常用模具零件加工技术有哪些
模具加工的常见方法？
模具加工的常见方法？
介绍了模具零件的加工方法和工艺规程的制定，并以电器盒模具型芯的高效数控加工工艺为例，结合本人多年注塑模具加工经验，精辟地介绍了模具零件高效铣削工艺的制定，希望能为工程技术人员提供一些帮助和参考。
关键词：CAD/CAM模具加工技术1。引言在现代模具的成型制造中，随着模具的形状和曲面设计越来越复杂，自由曲面的比例越来越大，对模具加工技术提出了更高的要求，即不仅要保证较高的制造精度和表面质量，还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，特别是在机床加工、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，高速加工技术已经越来越多地应用到模具的制造和加工中。高速加工技术对模具加工工艺产生了巨大的影响，改变了传统模具加工中使用的“退火铣削热处理磨削”或“电火花手工打磨抛光”的复杂冗长的工艺流程。但在实际操作中，为了提高模具的加工效率，不能一味追求高速加工。有时为了节约生产成本，提高生产效率，必须采用高效率的加工方法，使得一些加工工序可以在普通机床上高效完成。因此，要求设计人员制定出合理的模具加工工艺，以提高模具加工效率，降低模具制造成本，缩短模具制造周期。二。模具零件的加工方法在加工模具零件时，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保证模具零件的加工质量，减少装配工的修理工作量，提高生产效率，降低成本。常用加工方法在模具零件加工中的应用见表1。表1粗糙度及常用加工方法的应用。三。为模具的高效加工制定工艺规则和策略。技术规则的制定。工艺规程必须根据企业的实际生产条件制定，技术先进，经济合理。表2显示了制定模具零件加工程序的一般步骤和基本内容。表2机械加工工艺规程。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的材料去除率，为半精加工准备工件的几何轮廓。在粗加工过程中，通过使用国外先进的CAD/CAM软件，可以采取以下措施保持切削条件不变，从而获得良好的加工质量。(1)恒定的切削载荷；通过计算恒定的切削层面积和材料去除率，可以使切削载荷和刀具磨损率保持平衡，从而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)避免将刀具埋在工件中。比如加工模具型腔时，要防止刀具垂直插入工件，但刀具要斜切(常见的倾角为20 ~ 30)，最好使用螺旋刀具，以减少刀具载荷。加工模芯时，刀具要从工件外侧切入，然后水平切入工件。(4)刀具在切入和切出工件时，应尽可能采用倾斜(或圆弧)切入和切出，避免垂直切入和切出；(5)爬切可以降低切削热，降低刀具应力和加工硬化程度，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光滑，表面精加工余量均匀，这对工具钢模具尤为重要，因为它会影响精加工时切削层面积和刀具载荷的变化，从而影响切削过程的稳定性和加工表面的质量。粗加工基于体积模型，而精加工基于表面模型。然而，以前开发的CAD/CAM系统在零件的几何描述上是不连续的。由于没有描述粗加工后和精加工前的加工模型的中间信息，所以粗加工表面的残余加工余量分布和最大残余加工余量是未知的。因此，应该优化半精加工策略，以确保半成品工件的质量
优化过程包括：计算粗加工后的轮廓、计算最大剩余加工余量、确定最大允许加工余量、分割剩余加工余量大于最大允许加工余量的曲面(如槽角过渡半径小于粗加工刀具半径的区域)、计算半精加工时的刀具中心轨迹等。现有的模具加工CAD/CAM软件大多具有加工余量分析功能，可以根据加工余量的大小和分布情况采取合理的半精加工策略。CIMATRON软件提供根部清理，去除粗加工后残留加工余量较大的边角，保证后续工序加工余量均匀。Pro/Engineer软件的局部铣削也有类似的功能，比如局部铣削过程的剩余加工余量等于粗加工，其中只使用小直径铣刀去除粗加工没有切掉的边角，然后进行半精加工；如果把局部铣削工艺的剩余加工余量作为半精加工的剩余加工余量，这种工艺不仅可以清除粗加工没有切掉的边角，还可以完成半精加工。3)精加工模具的精加工策略取决于刀具与工件的接触点，刀具与工件的接触点随加工表面的斜率和刀具的有效半径而变化。对于由多个曲面组成的复杂曲面加工，应尽可能在一道工序中连续加工，而不是单独加工每个曲面，以减少提刀和切削的次数。但由于加工中表面斜率的变化，如果只定义加工的步距，不同斜率的表面上实际步距可能不均匀，从而影响加工质量。CIMATRON软件对上述问题的解决方法是定义侧切量，同时使用走刀间隙调整步距。Pro/Engineer软件可以通过定义侧切量，然后定义加工表面的剩余区域高度(残角机)来解决上述问题。一般加工表面的曲率半径应大于刀具半径的1.5倍，以避免进给方向突然改变。在模具的精加工过程中，工件每次切入和切出时，进给方向应尽可能用圆弧或曲线改变，避免直线，以保持切削过程的稳定性。四。高效加工的例子现代模具生产中，随着产品功能要求的提高，产品的内部结构变得越来越复杂，相应的模具结构也不得不复杂化。下面介绍电器盒塑料模具制造中采用的新的设计制造工艺路线：首先使用Pro/ENGINEER或CIMATRON等先进的CAD/CAM软件设计产品的三维图形；然后根据产品的特点设计模具结构，生成模具型腔的实体图和工程图；然后，在CIMATRON中，根据模具型腔的特点，绘制数控加工工艺图，拟定数控加工工艺路线，输入加工参数，生成刀具轨迹；最后进行三维加工动态仿真，生成加工程序，并发送到数控机床进行自动加工。在实际加工中，需要用内六角螺钉将四个方形铁块固定在模芯上，然后将四个方形铁块固定在机床的工作台上。图1电器盒模芯图下面以电器盒模具的动、定模芯为例(如图1所示，动模芯材质为P20，定模芯材质为2738，调质后硬度约为HRC32)，重点说明这个加工流程。为了减少篇幅，本文从三维加工工艺模型的生成出发，假设只涉及数控铣削。表3动模芯数控加工工艺表4定模芯数控加工工艺五、结论数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最有效的环节之一，对实现设计和加工自动化、提高加工精度和质量、缩短产品开发周期等具有重要作用。CIMATRON或Pro/等高级软件
根据CAM系统的功能，从CAPP数据库中获取加工过程的工艺信息，控制零件的加工工艺路线，输入加工参数。然后在CAM中编制刀具轨迹，进行三维加工动态仿真，生成加工程序并发送到数控机床进行自动加工。这些加工步骤是现代模具生产的流程和发展趋势，将复杂模芯的生产简化为单个机械零件的数控自动化生产。所有的模具设计和数控加工编程过程都可以借助CAD/CAM软件在计算机上完成。它改变了传统的模具制造方式，有效地缩短了模具制造周期，大大提高了模具质量、精度和生产效率。参考文献： [1]，李炜光主编。现代制造技术。北京：机械工业出版社，2001。[2]塑料模具设计手册编写组。塑料模具设计手册[M]。北京机械工业出版社2002