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模具设计与制造 |
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日本模具业到了非改革不可的地步 |
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| http://cn.newmaker.com
3/4/2005 7:35:00 PM
佳工机电网
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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担□负跻哑毡椴捎肃NC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。
日本模具产业衰退需引以为戒
据报道，近几年日本模具产业产值逐年减少，专家认为，日本模具产业已到了非改革不可的地步。
业内人士表示，日本模具产业与其它制造业比较，模具加工设备的成本负担较重，模具加工设备的成本负担较重，因此设备的折旧率高低，直接影响到收益，加上主要客户，从汽车到半导体等产业逐渐外移，为提升经营效益，该国模具产业也不得不将经营重心移往海外。
日本的模具产能约占全球的40%，居世界第一位，不过从1998年产值达到1.87万亿日元的高峰后，就呈现衰退的局面。此外，基于亚洲其它国家和地区大规模发展模具，无论成本或技术在此区域均具相当竞争力，受到全能型模具生产体制的建立影响，日本模具价格这几年也下降了约20%左右。
目前,日本模具产业的经营困境大致归纳为订单不稳定、降价争取订单、无法应付交货期缩短的趋势、技术高科技化、品质要求日趋严苛等。针对这种发展背景，除在高精密加工技术方面多下功夫外，如何与一般模具加以区别并创造高附加值的加工产品是日本模具业的努力方向，这也是亚洲其它国家和地区需面临的新课题。
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