简析日本模具制造设备及工艺的发展

　　模具制造是典型的单件小批量生产方式，但在日本的模具制造企业，几乎已普遍采用CNC机床、加工中心(MC)或CNC电火花加工设备。据名古屋金型公司工作人员介绍，由于采用CNC机床、加工中心等先进加工设备，大大缩短了模具的交货期限，降低了生产成本。公司生产的汽车前后尾灯灯罩注塑模具交货期限为三个月，其中用于CAD和CAM的时间分别各为约100小时，机械加工时间100小时左右，其余时间为抛光和装配。在这个以生产汽车前后尾灯灯罩注塑模具为主的小型模具厂，在20多台机加工设备中，电火花成形加工设备约占1/3，CNC铣床和加工中心约占2/3，只有1台加工深孔的枪钻为半自动设备。

　　一台主轴转速可达20000rpm的高速加工中心有两个工作台，使用硬质合金球头立铣刀加工，模具型腔曲面加工精度可达0.01mm，大大提高了生产效率和加工精度，减少了抛光工作量。虽然先进设备占绝对优势，但抛光工艺仍然由人手工完成。灯罩注塑模具的抛光分为粗抛、精抛和细抛等，抛光的用力、纹路方向、清洁程度等需要有经验的工人和严格的操作规章，否则无法生产出透明度良好的车灯灯罩。

　　在日本的模具制造企业，很少用到仿形铣床，其原因一是由于仿形铣床加工精度较低，增加了抛光工作量和时间；二是制作仿形件增加了生产费用和时间。有些模具制造厂电火花成形加工机床的使用量也在减少。

　　在东芝机械模具厂，几台仿形铣床被用作普通铣削加工。其工作人员指出：由于高速铣削技术发展很快，而且加工精度、效率不断提高，生产周期缩短，电火花加工制作工具电极不仅需要时间，还增加了生产成本，很可能要被取代。

　　在日本模具制造行业，仿形铣削工艺有被取代的趋势。关于高速铣削，在日本模具制造行业和机床行业都是一个热门话题。其关键技术一是要求高精度、高转速的机床主轴，二是要求使用适应高速切削、耐高温的铣刀。

　　名古屋金型公司使用的高速铣削加工中心型号为MAKINO A77(三轴数控)，它使用一个专用的高速气压轴承铣削头，转速达到20000rpm。在生产锻件为主的万能工业株式会社，使用瑞士和日本合资生产的Matsuura FX-5高速CNC铣床(铣刀转速最高可达30000rpm，铣削精度0.01mm)加工锻模，该铣床还配备了专用的CAM软件。日本OKUMA金属切削机床公司研制生产了五轴高速模具加工中心OKUMA MICR-BI-HP(n=30000rpm，f=30m/min)，并为该机床及产品配备了CAD/CAM软件。

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