如何縮短模具製造周期

模具製造    時間:2014-03-12 02:49:25
如何縮短模具製造周期簡介
    生產廠為了使新生產儘快面市,總要求模具製造廠能盡量縮短交貨周期。對模具製造廠來說,投入高技術並不一定能解決這個問題,關鍵是要採用適當技術來減少加工中的停……
如何縮短模具製造周期正文

  

生產廠為了使新生產儘快面市,總要求模具製造廠能盡量縮短交貨周期。對模具製造廠來說,投入高技術並不一定能解決這個問題,關鍵是要採用適當技術來減少加工中的停頓時間與手工作業。
   從理論上講,最快的加工過程是從客戶處接受模具的電子化的CAD數據,將它輸入CAD/CAM/CAE系統進行處理,輸出NC程序去高速加工出一個三維立體模型的樣品,將其與原先輸出的數據相核對,然後產生出用於CNC EDM加工或機械加工的NC數據,接著就可以進行模具的實際加工
   實際上,除了最大的汽車與計算器OEM單位之外,很少用戶能傳遞電子化CAD數據。許多模具製造廠購買最新的CAD/CAM系統是為了通過IGES,DXF和其它文件接受CAD數據。但其著重點仍然主要放在將標準的繪圖數據或模型翻譯成NC程序。因而一個對用戶非常友好的CAM或C AD/CAM介面是很需要的。

   假如客戶送來一個模型或樣品,最快的技術是用激光進行掃描。例如,Sharnoa Corporation公司提供了一個用戶花費了48小時來準備與銑削模具上、下模的事例。完成仿形銑削需要高度熟練的機械工人集中精力花費幾個小時。一台Sharnoa的激光掃描數字化用6小時以每秒80點的速度掃描模型,產生轉換成NC程序的電子化數據。大部份的機械加工是由一台立式加工中心在無人看管的情況下完成的。

電子測頭的數字化需要較長時間,但仍然比傳統的液壓掃描要快。專用的數字化系統往往比帶有數字化測頭的CMM工作得更快些。
採用現代電子探測系統,其CNC又具有超前處理(Look-ahcad)功能的仿形銑削,只要機床配備得當,就能提供較快的無人看管加工的極大潛力。假如具有對刀具磨損的監控、檢測刀具的測頭以及在刀庫中有安裝備用刀具的容量,那麼就能在單個或多個模具安裝調整後進行多個小時的無人化加工。

假如採用卧式加工中心,切屑能從模具型腔中更容易排除出去。將模具毛坯緊固在工作台或托盤的彎板上將會花費較多時間,但會得到不受干擾的幾個小時無人看管加工要好處。

刀具磨削也很重要,採用CNC刀具磨床以保持刀具尺寸、幾何形狀以及刀刃表面粗糙度的一致性,將會進一步保證穩定的無人化加工。

由數字化得到的電子化數據在用於銑削模具之外,也能同時用來作為CNC銑削EDM粗、精加工用電極的NC程序,因而可以減少銑削加工與ED M之間的許多等待時間。

當前世界性的趨勢時採用銑削將模具儘可能多地切除掉加工部份,隨後用石墨電極進行EDM的粗加工,並按照需要的加工質量和模具的複雜程度用銅電極進行EDM的精加工。
EDM機床生產廠在EDM超精加工方面投入了許多研究開發工作,有些廠也在電解加工(ECM)的光整工序上下功夫。

EDM成形加工是否必須有人看管?歐洲與日本等EDM機床生產廠提供了一些智能型脈衝發生器控制系統,它能持續不斷地比較與調裝火花間隙和相對於電蝕表面的電蝕率。「模糊邏輯」與「專家系統」使EDM循環中存在著某些「思維」過程。用戶的好處是一個操作工能同時看管5台或更多的EDM機床,一旦將EDM床調整好,不用管它,就能完成精加工和得到要求的配合精度。

高速銑削的主要益處在於對淬硬模具鋼或鑄鐵模具的精加工。用高速銑削切除薄薄一層(例如切去0.3mm,這與先前加工后的粗糙度有關)能減少手工??光的時間,有時,精銑的表面已能用於鍛模與壓力加工,精銑的壓模經常只需在金屬壓延的表面上進行??光。有些經過精銑的表面,只要其外形沒有陡然變化,適宜於採用CNC??光機。

在採用3軸聯動或5軸轉動銑削方面,用球頭銑刀與成形銑刀進行3軸聯動銑削時,刀具軌跡之間的尖凸和成形銑刀留下的多餘材料需要手工??光去消除;而與軸聯動銑削可以應用標準銑刀,並留下較少的??光工作量。目前流行的CAD/CAM系統大都是面向2.5與3軸編程的,但是能提供用戶非常友好的5軸軟體的專業軟體公司在增多,價格的差距也在很快縮小。
那麼,應該選擇怎麼樣的5軸機床呢?以加工凹槽的拐角為例,如採用能傾斜的轉檯,刀具在凹槽近旁要移動一個長的路徑,並留下刀具停頓的痕迹。如果採用能迴轉並擺動的銑頭,或是能迴轉並傾斜的銑頭,那麼可以用較短的路徑來完成同樣的加工。分析工作輪廓外形的狀態可以確定在一台5軸加工中心究竟以那個坐標軸可以傾斜為好。

不管加工和CAD/CAM/CAE技術如何先進,有經驗的模具製造者都同意究竟如何與何時使用它們才是最重要的。在這個問題上,關鍵在於使手工作業減至最少,而不是需要投入多少錢。

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