三维实体加工塑料模具技术的应用介绍www.hcxmj.com
三维实体设计与模具实型三维加工技术的应用结合，该技术部分解决了模具三维实体设计应用中存在的问题，缩短了模具的制造周期，削减了模具制造的成本。 <br /> <p> 泡沫实型整体加工的核心在于数控编程，程序的好坏很大程度上决定了模具的质量和外观。我厂整体加工编程的基本思路是实体剖切分层，翻转加工。拿到实体的第一步是先膨胀，将铸件的膨胀余量考虑在内，然后审查其可加工性，接着分层、编程、下料、编制程序单。通过固定编程操作顺序可以减少编程的出错率，也可以加速对新人的培养。</p> <p> 程序的好坏取决于两个方面，一个是编程前的分层，另一个是编程的技巧。好的分层可以充分提高材料的利用率，降低工人的劳动强度，同时方便后序的粘贴。分层的基本原则是：</p> <p> （1）首先考虑机床的加工范围，受我厂机床加工能力的限制，最大料不能超过2000mm×4000mm×500mm；<br /> （2）因泡沫材料为块状材料，大小为5000mm×1000mm×500 mm，所以每次下料的尺寸最好使用满足现有材料的尺寸，减少工人下料和粘贴花费的时间；<br /> （3）分层前必须把有余量的部分贴好余量，防止分层后加工面和非加工面的混淆，漏掉加工余量，如底面、镶块、挡墙、导板、导向面、弹簧台等；<br /> （4）分层时要考虑好机加工部分和手工加工部分，例如某些不在合适位置的减轻孔可以采用手工方式完成；<br /> （5）吊耳部分加工程序复杂，数控加工完成后，外观质量不如手工制作好，所以应尽量避免数控机床加工，改由工人手工制作；<br /> （6）分层厚度尽量不小于100mm，否则加工困难。</p> <p> 一修边模下模座下面举实例来说明贴量和分层的过程和注意事项：</p> <p> 拿到实体后，应先膨胀出收缩比，在UG中贴加工量，然后考虑分层。此件可分两层（如图1所示），分为黄褐色和蓝色，红色为去除掉的量，加工完成后，手工粘贴这些部分。考虑到分层正好在滑料斜面上，如果直接在斜面上分下去会导致褐色局部太薄，不好加工。所以在分层时候，不选用直接水平分割，而是先向下分割再水平分割，这样薄弱部分就得到了加强（如图2）。</p> <p><br /> 图1 分层后的模具原型</p> <p><br /> 图2 经过科学分层后的修边模下模座</p> <p> 对于一些细长件，因为加工时装夹困难，所以尽量在宽度上扩充，可以作辅助筋或者多件联合加工。 使用辅助筋连接方法一次加工两层，大大提高了生产效率。</p> <div> 此件分层后，两层并排，通过中间红色部分的辅助筋连接，加长了宽度，降低了加工的难度，同时一次加工出该部件的两层，提高效率50%以上。武汉深孔钻加工<br /> </div> <div> 对于形状特别复杂的件，可通旋转、并结等方法来分层。</div> <p> 图3为一成型模，多出负角，如按照常规方法分层则层数会很多。现考虑如下的方案：底座一部分，两端头单切除，旋转180°并结成一体。凸模部分从中间劈开，同样旋转180°对接。分层如图4、5、6所示。</p> <p><br /> 图3 外形复杂待加工的模具原型</p> <p><br /> 图4 凸模部分</p> <p><br /> 图5 两端头旋转对接部分</p> <p><br /> 图6 底座部分</p> <p> 实践证明，此分层方法有效地解决了模座的负角等问题，完全满足编程和加工的需要。</p> <div> 分层后，程序编制也同样关键。经过摸索，根据我单位使用的机床和刀具情况以及泡沫的特有加工性能，我们总结出了许多经验并做成了规范。泡沫分层后，程序分两面编制，第一部分应为平缓面，加工完后绕坐标轴旋转180°编制另一面的程序，编程坐标系位置不变，仅随旋转轴旋转180°。在编程中，基准大平面，如底面等，可不编程，交由设备操作者完成。型腔部分使用?0球头刀和D40R10立铣刀编程，平台部分编程选用UG的mill_planar，使用刀具为D40R10，三维加工型面部分使用刀具?0球头刀和UG的mill_contour编程。在使用mill_planar时，注意单层切削深部不能超过100mm，否则加工量太大，容易使整个工件产生晃动，影响加工质量。编程时注意，应先加工压板台等高台部分，防止高台部分铣成细台，后加工的时候容易一加工就折断，影响实型质量。对于轮廓，采用顺铣编程。湖北深孔钻加工<br /> </div> <div> 以上面的分层为实例：</div> <p> 先铣底面，以平面铣来尽量铣光余量，对于有型面部分采用固定轴铣。要尽量铣光余量，方便翻转后编程，走刀路径如图7所示。</p> <p><br /> 图7 零件的走刀路径</p> <div> 底面加工完成后，加工坐标系的x周围旋转轴，坐标圆点不动，编制另一面的程序。此面同样先以平面铣分层去除大余量，对于三维型面部分，采用球刀固定轴编程的方法，保证型面的完整加工。最后，程序为零件留下剖断痕迹，方便操作者将两件剖开。同样，走刀路径如图8所示。湖北模具咬花<br /> <br /> 图8 数控加工的走刀路径</div> <p> 编程完毕后，使用仿真软件仿真，得到加工完毕后的3D示图，如图9。</p> <p><br /> 图9 仿真得到加工完毕的3D示图</p> <p> 从仿真分析结果看，该程序完全满足了加工的要求，保证了加工零件的高质量。</p> <div> 程序完成后，应编写实体剖切工艺方案单和加工程序单，剖切工艺单中要写明分割的方法以及需要粘补的部分，应以不同的颜色标明分割层次和需要粘贴的部位。同时，还要写明每部分对应的所需下料的毛坯尺寸，标明每层实际的最大尺寸。加工程序单除和普通程序单一样要说明图号、件的名称和程序名称、对应刀具、编程基准等常规选项外，还必须说明此层是以何种方式翻转的以及具体的翻转轴。如局部有过低的部分，必须在程序单中注明来提醒操作者注意，防止铣到机床底面。武汉模具咬花<br /> </div> <div> 完善的编程使操作简化到机床操作者只需进行简单的找正、对刀、翻转等，操作者只需要在不同的部分，如影响外观的轮廓、加工型面等不同部位，采用不同的进给和转速，就可以轻松地完成加工任务。</div>