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无缝生产工艺创建不可能的冷却通道

2018-03-28 00:00850

有些模具的形状想要加工成优质的模具冷却通道是不可能的。用于生产高尔夫球的圆柱形模具就是一个非常完美的实例(如下图)。在模具生产中,这些模具的最佳冷却通道将是那些能够反映或符合模腔圆柱形要求的冷却通道。

对于生产加工这样的一种冷却通道,采用传统的加工方法似乎是不够的,只有采用角形孔加工方法才是唯一的选择。但是,由于多机模具制造工艺将直接金属激光烧结(DMLS)技术、高速5轴加工和EDM放电加工技术结合在一起使用,因而生产随形冷却模具,实际上已成为一种无缝自动化生产工艺。

这一生产工艺链实际上在毫不间断地运行着,从设计到成品是环环相扣的。生产工艺中使用的各种机床通过网络连接在一起,从开始到结束都通过同一个3D CAD模型操作运行,从而加工精度提高,装卡调试时间缩短。模具制造商基本上可以从3D模型开始工作,并围绕这个模型用定位完美和完全符合要求的冷却通道来制作一个模具插件。

现在已经完美地创建了随形冷却模具,并使许多高端制造商生产塑料产品的生产周期时间降低了40%。这种DMLS模具生产技术,既提高了产品的质量,又延长了模具的使用寿命,同时也优化了冷却效果,提高了整个模压成型工艺的效率。对于大批量生产来说,其所节约的生产时间、成本费用以及节能减排的效果是相当可观的。

在多机生产工艺链中,DMLS系统创建了拥有随形冷却通道的钢制模具和所有后续加工阶段所需的夹具。然后,这个模具通过生产工艺链的第二个部分继续向前移动,而第二部份的工艺链涉及到高速铣床和EDM放电加工机床,其中包括模具加工和线切割机床。

DMLS技术的一个最大优点是:它可以在一次性操作中生产出一个近净零件,为二次精加工做好准备。然后,在所有的二次操作中采用单一的夹具系统,以减少手动钳工作业,并确保把表面光洁度的精度控制在3~5μm。

为了进一步提高DMLS零件的表面光洁度,该模具被传送到高速铣床上,对其分型线进行铣削加工,使其达到无飞边(无泄漏)的表面光洁度,同时对模具的其他表面区域也进行精加工。然后,采用高速铣床所使用的同样夹具将模具传送到EDM放电加工机床上,对模具内部的型腔进行精加工处理。一台EDM线切割机床将模具的夹具切断后,该模具的加工就完成了,以备在实际生产中使用。

对于某些几何形状来说,DMLS烧结机可配置专用夹紧解决方案,从而确保所生产零件的正确定位。由于越来越多的模具制造商采用这些经过优化的冷却通道,因此对这种可提供无缝自动化加工的综合性多机系统的需求将会继续增长。

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