⑴ 模具加工的常見方法
摘要：本文介紹了模具零部件的機加工方法及工藝規程的制定，並以電器盒模具模芯高效數控加工工藝為例，結合自己多年的注射模具加工經驗，精闢地介紹了模具零部件高效銑削加工工序的編制，希望對工程技術人員有一定的幫助和借鑒作用。
關鍵詞：CAD/CAM 模具 加工 工藝
一、引言
在現代模具的成形製造中，由於模具的形面設計日趨復雜，自由曲面所佔比例不斷增加，因此對模具加工技術提出了更高要求，即不僅應保證高的製造精度和表面質量，而且要追求加工表面的美觀。隨著對高速加工技術研究的不斷深入，尤其在機床加工、數控系統、刀具系統、CAD/CAM軟體等相關技術不斷發展的推動下，高速加工技術已越來越多地應用於模具的製造加工。高速加工技術對模具加工工藝產生了巨大影響，改變了傳統模具加工採用的「退火→銑削加工→熱處理→磨削」或「電火花加工→手工打磨、拋光」等復雜冗長的工藝流程。
但是，在實踐中為了提高模具的加工效率，不能一味地去追求高速加工，有時為了節約生產成本與提高生產效率，必須採用高效加工方法，使一部分加工工序在普通機床上就可高效率完成。這樣就要求設計者編制合理的模具加工工藝，以便提高模具的加工效率，降低模具的製造成本，減少模具的製造周期。
二、模具零部件的機加工方法
用機械加工方法加工模具零部件時要充分考慮零件的材料、結構形狀、尺寸、精度和使用壽命等方面的不同要求，採用合理的加工方法和工藝路線。盡可能通過加工設備來保證模具零部件的加工質量，減少鉗工修配工作量，提高生產效率和降低成本。
常用機械加工方法在模具零部件加工中的應用如表1所示。
表1 常用機加工方法可能達到的粗糙度及應用
三、模具高效加工工藝規程與策略制定
1.工藝規程制定
工藝規程必須針對加工對象，結合本企業實際生產條件進行制定，技術上要先進、經濟上要合理。模具零部件加工工藝規程制定的一般步驟及所包含的基本內容如表2所示。
表2 加工工藝規程
2.數控加工工藝策略
1）粗加工
模具粗加工的主要目標是追求單位時間內的材料去除率，並為半精加工准備工件的幾何輪廓。在粗加工過程中通過利用國外先進的CAD/CAM軟體可通過以下措施保持切削條件恆定，從而獲得良好的加工質量。
（1）恆定的切削載荷；
通過計算獲得恆定切削層面積和材料去除率，使切削載荷與刀具磨損速率保持均衡，以提高刀具壽命和加工質量；
（2）避免突然改變刀具進給方向；
（3）避免將刀具埋入工件。如加工模具型腔時，應避免刀具垂直插入工件，而應採用傾斜下刀方式(常用傾斜角為20°～30°)，最好採用螺旋式下刀以降低刀具載荷；加工模具型芯時，應盡量先從工件外部下刀然後水平切入工件；
（4）刀具切入、切出工件時應盡可能採用傾斜式(或圓弧式)切入、切出，避免垂直切入、切出；
（5）採用攀爬式切削(Climb cutting)可降低切削熱，減小刀具受力和加工硬化程度，提高加工質量。
2）半精加工
模具半精加工的主要目標是使工件輪廓形狀平整，表面精加工餘量均勻，這對於工具鋼模具尤為重要，因為它將影響精加工時刀具切削層面積的變化及刀具載荷的變化，從而影響切削過程的穩定性及精加工表面質量。
粗加工是基於體積模型(Volume model)，精加工則是基於面模型(Su rface model)。而以前開發的CAD/CAM系統對零件的幾何描述是不連續的，由於沒有描述粗加工後、精加工前加工模型的中間信息，故粗加工表面的剩餘加工餘量分布及最大剩餘加工餘量均是未知的。
因此應對半精加工策略進行優化以保證半精加工後工件表面具有均勻的剩餘加工餘量。優化過程包括：粗加工後輪廓的計算、最大剩餘加工餘量的計算、最大允許加工餘量的確定、對剩餘加工餘量大於最大允許加工餘量的型面分區(如凹槽、拐角等過渡半徑小於粗加工刀具半徑的區域)以及半精加工時刀心軌跡的計算等。
現有的模具加工CAD/CAM軟體大都具備剩餘加工餘量分析功能，並能根據剩餘加工餘量的大小及分布情況採用合理的半精加工策略。CIMATRON軟體提供清根加工（CLEAN UP）來清除粗加工後剩餘加工餘量較大的角落以保證後續工序均勻的加工餘量。Pro/Engineer軟體的局部銑削(Local milling)具有相似的功能，如局部銑削工序的剩餘加工餘量取值與粗加工相等，該工序只用一把小直徑銑刀來清除粗加工未切到的角落，然後再進行半精加工；如果取局部銑削工序的剩餘加工餘量值作為半精加工的剩餘加工餘量，則該工序不僅可清除粗加工未切到的角落，還可完成半精加工。
3）精加工
模具的精加工策略取決於刀具與工件的接觸點，而刀具與工件的接觸點隨著加工表面的曲面斜率和刀具有效半徑的變化而變化。對於由多個曲面組合而成的復雜曲面加工，應盡可能在一個工序中進行連續加工，而不是對各個曲面分別進行加工，以減少抬刀、下刀的次數。然而由於加工中表面斜率的變化，如果只定義加工的側吃刀量(Step over)，就可能造成在斜率不同的表面上實際步距不均勻，從而影響加工質量。CIMATRON軟體解決上述問題的方法是在定義側吃刀量的同時，使用Clean Between Pass(清除刀間殘留面積高度)來調整步距。Pro/Engineer 軟體解決上述問題的方法是在定義側吃刀量的同時，再定義加工表面殘留面積高度(Scallop machine)。一般情況下，精加工曲面的曲率半徑應大於刀具半徑的1.5倍，以避免進給方向的突然轉變。在模具的精加工中，在每次切入、切出工件時，進給方向的改變應盡量採用圓弧或曲線轉接，避免採用直線轉接，以保持切削過程的平穩性。
四、高效加工實例
在現代化的模具生產中，隨著對產品功能要求的提高，產品內部結構也變得越來越復雜，相應的模具結構也要隨之復雜化。
下面闡述了在電器盒塑料模具製造中所採用的新的設計製造工藝方法路線：首先利用Pro/ENGINEER或CIMATRON等先進的CAD/CAM軟體進行產品的3D圖形設計；然後根據產品的特點設計模具結構，生成模具型腔實體圖和工程圖；再在CIMATRON中根據模具型腔的特點繪制CNC數控加工工藝圖，擬定數控加工工藝路線，輸入加工參數，生成刀具路徑；最後進行三維加工動態模擬，生成加工程序，並輸送到數控機床進行自動加工。
在實際加工時需用內六角螺釘將四個方鐵塊固定於模芯上，然後再將這四個方鐵塊固定在機床工作台上即可。
圖1 電器盒模芯圖
以下就以電器盒模具動、定模芯（如圖1所示,動模芯材料為P20，定模芯材料為2738，經調質處理，硬度為HRC32左右）為例，重點體說明這一加工流程。為減少篇幅，本文假定從生成三維加工工藝模型後開始，只涉及數控銑削加工部分。
表3 動模芯數控加工工序
表4 定模芯數控加工工序
五、結束語
數控編程是目前CAD/CAPP/CAM系統中最能明顯發揮效益的環節之一，其在實現設計加工自動化、提高加工精度和加工質量、縮短產品研製周期等方面發揮著重要作用。採用CIMATRON或Pro/ENGINEER等先進軟體進行三維建模，然後根據模具型腔的特點，確定模具型腔、分模面，生成模具型腔實體圖、工程圖、加工工藝圖。根據CAM系統的功能，從CAPP資料庫獲取加工過程的工藝信息，進行零部件加工工藝路線的控制，輸入加工參數，然後再在CAM中編制刀具路徑，進行三維加工動態模擬，生成加工程序並輸送到數控機床完成自動化加工。
這些加工步驟是現代化模具生產的過程和發展趨勢，它使復雜模具型芯的生產簡化為單個機械零件的數控自動化生產，全部模具設計和數控加工編程過程都可以藉助CAD/CAM軟體在計算機上完成。它改變了傳統的模具製造手段，有效地縮短了模具製造周期，大大提高了模具的質量、精度和生產效率。
參考文獻:
[1]李偉光主編．現代製造技術．北京：機械工業出版社，2001．
[2]塑料模具設計手冊編寫組.塑料模具設計手冊[M].北京：機械工業出版社，2002
⑵ 加工中心做模具銅公用什麼膠水
可以用一些快速乾的膠水，比如502膠之類的。像那種曼乾的膠水最好不要用。
⑶ 立式加工中心在加工模具應該注意什麼
做模具，對立式加工中心來說，要求要高一些，比如精度、光潔度、伺服響應性等要求都很高。所以在配置方面，要選擇高配的。根據我們的經驗來看，做模具，最好配置日本三菱或是日本發那科的系統。電機是和系統一套打包過來的，伺服響應好，非常適合加工曲面、凹凸面、球面等模具系列。
⑷ 做模具開加工中心的如何又快又準的校正工件
熟能生巧，多練，多向老師傅請教，現在只要你願意學師傅還是願意教的。
⑸ 模具龜裂怎麼維修
按照壓鑄模具保養規范來操作，簡單的說就是生產一個批次（5000模以內）做下去應力處理，以後每次生產5000-10000模次做下去應力處理。平時存放到模具架以前要塗防銹油。已經龜裂的，可以用模具修補劑修補後打磨平，不過已經撐不了多少時間了，建議換模。
⑹ 注塑模具怎麼修復
一、維修方法：
電刷鍍方法，用銅或鎳合金將模具的凹陷處補平，最後拋光處理。整個修復過程都在低溫環境下操作，對磨具沒有不良影響且結合力非常的好。
二、注塑模具維修的注意事項：
非專業維修人員或未經專業維修人員允許，不可自行拆模維修。
生產過程出現小的故障，調機人員可根據情況加以解決。如：
2.1進膠口粘模：應用銅針在進料嘴處敲出，不可用鋼針等硬物敲打模具。
2.2型腔輕微模痕，可根據型腔的光潔度選擇拋光材料.有紋面不可使用砂紙等拋光材料，一般用銅刷蘸鑽石膏或金剛砂漿刷洗，由專業維修人員完成。2.3產品粘模：一般用熱的塑料包覆產品及頂出部位，待冷卻後頂出。如用火燒注意不要損傷模具表面。
專業人員維修模具時，不可隨意更改結構，需要更改結構須經質量工程部門同意後方可進行。
保證維修質量，選擇合適的設備、材料、工具及其解決問題的方法，以最快速度完成。
⑺ 加工中心在加工模具操作方面是要注意什麼
加工中心在加工模具操作方面是要注意:
1、操作刨床時，頭和手不要伸到車頭前檢查，不得用棉紗擦試工件和機床轉動部位，車頭不停穩不得測量工件。
2、操作沖床前，應檢查模具有無裂紋，操縱機構、自動停止裝置、離合器、制動器是否正常，潤滑系統有無堵塞或缺油。
3、嚴禁將手和工具等物件伸進危險區域內。小件一定要用專門工具進行操作。模具卡住坯料時，只准用工具去解脫。
4、每沖完一個工件時，手或腳必須離開按鈕或踏板，以防止誤操作。兩人以上操作時，應定人開車，注意協調配合。
5、操作鑽床時，不準戴手套，女生要戴安全帽，防護罩要齊全。
6、鑽透孔時須在工件底面墊墊塊，接近鑽透時改為手動進給。
7、操作車床時，工件必須裝夾牢固，用手搬動卡盤檢查無碰撞，方能開車。
8、主軸運轉時不準變速，刀具未離開工件時，不能突然變向和用反車制動。
9、操作銑床時，上下工件、刀具、堅固、調整、變速及測量工件等工作時，必須停車。
10、切削中，頭、手不得接近銑削麵。取卸工件時，必須移開刀具。
11、操作磨床時，砂輪正面不能站人，應站在砂輪的側面。
12、裝卸工件時，砂輪要退到安全位置，防止磨手。
模具加工注意事項：
1、工藝編制簡明、表達詳細，加工內容盡量數值化表達；
2、加工重點難點處，工藝要特別強調；
3、需要組合加工處，工藝表達清楚；
4、鑲塊需單獨加工時，注意加工精度的工藝要求註明；
5、組合加工後，需單獨加工的鑲塊零件，組合加工時工藝安裝單獨加工的基準要求；
6. 模具加工中彈簧是最容易損壞的，所以要選擇疲勞壽命長的模具彈簧。
⑻ 加工中心做模具，開粗用什麼刀
基本上45號鋼的，或者材質比較軟的用高速鋼的刀子，直徑一般是8到18左右的，如果是沾過火的吉言要用合金刀。
取決於材料吧，，基本上45號鋼的，或者材質比較軟的用高速鋼的刀子，直徑一般是8到18左右的，如果是沾過火的吉言要用合金刀。
數控銑削加工除了具有普通銑床加工的特點外，還有如下特點：
1、零件加工的適應性強、靈活性好，能加工輪廓形狀特別復雜或難以控制尺寸的零件，如模具類零件、殼體類零件等；
2、能加工普通機床無法加工或很難加工的零件，如用數學模型描述的復雜曲線零件以及三維空間曲面類零件；
3、能加工一次裝夾定位後，需進行多道工序加工的零件；
4、加工精度高、加工質量穩定可靠，數控裝置的脈沖當量一般為0.001mm，高精度的數控系統可達0.1μm，另外，數控加工還避免了操作人員的操作失誤；
5、生產自動化程度高，可以減輕操作者的勞動強度。有利於生產管理自動化；
6、生產效率高，數控銑床一般不需要使用專用夾具等專用工藝設備，在更換工件時只需調用存儲於數控裝置中的加工程序、裝夾工具和調整刀具數據即可，因而大大縮短了生產周期。其次，數控銑床具有銑床、鏜床、鑽床的功能，使工序高度集中，大大提高了生產效率。另外，數控銑床的主軸轉速和進給速度都是無級變速的，因此有利於選擇最佳切削用量；
⑼ 模具型腔的加工中心的加工方法
模具型腔的加工中心的加工方法是：先找正中心，然後先粗加工去餘量，最後再精加工到尺寸。精加工也要給型腔的打磨、拋光留出加工餘量。
⑽ 模具維修需要哪些工具
1、必須熟知各種模具的工作原理，以及他們的加工精度要求；一套沖壓模具給你負責，首先你需要要完全弄懂它的結構、還有工作原理，設計思路等，必須熟悉每一個零件的作用、性能，這樣模具出問題了、生產時壞了之後才會很快的想到是哪裡出了問題，具體要修哪裡等。每套模具的結構和設計人員的思路都是不同的，所以每套模具的修模方法都是不同的，總之大同小異啦。經驗豐富了，任何一套模具到你手裡你都可以信心十足的說「沒問題」，就不怕他會出現什麼問題，因為任何問題你都可以戰勝啦，只是時間和精力問題。
2、熟練操作磨床、銑床、鑽床、氬弧焊，加工出來的零件應該符合模具精度要求，刨床、車床基本用不到，這個不會也沒多大關系。以前是必須要會的，現在科技都發展的這么快，就用不到了。還有磨鑽頭、磨銑刀等，這些也是需要大概掌握的，有時候修模要用到，而你又不會的話，那隻有干著急，或找別人幫忙。
3、還有放電、線割、CNC，你知道他們是干什麼的嗎？各自的加工精度又能達到多少？什麼時候該用哪個，這個要一清二楚。方便修模的時候可以靈活選用，節省時間，提高修模效率。 總之，就這么多了，模具工作原理懂了之後就什麼都不怕了，模具壞了也立馬就能想到可能是哪裡出了問題、該動哪裡等。 設計人員的話，你需要熟練操作繪圖軟體、實體建模等，如CAD，或UG、Pro/E、3DMAX、Mastercam等，具體看人家廠里要求，可以把模具設計出來就OK！CAD可以用來設計比較簡單的模具，一些復雜的模具就需要用到三維方面的，實體造型會比較直觀一點，出的錯也會少點，畢竟靠CAD來空想的話，即使你空間想像能力再強，還是不那麼容易把復雜的模具結構空想的那麼透，不能保證不會出現畫錯、漏畫、結構錯誤的問題，增加模具加工時間，導致模具成交時間增長，浪費時間，消耗人力物力。鉗工人員的話，也需要懂一點繪圖軟體方面的知識，簡單的查查直線的長度，零件的寬度尺寸等。