对于大众车型普遍采用的车身外覆盖件锐棱工艺要求，高速铣技术更能够体现出优势。高精度加工保证了模具表面粗糙度、强压区尺寸精度及锐棱成形效果，同时使模具调试周期大幅缩短，钳工工作量明显下降。

随着汽车行业的迅速发展，车型市场竞争愈发激烈。国内汽车制造商为适应市场需求，需要频繁更新车型。改脸车型需要新制覆盖件模具约30%，换代车型需要新制覆盖件模具接近100%。汽车覆盖件结构尺寸大，形状复杂，表面质量要求高，模具加工质量直接影响制件表面质量。因此，模具加工制造技术成为汽车行业的重点研究内容和发展的关键技术之一。目前国内的汽车模具厂家加工汽车覆盖件模具对加工型面精度要求不高，在模具切削加工工序后还要用大量的工时进行人工抛磨，模具最终尺寸精度和加工表面质量靠大量的钳工修磨抛光来保证，耗时耗力且无法保证尺寸精度。

应用高速铣技术加工制造模具，具有切削效率高、可明显缩短机械加工时间、加工精度高、表面质量好等优势。近年来，以高速、高精度加工为主要特征的高速加工技术发展十分迅速，已成为先进制造业的关键技术之一，高速铣在汽车覆盖件模具加工制造中逐渐开始应用。

高速铣削在模具加工中的优势

高速铣是20世纪90年代迅速走向实际应用的先进加工技术，合理配置切削材料、切削工艺、刀具轨迹规划和加工刀具四大要素，能使产品制造链得到有效优化。高速铣采用高的铣削速度，机床主轴转速一般为10000r/min左右，适当的进给量，小的径向和轴向铣削深度。在模具加工中，高速铣削可加工淬火硬度大于50HRC的钢件，因此在许多情况下可节省大量手工修磨工时，在热处理后采用高速铣达到零件尺寸、形状和表面粗糙度要求。

模具的机械加工主要是加工曲面形状，模具加工一般使用数控铣床或加工中心，半精加工和精加工占据了整个机加时间的三分之二。由于铣削总会留有刀纹，最后要用很多时间手工修光。同时，由于模具大多由高硬度、耐磨损的合金材料制造，加工时难度较大，传统加工方法加工效率较低。采用高速铣加工模具的优势如下：

⑴工序减少，一般高速铣后仅需较少工时的手工研磨和抛光。

⑵生产效率高，实现“一次清”加工。在工件的一次装夹中可完成型腔的粗、精加工和模具其他部位的加工，容易实现加工过程的自动化。

⑶产品质量好、加工精度高、表面质量易于保证。切屑瞬间被切离，工件表面残余应力小；95%切削热被切屑带走，工件热变形小；激振频率高，工件表面粗糙度小(Ra0.6μm)，可用高速铣代替磨削。

⑷能加工硬质零件。高速铣可加工淬硬钢，钢硬度可达62HRC左右，甚至不用切削液完成硬切削和干切削。并且切削时横向切削力很小，刀刃和工件接触时间短，加工变形小。

大众某车型翼子板模具实例

大众某车型翼子板零件产品图。该零件为典型的汽车外覆盖件，外观质量要求非常高，对模具的加工质量提出了很高的要求，且表面有5条棱线，机加时需按照大众标准进行锐棱加工。

拉延凸凹模高速铣刀具选择及切削参数

⑴翼子板模具机加方案。

翼子板拉延模具高速铣加工方案由粗加工、半精加工、精加工工序组成。粗加工阶段根据检测的余量选用大直径球头刀去除大部分余量，型腔、转角部分采用小直径球头刀进行预清根。半精加工中采用直径为φ20mm球头刀进行仿形铣，保证在后续高速铣工序中加工余量分布均匀。精加工中采用高速铣工艺，主轴平均转速达到9000r/min。在高速铣加工中，刀具轨迹切入和切出采用圆弧式，避免了垂直切入和切出。

⑵机加刀具选择及夹持方式。

图2所示翼子板拉延模在半精加工之前已完成淬火，硬度在50～55HRC之间，淬火区域主要包括拉延筋、制件周圈以及型面凸起处。因此本次高速铣加工方案采用立方氮化硼(CBN)刀具，夹紧刀具的方式采用热膨胀式，高速铣刀柄和夹头。

本次高速铣加工在SNK龙门数控加工中心进行，为避免零点切削，在本次机加中设置主轴倾斜30°，保证最佳的高速切削状态，保证表面质量。

⑶锐棱加工方案。

锐棱加工方案按照大众标准进行，凹模锐棱加工所用刀具如图6所示。由于刀具尖角圆角很小，为避免发生崩刀现象，分2次下刀，总计加工深度约0.2～0.3mm，凹模锐棱让开区加工效果。按照工艺要求，锐棱区域一般为强压区，因此需要在凹模上锐棱两侧预留0.1～0.2mm精研余量，后期调试时依靠钳工研磨达到强压区着色合格的目的。

加工效果评估