型腔模具加工工艺设计

刀具 刀具型号 刀具直径"QQ
主轴转速 "#C"Q./$
’ 立铣刀
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立铣刀
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球头铣刀
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立铣刀
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球头铣刀
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进给量 "#QQ"Q./$
切削深度"QQ 加工余量 轴向56 径向57 "QQ
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是现代模具制 造 的 重 要 方 向&如 何 合 理 使 用 3=B 铣 削加 工 与 8OB 放 电 加 工 型 腔 模 具&充 分 发 挥 各 自 优 势&提高加工质量和 缩 短 制 造 周 期&提 高 生 产 效 率&是 模具加工的重要 课 题’ 实 际 生 产 结 果 表 明(在 本 案 例 中&根据零 件的技 术要 求&合 理安排 3=B 与 8OB 加 工 工 序 加 工 该 零 件 &取 得 了 较 好 的 效 果 ’
4! 工 艺 分 析 及 工 艺 设 计
工艺方案制定主 要 取 决 于 模 具 的 材 料 及 性 能&型 腔 的 尺 寸 精 度 及 表 面 粗 糙 度 &模 具 的 形 状 &加 工 效 率 以 及现有的机床设备 等% 如 图 ! 所 示 注 塑 模 具 镶 件"材 料为 O)8h*J 模 具 钢"淬 火 后 硬 度 &# 3J:"主 要 加 工表面的尺寸 公 差 为 i$Z$! QQ"深 _ QQ 的 两 沟 槽 相对对称中心 的 位 置 尺 寸 为 i$Z$_%Q"沟 槽 及 型 腔 表面粗糙度 值 为 #5$Z_%Q"其 中 型 腔 壁 部 圆 角 半 径 #$Z$& QQ%
>! 结 语
综合 应 用高速 铣 削#3=B$与 电 火 花 加 工#8OB$
#$$"T )_*方沂&田美丽&陈小润&等T高 速 加 工 切 削 参 数 优 化 及 实 验 分 析 )(*T
制 造 技 术 与 机 床 &#$$"#!!$("!L"_T
第一 作 者!沈 则 亮"男"!]"# 年 生"工 学 硕 士"讲 师 "主 要 从 事 机 械 制 造 加 工 技 术 教 学 与 科 研 工 作 "发 表
参考文献
)!*张伯霖&杨庆东&陈 长 年T高 速 加 工 及 其 应 用 )B*T北 京(机 械 工 业 出 版 社 &#$$%T
)#*金涤尘&宋 放 之T现 代 模 具 制 造 技 术 )B*T北 京(机 械 工 业 出 版 社&
#$$#T )%*伍端 阳T数 控 电 火 花 加 工 实 用 技 术 )B*T北 京(机 械 工 业 出 版 社&
型腔模具加工工艺设计
沈则亮! !刘永贵" !韩忠冠!
!!安徽机电职业技术学院机械工程系"安徽 芜湖 #_!$$$# "芜湖佰仕达模具有限公司"安徽 芜湖 #_!$$$$
摘!要!基于模具镶件加工实例"结合 2%B 铣削加工与 +@B 放电加工在模具型腔加 工中 的应用 特点"阐 述 了应用 2%B 与 +@B 加工模具 型 腔 工 艺 设 计 方 法"剖 析 了 工 艺 设 计 的 关 键 技 术"实 际 生 产 结 果 表 明!合理运用 2%B 铣削加工与 +@B 放电加工可以提高加工质量和生产率#
关 键 词 !高 速 铣 削 ! 电 火 花 加 工 ! 模 具 型 腔 ! 工 艺 设 计
;,0=1$($2*06,+*21%$/4/$0,++*12&$’(9.85*):
=38+7<@.6/0! "c)E d4/002." "3*+7?4/0026/! $!O<M6CGQ</G4AB<>?6/.>6@8/0./<<C./0"*/?2.h4>6G.4/6@:4@@<0<4AB6>?./<C1
使用 O"!_$电火花成 形 机 床 完 成 型 腔 的 加 工"采 用 8J‘;* 夹具装夹电极"将工件放置于永磁吸盘台 面 "用 千 分 表 校 正 工 件 基 准 面 与 机 床 轴 移 动 的 平 行 度 # 利用基准球四面分中进行间接定位#由于在前道工序 中 通 过 高 速 铣 削 已 完 成 型 腔 轮 廓 的 加 工"留 有 $Z$& QQ 的加工余量"可以用一根电极 来完成 加工"通 过 机 床专家系统 设 定 加 工 规 准"放 电 间 隙 取 $Z! QQ# 问 题的关键在于电极的设计与制作#
!!%^ !
走刀方 式 以 及 进 退 刀 方 式# 利 用 B6>?././0=GC6G<S 0.DG’T! 编程 软件"采用 顺铣$螺 旋斜向 进退 刀 方 式 加 工"针对不同的加工区域采用不同 的走 刀方式"粗 铣 采 用 粗 加 工 刀 具 路 径 加 工 "半 精 铣 $精 铣 时 ")#+$* 沟 槽 侧面及,型腔$-圆 弧 面 采 用 等 高 线 刀 具 路 径"水 平 面 采用水平区域 刀具路 径加 工"采 用球 头 铣 刀 铣 削.$/ 圆弧槽#当球头铣刀的中 心铣削 时"铣削 的速度 为 零" 从而它的铣削速度无法演算"现场 加工 会变慢"加 工 精 度降低#为避免这一现象 发生"在 设计 工艺策 略 时"将 圆 弧 槽 面 分 成 两 部 分 "其 中 侧 面 采 用 等 高 线 刀 具 路 径 加 工 "底 面 采 用 平 行 等 宽 刀 具 路 径 加 工 "如 图 % 所 示 #
对 电 极 的 要 求 主 要 包 括 材 料 $缩 放 尺 寸 $精 度 $表 面 粗糙度等方面#利用 KC4’8/0./<<C;.@NA.C<_Z$软件拆 解电极"采用%$QQb%$QQb&$QQ 纯铜作为电极材 料"结构设计如图_所示"单边缩放量 取$Z! QQ"尺 寸 公 差 取 型 腔 尺 寸 公 差 的 一 半 "即 $Z$! QQ# 为 防 止 电 极 基准台底部与工件顶部碰穿"在深度(/)方向应避空"设 计 电 极 时 "电 极 基 准 台 底 面 与 电 极 底 面 的 尺 寸 大 于 型 腔 深 度 !^ QQ# 用 高 速 加 工 中 心 制 作 电 极" 采 用8J‘;*夹 具 "通 过 四 面 分 中 保 证 高 速 加 工 中 心
随着高速铣削技 术 的 成 熟 和 发 展"高 速 铣 削 逐 渐 成为模具 的 重 要 加 工 工 艺 手 段% 在 模 具 的 加 工 过 程 中 "高 速 铣 削 可 以 加 工 各 种 可 切 削 材 料 "加 工 钢 的 硬 度 可达’# 3J:"加 工 质 量 与 效 率 高"尺 寸 精 度 !$##$ %Q"能够达到的最小表面粗糙度 #5$Z!%Q"但 加 工 模 具几何形状受深度和半径限制"加工 型 腔 时刀 具 长径 比#!$"底部四角半径 #%$Z% QQ"壁部圆角半径 # %!Z$QQ%电火花 加 工 可 加 工 各 种 导 电 材 料 且 硬 度 不受限制"尺寸精度!$##$%Q"模具几何形状 不受 限 制 "加 工 槽 深 取 决 于 电 极 的 制 造 "但 加 工 效 率 低 % 由 此 可 见 "在 型 腔 模 具 加 工 中 "高 速 铣 削 加 工 可 以 直 接 加 工 比 较 平 坦 的 浅 型 腔 "质 量 高 &效 率 高 % 对 于 模 具 的 复 杂 型 面 &深 窄 小 型 腔 &尖 角 &窄 缝 &沟 槽 &深 坑 等 处 的 加 工 "
合 理 确 定 加 工 工 艺 策 略 "将 工 序 划 分 为 粗 铣 $半 精 铣$精铣三个工步"并 合 理 确 定 每 个 工 步 的 铣 削 方 式$
采用硬质合 金 涂 层 刀 具 对 O)8h*J 模 具 钢 进 行 高速铣削实验结果 表 明"切 削 参 数 对 工 件 表 面 粗 糙 度 值 的 影 响 趋 势 为 %主 轴 转 速 提 高 "零 件 表 面 粗 糙 度 值 下 降 &切 削 深 度 和 进 给 速 度 增 大 "表 面 粗 糙 度 值 增 大 # 综 合考虑机床$刀具$工 件 材 料 等 因 素"加 工 工 步 及 工 艺 参数如表#所示# 4T4! 电 火 花 加 工 工 序
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目前"高速 铣 削 #3=B$与 电 火 花 加 工 #8OB$是 型 腔 模 具 加 工 的 主 要 手 段 "现 以 典 型 零 件 为 例 "分 析 选 择加工方法的影响因 素"研 究 型 腔 模 具 加 工 工 艺 设 计 方法"提出综合运 用 3=B 与 8OB 的 设 计 方 案"提 高 加工质量与生产效率%
根据零件的技术 要 求 分 析"高 速 铣 削 可 以 完 成 加 工 零 件 大 部 分 加 工 表 面 "通 过 电 火 花 加 工 型 腔 及 清 角 " 最后抛光处理保证零件的表面粗糙度%具体工艺方案 如表!所示%在此工 艺 方 案 中"高 速 铣 削 和 电 火 花 加 工 是 关 键 工 序 "现 简 述 如 下 %