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关 键 词：陕西渭河工模具有限公司
行 业：加工 模具加工
发布时间：2022-09-14
模具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、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，使切削载荷与磨损速率保持均衡，以提高寿命和加工质量；
（2）避免突然改变进给方向；
（3）避免将埋入工件。如加工模具型腔时，应避免垂直插入工件，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）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切削层面积的变化及载荷的变化，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。
匠恒机械模具有限公司是从事模具加工，产品零件，治具开发和加工的实体企业，本公司位于市三桥蔺高村工业园南区西路,是主要以CNC数控加工中心为主要的设备的外协加工厂,公司现有CNC4台,其中三台CNC加工中心和一台高速雕铣机,设备均可以保证在0.01之内,完全可以符合客户提出的公差要求，我公司主要致力于各类零件治具的设计及加工，主要加工塑胶模具CNC加工,压铸模具CNC加工,五金模具CNC加工,橡胶模具CNC加工，夹具.治具.检具.铝合金手板.喷涂工装治具
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与工件的接触点，而与工件的接触点随着加工表面的曲面斜率和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)，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(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、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：先利用Pro/ENGINEER或CIMATRON等的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。
模具制造工艺流程是怎样的？
一、接受任务书
成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出，其内容如下：
1. 经过审签的正规制制件图纸，并采用塑料的牌号、透明度等。
2. 塑料制件说明书或技术要求。
3. 生产产量。
4. 塑料制件样品。
通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出，模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。
二、 收集、分析、消化原始资料
收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及加工资料，以备设计模具时使用。
1. 消化塑料制件图，了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度高的尺寸进行分析，看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件来。此外，还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。
2. 消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能否落实。
成型材料应当满足塑料制件的强度要求，具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。
3. 确定成型方法
采用直压法、铸压法还是法。
4、选择成型设备
根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于机来说，在规格方面应当了解以下内容：容量、锁模压力、压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具大厚度和小厚度、模板行程等，具体见相关参数。
要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的机上安装和使用。
5. 具体结构方案
（1）确定模具类型
如压制模（敞开式、半闭合式、闭合式）、铸压模、模等。
（2）确定模具类型的主要结构
选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备，理想的型腔数，在可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状，表面光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料制件的成本低，生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命长，节省劳动力。
三、影响模具结构及模具个别系统的因素很多，很复杂：
1. 型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。
对于模来说，塑料制件精度为3级和3a级，重量为5克，采用硬化浇注系统，型腔数取4-6个；塑料制件为一般精度（4-5级），成型材料为局部结晶材料，型腔数可取16-20个；塑料制件重量为12-16克，型腔数取8-12个；而重量为50-100克的塑料制件，型腔数取4-8个。对于无定型的塑料制件建议型腔数为24-48个，16-32个和6-10个。当再继续增加塑料制件重量时，就很少采用多腔模具。7-9级精度的塑料制件，多型腔数较之指出的4-5级精度的塑料增多至50%。
2. 确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工，排气、脱模及成型操作，塑料制件的表面质量等。
3. 确定浇注系统（主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小）和排气系统（排气的方法、排气槽位置、大小）。
4. 选择顶出方式（顶杆、顶管、推板、组合式顶出），决定侧凹处理方法、抽芯方式。
5. 决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。
