1、摘要：毕业设计是在学完了模具专业的专业课，进行了生产实训之后，进行的下一个教学环节。它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程。进行工艺结构设计的基本能力，同时也是一次综合训练。通过机械制造工艺设计，学生应当在下述各方面得到锻炼：1、能熟练地运用机械制造基础、模具制造技术，以及在生产实训中学到的实践知识，正确的解决一个零件在加工中的定位、夹紧及合理安排工艺路线等问题，以保证零件的加工质量。2、学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称及出处，并能够做到熟练运用。根据相关的资料总结了我国现阶段模具的发展状况和趋势，对我国未来模具行业的发展提供一种借鉴关键词：模具 C
2、AD/CAM;快速成形;隔音件; 抛光技术;模具材料；线切割一：我国模具行业现状模具制造是制造业的根基，在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯产品中，六到八成的零件都要依靠模具成型。中国模具市场容量已达 800 亿元人民币左右。“十一五”期间，中国模具业市场份额将达 1200 亿元。 但应该清楚地认识到，外资在中国开店设厂，看中的是中国低廉的劳动成本和便宜的钢材，而核心技术是他们牢牢掌控的秘密。先进的技术和资金实力，再加上中国的劳动力和便宜的原材料，使其在市场的竞争优势陡升，而中资企业却加大了提升档次的难度。 在中国模具业快速发展、国际模具巨头热烈追捧之下，2004 年第十届“中国国
3、际模具技术和设备展览会”的规模已居亚洲第一、世界第二。2006 年 5 月 8 日开幕的第十一届展览会，规模更为惊人。30 多个国家和地区的模具业人员来中国寻宝，模具世界三强之一的德国，还专门设立中德技术论坛机构。 规模比上届突增六成，展位销售爆棚，外资参展洽谈采购热情高涨。 这与此前市场显露的外国模具巨头纷纷登陆中国布局设厂的势头相呼应，再次印证了中国模具市场受到全球业界新一轮追捧的事实。 “十五”期间，我国的模具业得到快速增长，年均增速达 20%。2005 年中国模具行业模具销售额 610 亿元，比上年增长 25%，加上 20 多亿美元的进口份额，中国模具市场容量已达 800 亿元人民币左
4、右。 世界制造业生产基地正在加速向中国转移，中国制造业快速升级，这些因素导致优质精密模具的需求不断上升。专家预测， “十一五”期间，中国模具业市场份额将达 1200亿元。 德国海拉吉林落户；日本丰田模具天津设厂；芬兰贝尔罗斯公司投资兴建的深圳模具制造厂不久前正式投产，专为电信、保健、电子、汽车等行业提供高档模具产品业内人士认为：国际模具工业巨头加速进军中国市场的新一轮战役已经打响，外资企业因为核心技术不愿外流，都不选择合资。 “外资企业进入一般有两种模式：一是与其配套的企业(即客户)一起进入，其特点是专业为单一客户服务，模具品种同样单一；二是自己进入中国。外资模具公司投资中国，其目的是利用中国
5、廉价的劳动力和便宜的钢材，赚取更多利润。 业内人士介绍，在国外企业中，模具车间是“秘方车间” ，外人是不能随便靠近的。在中国设厂，外资既有资金，又有自主技术，并不需要和中国企业合资。他们只是为了降低人工成本。而且，他们把设计依然放在国外，通过网络传到他们在中国的企业。 据业内人士分析，外资大量独资进入，对提高我国自身的模具水平无任何帮助。外资企业拥有先进的技术和资金实力，再利用中国的劳动力和便宜的原材料，竞争优势不言自明，其一直占领的高端模具市场中国企业更加无法进入，也就是说中资企业没有机会提升档次。中资企业最怕的是自身实力尚未增强，外资企业已对中国模具市场完成垄断。 专家举例分析，日本的模具
6、产能约占亚洲的 20%。而模具行业人力成本中有 70%以上是非核心技术人员。因此，现在日本模具业正逐渐将技术含量不高的模具件转向人力成本低的地区生产，比如中国、东南亚地区，只在本国生产技术含量较高的产品。现在日本的模具价格与 1998 年相比下降了 20%左右，这无疑增强了日本模具在世界模具市场上的竞争力。 专家：行业做强要进行二次开发 目前，我国模具业规模仅次于日本和美国，但大多集中在中低档领域，技术水平和附加值偏低。据中国模具工业协会提供的数据，我国制造业急需的精密、复杂冲压模具和塑料模具、轿车覆盖件模具、电子接插件等电子产品模具等，仍然大量依靠进口，模具产品的进出口逆差超过 10 多亿美
7、元。 面对国外先进技术与高质量制品的挑战，专家指出，中资模具企业必须在模具产业链前端的研究开发、人才建设和产业链后端的检测以及信息服务上领先一步，才能使模具产业乃至整个制造业升级换代，将产业链打造得更国内模具工业从起步到发展，历经了半个多世纪，尤其是 20 世纪 90 年代以来发展得更加迅速。近年我国的模具在国际模具行业美好的发展形势下，模具水平有了较大提高，大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。从模具发展地域来看，我国模具工业的发展在地域分布上存在不平衡性，模具生产最集中的地区在江浙和广东等经济技术高的地区。从模具的需求情况看，汽车工业是模具的最大用户，汽车产量的增幅虽然有较大回落
8、，但车型开发和新车型的上市速度并未放慢，有的还有所加快，汽车工业对模具需求仍旧十分强劲。电子信息行业、电器和仪器仪表行业、电机行业、建材行业等，也是大量使用模具的行业，这些都对模具产生大量的需求。中国经济的高速发展对模具工业提出越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。近年来，我国的模具工业一直以高增长速度快速发展。除了国有专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，如集体企业、合资企业和私营企业，都得到了快速发展，其中集体和私营的模具企业发展得最为迅速，各地从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家，形成了许多国内外知名的“模具之城”和最具发展活力的组成之一。二我国模具行业技术进步模具 CAD
9、/CAE/CAM 是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化。模具CAD/CAE/CAM 技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。与任何新生事物一样，模具 CAD/CAE/CAM 在近二十年中经历了从简单到复杂，从试点到普及的过程。进人本世纪以来，模具 CAD/CAE/CAM 技术发展速度更快、应用范围更广，为了使广大模具工作者能进一步加深对该技术的认识，更好发挥模具CAD/CAE/CAM
10、的作用，本文针对模具中应用最广泛、最具有代表性的铸造模、锻模、级进模、汽车覆盖件模和塑料注射模 CAD/CAE/CAM 的发展状况和趋势作概括性的介绍和分析。1. 我国模具行业技术的发展趋势我国模具工业的技术水平近年来取得了长足的进步。现代工业的发展要求各行各业产品更新换代快，对模具的需求量加大。一般模具可以自行制造或跟国内企业合作制造，但很多大型复杂、精密和长寿命的塑料模、压铸模和汽车覆盖件模等仍需依靠进口，针对我国工业生产产品品种多、更新快和市场竞争激烈的特点，模具技术的发展应该与这些要求相适应，许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。
11、经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。模具因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而获得广泛应用。模具技术集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监测和信息网络等诸多学科，是一个综合性多学科的系统工程。模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，其主要有以下表现。1. 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平目前，模具行业在整个国家工业中占有重要的地位，在未来的整个国民经济发展中，模具所
12、占比例逐步提高，且发展速度将高于其他行业。随着模具行业的不断发展，对模具提出越来越高的要求是正常的，因此，黄岩为了在国内模具行业激烈的竞争中继续保持旺盛的生命力，就要大力发展大型、精密、复杂、长寿命的模具。模具产品成型零件的日渐大型化，以及由于高效率生产要求的一模多腔(如塑封模已达到一模几百腔)使模具日趋大型化。随着零件微型化,精密模具精度已由原来的5Nm提高到2一3pm,有些模具加工精度公差要求在lpm以下，这就要求发展超精加工。同时，由于近年来进口模具中，精密大型、复杂、长寿命模具占多数，所以，从减少进口、提高国产化率角度出发，这类高档模具在国内市场上的份额也将逐步增大。为提高模具质量和降
13、低模具制造成本，模具标准件的应用应大力推广。为此，企业要严格按标准生产;要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本;要进一步增加标准件规格品种，提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。2. CAD/CAM/CAE 技术模具 CA D/CAM/CAE 技术是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。它以计算机软件的形式，为用户提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。模具 CAD/CAM/CAM 技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识
14、。近年来，模具 CAD/CAM 技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件;基于网络的 CAD / CAM / CAE 一体化系统结构初见端倪，将解决传统混合型 CAD/CAM 系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题，CAD/CAM 软件的智能化程度也将逐步提高。我国自主开发 CAD/CAE/CAM 系统有很大发展。目前，国内模具企业中已有相当多的厂家普及了计算机绘图，并陆续引进了高档CAD/CAE/CAM o UG,Pro/Engineer, I-DEAS, Euclid-IS 等著名软件在中国模具工业应用已相当广泛，特别是在汽车模具行业，目前
15、国内一流的汽车模具公司都应用了 CAE 软件，在全国全面普及 CAD/CAE/CAM 技术的条件已基本成熟。国外一些软件开发商已能按实际生产过程中的功能划分产品系列，在网络系统下实现CAD/CAE/CAM 的一体化，解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作的要求。例如英国DELCAM 公司在原有软件DUCTS的基础上，为适应最新软件发展及工业生产实际推出了CAD/CAM集成化系统DelcamsPower Solution，该系统覆盖了几何建模、逆向工程、工业设计、工程制图、仿真分析、快速原型、数据编程、测量分析等各个领域。系统的每个功能模块既可独立运行，又可通过数据接口与其
16、他系统相兼容，并能按使用要求进行组合，以便形成专业化的CAD/CAE/CAM系统，做到开放性、兼容性和专业化的统一。可以预计，模具CAD/CAE/CAM系统在今后几年内将会逐步发展为支持从设计、分析、管理和加工全过程的产品信息管理集成化系统。在现阶段，模具设计和制造在很大程度上仍然依靠着模具工作者的经验，仅凭计算机的数值计算功能去完成诸如模具设计方案的选择、工艺参数与模具结构的优化、成型缺陷的诊断以及模具成形性能的评价是不现实的。新一代模具CAD/CAE/CAM系统正在利用KBE(基于知识的工程)技术进行脱胎换骨的改造。如UG-II中所提供的人工智能模块KF (Knowledge Fusion
17、)。利用KF可将设计知识融人系统之中，以便进行图形的识别与推理。数值计算和人工智能技术的结合将是今后相当长时间内一件十分艰巨而重要的工作。传统的模拟软件基本上都是被动式计算工具，分析前需要用户事先设计成形方案和确定工艺参数，分析结果常常难于直接用来指导生产，这在很大程度上影响了模拟软件的推广和普及，国内模具技术国家重点实验室在国产注塑成型模拟软件中成功地引人了人工智能技术。对于注射时间、注射温度等具有连续取值空间的参数，采用人工神经网络进行优化，对于分析结果的解释和评价则采用基于规则推理的方法来处理。的专家系统规则库以专家知识为基础，涵盖了有关短射、流动平衡、熔体降解、温差控制、保压时间、许可
18、剪切应力、剪切速率和锁模力等方面的领域知识，在对分析结果进行综合和提炼的基础上驱动专家系统进行推理，对成型方案进行评价并在分析报告中输出具体的改进建议，其目标是将模拟软件由传统的“被动式”计算工具提升为新一代的“主动式”优化系统。3. 逐步推广高速铣削在模具加工的应用高速切削的高效率不光体现在减少多少机床加工时间，实际上是减少整体工序时间。采用更高的切削速度，精加工时更少的加工余量，更密的刀轨以及更少的切深，特别是在自由曲面上(切深一般在 0.02 至 0.1mm)使用细小直径(如 0.3-0.8mm )刀具时，切深更小0.008-0.02mm)，精细、紧密的刀轨一般均会大大提高加工表面的光洁
19、度。以快速精细的轻切削代替常规的缓慢的重切削，会大大简化以后的工序。与传统的切削方式相比，高速铣削的切屑形成方式不同，产生的绝大部分的热量由切屑带走，热量不会聚集在加工区域，同时走刀速度比常规走刀速度要快的多，热量更不容易聚集，材料热变形小的多，保持比较恒定、理想的切削条件，从而保证了工件的加工精度。另外在电极加工中，加工的电极精度高，轮廓形状一致性好，光洁度高，电极一般不需要抛光处理，不会产生由于手工抛光而影响工件的精度，从而大大提高了模具的制造精度。高速切削加工与传统切削加工相比具有温升低(加工工件只升高 39C)、热变形小等优点。高速铣削必须与相应的软件、加工工艺、刀具及其夹紧头相配合。
20、国外是联合开发，企业提供费用，大学、研究所提供理论分析，共同讨论后企业制造，然后又给大学实验室验证，分析改进，重新制造，再改进，用户试用，分析改进许多年以后才出成果，但这是一个产业化的成果，开始投人实际应用，产生经济效益。高速铣削加工是近年来发展很快的模具加工技术。国内已有一些公司引进了高速铣床，并开始应用。国内机床厂陆续开发出一些准高速的铣床，并正开发高速加工机床。但是，高速铣削的应用面在黄岩使用尚不广泛，不过现在发展很迅速，目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。4. 快速制造成形和热压成型汽车隔音件模具技术得到大力发展目前，欧美的部分汽车模具企业采用转速高于45000 r/min
21、和实际进给速度达到10 m/min的高速加工，而日本企业基本上还是停留在准高速加工阶段，不管转速如何，实际曲面加工进给速度很难突破6m/min。从实际使用情况来看，如果达到了真正的高速，刀具的费用、机床的价格和机床的维护费用等都是目前黄岩模具成本难以接受的。像30000r/min, 60m/min这样的高速加工中心，都属于中小型机床，只适用于注塑模的型腔加工。因此，大力、全面发展快速成形模具在黄岩模具发展趋势中刻不容缓。快速制造成形技术得到重视和发展，黄岩的热压成型汽车隔音件模具在国内率先发展起来，且目前许多企业及研究机构也正致力于这方面的研究开发，并不断取得新成果。近年来，随着汽车行业的规模
22、化生产，对模具的设计技术要求也随之提高，特别是汽车引擎仓、乘驾仓、行李仓的隔音件模具，由原来分成型、切边、冲孔、包边等多工序多付模具完成的生产工艺，改为实现单付模具单工序完成，集油缸、气钻、气缸、冲压等在单付模具上完成对产品的成型、切边、冲孔、包边等工艺。大大提高了生产率，减少了生产设备和人力，提高了产品的竞争力。5. 进一步研究开发模具的抛光技术模具常用的抛光方法有:机械抛光、化学抛光、电解抛光、超声波抛光、流体抛光、磁研磨抛光。在塑料模具加工中所说的抛光与其他行业中所要求的表面抛光有很大的不同，严格来说，模具的抛光应该称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求并且对表面平整度、光滑度以及几
23、何精确度也有很高的标准。由于电解抛光、流体抛光等方法很难精确控制零件的几何精确度，而化学抛光、超声波抛光、磁研磨抛光等方法的表面质量又达不到要求，所以精密模具的镜面加工还是以机械抛光为主。但由于机械抛光主要还是由人工完成，不仅效率低(约占整个模具制造周期的 1/3)，且工人劳动强度大，质量不稳定，制约了我国模具加工向更高层次发展。因此，研究抛光的自动化、智能化是促进我国模具向更好方向发展的重要课题。除此之外，模具抛光效果还与模具材料、抛光前的表面状况、热处理工艺等有关。优质的钢材是获得良好抛光质量的前提条件，如果钢材表面硬度不均或特性上有差异，往往会产生抛光困难，且钢材中的各种夹杂物和气孔都不
24、利于抛光。日本研制成功数控研磨机，可实现三维曲面的自动化研磨抛光。由于模具型腔形状复杂，任何一种研磨抛光方法都有一定局限性。发展特种研磨与抛光方法，挤压研磨、电化学抛光、超声抛光及复合抛光工艺与装备，以提高模具表面质量是发展方向。6. 优质、新型模具材料的研究与开发及其正确应用在整个模具价格构成中，材料所占比重不大，一般在20%一30%之间，模具用材料包括的范围很广，从一般的碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、马氏体时效钢到硬质合金、难熔合金、高温合金、非铁金属等都可选用，因此选用优质钢材和应用的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说，要采用
25、电渣重熔工艺，努力提高钢的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或有特殊性能的模具钢。目前，中国合金工具钢的产量已居世界前列，而其中一般质量的模具钢材多，高质量的模具钢材少，相当部分要求高的模具钢都需要经过真空精炼和电渣重熔，以保证钢材的高纯净度、高致密度、高等向性，而通过电渣重熔的模具钢所占的份额很小，材料利用率低，生产周期长，不能适应现代模具制造业的需要。在模具制造的成本中，材料费用往往只占模具成本的20%左右，但模具工业的竞争就是模具使用效率的竞争，而不是以模具材料低价位来取胜，因此对于要求较高的长寿命模具，在选用模具材料时往往需要精益求精。 三.线切割的简介及加工原理线切割机床加
26、工的基本原理是：利用一根运动着的金属丝（直径为0.020.3mm 的钼丝或黄铜丝）作为工具电极，在金属丝与工件间施加脉冲电流，产生放电腐蚀，对工件进行切割加工。 根据电极丝的运行速度，电火花线切割机床通常分为两大类：一类是高速走丝（或称快走丝）电火花线切割机床（WEDM-HS） ，这类机床的电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为810m/s，这是我国生产和使用的主要机种，也是我国独创的电火花线切割加工模式；另一类是低速走丝（或称慢走丝）电火花切割机床（EDS-LS） ，这类机床的电极作低速单向运动，一般走丝速度低于0.2m/s，这是国外生产和使用的主要机种。 图 a、b 为高速走丝电火花线切割工
27、艺及装置的示意图。工件接高频脉冲电源的正极，电极丝接负极，即采用正极性加工，电极丝缠绕在贮丝筒上，电机带动贮丝筒运动，致使电极丝不断地进入和离开放电区域，电极丝与工件之间浇注工作液介质。当电频脉冲电源通电后，随着工作液的电离、击穿，形成放电通道，电子高速奔向正极，正离子奔向负极，于是电能转变为动能，粒子间的相互撞击以及粒子与电极材料的撞击，又将动能转变为热能。在放电通道内，正极和负极表面分别成为瞬时热源，达到很高的温度，使工作液介质汽化、热裂分解、金属材料熔化、沸腾、汽化。在热膨胀、局部微爆炸、电动力、液体动力等综合作用下，蚀除下来的金属微粒随着电极丝和移动和工作液的冲洗而被抛出放电区，于是在
28、金属表面形成凹坑。在脉冲间隔时间内工作液介质消电离，放电通道中的带电粒子复合为中性粒子，恢复了工作液的绝缘性。由于加工过程是连续的，步进电机受控系统的控制，使工作台在水平面沿两个坐标方赂伺服进给运动，于是工作就逐步被切割成各种形状。线切割机床原理图1绝缘底板 2工件 3脉冲电源 4钼丝 5导向轮 6支架 7贮丝筒慢 走 丝 构 造慢走丝机床属于数 控 机 床 中机械自动化程度较高的机械。 一. 主体 1. 机身导轨 采用高硬度耐磨材质，附加手动液压润滑油注入，通过各油管分流到各导轨以达到润滑，减小摩擦系数的效果，每轴2条；也有机床采用气体静压导轨，此导轨的摩擦系数接近于零。 2. 丝杆 采取螺
29、旋式位移，由伺服马达转速来决定丝杆的位移量，目前手动单步最小移动量为0.001MM，丝杆长度决定机床的可移动范围，丝杆间隙可测量后利用系统 参 数 中补正加以修正，每个丝杆形成一个轴。 3.伺服马达（三相电机） 伺服马达转速由伺服电箱内主板选取的电压档级来决定。马达步距最小为位移当量为0.0001MM，各轴均有。 4.极限开关（闭合开关） 极限开关设置在丝杆位移范围的左右端，丝杆实际移动范围中。当机床移动至极限开关闭合时，电信号输入主板，主板输出电信号停止伺服马达运转，各轴均有2个。 5.减速开关（闭合开关） 闭合开关的设置在未至极限开关内，当丝杆位移将至极限减速开关闭合处，电信号输入主板，主
30、板输出电信号降低伺服马达转速，各轴均有2个。 6.伺服电箱 接受输出电信号，控制电源的集成电路，内有中央处理器。 7.显示屏 普通电子管、液晶显示、到触摸屏，是输出显示，输入信号集成的面板。 8.手控器 将常用功能集成于小面积的手柄上，方便使用者的操作，起输入的功能。 9.工作台 材质稳定的高耐磨软质材料，用于加工物的装夹。 二. 水路 慢走丝具有一套水 循 环 系 统 ，用于净化水质，去离子来达到工作液再次加工的作用。 1.水缸 工作液的存储处，有污水缸，纯水缸之。 2.水泵 污水泵把污水抽出注入过滤器，离子泵把过滤后的水注入树脂桶以去离子，注水泵把工作液快速注入工作槽达到浸水加工的目的，高
31、压泵以高功率把纯水导入上下机头以高压喷流除去工作中产生的电熔质和穿丝轮的穿丝，各种机床的水路布局不同，但原理相同。 3.三通阀 它的目的是把水流分开以达到不同的功用，由空气转换。 4.位置感应器（闭合开关） 三通阀上的位置感应，通过输入电信号经主板后将位置信息显示于屏幕。 5.水位感应器 污水缸纯水缸各1个，感应水位以决定各泵是否可以工作，低于水位时输入电信号经主板处理后输出电信号停止相关泵运转。 6.棉芯 净化后的水用于冲洗导电块。 7.过滤器 过滤污水中的金属碎末。 8.水压感应器 过滤器，棉芯上的水压感应器用于决定水泵是否可以向其注水，具有过压保护。 9.离子感应器 电阻率测量,测量流入
32、树脂桶的离子值。 10.树脂桶 存放树脂的容器，树脂是石油中的提取物，用于去离子。 11.变频器 调节输入电压控制泵转速，达到不同水压的供给。 三. 气路 气压供应系统，通过转换阀来达到所需部位的气压供给，供给硬件有三通阀，自动穿线系统，各部位气缸等，以电制开关来实现气流转换。 1.气压感应器 供给气压不足预设值时输入电信号停止硬件工作。 2.气路转换阀 各气路的供给的总制，采用集成方式以简短标识来区分。 3.电制开关 气阀各端口的电制，输入电压以使气阀打开，停止输入则气阀关闭。 四. 电路 此处所述电路是指加工时的电源供给线路。 1.碰数线 碰数线连接上机头导电块与工作台，当走线放电状态下，
33、电极线于装夹于工作台的工作物接触时，便形成短路现象。 2.高压线 加工输入电流的负极线，连接上机头和下机头，走丝放电状态下带负电与工作物产生间隙放电。 3.台面线 加工输入电流的正极线，连接工作台。 4.回路线 连接工作台左右端，增加电流的回路，有些机床已通过改善省去此线。 5.导电块 输入电压的导入介质，钨钢材质。切 割 精 度（1）多次切割技术 多次切割技术是提高低速走丝电火花线切割加工精度及表面质量的根本手段。它是设计制造技术、数 控 技 术 、智能化技术、脉冲电 源 技术、精密传动及控制技术的科学整合。一般是通过一次切割成形，二次切割提高精度，三次以上切割提高表面质量。原来为达到高质量
34、的表面，多次切割的次数需高达 79 次，现在只需 34 次。 （2）拐角加工技术不断优化完善 由于在切割拐角时电极丝的滞后，会造成角部塌陷。为了提高拐角切割精度，研究人员采取了更多的动态拐角处理策略。如：改变走丝路径；改变加工速度（薄板） ；自动调节水压；控制加工能量等。 通过采用综合的拐角控制策略，粗加工时角部形状误差减少 70%，可一次切割达 5 靘的配合 精度。 （3）采用提高平直度的技术 高精度精加工回路都是提高平直度的技术，被认为对厚件加工意义重大。 （4）机 床 结构更加精密 为了保证高精度的加工，采用了许多技术措施来提高主机精度：控制温度。采用水温冷却装置，使机床内部温度与水温相
35、同，减小了机床的热变形。采用直线电机。响应度高，精密定位可实现 0.1m当量的控制，进给无振动，无噪音，提高放电频率，保持稳定放电，两次切割 Ry5 m。采用陶瓷、聚合物人造花岗岩制件，其热惯性比铸铁大 25 倍，降低温度变化对切割精度的影响。采用固定 工 作 台 、立柱移动结构，提高工作台承重，不受浸水加工和工件重量变化的影响。 采用浸入式加工，降低工件热变形。 电机伺服，闭环电极丝张 力 控 制 。高精度对 刀 ：采用电压调制对刀电源。对刀精度可达0.005 mm，不损伤工件，不论干湿。 （5）细丝切割 为了进行小圆角、窄缝、窄槽及微细零件的微精加工，各制造企业都花大力气进行细丝切割技术的
36、研究。目前世界主要电加工机的制造企业都可以采用0.020.03 mm 的电极丝进行切割。 加 工 效 率（1）最高加工效率 由于 ns 级大峰值电流脉冲电源技术及检测、控制、抗干扰技术的发展，低速走丝电火花线切割机的加工效率也在不断提高。 （2）较大厚度工件的加工效率 日 本 三菱电机公司 FA-V 系列机床在切割300 mm 厚的工件时，加工效率可达170 mm2/min。这是很有实际意义的技术提升。 （3）厚度变化工件的加工效率 自动检测加工件的厚度，自动调整加工参数，防止断丝，达到该状态的最高加工效率。 （4）双丝自动交换技术 瑞 士 阿奇夏米尔公司推出的 ROBOFIL 2030S1-
37、TW 机床能采用0.200.02 mm 的电极丝自动进行双丝切换加工。采用粗丝进行第一次切割，一般丝径为0.25 mm，以提高加工效率，并可无芯切割；然后采用细丝进行修整，一般采用0.10 mm的细丝，切割出小圆角，并可提高精度。总体可节省30% 50% 的切割时间。 （5）快速自动穿丝技术 日本牧野公司称自动穿丝时间15 s；日本沙 迪 克 公司称穿丝时间为13 s.日本三菱电机公司，当板厚为50 mm 时，穿丝时间为10 s，切丝、穿丝总时间为25 s。图例四总结目前，由于国产模具材料不能完全适应模具制造业的需要，很多高性能、长寿命、交货日期紧迫的模具仍不得不采用进口的模具材料。而进口材料
38、的价格很高，比国产材料的价格高3-5倍。除少数品种尚需做一些研制、开发，大部分产品及尺寸规格我国是有能力进行开发的，其关键问题在于如何保证国产模具钢的质量稳定并缩短钢材的交货期。当前应加强黄岩模具材料企业与模具制造企业间的合作。因为模具市场的开拓和发展是一项系统工程，要求模具材料的研制、生产、销售、推广等部门以及模具设计、制造与模具使用等部门组织起来，大力协同，及时反馈模具制造和使用方面的问题和要求，开发与试制工作、技术咨询工作和售前与售后的服务工作，大力推广质量稳定的高性能的模具材料的应用，促进我国模具工业的迅猛发展。参考文献：1) 李德群，张宜生.模具企业数字制造技术的现状与发展CAD/CAM与制造业信息2003(7):10-15.2) 肖祥芷.冲压工艺与模具计算机辅助工艺设计M).北京 : 国防工业出版社，1996.3) 李德群 现代塑料注射成型的原理、方法与应用M.上海 : 上海交通大学出版社，2005.刘志坚.基于 KBE 的冲压工艺设计系统的研究与开发D 华中科技大学，2005.
