“枪式注射器”注塑模具的加工工艺分析

沈骏腾+++祝捷

摘 要：随着中国制造业的发展，数控加工被应用到各种各样的机械加工领域，最常见的一项就是模具的数控加工。在当今模具的加工中，由于产品造型的复杂程度越来越大，模具的结构设计越来越复杂，给模具的加工增加了很多困难。因此在模具加工企业中数控加工及其工艺分析是必不可少的一项工作。文章以枪式注射器中套模板的加工为例，讲解模具数控加工时的工艺分析和工艺流程。

关键词：数控加工；模具；工艺分析；工艺流程

1 中套模板的加工顺序分析

此工件在加工中有多个面需要加工，为保证工件的装夹方便易于加工，在加工前先对工件的加工顺序进行分析。

第一加工面，先加工侧面方孔。为保证工件长方向竖着装夹的稳定性减小切削震动对工件加工的影响，在第一道工序上应选择先加工长方向的矩形开孔，应尽量避免先加工所模面后在加工正面的加工工序，如果选用先加工完锁模面后再加工正面的顺序，在加工正面时由于工件中心空洞，材料的刚性降低再把工件竖起来装夹加工时会产生很大的震动，影响工件的加工精度并且产生加工变形。

第二加工面，在加工完正面后就可以对侧面进行加工，这面主要对正面加工后方孔侧壁上的尺寸为长30mm宽21mm深13mm矩形凹槽进行加工。

第三加工面，加工锁模面的斜面型腔，在加工此面时由于型腔是通透的为了保证在加工时铣刀能把型腔铣贯穿，应在工件装夹时在工件底面两侧加装两条垫铁使工件悬空用压板压实。这样在加工时可以把刀具穿透工件完成型腔的加工。

第四加工面，使用摇臂钻床加倾斜工作台加工模板上的两个斜导柱孔。

2 加工坐标系的创建

注塑模架在购买后都会标注出基准角的位置，为保证工件的加工和装配精度，在对模具进行加工时无论是加工那個面都应该保证基准的统一，不能随意制定加工基准。否则导致工件加工后的相对位置发生变化影响模具在后期的装配使用。本次加工中套模板需要进行多个面的加工，为保证加工精度在加工中采用如下加工坐标设置。

第一面加工，由于基准角在加工面的底部所以加工坐标系也要放在工件的底部如：正面在装夹时把模板平放在机床工作台上用压板固定，Z轴对刀时用刀具和工作台表面对出Z0位置，绝不能为了对刀方便把Z轴零点放在工件表面，这样不能保证基准角统一，如果发生模架外形尺寸在加工时出现偏差，就会造成此加工面和其他加工面的位置关系发生变化。

第二面加工，正面坐标系以Y轴为旋转轴顺时针转动90度到正面位置。第二加工面坐标和第一加工面相似坐标原点也是在工件的下方，在装夹时也是把模板直接放在机床工作台上用压板固定，对刀时用刀具和工作台表面对出Z0位置。

第三面加工，把正面坐标系以Y轴为旋转轴顺时针转动180度到锁模面位置。第三加工面坐标在工件右下角上方，在装夹时把模板用垫铁架起放在机床工作台上用压板固定，对刀时直接在工件表面对出Z0位置即可。

3 中套模板加工时的工艺要求

在组装图中我们能看出第一面上加工的方槽是为了和模具上外接滑道起到定位和固定作用的一块空间，但是在模具设计中没有完全考虑到加工的可行性。侧面上面出现了两个尖角并且是凹尖角，由于加工用铣刀都是圆柱形的是不可能加工出凹尖角的，只能尽量的减小圆角的半径值，如果必须要做成尖角的只有再做出一个清角电级用电火花机床去加工才可以，但是这样造价就会很高浪费时间。于是综合考虑模架尖角处的作用发现尖角处并不是模具型腔表面不牵涉到出活表面，只是起到一个外接滑道的定位固定作用。因此为了节约加工成本和提高加工效率采用制作工艺孔的方法来加工掉凹尖角的部分。具体方法在型腔左上右三个边分别向内偏置2mm在直线的交点处画出两个直径8mm的圆，圆的外边必需超出尖角的最大轮廓处。在加工时要先加工刚画出的两个工艺孔，打孔的深度要使钻头的刀肩超出模具型腔底面1-2mm，然后再进行模具型腔的加工。切记不可先加工型腔后加工工艺孔，否则在打孔时钻孔位置缺少平面钻头接触表面会发生打偏或钻头打断的情况。

中间斜面加工时需要把模具整体的铣透，模板的整体厚度是120mm最小圆角处半径8mm。对于这种深度较深圆角较小的型腔表面只能使用钻铣刀加工，因为只有钻铣刀的长度能够超出120mm，而且刚性相对较好造价低些。在加工时为满足最小圆角半径的要求下选用直径φ16mm圆角半径0.4mm的钻铣刀，为了更好提高加工效率选用两种长度的φ16mm钻铣刀分别为刀长90mm和150mm的刀具。众所周知刀具越长其切削性能越差刀具产生的震动也越大，为了尽量减少长刀具的使用先用90mm长的刀具用较大的切削深度加工到75mm深，再用150mm长刀具用较小的切削深度加工到120mm处分两步完成工件的加工。

参考文献

[1]陈桂山.UG NX8.5数控加工入门与提高[M].机械工业出版社，2013：388.

[2]张超英.数控机床加工工艺、编程及操作实训[M].高等教育出版社，2003：17.

[3]袁锋.UG CAM数控自动编程实训教程[M].机械工业出版社，2013：125.