現(xiàn)代化的精密模具電鑄加工方法

隨著精密模具制造的技能化逐步向科學(xué)化發(fā)展，原來依靠主模型和繪制圖形制造汽車覆蓋件模具的傳統(tǒng)方法也逐步由CAD/CAM終端將由數(shù)字描述的汽車覆蓋件形狀轉(zhuǎn)為加工軌跡的方法所取代。用電話線路遙控加工過程則又將模具制造科學(xué)化的水平推向一個新高度。 

回顧以前，在加工用具有于沖制汽車外覆件的鋼制模具時，必須繪制詳盡的藍圖和具有按照沖件精確尺寸制造的主模型。可以說，模型是設(shè)計和制迼模具的母型。 

在用鑄造方法制造模具時，首先必須置備木模或汽車零件的樣件。按照一定比例制成的模型稱之為"靠模"，常被用作仿形加工中的母型，或作為顯示銑床加工軌 跡的輔助模型。作形銑床上的靠模指沿靠模輪廓形狀移動，銑刀則按照靠模指的移動對模具材料進行銑削加工，仿出所需的模具型腔。現(xiàn)在的加工方法則發(fā)生了根本 的變化。由客戶所提供的CAD數(shù)據(jù)生成銑刀的切削加工軌跡，自動加工出汽車覆蓋件的沖壓模具和進行塑料板材模壓成形的型腔模具。 

雖然用這種新工藝能比以往加工方法更精確地加工出模具的兩對合面，但對于壓形還要進行試模，并對試樣進行測量。通常由CAD數(shù)據(jù)正確地加工出模具的主要型腔表面，然后由防止磨損墊塊和其它零件與主要型腔面相配合?，F(xiàn)在可將這種新技術(shù)的特征歸納為以下幾個方面。 

二、不需要主模型和靠模 

雖然不再使用主模型和靠模，但加工精度反而有了提高。例如，加工公差很嚴(yán)和主要型腔面磨削后需用手工拋光的模具時，用CAD數(shù)據(jù)加工比用主模型和靠模的 效果好。其主要差別是對尺寸控制從根本上得到了改善。用傳統(tǒng)方法加工成形塑料件的型腔模具時，其加工公差將隨每天溫度不同而發(fā)生變化。 

用于塑料板材模壓成形的模具雖然加工精度也很好，但對塑料板材的熱壓成形不像沖壓金屬板材那樣有回彈，所以由CAD數(shù)據(jù)精確控制加工以后，一般不需要試模。對于這種模具只要經(jīng)過常規(guī)的客戶驗證即可，一般不再需要遞交制件。 

這主要是因為用CAD數(shù)據(jù)加工以對加工結(jié)果進行檢驗，對模具的型腔面還可以進行數(shù)學(xué)分析，從而保證了制造過程能極嚴(yán)格地按照原始設(shè)計數(shù)據(jù)實施。正是由于排除了模具制造過程中的手工操作，改善了模具精度和加工周期方面的競爭力。 

為此應(yīng)用CAD數(shù)據(jù)進行模具加工技術(shù)在大多數(shù)模具制造廠中得到了推廣?，F(xiàn)在由許多工廠的經(jīng)驗可證實，應(yīng)用這種技術(shù)之后，雖然按CAM生成的刀具軌跡時間增加了14%，但用于拋光的時間卻減少了33%，總加工時間縮短了16.5%，模具的品質(zhì)提高了12%。 

現(xiàn)在，各種CAD/CAM軟件可以幫助工程師進行模具設(shè)計和生成CNC銑床的刀具軌跡。該系統(tǒng)還可以在屏幕上顯示3維彩色模型供設(shè)計模具和進行分析之 用。還可以提供用于改進鑄造品質(zhì)的有限元分析和模具的熱性能分析。實際上，任何客戶的數(shù)據(jù)庫都可以直接被用于輸入，或者通過轉(zhuǎn)換以后輸入。 

三、由三坐標(biāo)測量機進行檢驗 

用于配合CAD/CAM系統(tǒng)進行檢驗的三坐標(biāo)測量機也與原來適合于傳統(tǒng)工加工模具的可移動式三坐標(biāo)測量機不同?，F(xiàn)在所用的三坐標(biāo)測量機都帶有自動化測量系統(tǒng)。 

這種三坐標(biāo)測量機在3250X2090X1370mm的測度空間中的任何一點的定位精度為0.015mm。可測量沖模或塑料模的零件質(zhì)量為40噸。為了 使測量機保持其最高的測量精度，應(yīng)將它放在與外界環(huán)境隔絕的獨立機房中，室溫應(yīng)保持20℃。為了防止振動對測量帶來不良影響，應(yīng)將測量機安裝在由氣墊支承 的質(zhì)量為100噸的混凝土底座上。 

在加工時，三坐標(biāo)測量機不僅可作為一種最終檢驗?zāi)＞咂焚|(zhì)的工具，也應(yīng)該作為一種對加工過程進行檢測的工具。即在加工過程中對各道工序加工后進行中途檢驗。例如對加工后模具的主要型腔面進行檢驗。特別是在拋光之前應(yīng)對加工面作全面的檢驗，以便確定如何更精確地達到加工面所需的幾何形狀。 

在對模具進行檢驗時，需以較密的流線通過零件的各處。每一副模具需檢驗兩次。一次在沖壓加工之前，另一次在沖壓加工以后。應(yīng)用理論計算厚度對上、下模型腔的對合狀況進行測量，以掌握實現(xiàn)CAD設(shè)計數(shù)據(jù)精度的實際狀況。 

四、塑料板材模壓成形模具的特點 

用于對塑料板材進行模壓成形的模具，與沖壓金屬板材的模具不同，它沒有材料回彈的問題。所以加工這種模具時不需要去調(diào)整模具的對合狀況，而是眼于塑件需使用表面的狀況。即以使用表面的表面精度和形狀精度為重點。 

五、對加工過程的管理 

應(yīng)用上述系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通常小型計算器和個人計算器終端所組成。一種有效管理系統(tǒng)（Effective Management System －EMS）軟件可對加工過程進行跟蹤管理。如掌握加工進度，零件流轉(zhuǎn)狀況，外購件的采購狀況，收貨狀況和加工品質(zhì)等。這種管理系統(tǒng)還包括材料清單、計劃和 控制，庫存物品管理，標(biāo)準(zhǔn)鑄件，材料履歷，總生產(chǎn)時間表，所需材料計劃，訂貨和銷售歷史，到貨數(shù)量，操作人員履歷，對車間的控制狀況，計劃時間，品質(zhì)評 估，標(biāo)準(zhǔn)加工路線，所需生產(chǎn)能力計劃，勞動力成本，外購計劃及到貨狀況，請購單，外購件歷史和可交付數(shù)量等。應(yīng)用這種軟件則可以選擇適當(dāng)?shù)耐赓徫锲窌r機和 節(jié)省勞動力。 

使所有加工狀況信息完全進庫存管理，從而生成完善的材料清單。然后按照加工路線進行有條不紊地加工。該系統(tǒng)還逐日提 供操作人員加工工時和機床運轉(zhuǎn)時間的數(shù)據(jù)，以及停工待料的時間。這樣不僅可以減少機床空耗的時間，還可以計算出實際生產(chǎn)成本，從而達到降低生產(chǎn)成本的目的。