弯机模具从此步入以超硬材料为代表的时期。二十世纪

70 年代，人们利用高压合成技术合

成了聚晶金刚石（

PCD），解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题，使金刚石数控折

弯机模具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。数控折弯机模具材料的
选择是切削加工成功的基础。与硬质合金相比，

PCD 数控折弯机模具速度可达 4000m/min，

而硬质合金只有其

1/4。从寿命上看，PCD 数控折弯机模具一般能提高 20 倍。从加工出的表

面质量看，

PCD 的效果比硬质合金要好 30%～40%。此外，CBN（立化氮化硼）超硬材料

数控折弯机模具和表面涂层数控折弯机模具的发展对推动切削加工技术的进步也功不可没。
一百多年来，数控折弯机模具的切削速度不断提高，带来了加工效率的变化，进一步带来
了加工范围的拓展。切削加工发展的最大标志，就是高速切削加工（

high speed cutting，简

称

HSC）的发展。一个高速切削加工系统所涉及的方面很多。仅从加工过程上看，传统的切

削加工，一个被加工工件（如模具），需要经过毛坯退火

—粗加工—精加工—淬火—EDM

准备

—电火花加工—特别的精加工—人工抛光等程序。而高速加工仅需要毛坯淬火—粗加工

—半精加工—精加工以及超精加工等环节，从步骤上来说就减少了三个，加工时间比传统
加工方法缩短

30%～50%左右；在加工小尺寸部件时，这种优势尤其明显。更有甚者，过去

某些企业制作复杂的模具，基本上都需要

3、4 个月才能交付使用，采用高速切削加工后，

只需要半个月便可完成。
    从最新的波音 787 机身可以看出，过去大量采用铝合金直接覆盖的方法已逐渐被舍弃，
取而代之的是复合材料的直接铺设和缠绕。此外，钛合金的用量也在增加。与过去相比，新
的方法可大大降低飞机重量，节省燃油和能耗，对大型客机来说，这一点尤其重要。钛合金
是公认的难加工材料。只需要铺设和缠绕的复合材料看似不需要很大的加工量，但是对加工
质量的要求却越来越高。对数控折弯机模具行业来说，这都是不小的挑战。
    我们以汽车业某制造过程为例来分析：机床等设备投资占总成本 35%，设备工作时的能
耗占

7%，企业的正常运营成本占 27%，冷却及润滑成本占 17%，直接人工占 9%，数控折

弯机模具占

4%。无独有偶，机床加工铝合金工件的批量生产成本中，冷却及润滑占 16%，

数控折弯机模具

4%，其他加工成本占 80%。可以看出，数控折弯机模具在整个成本中，仅

占了极小的一部分。但是，不可忽视的是，这

4%成本的数控折弯机模具，却可能影响到

10%
～

15%的整体加工效率。对数控折弯机模具来说，最关键的因素有三个：成本、寿命、效率。

有实验表明，若数控折弯机模具成本降低

30%，整体成本大约降低 1%；若提高 50%的数

控折弯机模具寿命，整体成本大约降低

1%；但是，若尽可能的优化切削参数，提高 20%

的数控折弯机模具加工效率，那么，每一个工件整体成本能降低

15%以上。当然，要全面提

高机床的生产效率，不仅应通过高速切削减少工件的切削加工时间，还需大力压缩加工辅
助时间（含机床调整、程序运行检查、空行程、起制动空运转、工件上下料和装夹、换刀等时
间）
、待机时间和故障停机时间，因为在多品种小批量生产条件下，机床的有效切削时间一般只
占其全部工时的

25%～35%。可见，除高速切削外，如何更加有效的加工，是制造业面临的

重要课题之一。目前，绿色加工技术已成为全球的热点，这个绿色，包括了经济、环保、高效。
从环保角度看，一方面是高速高效加工带来能耗的降低，另一方面，冷却液与润滑液的选
择是非常关键。如上所述，冷却液的成本在整体成本中所占比例颇高，达到

16%左右。润滑

与冷却的效果与整体的加工效率也非常相关，尤其是对难加工材料，如钛合金，切削到一
定程度后，必须进行适当的冷却。随高速切削的发展，冷却液浇注时，数控折弯机模具经常
出现热裂的情况，导致数控折弯机模具寿命降低，这一点需要改进。
   总之，在加工技术中，高精度、高效率、低成本、环保，及结果的可预见性，都将是明显的
趋势。这个可预见性，是指加工结果必须是可预测的、可控制的，而不是随机的。这就要求操