小型塑胶模具在机械行业的机床选型

北京铣床

小型塑胶模具在机械行业的机床选型
一、 市场趋势：随着社会进步和工业的快速发展，用户对塑料模具的要求已越来越高，塑料模的比例也在逐年提高，其比例已占模具总量的45%左右，波及范围广。小到一个生活用品，大到航空通信设施对塑料零部件的需求越来越大，要求越来越高。根据国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉介绍到2025年亚洲将是生物塑料市场的领导者，约占市场32%的份额，中国生物塑料生产量将占亚洲生产量的40%以上，占全球生产量的12%以上，届时中国将成为亚洲生物塑料主要生产国和出口国
二、 模具结构：一套模具是由众多的零件组配而成，大致包括模架、型腔、凸、凹模、行位、斜顶、五金配件（顶针、托针、司筒、螺丝、唧咀、弹弓）等。零件的质量直接影响着模具的质量。
塑胶模具的常用材料：（耐磨性强韧性 耐蚀性）
45# 钢40 CrMn Mo 7 预硬塑胶模具钢Cr12、40Cr、Cr12MoV、V10、ASP23 NAK 80 及NAK55各种牌号的合金结构钢、合金工具钢和不锈钢等这些材料经过热处理後硬度很高，很难用常规的机械加工方法进行加工。所以对机床设备要求教高。
三、加工工艺：工艺过程大致为：粗加工——热处理(淬火、调质)——精磨——电加工——钳工(表面处理)——组配加工。
开料→开框→开粗→铜公→线切割→电脑锣→电火花钻孔→组配加工。
四、使用设备模具加工使用的设备（车、铣、磨、电火花、线切割CNC雕刻机CNC加工中心）
塑胶模具对加工设备的要求主要体现在：
1．模具加工的模具钢材料硬度高，要求模具加工设备刚性好具有热稳定性、高可靠性。
2．对复杂型腔和多功能复合模具，随着制件形状的复杂化，加工编程程序量大，对机床的软件设备要求进一步加大
3．具有高速铣削能力(8000转以上)，模具加工的精细化使高转速和大功率高速加工成为发展方向，高速铣削在模具加工中已显示了极大优越性。型腔和模具零件其他部件粗、精加工常常在工件一次装夹中完成，故主轴功率要大。高速铣削具有的可加工高硬材料、加工平稳、切削力小、工件升温变形小等诸多优点，高速铣削还具有一定加工精度和较好的表面粗糙度。 也使得模具企业对高速加工日益重视
4．高动态精度。机床生产企业介绍的静态性能（如重复定位精度、直线进给速度）在模具三维型面加工时，不能反映实际加工情况。模具的三维曲面高精度加工，更提出了高动态精度性能的要求，高速高精度还要在机床的高刚性、热稳定性、高可靠性以及高品质的控制系统相配合才可能实现。
5．加工技术与绿色产品技术的结合将在企业采购设备时纳入考虑范围内电加工机床的辐射、介质选用将是安全、环保影响的因素，电火花铣削技术会在未来模具加工领域得到发展。
实际调研
最近走访的企业多数属于小型企业，均以加工塑胶模具为主，拥有机床设备在十多台左右配置状况（如下）
车    铣    CNC    线切割    电火花    磨    雕刻机    台钻
1~2    3~5    1~2    1~2    2~3    2~3    1~2    2~3
恒裕泰精密塑胶模具有限公司（主打产品是手机外壳 鼠标 小音箱 ）
该公司专业从事模具设计、制造、注塑成形、表面处理和成品装配。
（手机外壳模架，模芯实例图）
恒裕泰塑胶模具有限公司（例1）
机床名称    机床型号    数量（台）    行程范围    生产商名称
加工中心
（无刀库）    VMC850    2    800*490*500    捷甬达
电火花    ZNC450    2    450*350*200    捷甬达
磨床    618M    2    480*170    捷甬达
线切割    DK7740    2        捷甬达
铣床    4E    4    900*395*350    捷甬达
雕铣机    CM650    1    500*500*250    宝元
数车        2        捷程数控
备注：（主打产品是手机外壳 鼠标 小音箱模具的精度要求模芯精度通常在±0.02mm，铜工在0.01mm以下 电火花 ±0.02mm）
小型模具加工通常用VMC650 VMC850（无刀库）
吉翔塑胶模具有限公司（主打产品美的电饭煲模具）（例2）
机床名称    机床型号    数量（台）    行程范围    生产商名称
加工中心
（无刀库）    VMC1060    2    1000*590*600    捷甬达
加工中心
（无刀库）    VMC850    1    800*490*460    东莞汉丰
铣床    3E 4E 4V    10    900*395*350    捷甬达
电火花    AZ50R    4        盛鸿/台一
注塑机        17        
小型的家用电器类（电饭煲）使用设备VMC1060
、
电饭煲模具的精度要求模芯精度通常在±0.02mmVMC1060精度和行程都可以满足生产要求。
隆兴业模具厂（以加工摩托配件塑胶模具为主）（例3）
机床名称    机床型号    数量（台）    行程范围
（X*Y*Z）    生产商名称
加工中心
（无刀库）    VMC1060    1    1000*590*600    捷甬达
电火花    ZNC450    2    450*350*200    捷甬达
磨床    618M    2    480*170    捷甬达
线切割    DK7740    2        捷甬达
铣床    3E    6    900*395*350    捷甬达
车床        1        捷甬达
雕铣机    CM500    1    500*500*250    捷甬达
摩托配件模芯精度比较高通常在±0.01mm，铜工在0.02mm以下（直接影响电火花加工，所以加工尺寸要求比较严格）
加工实例：1.铣床开粗，加工非精密的部位
2.CNC加工精密部位或形状复杂的部位或零件

使用刀粒铣刀（三菱刀片）转速在1800到4000转/分钟 。每次铣削深度0.2mm F1200---2000
3.火花机放电加工（要求尺寸较高，多数使用“超世纪”的品牌）
4.铜公
5.成型

6.钻床来加工一些非精密的装配深孔 7．抛光处理，修模完成装配

五、设备选型
模具各部分用的钢材各有不同，所以对机床的性能要求也有所不同
1、用于模具加工的立式加工中心，一般采用硬轨加工中心，主轴刚性强，转速在2000到6000左右；模具加工一般以铣平面，型腔为主，工序简单，因此刀库普便可以小一些，甚至不用（在加工模具的时候刀具磨损严重，要不断地修磨刀具；在加工曲面或铜公时刀具的使用时间较长1H到2H或更长，忽略换刀时间;节约成本，减少经济支出）；绝大多数客户未配刀库使用VMC850 VMC1060机型较多
2、开粗时无公差要求，只要最大限度的铣削材料。多数企业用铣床来完成（低转速、强扭力，适合重切削），对于圆弧或形状复杂的才用数控铣或加工中心。根据市场调研来看专门搞模具加工的小型企业配备的铣床在5 台 左右
3、 模芯材料进行粗加工后，进入各工序的加工、一般有数控铣、普通铣、磨、电加工（分线切割、电火花）、抛光、钳工加工，模芯的加工由CNC来完成。对于模架非精密尺寸，模架尺寸较大。）使用VMC850 VMC1060机型较多
4、对于要求高精度、高表面光洁度薄壁，用于电极制造的模具加工，必须采用主轴转速高一点的加工中心，可运用15000~20000转/分钟。（雕铣机）
  
5、复杂型腔形状的模具加工，为了减少装夹次数，减小误差可以将三轴立式加工中心，加配摆动四轴工作台或分度头 。
6、在小型模具的加工中 VMC850 VMC1060机型较多。机床的性能可以满足企业的生产需求。目前市场使用口碑
六、相同行业设备状况
公司经营塑胶模具制造；塑胶模具注塑、喷油、丝印及其它后处理加工。塑胶制品的类型有LCD、LED及各种显示器外壳；LCD模组套件；汽车内外饰件及结构件；电脑配件；电话机、空调、取暖器、电磁炉、风扇、热水机；MP3、MP4、手机外壳、GPS导航、玩具及精密电器配件等。

加工机床名称    生产厂型号    数量    产地    加工精度
精密成型磨床   准力 JL-618    32     台湾    0.002
精密放电加工机    庆鸿 CH55O    3    台湾     0.005
精密放电加工机    AM3L镜面 3    2    日本    0.002
CNC加工中心    哈斯U-M2    1   美国    0.005
线切割    三光DK7730     10    苏州    0.02
精密平面磨床    建德3060    1    台湾    0.02
穿孔机     DB703    1        0.05
深圳市鑫恒通模型科技有限公司
一.机械设备
CNC17台﹑精雕机3台﹑空压机5台﹑水帘柜7台﹑烤箱7台﹑UV机3台﹑真空注塑机3台﹑车床1台﹑晒网机2台﹑喷砂机2台﹑
二.产品范围
公司主要从事﹑手机﹑PDA﹑对讲机﹑笔记本电脑﹑数码相机等高端产品模型制作。.
三.主要客户群
有韩国的音特电子有限公司﹑POPSPA公司﹑VK公司﹑香港的有维骏公司﹑PCH公司﹑日本京瓷公司﹑日本索尼公司.日本01设计公司，内地的有波导﹑UT﹑华为﹑中兴﹑联想﹑创维﹑TCL﹑海尔等大型的集团公司以及很多产品设计公司。