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新技術促進模具制造業發展
發布時間:2019/11/1  閱讀次數:261  字體大小: 【】 【】【
核心提示:高速切削機床具有高速化、智能化和精密化的優點:機床主軸轉速高,工作臺移動速度快。主要采用電主軸結構,主軸的最高轉速較機械結構顯著提高。如某型號跨軌式高速五軸龍門加工中心, 其主軸最高轉速可達42 000r/min,工作臺的快速移動速度為42m/min。X/Y軸采用直線電動機驅動,與傳統滾珠絲杠傳動相比的優點是:直接傳動、路徑精度較高,無背隙。
  1. 高速切削機床的應用
  
  高速切削機床具有高速化、智能化和精密化的優點:機床主軸轉速高,工作臺移動速度快。主要采用電主軸結構,主軸的最高轉速較機械結構顯著提高。如某型號跨軌式高速五軸龍門加工中心, 其主軸最高轉速可達42 000r/min,工作臺的快速移動速度為42m/min。X/Y軸采用直線電動機驅動,與傳統滾珠絲杠傳動相比的優點是:直接傳動、路徑精度較高,無背隙。床身采用天車式結構,所有軸向動件皆于立柱上方移動,工件固定于工作臺上,使工件質量不影響機械的加工表現;智能熱補償系統可進行實時動態補償,操作人員不必等很長時間或待機床達到熱穩定狀態才開始加工,而是一開機就可直接開始精密銑削加工,機床自動對刀具中心點熱位移進行補償,提高了加工工件的精度,增強了加工過程中的穩定性;一體式床身結構設計,提升了整體機構剛性,確保精度及機械表現的穩定性。
  
  我公司采用3R快速定位裝夾系統,保證工件工裝的重復定位精度為2μm,從源頭上控制累積誤差,同時大幅降低機床停機時間和工人的勞動強度,使設備利用率達到最高點。所有工件和電極均在機外安裝,形成機外測定偏移值,預先編入程序,實現由加工中心到電火花的整體模具加工過程柔性化、自動化和標準化。
  
  高速機床以及精密工具系統的應用,使高速加工與普通銑削加工相比具有無可比擬的優點:既可以在粗加工時快速切除大量的多余材料,又可以在精加工時達到很高的表面質量,減少了后續拋光加工的時間。如用φ 10mm的球頭銑刀,銑削間距為0.2mm走刀,工件表面的理論殘留高度僅為0.001mm。對于一些沖壓成形模具就不需要拋光打磨,可以直接進行調試。應用高速加工簡化了加工工序, 節省了部分費用,而且不會出現電加工所導致的表面硬化。高速加工采取非常小的進給速度和切深,可獲得高質量的加工表面,可以使用更小直徑刀具對更小的圓角及模具進行細節加工,有時可省去鉗工拋光的工序,防止了人為因素對模具精度的破壞。
  
  2. CAD/CAM/CAE技術的應用
  
  CAD/CAM/CAE技術將產品設計、模具設計、模具制造和數據分析有機結合, 大大提高了模具產品的設計質量,縮短了模具設計與制造周期,降低了產品成本,對于提高模具開發水平和競爭力具有重要意義。
  
  我公司采用同步產品研發、同步結構設計、同步模具制造及同步生產工藝的開發流程,模具開發流程為:產品三維CAD設計→CAE分析(見圖1)→DL圖三維設計→模具三維設計→模具CAM數控加工(見圖2)→模具及零件的三維三坐標檢測→調試出合格樣件(見圖3)。如注塑產品應用Moldflow模流分析軟件,選擇產品的最佳進膠位置,能快速填滿型腔。分析產品的翹曲、熔接痕、氣孔和應力痕等,從而減少了開模后的維修。
  
  利用Catia V5R20、CimatronE11、UG NX8.0、PowerMill、Moldflow及Nastran等專業CAD/CAM/CAE工具軟件,使我公司具有覆蓋件、保險杠(見圖4)及復雜功能件等完善的設計經驗和解決方案。
  
  3. 工藝數據庫的建立
  
  成熟的經驗提煉成工藝數據庫,如成形面各處的不相等間隙、壓延模型面膨脹處理及壓力機變形引起的間隙補償等,這些補償量在數控加工時提前加工出來,通過CAE成形分析、試模結果及各零件補償加工數據等,總結形成成形模具工藝數據庫,減少模具的調試工作量,提升模具制造效率。
  
  4. 注塑模具頂出試驗機的應用
  
  注塑模具頂出機構的磨合:模具頂出試驗機可完全模擬模具在注塑機中的運動過程,動態、冷研2 500次以上,使模具的頂出和滑動平穩、順暢,高效提高了模具的生產效率和產品質量,延長模具壽命,減少模具與注塑機磨合成本,縮短模具制作周期,使模具生產得到更好的安全保障。
  
  5. 結語
  
  新形勢下,市場對模具制造的要求越來越高,新技術新設備的應用促進了國內模具制造行業的發展,逐漸縮小了與國際先進模具制造地區的差距,但在模具技術和管理水平上還有很多方面需要加以提高。
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