機械加工包括:一般機械加工(即傳統(tǒng)的切削與磨削加工)、仿形加工、精密加工、數(shù)控機床加工等。
機械加工的特點是加工精度高、生產(chǎn)效率高,而且用相同的機床和工具可以加工出各種形狀和尺寸的工件。在模具制造中機械加工是模具零件不可缺少的加工手段。
但是,用機械加工方法加工復(fù)雜形狀的零件效率較低、硬度高的材料難于加工、高精度零件加工工序復(fù)雜。在模具制造中,這些都是機械加工需要解決的技術(shù)問題。
2.特種加工
特種加工是指切削加工以外的一些新的加工方法,也稱為非傳統(tǒng)加工方法。特種加工與傳統(tǒng)的機械加工方法不同,它不需要用比工件更硬的工具,也不需要在加工過程中施加明顯的機械力,而是直接利用電能、化學(xué)能、聲能、光能等機械能以外的其他能量為主來除去工件上的多余部分,以達到一定的形狀、尺寸和表面粗糙度的要求。特種加工的方法很多,用于模具加工的主要方法有:電火花成形加工、電火花線切剖加工、電解加工、電解拋光、電解磨削、電鑄、超聲加工、激光加工等。
特種加工的特點如下:
①加工情況與工件的硬度無關(guān),可以實現(xiàn)以柔克剛;
②工具與工件一般不接觸,加工過程不必施加明顯的機械力;
③可通過簡單的進給運動加工各種復(fù)雜形狀的零件;
④易于實現(xiàn)加工過程自動化。
特種加工的這些特點,解決了機械加工所面臨的一些加工難題。所以特種加工在模具制造中得到越來越廣泛的應(yīng)用,并成為模具加工中的一種重要方法。
3.塑性加工
塑性加工主要是冷擠壓制模法。冷擠壓是在油壓機的高壓下,將淬硬的擠壓沖頭緩慢地擠入具有一定塑性的坯料中,使坯料上獲得與沖頭形狀相同、凸凹相反的型腔。冷擠壓法是一種無屑加工的方法,其加工原理屬于壓力加工成形。
型腔冷擠壓的特點:制模速度快、型腔或型面不需再加工、型面形狀復(fù)雜且精確,適用于塑性好的模坯材料。
4.鑄造
對于精度和使用壽命要求不高的模具可采用鑄造法成型,簡單、方便、快速。
鑄造法適用的模具材料有三種。
(1)鑄鐵用于大件不規(guī)則形狀的模具,例如汽車外殼。鑄鐵模具在制造上的優(yōu)點是,可以很容易鑄出復(fù)雜的形狀,尺寸不受限制,便于機械加工,而且價格低,潤滑性好,缺點是精度較差。
(2)鋅基合金用于試制和小批量生產(chǎn)的場合,模具壽命較短。鋅基合金是一種用鑄造法制造簡易模具的典型材料,其熔點低,可鑄性好,鑄造精度相對較高,具有與軟鋼相近的強度、耐磨性和潤滑性。用低熔點材料鋅基合金鑄造模具,也稱快速制模法。其制摸速度快,容易制成形狀復(fù)雜的模具,但模具的材質(zhì)較軟,耐熱性較差,不適合高熔點制件生產(chǎn)或大批量生產(chǎn)的場合。
為了提高快速制模的質(zhì)量和使用壽命,也有用導(dǎo)熱性和耐久性較好的鈹銅合金代替鋅基合金的,主要用于生產(chǎn)批量較大而又細微的復(fù)雜模具。
(3)合成樹脂用于模具材料的合成樹脂主要有酚醛樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂。用合成樹脂鑄造模具的優(yōu)點是容易快速制模,輕而無銹,復(fù)制和維修都比較簡單。但耐磨性差,遇熱變形大,且強度不高、易疲勞老化??捎糜谠囍菩庐a(chǎn)品的模具。
5.焊接
焊接法制模是把分散加工好的模塊焊接在一起,獲得型面較復(fù)雜的模具。這種制模方法與整體加工相比,加工簡單、快速、省料、尺寸大小不受限制。但精度難以保證,易殘留熱應(yīng)變及內(nèi)部應(yīng)力,承受沖擊的能力差。主要用于精度要求不高的大型模具的制造,或用于模具的修復(fù)。