特种加工技术在模具制造中的应用

技术改造
特种加工技术在模具制造中的应用
陈丹湖
（温州技师学院，浙江 温州 325600）
摘 要：随着现代机械制造业的飞速发展，特种加工技术在机械制造业中的地位和作用越发重要。

要发挥特种加工技术的优势，落实更加合理的控制方案，从而匹配加工模式和应用体系，有效提升工艺效果，满足制造行业的基本需求。

本文分析了模具制造中应用特种加工技术的意义，并对技术应用方案予以讨论。

关键词：特种加工技术；模具制造；意义；技术方案
为了提升模具加工控制流程的合理性，要建构完整的应用约束机制，整合技术流程，满足生产效率和高品质高精度要求，提升金属性型尺寸精度和造型美观度，实现经济效益和管理效益的和谐统一。

1 模具制造中应用特种加工技术的意义
在模具加工工艺中，特种加工是十分非常关键的环节之一，借助电能、化学能以及光能等基础能量结构完成加工处理，不仅能提升精度，还能结合相应的模具制造要求和工艺标准完成热特殊加工[1]。

基于此，要充分发挥不同特种加工技术的优势作用，落实更加匹配的技术应用运行方案。

一方面，模具制造中选取适宜的特种加工技术是为了更好地提高模具制造的质量，选取匹配的特种加工技术方案，有效实现不同尺寸和不同形态元件的加工处理，以保证对应工序的标准化水平。

另一方面，特种加工技术的应用能最大程度上提高工作生产的效率，并且成本较低，满足高质量低投入的发展要求，这也是多数企业在模具制造工序中采取特种加工技术的重要原因。

综上所述，模具制造中应用特种加工技术具有重要的实践意义，是推动经济效益、管理效益双赢的技术方案。

2 模具制造中应用特种加工技术的方案
为了发挥特种加工技术的应用优势，要依据模具制造的具体标准和内容落实技术处理工艺，确保电火花加工技术、电子束加工技术以及快速成型技术等都能得以应用。

相较于传统的模具加工处理方案，特种加工技术能有效整合模具制造流程和工艺要点，为技术全面可持续发展奠定坚实基础。

2.1 电加工
在电加工处理工序中，要将工具和工件之间的脉冲火花放电作为根本，利用电腐蚀处理的作用消解其他金属材料，从而满足零件制作的尺寸工艺标准，能在满足形状要求的同时优化表面质量。

因为电火花本身就是脉冲电源的自激放电，因此，在其实际应用过程中，是借助电能和热能完成加工。

一方面，电加工的加工性能与材料导电性相关联，材料的硬度并不会对实际处理效果产生影响，因此，在进行具体处理工序时，要先进行加热，然后配合加工处理，避免后续加工变形量对加工质量产生影响。

与此同时，加工操作过程中，工具和工件之间要留存较为合理的间隙尺寸，主要是因为工具和工件之间存在较小的宏观作用力，放电时间较短，会出现工具受到热影响的现象。

另一方面，在模具制造工艺中，一般是在30%到50%之间的加工量都需要借助电加工机床完成处理，因此，要对加工机床的应用效果予以关注，加之电火花加工应用在注射模具制造过程中，特别是成型产品复杂的模具结构。

例如，型芯加工、镶件加工、斜销加工等。

2.2 金属模具制造
快速成型技术要将增材加工作为核心，匹配多元加工处理模式，确保能对产品的实际设计方案和设计结果予以综合评估，有效提升试验处理的效果，减少产品对应的研发周期，维持快速工装模具制造的科学性[2]。

目前，在应用快速成型技术时，要将加工成型作为关键，有效配合金属模具完成相应的处理工序，较为常见的加工技术体系分为金属模具直接制造工艺和金属模具间接制造工艺，基础分类见图1
：
图1
（1）金属模具直接制造工艺
在特种加工技术应用方案中，将RP作为基础的金属模具制造工艺方案无需建立工艺转换模式，能在提高制造效率的同时，减少制造周期，开发适用于金属直接成型的工艺技术方案。

第一，金属板材的叠加制造工艺环节。

要配合LOM工艺工法，利用金属片材实现技术目标，并且配合使用激光切割和焊接处理的方式完成金属件的处理。

例如，日本在特种加工技术应用处理方面，会借助0.2mm的钢材，在两面完成低熔点合金添涂后就能直接焊接为对应形态的金属零件。

与此同时，利用GAM-LEM工艺手法还能实现金属薄膜的粘结处理，配合激光切割轮廓，能提高密度数值。

第二，金属丝的熔融堆积处理。

借助FDM工艺完成金属材料成型控制，混合金属粉和粘结剂，利用挤压处理确保丝材具有一定的弯曲强度，从而更好地提高制造工艺水平，一般是应用在不锈钢零件和钨质零件制造工艺中[3]。

第三，金属微滴沉积成型处理技术，结合零件的几何特征，有效建立离散分析模式，为数控铣床或者是其他工具加工提供保障，在完成沉积成型材料铣床加工后实现支撑材料的沉积处理，有效实现铣床铣平操作。

值得一提的是，衍生的多相组织沉积制造模式中，要利用等离子放电过程完成金属丝材料的加热处理，熔化材料满足工件要求，无需进行分件加工处理和装配处理。

（2）金属模具间接制造工艺
第一，精密铸造成形工艺。

将RP技术和铸造技术予以融合，能有效提升工艺操作的合理性，并且建立直接且成本较低的技术应用模式，在工艺转换的过程中，基于RP铸造法金属零件模具的对比内容见表1：
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《装备维修技术》2021年第15期
表1：对比分析
序号工艺名称最佳工艺路线应用范围
1SL技术配合熔模/消模铸造处理应用在中型或者是小型复杂件加工
2SLS技术蜡型加工配合熔模铸造应用在中型或者是小型复杂件加工
3LOM技术配合石膏型和陶瓷型铸造应用在各种规格尺寸中等复杂件加工
例如，无焙烧陶瓷型制造工艺中，就会将RP技术作为原型，或者是建立转化硅胶模处理模式，有效完成陶瓷型的翻制，喷烧操作结束后，就能应用在浇筑金属成型工艺中，适合合金零件或者是模具的制造工艺[4]。

第二，电铸成型技术。

最早研发和应用电铸成型技术的是澳大利亚昆士兰大学，在制造SL原型的基础上，有效翻制硅胶模结构，配合电铸成形处理方式，就能实现金属壳处理，配合铝粉就能增强环氧树脂衬壳模具的应用效果。

电铸成型技术最大的优势就在于整体技术精度较高，能更好地满足实际应用标准和要求，但是，技术操作存在模具寿命有限的弊端，无法长期反复使用，加之成形速度较慢，因此不适合大范围技术推广。

第三，粉末冶金成型技术。

是将RP技术和粉末冶金技术融合后建立的技术方案，能实现金属件的快速处理和制造。

与此同时，在粉末冶金成型技术模式中，要将提升精度作为关键，避免烧结变形或者是收缩过度造成的不良影响。

例如，美国针对粉末冶金成型技术进行了多元处理，结合CAD模型完成RP原型的处理，不仅能见存在粘结剂的金属粉直接应用在原型模式山，还能配合9个小时、20摄氏度到1100摄氏度环境标准，有效完成金属制品的处理，整体金属模具的硬度能控制在35HRC左右，对应的收缩率则为0.4%。

2.3 电子束加工
近几年，特种加工技术中电子束加工受到了广泛关注，需要在真空中借助聚焦后能量密度较高的电子束完成切削处理等，冲击工件的表面就能利用能量转换，进一步实现融化和气化处理，产生的肥料则直接被真空抽走。

这种处理方式不仅能大大提升操作工艺流程的便捷性，还能减少环境废料污染问题。

首先，因为在磁场中会出现电子束偏移的问题，基于此，借助电子束不仅仅能建立合理化的直孔切割，还能未完成弯孔和曲面的加工，最大程度上提高技术应用的多样性和规范性，并且减少后续尺寸和结构修正浪费的资源。

其次，在电子束加工工艺体系内，借助电子束特殊的性能还能完成模具冷却水路加工工序处理，在模具型腔结构较为复杂时，若是利用传统的直水路应用控制模式，冷却效果往往不能满足质量标准。

借助新型技术方案和应用模式，就能结合型腔的具体尺寸形成随形水路，配合均衡型腔温度的基础上，有效满足应用标准。

最后，利用电子束加工处理工艺还能有效减少模具冷却的时间，提高资源利用率的同时，减少人为操作时长，建构更加和谐高效的技术处理体系，为塑料产品质量的优化奠定基础。

结束语：
总而言之，制造行业中应用特种加工技术就是为了更好地满足产品服务要去，配合技术要求和工艺手段，完成复杂产品的大范围规模化生产，在提升精准性的基础上，优化造型效率，改善表面机械性能，从而为模板制造行业全面可持续健康发展创设良好的空间，促进行业进一步发展。

参考文献：
[1]苏志雄.基于Mastercam软件的特种陶瓷产品设计及模具加工技
术研究[J].机械研究与应用，2016，20（3）：118-119.
[2]郑金辉.试分析数控特种加工技术在模具制造中的有效应用[J].
数字技术与应用，2017（9）：221-221，223.
[3]龚尧，张文娟.探究现代数控加工技术对模具制造的促进作用[J].
湖北农机化，2020（5）：40.
[4]苏志雄，王友华.基于mastercam软件的特种陶瓷产品设计及模
具加工技术[J].数控机床市场，2016（2）：107-109.
起使用传统的方法来说，其优势明显。

其可以利用激光测距原理获取来需要测量的目标的数据，且不需要像传统的技术手段一般需要合作目标的配合，并可在工作中发挥其准确度高、测量速度快、使用成本低的优势；通过激光扫描法可快速获得目标的数据并形成空间数据模型；使用三维激光扫描技术可以更快速、准确的获取目标的三维数据，建立出一个精确的三维空间模型，使得能够对桥梁公路进行定性与定量的分析，并快速找出其中的质量隐患，从而推进公路桥梁工程的建设。

2.完善桥梁工程测量仪测绘技术的具体方法
2.1发展经济提供资金支持
不论何种科技，其发展都需要大量的资金支持，如此方可给予科研人员一个更好的实验环境以更好的获取所需要的数据。

因此在进行新技术的开发前，可寻找合适的投资商以获取相应的资金帮助。

且该项目于其他的领域不一样，其技术的研发主要归由政府主导，为此政府应当采取行之有效的做法以持续发展经济，以确保有足够的资金投入到科技的研发当中去。

2.2吸收更多的优秀人才
优秀人才的作用不言而喻。

其不仅可以在研发过程中提供巨大的帮助，在进行实际的项目施工时往往也能提供独到的见解，并在解决问题的能力上有很大的作用。

优秀的人才是推进公路桥梁工程测量与测绘技术的必要储备。

同时为了F发掘这方面的人才，应与国内外的学府或者研究机构进行密切的交流，通过吸引更多人才，为科技的研发与推动注入一剂强心剂[3]。

2.3加大监管力度
为了保障公路桥梁工程建设的进度，并保障其内容的科学性，需要对其进行严格的管控，使各项研究资金能够确实的应用到科研上，同时可适当的采取奖惩制度，对于表现优异的员工给予一定的奖励，对于消极工作混日子的员工提出警告，以此种方法来提升员工工作的积极性。

同时为了增强其监管力度，各级政府需要发挥其应有的作用，在科研所内部成立专门的监督团队，监督研发过程，保障新技术的开发工作能够顺利开展，并杜绝其内部可能会出现的中饱私囊的情况，从而给科研人员一个良好的科研环境，继而推进公路桥梁工程中测量与测绘技术的进步与发展。

3.结束语
在进行公路桥梁的建设时，要保证其所应用的测量与测绘技术的标准程度、科学程度以及建设效率是适应工程的建设要求的。

在面对公路桥梁建设出现的问题时，应保持一个冷静的头脑，完善相应的技术，并采取行之有效的方法来解决问题，从而提升其工作质量。

参考文献：
[1]李高明.道路桥梁施工常见问题及质量检测技术应用[J].工程建
设与设计，2018（12）：117-118.
[2]杜海星.公路工程勘察设计中现代测绘技术的应用[J].建材与装
饰，2018（16）：223.
[3]丁明安.道路桥梁工程测量中GPS技术的应用[J].工程建设与
设计，2019（3）：181-183.
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