模具精料怎麼加工
Ⅰ 模具是如何加工的 說具體點 謝謝
模具是復雜的,就塑膠模具來說,車床用量不是很大,但是數控銑床用的比較多,還回有答放電,線割,磨床,甚至用到四面加工加工模仁的四面。主要的成型部分是模仁,因為裡面要參與成形,我們一般用加工中心逃料和精加工,加工不到的地方要放電加工,還要用到線割加工,具體比較復雜,還有模板,模座,極其它機構,估計沒有幾個月說不完的,你最好睦一下資料。好了,就打這么多的字吧,好累,記得給我加分。祝你好運。
Ⅱ 模具製作步驟、
您提的問題有些不清楚,就我所知,不同的模具工藝路線是有些不同版的。
針對我所略知權的塑料模來說(不一定和台州的做法一致):
1. 在拿到訂單並接到模具圖紙等相關要求後,內部需做相應評估,包含設計可行性,工藝及設備等等相關事項的評估。比如,產品形狀及公差要求是否能滿足客戶要求(可能需要和客戶談判),內部現有的工藝是否能滿足,需不需要開發新工藝,相關的機器及附屬設備是否需要采購。
2. 在確定了開發要求及工藝路線後,開始模具設計,接下來設計評審。
3.加工之前需要按照設計的圖紙備料。當然也可以提前備料,有粗料和精料之分(別問我什麼是粗料精料)。還有一塊是輔料和配件,如螺絲導柱彈簧,等等需要按設計要求備。
4. 接著是粗加工,然後可能需要熱處理(具體問題具體對待),最後是精加工,及拋光。
5. 所有加工結束及外購的標准件,非標件都到位後開始裝配。
6.最後是試模驗證。
以上的順序只是基本的模具設計製造流程,和有滑塊和沒滑塊沒有關系。如果您要知道有沒有滑塊的區別在哪裡,請將您的問題描述清楚。是想知道滑塊的加工區別還是設計還是啥的區別?想知道答案,請先將問題問好!
Ⅲ 整套模具是怎樣製造出來的,和經過哪些程序
模具設計流程
一. 塑料製品圖及實樣的分析和消化。
1.製品的幾何形狀;
2.製品的尺寸,公差及設計基準;
3.製品的技術要求(即技術條件);
4.製品的外觀要求;
二.注射機型號的確定。
三.型腔數量的確定及型腔的排列,如:
1. 製品的重量與注射機的注射量。
2. 製品的精度。
3. 製品有無側抽芯及其處理方法,等。
四.模具鋼材的選用。
五.分型面的確定。
1.不影響製品的外觀要求。
2.有利於保證製品的精度。
3.有利於模具的加工,特別是型腔的加工。
六. 向分型與抽芯機構的確定。
七. 模架的確定和標准件的選用。
八. 澆注系統的設計。
九. 排氣系統的設計。
十. 冷卻系統的設計。
十一. 頂針系統的設計。
十二. 導向裝置的設計。
十三. 模具主要零件圖的繪制。
十四. 設計圖紙的校對。
十五. 設計圖紙的會簽。
模具設計步驟
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一、接受任務書
成型塑料製件的任務書通常由製件設計者提出,其內容如下:
⑴經過審簽的正規制製件圖紙,並註明採用塑料的牌號、透明度等。
⑵塑料製件說明書或技術要求。
⑶ 生產產量。
⑷塑料製件樣品。
通常模具設計任務書由塑料製件工藝員根據成型塑料製件的任務書提出,模具設計人員以成型塑料製件任務書、模具設計任務書為依據來設計模具。
二、收集、分析、消化原始資料
收集整理有關製件設計、成型工藝、成型設備、機械加工及特殊加工資料,以備設計模具時使用。
⑴消化塑料製件圖,了解製件的用途,分析塑料製件的工藝性,尺寸精度等技術要求。例如塑料製件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什麼,塑件的幾何結構、斜度、嵌件等情況是否合理,熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度,有無塗裝、電鍍、膠接、鑽孔等後加工。選擇塑料製件尺寸精度最高的尺寸進行分析,看看估計成型公差是否低於塑料製件的公差,能否成型出合乎要求的塑料製件來。此外,還要了解塑料的塑化及成型工藝參數。
⑵消化工藝資料,分析工藝任務書所提出的成型方法、設備型號、材料規格、模具結構類型等要求是否恰當,能否落實。
成型材料應當滿足塑料製件的強度要求,具有好的流動性、均勻性和各向同性、熱穩定性。根據塑料製件的用途,成型材料應滿足染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、必要的彈性和塑性、透明性或者相反的反射性能、膠接性或者焊接性等要求。
三、確定成型方法
採用直壓法、鑄壓法還是注射法。
四、選擇成型設備
根據成型設備的種類來進行模具,因此必須熟知各種成型設備的性能、規格、特點。例如對於注射機來說,在規格方面應當了解以下內容:注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等,具體見相關參數。
要初步估計模具外形尺寸,判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用。
五、具體結構方案:
⑴確定模具類型
如壓制模(敞開式、半閉合式、閉合式)、鑄壓模、注射模等。
⑵確定模具類型的主要結構
選擇理想的模具結構在於確定必需的成型設備,理想的型腔數,在絕對可靠的條件下能使模具本身的工作滿足該塑料製件的工藝技術和生產經濟的要求。對塑料製件的工藝技術要求是要保證塑料製件的幾何形狀,表面光潔度和尺寸精度。生產經濟要求是要使塑料製件的成本低,生產效率高,模具能連續地工作,使用壽命長,節省勞動力。
影響模具結構及模具個別系統的因素很多,很復雜:
①型腔布置。根據塑件的幾何結構特點、尺寸精度要求、批量大小、模具製造難易、模具成本等確定型腔數量及其排列方式。
對於注射模來說,塑料製件精度為3級和3a級,重量為5克,採用硬化澆注系統,型腔數取4-6個;塑料製件為一般精度(4-5級),成型材料為局部結晶材料,型腔數可取 16-20個;塑料製件重量為12-16克,型腔數取8-12個;而重量為50-100克的塑料製件,型腔數取4-8個。對於無定型的塑料製件建議型腔數為24-48個,16-32個和6-10個。當再繼續增加塑料製件重量時,就很少採用多腔模具。7-9級精度的塑料製件,最多型腔數較之指出的4-5 級精度的塑料增多至50%。
②確定分型面。分型面的位置要有利於模具加工,排氣、脫模及成型操作,塑料製件的表面質量等。
③確定澆注系統(主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大小)和排氣系統(排氣的方法、排氣槽位置、大小)。
④選擇頂出方式(頂桿、頂管、推板、組合式頂出),決定側凹處理方法、抽芯方式。
⑤決定冷卻、加熱方式及加熱冷卻溝槽的形狀、位置、加熱元件的安裝部位。
⑥根據模具材料、強度計算或者經驗數據,確定模具零件厚度及外形尺寸,外形結構及所有連接、定位、導向件位置。
⑦確定主要成型零件,結構件的結構形式。
⑧考慮模具各部分的強度,計算成型零件工作尺寸。
以上這些問題如果解決了,模具的結構形式自然就解決了。這時,就應該著手繪制模具結構草圖,為正式繪圖作好准備。
⑨繪制模具圖
要求按照國家制圖標准繪制,但是也要求結合本廠標准和國家未規定的工廠習慣畫法。
在畫模具總裝圖之前,應繪制工序圖,並要符合製件圖和工藝資料的要求。由下道工序保證的尺寸,應在圖上標寫註明"工藝尺寸"字樣。如果成型後除了修理毛刺之外,再不進行其他機械加工,那麼工序圖就與製件圖完全相同。
在工序圖下面最好標出製件編號、名稱、材料、材料收縮率、繪圖比例等。通常就把工序圖畫在模具總裝圖上。
A、繪制總裝結構圖
繪制總裝圖盡量採用1:1的比例,先由型腔開始繪制,主視圖與其它視圖同時畫出。
模具總裝圖應包括以下內容:
①模具成型部分結構
②澆注系統、排氣系統的結構形式。
③分型面及分模取件方式。
④外形結構及所有連接件,定位、導向件的位置。
⑤標注型腔高度尺寸(不強求,根據需要)及模具總體尺寸。
⑥輔助工具(取件卸模工具,校正工具等)。
⑦按順序將全部零件序號編出,並且填寫明細表。
⑧標注技術要求和使用說明。
B、模具總裝圖的技術要求內容:
①對於模具某些系統的性能要求。例如對頂出系統、滑塊抽芯結構的裝配要求。
②對模具裝配工藝的要求。例如模具裝配後分型面的貼合面的貼合間隙應不大於0.05mm模具上、 下面的平行度要求,並指出由裝配決定的尺寸和對該尺寸的要求。
③模具使用,裝拆方法。
④防氧化處理、模具編號、刻字、標記、油封、保管等要求。
⑤有關試模及檢驗方面的要求。
C、繪制全部零件圖
由模具總裝圖拆畫零件圖的順序應為:先內後外,先復雜後簡單,先成型零件,後結構零件。
①圖形要求:一定要按比例畫,允許放大或縮小。視圖選擇合理,投影正確,布置得當。為了使加工專利號易看懂、便於裝配,圖形盡可能與總裝圖一致,圖形要清晰。
②標注尺寸要求統一、集中、有序、完整。標注尺寸的順序為:先標主要零件尺寸和出模斜度,再標注配合尺寸,然後標注全部尺寸。在非主要零件圖上先標注配合尺寸,後標注全部尺寸。
③表面粗糙度。把應用最多的一種粗糙度標於圖紙右上角,如標注"其餘3.2。 "其它粗糙度符號在零件各表面分別標出。
④其它內容,例如零件名稱、模具圖號、材料牌號、熱處理和硬度要求,表面處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術說明等都要正確填寫。
D、校對、審圖、描圖、送曬
自我校對的內容是:
①模具及其零件與塑件圖紙的關系,模具及模具零件的材質、硬度、尺寸精度,結構等是否符合塑件圖紙的要求。
②塑料製件方面
塑料料流的流動、縮孔、熔接痕、裂口,脫模斜度等是否影響塑料製件的使用性能、尺寸精度、表面質量等方面的要求。圖案設計有無不足,加工是否簡單,成型材料的收縮率選用是否正確。
③成型設備方面
注射量、注射壓力、鎖模力夠不夠,模具的安裝、塑料製件的南芯、脫模有無問題,注射機的噴嘴與嘵口套是否正確地接觸。
④模具結構方面
a.分型面位置及精加工精度是否滿足需要,會不會發生溢料,開模後是否能保證塑料製件留在有頂出裝置的模具一邊。
b.脫模方式是否正確,推管桿、推管的大小、位置、數量是否合適,推板會不會被型芯卡住,會不會造成擦傷成型零件。
c.模具溫度調節方面。加熱器的功率、數量;冷卻介質的流動線路位置、大小、數量是否合適。
d.處理塑料製件制側凹的方法,脫側凹的機構是否恰當,例如斜導柱抽芯機構中的滑塊與推桿是否相互干擾。
e.澆注、排氣系統的位置,大小是否恰當。
f.設計圖紙
g.裝配圖上各模具零件安置部位是否恰當,表示得是否清楚,有無遺漏
h.零件圖上的零件編號、名稱,製作數量、零件內制還是外購的,是標准件還是非標准件,零件配合處理精度、成型塑料製件高精度尺寸處的修正加工及餘量,模具零件的材料、熱處理、表面處理、表面精加工程度是否標記、敘述清楚。
⑤零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸數字應正確無誤,不要使生產者換算。
⑥檢查全部零件圖及總裝圖的視圖位置,投影是否正確,畫法是否符合制圖國標,有無遺漏尺寸。
⑦校核加工性能:(所有零件的幾何結構、視圖畫法、尺寸標'等是否有利於加工)
⑧復算輔助工具的主要工作尺寸
專業校對原則上按設計者自我校對項目進行;但是要側重於結構原理、工藝性能及操作安全方面。描圖時要先消化圖形,按國標要求描繪,填寫全部尺寸及技術要求。描後自校並且簽字。把描好的底圖交設計者校對簽字,習慣做法是由工具製造單位有關技術人員審查,會簽、檢查製造工藝性,然後才可送曬。
⑨編寫製造工藝卡片
由工具製造單位技術人員編寫製造工藝卡片,並且為加工製造做好准備。在模具零件的製造過程中要加強檢驗,把檢驗的重點放在尺寸精度上。模具組裝完成後,由檢驗員根據模具檢驗表進行檢驗,主要的是檢驗模具零件的性能情況是否良好,只有這樣才能俚語模具的製造質量。
⑶試模及修模
雖然是在選定成型材料、成型設備時,在預想的工藝條件下進行模具設計,但是人們的認識往往是不完善的,因此必須在模具加工完成以後,進行試模試驗,看成型的製件質量如何。發現總是以後,進行排除錯誤性的修模。
塑件出現不良現象的種類居多,原因也很復雜,有模具方面的原因,也有工藝條件方面的原因,二者往往交只在一起。在修模前,應當根據塑件出現的不良現象的實際情況,進行細致地分析研究,找出造成塑件缺陷的原因後提出補救方法。因為成型條件容易改變,所以一般的做法是先變更成型條件,當變更成型條件不能解決問題時,才考慮修理模具。
修理模具更應慎重,沒有十分把握不可輕舉妄動。其原因是一旦變更了模具條件,就不能再作大的改造和恢復原狀。
六、整理資料進行歸檔
模具經試驗後,若暫不使用,則應該完全擦除脫模渣滓、灰塵、油污等,塗上黃油或其他防銹油或防銹劑,關到保管場所保管。
把設計模具開始到模具加工成功,檢驗合格為止,在此期間所產生的技術資料,例如任務書、製件圖、技術說明書、模具總裝圖、模具零件圖、底圖、模具設計說明書、檢驗記錄表、試模修模記錄等,按規定加以系統整理、裝訂、編號進行歸檔。這樣做似乎很麻煩,但是對以後修理模具,設計新的模具都是很有用處的。
Ⅳ 模具加工的步驟是怎麼樣的,要多少個程序
模具加工流程來:
開料:前模料自、後模模料、鑲件料、行位料、斜頂料;
開框:前模模框、後模模框;
開粗:前模模腔開粗、後模模腔開粗、分模線開粗;
銅公:前模銅公、後模銅公、分模線清角銅公;
線切割:鑲件分模線、銅公、斜頂枕位;
電腦鑼:精鑼分模線、精鑼後模模芯;
電火花:前模粗、銅公、公模線清角、後模骨位、 枕位;
鑽孔、針孔、頂針;
行位、行位壓極;
斜頂
復頂針、配頂針;
其它:①唧咀、碼模坑、垃圾釘(限位釘);②飛模;③水口、撐頭、彈簧、運水;
省模、拋光、前模、後模骨位;
細水結構、拉桿螺絲拉鉤、彈簧
淬火、行位表面氮化;
修模刻字。
Ⅳ 誰能告訴我下模具成型的加工過程
模具的常見方法:摘要:本文介紹了模具零部件的機加工方法及工藝規程的制定,並以電器盒模具模芯高效數控加工工藝為例,結合自己多年的注射模具加工經驗,精闢地介紹了模具零部件高效銑削加工工序的編制,希望對工程技術人員有一定的幫助和借鑒作用。
關鍵詞:CAD/CAM 模具 加工 工藝
一、引言
在現代模具的成形製造中,由於模具的形面設計日趨復雜,自由曲面所佔比例不斷增加,因此對模具加工技術提出了更高要求,即不僅應保證高的製造精度和表面質量,而且要追求加工表面的美觀。隨著對高速加工技術研究的不斷深入,尤其在機床加工、數控系統、刀具系統、CAD/CAM軟體等相關技術不斷發展的推動下,高速加工技術已越來越多地應用於模具的製造加工。高速加工技術對模具加工工藝產生了巨大影響,改變了傳統模具加工採用的「退火→銑削加工→熱處理→磨削」或「電火花加工→手工打磨、拋光」等復雜冗長的工藝流程。
但是,在實踐中為了提高模具的加工效率,不能一味地去追求高速加工,有時為了節約生產成本與提高生產效率,必須採用高效加工方法,使一部分加工工序在普通機床上就可高效率完成。這樣就要求設計者編制合理的模具加工工藝,以便提高模具的加工效率,降低模具的製造成本,減少模具的製造周期。
二、模具零部件的機加工方法
用機械加工方法加工模具零部件時要充分考慮零件的材料、結構形狀、尺寸、精度和使用壽命等方面的不同要求,採用合理的加工方法和工藝路線。盡可能通過加工設備來保證模具零部件的加工質量,減少鉗工修配工作量,提高生產效率和降低成本。
常用機械加工方法在模具零部件加工中的應用如表1所示。
表1 常用機加工方法可能達到的粗糙度及應用
三、模具高效加工工藝規程與策略制定
1.工藝規程制定
工藝規程必須針對加工對象,結合本企業實際生產條件進行制定,技術上要先進、經濟上要合理。模具零部件加工工藝規程制定的一般步驟及所包含的基本內容如表2所示。
表2 加工工藝規程
2.數控加工工藝策略
1)粗加工
模具粗加工的主要目標是追求單位時間內的材料去除率,並為半精加工准備工件的幾何輪廓。在粗加工過程中通過利用國外先進的CAD/CAM軟體可通過以下措施保持切削條件恆定,從而獲得良好的加工質量。
(1)恆定的切削載荷;
通過計算獲得恆定切削層面積和材料去除率,使切削載荷與刀具磨損速率保持均衡,以提高刀具壽命和加工質量;
(2)避免突然改變刀具進給方向;
(3)避免將刀具埋入工件。如加工模具型腔時,應避免刀具垂直插入工件,而應採用傾斜下刀方式(常用傾斜角為20°~30°),最好採用螺旋式下刀以降低刀具載荷;加工模具型芯時,應盡量先從工件外部下刀然後水平切入工件;
(4)刀具切入、切出工件時應盡可能採用傾斜式(或圓弧式)切入、切出,避免垂直切入、切出;
(5)採用攀爬式切削(Climb cutting)可降低切削熱,減小刀具受力和加工硬化程度,提高加工質量。
2)半精加工
模具半精加工的主要目標是使工件輪廓形狀平整,表面精加工餘量均勻,這對於工具鋼模具尤為重要,因為它將影響精加工時刀具切削層面積的變化及刀具載荷的變化,從而影響切削過程的穩定性及精加工表面質量。
粗加工是基於體積模型(Volume model),精加工則是基於面模型(Su rface model)。而以前開發的CAD/CAM系統對零件的幾何描述是不連續的,由於沒有描述粗加工後、精加工前加工模型的中間信息,故粗加工表面的剩餘加工餘量分布及最大剩餘加工餘量均是未知的。
因此應對半精加工策略進行優化以保證半精加工後工件表面具有均勻的剩餘加工餘量。優化過程包括:粗加工後輪廓的計算、最大剩餘加工餘量的計算、最大允許加工餘量的確定、對剩餘加工餘量大於最大允許加工餘量的型面分區(如凹槽、拐角等過渡半徑小於粗加工刀具半徑的區域)以及半精加工時刀心軌跡的計算等。
現有的模具加工CAD/CAM軟體大都具備剩餘加工餘量分析功能,並能根據剩餘加工餘量的大小及分布情況採用合理的半精加工策略。CIMATRON軟體提供清根加工(CLEAN UP)來清除粗加工後剩餘加工餘量較大的角落以保證後續工序均勻的加工餘量。Pro/Engineer軟體的局部銑削(Local milling)具有相似的功能,如局部銑削工序的剩餘加工餘量取值與粗加工相等,該工序只用一把小直徑銑刀來清除粗加工未切到的角落,然後再進行半精加工;如果取局部銑削工序的剩餘加工餘量值作為半精加工的剩餘加工餘量,則該工序不僅可清除粗加工未切到的角落,還可完成半精加工。
3)精加工
模具的精加工策略取決於刀具與工件的接觸點,而刀具與工件的接觸點隨著加工表面的曲面斜率和刀具有效半徑的變化而變化。對於由多個曲面組合而成的復雜曲面加工,應盡可能在一個工序中進行連續加工,而不是對各個曲面分別進行加工,以減少抬刀、下刀的次數。然而由於加工中表面斜率的變化,如果只定義加工的側吃刀量(Step over),就可能造成在斜率不同的表面上實際步距不均勻,從而影響加工質量。CIMATRON軟體解決上述問題的方法是在定義側吃刀量的同時,使用Clean Between Pass(清除刀間殘留面積高度)來調整步距。Pro/Engineer 軟體解決上述問題的方法是在定義側吃刀量的同時,再定義加工表面殘留面積高度(Scallop machine)。一般情況下,精加工曲面的曲率半徑應大於刀具半徑的1.5倍,以避免進給方向的突然轉變。在模具的精加工中,在每次切入、切出工件時,進給方向的改變應盡量採用圓弧或曲線轉接,避免採用直線轉接,以保持切削過程的平穩性。
四、高效加工實例
在現代化的模具生產中,隨著對產品功能要求的提高,產品內部結構也變得越來越復雜,相應的模具結構也要隨之復雜化。
下面闡述了在電器盒塑料模具製造中所採用的新的設計製造工藝方法路線:首先利用Pro/ENGINEER或CIMATRON等先進的CAD/CAM軟體進行產品的3D圖形設計;然後根據產品的特點設計模具結構,生成模具型腔實體圖和工程圖;再在CIMATRON中根據模具型腔的特點繪制CNC數控加工工藝圖,擬定數控加工工藝路線,輸入加工參數,生成刀具路徑;最後進行三維加工動態模擬,生成加工程序,並輸送到數控機床進行自動加工。
在實際加工時需用內六角螺釘將四個方鐵塊固定於模芯上,然後再將這四個方鐵塊固定在機床工作台上即可。
圖1 電器盒模芯圖
以下就以電器盒模具動、定模芯(如圖1所示,動模芯材料為P20,定模芯材料為2738,經調質處理,硬度為HRC32左右)為例,重點體說明這一加工流程。為減少篇幅,本文假定從生成三維加工工藝模型後開始,只涉及數控銑削加工部分。
表3 動模芯數控加工工序
表4 定模芯數控加工工序
五、結束語
數控編程是目前CAD/CAPP/CAM系統中最能明顯發揮效益的環節之一,其在實現設計加工自動化、提高加工精度和加工質量、縮短產品研製周期等方面發揮著重要作用。採用CIMATRON或Pro/ENGINEER等先進軟體進行三維建模,然後根據模具型腔的特點,確定模具型腔、分模面,生成模具型腔實體圖、工程圖、加工工藝圖。根據CAM系統的功能,從CAPP資料庫獲取加工過程的工藝信息,進行零部件加工工藝路線的控制,輸入加工參數,然後再在CAM中編制刀具路徑,進行三維加工動態模擬,生成加工程序並輸送到數控機床完成自動化加工。
這些加工步驟是現代化模具生產的過程和發展趨勢,它使復雜模具型芯的生產簡化為單個機械零件的數控自動化生產,全部模具設計和數控加工編程過程都可以藉助CAD/CAM軟體在計算機上完成。它改變了傳統的模具製造手段,有效地縮短了模具製造周期,大大提高了模具的質量、精度和生產效率。
參考文獻:
[1]李偉光主編.現代製造技術.北京:機械工業出版社,2001.
[2]塑料模具設計手冊編寫組.塑料模具設計手冊[M].北京:機械工業出版社,2002
Ⅵ 模具加工的模具加工流程
開料:前模料、後模模料、鑲件料、行位料、斜頂料;
開框:前模模框、後版模模權框;
開粗:前模模腔開粗、後模模腔開粗、分模線開粗;
銅公:前模銅公、後模銅公、分模線清角銅公;
線切割:鑲件分模線、銅公、斜頂枕位;
電腦鑼:精鑼分模線、精鑼後模模芯;
電火花:前模粗、銅公、公模線清角、後模骨位、 枕位;
鑽孔、針孔、頂針;
行位、行位壓極;
斜頂
復頂針、配頂針;
其它:①唧咀、碼模坑、垃圾釘(限位釘);②飛模;③水口、撐頭、彈簧、運水;
省模、拋光、前模、後模骨位;
細水結構、拉桿螺絲拉鉤、彈簧
重要部件熱處理、淬火、行位表面氮化;
修模刻字。
Ⅶ 模具加工的常見方法
摘要:本文介紹了模具零部件的機加工方法及工藝規程的制定,並以電器盒模具模芯高效數控加工工藝為例,結合自己多年的注射模具加工經驗,精闢地介紹了模具零部件高效銑削加工工序的編制,希望對工程技術人員有一定的幫助和借鑒作用。
關鍵詞:CAD/CAM 模具 加工 工藝
一、引言
在現代模具的成形製造中,由於模具的形面設計日趨復雜,自由曲面所佔比例不斷增加,因此對模具加工技術提出了更高要求,即不僅應保證高的製造精度和表面質量,而且要追求加工表面的美觀。隨著對高速加工技術研究的不斷深入,尤其在機床加工、數控系統、刀具系統、CAD/CAM軟體等相關技術不斷發展的推動下,高速加工技術已越來越多地應用於模具的製造加工。高速加工技術對模具加工工藝產生了巨大影響,改變了傳統模具加工採用的「退火→銑削加工→熱處理→磨削」或「電火花加工→手工打磨、拋光」等復雜冗長的工藝流程。
但是,在實踐中為了提高模具的加工效率,不能一味地去追求高速加工,有時為了節約生產成本與提高生產效率,必須採用高效加工方法,使一部分加工工序在普通機床上就可高效率完成。這樣就要求設計者編制合理的模具加工工藝,以便提高模具的加工效率,降低模具的製造成本,減少模具的製造周期。
二、模具零部件的機加工方法
用機械加工方法加工模具零部件時要充分考慮零件的材料、結構形狀、尺寸、精度和使用壽命等方面的不同要求,採用合理的加工方法和工藝路線。盡可能通過加工設備來保證模具零部件的加工質量,減少鉗工修配工作量,提高生產效率和降低成本。
常用機械加工方法在模具零部件加工中的應用如表1所示。
表1 常用機加工方法可能達到的粗糙度及應用
三、模具高效加工工藝規程與策略制定
1.工藝規程制定
工藝規程必須針對加工對象,結合本企業實際生產條件進行制定,技術上要先進、經濟上要合理。模具零部件加工工藝規程制定的一般步驟及所包含的基本內容如表2所示。
表2 加工工藝規程
2.數控加工工藝策略
1)粗加工
模具粗加工的主要目標是追求單位時間內的材料去除率,並為半精加工准備工件的幾何輪廓。在粗加工過程中通過利用國外先進的CAD/CAM軟體可通過以下措施保持切削條件恆定,從而獲得良好的加工質量。
(1)恆定的切削載荷;
通過計算獲得恆定切削層面積和材料去除率,使切削載荷與刀具磨損速率保持均衡,以提高刀具壽命和加工質量;
(2)避免突然改變刀具進給方向;
(3)避免將刀具埋入工件。如加工模具型腔時,應避免刀具垂直插入工件,而應採用傾斜下刀方式(常用傾斜角為20°~30°),最好採用螺旋式下刀以降低刀具載荷;加工模具型芯時,應盡量先從工件外部下刀然後水平切入工件;
(4)刀具切入、切出工件時應盡可能採用傾斜式(或圓弧式)切入、切出,避免垂直切入、切出;
(5)採用攀爬式切削(Climb cutting)可降低切削熱,減小刀具受力和加工硬化程度,提高加工質量。
2)半精加工
模具半精加工的主要目標是使工件輪廓形狀平整,表面精加工餘量均勻,這對於工具鋼模具尤為重要,因為它將影響精加工時刀具切削層面積的變化及刀具載荷的變化,從而影響切削過程的穩定性及精加工表面質量。
粗加工是基於體積模型(Volume model),精加工則是基於面模型(Su rface model)。而以前開發的CAD/CAM系統對零件的幾何描述是不連續的,由於沒有描述粗加工後、精加工前加工模型的中間信息,故粗加工表面的剩餘加工餘量分布及最大剩餘加工餘量均是未知的。
因此應對半精加工策略進行優化以保證半精加工後工件表面具有均勻的剩餘加工餘量。優化過程包括:粗加工後輪廓的計算、最大剩餘加工餘量的計算、最大允許加工餘量的確定、對剩餘加工餘量大於最大允許加工餘量的型面分區(如凹槽、拐角等過渡半徑小於粗加工刀具半徑的區域)以及半精加工時刀心軌跡的計算等。
現有的模具加工CAD/CAM軟體大都具備剩餘加工餘量分析功能,並能根據剩餘加工餘量的大小及分布情況採用合理的半精加工策略。CIMATRON軟體提供清根加工(CLEAN UP)來清除粗加工後剩餘加工餘量較大的角落以保證後續工序均勻的加工餘量。Pro/Engineer軟體的局部銑削(Local milling)具有相似的功能,如局部銑削工序的剩餘加工餘量取值與粗加工相等,該工序只用一把小直徑銑刀來清除粗加工未切到的角落,然後再進行半精加工;如果取局部銑削工序的剩餘加工餘量值作為半精加工的剩餘加工餘量,則該工序不僅可清除粗加工未切到的角落,還可完成半精加工。
3)精加工
模具的精加工策略取決於刀具與工件的接觸點,而刀具與工件的接觸點隨著加工表面的曲面斜率和刀具有效半徑的變化而變化。對於由多個曲面組合而成的復雜曲面加工,應盡可能在一個工序中進行連續加工,而不是對各個曲面分別進行加工,以減少抬刀、下刀的次數。然而由於加工中表面斜率的變化,如果只定義加工的側吃刀量(Step over),就可能造成在斜率不同的表面上實際步距不均勻,從而影響加工質量。CIMATRON軟體解決上述問題的方法是在定義側吃刀量的同時,使用Clean Between Pass(清除刀間殘留面積高度)來調整步距。Pro/Engineer 軟體解決上述問題的方法是在定義側吃刀量的同時,再定義加工表面殘留面積高度(Scallop machine)。一般情況下,精加工曲面的曲率半徑應大於刀具半徑的1.5倍,以避免進給方向的突然轉變。在模具的精加工中,在每次切入、切出工件時,進給方向的改變應盡量採用圓弧或曲線轉接,避免採用直線轉接,以保持切削過程的平穩性。
四、高效加工實例
在現代化的模具生產中,隨著對產品功能要求的提高,產品內部結構也變得越來越復雜,相應的模具結構也要隨之復雜化。
下面闡述了在電器盒塑料模具製造中所採用的新的設計製造工藝方法路線:首先利用Pro/ENGINEER或CIMATRON等先進的CAD/CAM軟體進行產品的3D圖形設計;然後根據產品的特點設計模具結構,生成模具型腔實體圖和工程圖;再在CIMATRON中根據模具型腔的特點繪制CNC數控加工工藝圖,擬定數控加工工藝路線,輸入加工參數,生成刀具路徑;最後進行三維加工動態模擬,生成加工程序,並輸送到數控機床進行自動加工。
在實際加工時需用內六角螺釘將四個方鐵塊固定於模芯上,然後再將這四個方鐵塊固定在機床工作台上即可。
圖1 電器盒模芯圖
以下就以電器盒模具動、定模芯(如圖1所示,動模芯材料為P20,定模芯材料為2738,經調質處理,硬度為HRC32左右)為例,重點體說明這一加工流程。為減少篇幅,本文假定從生成三維加工工藝模型後開始,只涉及數控銑削加工部分。
表3 動模芯數控加工工序
表4 定模芯數控加工工序
五、結束語
數控編程是目前CAD/CAPP/CAM系統中最能明顯發揮效益的環節之一,其在實現設計加工自動化、提高加工精度和加工質量、縮短產品研製周期等方面發揮著重要作用。採用CIMATRON或Pro/ENGINEER等先進軟體進行三維建模,然後根據模具型腔的特點,確定模具型腔、分模面,生成模具型腔實體圖、工程圖、加工工藝圖。根據CAM系統的功能,從CAPP資料庫獲取加工過程的工藝信息,進行零部件加工工藝路線的控制,輸入加工參數,然後再在CAM中編制刀具路徑,進行三維加工動態模擬,生成加工程序並輸送到數控機床完成自動化加工。
這些加工步驟是現代化模具生產的過程和發展趨勢,它使復雜模具型芯的生產簡化為單個機械零件的數控自動化生產,全部模具設計和數控加工編程過程都可以藉助CAD/CAM軟體在計算機上完成。它改變了傳統的模具製造手段,有效地縮短了模具製造周期,大大提高了模具的質量、精度和生產效率。
參考文獻:
[1]李偉光主編.現代製造技術.北京:機械工業出版社,2001.
[2]塑料模具設計手冊編寫組.塑料模具設計手冊[M].北京:機械工業出版社,2002
Ⅷ 請問模具加工流程的怎麼樣的
您好,模具加工的流程如下:
開料:前模料、後模模料、鑲件料、行位料、斜頂料;專
開框:前模模框、後屬模模框;
開粗:前模模腔開粗、後模模腔開粗、分模線開粗;
銅公:前模銅公、後模銅公、分模線清角銅公;
線切割:鑲件分模線、銅公、斜頂枕位;
電腦鑼:精鑼分模線、精鑼後模模芯;
電火花:前模粗、銅公、公模線清角、後模骨位、 枕位;
鑽孔、針孔、頂針;模具頂針孔水路孔加工行位、行位壓極;
斜頂、復頂針、配頂針。
---摘抄於模切易得通公眾號《模切易得通|這才是」模具加工「最全面的詮釋!你真的都懂了嗎?》
Ⅸ 模具製造過程中的常用加工方法
模具裡面有很多構造
首先模芯有前後模,鑲件,斜頂,行位等膠位零件,就是很工件有接內觸面的零件。
然後就容是模胚,行位座,定位環,唧嘴等非膠位零件。
一般鋼料開粗,大小的加工用到磨床,孔的加工用到銑床,線切割,圓形零件會用到車床。
然後精加工,模芯加工常用到CNC,膠位比如骨位,柱位等很精密很深的位置會用到火花機。
所以常用的加工方法和其他機械零件差不多:磨,車,銑,線切割,放電,電腦鑼。
Ⅹ 模具精加工怎麼才能做到求詳解
做到模具精加工抄第一需要精襲度剛性比較高的機床。第二需要能檢測出高精度的檢測設備,如二次元,三坐標等。
看你所說的精加工在那個范圍,像一般的模具精確到+-0.02mm是正常,但是精度再高不是新虎將這樣的機台所能保證的了。