采用高速銑削加工汽車模具

　　在過去的幾年中，高速銑削作為普通銑削或電加工的替代方案和補(bǔ)充，牢固地確立了與傳統(tǒng)加工工藝并駕齊驅(qū)的地位。由于它在加工三維曲面、超硬材料方面的顯著優(yōu)勢，它主要應(yīng)用于模具制造和小批量精密復(fù)雜零件加工行業(yè)。對于要求大批量零件生產(chǎn)的汽車行業(yè)來講，高速銑削也有其獨(dú)到之處。尤其在汽車模具加工方面，近幾年蓬勃發(fā)展的汽車工業(yè)對中國的汽車模具企業(yè)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，不僅僅體現(xiàn)在對交貨周期的嚴(yán)格要求上，應(yīng)該說是對汽車模具行業(yè)設(shè)計(jì)能力、工藝能力和制造能力的全面挑戰(zhàn)。從工藝和制造能力的突破上講，高速銑削技術(shù)在縮短模具制造周期、提高制造精度上有著顯著的加工優(yōu)勢。

　　一、原型零件快速制造

　　隨著汽車市場的繁榮，汽車的更新?lián)Q代越來越快，要求新產(chǎn)品研制周期盡可能縮短。而高速銑削加工效率高，可切削復(fù)雜的型面型腔，尤其與立臥轉(zhuǎn)換5軸聯(lián)動等柔性加工方式相結(jié)合，是原型零件快速制造的極佳解決方案。

　　二、汽車零件模具加工

　　一輛汽車所需模具上千副，模具的制造周期和質(zhì)量直接影響到汽車的生產(chǎn)周期和質(zhì)量。高速銑削在汽車復(fù)雜零件模具制造方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。例如：高速銑削中心在加工安全門鎖的注塑模時，所加工材料的硬度為54HRC，使用的最小的刀具為0.6mm，最大切深4.8mm，表面粗糙度達(dá)Ra0.4mm。 而且不再需要鉗工工序，縮短了加工時間。又如在加工車窗自動升降系統(tǒng)齒輪箱的注塑模時，所加工材料的硬度為58HRC，工件直接銑削部分達(dá)85%，其余 15%通過電加工完成，總加工時間為16h，縮短了加工時間的50%。

　　三、汽車內(nèi)飾件模具加工

　　汽車的更新?lián)Q代不僅僅體現(xiàn)在性能的提高上，更體現(xiàn)在汽車外觀及內(nèi)飾件的更新上。汽車內(nèi)飾件多為注塑件，模具的消耗量大，高速銑削能提高模具的制造精度，延長模具的使用壽命，從而提高注塑件的質(zhì)量。

　　由此可見，高速銑削在汽車零件模具及內(nèi)飾件模具的加工上體現(xiàn)出了巨大的技術(shù)優(yōu)勢。在加工工藝方面，高速銑削在汽車模具加工中主要應(yīng)用在以下幾個環(huán)節(jié)中。

　　1、加工電極

　　放電加工工藝基本上需要兩個電極來加工一個工件。若要更好地進(jìn)行放電加工，需要復(fù)制相同的電極，通過表面質(zhì)量來統(tǒng)一區(qū)分粗加工和精加工的電極。一致性好的電極會減少放電加工的時間。傳統(tǒng)銑削的電極需手工拋光，一致性差，且手工拋光后的電極總帶有尖角，而尖端放電會影響電加工的質(zhì)量。高速銑削的電極無需人工拋光，粗加工和精加工電極之間的幾近完美的一致性會優(yōu)化放電加工的效率。同時，由于高速銑削可加工薄壁，因而可以加工帶肋的整體電極，這就消除了傳統(tǒng)銑削中多次裝夾產(chǎn)生的位置累積誤差，相應(yīng)地節(jié)省了時間并提高了質(zhì)量。

　　表傳統(tǒng)加工與高速加工的效果對比

　　加工方式—總工序數(shù)—總時間(h)—型槽加工(h)—加工精度(mm)—表面粗糙度

　　傳統(tǒng)加工—22—256—179—±0.2～±0.5—Ra1.6

　　高速加工—17—120—44—±0.10—Ra0.4

　　2、模具的粗加工和半精加工

　　由于高速銑削可以在淬硬鋼上直接加工，理論上它可以直接銑削出模具。但當(dāng)模具型腔有特殊要求時，還需要電加工的配合。因此，可以在材料熱處理后，利用高速銑床進(jìn)行模具型腔的粗加工和半精加工，而留下較小的余量，由電加工來完成模具最后的精加工。

　　3、直接加工完成淬硬鋼模具

　　這種方式是模具加工中高速銑削優(yōu)勢的最大體現(xiàn)。以東風(fēng)汽車有限公司商用車鍛造廠運(yùn)用米克朗的高速銑加工曲軸和連桿鍛模為例，傳統(tǒng)的加工工序?yàn)椋?外形粗加工→仿形銑粗加工型槽→熱處理→外形精加工→數(shù)控電火花粗、精加工型槽→鉗工打磨拋光型槽→表面強(qiáng)化處理。而采用高速加工后的工序?yàn)椋和庑未旨庸?→熱處理→外形精加工→高速銑加工型槽→表面強(qiáng)化處理。

　　利用高速銑削直接加工完成淬硬鋼模具具有明顯的加工優(yōu)勢，它使總加工成本從傳統(tǒng)加工的27000多 元降到22000元。