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第一篇：模具制造论文范文
浅析模具制造与数控加工技术
【摘 要】数字控制是近代发展起来的一种自动控制技术，是用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。本文讨论了模具数控加工的特点及其技术要点，探讨了数控加工在模具制造中的应用。
【关键词】模具制造；数控加工；数控车削技术；数控铣削技术
1、模具的数控加工
1）模具数控加工的特点
（1）模具的制造是单件生产。每一副模具都是一个新的项目，有着不同的结构特点，每一个模具的开发都是一项创造性的工作。
（2）模具的开发并非最终产品，而是为新产品的开发服务，一般企业新产品的开发在数量上、时间上并不固定，从而造成模具生产的随机性强、计划性差，包括客户变动大、产品变化多，因此对模具制造企业的人员有更高的要求，要求模具企业的员工必须能快速反应，也就是要有足够的基础知识和实践经验。
（3）模具制造要快速。新产品的开发周期越来越短，而模具又是新产品开发费时最多的项目之一，模具开发的周期随之缩短，因此模具从报价到设计制造过程都要有很快捷的反应。特别是模具制造过程必须要快，才能达到客户的要求。因此就要求模具的加工工序应高度集成，并优化工艺过程，在最短的加工工艺流程中完成模具的尽量多的加工。
（4）模具结构不确定。模具需要按制件的形状和结构要素进行设计，同时由于模具所形成的产品往往是新产品，所以在模具开发过程中需要有更改，或者在试模后，对产品的形状或结构作调整，而这些更改需要进行重新加工。
（5）模具加工的制造精度要求高。为了保证成形产品的精度，模具加工的误差必须时行有效控制，否则模具上的误差将在产品上放大。模具的表面粗糙度要求高，注塑模具或者压铸模具，为了达到零件表面的光洁，以及为了使熔体在模具内流动顺畅，必须有较低的表面粗糙度值。
2）模具数控加工的技术要点
（1）模具为单件生产，很少有重复开模的机会。因此，数控加工的编程工作量大，对数控加工的编程人员和操作人员就有更高的要求。
（2）模具的结构部件多，而且数控加工工作量大。模具通常有模架、型腔、型芯、镶块或滑块、电极等部件，需要通过数控加工成形。
（3）模具的型腔面复杂，而且对成形产品的外观质量影响大，因此在加工腔型表面时必须达到足够的精度，尽量减少、最好能避免模具钳工修整和手工抛光工作。
（4）模具部件一般需要多个工序才能完成加工，应尽量安排在一次安装下全部完成，这样可以避免因多次安装造成的定位误差并减少安装时间。通常模具成形部件会有粗铣、精铣、钻孔等加工，并且要使用不同大小的刀具进行加工，合理安排加工次序和选择刀具就成了提高效率的关键因素之一。
（5）模具的精度要求高。通常模具公差范围在达到成形产品的1/5～1/10，而在配合处的精度要求更高。只有达到足够的精度，才能保证不溢料，所以在进行数控加工时必须严格控制加工误差。
（6）模具通常是“半成品”，还需要通过模具钳工修理或其他加工，如电火花加工等，因此在加工时，要考虑到后续工序的加工方便，如为后续工序提供便于使用的基准等。
（7）模具材料通常要用到很硬的钢材，如压铸模具所用的H13钢材，通常在热处理后，硬度会达到52～58HRC，而锻压模具的硬度更高。所以数控加工时必须采用高硬度的硬质合金刀具，选择合理的切削用量进行加工，有条件的最好用高速铣削来加工。
（8）模具电极的加工。模具加工中，对于尖角、肋条等部位，无法用机加工加工到位。另外某些特殊要求的产品，需要进行电火花加工，而电火花加工要用到电极。电极加工时需要设置放电间隙。模具电极通常采用纯铜或石墨，石墨具有易加工、电加工速度快、价格便宜的特点，但在数控加工时，石墨粉尘对机床的损害极大，要有专用的吸尘装置或者浸在液体中进行加工，需要用到专用数控石墨加工中心。
（9）标准化是提高效率、缩短加工时间的有效途径。对于模具而言，尽量采用标准件，可以减少加工工作量。同时在模具设计制造过程中，使用标准的设计方法，如将孔的直径标准化、系列化，可以减少换刀次数，提高加工效率。
2、数控加工在模具制造中的应用
1）模具的数控加工技术按其能量转换形式不同可分为：
（1）数控机械加工技术。模具制造中常常用到的如数控车削技术、数控铣削技术，这些技术正在朝着高速切削的方向发展。
（2）数控电加工技术，如数控电火花加工技术、数控线切割技术。
（3）数控特种加工技术。包括新兴的、应用还不广泛的各种数控加工技术，通常是利用光能、声能、超声波等来完成加工的，如快速原型制造技术等。
这些加工方式为现代模具制造提供了新的工艺方法和加工途径，丰富了模具的生产手段。但应用最多的是數控铣床及加工中心；数控线切割加工与数控电火花加工在模具数控加工中应用也非常普遍；而数控车床主要用于加工模具杆类标准件，以及回转体的模具型腔或型芯；数控钻床的应用也可以起到提高加工精度和缩短加工周期的作用。
在模具数控制造中，应用数控加工可以起到提高加工精度、缩短制造周期、降低制造成本的作用，同时由于数控加工的广泛应用，可以降低对模具钳工经验的过分依赖。因而数控加工在模具中的应用给模具制造带来了革命性的变化。当前，先进的模具制造企业都以数控加工为主来制造模具，并以数控加工为核心进行模具制造流程的安排。
2）数控车削加工
数控车削在模具加工中主要用于标准件的加工，各种杆类零件如顶尖、导柱、复位杆等。另外，在回转体的模具中，如瓶体、盆类的注塑模具，轴类、盘类零件的锻模，冲压模具的冲头等，也使用数控车削进行加工。
3）数控铣削加工
数控铣削在模具加工中应用最为广泛，也最为典型，可以加工各种复杂的曲面，也可以加工平面、孔等。对于复杂的外形轮廓或带曲面的模具，，如电火花成形加工用电极、注塑模、压铸模等，都可以采用数控铣削加工。
4）数控电火花线切割加工
对于微细复杂形状、特殊材料模具、塑料镶拼型腔及嵌件、带异形槽的模具，都可以采用数据电火花线切割加工。线切割主要应用在各种直壁的模具加工，如冲压模具中的凹凸模，注塑模中的镶块、滑块，电火花加工用电极等。
5）数控电火花成形加工
模具的型腔、型孔，包括各种塑料模、橡胶模、锻模、压铸模、压延拉深模等，可以采用数控电火花成形加工。
总之，模具具有结构复杂、型面复杂、精度要求高、使用的材料硬度高、制造周期短等特点。应用数控加工模具可以大副度提高加工精度，减少人工操作，提高加工效率，缩短模具制造周期。同时，模具的数控加工具有一定的典型性，比普通产品的数控加工有更高的要求。
参考文献
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作者：朱媛媛
第二篇：模具制造新趋势探究
摘要：
随着市场竞争力日益加剧，模具的制造水平已成为衡量制造业水平高低的重要标志。笔者通过多年实践经验积累，对冲压磨具的现状以及发展趋势进行了简要的分析，以期可以为大家提供些许借鉴。
近年来，随着工业化的发展，冲压模具制造发展以平均每年20%的速度递增。深入了解冲压模具制造技术及其未来发展趋势，努力推广新技术的应用，确保冲压模具设计和制造的高精密度、高效率和高寿命使用，是目前我国冲压生产中急需解决的问题之一。
1.模具工业的现状和问题
近年来，我国的模具生产发展速度较快，已能够满足国内对中、低档模具的需求，少量模具已开始向日、美、泰和新加坡等地出口。近年来我国的模具工业虽说有一定程度提升，但与其他发达国家相比还有一定的欠缺、还存在一些需要及时解决问题，与国外相比还存在落后之处，主要表现为：一是标准化程度较低。国内标准化程度为30%左右，标准件品种较少，缺少精密、高效标准件和商品化标准件。二是模具品种少、效率低。主要是缺少大型、复杂、长寿命模具。国外模具向精密化、自动化方向发展，很多工序可以集中在一副模具中完成。三是模具制造精度低、周期长。国外模具厂都采用粗加工、精加工、测量、装配等成套的精密设备，如CNC坐标磨床、数控电火花机床等。国内模具厂设备陈旧不配套，数控机床、电加工机床在加工机床中占有的比例较少，模具加工新工艺采用较少，使国内模具精度比国外低1至2级、制造周期长1至2倍。四是模具寿命短、材料利用率低。国外由于采用了冶炼及热处理方面的新技术，模具寿命大大提高。国内模具钢品种不全，新钢种很少，一般采用常规热处理，因而质量较低，模具材料利用率仅为60%。五是技术力量落后，管理水平较差模具生产技术人员比例只占7%-8%（国外为30%），低于国内其他行业。生产缺乏科学管理。以上几方面问题在近几年的模具生产发展中己得到很大改进，各模具行业已开始注重对模具技术管理人员的培养和使用。模具工业的现状与国外的差距已逐渐缩小。许多依赖于国外进口的高精密大型模具已逐步向国产转化，大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，但是总体水平还是处于较落后的状态。
2.模具制造技术的发展趋势
我国模具制造行业要想较好地发展，就必需进行技术创新，在满足社会需求的前提下进行技术提升和优化。
2.1向全方位推广CAE/CAM/CAD技术发展。模具制造业发展方向基本是CAE/CAM/CAD技术，所以一定要加强技术的推广和创新，才能不断满足社会需求。近年来，随着计算机技术和网络技术的不斷发展，模具设计制造过程中推广CAE/CAM/CAD技术的条件基本上已经成熟，所以企业问要做好技术创新准备，加大服务力度，逐渐扩大CAE技术的应用范围，并逐步加强对CAD/CAM技术的培训和服务，使CAD/CAE/CAM技术跨企业和地区推广用，实现技术资源全面整合。
2.2模具检测设备向高精密方向度发展。随着一些较为复杂的大型精密模具的发展，模具检测设备也逐渐向精密度方向发展。模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统，提供了从模型或实物扫描，到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的研制周期。部分快速扫描系统，甚至能通过在数控机床上的快速安装，收集并自动生成格式不同的CAD数据和不同的数控系统，从而快速运用于模具制造也的“逆向工程”。
2.3模具加工技术向高效率方向发展。高速铣削加工法的出现，不仅提高了模具加工的效率，并可获得极高的表面光洁度。且能够加工硬度较高的模块，温度低、热变形小，对型腔模具的制造注入了新的力量，已逐步向智能化和集成化方向发展。另一种电火花铣削加工技术，也称为电火花创成加工技术，是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术。它利用高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样），因此不再需要制造复杂的成型电极，是电火花成形加工领域的重大发展。在国外模具加工中已有这种技术的应用。预计这一技术将得到发展。
2.4模具材料及表面处理向高寿命方向发展。选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命是十分重要的。模具热处理和表面处理是能否充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理的发展方向是采用工艺先进的气相沉积TiN、.nc等等离子喷涂等技术。目前模具材料处理技术的发展方向是真空热处理的运用。模具表面的质量直接影响到其使用寿命和制件的外观质量，因此，研究优秀模具表面处理技术，如自动化、智能化研磨和抛光技术，代替传统手工操作，确保提高模具的表面质量，是未来模具材料及表面处理技术的重要发展趋势。
2.5模具自动加工系统成为可能
模具自动加工系统，指的是模具加工时应有多台机床合理搭配；模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。
3.结束语
随着经济的快速发展，市场对模具的需求也在不断增长，模具制造技术已成为了一个国家制造业水平高低的重要标志。目前我国模具制造技术还有许多不足之处，与发达国家有一定的差距，不断提高模具行业整体有效技术，能极大提高模具生产效率及产品质量，提升企业的综合效益以及我国制造业水平。
作者：徐群
第三篇：模具制造和数控加工技术的探究
【摘 要】随着近年来社会经济的不断发展，科技水平日益提升，机械制造领域中，技术水平也取得了很大的进展。在模具制造行业中，数控加工技术的发展和应用，以良好的安全性、精准性、自动化，推动了模具制造效率和质量的提高。文章分析了模具制造中数控加工技术的应用，明确了其优势，并对其在实际中的应用进行了探究。
【关键词】模具制造;数控加工技术;机械制造
0 引言
模具制造是一个十分重要的行业，模具是工业产品生产的重要装备，许多新产品的开发和研制在很大程度上都很依赖于模具生产。由于模具的特殊作用，其对精确度有着很高的要求，而传统的模具制造技术相对滞后，在加工生产效率、质量等方面都有所不足，难以完全满足社会需求。随着科技水平的提升，在模具制造行业中必须寻求更为先进的技术，数控加工技术则是一个很好的选择。利用数控加工技术，能提高模具制造的精准度和自动化程度，从而更好地满足质量和精度要求。
1 模具制造和数控加工技术的概述
模具制造，一般可分为平面冲裁模、有空间的型腔模等类型。冲裁模对凹凸模精确的尺寸配合加以利用，达到无间隙的配合。型腔模常见的包括橡胶模、塑料模、粉末冶金模、压铸模、冷挤压模等。平面冲裁模的加工方法，可采用电火花初成型，然后通过坐标磨削、成型磨削打磨以达到精度要求。由此可见，模具制造中，对于精确度要求非常高。数控加工技术是当前机械制造领域比较先进的技术。数控加工与传统加工之间的主要区别，就是能够利用数字化信息，对零件、刀具的位置和位移加以控制，进而提高加工精确度。在模具制造中，利用数控加工技术，可以提高加工精度，保证加工质量。
2 模具制造中数控加工技术的意义
模具制造通常具有结构复杂的特性，因而对于各类数据、精度等都有很高要求。采用传统的模具制造技术，人为影响因素较多，加工精度难以得到保证。同时不同类型的模具结构特点不同，因而对模具制造也有不同要求。随着技术的发展进步，在模具制造中，应用数控加工技术，能有效提高模具的精度和质量，同时让整个模具制造行业得到更加丰富多样的发展。在模具加工中，有较多不同的情况，通过数控加工技术的应用，可以更好地应对各种工况，对于模具制造很有帮助，能够更好地满足模具制造业的发展需求。应用数控加工技术，能提高模具制造过程中的科学高效性，推动模具制造的进一步发展。
3 模具制造中数控加工技术的特点
3.1 提升模具标准化程度
在模具制造中，不同类型的模具，其结构特点、形式、材料等方面，都存在着较大的差异，其中以结构形式上的不同点最为关键。模具的制造，并不是批量生产的，而是单间生产制造的。因此，制造的模具通常难以出现完全相同的情况。在模具制造中，必须严格遵循相关的技术标准和规范，合理地开展制造工作。将数控加工技术应用到模具制造中，对于模具独特性的标准化有着重要的意义。利用数控加工技术，通过自动化编程的方式，将模具制造的相关参数输入计算机，形成固定的程序，进而在计算机控制下，自动完成模具制造工作。由于各个参数条件和工况环境固定，因此能够保证模具标准化，确保制造出的模具符合质量要求。
3.2 提高模具精准度
在模具制造中，对于精准度的要求是非常高的。模具制造行业中对于模具的公差，要求不能超出1/5～1/10的范畴，特别是对于模具结合的位置上，具有更高的精度要求。而传统的模具制造，由于生产加工技术和方法相对落后，因而难免会出现误差，导致精度不足。在模具制造中应用数控加工技术，能够使模具精准度大大提升。应用数控加工技术，可有效避免在模具制造当中可能发生的偏差和误差，通过参数及程序的设定控制生产加工流程，可保证模具成型后，能够达到精准度的要求，减少和避免误差的产生，进而对产品质量提供更好的保障。
4 模具制造中数控加工技术的应用
4.1 数控车削加工技术的應用
模具制造中，在制造中轴类标准件的时候，对数控加工技术的应用，主要以数控车削加工技术为主，对不同形态的回转体、杆类零部件等模具完成制造。回转体模具制造中，通常包括轴类零件、注塑类模型、盆状模型、瓶状模型等。通过应用数控车削加工技术，能够提高模具制造的科学高效性。数控车削加工技术中，平面加工通常更为简单且容易控制，因此在实际操作中，应用数控车削加工技术，通常只完成模具中的部分平面加工作业。所以，应用数控车削加工技术进行模具制造，主要是加工一部分零件，后续根据具体的需求，配合其他数控加工技术，完成整个模具的加工。
4.2 数控铣削加工技术的应用
在模具制造中，对于曲面模具、凹凸模具，一般利用数控加工技术中的数控铣削加工技术完成。运用数控铣削加工技术，针对外形轮廓复杂的情况，也能够满足深度加工的需求，这在曲面模具加工时比较多见。例如，在运用数控铣削加工技术进行模具制造时，可以采用电机等加工方法，能够形成电火花，更好地满足加工要求。在机械加工制造领域中，模具制造业对于数控铣削加工技术应用十分广泛，很多大型数控铣削加工中心，在生产加工作业中，都应用了数控铣削加工技术，极大地提高了生产效率和生产质量。
4.3 数控电火花加工技术的应用
数控电火花加工技术，是在模具制造中对数控加工技术应用的一个重要部分。利用该技术加工模具，能很好地满足模具快速成型的要求。相比于编程的方式，数控电火花技术有着相对较低的加工手段。模具制造中遇到的线切割情况，通常采用直壁状模具加工完成，例如冲压模具过程中，对凹凸模的加工，或是电火花加工技术中对电极的应用等。模具制造中切割线条数控电火花加工技术，基本呈现直线化的状态，应用该技术后，通过电极操作技术，能够提高技术水平效果，进而保证整个工艺的平整直线化。对数控电火花技术加大研究力度，可进一步提高工艺技术水平，进而使模具制造的精准度质量得到进一步提高。
5 结语
模具制造是一个十分重要的行业，在机械制造领域中具有不可替代的重要性。模具对于精度要求非常高，所以在模具制造中，应提高技术水平，确保模具质量。应用数控加工技术，通过数字化、自动化的方式控制模具制造流程，可以保证模具精度满足要求。数控加工技术在模具制造中有着较高的应用价值。
参 考 文 献
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[责任编辑：陈泽琦]
作者：陈坤