1. 模具加工的步骤如何
模具加工(Mold Making)是指成型和制坯工具的加工,此外还包括剪切模和模切模具。 通常情况下,模具有上模和下模两部分组成。将钢板放置在上下模之间,在压力机的作用下实现材料的成型,当压力机打开时,就会获得由模具形状所确定的工件或去除相应的废料。 小至电子连接器,大 至汽车仪表盘的工件都可以用模具成型。 级进模是指能自动的把加工工件从一个工位移动到另一个工位,并在最后一个工位得到成型零件的一套模具。模具加工工艺包括:裁模、冲坯模、复合模、挤压模、四滑轨模、级进模、冲压模、模切模具等。加工精度要求高 一副模具一般是由凹模、凸模和模架组成,有些还可能是多件拼合模块。于是上、下模的组合,镶块与型腔的组合,模块之间的拼合均要求有很高的加工精度。精密模具的尺寸精度往往达μm级。形面复杂 有些产品如汽车覆盖件、飞机零件、玩具、家用电器,其形状的表面是由多种曲面组合而成,因此,模具型腔面就很复杂。有些曲面必须用数学计算方法进行处理。批量小 模具的生产不是大批量成批生产,在很多情况下往往只生产一付。工序多 模具加工中总要用到铣、镗、钻、铰和攻螺纹等多种工序。重复性投产 模具的使用是有寿命的。当一付模具的使用超过其寿命时,就要更换新的模具,所以模具的生产往往有重复性。
2. 模具加工的常见方法
摘要:本文介绍了模具零部件的机加工方法及工艺规程的制定,并以电器盒模具模芯高效数控加工工艺为例,结合自己多年的注射模具加工经验,精辟地介绍了模具零部件高效铣削加工工序的编制,希望对工程技术人员有一定的帮助和借鉴作用。
关键词:CAD/CAM 模具 加工 工艺
一、引言
在现代模具的成形制造中,由于模具的形面设计日趋复杂,自由曲面所占比例不断增加,因此对模具加工技术提出了更高要求,即不仅应保证高的制造精度和表面质量,而且要追求加工表面的美观。随着对高速加工技术研究的不断深入,尤其在机床加工、数控系统、刀具系统、CAD/CAM软件等相关技术不断发展的推动下,高速加工技术已越来越多地应用于模具的制造加工。高速加工技术对模具加工工艺产生了巨大影响,改变了传统模具加工采用的“退火→铣削加工→热处理→磨削”或“电火花加工→手工打磨、抛光”等复杂冗长的工艺流程。
但是,在实践中为了提高模具的加工效率,不能一味地去追求高速加工,有时为了节约生产成本与提高生产效率,必须采用高效加工方法,使一部分加工工序在普通机床上就可高效率完成。这样就要求设计者编制合理的模具加工工艺,以便提高模具的加工效率,降低模具的制造成本,减少模具的制造周期。
二、模具零部件的机加工方法
用机械加工方法加工模具零部件时要充分考虑零件的材料、结构形状、尺寸、精度和使用寿命等方面的不同要求,采用合理的加工方法和工艺路线。尽可能通过加工设备来保证模具零部件的加工质量,减少钳工修配工作量,提高生产效率和降低成本。
常用机械加工方法在模具零部件加工中的应用如表1所示。
表1 常用机加工方法可能达到的粗糙度及应用
三、模具高效加工工艺规程与策略制定
1.工艺规程制定
工艺规程必须针对加工对象,结合本企业实际生产条件进行制定,技术上要先进、经济上要合理。模具零部件加工工艺规程制定的一般步骤及所包含的基本内容如表2所示。
表2 加工工艺规程
2.数控加工工艺策略
1)粗加工
模具粗加工的主要目标是追求单位时间内的材料去除率,并为半精加工准备工件的几何轮廓。在粗加工过程中通过利用国外先进的CAD/CAM软件可通过以下措施保持切削条件恒定,从而获得良好的加工质量。
(1)恒定的切削载荷;
通过计算获得恒定切削层面积和材料去除率,使切削载荷与刀具磨损速率保持均衡,以提高刀具寿命和加工质量;
(2)避免突然改变刀具进给方向;
(3)避免将刀具埋入工件。如加工模具型腔时,应避免刀具垂直插入工件,而应采用倾斜下刀方式(常用倾斜角为20°~30°),最好采用螺旋式下刀以降低刀具载荷;加工模具型芯时,应尽量先从工件外部下刀然后水平切入工件;
(4)刀具切入、切出工件时应尽可能采用倾斜式(或圆弧式)切入、切出,避免垂直切入、切出;
(5)采用攀爬式切削(Climb cutting)可降低切削热,减小刀具受力和加工硬化程度,提高加工质量。
2)半精加工
模具半精加工的主要目标是使工件轮廓形状平整,表面精加工余量均匀,这对于工具钢模具尤为重要,因为它将影响精加工时刀具切削层面积的变化及刀具载荷的变化,从而影响切削过程的稳定性及精加工表面质量。
粗加工是基于体积模型(Volume model),精加工则是基于面模型(Su rface model)。而以前开发的CAD/CAM系统对零件的几何描述是不连续的,由于没有描述粗加工后、精加工前加工模型的中间信息,故粗加工表面的剩余加工余量分布及最大剩余加工余量均是未知的。
因此应对半精加工策略进行优化以保证半精加工后工件表面具有均匀的剩余加工余量。优化过程包括:粗加工后轮廓的计算、最大剩余加工余量的计算、最大允许加工余量的确定、对剩余加工余量大于最大允许加工余量的型面分区(如凹槽、拐角等过渡半径小于粗加工刀具半径的区域)以及半精加工时刀心轨迹的计算等。
现有的模具加工CAD/CAM软件大都具备剩余加工余量分析功能,并能根据剩余加工余量的大小及分布情况采用合理的半精加工策略。CIMATRON软件提供清根加工(CLEAN UP)来清除粗加工后剩余加工余量较大的角落以保证后续工序均匀的加工余量。Pro/Engineer软件的局部铣削(Local milling)具有相似的功能,如局部铣削工序的剩余加工余量取值与粗加工相等,该工序只用一把小直径铣刀来清除粗加工未切到的角落,然后再进行半精加工;如果取局部铣削工序的剩余加工余量值作为半精加工的剩余加工余量,则该工序不仅可清除粗加工未切到的角落,还可完成半精加工。
3)精加工
模具的精加工策略取决于刀具与工件的接触点,而刀具与工件的接触点随着加工表面的曲面斜率和刀具有效半径的变化而变化。对于由多个曲面组合而成的复杂曲面加工,应尽可能在一个工序中进行连续加工,而不是对各个曲面分别进行加工,以减少抬刀、下刀的次数。然而由于加工中表面斜率的变化,如果只定义加工的侧吃刀量(Step over),就可能造成在斜率不同的表面上实际步距不均匀,从而影响加工质量。CIMATRON软件解决上述问题的方法是在定义侧吃刀量的同时,使用Clean Between Pass(清除刀间残留面积高度)来调整步距。Pro/Engineer 软件解决上述问题的方法是在定义侧吃刀量的同时,再定义加工表面残留面积高度(Scallop machine)。一般情况下,精加工曲面的曲率半径应大于刀具半径的1.5倍,以避免进给方向的突然转变。在模具的精加工中,在每次切入、切出工件时,进给方向的改变应尽量采用圆弧或曲线转接,避免采用直线转接,以保持切削过程的平稳性。
四、高效加工实例
在现代化的模具生产中,随着对产品功能要求的提高,产品内部结构也变得越来越复杂,相应的模具结构也要随之复杂化。
下面阐述了在电器盒塑料模具制造中所采用的新的设计制造工艺方法路线:首先利用Pro/ENGINEER或CIMATRON等先进的CAD/CAM软件进行产品的3D图形设计;然后根据产品的特点设计模具结构,生成模具型腔实体图和工程图;再在CIMATRON中根据模具型腔的特点绘制CNC数控加工工艺图,拟定数控加工工艺路线,输入加工参数,生成刀具路径;最后进行三维加工动态仿真,生成加工程序,并输送到数控机床进行自动加工。
在实际加工时需用内六角螺钉将四个方铁块固定于模芯上,然后再将这四个方铁块固定在机床工作台上即可。
图1 电器盒模芯图
以下就以电器盒模具动、定模芯(如图1所示,动模芯材料为P20,定模芯材料为2738,经调质处理,硬度为HRC32左右)为例,重点体说明这一加工流程。为减少篇幅,本文假定从生成三维加工工艺模型后开始,只涉及数控铣削加工部分。
表3 动模芯数控加工工序
表4 定模芯数控加工工序
五、结束语
数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一,其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。采用CIMATRON或Pro/ENGINEER等先进软件进行三维建模,然后根据模具型腔的特点,确定模具型腔、分模面,生成模具型腔实体图、工程图、加工工艺图。根据CAM系统的功能,从CAPP数据库获取加工过程的工艺信息,进行零部件加工工艺路线的控制,输入加工参数,然后再在CAM中编制刀具路径,进行三维加工动态仿真,生成加工程序并输送到数控机床完成自动化加工。
这些加工步骤是现代化模具生产的过程和发展趋势,它使复杂模具型芯的生产简化为单个机械零件的数控自动化生产,全部模具设计和数控加工编程过程都可以借助CAD/CAM软件在计算机上完成。它改变了传统的模具制造手段,有效地缩短了模具制造周期,大大提高了模具的质量、精度和生产效率。
参考文献:
[1]李伟光主编.现代制造技术.北京:机械工业出版社,2001.
[2]塑料模具设计手册编写组.塑料模具设计手册[M].北京:机械工业出版社,2002
3. 模具前辈进来!!
刚毕业确实不好找到满意的工作,你很幸运。我也是模具专业毕业的,想想我毕业时候找工作的那段日子真的是不堪回首,太不好找了,别人就没把你当根葱,找了好几个模具厂,都进不了设计部,必须在车间,当学徒,学一些简单的模具加工,这还没什么,特别是工资,低得惊人,我的第一个公司是300元每月,怎一个累字了得啊,不过后来运气比较好,被提到了设计部,当我进去了才发现现在要做的和我在学校里学的完全不同,学校里的学的东西根本用不到,都是些很简单的东西,后来在师兄们的帮助下还算混的下去,当时的工资不高,最多也就一千多两千了,不过你干了两三年了觉得自己比较成熟了就跳槽,保证你的工资翻倍,这是一个过程我就是这样过来的。经验很重要,你在工厂里一年学到的肯定比你在学校里三年学到的要多很多,做模具很辛苦,加油,男人就要不怕吃苦,等你有三年的经验过后,工资高了就甜了。好好干。兄弟。
4. 模具制作过程中常用的加工方法
根据模具的工作条件,模具可分为冷作模具和热作模具两类,其热处理工艺略有不同。 1、冷作模具:需要高硬度、高耐磨性,一定的韧性,故此类模具钢往往含碳量高,因此,需要锻后的预先热处理和机械加工后的最终热处理,通常的热处理工艺为:球化退火,淬火+低温回火,有时也需要化学热处理,比如渗碳、渗氮、碳氮共渗等,也有进行表面淬火的,也有去应力退火的,个别的精密模具也需要稳定化回火或补充回火。 2、热作模具:由于加工对象往往是加热到奥氏体状态的钢,需要一定的硬度和高的耐磨性,由于锻造的缘故,需要高的冲击韧性,故此,此类钢往往是中碳钢和中碳合金钢,需要的热处理工艺常用的是调质处理工艺或淬火+高温回火,有时也需要球化退火。
5. 模具制造工艺的特点
1模具生产过程中有哪些特点、工艺方法和要求?
(1)、模具生产的特点
模具生产制造技术集中了机械加工的很多技术,有机电结合加工,也离不开钳工手工操作。
① 模具生产方式的选择
a) 零件批量小的模具生产,采用单件及配制的方式。
b) 零件件批量较大,采用成套性生产。
c) 如果同一种零件件制品需多个模具完成,加工和调整模具时应保持前后的连续性。
② 模具制造的特点:
a) 同一工序的加工内容较多,故生产效率较低。
b) 要求工人的技术等级较高。
c) 模具某些工作部分的尺寸及位置,必须经过试验后来确定。
d) 装配后远均需试模、调整及修模。
e) 模具生产周期一般较长,成本较高。
f) 模具生产是典型的单件生产,故生产工艺、管理方式、制造工艺都具有独特的规律性和特殊性。
(2)、模具生产的步骤:
① 模具图样设计 包括模具总装图、零件图。
② 制订工艺规程 即 制订出整个模具或零部件的加工工艺及操作方法,填写工艺卡。
③ 零部件的生产 即按工艺卡上制订的工艺加工零部件。
④ 装配。
⑤ 试模与调整 在压力机上边试边调整,校正,直到生产出合格的零件。
⑥ 检验和包装 检验外观,打好刻记,将试出的另件制品随同模具一起打包。
(3)、模具加工的工艺方法:
① 铸造加工 锌合金铸造,低熔点合意铸造,铍铜合意铸造及合成树脂浇注。
② 切削加工 普通机床加工,仿形铣加工,成形磨加工雕刻,数控机床加工。
③ 特种加工 电加工(电火花,线切割,电解)腐蚀加工超声波加工。
④ 粗加工 以去除大部分余量为目的。
⑤ 精加工 使工件达到较高的加工精度及表面质量。
⑥ 整修加工 抛光、导柱 、导套的研磨。
(4)、模具制造过程的基本要求
① 保证加工质量。
② 保证制造周期。
③ 保证较低的成本。
④ 提高工艺水平。
⑤ 保证良好的工作条件。
6. 模具工作
楼主你好!
我想说,其实任何一个职业,高级人才,专家级人才都是抢手的,所以模具也当然是这样的,这点毋庸置疑。
说实在话,我本身并不是模具出身的,只是这些年的工作一直都有接触到,所以我只能给你谈谈我眼睛里的模具行业。
正像你说的我一直都认为,模具行业人虽多但实力不强,走的依然是原始粗加工的路线,这是我们的国情。因为这么多年来,传统机械行业有了很大很大的变化,很多旧的工艺和技术都被彻底替代或者干脆被废止,但是模具行业依然有很多沿用了很多年的技术(当然新技术也不少)。
这样就形成了什么特点呢?
1.工艺成熟
很显然沿用的技术,是系统的,这是很方便师父带徒弟的,所以模具行业目前很多地方,主要是国企和私企是师父带徒弟的模式,这样的好处是入门很快。
2.更新很慢
由于大量的传统教学模式,导致很多人思维硬化,所以我们的模具很多年没有什么发展,以前怎么做,现在就怎么做,以后还是这么做。虽然近年模具行业有了很大的发展,尤其是加工工艺上,强制脱模和二次成型的成熟使模具呈现了多元化趋势,但是真正走在前列的还是极少数。
3.品种单一
说到模具,随便拉一个机械工程师,问问他这个问题,得到的回答超过80%都是塑料模具。这就是因为我们的思维定势了,要知道塑料模具只是模具家族的一个成员而已。阪金,冲压模具就都不是模具了吗?严格意义上,所有的工装夹具,都应算模具。但是我们绝大多数从业人员都集中在塑料模具的粗加工上。
说了这些,并不是说我们的模具一无是处,我以前就说过,有些东西起点低,反而会有更好的发展,因为有更大的空间。
所以从上面我个人的想法来看,如果你有志在模具行业里闯一下的话,应该这样做:
1.干饭还是要吃的,去基础模具加工行业锻炼几年,掌握最最基本的模具知识,同时看准自己的发展方向,因为即使塑料模具,从挤出成型的方式不同,也会衍生出很多分支,要全部精通对于刚毕业的你来说是不可能的。
2.然后从加工工艺入手,着重于优化模具设计,和提高模具寿命和稳定性。这正是老外比我们强的地方。很多人都说我们的模具不比老外差,也许前几万个零件产品是这样,但是后期老外稳定的产品质量就让我们汗颜了。
3.学习一些必要的常规机械设计基础。模具设计其实和传统机械设计有很大的差别,但是模具的优化和高精度模具,以及模具模块化设计的理念还是源自于传统机械设计,所以学习传统机械设计也是很必要的。尤其在模具模块化设计上,如何合理利用箱快和顶针的组合,使现有模具多产品化是很有技术含量的,也是各大公司发展的趋势。
时间关系,我实在无法写更多了,这些话也算不上是指点,只是帮你分析了下而已,你在的城市有很好的模具发展潜力,周边的模具行业氛围也很好,有机会建议你去东莞模具城去学习下,开阔自己的眼界也是很重要的。你所要去的地方应该是不错的,虽然我对其具体情况不是很了解,至少那不是无名之辈,希望你戒骄戒躁,因为模具行业的工作很枯燥,一定要静下心来,否则半路后退,会让你更加痛苦。
模具行业和其他所有机械行业一样,必须先熬过一片冬天,才有你自己的天下。你还要成为这个行业的精英,那么要走的路就更艰辛了,千万不要浮躁。不废话了,相信你自己心里已经有了打算,祝你成功!
7. 模具的制造技术有哪些
模具加工工艺一般有铸造、切削加工和特种加工三种方法。
⑴、铸造加工 铸造加工方法,主要有锌合金铸造(适用于冷冲模、塑料模、橡胶模)、低熔点合金(适用于冷冲模、塑料模)、肖氏铸造方法、铍铜合金铸造(塑料模)及合成树脂浇注(适用于冷冲模)等方法铸造的锌合金模、低熔点合金及合成树脂浇注模,并用于对冷冲模上、下模板的制备、大型拉深模及框架零件的坯件准备。
相关模具钢技术资料:火焰淬火钢、无磁模具钢、红冲模具钢、空冷钢、基体钢、日本大同模具钢、瑞典一胜百模具钢、DC53、VIKING、S136、SLEIPNER、CALDIE、RIGOR等。
⑵、切削加工 切削加工方法,主要有普通机床加工(适用于各类模具加工)、精密切削机床加工、仿形铣床加工、仿形刨床加工、成形磨床加工、雕刻机床、靠模机床及数控机床等加工方法。 根据模具零件所达到的加工精度,切削加工工艺又分为粗加工工序、精加工工序及整修加工工序。
①、粗加工工序 所谓粗加工工序是指在加工中从工件上切去大部分加工余量,使其形状和尺寸接近成品要求的工序。如粗车、粗镗、粗铣、粗刨及钻孔等,其加工精度低于IT11,表面粗糙度Ra 6.3μm粗加工工序主要用于要求不高,或非表面配合的最终加工以及作为精加工之前的预加工。
②、精加工工序 精加工工序是从经过粗加工的表面上切去较少的加工余量,使工件达到较高的加工精度及表面质量。常用的加工方法主要有精车、精镗、铰孔、磨孔、电加工及成形磨削等。
③、整修加工工序 整修加工是从经过精加工的工件表面上除去很少的加工余量,以得到较高精度及表面质量的零件,此工序一般称零件加工的最终工序,其精度及表面质量要求应达到模具设计图样的要求,如导柱、导套的研磨,工作成形零件的抛光等。
目前,各类模具从粗、精加工到装配技术和调试,都发展和配备了各种形式和规格,的高效精密加工设备,基本上实现了机械化及自动化生产。
8. 模具加工是做什么的
模具工是指从事模具加工、制作的工作者。模具工分为模具技工、模具技师、模具技术员、模具设计工程师几大类。 岗位内容: 1.按计划部生产任务要求,领导员工冲压员工完成生产。 2.架好模具,做好首件,首件单后安排员工生产。 3.仔细完成车间机台上的模具和机台点检表。 4.不定时查看车间员工生产产品质量问题。 5.解决生产时出现的模具问题(与设备组沟通解决)、机台问题(与设备组沟通解决)、产品质量问题。 6.以身作则并管理好车间员工出勤和上下班时间。 7.自身不能解决的问题、有疑问的事及时上报车间主管。 岗位要求: 1.要有架冲压模具经验的。 2.有很强的的责任心。 3.有一定的管理员工能力。 4.吃苦耐劳,做事勤快,头脑灵活。 5.愿意跟随车间生产加班。 6.有较强的沟通能力。 7.自觉能力良好。 8.中专技校模具相关专业。
9. 模具的加工方法分类有哪些
在现代模具的成形制造中,由于模具的形面设计日趋复杂,自由曲面所占比例不断增加,因此对模具加工技术提出了更高要求,即不仅应保证高的制造精度和表面质量,而且要追求加工表面的美观。随着对高速加工技术研究的不断深入,尤其在机床加工、数控系统、刀具系统、CAD/CAM软件等相关技术不断发展的推动下,高速加工技术已越来越多地应用于模具的制造加工。高速加工技术对模具加工工艺产生了巨大影响,改变了传统模具加工采用的“退火→铣削加工→热处理→磨削”或“电火花加工→手工打磨、抛光”等复杂冗长的工艺流程。
依产品加工方法的不同,可将模具分成冲剪模具、弯曲模具、抽制模具、成形模具和压缩模具等五大类。
a. 冲剪模具:是以剪切作用完成工作的,常用的形式有剪断冲模、下料冲模、冲孔冲模、修边冲模、整缘冲模、拉孔冲模和冲切模具。
b.弯曲模具:是将平整的毛胚弯成一个角度的形状,视零件的形状、精度及生产量的多寡,乃有多种不同形式的模具,如普通弯曲冲模、凸轮弯曲冲模、卷边冲模、圆弧弯曲冲模、折弯冲缝冲模与扭曲冲模等。
c.抽制模具:抽制模具是将平面毛胚制成有底无缝容器。
d.成形模具:指用各种局部变形的方法来改变毛胚的形状,其形式有凸张成形冲模、卷缘成形冲模、颈缩成形冲模、孔凸缘成形冲模、圆缘成形冲模。
e.压缩模具:是利用强大的压力,使金属毛胚流动变形,成为所需的形状,其种类有挤制冲模、压花冲模、压印冲模、端压冲模。
10. 模具加工技术员是做什么的
模具加工技术员是指从事模具加工、制作的工作者。
分类
模具工有模具技工、模具技师、模具技术员、模具设计工程师。
做钳工的也不一定都是模具工,也可以叫组装技术员,因为现在很多工厂设:组装调试部。模具技工和模具技师也还是有区别的,前者的理论水平较比后者低,当然也只是通过理论测试出来的,但是动手个人的动手能力又是另一码事了。
模具技术员,也就是那些画图的,比如Autocad、Pro/e、Solidwork等,同时知道一些加工工艺。还没有真正的掌握工程设计和材料分析。
模具设计工程师或者是叫高级工程师,既能熟悉加工工艺、又能辨别模具材料的使用特性,也能设计加工工艺和工程图纸等。