【機(jī)床商務(wù)網(wǎng) 科技動(dòng)態(tài)】沖壓模具制造中的大挑戰(zhàn)之一是模具需要大量的手工修整。從銑削加工完到上壓機(jī)，通常要經(jīng)過(guò)幾個(gè)星期乃至幾個(gè)月的時(shí)間，此外還有無(wú)法預(yù)算的修整研磨處理時(shí)間。修整過(guò)程復(fù)雜主要有如下原因:板件的回彈效應(yīng)、成型時(shí)的板材變薄或變厚、模具表面精度和質(zhì)量、模具和壓力機(jī)的剛性。
 

　　盡管早在幾年以前回彈模擬就被廣泛采用，不過(guò)，回彈預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度只能視情況而定。特別是對(duì)于鋁制工件以及在熱成型工件，需要從模具的真實(shí)結(jié)果出發(fā)計(jì)算修正措施。板材變薄的模擬和補(bǔ)償修正也越來(lái)越重要。目前，模具制造商通過(guò)手工方法多次循環(huán)的對(duì)模具進(jìn)行修整。問(wèn)題通常出于銑削的精度和質(zhì)量，而非加工工藝。若想讓模具在機(jī)加工后直接上壓機(jī)，有許多工作需要完成。表面必須經(jīng)過(guò)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的修整，例如圓角修整和淬火處理。
 

強(qiáng)壓面和自由曲面連續(xù)過(guò)度的模具表面
 

　　數(shù)字化流程在模具制造中用途廣泛。模具和模具部件的數(shù)字化有助于制作備用件，防止模具磨損或者斷裂造成停工。
 

　　對(duì)需要備制的工件首先要進(jìn)行數(shù)字化。在數(shù)字化數(shù)據(jù)(點(diǎn)云)的基礎(chǔ)上，便可簡(jiǎn)便快捷地創(chuàng)建3D-CAD曲面(例如模具嵌裝件)，并接著進(jìn)行加工。較高的造型和加工精度確保模具嵌裝件無(wú)需經(jīng)過(guò)重新的調(diào)試環(huán)節(jié)即可更換。正是因?yàn)檫@樣會(huì)省去復(fù)雜費(fèi)時(shí)的修整和調(diào)試，模具作數(shù)字化處理具有重要意義，例如將已經(jīng)研磨處理過(guò)的圓角避讓在 CAD 系統(tǒng)里作逆向工程處理。
 

　　在單件或者組裝環(huán)節(jié)，可在數(shù)字化數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上通過(guò)在CAD/CAM流程中比較設(shè)定值與實(shí)際值而擬定和實(shí)施補(bǔ)償措施。由此既可對(duì)尺寸修正也可對(duì)表面優(yōu)化進(jìn)行快捷的處理。在屏幕上就可比較模具和工件狀態(tài)。這樣便可決定是在車間直接進(jìn)行修改，還是將其引入設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)變更方面，可將 1:1 的數(shù)字化數(shù)據(jù)用于設(shè)定修正數(shù)據(jù)，以確保更高的精度。
 

　　在加工流程方面，數(shù)字化功能同樣起一定的作用。在這里，粗加工耗時(shí)較長(zhǎng)。特別是在模具制造領(lǐng)域的大型工件方面，需要制作鑄造模型。其中問(wèn)題在于鑄造件與設(shè)計(jì)件不一致。如果直接在鑄件到場(chǎng)時(shí)進(jìn)行數(shù)字化，就可產(chǎn)生一個(gè)可靠且省時(shí)的CAD/CAM流程。此外還可縮短在機(jī)床上的加工時(shí)間。即使是已經(jīng)加工完畢的模具部件，數(shù)字化處理也是值得的。
 

　　Tebis在數(shù)字化鑄造件的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行的粗加工。滿刀切削避讓、進(jìn)給優(yōu)化、針對(duì)具體坯件而優(yōu)化的機(jī)床回程等的集成工藝和自適應(yīng)式銑削策略有利于粗加工。Tebis可建模HFC(High Feed Cutter)和HPC(High Performance Cutter)等新式刀具，從而縮短在機(jī)床上的加工時(shí)間。
 

　　Tebis的3D刀軌恒定分布和HSC點(diǎn)分布策略有利于取得優(yōu)異的銑削質(zhì)量并減少模具修整時(shí)間。銑削完畢后進(jìn)行敲擊加工，可以降低粗糙度并使表面密實(shí)。應(yīng)力要求很高的模具內(nèi)倒圓、刀口和仿形滑塊一般需經(jīng)過(guò)淬火處理。兩個(gè)流程步驟已完整地整合到Tebis軟件中。
 

　　在模具制造流程中，模面流程起著關(guān)鍵作用。借此可確定板件的質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性。有限元計(jì)算系統(tǒng)可非常地算出回彈值。基于這些結(jié)果，可計(jì)算出模具過(guò)彎曲的補(bǔ)償策略，并以點(diǎn)云的形式導(dǎo)入Tebis的CAD/CAM流程。通過(guò)線框模型逆向曲面尤其適合外覆蓋件，由此可以確保A級(jí)曲面的原始曲率不被更改。為了提前識(shí)別工件的曲面存在的問(wèn)題，Tebis提供A級(jí)曲面分析功能和功能強(qiáng)大的曲面優(yōu)化功能。
 

　　板材變薄補(bǔ)償、導(dǎo)入強(qiáng)壓面和圓角區(qū)域光順連接屬于Tebis模面處理程序的一部分。憑借專門的模面功能可以不必設(shè)置虛擬壁厚，使得可見(jiàn)凸起和下凹在模具表面消失。方便的過(guò)彎曲定律可將壓機(jī)的撓曲和模具變形考慮進(jìn)來(lái)。
 

　　用基于真曲面的編程替代設(shè)置虛擬壁厚屬性，簡(jiǎn)化整個(gè) CAD/CAM 流程。Tebis的模板技術(shù)可使NC編程達(dá)到很高的自動(dòng)化級(jí)別，并因此縮短編程時(shí)間。光順的模面是使用HFC銑削加工的基礎(chǔ)。此外還可縮短計(jì)算時(shí)間，特別是在清角清余料方面。研磨流程的優(yōu)勢(shì)：模具修整循環(huán)減少，使得模具在機(jī)加工后可直接裝入壓機(jī)。
 

　　(原標(biāo)題：板料拉延模具制造的挑戰(zhàn))