一種多機(jī)加工的模具制造工藝——結(jié)合DMLS技術(shù)、高速5軸加工技術(shù)和EDM放電加工技術(shù)，在一個(gè)無(wú)縫連續(xù)的自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)出了相應(yīng)的冷卻模具。
當(dāng)談及注塑模和吹塑模的模具設(shè)計(jì)制造時(shí)，冷卻水平越高，其工作性能也就越好，冷卻通道可使模具的溫度保持在監(jiān)控檢查狀態(tài)下。經(jīng)過(guò)優(yōu)化的冷卻通道可提高模具的質(zhì)量，延長(zhǎng)模具的使用壽命，提高模壓成型的整體效率。
然而，有些模具加工出的形狀，是不可能優(yōu)化模具冷卻通道的。用于生產(chǎn)高爾夫球的圓柱狀模具可以作為一個(gè)完美的實(shí)例。對(duì)于這些模具來(lái)說(shuō)，模具中的最佳冷卻通道相當(dāng)于模具型腔圓柱形狀的反光鏡，或者與模具型腔的圓柱形狀相吻合。
圖1 一個(gè)高爾夫球的吹塑模CAD 模型，這種高爾夫球由PP聚丙烯材料結(jié)合彈性體材料注塑擠壓成型，隨形冷卻通道（左）使生產(chǎn)率提高了20%，而通風(fēng)通道（右）通過(guò)減少零件的變形，使零件的質(zhì)量提高，該吹塑模的實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間只花費(fèi)了50h
對(duì)于生產(chǎn)這樣的一種冷卻通道模式，采用傳統(tǒng)的加工方法很難滿(mǎn)足技術(shù)要求。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，只有選用角度孔才是唯一的選擇。但是由于采用了一種多機(jī)加工的模具生產(chǎn)工藝，它將直接激光燒結(jié)（DMLS）技術(shù)、高速5軸加工和放電加工技術(shù)結(jié)合在一起，使生產(chǎn)相應(yīng)的冷卻模具成為一種切合實(shí)際的連續(xù)加工自動(dòng)化生產(chǎn)工藝。
這種生產(chǎn)工藝鏈的運(yùn)行，從其設(shè)計(jì)到成品生產(chǎn)的全過(guò)程，實(shí)際上是不間斷的。在這一工藝過(guò)程中使用的機(jī)械設(shè)備采用網(wǎng)絡(luò)連接，由同一個(gè)3D CAD模型操作運(yùn)行，一直從開(kāi)始到結(jié)束，不僅提高了精度，減少了設(shè)置時(shí)間。模具制造商基本上可以由一個(gè)3D模型進(jìn)行工作，并圍繞它制造一個(gè)模具插件，使其完美地處于與冷卻通道相符合的位置上。
相應(yīng)的冷卻模具已經(jīng)很好地確立，并已使許多高端制造商的產(chǎn)品生產(chǎn)周期時(shí)間減少了高達(dá)40%。這種采用DMLS技術(shù)生產(chǎn)的模具提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，延長(zhǎng)了模具的使用壽命，并且優(yōu)化了冷卻效果，同時(shí)也提高了整個(gè)模壓工藝的效率。對(duì)于大批量生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，其所節(jié)約的時(shí)間和費(fèi)用以及節(jié)能減排的效果是相當(dāng)可觀的。
凡是從DMLS技術(shù)中獲利的模具制造商，采用了相應(yīng)的冷卻通道制造模具，因此他們有許多獲得成功的故事。但是，在一個(gè)生產(chǎn)鏈中，采用高速銑削和EDM放電加工相結(jié)合的方法，可以讓DMLS技術(shù)更容易執(zhí)行，特別是那些從事大批量生產(chǎn)注塑模和吹塑模操作的生產(chǎn)商更是如此。
在多機(jī)生產(chǎn)工藝鏈中，DMLS系統(tǒng)創(chuàng)建了帶有相應(yīng)冷卻通道的全套模具以及后續(xù)加工階段所需的一切夾具。然后，這一模具將被傳送到生產(chǎn)工藝鏈的第二個(gè)部分，其中包括高速機(jī)床和EDM放電加工工藝，不管是模具切削加工型機(jī)床，還是線(xiàn)切割型加工機(jī)床。
在經(jīng)過(guò)DMLS后，這臺(tái)5軸高速加工中心將切削加工模具的分型面和其他模壓成型表面
DMLS技術(shù)的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是它可通過(guò)一次性操作生產(chǎn)一個(gè)近網(wǎng)的零件，這個(gè)零件還有待于二次精加工生產(chǎn)。然后采用單一的夾具系統(tǒng)，進(jìn)行二次操作，減少鉗工的手工作業(yè)量，確保表面光潔度保持在3~5μm的精度水平。這一工藝通過(guò)減少許多在消減模具制造過(guò)程中所涉及的逐步操作法，這種方法從一個(gè)原材料塊開(kāi)始生產(chǎn)，從而使廢品率降低到最低水平。
為了使DMLS技術(shù)加工的零件表面光潔度精益求精，將模具傳送到高速銑床上對(duì)模具的分型線(xiàn)進(jìn)行無(wú)飛邊（無(wú)泄漏）表面切削加工，并對(duì)模具的其他表面進(jìn)行精切削加工。再將模具傳送到EDM放電加工機(jī)床上，像高速銑床那樣，使用同樣的夾具夾緊模具，對(duì)模具型腔的內(nèi)部進(jìn)行精切削加工。然后使用一臺(tái)EDM線(xiàn)切割機(jī)床將模具的夾具切斷，此時(shí)，模具就可以隨時(shí)用于實(shí)際生產(chǎn)。在模具生產(chǎn)過(guò)程中，所有的操作，包括DMLS技術(shù)加工、5軸高速銑削加工和放電加工將同時(shí)運(yùn)行。用于工件夾緊的托盤(pán)組對(duì)幫助降低整體的工藝流程時(shí)間起著一個(gè)關(guān)鍵的作用。
一旦在模具的分型面加工完成后，EDM放電加工機(jī)床將開(kāi)始加工模具內(nèi)部的型腔
對(duì)于某些幾何形狀而言，可在DMLS加工機(jī)械上配備專(zhuān)用的夾具解決方案，它可確保未來(lái)所制造零件的正確定位。這樣，就能夠?qū)崿F(xiàn)兩項(xiàng)基本目標(biāo)：確保零件的基準(zhǔn)精度和輕松地將零件從高速銑床傳送到EDM放電加工機(jī)床。
DMLS加工技術(shù)與高速銑削加工和EDM放電加工相結(jié)合，不僅可保證模具元件精確地從一個(gè)加工工藝通過(guò)另一加工工藝，而且還有利于提高模具元件與相應(yīng)冷卻通道的整體生產(chǎn)特性。由于越來(lái)越多的模具制造商采用這些經(jīng)過(guò)優(yōu)化的冷卻通道，因此對(duì)這種能夠提供連續(xù)加工自動(dòng)化處理的集成多機(jī)系統(tǒng)需求將會(huì)繼續(xù)增加。
