摘要:金屬切削技術(shù)可以很好地應(yīng)對傳統(tǒng)的加工材料,但是近年來涌現(xiàn)了很多的特殊的材料,這些材料的硬度和強(qiáng)度很高。金屬切削技術(shù)已經(jīng)不能滿足新型材料的需求?,F(xiàn)在出現(xiàn)的一些特種加工技術(shù)比如數(shù)控電火花加工和激光的方法解決了這一難題,有效地解決了新材料的加工問題,是一個(gè)應(yīng)對新材料涌現(xiàn)的方法。
關(guān)鍵詞:特種加工;模具;應(yīng)用
常規(guī)的生產(chǎn)技術(shù)在進(jìn)行生產(chǎn)制造的過程中存在一些弊端如生產(chǎn)周期長、產(chǎn)品的精細(xì)度較低。但是數(shù)控電火花技術(shù)能夠?qū)Ω邚?qiáng)度和高硬度的材料進(jìn)行制造,并且技術(shù)趨向成熟。而激光快速成形技術(shù)能夠根據(jù)設(shè)計(jì)者的想象設(shè)計(jì)出模具,并且其生產(chǎn)的周期長,所生產(chǎn)的出來的產(chǎn)品精細(xì)度較高。
1.數(shù)控電火花加工技術(shù)在現(xiàn)代模具制造中的應(yīng)用
數(shù)控電火花技術(shù)避免了許多缺點(diǎn),因?yàn)閭鹘y(tǒng)的模具加工方法比較費(fèi)時(shí)間。經(jīng)常選用的方法是首先經(jīng)過退火,然后再進(jìn)行一系列的處理。因?yàn)榧庸み^程中經(jīng)過了很繁瑣的程序如磨削、打磨和拋光等,這些程序中還有些程序是要手工進(jìn)行的如打磨。因此,這種方法所用的時(shí)間很長造成了不便。但是質(zhì)量并沒有因此而得到提高,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)因熱處理不當(dāng)而導(dǎo)致零件或者是其他部分變形的情況。首次加工出的產(chǎn)品質(zhì)量不合格會(huì)導(dǎo)致重新返工。
數(shù)控電火花技術(shù)還有很多的優(yōu)點(diǎn),比如說傳統(tǒng)的加工的方法并不能實(shí)現(xiàn)對于薄型的材料的加工,面對0.1mm的細(xì)窄槽的時(shí)候就無能為力。但是數(shù)控電火花技術(shù)能夠解決這一問題,數(shù)控電火花技術(shù)采用的是線切割的方法,可以切割很薄的或者是很細(xì)的材料。其作用的原理是工具電極在加工的過程中并沒有與工件材料產(chǎn)生較大的作用力,它們之間并沒有發(fā)生近距離的接觸。所以說數(shù)控電火花加工的技術(shù)解決了又一個(gè)難題,實(shí)現(xiàn)了材料的多樣性生產(chǎn)和加工。并且線性加工也是能夠進(jìn)行薄型的材料的加工的。
除了數(shù)控電火花加工技術(shù)之外還存在著另外一種加工材料的方法是比較具有優(yōu)勢的,傳統(tǒng)的方法中并不能解決負(fù)責(zé)的結(jié)構(gòu)模具的加工方法,但是多軸聯(lián)動(dòng)精密數(shù)控電火花加工技術(shù)使得這一難題得到了解決,原理是三維軟件的處理技術(shù),采用這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對于復(fù)雜的模具的加工,并且這是建立在使用的是簡單電極的基礎(chǔ)之上的。傳統(tǒng)的方法較為復(fù)雜,在實(shí)施過程中程序也比較多。傳統(tǒng)的方法是先把模具進(jìn)行分開加工,模具的每個(gè)部分加工好以后再進(jìn)行組合。但是這一技術(shù)把加工的程序簡化了,并且實(shí)現(xiàn)了圓周結(jié)構(gòu)或者是深腔類復(fù)雜模具的加工技術(shù)的完成。
2.激光快速成形技術(shù)對模具設(shè)計(jì)、開發(fā)與制作的影響
一般情況下在進(jìn)行生產(chǎn)材料時(shí)模具是必不可少的,生產(chǎn)材料要依賴于非常精細(xì)的模具,所以說在進(jìn)行生產(chǎn)制造時(shí)一大部分精力是用在了制造精細(xì)的高質(zhì)量的模具上。但是激光快速成形技術(shù)的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的自由性,能夠節(jié)約大部分的時(shí)間,并且其不再需要精細(xì)的模具,相關(guān)的高精度機(jī)床的要求也隨之消失了。沒有了精細(xì)的模具的限制和機(jī)床精度的限制,生產(chǎn)時(shí)間大大節(jié)約。
激光快速成形技術(shù)又被稱為3D打印技術(shù),因?yàn)檫@種技術(shù)方便快捷因此可以用來生產(chǎn)那些對于精度要求并不是太高的金屬模具。這種技術(shù)已經(jīng)處在成熟期,在市場上也較為常見。雖然激光快速成形技術(shù)具有很多的優(yōu)點(diǎn),但是它并不能單獨(dú)運(yùn)用于各種的金屬模具,在進(jìn)行一些非常精細(xì)的模具的生產(chǎn)時(shí)還需要配合其它的技術(shù)的共同作用,如可以用機(jī)械加工技術(shù)進(jìn)行處理使產(chǎn)品及精細(xì)性得到提高。機(jī)械加工技術(shù)和激光快速成形技術(shù)的結(jié)合使用大大提高了產(chǎn)品精密性。
快速激光技術(shù)為制造產(chǎn)品提供了途徑,在進(jìn)行生產(chǎn)制造的時(shí)候可以發(fā)揮想象設(shè)計(jì)出優(yōu)秀并且便捷的產(chǎn)品。這種設(shè)計(jì)的模具范圍滿足了大多產(chǎn)品的需要,因?yàn)榭焖偌す饧夹g(shù)擺脫了模具的局限性,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的多樣性。以往在進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)制造時(shí)所采用的是把各個(gè)零件拆分制造的方法,存在著諸多的不利因素,使得生產(chǎn)過程復(fù)雜化,還要進(jìn)行后期的聯(lián)接。激光快速成形技術(shù)克服了這一局限性,可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造過程的一體化成形,實(shí)現(xiàn)組合一體化成形所采用的是SLM技術(shù),使得模具的設(shè)計(jì)得到了提高。激光選區(qū)熔化技術(shù)在進(jìn)行生產(chǎn)制造時(shí)具有快捷方便的優(yōu)點(diǎn),產(chǎn)品精細(xì)性很高,達(dá)到了產(chǎn)品性能高一體化。傳統(tǒng)的技術(shù)所采用的是鑄造和激光的方法,這種方法很落后,激光快速成形技術(shù)以一種優(yōu)勢逐漸取代了傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù),并且模具的生產(chǎn)設(shè)計(jì)也得到了提升的空間。關(guān)于激光成形技術(shù)運(yùn)用的一個(gè)實(shí)例就是在進(jìn)行塑料產(chǎn)品的注塑模具制造,利用激光快速成形技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì),可以依據(jù)設(shè)計(jì)者所設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)類型制造出來,設(shè)計(jì)者可以將冷卻管道設(shè)計(jì)成各種的形狀比如螺旋狀,也可是比較新穎的形狀如交叉并不對稱的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等。這種技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的技術(shù)中所不能達(dá)到的冷卻的要求,常規(guī)的進(jìn)行生產(chǎn)制造的方法根據(jù)模具進(jìn)行單獨(dú)的設(shè)計(jì)后進(jìn)行冷卻,達(dá)不到產(chǎn)品的高質(zhì)量要求。
隨著時(shí)代和社會(huì)的快速發(fā)展,新型的材料層出不窮,需要高技術(shù)來進(jìn)行生產(chǎn)加工以提高產(chǎn)品的高質(zhì)量和高性能。所以說3D打印技術(shù)將會(huì)在未來的產(chǎn)品生產(chǎn)中得到普及和進(jìn)一步的發(fā)展。在進(jìn)行激光快速成型技術(shù)的運(yùn)用時(shí)可以大大節(jié)約生產(chǎn)的時(shí)間,提高生產(chǎn)的效率。但是在運(yùn)用這一技術(shù)的初期要經(jīng)過一定時(shí)間的測試,進(jìn)行對客戶的反饋調(diào)查以使此項(xiàng)技術(shù)更加的完善。在經(jīng)過初期的測試階段并且經(jīng)過改造之后就可以投入大量的生產(chǎn)之中,生產(chǎn)周期將會(huì)因此項(xiàng)技術(shù)得到縮短。
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作者簡介:
趙璐,女,漢,1974-,遼寧鞍山市人,高級講師,本科,研究方向:模具加工,鞍山技師學(xué)院冶金分院。