【正文】 i e n c e E n g i n e e r i n g Page 36 模具制造的特點 ? 1）形狀復(fù)雜 ? 2）制造品質(zhì)要求高 ? 3）材料硬度高 ? 4）單件生產(chǎn) ? 5）模具生產(chǎn)周期短。目前，精密成型磨床、 CNC高精度平面磨床、精密數(shù)控電火花線切割機床、高精度連續(xù)軌跡坐標磨床以及三坐標測量儀的使用越來越普遍，使模具加工向 高技術(shù)密集型發(fā)展。 圖 6 復(fù)雜幾何型線的分解磨削 圖 7 模具刃口形狀 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 39 成形砂輪磨削法 夾具磨削法 1砂輪 2工件 3夾具回轉(zhuǎn)中心 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 40 圖 9 各種圓弧砂輪形狀 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 41 模具零件的電火花加工 ? 電火花加工 是指 在一定介質(zhì)中，通過工具電極和工件電極之間脈沖放電時的電腐蝕作用而去除材料的一種工藝方法。 圖 10電火花成形加工原理圖 1脈沖電源 2電極 3工件 4工作液 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 42 2）實現(xiàn)電火花加工的基本條件 ? （ 1）脈沖電源： 必須具有 波形為單向的脈沖電源， 脈沖寬度小于 103s，放電時產(chǎn)生的熱量來不及傳散到材料內(nèi)部，保證良好的加工精度和表面品質(zhì)。 ? （ 2）足夠的放電能量： 保證在脈沖放電點有足夠的放電強度使 局部金屬熔化和氣化。間隙與工作介質(zhì)、加工電壓有關(guān)，一般為 ～ 。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 43 3）電火花成形加工的特點 ? （ 1）由于脈沖放電的能量密度很高，可加工用切削方法難以加工或無法加工的 高熔點、高硬度、高強度、高韌性、脆性大的材料以及形狀復(fù)雜的零件，從而擴大了模具材料的選用范圍。這不僅有助于 電極的制造，而且也有利于加工包括小孔、窄槽在內(nèi)的各種型孔、立體曲面及復(fù)雜形狀，能一次加工完成；尺寸小至幾微米，大至幾米。 ? （ 4） 脈沖參數(shù)可調(diào)，在同一臺機床上可連續(xù)進行粗、中、精及精微加工， 精加工時精度可達小于177。 ? （ 5）直接利用電能加工，便于實現(xiàn)自動化。該方法的加工方式由單電極、多電極、單電極平動和分解電極等4種常用方式。即按 工件加工面形狀要求，編制出軌跡的二維數(shù)字控制程序，控制形狀簡單的圓柱體電極（一般為銅電極）一方面作自轉(zhuǎn)，同時沿數(shù)控軌跡（使電極外圓沿工作型面）運動，作電火花加工的方法。所不同的是 電火花線切割加工不需要制作復(fù)雜的成形電極，而是用不斷移動的電極絲作為工具，工件則按預(yù)定的軌跡進行運動而切割出所需的復(fù)雜零件形狀。 ? （ 3）加工過程中，電極損耗小（可忽略不計），可獲得較高的加工精度。 ? （ 5） 自動化程度高，操作簡便 。 電火花線切割加工基本是 一次加工成型 ，一般不要中途轉(zhuǎn)換規(guī)準。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 48 其它模具技術(shù) ? 利用工具端面作超聲頻振動，并通過懸浮液中的磨料加工工件的方法 叫 超聲波加工。 （ 2）工具可用較軟的材料做成較復(fù)雜的形狀來加工型面和型腔，不需要工具相對于工件作復(fù)雜的運動， 機床結(jié)構(gòu)簡單，操作方便， （ 3）由于去除加工材料是靠細微磨粒的瞬時撞擊作用，故工件表面的宏觀作用力很小，不會引起變形和燒傷， 表面粗糙度也較好（ Ra為 1～ ），加工精度達 ～ 0.02mm，而且可以加工薄壁、窄縫、低剛性工件。 ? （ 2）激光的功率密度很高，幾乎能加工所有的材料。 ? （ 4）適于加工深而小的微孔、窄縫，尺寸可小到微米級。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 50 模具的電解加工 ? （ 1）電解加工與被加工材料的硬度、強度、韌性等無關(guān)，可加工任何金屬材料 。 ? （ 2）能以簡單的直線進給運動， 一次加工出復(fù)雜的型腔、型孔等。 ? （ 4）表面品質(zhì)好，無毛刺和變質(zhì)層。 ? （ 5）加工過程中陰極電極在理論上不會損耗， 可長期使用。設(shè)備投資大，占地大，設(shè)備銹蝕嚴重，需要進行污染處理。 ? （ 2）重復(fù)精度高。 ? （ 4）電鑄模具有一定的抗拉強度和硬度，因此鑄成之后不需要熱處理。 ? （ 6）電鑄速度慢，生產(chǎn)周期長，尖角和凹槽部分鑄層不均勻，逐層具有一定的內(nèi)應(yīng)力， 不能承受沖擊載荷。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 52 模具型腔的壓力加工 ? 模具型腔的壓力加工方法有 冷擠壓法、熱反印法及超塑性擠壓 等 模具型腔的開式擠壓 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 53 . 6 模具 CAD/CAE/CAM技術(shù) ? 模具 CAD技術(shù) 就是利 用計算機軟件把模具設(shè)計人員的創(chuàng)造思維、綜合判斷能力與計算機強大的記憶、數(shù)字計算、信息檢索等能力有機結(jié)合，完成模具的設(shè)計計算、模具的幾何建模、工程分析、動態(tài)模擬和自動繪圖等工作。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 54 ? 模具 CAM技術(shù) 就是 利用計算機輔助完成模具的制造。 ? 模具 CAD/CAE/CAM技術(shù) 就是 CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具設(shè)計、分析計算、制造等全過程中的具體應(yīng)用， . 6 模具 CAD/CAE/CAM技術(shù) 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 55 效果和作用 ? 1）縮短模具生產(chǎn)周期 ? 2）提高模具設(shè)計水平 ? 3）提高模具制造的質(zhì)量 ? 4）提高模具技術(shù)的標準化程度 ? 5）提高模具設(shè)計人員的創(chuàng)造性 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 56 模具的數(shù)控加工技術(shù) ? 數(shù)控加工（ Numerical Control, NC） 就是用 數(shù)字化信息對機床的運動及其加工過程進行控制的加工方法。 ? 模具數(shù)控加工的特點 有： 加工精度和加工品質(zhì)高、生產(chǎn)效率高、自動化程度高和生產(chǎn)周期短?？焖僭椭圃旒夹g(shù)的基本方法有 物體分層制造法（ Laminated Object Manufacturing,LOM法）、選擇性激光燒結(jié)法（Selective Laser Sintering,SLS法）、熔化堆積造型法（ Fused Deposition Modling,FDM法）、立體平板印刷法（ Stereo Lithography Apparatus,SLA法）、三維印刷系統(tǒng)法（ Three Dimensional Printing,TDP法）和噴墨印刷法（ Ink Jet Printing,IJP法）。 第一，以樣本模具為對象進行復(fù)制，即對原有模具如報廢模具、二手模具等進行復(fù)制。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e E n g i n e e r i n g Page 59 模具逆向工程的具體主要步驟 ? 1．獲取樣本模具幾何型面原始數(shù)據(jù)。 ? 3．對所獲數(shù)據(jù)進行必要的數(shù)字擬合，為造型提供依據(jù)。 ? 5．對生成的樣本模具進行必要的修正或再設(shè)計，生成一個新的模具幾何模型。 ? 7．對復(fù)制的模具進行試模，對其生產(chǎn)出的零件進行幾何形狀與應(yīng)用功能檢驗。顯然，模具標準化工作極具有創(chuàng)新、創(chuàng)造性的研究和設(shè)計工作