主动迎接新技术革命的挑战

   2019-08-08 工业品商城173
核心提示:模具是制造业中使用量大、影响面广的工具产品。没有型腔模、压铸模、铸模、深拉模和冲压模,就无法生产出被广泛应用和具有竞争

   模具是制造业中使用量大、影响面广的工具产品。没有型腔模、压铸模、铸模、深拉模和冲压模,就无法生产出被广泛应用和具有竞争价格的塑料件、合金压铸件、钢板件和锻件。在现代批量生产中,没有高水平的模具,就没有高质量的产品,它对企业提高生产效率、降低生产成本也有重要的作用。据国外最新统计分析,金属零件粗加工的75%、精加工的50%和塑料零件的90%是用模具加工完成的。因此,模具工业也被称为“皇冠工业”。如今,模具制造已成为先进制造技术的一个重要组成部分。

  继正在建设中的三峡左岸14700兆瓦和广西龙滩7700兆瓦混流式水轮发电机组之后,2003年上半年,乌江构皮滩5600兆瓦、大渡河瀑布沟6550兆瓦、三峡右岸12700兆瓦、澜沧江小湾6700兆瓦、黄河上游拉西瓦6700兆瓦等混流式水轮发电机组先后进行招标。

  在如此短的时间内招标的机组容量之大、台数之多在世界水电建设史上也是前所未有的。与此同时,金沙江上的4个梯级电站,以52700兆瓦以上的机组台数,超过2个三峡电站的总装机容量也拉开了下一个大水电建设的高潮。2004年中国更是以超过1亿千瓦的水电装机容量夺走了美国雄踞多年的世界水电装机第一的位置。

    在中国,模具的型腔加工至今仍然是电火花加工一统天下,电火花加工(包括成形加工和线切割)在模具制造中一直起十分重要的作用。  

    生产的发展和产品更新换代速度的加快,对模具的生产效率和制造质量提出了越来越高的要求,於是电火花加工存在的问题就逐渐暴露出来。从物理本质上说,电火花加工是一种靠放电烧蚀的“微切削”工艺,加工过程非常之缓慢;在电火花对工件表面进行局部高温放电烧蚀过程中,工件材料表面的物理-机械性能会受到一定程度的损伤,常常会在型腔表面产生微细裂纹,表面粗糙度也达不到模具的要求,因而经过电加工後的型腔类零件一般还要进行费力、费时的手工研磨和抛光。因此,电火花加工的生产效率很低,制造质量不稳定,在许多场合,模具已成为影响新产品开发速度的一个关键因素。  

    20世纪90年代以来,在国外模具工业中开始逐渐应用高速切削(HSC)方法进行型腔的加工,并且取得了很好的效果。和电火花加工相比,高速加工的主要优点是:

    产品质量好—高速切削以高於常规切速10倍左右的切削速度对零件进行高速加工,毛坯材料的馀量还来不及充分变形就在瞬间被切离工件,工件表面的残馀应力非常小;切削过程中产生的绝大多数热量(95%以上)被切屑迅速带走,工件的热变形小;高速加工过程中,机床主轴以极高的转速(10000~80000  r/min)运转,激振频率远远离开了“机床—刀具—工件”系统的固有频率範围,零件加工过程平稳无冲击。因此零件的加工精度高,表面质量好,粗糙度可达Ra  0.6μm以上。经过高速铣削的型腔,表面质量能达到磨削的水平,故常常可省去後续的许多精加工工序。 

      生产效率高—用高速加工中心或高速铣床加工模具,可以在工件一次装夹中,完成型腔的粗、精加工和模具零件其它部位的机械加工,即所谓“一次过”技术(One  Pass  Machining),切削速度很高,加工过程本身的效率比电加工要高出好几倍。除此以外,它既不要做电极,常常也不需要後续的手工研磨与抛光,又容易实现加工过程自动化。因此,高速加工技术的应用,使模具的开发速度大为提高。

     能加工形状复杂的硬质零件和薄壁零件—由高速切削机理可知,高速切削时,切削力大为减少,切削过程变得比较轻松。高速切削可以加工淬火钢,材料硬度可高达60HRC以上,加工过程甚至可以不用切削液,这就是所谓的硬切削(Hard  Machining)和乾切削(Dry  Machining)。尤其可贵的是,在高速加工中,横向切削力(Py)很小,这就有利於加工复杂模具型腔中一些细筋和薄壁,其壁厚甚至可以小於1mm。图1所示为高速加工方法加工出的零件,其各个薄壁的壁厚分别为0.2mm0.3mm0.4mm,薄壁高度为20mm  

    近几年来,高速加工技术在国外已广泛用於模具工业。在工业发达国家,据统计目前有85%左右的模具电火花成形加工工序已被高速加工所替代。高速加工在国际模具制造工艺中的主流地位已经确立。原来一些从事电加工设备制造的着名公司(如瑞士Agie公司),已敏感地看到这一技术发展趋势,为了不被模具设备巿场淘汰出局,已釆取了与高速机床制造厂家(如瑞士Mikron)联手合并的措施。  

    高速加工的加工精度高、表面质量好,生产效率很高,在模具工业中的应用效果非常好,传统的电加工工艺无法与之匹敌,完全符合现代制造技术“高效率、高精度和高度自动化”的发展方向,有广阔的应用前景。


 
 
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