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激光加工与模具 |
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| http://cn.newmaker.com
11/6/2009 1:53:00 PM
河北省模具行业协会秘书长 张靖懿
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即使受到经济危机的冲击，中国的制造业也仍旧保持了稳定发展的态势，这为模具工业的发展提供了广阔的空间。尤其是当前，制造业的需求更加趋于多样化，也为模具行业今后的发展提出了更为严峻的考验。未来，结构复杂、精度高的高档模具将得到更快的发展，随着产品更新换代的速度不断加快，模具的制造速度和水平也将得到进一步加强。以汽车模具为例，现如今汽车生产中80%以上的零部件都要依靠模具成形，而模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、产品的制造周期以及企业的生产成本。
汽车覆盖件模具是生产汽车车身内板及外板件的重要装备，一个产品零件的冲压成形，需要多道工序才能完成，需要多套模具来保证。由于模具的生产制造周期较长，提供合格的产品样件需要一定的时间，因此，快速准确提供产品样件是非常重要的一个环节。因为产品样件的准确与快速提供，为主机厂确定产品件定型以及参数修正提供重要参考，并且确定了批量生产产品件汽车覆盖件模具产品的定型。现在的产品更新换代的速度越来越快，这就要求汽车零部件制造商不但能根据市场需求尽快设计出新产品，还要在尽可能短的时间内制造出原型，然后进行性能测试和改进，最终形成定型的产品。
传统提供产品样件的方法是按照用户提供的图纸，或者是数学模型作为基本参照物，分析工艺然后设计制造模具，周期长，而且很可能模具精度无法满足要求，需要多次调试才能保证，这种制造方式目前仍在采用，但相比较日新月异的市场就显得力不从心。如汽车覆盖件样件的制造，有的需要用四五套模具才能完成样件的制造，要生产这些模具需要很长工期，有时甚至达到一两个月，然后才能进行下一步的工作，精度不能完全保证，调整还会延误时间。而激光切割设备的出现很好地补充并解决了这一问题，当用户需要制造某件产品时，激光切割设备可以快速地将产品件的样本件制造出来。
因此，为了提高研发和生产速度，快速而精确地制作出高质量、低成本的模具产品，对市场变化做出敏捷响应，人们做了大量研究和试验，认为激光切割设备应该可以满足这些要求。目前现代工业生产中，激光加工技术不断普及，设备价格也随着之不断下降，技术也更加成熟，这给模具制造和产品生产工艺带来了重大变革。
并不是所有的模具制品都可以采用激光加工方式，还要考虑企业自身的条件和工件加工的具体情况。在批量大的产品生产中，为了从源头就保证产品质量，样件的制造非常必要，如前面提到的汽车覆盖件的生产。我们所说的应用激光加工设备制造，一般用于制造可以保证精度、缩短周期、降低成本的产品样件，为了争取市场，而后期的大批量生产还是要依靠模具来完成的。如果所有产品都用激光加工设备来制造，造价就会过高。
另外，应该考虑生产的产品本身具备哪些加工特点。如加工模具凹模板上细小孔的工件；尺寸精度要求很高的不规则窄缝；由于装备和刀具受到限制，一般加工方法很难实现，这时采用激光加工比较合适。模具生产过程中有时会遇到材料比较硬的零件，如硬质合金材料、淬火材料以及刀具很难加工的孔型件等，像这一类的难加工的部位也可以选用激光加工。另外，尺寸比较大的工件并有许多不规则的孔，在冲压设备上也很难完成；厚径比很大采用模具不能实现的孔径加工等；诸如此类的加工也都只能依靠激光加工来完成。
当然，有的企业也会因为加工任务少或者考虑成本而没有配备激光切割设备，这就要从工艺上对加工做一些改变，也不是不能完成的。激光加工与普通加工并不存在相互替代的关系，有很多工件如果可以用铣床来完成，而且成本低，要求端面精度高，就可以不再选用激光切割，毕竟激光切割是有优缺点的。很多时候，企业还要顾及到生产率及整体加工成本的问题，但前提是激光设备可以进行加工。
现在的激光设备都是2D、3D，而通常在模具加工领域中应用的都是3D设备。目前，很多异型的复杂零件加工，仍旧采用五轴设备来完成，因为激光加工最高也只能达到3D水平，有很多加工不到的部位，还要考虑二次装卡。以后的发展是否该向着一次装卡就完成全部加工的方向发展，让激光加工设备也能完成五轴联动加工的任务，是激光加工设备制造商应该考虑的问题。
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