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西安匠恒机械模具有限公司
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1模具生产过程中有哪些特点、工艺方法和要求?（1）、模具生产的特点模具生产制造技术集中了机械加工的很多技术,**电结合加工,也离不开钳工手工操作。① 模具生产方式的选择a) 零件批量小的模具生产,采用单件及配制的方式。b) 零件件批量较大,采用成套性生产。c) 如果同一种零件件制品需多个模具完成,加工和调整模具时应保持前后的连续性。② 模具制造的特点:a) 同一工序的加工内容较多,故生产效率较低。b) 要求工人的技术等级较高。c) 模具某些工作部分的尺寸及位置,必须经过试验后来确定。d) 装配后远均需试模、调整及修模。e) 模具生产周期一般较长,成本较高。f) 模具生产是典型的单件生产,故生产工艺、管理方式、制造工艺都具有*特的规律性和特殊性。(2)、模具生产的步骤:① 模具图样设计 包括模具总装图、零件图。② 制订工艺规程 即 制订出整个模具或零部件的加工工艺及操作方法,填写工艺卡。③ 零部件的生产 即按工艺卡上制订的工艺加工零部件。④ 装配。⑤ 试模与调整 在压力机上边试边调整,校正,直到生产出合格的零件。⑥ 检验和包装 检验外观,打好刻记,将试出的另件制品随同模具一起打包。（3）、模具加工的工艺方法:① 铸造加工 锌合金铸造,低熔点合意铸造,铍铜合意铸造及合成树脂浇注。② 切削加工 普通机床加工,仿形铣加工,成形磨加工雕刻,数控机床加工。③ 特种加工 电加工（电火花,线切割,电解）腐蚀加工超声波加工。④ 粗加工 以去除大部分余量为目的。⑤ 精加工 使工件达到较高的加工精度及表面质量。⑥ 整修加工 抛光、导柱 、导套的研磨。（4）、模具制造过程的基本要求① 保证加工质量。② 保证制造周期。③ 保证较低的成本。④ 提高工艺水平。⑤ 保证良好的工作条件。在现代模具的成形制造中，由于模具的形面设计日趋复杂，自由曲面所占比例不断增加，因此对模具加工技术提出了更高要求，即不仅应保证高的制造精度和表面质量，而且要追求加工表面的美观。随着对高速加工技术研究的不断深入，尤其在机床加工、数控系统、刀具系统、CAD/CAM软件等相关技术不断发展的推动下，高速加工技术已越来越多地应用于模具的制造加工。高速加工技术对模具加工工艺产生了巨大影响，改变了传统模具加工采用的“退火→铣削加工→热处理→磨削”或“电火花加工→手工打磨、抛光”等复杂冗长的工艺流程。但是，在实践中为了提高模具的加工效率，不能一味地去追求高速加工，有时为了节约生产成本与提高生产效率，必须采用高效加工方法，使一部分加工工序在普通机床上就可高效率完成。这样就要求设计者编制合理的模具加工工艺，以便提高模具的加工效率，降低模具的制造成本，减少模具的制造周期。二、模具零部件的机加工方法用机械加工方法加工模具零部件时要充分考虑零件的材料、结构形状、尺寸、精度和使用寿命等方面的不同要求，采用合理的加工方法和工艺路线。尽可能通过加工设备来保证模具零部件的加工质量，减少钳工修配工作量，提高生产效率和降低成本。常用机械加工方法在模具零部件加工中的应用如表1所示。表1 常用机加工方法可能达到的粗糙度及应用三、模具高效加工工艺规程与策略制定1.工艺规程制定工艺规程必须针对加工对象，结合本企业实际生产条件进行制定，技术上要先进、经济上要合理。模具零部件加工工艺规程制定的一般步骤及所包含的基本内容如表2所示。表2 加工工艺规程2.数控加工工艺策略1）粗加工模具粗加工的主要目标是追求单位时间内的材料去除率，并为半精加工准备工件的几何轮廓。在粗加工过程中通过利用国外先进的CAD/CAM软件可通过以下措施保持切削条件恒定，从而获得良好的加工质量。（1）恒定的切削载荷；通过计算获得恒定切削层面积和材料去除率，使切削载荷与刀具磨损速率保持均衡，以提高刀具寿命和加工质量；（2）避免突然改变刀具进给方向；（3）避免将刀具埋入工件。如加工模具型腔时，应避免刀具垂直插入工件，而应采用倾斜下刀方式(常用倾斜角为20°～30°)，好采用螺旋式下刀以降低刀具载荷；加工模具型芯时，应尽量先从工件外部下刀然后水平切入工件；（4）刀具切入、切出工件时应尽可能采用倾斜式(或圆弧式)切入、切出，避免垂直切入、切出；（5）采用攀爬式切削(Climb cutting)可降低切削热，减小刀具受力和加工硬化程度，提高加工质量。2）半精加工模具半精加工的主要目标是使工件轮廓形状平整，表面精加工余量均匀，这对于工具钢模具尤为重要，因为它将影响精加工时刀具切削层面积的变化及刀具载荷的变化，从而影响切削过程的稳定性及精加工表面质量。粗加工是基于体积模型(Volume model)，精加工则是基于面模型(Su rface model)。而以前开发的CAD/CAM系统对零件的几何描述是不连续的，由于没有描述粗加工后、精加工前加工模型的中间信息，故粗加工表面的剩余加工余量分布及大剩余加工余量均是未知的。因此应对半精加工策略进行优化以保证半精加工后工件表面具有均匀的剩余加工余量。优化过程包括：粗加工后轮廓的计算、大剩余加工余量的计算、大允许加工余量的确定、对剩余加工余量大于大允许加工余量的型面分区(如凹槽、拐角等过渡半径小于粗加工刀具半径的区域)以及半精加工时刀心轨迹的计算等。现有的模具加工CAD/CAM软件大都具备剩余加工余量分析功能，并能根据剩余加工余量的大小及分布情况采用合理的半精加工策略。CIMATRON软件提供清根加工（CLEAN UP）来清除粗加工后剩余加工余量较大的角落以保证后续工序均匀的加工余量。Pro/Engineer软件的局部铣削(Local milling)具有相似的功能，如局部铣削工序的剩余加工余量取值与粗加工相等，该工序只用一把小直径铣刀来清除粗加工未切到的角落，然后再进行半精加工；如果取局部铣削工序的剩余加工余量值作为半精加工的剩余加工余量，则该工序不仅可清除粗加工未切到的角落，还可完成半精加工。3）精加工模具的精加工策略取决于刀具与工件的接触点，而刀具与工件的接触点随着加工表面的曲面斜率和刀具有效半径的变化而变化。对于由多个曲面组合而成的复杂曲面加工，应尽可能在一个工序中进行连续加工，而不是对各个曲面分别进行加工，以减少抬刀、下刀的次数。然而由于加工中表面斜率的变化，如果只定义加工的侧吃刀量(Step over)，就可能造成在斜率不同的表面上实际步距不均匀，从而影响加工质量。CIMATRON软件解决上述问题的方法是在定义侧吃刀量的同时，使用Clean Between Pass(清除刀间残留面积高度)来调整步距。Pro/Engineer 软件解决上述问题的方法是在定义侧吃刀量的同时，再定义加工表面残留面积高度(Scallop machine)。一般情况下，精加工曲面的曲率半径应大于刀具半径的1.5倍，以避免进给方向的突然转变。在模具的精加工中，在每次切入、切出工件时，进给方向的改变应尽量采用圆弧或曲线转接，避免采用直线转接，以保持切削过程的平稳性。四、高效加工实例在现代化的模具生产中，随着对产品功能要求的提高，产品内部结构也变得越来越复杂，相应的模具结构也要随之复杂化。下面阐述了在电器盒塑料模具制造中所采用的新的设计制造工艺方法路线：首先利用Pro/ENGINEER或CIMATRON等先进的CAD/CAM软件进行产品的3D图形设计；然后根据产品的特点设计模具结构，生成模具型腔实体图和工程图；再在CIMATRON中根据模具型腔的特点绘制CNC数控加工工艺图，拟定数控加工工艺路线，输入加工参数，生成刀具路径；后进行三维加工动态仿真，生成加工程序，并输送到数控机床进行自动加工。在实际加工时需用内六角螺钉将四个方铁块固定于模芯上，然后再将这四个方铁块固定在机床工作台上即可。冲压模：分为冲裁模、弯曲模、拉伸模、压缩模。加工金属板。塑料模：分为压制成型模、注射成型模、挤出成型模、吹塑成型模、真空成型模。加工热固性塑料、热塑性塑料。压铸模：压力铸造模。加工低熔点合金。锻模：锻造成型模。加工金属。粉末冶金模：压力成型模。加工金属粉末。陶瓷模：压力成型模。加工陶瓷粉末。橡胶模：分为压制成型模、注射成型模、挤出成型模。加工橡胶。玻璃模：分为压模、吹模。加工玻璃。铸造模：分为砂型模、壳型模、失蜡模、压力铸造模、金属型铸模。加工熔融合金。1. 两板模 (2 **TE MOLD)两板模又称单一分型面模,是注塑模中简单的一种,它以分型面为界将整个模具分为两部分:动模和定模.一部分型腔在动模;一部分型腔在定模.主流道在定模;分流道开设在分型面上.开模后,制品和流道留在动模,动模部分设有**出系统.2. 三板模或细水口模 (3 **TE MOLD, PIN-POINT GATE MOLD)有两个分型面将模具分成三部分,比两板模增加了浇口板,适用于制品的四周不准有浇口痕迹的场合,这种模具采用点浇口,所以叫 细水口模.这种模具结构相应复杂些.启动动力用山打螺丝或拉板.3. 热流道模 (HOT RUNNER MANIFOLD)借助加热装置使浇注系统中的塑料不会凝固,也不会随制品脱模,所以又称无流道模.优点:1) 无废料2) 可降低注射压力,可以采用多腔模3) 可缩短成型周期4) 提高制品的质品适合热流道模塑料的特点:1) 塑料的熔融温度范围较宽,低温时,流动性好;高温时,具有较好的热稳定性.2) 对压力敏感,不加压力不流动,但施加压力时即可流动.3) 比热小,易熔融,又易冷却.4) 导热性好,以便在模具中很快冷却.可用热流道的塑料有: PE, PE, ABS, POM, PC, HIPS, PS新型合金压铸模具产品在我国销售良好，但这种现象并不代表着在全世界销售都很好，国外市场的需求往往与国内有着不同之处。据有关*表示，制约我国压铸模具外销的主要原因有三，，国内压铸模具在原材料的使用上仍有很多不足之处；*二，技术的落后也是我国压铸模具业发展的阻碍之一；*三，我国压铸模具业的配套体系也不完善。这些是制约我国压铸模具业发展的瓶颈所在，我国压铸模具业只有突破了这些瓶颈，在国际市场上的占有率将大有提高。压铸与模具既有区别又有联系，压铸模具行业的诞生就是二者**的结合，换句话来说，压铸、模具、压铸模具是三个不同的行业，其关系主要以几个方式存在：压铸、模具一体化，模具全部自己制造，也很少给别的企业做模具；专业压铸模具制造，没有压铸；只有压铸，没有模具制造能力。随着产业分工的加剧，产业界限的逐渐模糊以及产业交叉的发展，三个行业之间应该加强联系，互相学习，将三种行业融为一体，以“一体化”的形式存在，相信后期我国的压铸模具产业将会迎来更多更大的发展机遇和空间。