模具技术现状与发展趋势资料.ppt

31 6. 反求技术（ RE ） 7. 精密测量及高速扫描 数字化系统 8. 模具研磨抛光技术 1. 模具 CAD/CAE/CAM 一体化技术 ? 模具 CAD/CAE/CAM 技术是模具技术发展的一个里程 碑，模具行业普及 CAD/CAM 的条件已经成熟，今后 必将有很快的发展。 ? 目前，世界上汽车的改型换代一般约需 48 个月，而美 国 仅 需 3 0 个 月 ， 这 主 要 得 益 于 在 模 具 业 中 应 用 了 CAD/CAE/CAM 和三维实体汽车覆盖件模具结构设计 软件。 ? 模具 CAD/CAE/CAM 一体化及软件的宜人化、集成化、 智能化、网络化将是今后的发展方向。 ? 美国参数技术公司 PTC 的集成化系统 Pro/Engineering ? UnigraphicsSolutions 公司开发的软件 Unigraphic ( UG ) ? 美国 SDRC 公司开发的 I － DEAS ? 以色列 Cimatron 公司的三维 CAD/ CAM 软件 Cimatron ? 法国达索 Dassault 公司开发的 CATIA ? 真正的 Window 软件 SOLIDEGE CADEM 大型软件 国内使用 CAD/CAM 现状 ? 国内一些大型模具企业， CAD ／ CAM 应用状况多 停留在从国外购买先进的 CAD ／ CAM 系统和设备， 但在其上进行的二次开发较少，资源利用率低； ? 国内一些中小型模具企业，它们的 CAD ／ CAM 应 用很少，有些仅停留在以计算机代替图板绘图。 ? 国外的一些 CAD ／ CAM 系统虽然功能强大，但价 格昂贵，一般企业难以支付，而国内优秀的 CAD ／ CAM 系统很少 2. 高速铣削（ HSM ）技术 ? 铣削加工是型腔模具加工的重要手段 ? 高速数控加工是模具加工的前沿技术 ? 其关键技术之一就是采用先进的 CAD/CAM 集 成设计和制造系统，进行图形交互的自动数 控编程 高速铣削优点 ? 工件温升低 ? 热变形小、 ? 切削力小 ? 加工平稳、加工质量好 ? 加工效率高（为普通铣削加工的 5~10 倍） ? 可加工硬材料（＜ 60HRC ）等 37 除有内锐角的型腔和极窄而深的型腔外，基 本都可用高速铣削代替 EDM 加工； 采用高速铣削加工模具型面可比 EDM 加工 节省 25% ～ 60% 加工工时； 高速铣削的型面表面质量好，可避免 EDM 加工可能出现的表面微细型纹； 高速铣削能加工 45 ～ 60HRC 硬表面，精铣 面粗糙度可达 Ra=0.63μm, 减少手工抛光工 时 ; 省却 EDM 加工电极的制造环节 , 显著缩短制 模周期 ; 高速铣削迅速发展的体现 ? 高精度化：定位精度 2~5μm/ 全程，加工 精度 2~5μm ，所以高速铣削进入了精密切 削领域。 ? 高速化：主轴转速 40000~60000r/min ；切 削进给速度 1~6m ／ min ；快速进给速度 30~40m/min ，换刀时间 1~2s ，从而加工 效率提高了 5~10 倍 高速铣削不足 ? 对刀具提出了很高的要求 ? 采用与铣削材料相适应的特殊刀具材料（如新型刀具 有金属陶瓷刀具、 CBN 具、 PCD 刀具、 PCBN 刀具、 涂层硬质合金刀具等） ? 适合于比较平坦的浅型腔加工，对深型腔加工有一定 困难 ? 对于具有内清角的型腔模具、表面有花纹或图案的模 具、具有深槽或窄缝的模具的加工也都存在一定困难。 ? 高速铣削机床造价高 高速铣削在国内的应用 ? 在一定时间内，我国模具企业进口的高速加工 机床主轴最高转速仍将以 10000~20000r ／ min 为主，少数会达到 40000r/min 左右。 ? 近年来我国模具制造业中的一些骨干重点企业 先后进口了高速铣床和高速加工中心，它们已 在模具加工中发挥了很好的作用。 ? 可以预计，我国模具企业将会越来越多地应用 高速铣削技术。 3. 电火花加工技术 ? 电火花加工（ EDM ）虽然已受到高速铣削的 严峻挑战，但高速铣削不能完全替代之。 ? 在模具的复杂型面、深窄小型腔、尖角、窄缝、 沟漕、深坑等处的加工（将是今后 EDM 应用 的重点 ） ，但成本要比 EDM 高得多。 ? 对于 60HRC 以上的高硬材料， EDM 要比 HSM 成本低。 ? 同时较之铣削加工， EDM 更易实现自动化。 电火花铣削加工技术 ? 它是用高速旋转的简单的管状电极，应用 CAD/CAM 技术作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样）。 ? EDM 铣削的最大特点是简化电极制造，不需要加工成 形电极，可选用标准电极，在电极库中进行电极自动 交换（ AEC ），用以补偿电极损耗，提高加工精度。 ? 在高精度微细加工方面，这种方式