开眼界,模具工厂有哪些先进的加工技术和进口的设备?加工的精密模具到底有多精密?

2017-03-21 00:00 同步精密模具制造-模具加工部

开眼界,精密模具工厂那些先进的加工技术和进口的设备?


精密模具的制造离不开那些先进的加工设备。模具制造的主要工艺有CNC铣削、慢走丝线切割、电火花、磨、车、测量、自动化等等。本文介绍了这些工艺的先进设备与技术,一起来看看吧。

一、CNC铣削加工

可以说塑胶模具制造行业的迅猛发展主要得益于CNC铣削技术的革新。从传统的普通铣床到三轴加工中心,再发展到如今的五轴高速铣削,使得再怎么复杂的三维型面零件的加工几乎都可成为现实,材料的硬度也不再是局限问题。塑胶模具的主要型腔、型面都由CNC铣削加工来完成。


高速铣加工采用小径铣刀(典型刀具是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40,000 rpm)、小周期进给量,使得生产效率大幅度提高,精度能稳定达到5μm;同时由于铣削力低,工件热变形减少,铣削深度较小,而进给较快(直线电机, 高达80m/min的快移速度,高达2g的加速度),表面光洁度可达 Ra<0.15 μm。高速铣可加工60HRC的淬硬模具钢件,因此高速铣加工允许在热处理以后再进行切削加工,使模具制造工艺大大简化。

二、慢走丝线割加工

慢走丝线割加工主要用于各种冲模、塑料模、粉末冶金模等二维及三维直纹面零件的加工。其中加工冲压模所占的比例要数最大,冲压模的凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等众多精密型孔的加工,慢走丝线割加工是不可缺少的关键技术。在注塑模具制造中,常见应用有镶件孔、顶针孔、斜顶孔、型腔清角及滑块等加工,一般来说加工精度要求没有冲压模具那么高。


慢走丝加工是一种高精密的加工方法,高端的机床可达到小于3μm的加工精度,表面粗糙度可达Ra0.05μm。目前已可实现0.02~0.03 ㎜的电极丝的自动穿丝切割,实用的切割效率可达200㎜2/min左右。


国外先进的慢走丝设备制造商有瑞士GF加工方案、日本三菱、日本西部、日本沙迪克、日本牧野、日本法兰克等等。

三、磨床加工

磨床是对零件表面进行精加工的精密设备,尤其是淬硬工件。模具加工使用的磨床主要是平面磨床、万能内外圆磨床、坐标磨(PG光学曲线磨床)。

小平磨床主要用来加工小尺寸的模具零件,如精密镶件、精密模仁、滑块等。大水磨床常用于较大尺寸的模板加工。现在,平面磨床砂轮线速度和工作台运动高速化已成为普遍潮流,由于采用了直线导轨、直线电机、静压丝杠等先进的功能部件技术,运动速度有很大进步,另外还不断完善了砂轮修整技术。磨头的垂直进给量最小可达到0.1μm,磨削表面粗糙度Ra<0.05μm,加工精度可控制在1μm以内,实现了超精磨削加工。


国外先进的磨床设备制造商以斯来福临集团为代表,它先后并购了许多世界顶级的磨床制造商,包括斯图特(STUDER)、保宁(BLOHM)、美盖勒(MAEGERLE)、琼格(JUNG)公司、肖特(SCHAUD)、米克罗莎(MIKROSA)、伊瓦格(EWAG)和瓦尔特(WALTER)。斯来福临旗下各知名企业生产不同种类的磨床,能提供全面的磨削解决方案。国内精密模具厂在平面磨削方面,大多使用日本的平面磨床,例如日本冈本磨床。


模具回转体零件,并且精度要求高,表面光洁度要好的情况,甚至是复杂的曲面零件,就需要使用高精度外圆磨床来完成,比如瓶胚注塑模具的哈夫镶块零件。使用高速旋转砂轮进行磨削加工,可加工硬度较高材料,如淬硬模具钢、硬质合金等。瑞士斯图特万能内外圆磨床为中型单一部件和批量工件磨削所设计的,适用于为个性化需求定制方案(外圆磨削,非圆成型磨削,螺纹磨削,内圆磨削)。


光学曲线磨床可以磨削孔距精度很高的孔以及各种轮廓形状。用绘图仪配合加工,绘图仪刻画出所需加工的图形在胶片上,胶片贴在投影幕上并校正,加工者将根据胶片上的成型来进行成型加工。光学投影研磨适合高硬度材料的成型研磨,例如材质为钨钢件或硬质合金的工件,偶尔也加工一些高速钢工件。一般加工连接器冲模用刀口及冲头,端子,精密的半行程冲子,下模入块和脱料板入子等之类的工件。

比较有名的光学曲线磨床有瑞士HAUSER、美国MOORE、日本AMADA。日本AMADA光学曲线磨床机其主轴最高转速可达到30000转,加工的精度在2μm以內,加工的最小內R角为R0.03mm,外R角为R0.02mm,加工异形冲子最薄处可达到0.06mm,其加工的沟槽深径比在2:1左右,表面粗糙度Ra可达0.025μm。


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