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模具制造的特点及对工艺装备的需求

2021-05-13 20:40:35

文章摘要:

模具按合同生产,随机性大;影响模具成形因素多,模腔复杂,造型困难,信息量大;理论联系实际(经验)要求高,设计工作量大。所以对CAD/CAE/CAM,DNC方式加工等要求迫

没有特色的产品是没有竞争能力的,特色来自市场的需求和对用户的吸引力。所以探索模具工业现代化应先研究模具制造的特点和要求。
模具制造属于单件多品种,要有试制性生产,准备周期长,往复工序多,工序平衡困难,准确估价难。为缩短周期,国外重视模具结构典型化,零部件标准化,标准件商品化,模具制造(工艺协作)专业化。目前国内模具标准化不到30%,与发达国家(70%~80%)差距较大。主要是缺乏高效高精度专机(有的厂目前仍用60年代用户自制专机)。生产厂小而多,使产品质量不稳定,效率低,形不成规模效益。
模具按合同生产,随机性大;影响模具成形因素多,模腔复杂,造型困难,信息量大;理论联系实际(经验)要求高,设计工作量大。所以对CAD/CAE/CAM,DNC方式加工等要求迫切。
模具多用于批量无屑加工,工作条件差,又要求寿命长,因此对模具材料的要求高、热处理要求严,其型腔尺寸精度、表面粗糙度直接影响制件质量,能完成淬火后型面高效精加工的设备就成为提高模具制造水平的关键。为此,多年来设备行业集中机器制造冷热加工技术和工艺精华,开发模具加工设备,无论品种、数量都发展很快。其中高精度加工和特种加工设备应用较多。数控机床具有高效、精密、柔性、自动、集成等优点,特别适合单件复杂零件制造,可加工出传统机床加工不出来的复杂形状,较传统机床提高效率3~7倍,所以数控机床的广泛使用成为模具制造现代化的基础条件。
模具制造钳工劳动量占30%~40%,主要是型面抛光、装配、调试、试模验收等。国内多采用电动、气动机械抛光、超声抛光、电解抛光、磨料流抛光,国外现已发展自动抛光机。据资料介绍:德国66%的模具厂,日本、美国30%的模具厂使用自动抛光机。国内也有单位在研究,目前效果尚不明显。由于模具中的许多小孔、窄槽等抛光困难,国外采用高速铣减少抛光工作量。国内在装配调试上也制造翻模机、研合机等,但规格不全。车间物流设备也很落后,模具零件在加工周转中常被锈蚀,既影响产品外观,更不利于精密模具的制造。
模具制品形状复杂,尤其是精密模具采用普通量具满足不了测量要求。工业发达国家的模具厂普遍采用三坐标测量机。对三坐标测量机提出高精度、高速度(测量尺寸多)、可靠、易操作、具有三维扫描数字化系统,能高效测量自由曲面等要求;以减少模具信息转换时间,缩短模具制造周期。并对探针提出高精度、小型化、长控针、低压接触和非接触测量的要求。利用补偿降低对环境的要求,使测量机能实现廉价、现场高柔性测量或在高精度数控机床上实现在线测量的要求。三坐标测量软件功能要强才能真正发挥出柔性测量的优越性,达到信息及制造一体化的要求。
综上所述模具制造技术发展的需求以信息技术改造传统制模技术使模具制造信息以数字传递为主,以反向工程模拟量的数字化实现复杂信息转换、传递;以三维造型为先导,实现CAD/CAE/CAM一体化;以机械制造冷热加工技术为基础,开发精密复杂、淬硬型面加工的高效数控机床为核心,组成企业并行制造系统;实现高精度、高效率、高柔性、高自动化的模具加工,满足模具制造对高质量、低成本、长寿命、短周期、量大、面广多层次的需求。