的機(jī)會(huì)。因此，數(shù)控加工的編程工作量大，對(duì)數(shù)控加工的編程人員和操作人員就有更高的要求。

　�。�2）模具的結(jié)構(gòu)部件多，而且數(shù)控加工工作量大。模具通常有模架、型腔、型芯、鑲塊或滑塊、電極等部件，需要通過(guò)數(shù)控加工成形。

　　（3）模具的型腔面復(fù)雜，而且對(duì)成形產(chǎn)品的外觀質(zhì)量影響大，因此在加工腔型表面時(shí)必須達(dá)到足夠的精度，盡量減少、最好能避免模具鉗工修整和手工拋光工作。

　�。�4）模具部件一般需要多個(gè)工序才能完成加工，應(yīng)盡量安排在一次安裝下全部完成，這樣可以避免因多次安裝造成的定位誤差并減少安裝時(shí)間。通常模具成形部件會(huì)有粗銑、精銑、鉆孔等加工，并且要使用不同大小的刀具進(jìn)行加工，合理安排加工次序和選擇刀具就成了提高效率的關(guān)鍵因素之一。

　�。�5）模具的精度要求高。通常模具公差范圍在達(dá)到成形產(chǎn)品的1/5～1/10，而在配合處的精度要求更高。只有達(dá)到足夠的精度，才能保證不溢料，所以在進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)必須嚴(yán)格控制加工誤差。

　�。�6）模具通常是“半成品”，還需要通過(guò)模具鉗工修理或其他加工，如電火花加工等，因此在加工時(shí)，要考慮到后續(xù)工序的加工方便，如為后續(xù)工序提供便于使用的基準(zhǔn)等。

　�。�7）模具材料通常要用到很硬的鋼材，如壓鑄模具所用的H13鋼材，通常在熱處理后，硬度會(huì)達(dá)到52～58HRC，而鍛壓模具的硬度更高。所以數(shù)控加工時(shí)必須采用高硬度的硬質(zhì)合金刀具，選擇合理的切削用量進(jìn)行加工，有條件的最好用高速銑削來(lái)加工。

　�。�8）模具電極的加工。模具加工中，對(duì)于尖角、肋條等部位，無(wú)法用機(jī)加工加工到位。另外某些特殊要求的產(chǎn)品，需要進(jìn)行電火花加工，而電火花加工要用到電極。電極加工時(shí)需要設(shè)置放電間隙。模具電極通常采用純銅或石墨，石墨具有易加工、電加工速度快、價(jià)格便宜的特點(diǎn)，但在數(shù)控加工時(shí)，石墨粉塵對(duì)機(jī)床的損害極大，要有專用的吸塵裝置或者浸在液體中進(jìn)行加工，需要用到專用數(shù)控石墨加工中心。

　�。�9）標(biāo)準(zhǔn)化是提高效率、縮短加工時(shí)間的有效途徑。對(duì)于模具而言，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，可以減少加工工作量。同時(shí)在模具設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，使用標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方法，如將孔的直徑標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，可以減少換刀次數(shù)，提高加工效率。

2、數(shù)控加工在模具制造中的應(yīng)用

　　1）模具的數(shù)控加工技術(shù)按其能量轉(zhuǎn)換形式不同可分為：

　�。�1）數(shù)控機(jī)械加工技術(shù)。模具制造中常常用到的如數(shù)控車削技術(shù)、數(shù)控銑削技術(shù)，這些技術(shù)正在朝著高速切削的方向發(fā)展。

　�。�2）數(shù)控電加工技術(shù)，如數(shù)控電火花加工技術(shù)、數(shù)控線切割技術(shù)。

　　（3）數(shù)控特種加工技術(shù)。包括新興的、應(yīng)用還不廣泛的各種數(shù)控加工技術(shù)，通常是利用光能、聲能、超聲波等來(lái)完成加工的，如快速原型制造技術(shù)等。

　　這些加工方式為現(xiàn)代模具制造提供了新的工藝方法和加工途徑，豐富了模具的生產(chǎn)手段。但應(yīng)用最多的是數(shù)控銑床及加工中心；數(shù)控線切割加工與數(shù)控電火花加工在模具數(shù)控加工中應(yīng)用也非常普遍；而數(shù)控車床主要用于加工模具桿類標(biāo)準(zhǔn)件，以及回轉(zhuǎn)體的模具型腔或型芯；數(shù)控鉆床的應(yīng)用也可以起到提高加工精度和縮短加工周期的作用。

　　在模具數(shù)控制造中，應(yīng)用數(shù)控加工可以起到提高加工精度、縮短制造周期、降低制造成本的作用，同時(shí)由于數(shù)控加工的廣泛應(yīng)用，可以降低對(duì)模具鉗工經(jīng)驗(yàn)的過(guò)分依賴。因而數(shù)控加工在模具中的應(yīng)用給模具制造帶來(lái)了革命性的變化。當(dāng)前，先進(jìn)的模具制造企業(yè)都以數(shù)控加工為主來(lái)制造模具，并以數(shù)控加工為核心進(jìn)行模具制造流程的安排。

　　2）數(shù)控車削加工

　　數(shù)控車削在模具加工中主要用于標(biāo)準(zhǔn)件的加工，各種桿類零件如頂尖、導(dǎo)柱、復(fù)位桿等。另外，在回轉(zhuǎn)體的模具中，如瓶體、盆類的注塑模具，軸類、盤(pán)類零件的鍛模，沖壓模具的沖頭等，也使用數(shù)控車削進(jìn)行加工。

　　3）數(shù)控銑削加工

　　數(shù)控銑削在模具加工中應(yīng)用最為廣泛，也最為典型，可以加工各種復(fù)雜的曲面，也可以加工平面、孔等。對(duì)于復(fù)雜的外形輪廓或帶曲面的模具，，如電火花成形加工用電極、注塑模、壓鑄模等，都可以采用數(shù)控銑削加工。

　　4）數(shù)控電火花線切割加工

　　對(duì)于微細(xì)復(fù)雜形狀、特殊材料模具、塑料鑲拼型腔及嵌件、帶異形槽的模具，都可以采用數(shù)據(jù)電火花線切割加工。線切割主要應(yīng)用在各種直壁的模具加工，如沖壓模具中的凹凸模，注塑模中的鑲塊、滑塊，電火花加工用電極等。

　　5）數(shù)控電火花成形加工

　　模具的型腔、型孔，包括各種塑料模、橡膠模、鍛模、壓鑄模、壓延拉深模等，可以采用數(shù)控電火花成形加工。

　　總之，模具具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、型面復(fù)雜、精度要求高、使用的材料硬度高、制造周期短等特點(diǎn)。應(yīng)用數(shù)控加工模具可以大副度提高加工精度，減少人工操作，提高加工效率，縮短模具制造周期。同時(shí)，模具的數(shù)控加工具有一定的典型性，比普通產(chǎn)品的數(shù)控加工有更高的要求。 

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本文標(biāo)題：淺析模具制造與數(shù)控加工技術(shù)

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