汽車沖壓模具由于工作在重載、沖擊條件下，因而具有很高的加工質(zhì)量要求。其中，落料部分由于加工表面具有材料硬度高和抗磨損的特點(diǎn)，同時(shí)其加工精度對車身整體外觀質(zhì)量也有很大的影響。因此，該部分的加工一直是困擾加工者的技術(shù)難題之一。
傳統(tǒng)工藝下，由于刀具應(yīng)用策略的不當(dāng)以及刀具裝夾次數(shù)過多等問題，而導(dǎo)致對該工件的加工時(shí)間過長，一般為10.5h左右。技術(shù)人員經(jīng)過對該工藝的認(rèn)真分析，從而提出了新的工藝方案，有效減少了空走刀行程，并且減少了一次裝夾時(shí)間，最終將加工時(shí)間縮短為4h。
一.確定工藝改進(jìn)方案
由于模具零件形狀的復(fù)雜性及特殊性，在實(shí)踐中，很難將其制造工藝按某種固定模式進(jìn)行編制，各廠家因其設(shè)備狀況、技術(shù)水平不同，所編制的工藝也完全不同，但工藝編制的原則及基本指導(dǎo)思想是大同小異的。在通常的加工過程中，制定先進(jìn)的工藝方案需要經(jīng)歷以下過程：
1.詳細(xì)了解客戶需要
拜訪客戶是了解客戶需求的主要方法。一般是通過為客戶提供技術(shù)支持和在現(xiàn)場實(shí)踐中解決疑難問題，而接觸客戶現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝安排。在這樣的過程中，技術(shù)人員很容易發(fā)現(xiàn)工藝安排中不合理或者不完善的環(huán)節(jié)，將這些信息搜集起來，并整理成《客戶工藝分析報(bào)告》，為客戶分析目前加工過程中的瓶頸和改進(jìn)后預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)。
2.制定詳細(xì)的項(xiàng)目規(guī)劃
在了解客戶現(xiàn)有工藝中的瓶頸問題后，我們要和客戶的技術(shù)人員共同研究解決問題的合理方案，因?yàn)樾碌募庸すに嚪桨敢欢ㄒM量依托客戶現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，以期為客戶帶來最大的效益。
3.制定加工策略
在與客戶技術(shù)人員討論確定工藝改進(jìn)方案后，我們將把項(xiàng)目帶回模具應(yīng)用中心，由應(yīng)用工程師為改進(jìn)工藝制定編程策略，由此來決定選擇合適的刀具以及加工參數(shù)。
4.試驗(yàn)調(diào)試
將確定的加工方案進(jìn)行試驗(yàn)，并將得到的加工結(jié)果和預(yù)期目標(biāo)進(jìn)行對比，由此對加工參數(shù)進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化，直至達(dá)到滿意的加工效果，并生成相關(guān)書面報(bào)告。
5.實(shí)踐檢驗(yàn)
將制定好并經(jīng)過應(yīng)用中心驗(yàn)證的加工工藝方案移植到客戶現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)際加工。由于生產(chǎn)條件的改變，加工過程中有時(shí)會出現(xiàn)一些問題，技術(shù)人員需要做進(jìn)一步的調(diào)試，直至客戶滿意。
二.正確選擇和使用刀具
刀具是表面切削的直接參與者，了解并熟悉刀具的加工狀況是正確選擇刀具的前提。
在選擇刀具時(shí)，除了要考慮刀具的自身因素，例如材質(zhì)、涂層、槽型、長度和直徑等以外，還需要充分考慮相關(guān)加工因素，例如加工材料、冷卻方式、主軸剛性以及夾具穩(wěn)定性等。在某案例中，我們使用了非標(biāo)刀具，從而減少了一次工件裝夾時(shí)間，降低了機(jī)床的非加工時(shí)間，同時(shí)又采用了我們最新的硬質(zhì)合金刀具產(chǎn)品，大大提高了加工速度，從而大幅度降低了加工時(shí)間。
三.優(yōu)化刀具走刀路徑
在CAD/CAM集成系統(tǒng)中，數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)決定了實(shí)際生產(chǎn)加工的質(zhì)量和效率。而加工時(shí)刀具走刀路徑的規(guī)劃對工藝規(guī)程的編寫和數(shù)控代碼的生成都有重要影響，進(jìn)而實(shí)際影響零件的加工精度、表面粗糙度和加工速度。
因此，刀具路徑是刀具的靈魂。使用專業(yè)的編程軟件和先進(jìn)的加工策略都有助于降低刀具的空走刀時(shí)間，同時(shí)使路徑光滑過渡，也有利于降低加工過程中加工速度的損失，從而提高加工速度，縮短加工周期。
四.正確選擇冷卻方式
隨著綠色制造技術(shù)在切削加工中的應(yīng)用，選用何種冷卻方式更為恰當(dāng)，則應(yīng)根據(jù)不同的加工目的和被加工材料的特性仔細(xì)加以權(quán)衡，以獲得最佳的加工效果。
目前，在金屬切削加工中，可供選擇的冷卻方式有很多種，比如切削液冷卻、噴霧冷卻和高壓空氣冷卻等。本案例中，我們經(jīng)過反復(fù)對比，最終選擇空氣油霧混合冷卻的方式，不僅提高了刀具的加工效率，同時(shí)也避免了冷卻液冷卻使刀具激冷損害刀具壽命的不利影響，從而提高了刀具的使用壽命，降低了客戶的加工成本。