典型注塑模具的数控工艺分析与编程

龚秋生

摘要：模具加工在整个数控加工中有着具足轻重的作用，所以对典型模具的数控加工工艺和编程过程进行研究，有助于数控加工人员更好地掌握模具加工的编程技巧，具有较好的现实意义。本文对一典型塑料模具的加工工艺和编程过程进行了分析，并做了仿真验证，效果较好，希望能对从事模具加工的同仁起到一定的借鉴作用。

关键词：注塑模具 工艺分析 编程

中图分类号：TQ320.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）11-0002-01

1 引言

本文加工的模具为一注塑模具，材料为40cr，经调制处理，其形状如图1。加工内容主要有零件本身形状和流道的加工。下面从难点分析及对策研究、加工工艺分析与编程和仿真几方面进行阐述。

2 加工难点分析及对策研究

难点一：零件大部分加工部位比较狭窄，且较深需要选用较小的加工刀具，而且材料较硬，刀具磨损比较快，加工成本较高。

难点二：为了充分利用模具材料，同时提高产品生产效率，该模具需要设计为“一模两腔”的形式，很大程度上增加了编程量。

难点三：由于数控铣刀都具有刀具半径，不能满足侧壁直角轮廓的加工，并且部分区域过于狭窄，刀具根本没法完成清根加工。

经过分析研究针对以上加工难点，采取以下加工策略：

对策一：较大区域选择较大刀具进行粗加工，狭窄区域可采用Φ3.17mm的合金刀棒，经过人工刃磨用于粗加工，可以很大程度上节省加工成本；因为加工面积较大，刀具会经常磨损，这就要求编程人员要把加工程序，特别是粗加工程序分成若干适当的长度，以便刀具磨损后能随时换刀刃磨。精加工时采用耐磨性较好的硬质合金涂层刀具，提高刀具耐用度，保证加工精度。

对策二：只需要完成一腔的数控加工程序的编制，运用master cam软件中的transform →rotate功能，把已经生产的刀具路径进行旋转，实现刀具路径的转换，完成第二个型腔数控程序的编制。

对策三：对于数控刀具加工不到位的地方，可在数控铣床上进行尽可能精细的加工，然后设计电极，运用电火花机床进行加工的方法予以解决。

3 工艺分析与编程

因为该模具采用“一模两腔”的加工方式，所以在加工时可以先编制出一腔的刀具轨迹，另外一个采用转换旋转的指令实现。运用master cam软件的动态分析功能，确定该模具加工的最小加工圆角，选择合适的加工刀具，不适合数控铣床加工的部位，作电极运用电火花机床加工。

经研究确定的加工工艺方案如下：

（1）采用Surface rough pocket加工方法用边界控制较狭窄区域，选用Φ3.17mm的合金刀棒进行粗加工，然后选用Φ8mm硬质合金键槽铣刀对整体进行粗加工，均留0.15mm的加工余量。

（2）采用Surface finish contour加工方法选用Φ4mm硬质合金键槽铣刀对整体进行半精加工，并留0.05mm的加工余量；选用Φ3r1mm硬质合金键槽铣刀对整体进行精加工；选用Φ2mm硬质合金键槽铣刀对狭窄区域进行清角加工。

（3）采用Surface finish shallow加工方法选用Φ4mm硬质合金立铣刀对整体的平坦面进行精加工。

（4）采用Surface finish parallel加工方法选用r3的球头硬质合金铣刀对平缓的曲面进行精加工。

（5）采用rotate功能旋转一腔的刀具轨迹完成另一腔体的刀具轨迹。

（6）结合模具加工中加工不到位的情况，设计电极，用电火花加工完成。

按照以上工艺方案，选择相应的切削用量，运用master cam软件完成刀具路径的规划，如图2。

4 加工仿真

为了验证刀具规划路径的正确性和合理性，需要对规划的刀具轨迹进行仿真。Master cam软件本身具有较强的仿真功能，选择已生成的刀具轨迹，运用实体验证方法进行软件加工仿真，加工效果良好，仿真效果如图3。

5 结语

模具加工需要讲究策略，如果规划好工艺方案，不仅能够顺利保质保量完成加工任务，而且能够提高工作效率，减少加工成本。本文结合实际加工经验，分析了典型注塑模具加工中遇到的问题和对应的解决方法，并确定了模具加工的工艺方案，进行了加工路径的规划和仿真加工，整体加工效果良好，对模具加工中工艺方案的制定和程序的编制具有较好的借鉴意义。

参考文献

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[2]冯辉英，董燕.模具数控加工编程的应用技巧[J].装备制造技术，2008（08） .