模具加工(gōng)业已呈现的九种发展趋势

把塑性材料加工(gōng)成大(dà)批的、统一(yī)形状部件的生产方就請式是现代制造业的基石，实际上每一(yī)种市场化的商品都至少慢玩有一(yī)种由模具限定出的外形。然而随着制造筆議业的不(bù)断发展，模具变得(de)越来越复杂，要求的牢固程度也越来越紅厭高。技术难度越来越高，产品的生命周期却越習公来越短(duǎn)，用户对模具产品也提出了更多的民生要求，如(rú):免维护就可运行较長(c市煙háng)的時(shí)间、耗能低(dī)、抗磨损、便于安装更兒短换以及具有更大(dà)的柔性等等。

迫于市场竞争及用户要求不(bù)断提升的压力，模具生产厂家(jiā)不(bù廠什)得(de)不(bù)选择更加实用有效的模具加離愛工(gōng)方式，采取更為(wèi)有利的市场策略，由船雨此，模具加工(gōng)业已呈现出了以下发展趋势。

1、全球化

模具市场和发展的全球化是当今模具工(gōng)业最主要的特征之一(yī)。模文拍具的购买者是遍布全世界的，而模具生产商也同样无处不電影(bù)在。模具工(gōng)业的全球化发展使窗術生产工(gōng)艺简单、精度低(dī)的模具加工(gōng)企业向劇飛技术相对落后、生产率较低(dī)的发展中国家(jiā)迁校煙移。而仍然保留在美国、欧洲和日本的模具生产企业则定位在生产高水准的模具上場生，这不(bù)仅是技术上的要求，更是竞争的结果。模具生产企业必物分须面对全球化的市场竞争，这正是模具生产商追求高效应用技术的驱动聽空力。


2、生产周期缩短(duǎn)

众所周知，在同样的条件下，用户都愿意选择交货期更短(duǎn)的产品，因林兒為(wèi)这样用户可以节约更多的生产時(shí)習吃间，因此模具生产厂家(jiā)不(bù)得(de)不(bù)千作玩方百计地加快生产进度，并努力简化和废除不(bù)必從關要的生产工(gōng)序。


3、高速加工(gōng)

近年来发展起来的“高速加工(gōng)”对模具制造业产生刀拿了重要的影响。“高速加工(gōng)”是由非常小(xiǎo)的體業步进距和较大(dà)的进给率来实现的，通(tōng)常高主轴转速能使刀具获得(廠去de)足够的切屑抗力。在粗加工(gōng)時(呢亮shí)，使用斜置的刀具进行小(xiǎo)宽度的切削往往金(頻草jīn)属去除率较高，即使采用小(xiǎo)型刀具也北讀能达到这样的效果。在很多情况下，经过高速粗加工(gōng)后的工(gōng)雜體件表面精度已经很接近于要求的水平，因而半精加工(gōng)操作就雨志可省去了。

高速加工(gōng)使工(gōng)件获得(de)了光滑的表面，也微如节省了加工(gōng)時(shí)间，典型的步进距仅有0.001in，而尖点但到只有0.00005in高，经过高速加工(gōn的門g)的工(gōng)件表面大(dà)多数都非常光洁，无需钳工(gōng)答遠的进一(yī)步加工(gōng)。

在精加工(gōng)的过程中，通(tōng)过增大(行房dà)进给率可避免由于步进距的减小(xiǎo)而造成的工(gōng)期延長醫金(cháng)，而后续的抛光或磨削工(gōng)序的废除或减少则有利于在件森加工(gōng)表面的保护。

一(yī)般情况下，机加工(gōng)工從土(gōng)具每分鐘(zhōng)至少应达房人到1200表面英尺，主轴转速也不(bù)會(huì)低(dī)于80歌服00r/min。老式机床的主轴经过修整转速也能达到这样的水章來平，但是其稳定性却受到一(yī)定的限制。目前，机加工(gōng)工(gō亮資ng)具制造商都热衷于生产為(wèi)高速加工(gōng)而聽體专门设计的加工(gōng)中心。在美国，采用高速加工(gōng)技自看术以减少或省去钳工(gōng)工(gōn文我g)序是一(yī)种效益相当可观的措施,这种技术在欧洲和日本購文也颇受欢迎。


4、硬铣削

用充分硬化的材料加工(gōng)模具的型腔是模具加工(g習房ōng)业发展的另一(yī)个重要趋势。这对锻模尤要視其有价值，因為(wèi)与其它模具相比,開飛锻模往往需要更高的硬度。粗加工(gōng)和精加工(g你公ōng)是在一(yī)台机床上连续完成的友就,在粗加工(gōng)过程中，高主轴转速及小(xiǎo)的刀具半径畫體所进行的轻度切削形成了足够的转矩，可以用来加工(g短可ōng)硬度高达64RC的金(jīn)属材料;在精加工門白(gōng)过程中，较小(xiǎo)的步进距保证工(g那做ōng)件能够获得(de)极佳的表面光洁度。

由于材料本身具有一(yī)定的硬度，所以路著放电加工(gōng)(EDM)就可以减少或全部算體省去。因為(wèi)材料已经足够硬了，而不(bù)需要物我再进行热处理,不(bù)仅如(rú)此，热处理后的回紅線火以及抵消热由处理引起的几何变形所进行的道你磨削加工(gōng)也都不(bù)需要了。该技术在日本倍受青睐，如(rú)今線務在美国也受到了广泛的关注并正向欧洲传播。

硬化材料的高速加工(gōng)给加工(gōng)工(gōng)具提出了更高的開老要求。因此，许多机床工(gōng)具生产商為(wèi)这种加工(gōng內愛)专门设计開(kāi)发了特种磨床。在高主轴转速及高进给率的情的月况下，刀具需要进行轻切削，但热稳定性和较高的力学硬度也是十分必要的讀大。在此类加工(gōng)中，高压冷却液是另一(yī)个必要的条件，視書但也有一(yī)些刀具制造商采用干切削的方式来防止对刀具的热冲微她击。同時(shí)干切削也可减少环境污染。此类机床大年河(dà)多数适于加工(gōng)锻模及中、小(xiǎo)型尺寸的模具。森人

日本雅士达公司生产的用作制造操作杆的锻模就是硬化材料经过裡知典型的高速加工(gōng)而制成的。该工(gōng)件的尺寸為(wèi)紅刀164mm×106mm×32mm，材料硬度為(wèi)60RC關要。采用硬质合金(jīn)铣刀和油雾冷却液，模具型腔铣削耗時(shí)109m照志in。虽然包含了硬铣削技术，此类机床的价格偏高，但是仅使黑離用一(yī)台这样的机床就可完成粗加工(gōn花熱g)、精加工(gōng)和放电加工(gōng)的全慢日过程，这无疑对像日本这样的发达国家(jiā)有相当的吸引章東力。值得(de)注意的是，此类机床的加工(gōng)方向正逐步趋于體相水平式而非竖直式，这也是新的特点。


5、CAD/CAM趋于快速化和智能化

CAD/CAM有三大(dà)明显的发展趋势，即:混合模型、设计制造系统懂信数据库以及車(chē)间现场3D程序编制。

工(gōng)业企业对混合模型的需求在近几年来去但尤為(wèi)显著。采用实体模型益处很大(dà)，它使结构复杂的材料实体能够公煙容易地以一(yī)个独立实体的形式进行表达和调用站整，并且它允许实体之间的相加和相减，以生成新的实体模型。对于机械工(g海鐵ōng)程师来說(shuō)实体模型的主要优点在于它訊慢能使工(gōng)程师设计的产品全部由相对标准化的实体元素构成，如(訊喝rú)标准的孔、凸台、套、凸缘等。

实体模型对刀具设计师也大(dà)有用途。在某些情况下，插入電做的3D产品模型能够通(tōng)过单次操作简单地从模具的型腔中减去。混合模型允木些许使用者在一(yī)个单独的几何模型中建造实請火体、表面及其它图形元素。采用某些CAM系统，使用者可以将这些实体模型自如(rú弟什)地分解，或把所有的实体都组合到一(yī得飛)起，并作為(wèi)一(yī)完整的实体进行加工司間(gōng)。

许多美国厂商已经习惯于处理由用户提供的实体模型，而欧洲和日本在这方面还相对落文雜后，但产品的迅速更新要求美、欧、日三方共同支持实体模型技數近术的发展。

6、数据库系统

对于很多刀具生产厂家(jiā)来說(shuō)，能最终一間為(wèi)他(tā)們(men)带来实际利益的自动化CAD/CAM才是更重和鐘要的。在模具设计方面，一(yī)些CAD/CAM系统销售商如計市(rú)美国的Cimatron技术公司、英国的去森Vero国际公司及美国的本特里系统公司已经在系统中增加了相应的模块，使劇黑常规的CAD/CAM系统实现了自动化功能。

在加工(gōng)过程中的任一(yī)時(sh小少í)刻，由于实体模型是一(yī)直存在的，所以CAM系统能够随時(s如南hí)把在加工(gōng)工(gōng)件与实体模型进行比较。使用数据库系统現著，CAM系统能够识别出两条刀具轨迹之间的区域内，哪里的步进距过宽。这些步进距过風長宽的区域要沿与原始加工(gōng)轴线垂直的方向进行再加朋間工(gōng)，以确保获得(de)最佳的表面质量。而且些科，实体数据库的连续存在对高速加工(gōng)是极為(wèi)重要的，而鐵子对于半精加工(gōng)来說(shuō)議書，存在一(yī)种永恒的实体库是最理想的事情。

数据库系统是一(yī)种高度自动化的专家(ji農在ā)系统，它包含了近10余年的CAM专家(jiā)经验，它由資(zī)深的土朋開(kāi)发人员、机加工(gōng)工(gōng)妹樂具制造商以及大(dà)量的用户反馈共同完成。作為(議微wèi)一(yī)种以丰富经验為(wèi)基础的系统，该程序库也學地為(wèi)用户提供柔性的存储功能，以便用户添加女懂自己的制造技术。


7、車(chē)间现场编程

近几年来，CAM系统正逐步趋于更容易使用，因為(wèi)C土答AM系统正由CAM设计室重新回到車(chē)间现场。北(bě長線i)美底特律地区和安大(dà)略地区的自动化懂票刀具生产厂家(jiā)在这方面显示出了最明显的优势。

在过去的20年中，许多厂家(jiā)最初试图站志把程序编制转移到编程更易控制的CAD/CAM设相鐘计室中，但随着切削工(gōng)具的日趋复杂化，NC编程反而成了制约工(睡工gōng)业发展的瓶颈。程序编制重新转移到車(chē)间现场男嗎后，这种发展障碍很快被消除了，这样与实践结合起来，编程工(gōng)具也笑媽变得(de)非常容易使用。

在底特律地区，这种新型的现场编程方式使車(chē)间程序编制得朋道(de)到了迅猛的发展。编程工(gōng)理些具的适当使用削减掉了大(dà)量的NC程序编制時(s用制hí)间，因為(wèi)大(dà)多数刀具路线都是与加工(gōng)工(gō綠理ng)艺同步创造的。它省去了CAD和CAM之间的反复修正过程，使生产部分照討获得(de)了有效的NC程序，并能充分发挥生产线上工(gō雜銀ng)人和设备的作用。更重要的是，现在创造刀這習具轨迹的人就是执行加工(gōng)的人。这也使机械师获得兵懂(de)了实施其加工(gōng)方法的机會(huì)，这議在令他(tā)們(men)感到非常满意。这有助于他(和吃tā)們(men)作出更好(hǎo)的现场决定，选择最优化湖兵的加工(gōng)方法，并及時(shí)地对加工(gōng)方法进行修正。

8、自动化

模具加工(gōng)的另一(yī)个重要发展趋势是自动化，这听起来似不上乎有些不(bù)可思议，因為(wèi)大(dà)多数模具都是单件生产的，它船很似乎应该需要柔性的加工(gōng)系统，而非自动化的加工(gōng)系统。但煙土事实上，模具加工(gōng)在诸多方面都表现出了小(xiǎ為那o)批量生产的特征。

近来许多厂家(jiā)都对一(yī)种自动化系统中女表现出了浓厚的兴趣，这种自动化设备在制造加工(gōng)过程中能连著腦续地自动执行操作步骤，而很少需要人的干涉，利用机器(qì)人自动化系统装载煙呢和卸载工(gōng)件和刀具是许多模具厂金頻家(jiā)自动化发展的下一(yī)个目标。這什

美国新泽西州3R系统公司的总裁尼克說(shu內兒ō):“众多公司都在寻找能够提高企业生产效率和产量而不(bù)增動請加固定成本的途径。由于劳动市场的紧俏及熟练操作工(gōng)的缺那會乏，企业的固定生产成本大(dà)為(wèi)提高相數，自动化却能通(tōng)过固有的生产工(gōng微機)艺而不(bù)是利用操作工(gōng)来提高产量。”也舊


9、放电加工(gōng)(EDM)

放电加工(gōng)以其处理模具型腔的卓越畫呢能力而著称。有线放电加工(gōng)在模具生产中也应用广泛，只要是模具件南生产厂家(jiā)几乎至少都有一(yī)台放呢下电加工(gōng)设备。在过去的几年中，放电加工(gōng)技术发展迅速，这河農使得(de)放电加工(gōng)技术在模具加工(gōng)业中的作用和地見林位更加突出。

与前几年相比，无论是冲压放电加工(gōng)还是有线放电加工(gōng)街街，发展变化都是相当迅速的，它們(men)的“燃烧”時(shí)间已经减少了很多。為(wèi)來嗎实现无人照管连续操作，放电加工(gōng)系统必须提供工(gōng)件內動自动化换位和电极转变功能，这是模具加工(gōn理到g)厂在放电加工(gōng)单元上安装自动化机器(qì)人操作系统的主件木要目的。

快速燃烧放电加工(gōng)单元所采用的机器(qì)人自动化系统會(h報見uì)很快地消耗电极，因而电极需求量大(dà)大(dà)增加，结湖訊果造成了电极缺乏。在美国，石墨电极的高速加工和唱(gōng)技术日渐受到人們(men)的欢迎。钳工(g裡草ōng)和抛光工(gōng)艺的减少和废除使电极加工(gōng)赢得(少匠de)了宝贵的時(shí)间，更重要的是手工(gōng)工(gōng線地)作的废除意味着在加工(gōng)的和CAD限定出的几何模型永远不(bù)會(huì)丢失，而高暗章速加工(gōng)允许厂家(jiā)按照用户的实际设计要求學湖来生产电极，如(rú)果要生产不(bù)只一(yī費樹)个电极，还可以由加工(gōng)系统“复制”出一(yī)模了器一(yī)样的产品。有了充足的电极，在模具加工(g物街ōng)方面EDM就可以大(dà)显身手了火得，这是在多型腔模具加工(gōng)方面的一(yī)个重要月那进步。

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