江苏省无锡交通高等职业技术学校 机械工程学院
摘要:在进行注塑模具数控加工时,成型零件的加工极为重要,其加工质量的优劣直接影响到模具后续成型产品的质量。文章以方形塑料面盖注塑模成型零件之一型芯的数控加工为例,从模具型芯零件的数控加工工艺、数控编程的方法与技巧等方面进行了详尽的论述。
关键词: 方形塑料面盖;注塑模具成型零件 ;数控加工工艺;CAM编程方法;
引言
在整个模具工业中,塑料模具发展极为迅速应用范围极其广泛,其中塑料件注塑成型所用的注塑模应用尤为广泛。但是注塑模具的制造工艺难度大,尤其是成型零件型芯和型腔的加工难度更为突出,想要加工出高精度、高质量、复杂型面的注塑模具必须借助先进的CAD/CAM软件,通过编制合理的加工工艺规程,选择合适的加工设备和刀具以及最佳切削参数来实现。
下面以方形塑料面盖注塑模型芯零件的数控加工为例,从零件数控加工工艺制定、运用CAD/CAM软件进行数控编程加工等方面进行论述。
1.方形面盖注塑模成型零件型芯的数控铣削加工工艺分析
(1)零件图样分析
图1为型芯零件三维模型,毛坯尺寸为90×90×33mm,材料为45钢。采用MasterCAM X5软件对其进行计算机编程和CNC在线加工,能快速、高效地完成该零件的数控铣削编程加工。
数控加工的策略为:先钻顶杆孔和拉料杆孔的底孔,然后进行模具型芯的开粗,接下去对模具型芯各成型面进行精加工。
(2)工艺路线安排、切削用量选择等
加工设备选择FANUC OI-MF系统立式三坐标数控铣床,零件采用精密平口虎钳进行装夹,经过一次装夹在数控铣床上完成型芯所有表面的铣削加工,按工序集中原则该零件的加工确定为一道工序。
加工方法、加工阶段、工步的划分以及加工顺序的安排、刀具与切削用量的选择,参见表1。
表1 型芯零件数控铣削加工工艺表
工步号 | 工步内容 | 刀具号 | 刀具规格mm | 主轴转速(r/min) | 进给速度(mm/min) | 铣削深度(mm) | 刀具材质 |
1 | 钻定位孔 | T01 | A3中心钻 | 1500 | 100 | 高速钢 | |
2 | 钻φ5.8的通孔 | T02 | φ5.8麻花钻 | 900 | 60 | 高速钢 | |
3 | 粗、精铣外形88×88的轮廓 曲面挖槽一次开粗 | T03 | φ20平底铣刀 | 1500 | 1000 | 0.45 | 硬质合金 |
4 | 曲面残料二次开粗 | T04 | φ12四刃平底立铣刀 | 2600 | 1000 | 0.3 | 硬质合金 |
5 | 等高精铣各凸台四周斜侧壁 | T05 | φ6R1四刃圆鼻刀 | 3000 | 1000 | 0.25 0.1 | 硬质合金 |
6 | 浅平面精铣各平坦表面 | T06 | φ8的4刃平底刀 | 3000 | 1000 | 最大切削间距4 | 硬质合金 |
7 | 外形铣削侧浇口 | T07 | φ4平底刀 | 4500 | 800 | 0.1 | 硬质合金 |
8 | 外形铣削分流道曲面 | T08 | φ6球头刀 | 3200 | 1000 | 0.2 | 硬质合金 |
2.计算机编程数控铣削加工型芯零件的方法与步骤
应用MasterCAM X5软件,采用计算机辅助编程的方法进行CNC在线加工,具体方法和步骤如下:
(1)钻孔;
(2)粗、精铣外形,尺寸为88 mm×88 mm×12.072 mm;
(3)型芯粗铣加工;
采用曲面挖槽粗加工切削方式和曲面残料粗加工切削方式进行两次开粗加工。
(4)精铣型芯各侧壁及平坦表面;
采用等高切削方式精铣各侧壁,采用浅平面方式精铣各平坦表面。
(5)铣削侧浇口和分流道;
型芯零件加工完成效果如图2所示。
(6)MasterCAM X5软件中的刀具路径设置
图3为采用MasterCAM X5软件,对型芯零件进行计算机辅助编程时的刀具路径设置。
3.结论
通过对方形塑料面盖注塑模具成型零件型芯的数控加工工艺及CAM编程方法的分析可知,要想加工出高精度、高质量、复杂型面注塑模具的成型零件,必须借助先进的CAD/CAM软件,选择合适的加工设备,编制合理的加工工艺规程,合理选择刀具,指定最佳工艺参数,规划合理的刀具路径,这样才能保证高质量高效率完成模具的制作。
参 考 文 献
1.刘蔡保主编 --《 Mastercam X9 数控加工与典型案例 》,化学工业出版社2018.10
2.王兵主编《 模具数控加工技术》,机械工业出版社2015.10
3.詹友刚主编《 Mastercam X8数控编程教程》,机械工业出版社2018.02
4.武友德主编《 模具数控加工技术》,机械工业出版社2016.12