缺乏先进的加工设备,精密模具的制造至关重要。其中精密模具制造的主要工艺有数控铣削、慢走丝切、电火花、磨削、车床、测量、自动化等。
一、数控铣削加工。
由传统的普通铣床到三轴加工中心到现在的五轴高速铣削,几乎可以实现复杂的三维曲面零件的加工,材料硬度不再受限制。塑料模具的主要型腔、型面均采用CNC铣削来完成,在胶模制造行业中,由于CNC铣削工艺的革新,获得了飞速发展。
二、慢走丝线切割加工。
慢切丝切主要用于加工各种冲模、塑模、粉末冶金模具等二维和三维直纹面零件。在这些模具中,冲孔模所占比例更大,冲模的凸模、凸模固定板、凹模及出料板等众多精密型孔的加工中,慢走丝切加工是必不可少的关键技术。注射模制造中,常见的加工方法有镶件孔、顶针孔、斜顶孔、空腔清角和滑块等,一般都没有冲模那么高的加工精度。
慢走丝加工是一种高度精密的加工方法,高端机床可以达到3微米以下的加工精度,表面粗糙度可达0.05微米。现在已经可以实现0.02~0.03μm的电极丝的自动穿丝切割,实用切割效率可达200μ2/min。
三、电火花加工工艺。
电火花加工适用于精密小型腔、狭缝、沟槽、拐角等复杂零件的加工。如果刀具很难到达复杂的表面,则在需要深切削时,在长径比特别高的情况下,电火花加工优于铣削加工。对于高科技零件的加工,铣削电极的再放电可以提高成功率,比昂贵的刀具成本更适合放电。此外,在规定要进行电火花精加工时,应用电火花加工来提供火花型面。
四、加工磨床。
研磨机是精密设备,对零件表面,特别是淬硬工件。模内圆磨床主要采用平面磨床、多功能外圆磨床、坐标磨床(PG光学曲线磨床)。
本机主要用于小型模具零件的加工,如精密镶件、精密模具、滑块等。大型水模磨床常用于加工大型模板。采用直线导轨、直线电机、静压丝杠等先进功能部件技术,大动速度大幅提高,砂轮修整技术不断完善。
五、数控车床。
CNC车也是模具车间常用的加工设备。它的加工范围为所有的回转体零件。随着数控技术的高度发展,通过编程可简便地实现复杂形状的回转体,机床可自动更换刀具,大大提高生产效率。数控车床在加工精度、制造工艺等方面日趋完善,甚至有以车代磨的趋势。通常用于加工模具中的圆镶件、撑头、定位环等零件,广泛用于笔模、瓶口模等模具。其实,先进的数控车床其功能已经不再局限于“车”,而是扩展到车铣复合一体机床,一件复杂、多工序的零件,甚至一次加工搞定。
六、测量。
高精密测量设备的作用主要体现在从早期模具设计阶段所涉及的数字化测绘,到模具工艺测量,模具验收测量,以及模具修复测量的后期。
七、快速上夹定位系统及自动化。
一种模具零件常常需要使用多种工艺才能完成。在此过程中,零件经常要进行装夹、校正,耗费大量时间,机床也处于闲置状态,昂贵的设备其处理能力没有得到充分利用。在制造领域,竞争日趋激烈。缩短生产周期是其发展趋势。国外工装夹具制造商采用稳定准确的基准系统,实现铣削、车辆、量测、电火花加工过程的统一基准交换,在机床上1分钟左右即可快速完成电极夹具和校正,重复定位精度在3μm以内,设定时间大幅缩短,机床的实际运行时间大幅度提高这在现代生产中已被证明是必要的条件。