精密模具的制造离不开先进的加工设备。模具制造的主要技术有数控铣削、慢线切割、电火花、磨削、汽车、测量、自动化等。本文介绍了这些技术的先进设备和技术,一起来看看吧。
1.数控铣削。
可以说,塑料模具制造业的快速发展主要得益于数控铣削技术的创新。从传统的普通铣床到三轴加工中心,再到今天的五轴高速铣削,几乎所有复杂的三维表面零件的加工都可以成为现实,材料的硬度不再是一个局限性问题。塑料模具的主要型腔和型腔由数控铣削完成。
采用小径铣刀(典型刀具为整体硬质合金球头铣刀、端铣刀和波纹铣刀),高转速(主轴转速可达40,000rpm),小周期进给量,使生产效率大大提高,精度可稳定达5μm;同时,由于铣削力小,工件热变形减小,铣削深度小,进给速度快(直线电机,高达80m/min,高达2g),表面光洁度可达Ra<0.15μm。高速铣削可加工60HRC淬硬模具钢件,所以高速铣削可以在热处理后进行切削加工,使模具制造工艺大大简化。
国外先进的数控铣削设备制造商包括瑞士GF加工方案、德国DMG、德国哈默、日本牧场、德国罗德斯、德国OPS、德国巨浪、德国因代克斯、日本山崎马扎克、日本依偎、美国哈斯等。
第二,慢走丝线切割加工。
慢走丝切割主要用于各种冲模、塑料模具、粉末冶金模具等二维和三维直纹面零件的加工。其中加工冲压模具所占比例最大,冲压模具的凸模、凸模固定板、凹模和卸料板等多个精密孔的加工,慢走丝切割加工是不可或缺的重要技术。在注塑模具制造中,常用的加工有镶嵌孔、顶针孔、斜顶孔、型腔清角和滑块等,一般加工精度要求不如冲压模具高。
慢走丝加工是一种高精度的加工方法,高端机床可以达到3μm以下的加工精度,表面粗糙度可以达到Ra0.05μm。现已实现0.02~0.03㎜电极丝的自动穿丝切割,实用切割效率可达200㎜2/min左右。
国外先进的慢走丝设备制造商包括瑞士GF加工方案、日本三菱、日本西部、日本沙迪克、日本牧场、日本法兰克等。
第三,电火花加工。
电火花加工适用于精密小型腔、狭缝、槽、角等复杂零件的加工。当刀具难以到达复杂表面时,在需要深度切削的地方,在长径比特别高的地方,电火花加工技术优于铣削加工。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,与昂贵的刀具成本相比,放电更合适。此外,在规定电火花加工的地方,用电火花加工提供火花表面。
在高速铣削加工快速发展的今天,电火花加工的发展空间受到了一定程度的挤压。同时,高速铣削也给电火花加工带来了更大的技术进步。例如,采用高速铣削制造电极,由于狭窄区域加工的实现和高质量的表面结果,大大降低了电极的设计数量。此外,使用高速铣削制造电极也可以将生产效率提高到一个新的水平,保证电极的高精度,从而提高电火花加工的精度。如果型腔的大部分加工都是通过高速铣削完成的,那么电火花加工只是作为辅助手段来去除角度修剪,这样留量更加均匀,更少。
在加工面积小于20平方厘米的情况下,精密放电机可以实现Ra<0.1μm的镜面电火花加工,以及均匀一致的亚光表面和各级纹面加工。对于细部件,如连接器,可以实现清角小于0.02mm、加工精度小于5μm的结果。机床技术专家系统可以通过智能生成的放电参数实现优异的加工结果。对于特殊复杂零件的放电,提供IC、LED、连接器、大腔、狭缝、RSM纹面等特殊工艺模块。这些优化过程是专家经验的整合。当机床配有快速夹具定位夹具和电极自动更换装置时,可以长期无人自动放电。
国外先进的电火花加工设备制造商包括瑞士GF加工方案、日本牧场、德国OPS、日本沙迪克、日本三菱、德国艾克索、西班牙欧纳等。