核心摘要：王频 摘 要：从模具制造设备和工艺、模具CAD/CAM技术应用、模具的组装式结构和注塑技术的发展方面介绍了日本模具行业的发展情况。 关键词：模具；模具工业；日本 分类号：TG76 文献标识码：C 文章编号：1001-4934(2000)02-0084-05 Abstract：This paper introduced the
王频
摘 要：从模具制造设备和工艺、模具CAD/CAM技术应用、模具的组装式结构和注塑技术的发展方面介绍了日本模具行业的发展情况。 关键词：模具；模具工业；日本 分类号：TG76 文献标识码：C 文章编号：1001-4934(2000)02-0084-05 Abstract：This paper introduced the development of Japanese die industry such as die manufacturing technology and equipment, application of die CAD/CAM technology, die assembling configuration and development of plastic injection technology etc. Key words：die; die industry; Japan▲ 受国家科技部的委派于1998年9月至1999年2月在日本研修。研修重点是学习日本的先进机械及模具制造技术，结合讲座，在2个研究所和4所培训中心实习，参观了1所大学和28家企业。企业包括汽车、工具、量具、机床及热处理设备制造、模具设计和制造、有色金属管材生产、锻造和机械加工厂等。在这里着重谈谈日本模具行业目前的生产技术状况和发展情况。 研修参观的模具生产企业有东芝机械、富士TACHNICA，三精密、名古屋金型和三贵金型株式会社等。东芝机械的模具厂主要生产注塑模具，富士TACHNICA主要生产汽车覆盖件冲压模具，三精密主要生产小型精密注塑模具，名古屋金型和三贵金型是汽车前后尾灯灯罩的注塑模具的专业化生产厂家。通过上述企业的参观有以下几点体会。 1 模具制造设备和工艺发展情况 模具制造是典型的单件小批生产，但在上述模具厂几乎都采用CNC机床、加工中心(MC)或者CNC电火花加工设备。经名古屋金型管理人员介绍，由于采用了CNC机床和加工中心等先进设备大大缩短了模具的交货期限，降低了生产成本。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CAD约占100小时，CAM约100小时，机械加工100小时左右，其余时间是抛光和装配。在这个以生产汽车前后尾灯灯罩注塑模具为主小型模具厂，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台加工深孔的枪钻是半自动的设备。一台主轴转速可达20 000rpm的高速加工中心有两个工作台，使用硬质合金球面立铣刀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，但抛光工艺仍然是由人手工完成的。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规章制度，否则无法生产出透明度良好的车灯灯罩。 在日本模具厂仿形铣床很少被用到，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；二是制作仿形增加了生产费用和时间。有些模具厂电火花成形加工机床使用量也在减少。在东芝机械模具厂，几台仿形铣床被用作普通的铣削加工。管理人员指出：“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”。综合其它模具厂参观的所见所闻，仿形铣削在日本模具制造行业的确有被取代的趋势?电火花成形加工也有减少的趋势。{BR} 关于高速铣削在今天日本模具制造行业和机床行业都是一个热门话题。它的关键技术一是要求高精度高转速的机床主轴，二是要求适应高速耐高温的铣刀。上述名古屋金型使用的高速铣削加工中心型号是MAKINO A77(三轴数控)，它是使用一个专用的高速气压轴承铣削头使达到20 000rpm。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30 000rpm，铣削精度0.01mm)加工锻模，并且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=30 000rpm，f=30m/min)，他们还为该机床及产品配备了CAD/CAM软件。 2 模具行业CAD/CAM技术应用情况 上述企业模具基本上全部采用计算机辅助设计和制造，各公司根据其产品特点使用不同的CAD/CAM软件。经富士TACHNICA(日本第二大专业冲压模具制造厂家，80%模具为出口产品)管理人员介绍，用户设计的冲压零件图形从互联网输出，先进行冲压结构要素设计，再进行三维模具设计。设计时根据用户的设备条件和冲压工艺，协商讨论确定模具方案。CAD结束之后使用名为OUTFORM(瑞士产)的软件进行计算机模拟分析(CAE)，该软件可以模拟使用设计模具冲压钢板的工作过程，并在计算机显示器上用不同的颜色显示出冲压件各部位的变形拉深情况，由此判断模具设计的合理性，如果哪些部位变形量过大或者起皱，要对设计的模具进行修改。由于采用CAE技术大大减少了制造过程中模具的修整和试冲压工作量。在日本汽车车身覆盖件冲压时一般不使用润滑油，其目的是为了减少冲压后的清洗工序，这样对冲压模具的设计制造提出了更高的要求。设计的模具确定之后，使用CAM软件为CNC机床或加工中心编制加工用的数控程
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