『壹』 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
『貳』 模具加工的步驟如何
模具加工(Mold Making)是指成型和制坯工具的加工，此外還包括剪切模和模切模具。 通常情況下，模具有上模和下模兩部分組成。將鋼板放置在上下模之間，在壓力機的作用下實現材料的成型，當壓力機打開時，就會獲得由模具形狀所確定的工件或去除相應的廢料。 小至電子連接器，大 至汽車儀表盤的工件都可以用模具成型。 級進模是指能自動的把加工工件從一個工位移動到另一個工位，並在最後一個工位得到成型零件的一套模具。模具加工工藝包括：裁模、沖坯模、復合模、擠壓模、四滑軌模、級進模、沖壓模、模切模具等。加工精度要求高 一副模具一般是由凹模、凸模和模架組成，有些還可能是多件拼合模塊。於是上、下模的組合，鑲塊與型腔的組合，模塊之間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達μm級。形面復雜 有些產品如汽車覆蓋件、飛機零件、玩具、家用電器，其形狀的表面是由多種曲面組合而成，因此，模具型腔面就很復雜。有些曲面必須用數學計算方法進行處理。批量小 模具的生產不是大批量成批生產，在很多情況下往往只生產一付。工序多 模具加工中總要用到銑、鏜、鑽、鉸和攻螺紋等多種工序。重復性投產 模具的使用是有壽命的。當一付模具的使用超過其壽命時，就要更換新的模具，所以模具的生產往往有重復性。
『叄』 請問模具加工工藝方法有哪些
模具加工工藝一般有鑄造、切削加工和特種加工三種方法。
⑴、鑄造加工 鑄造加工方法，主要有鋅合金鑄造（適用於冷沖模、塑料模、橡膠模）、低熔點合金（適用於冷沖模、塑料模）、肖氏鑄造方法、鈹銅合金鑄造（塑料模）及合成樹脂澆注（適用於冷沖模）等方法鑄造的鋅合金模、低熔點合金及合成樹脂澆注模，並用於對冷沖模上、下模板的制備、大型拉深模及框架零件的坯件准備。
相關模具鋼技術資料：火焰淬火鋼、無磁模具鋼、紅沖模具鋼、空冷鋼、基體鋼、日本大同模具鋼、瑞典一勝百模具鋼、DC53、VIKING、S136、SLEIPNER、CALDIE、RIGOR等。
⑵、切削加工 切削加工方法，主要有普通機床加工（適用於各類模具加工）、精密切削機床加工、仿形銑床加工、仿形刨床加工、成形磨床加工、雕刻機床、靠模機床及數控機床等加工方法。 根據模具零件所達到的加工精度，切削加工工藝又分為粗加工工序、精加工工序及整修加工工序。
①、粗加工工序 所謂粗加工工序是指在加工中從工件上切去大部分加工餘量，使其形狀和尺寸接近成品要求的工序。如粗車、粗鏜、粗銑、粗刨及鑽孔等，其加工精度低於IT11，表面粗糙度Ra 6.3μm粗加工工序主要用於要求不高，或非表面配合的最終加工以及作為精加工之前的預加工。
②、精加工工序 精加工工序是從經過粗加工的表面上切去較少的加工餘量，使工件達到較高的加工精度及表面質量。常用的加工方法主要有精車、精鏜、鉸孔、磨孔、電加工及成形磨削等。
③、整修加工工序 整修加工是從經過精加工的工件表面上除去很少的加工餘量，以得到較高精度及表面質量的零件，此工序一般稱零件加工的最終工序，其精度及表面質量要求應達到模具設計圖樣的要求，如導柱、導套的研磨，工作成形零件的拋光等。
目前，各類模具從粗、精加工到裝配技術和調試，都發展和配備了各種形式和規格，的高效精密加工設備，基本上實現了機械化及自動化生產。
『肆』 模具製造具體流程是怎麼樣的呢
生產流程
1) ESI(早期供應商參與的早期參與):
這個階段主要是客戶和供應商之間對產品設計和模具開發的技術探討。主要目的是讓供應商清楚地了解產品設計師的設計意圖和精度要求，同時讓產品設計師更好地了解產品的模具生產能力和工藝性能，從而做出更合理的設計。
2)報價:包括模具價格，模具壽命，周轉過程，機器所需噸位，模具交貨日期。(更詳細的報價應包括產品尺寸和重量、模具尺寸和重量等信息。)
3)采購訂單:交付客戶訂單，存放和接受供應商訂單。
4)模具生產計劃及日程安排:此階段需要根據模具的具體交貨期回復客戶。
5)模具設計:可能的設計軟體有Pro/Engineer、UG、Solidworks、AutoCAD、CATIA等。
6)采購材料
7)機械加工:涉及的工序大致有車削、鑼(銑)、熱處理、磨削、電腦鑼(CNC)、電火花(EDM)、線切割(WEDM)、夾具磨削、激光雕刻、拋光等。
8)模具裝配
9)模具試運行
10)模型評估報告(SER)
1)批准模型評估報告(SER批准)
擴展信息:
損失原因
1)模具主要工作部件的材料問題，選材不當。材料性能差，不耐磨；模具鋼不精煉，冶煉缺陷多；沖頭和鍛坯鍛造工藝不完善，熱處理仍有隱患。
2)模具結構設計問題，模具結構不合理。細長沖頭沒有設計加強裝置，出料口不暢，發生堆積，過大的出料力加劇沖頭的交變載荷等。
3)成型工藝不完善，主要表現為陰陽模鍛造毛坯內部質量不良，熱處理技術和工藝存在問題，導致陰陽模淬火不徹底，出現軟斑，硬度不均勻。有時會出現微裂紋甚至裂紋，打磨拋光不到位，表面粗糙度過大。
4)無潤滑或潤滑但效果差，
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『伍』 模具加工的步驟是怎麼樣的，要多少個程序
第一步先設計產品，再用三維軟體設計模具，出二維圖紙，客戶確認後下料。
模具加工步驟一般程序如下：先上數控機床加工，再細節部位精雕，線切割，電火花等，如果產品是圓形的可以直接成型就先上數控車床上加工。機床加工完成後打光，試樣，電鍍等。在出運前要給模具上防銹劑，模具在客戶沒有指定用標准模架的情況下，模具成形後外形還需用精磨，確保外觀光亮，整潔。希望我的回答能給你一點點的幫助，謝謝！
『陸』 模具製作的流程
生產流程
1）ESI（Earlier Supplier Involvement 供應商早期參與）：
此階段主要是客戶與供應商之間進行的關於產品設計和模具開發等方面的技術探討，主要的目的是為了讓供應商清楚地領會到產品設計者的設計意圖及精度要求，同時也讓產品設計者更好地明白模具生產的能力，產品的工藝性能，從而做出更合理的設計。
2）報價（Quotation）：包括模具的價格、模具的壽命、周轉流程、機器要求噸數以及模具的交貨期。（更詳細的報價應該包括產品尺寸重量、模具尺寸重量等信息。）
3）訂單（Purchase Order）：客戶訂單、訂金的發出以及供應商訂單的接受。
4）模具生產計劃及排工安排（Proction Planning and Schele Arrangement）：此階段需要針對模具的交貨的具體日期向客戶作出回復。
5）模具設計（Design）：可能使用的設計軟體有Pro/Engineer、UG、Solidworks、AutoCAD、CATIA等
6）采購材料
7）模具加工（Machining）：所涉及的工序大致有車、鑼（銑）、熱處理、磨、電腦鑼（CNC）、電火花（EDM）、線切割（WEDM）、坐標磨（JIG GRINGING）、激光刻字、拋光等。
8）模具裝配（Assembly）
9）模具試模（Trial Run)
10）樣板評估報告（SER）
11）樣板評估報告批核（SER Approval）
(6)六瓣組合模具如何加工擴展閱讀：
損耗原因
1）模具主要工作零件的材料的問題，選材不當。材料性能不良，不耐磨；模具鋼未經精煉，具有大量的冶煉缺陷；凸凹模，鍛坯改鍛工藝不完善，遺存有熱處理隱患。
2）模具結構設計問題，沖模結構不合理。細長凸模沒有設計加固裝置，出料口不暢出現堆集，卸料力過大使凸模承受交變載荷加劇等。
3)制模工藝不完善，主要表現在凸、凹模鍛坯內在質量差，熱處理技術及工藝有問題，造成凸、凹模淬不透，有軟點及硬度不均。有時產生微裂紋、甚至開裂，研磨拋光不到位，表面粗糙度值過大。
4)無潤滑或有潤滑但效果不佳、
『柒』 請問加工一副模具從造型開始到產品要經過哪些工藝尤其是加工
1.先測繪（有樣品的情況下），制圖，沒樣就要先設計。
2.備料（根據產品和設計，備制所需要的模具材料。包括：原材料選擇，下料，刨，磨，鑽等，最後熱處理）
3.模具材料加工（這個就要根據具體情況了，一般要線切割，電脈沖，工藝磨，數控車，銑等）
4.電極加工（銅工）：塑膠模和五金模一般都需要（電脈沖成型）
5.檢查加工模具零部件是否合格，目前一般的加工水品和設備不敢恭維。
6.零部件檢驗合格後，開始組裝。
7.組裝完成後開始試模
8.試模合格就可以交付使用，不合格修改後繼續試模直到合格。
『捌』 你知道五金模具加工流程嗎
1、底面加工，加工量保證； 2、鑄件毛坯基準找正，2D、3D型面餘量檢查； 3、2D、3D型面粗加工，非安裝非工作平面加工（包括安全平檯面、緩沖器安裝面、壓板平面、側基準面）； 4、半精加工前，側基準面的找正確保精度； 5、半精加工2D、3D型面，精加工各類安裝工作面（包括限位塊安裝面及接觸面、鑲塊安裝面及靠背面、沖頭安裝面、廢料切刀安裝面及靠背面、彈簧安裝面及接觸面、各類行程限制工作面、斜楔安裝面及靠背面），半精加工各類導向面、導向孔，留餘量精加工工藝基準孔及高度基準面，並記錄數據； 6、檢驗復查加工精度； 7、鉗工鑲作工序； 8、精加工前，工藝基準孔基準面找正，鑲塊餘量檢查； 9、精加工型面2D、3D，側沖型面及孔位，精加工工藝基準孔及高度基準，精加工導向面及導向孔； 10、檢驗復查加工精度。
『玖』 模具加工順序
①先粗後精：即先安排粗加工，其次為半精加工，最後安排精加工和光整加工。
②先基面後其他：即在各加工階段，總是先把基面加工出來，為其他表面的加工准備 好定位基準，然後再加工其他表面。
③先主後次：即在加工（除基面以外的）其他表面時，先加工零件上質量要求高的工 作表面（動模芯、型腔）和有配合要求的表面，後加工非工作表面和無配合要求的表面。要 注意在模具、夾具中有些零件上的某些表面必須在裝配過程中或裝配組合後才能進行精 加工。
④先平面後孔：一般零件上的平面輪廓尺寸都比較大，用做定位基準比較穩定可靠， 因此擬訂工藝過程時常選平面定位，並先予以加工，後加工模具分型面、台階。
⑤一般模架先加工好，分別攻好模板、動模芯、定模芯的螺紋孔。
⑥先把動模芯、定模芯（型腔）幾何形狀、尺寸加工好再加工頂桿孔（有斜孔時先加 工斜孔）、冷卻水孔（特殊的可先加工冷卻水孔）。
⑦熱處理工序在工藝路線中的安排順序，主要取決於零件的材料和熱處理的目的要求。
a.為改善金屬的組織和加工性能所進行的熱處理，如對零件進行退火、正火，多安排在機械加工之前或中間。一般對重要的、要求淬火過程中變形小的零件以及需進行滲氮處理 的零件，都在機械加工前作調質處理，以便降低硬度和為以後的熱處理做好組織上的准備。 經調質處理的零件，熱處理常安排在粗加工後、半精加工前。
b.為消除毛坯製造和機械加工過程中引起的內應力，工藝上常安排時效處理。精度 要求不高的零件，只在工藝上考慮粗加工後再精加工。結構較復雜、精度要求較高的零 件，粗加工後半精加工前還要安排一次時效處理。對精度要求很高的零件，應安排多次 時效處理。
c.為提高零件的硬度和耐磨性，常需進行淬火、滲碳淬火和氮化處理等。淬火和 滲氮工序一般都安排在半精加工後精加工前進行。氮化多安排在精加工成型之後、試 模之前進行，對於尺寸（模具）精度要求很高的零件，氮化工序安排在精磨、試模 之前。
『拾』 模具加工的工藝流程是什麼
消化塑料製件圖，消化工藝資料，確定成型方法，選擇成型設備，具體結構方案。
