模具冷却通道的连续加工

　　一种多机加工的模具制造工艺——结合DMLS技术、高速5轴加工技术和EDM放电加工技术，在一个无缝连续的自动化生产过程中，生产出了相应的冷却模具。

　　当谈及注塑模和吹塑模的模具设计制造时，冷却水平越高，其工作性能也就越好，冷却通道可使模具的温度保持在监控检查状态下。经过优化的冷却通道可提高模具的质量，延长模具的使用寿命，提高模压成型的整体效率。

　　然而，有些模具加工出的形状，是不可能优化模具冷却通道的。用于生产高尔夫球的圆柱状模具可以作为一个完美的实例。对于这些模具来说，模具中的最佳冷却通道相当于模具型腔圆柱形状的反光镜，或者与模具型腔的圆柱形状相吻合。

　　对于生产这样的一种冷却通道模式，采用传统的加工方法很难满足技术要求。从本质上来说，只有选用角度孔才是唯一的选择。但是由于采用了一种多机加工的模具生产工艺，它将直接激光烧结（DMLS）技术、高速5轴加工和放电加工技术结合在一起，使生产相应的冷却模具成为一种切合实际的连续加工自动化生产工艺。

　　这种生产工艺链的运行，从其设计到成品生产的全过程，实际上是不间断的。在这一工艺过程中使用的机械设备采用网络连接，由同一个3D CAD模型操作运行，一直从开始到结束，不仅提高了精度，减少了设置时间。模具制造商基本上可以由一个3D模型进行工作，并围绕它制造一个模具插件，使其完美地处于与冷却通道相符合的位置上。

　　相应的冷却模具已经很好地确立，并已使许多高端制造商的产品生产周期时间减少了高达40%。这种采用DMLS技术生产的模具提高了产品的质量，延长了模具的使用寿命，并且优化了冷却效果，同时也提高了整个模压工艺的效率。对于大批量生产来说，其所节约的时间和费用以及节能减排的效果是相当可观的。

　　凡是从DMLS技术中获利的模具制造商，采用了相应的冷却通道制造模具，因此他们有许多获得成功的故事。但是，在一个生产链中，采用高速铣削和EDM放电加工相结合的方法，可以让DMLS技术更容易执行，特别是那些从事大批量生产注塑模和吹塑模操作的生产商更是如此。

　　在多机生产工艺链中，DMLS系统创建了带有相应冷却通道的全套模具以及后续加工阶段所需的一切夹具。然后，这一模具将被传送到生产工艺链的第二个部分，其中包括高速机床和EDM放电加工工艺，不管是模具切削加工型机床，还是线切割型加工机床。

　　DMLS技术的一个显著优点是它可通过一次性操作生产一个近网的零件，这个零件还有待于二次精加工生产。然后采用单一的夹具系统，进行二次操作，减少钳工的手工作业量，确保表面光洁度保持在3~5μm的精度水平。这一工艺通过减少许多在消减模具制造过程中所涉及的逐步操作法，这种方法从一个原材料块开始生产，从而使废品率降低到最低水平。

　　为了使DMLS技术加工的零件表面光洁度精益求精，将模具传送到高速铣床上对模具的分型线进行无飞边（无泄漏）表面切削加工，并对模具的其他表面进行精切削加工。再将模具传送到EDM放电加工机床上，像高速铣床那样，使用同样的夹具夹紧模具，对模具型腔的内部进行精切削加工。然后使用一台EDM线切割机床将模具的夹具切断，此时，模具就可以随时用于实际生产。在模具生产过程中，所有的操作，包括DMLS技术加工、5轴高速铣削加工和放电加工将同时运行。用于工件夹紧的托盘组对帮助降低整体的工艺流程时间起着一个关键的作用。

　　对于某些几何形状而言，可在DMLS加工机械上配备专用的夹具解决方案，它可确保未来所制造零件的正确定位。这样，就能够实现两项基本目标：确保零件的基准精度和轻松地将零件从高速铣床传送到EDM放电加工机床。

　　DMLS加工技术与高速铣削加工和EDM放电加工相结合，不仅可保证模具元件精确地从一个加工工艺通过另一加工工艺，而且还有利于提高模具元件与相应冷却通道的整体生产特性。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，因此对这种能够提供连续加工自动化处理的集成多机系统需求将会继续增加。

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