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模具知识|Mastercam在注塑模具加工中的应用一例
2017-02-19  浏览:32
模具之家讯:以下介绍的稳压电源后壳注塑模具在计算机加工中心上的加工过程,它是目前注塑模具的主要加工方法。该模具是作者在广东东莞凤岗毅力电子集团有限公司模具CNC加工中心工作期间,用日本富士通MCV-560电脑加工中心加工完成的,采用的是目前最流行的PC机加工中心软件Mastercam8.0系统。实践证明,加工出的模具完全达到设计要求,保证了产品质量,这一成熟的CNC模具加工方法具有很高的借鉴价值。

1、稳压电源后壳结构特点与技术要求

图1为某公司稳压电源后壳示意图。要求生产20万塑件不修模。塑件材料为黑色聚苯乙烯PS和聚碳酸脂PC的混合工程塑料,表面过渡自然、无流痕、银丝等缺陷。塑件内面光顺、粗糙度Ra0.32,外面蚀纹。另外,塑件壁厚均为δ=2.5mm,上部结构为一凸起的长方体(其棱倒R1.0圆角),下部结构所有棱倒圆角均为R8.0。




2、模具结构设计怀模芯加工工艺分析

通过对产品结构和技术要求进行分析,结合我公司模具CNC加工中心的具体情况,做出如下安排:

(1)选材,采用瑞典718镜面模具钢作为前、后模模芯材料,它是生产20万塑件无修模的可靠保证。但是其硬度为HRC39以上,加工比较困难。

(2)模具采取整体结构,文形模芯料藏入模胚,前、后模均为整体结构加工,采取计算机CNC加工中心粗加工,然后用电火花机床加工到尺寸。由塑件示意图可知,模具分型面应设地后壳配合面处(即后壳底部平面)。参见后面前、后模加工过程(图2,图5)。

(3)根据刀具的切削要求,白钢刀比较适合粗加工和半精加工,加工方式对于硬质材料不应从横向进刀切削,而应采用自下而上加工方式比较好,顺铣可改善切削条件,养活刀具磨损。而合金刀具适合横向进刀,小的切削浓度,高切削速度,缺点是下刀切削比较困难,顺、逆铣没有较大区别。因此,在安排加工工艺时,应合理选择刀具轨迹,在粗加工(开粗)时,应彩在加工件以外切削进刀,绝对不允许直接在加工工件上垂直下刀,这样会出现“扎刀”和“断刀”事故。当毛胚件(模芯料)以控槽(Pocket)或外形(Contour)方式粗加工(Rough)时,可采用斜直线下刀或螺旋线下刀方式,让切削浓度逐渐加深到位,这样可改善切削性能和加工质量。

3、前模CNC加工过程

由于稳压电源后壳外形最大几何尺寸约为:120×90×60(长×宽×高),可采用已有的直径为φ=30合金平底球刀(刀粒半径R5.0)来粗加工,以提高切削效率。在加工中,我们采取如下的加工工艺:

(1)开粗(Rough):用直径φ30mm的平底球刀加工。采取挖槽方式(Pocket),斜向进刀(倾斜角α=5°)逐渐加大切深到规定值进行切削加工,每层下刀量h=2.5mm,刀具转速n=2500r/min。最后裕留量δ=0.5mm作为半精加工和精加工的切削量。粗加工刀具路径见图2。



(2)半精加工和精加工(Finish):选用直径φ12mm的合金球头刀,以平行铣削方式,横向进刀加工,刀具轨迹取与加工中心OX轴线成225°方向ZigZig来回双赂进刀切削加工。半精加工裕留量δ=0.15mm留作精加工切削,塑件上所有R8.0mm圆角可由刀具直接加工出来。但是,前模沉下的方形凹槽R1.0的圆角没办法加工到尺寸,只能得出R6.0的刀具半径。精加工刀具路径与加工成品见图3所示。




4、前模R1.0清角铜电极(铜公)的CNC加工过程

前模型腔通过以上的加工过程,大部分型面已加工到位,只有沉下的方形凹槽R1.0的圆角没办法加工到尺寸。我们可以用电蚀加工方法来处理。通过采用电火花机床的电极(铜公)与被加工模具之间的脉冲性放电,来蚀去多余的金属,达到表面质量和设计尺寸的要求。电极借助于辅助夹具,如平动头、旋转头等,能扩大和修正型腔,以满足不同工件的要求。铜电极(铜公)一般有粗、精之分,材料一般用紫铜加工,谷称粗公、精公。对于特别精细的塑件,如手表、呼机、电话机、移动通讯设备等等外壳,通常还啬一个中电极(中公)。铜公的放电间隙一般与工件的尺寸有关。一般粗公的单边放电间隙为0.8mm、中公的为0.5mm、精公的为0.2mm.本文所叙的稳压电源后壳的前模加工,由于没到设计尺寸的金属量很少,所以仅用一精公便可满足
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