模具冷卻通道的連續(xù)加工

　　一種多機加工的模具制造工藝——結合DMLS技術、高速5軸加工技術和EDM放電加工技術，在一個無縫連續(xù)的自動化生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)出了相應的冷卻模具。

　　當談及注塑模和吹塑模的模具設計制造時，冷卻水平越高，其工作性能也就越好，冷卻通道可使模具的溫度保持在監(jiān)控檢查狀態(tài)下。經(jīng)過優(yōu)化的冷卻通道可提高模具的質(zhì)量，延長模具的使用壽命，提高模壓成型的整體效率。

　　然而，有些模具加工出的形狀，是不可能優(yōu)化模具冷卻通道的。用于生產(chǎn)高爾夫球的圓柱狀模具可以作為一個完美的實例。對于這些模具來說，模具中的最佳冷卻通道相當于模具型腔圓柱形狀的反光鏡，或者與模具型腔的圓柱形狀相吻合。

　　對于生產(chǎn)這樣的一種冷卻通道模式，采用傳統(tǒng)的加工方法很難滿足技術要求。從本質(zhì)上來說，只有選用角度孔才是唯一的選擇。但是由于采用了一種多機加工的模具生產(chǎn)工藝，它將直接激光燒結（DMLS）技術、高速5軸加工和放電加工技術結合在一起，使生產(chǎn)相應的冷卻模具成為一種切合實際的連續(xù)加工自動化生產(chǎn)工藝。

　　這種生產(chǎn)工藝鏈的運行，從其設計到成品生產(chǎn)的全過程，實際上是不間斷的。在這一工藝過程中使用的機械設備采用網(wǎng)絡連接，由同一個3D CAD模型操作運行，一直從開始到結束，不僅提高了精度，減少了設置時間。模具制造商基本上可以由一個3D模型進行工作，并圍繞它制造一個模具插件，使其完美地處于與冷卻通道相符合的位置上。

　　相應的冷卻模具已經(jīng)很好地確立，并已使許多高端制造商的產(chǎn)品生產(chǎn)周期時間減少了高達40%。這種采用DMLS技術生產(chǎn)的模具提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，延長了模具的使用壽命，并且優(yōu)化了冷卻效果，同時也提高了整個模壓工藝的效率。對于大批量生產(chǎn)來說，其所節(jié)約的時間和費用以及節(jié)能減排的效果是相當可觀的。

　　凡是從DMLS技術中獲利的模具制造商，采用了相應的冷卻通道制造模具，因此他們有許多獲得成功的故事。但是，在一個生產(chǎn)鏈中，采用高速銑削和EDM放電加工相結合的方法，可以讓DMLS技術更容易執(zhí)行，特別是那些從事大批量生產(chǎn)注塑模和吹塑模操作的生產(chǎn)商更是如此。

　　在多機生產(chǎn)工藝鏈中，DMLS系統(tǒng)創(chuàng)建了帶有相應冷卻通道的全套模具以及后續(xù)加工階段所需的一切夾具。然后，這一模具將被傳送到生產(chǎn)工藝鏈的第二個部分，其中包括高速機床和EDM放電加工工藝，不管是模具切削加工型機床，還是線切割型加工機床。

　　DMLS技術的一個顯著優(yōu)點是它可通過一次性操作生產(chǎn)一個近網(wǎng)的零件，這個零件還有待于二次精加工生產(chǎn)。然后采用單一的夾具系統(tǒng)，進行二次操作，減少鉗工的手工作業(yè)量，確保表面光潔度保持在3~5μm的精度水平。這一工藝通過減少許多在消減模具制造過程中所涉及的逐步操作法，這種方法從一個原材料塊開始生產(chǎn)，從而使廢品率降低到最低水平。

　　為了使DMLS技術加工的零件表面光潔度精益求精，將模具傳送到高速銑床上對模具的分型線進行無飛邊（無泄漏）表面切削加工，并對模具的其他表面進行精切削加工。再將模具傳送到EDM放電加工機床上，像高速銑床那樣，使用同樣的夾具夾緊模具，對模具型腔的內(nèi)部進行精切削加工。然后使用一臺EDM線切割機床將模具的夾具切斷，此時，模具就可以隨時用于實際生產(chǎn)。在模具生產(chǎn)過程中，所有的操作，包括DMLS技術加工、5軸高速銑削加工和放電加工將同時運行。用于工件夾緊的托盤組對幫助降低整體的工藝流程時間起著一個關鍵的作用。

　　對于某些幾何形狀而言，可在DMLS加工機械上配備專用的夾具解決方案，它可確保未來所制造零件的正確定位。這樣，就能夠?qū)崿F(xiàn)兩項基本目標：確保零件的基準精度和輕松地將零件從高速銑床傳送到EDM放電加工機床。

　　DMLS加工技術與高速銑削加工和EDM放電加工相結合，不僅可保證模具元件精確地從一個加工工藝通過另一加工工藝，而且還有利于提高模具元件與相應冷卻通道的整體生產(chǎn)特性。由于越來越多的模具制造商采用這些經(jīng)過優(yōu)化的冷卻通道，因此對這種能夠提供連續(xù)加工自動化處理的集成多機系統(tǒng)需求將會繼續(xù)增加