現代模具數控加工技術對模具制造的促進作用探討

吳岳嶺 張洋

摘要：傳統模具的制作多采用人工或簡單機械來完成，在精度-上存在較大的不符合性，影響了產品的使用性能。隨著數控加工技術的不斷完善與發展，利用數控機床來代替傳統操作在加工工藝上有了質的飛躍。本文首先分析了模具制造中現代模具數控加工技術的特點，并在此基礎上對模具制造中數控加工的應用展開分析。

關鍵詞：模具制造；數控加工；特點；應用

我國模具制造業中，數控加工技術的發展為其制造提供了基本保障。根據相關統計發現，模具制造中應用數控加工技術已經并不罕見，在工藝品、汽車配件、家用電器等方面應用廣泛。我國汽車零部件制造、塑料產品制造有90%以上均需要使用模具來完成制作，通過將材料成型加工實現產品的組合，模具在制造業中地位重要。數控加工技術能夠完成精度高、形狀復雜、品種多遍的加工，但也存在生產批量小（受產品更新換代影響）、專業性強的局限性。目前精密模具的制作中，數控加工技術無法替代，是模具精度的保障。本文以數控加工技術為主線，研究了其在模具制造中的作用。

一、模具數控加工的特點

（一）精度高。模具的制造必須確保模具符合設計精度要求，因此在加工過程中對誤差需嚴格把控，否則模具在使用過程中可能由于體積數據不匹配而影響使用效果。正常情況下，在高精度的模具加工制造時是根據產品狀態將范圍控制在10%-20%，精度越高，制作過程中溢料可能性越低。模具制造精度越高，在制造完成后越容易脫模，可保障產品表面具有較高的光潔度。

（二）專業性高。使用模具加工具有較高的加工效率，尤其表現在單件產品的生產方面。一套模具可長時間生產數量較大的產品，但相對而言模具零件也具有較強的專用性。隨著產品更新換代速度的加快，對于某一產品而言，使用模具加工往往在生產幾套之后可能會轉向為小批量或單件生產。

（三）系統性強。在模具制造過程中，尤其是對于較復雜的產品，其精度的控制、產品的組裝都需要多個步驟共同完成，每一個步驟均需要專業性的模具。模具的組成是根據產品設計與規劃來設定的，而且對于某一產品的制造，模具的設定通常處于同一生產線。因此在設計模具前需綜合考慮產品的特點以及模具之間的制約關系，確保模具使用的有效性。

二、模具制造中數控加工的應用

（一）兩者間關系。現階段，模具的制造與加工需通過數控技術來完成，這決定了模具是否能夠達到精度要求。在以往機械加工過程中，由于技術的落后性，模具的生產效率以及質量均有所欠缺。隨著數控技術的不斷發展，模具產品質量得到了明顯提升，在精度上更符合設計要求。因此產品成型后，表面光潔度更優，且各部分契合程度更高。數控加工有許多方式，例如數控磨削加工、數控車削加工、數控線切割、數控電火花加工、數控銑加工等等，在具體的模具制造過程中可根據模具特點、技術要求、具體用途、工藝難度、制造要求、精度要求等選擇合適的加工方式。

（二）數控方式的選擇。在選擇合理的數控加工技術前，首先需系統性分析模具的那邊類別以及加工要求，從而選擇合適的加工方式，以提升加工效率、控制加工成本、保障加工精度為最終目標。例如對模具的型孔、型腔加工時，可通過數控電火花成型方式完成加工：若產品對模具的精度要求較高，或模具具有幾何曲面特征，則可使用數據磨削加工方式；對于帶有曲面的模具或外形輪廓相對復雜的模具而言，在數控加工時可采用壓鑄模、注塑模等數控線加工方式：對于存在旋轉狀態的模具可采用車錐面、車孔、車外圓等數控車削加工模式：對于形態較復雜或存在異常、細微要求的模具可采用數控線切割方式。

（三）數控技術的發展。模具的零件加工是制作整套模具的重要工序，產品精度受到模具精度影響，直接決定了產品的使用性能。傳統加工工藝中，模具的制造采用人工或簡單機械，在精度及效率上遠不及數控設備。隨著模具數控加工技術的不斷發展，數字化的應用令模具在精度上有了很大提升，且在制作工藝上逐漸升級為智能化、集約化模式。傳統制作過程中，工件的重復裝夾會產生精度誤差，但目前現代模具加工中已經可應用五軸加工中心。換言之，現代化的模具數控技術正處于不斷發展階段，傳統技術上的難題已經基本解決，目前性能的提升主要依靠設計以及工藝分析兩方面，對模具加工的過程、步驟完美規劃，確保零件制造高精度化。

（四）模具數控加工技術的發展趨勢。計算機技術、微電子技術及PLC技術不斷發展為數控加工技術的革新打下堅實基礎。當前數控機床的自動控制均采用PLC技術，其程序的編織及處理均由電腦操作完成，簡單的編程也可以手工輸入，但產品的精度檢測還需由電子技術來完成，可見現代數控技術容納了當前眾多前沿尖端技術。此外，為順應社會需求，各大高職高專院校的教材也增添PLC數控操作內容。掌握好機床各項操作技能、計算機自動化技能及軟件編程等技能是現代模具制造師不可或缺的技能于職業要求。當然，不同類別產品的加工工藝技能也十分重要。

結束語：隨著數控技術的不斷發展與完善，現代模具正朝著復雜化、精密化、大型化方向發展。在發展趨勢方面，首先應對精度有所保障，其次需在制作成本上加以控制，達到客戶生產速度快且性價比高的要求。模具制造效率與質量離不開數控技術的高精度加工與高速加工，相信未來在模具核心部件的加工上也會更多地采用數控加工技術與設備來完成。總之，數控加工技術對模具制造產生了深遠影響，在精度、復雜性與制造效率上作用明顯。