模具零件的形狀多種多樣,精度要求通常比較高。在加工過程中需要使用各種機(jī)械加工方法。所謂機(jī)械加工方法就是指由機(jī)床帶動刀具及工件做切削運(yùn)動,從而切除材料,最終獲得所需要的形狀和尺寸的方法。機(jī)械加工法的主要特點(diǎn)是使用刀具去除材料,被切除的材料則變成切屑。
機(jī)械加工方法主要包括車削、銑削、刨削、磨削、鉆削、鏜削等加工手段,這些加工手段中廣泛地應(yīng)用了數(shù)控技術(shù),本章著重介紹普通機(jī)床的切削加工,數(shù)控機(jī)床的加工將在后面章節(jié)中介紹。
根據(jù)模具設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)要求不同和工廠的設(shè)備條件,普通機(jī)床進(jìn)行的模具的機(jī)械加工大致有以下幾種情況:
(1) 普通機(jī)床切削加工機(jī)床+鉗工修配:用車、銑、刨、鉆、磨等通用機(jī)床加工模具零件,然后進(jìn)行必要的鉗工修配,裝配成各種模具。這種加工方式,工件上被加工表面的形狀、尺寸多由鉗工劃線來保證,對工人的技術(shù)水平要求較高,勞動強(qiáng)度大,生產(chǎn)效率低,模具制造周期長,成本高。一般在設(shè)備條件較差、模具精度要求低的情況下采用;也可能在從事模具加工的小作坊采用。
(2) 普通機(jī)床切削加工機(jī)床+精密切削機(jī)床:孔位精度要求高的模具零件,只用普通機(jī)床加工難以保證高的孔位精度,因而需要采用精密機(jī)床進(jìn)行加工孔,用普通機(jī)床加工其他表面。用于模具加工的精密機(jī)床有坐標(biāo)鏜床、坐標(biāo)磨床等,這些設(shè)備多用于加工固定板上的凸模固定孔,模座上的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔,某些凸模和凹模的刃口輪廓。
(3) 普通機(jī)床切削加工機(jī)床+數(shù)控機(jī)床:對于模具零件特別是形狀復(fù)雜的凸模、凹模型孔和型腔的加工,為了使加工更趨自動化,減少鉗工修配的工作量,需采用數(shù)控機(jī)床(如數(shù)控銑床、加工中心、數(shù)控磨床、電火花成形、電火花線切割機(jī)床等設(shè)備)加工模具零件的工作表面,而使用普通機(jī)床加工其他表面。由于數(shù)控加工對工人的操作技能要求低,成品率高,加工精度高,生產(chǎn)率高,節(jié)省工裝,工程管理容易,對設(shè)計(jì)更改的適應(yīng)性強(qiáng),可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)床管理等一系列優(yōu)點(diǎn),因此,對實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工自動化,使模具生產(chǎn)更加合理、省力,改變模具機(jī)械加工的傳統(tǒng)方式具有十分重要的意義,是今后模具加工的必然發(fā)展方向。
用機(jī)械加工方法制造模具,在工藝上要充分考慮模具零件的材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、精度和使用壽命等方面的不同要求,采用合理的加工方法和工藝路線,盡可能通過加工設(shè)備來保證模具的加工質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率和降低成本。要特別注意,在設(shè)計(jì)和制造模具時,不能盲目追求模具的加工精度和使用壽命,應(yīng)根據(jù)模具所加工制件的質(zhì)量要求和產(chǎn)量,確定合理的模具精度和壽命,否則就會使制造費(fèi)用增加,經(jīng)濟(jì)效益下降。