高速加工技术在现代模具制造中的应用（一）

HEATS

　　一、概述

# W9 E$ g" A, ?% q0 n( T 4 j2 z I: N' P T, b2 b

　　1.目前模具制造的发展现状和趋势

' X7 A' g* b& \) n5 O

　　模具作为重要的工艺装备，在消费品、电器电子、汽车、飞机制造等工业部门中，占有举足轻重的地位。模具作为重要的工艺装备，在消费品、电器电子、汽车、飞机制造等工业部门中，占有举足轻重的地位。工业产品零件粗加工的75%，精加工的50%及塑料零件的90%将由模具完成。

　　目前中国模具市场需求已达500亿元之规模。汽车模具、特别是覆盖件模具年增长速度将超过20%；建材模具也迅速发展，各种异型材模具、墙面和地面模具成为模具的新增长点，今后几年塑料门窗和塑料排水管增长将超过30%；家电模具年增长速度将超过10%；IT业年均增长速度超过20%，对模具的需求占模具市场的20%。

; O {9 {$ W w0 Q

　　2004年中国机床工具工业产值将继续增长。我国模具制造市场潜力巨大。根据资料统计，近年来，我国模具的年总产值达到30亿美元，进口超过10亿美元，出口超过1亿美元。增长从1995年的25%增加到2005年的50%。国外专家预言：亚洲在全球模具制造中占据的份额，将从1995年的25%增加至2005年的50%。

　　中国模具工业发展迅速，形成了华东和华南两大基地，并且逐渐扩大到其他省份。(山东，安徽，四川)1996年～2002年，模具制造业产值年平均增长14%，2003年增长25%。2003年我国模具产值为450亿人民币。总产量位居世界第3，出口模具3.368亿美元，比上年增长33.5%。但是，我国技术含量低的模具已供过于求，精密、复杂的高档模具很大部分依靠进口。每年进口模具超过10亿美元。出口超过1亿美元。

1 ~8 Z& Y# f: R+ a d3 {

　　精密模具精度要求在2μm～3μm，大型模具需要满足8000kN合模力注塑机的要求；小型模具需满足直径1mm塑料管的要求。目前，采用高速切削生产模具已经成为模具制造的大趋势，在国外一些模具生产厂家，高速机床大面积取代电火花机床，高速切削大大提高了模具生产效率。

　　2.高速加工在模具制造中的应用

　　高速切削的优点：

/ r- ?' |4 b* U7 Y# l

　　1)刀具的高转速和机床的高进给以及高加速度，大大提高金属切除率；

　　2)高速切削减小切削力；

8 s+ W! B. e3 t2 w2 O# ^1 N: l: r 7 [! x4 P1 t5 R9 d0 t. h3 N

　　3)高速切削热大部分由切屑带走，工件发热少；

: O; j v' i# d. w/ w

　　4)高速切削减少振动，提高加工质量；

4 m$ [, @! U9 f6 ~! R3 @

　　5)高速加工应用于模具加工的效益

; S! i1 C" z' a s: U8 @9 O

　　快速粗加工和半精加工，提高加工效率；高速高精度精加工硬切削代替光整加工，表明质量高，形状精度提高，比EDM加工提高效率50%，减少手工修磨；硬切削加工最后成型表面，提高表面质量、形状精度，(不仅是表面粗糙度低，而且表面光亮度高)，用于复杂表面的加工更具优势;避免EDM加工产生的表面损伤，提高模具寿命20%；结合CAD/CAM技术快速加工电极，特别是形状复杂、薄壁类电极。

7 ~0 M. R7 q, \

　　3.采用高速切削加工模具需要解决的问题

# i+ c; L. B% y 2 {3 d4 j U$ H r: z- e. T1 q& n* W, [

　　在国内，由于资金、技术等方面的原因，应用高速切削生产模具还处于初期阶段。还存在机床、刀具、工艺以及其他方面的一些问题需要逐步解决。

1 l5 H+ Z8 S6 j* a& s8 v j- n- u4 b$ p3 O K

　　缺点是加工成本高，对刀具的使用有较高的要求，不能使用过大的刀具，要有复杂的计算机编程技术做支持，设备运行成本高。

# f& n( S" \6 q8 M5 F

　　1)高速加工模具的机床

% M3 _( L3 I' ]7 |

　　2)选择切削刀具

9 a+ }& @3 E) x$ F" [ 8 u* ^' C0 Y" o3 [- _

　　3)合理的加工工艺

* C- H3 ?% Q7 h. ^& L4 K, Z) j4 ` 6 X$ e$ B( X5 {

　　4)编程和刀具轨迹

0 n5 |: U- G% a. a- F: w

　　5)根据生产条件大量的工艺实验