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械加工方法。所謂機械加工方法就是指由機床帶動刀具及工件做切削運動,從而切除材料,最終獲得所需要的形狀和尺寸的方法。機械加工法的主要特點是使用刀具去除材料,被切除的材料則變成切屑。
機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用了數控技術,本章著重介紹普通機床的切削加工,數控機床的加工將在后面章節(jié)中介紹。
根據模具設計的結構要求不同和工廠的設備條件,普通機床進行的模具的機械加工大致有以下幾種情況:
(1) 普通機床切削加工機床+鉗工修配:用車、銑、刨、鉆、磨等通用機床加工模具零件,然后進行必要的鉗工修配,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,對工人的技術水平要求較高,勞動強度大,生產效率低,模具制造周期長,成本高。一般在設備條件較差、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) 普通機床切削加工機床+精密切削機床:孔位精度要求高的模具零件,只用普通機床加工難以保證高的孔位精度,因而需要采用精密機床進行加工孔,用普通機床加工其他表面。用于模具加工的精密機床有坐標鏜床、坐標磨床等,這些設備多用于加工固定板上的凸模固定孔,模座上的導柱和導套孔,某些凸模和凹模的刃口輪廓。
(3) 普通機床切削加工機床+數控機床:對于模具零件特別是形狀復雜的凸模、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,需采用數控機床(如數控銑床、加工中心、數控磨床、電火花成形、電火花線切割機床等設備)加工模具零件的工作表面,而使用普通機床加工其他表面。由于數控加工對工人的操作技能要求低,成品率高,加工精度高,生產率高,節(jié)省工裝,工程管理容易,對設計更改的適應性強,可以實現多機床管理等一系列優(yōu)點,因此,對實現機械加工自動化,使模具生產更加合理、省力,改變模具機械加工的傳統(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、結構形狀、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,盡可能通過加工設備來保證模具的加工質量,提高生產效率和降低成本。要特別注意,在設計和制造模具時,不能盲目追求模具的加工精度和使用壽命,應根據模具所加工制件的質量要求和產量,確定合理的模具精度和壽命,否則就會使制造費用增加,經濟效益下降。