六瓣组合模具如何加工

『壹』 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

『贰』 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。

『叁』 请问模具加工工艺方法有哪些

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。

『肆』 模具制造具体流程是怎么样的呢

生产流程
1) ESI(早期供应商参与的早期参与):
这个阶段主要是客户和供应商之间对产品设计和模具开发的技术探讨。主要目的是让供应商清楚地了解产品设计师的设计意图和精度要求，同时让产品设计师更好地了解产品的模具生产能力和工艺性能，从而做出更合理的设计。
2)报价:包括模具价格，模具寿命，周转过程，机器所需吨位，模具交货日期。(更详细的报价应包括产品尺寸和重量、模具尺寸和重量等信息。)
3)采购订单:交付客户订单，存放和接受供应商订单。
4)模具生产计划及日程安排:此阶段需要根据模具的具体交货期回复客户。
5)模具设计:可能的设计软件有Pro/Engineer、UG、Solidworks、AutoCAD、CATIA等。
6)采购材料
7)机械加工:涉及的工序大致有车削、锣(铣)、热处理、磨削、电脑锣(CNC)、电火花(EDM)、线切割(WEDM)、夹具磨削、激光雕刻、抛光等。
8)模具装配
9)模具试运行
10)模型评估报告(SER)
1)批准模型评估报告(SER批准)

扩展信息:
损失原因

1)模具主要工作部件的材料问题，选材不当。材料性能差，不耐磨；模具钢不精炼，冶炼缺陷多；冲头和锻坯锻造工艺不完善，热处理仍有隐患。
2)模具结构设计问题，模具结构不合理。细长冲头没有设计加强装置，出料口不畅，发生堆积，过大的出料力加剧冲头的交变载荷等。
3)成型工艺不完善，主要表现为阴阳模锻造毛坯内部质量不良，热处理技术和工艺存在问题，导致阴阳模淬火不彻底，出现软斑，硬度不均匀。有时会出现微裂纹甚至裂纹，打磨抛光不到位，表面粗糙度过大。
4)无润滑或润滑但效果差，
来源:网络-霉菌

『伍』 模具加工的步骤是怎么样的，要多少个程序

第一步先设计产品，再用三维软件设计模具，出二维图纸，客户确认后下料。
模具加工步骤一般程序如下：先上数控机床加工，再细节部位精雕，线切割，电火花等，如果产品是圆形的可以直接成型就先上数控车床上加工。机床加工完成后打光，试样，电镀等。在出运前要给模具上防锈剂，模具在客户没有指定用标准模架的情况下，模具成形后外形还需用精磨，确保外观光亮，整洁。希望我的回答能给你一点点的帮助，谢谢！

『陆』 模具制作的流程

生产流程

1）ESI（Earlier Supplier Involvement 供应商早期参与）：

此阶段主要是客户与供应商之间进行的关于产品设计和模具开发等方面的技术探讨，主要的目的是为了让供应商清楚地领会到产品设计者的设计意图及精度要求，同时也让产品设计者更好地明白模具生产的能力，产品的工艺性能，从而做出更合理的设计。

2）报价（Quotation）：包括模具的价格、模具的寿命、周转流程、机器要求吨数以及模具的交货期。（更详细的报价应该包括产品尺寸重量、模具尺寸重量等信息。）

3）订单（Purchase Order）：客户订单、订金的发出以及供应商订单的接受。

4）模具生产计划及排工安排（Proction Planning and Schele Arrangement）：此阶段需要针对模具的交货的具体日期向客户作出回复。

5）模具设计（Design）：可能使用的设计软件有Pro/Engineer、UG、Solidworks、AutoCAD、CATIA等

6）采购材料

7）模具加工（Machining）：所涉及的工序大致有车、锣（铣）、热处理、磨、电脑锣（CNC）、电火花（EDM）、线切割（WEDM）、坐标磨（JIG GRINGING）、激光刻字、抛光等。

8）模具装配（Assembly）

9）模具试模（Trial Run)

10）样板评估报告（SER）

11）样板评估报告批核（SER Approval）

(6)六瓣组合模具如何加工扩展阅读：

损耗原因

1）模具主要工作零件的材料的问题，选材不当。材料性能不良，不耐磨；模具钢未经精炼，具有大量的冶炼缺陷；凸凹模，锻坯改锻工艺不完善，遗存有热处理隐患。

2）模具结构设计问题，冲模结构不合理。细长凸模没有设计加固装置，出料口不畅出现堆集，卸料力过大使凸模承受交变载荷加剧等。

3)制模工艺不完善，主要表现在凸、凹模锻坯内在质量差，热处理技术及工艺有问题，造成凸、凹模淬不透，有软点及硬度不均。有时产生微裂纹、甚至开裂，研磨抛光不到位，表面粗糙度值过大。

4)无润滑或有润滑但效果不佳、

『柒』 请问加工一副模具从造型开始到产品要经过哪些工艺尤其是加工

1.先测绘（有样品的情况下），制图，没样就要先设计。
2.备料（根据产品和设计，备制所需要的模具材料。包括：原材料选择，下料，刨，磨，钻等，最后热处理）
3.模具材料加工（这个就要根据具体情况了，一般要线切割，电脉冲，工艺磨，数控车，铣等）
4.电极加工（铜工）：塑胶模和五金模一般都需要（电脉冲成型）
5.检查加工模具零部件是否合格，目前一般的加工水品和设备不敢恭维。
6.零部件检验合格后，开始组装。
7.组装完成后开始试模
8.试模合格就可以交付使用，不合格修改后继续试模直到合格。

『捌』 你知道五金模具加工流程吗

1、底面加工，加工量保证； 2、铸件毛坯基准找正，2D、3D型面余量检查； 3、2D、3D型面粗加工，非安装非工作平面加工（包括安全平台面、缓冲器安装面、压板平面、侧基准面）； 4、半精加工前，侧基准面的找正确保精度； 5、半精加工2D、3D型面，精加工各类安装工作面（包括限位块安装面及接触面、镶块安装面及靠背面、冲头安装面、废料切刀安装面及靠背面、弹簧安装面及接触面、各类行程限制工作面、斜楔安装面及靠背面），半精加工各类导向面、导向孔，留余量精加工工艺基准孔及高度基准面，并记录数据； 6、检验复查加工精度； 7、钳工镶作工序； 8、精加工前，工艺基准孔基准面找正，镶块余量检查； 9、精加工型面2D、3D，侧冲型面及孔位，精加工工艺基准孔及高度基准，精加工导向面及导向孔； 10、检验复查加工精度。

『玖』 模具加工顺序

①先粗后精：即先安排粗加工，其次为半精加工，最后安排精加工和光整加工。
②先基面后其他：即在各加工阶段，总是先把基面加工出来，为其他表面的加工准备 好定位基准，然后再加工其他表面。
③先主后次：即在加工（除基面以外的）其他表面时，先加工零件上质量要求高的工 作表面（动模芯、型腔）和有配合要求的表面，后加工非工作表面和无配合要求的表面。要 注意在模具、夹具中有些零件上的某些表面必须在装配过程中或装配组合后才能进行精 加工。
④先平面后孔：一般零件上的平面轮廓尺寸都比较大，用做定位基准比较稳定可靠， 因此拟订工艺过程时常选平面定位，并先予以加工，后加工模具分型面、台阶。
⑤一般模架先加工好，分别攻好模板、动模芯、定模芯的螺纹孔。
⑥先把动模芯、定模芯（型腔）几何形状、尺寸加工好再加工顶杆孔（有斜孔时先加 工斜孔）、冷却水孔（特殊的可先加工冷却水孔）。
⑦热处理工序在工艺路线中的安排顺序，主要取决于零件的材料和热处理的目的要求。
a.为改善金属的组织和加工性能所进行的热处理，如对零件进行退火、正火，多安排在机械加工之前或中间。一般对重要的、要求淬火过程中变形小的零件以及需进行渗氮处理 的零件，都在机械加工前作调质处理，以便降低硬度和为以后的热处理做好组织上的准备。 经调质处理的零件，热处理常安排在粗加工后、半精加工前。
b.为消除毛坯制造和机械加工过程中引起的内应力，工艺上常安排时效处理。精度 要求不高的零件，只在工艺上考虑粗加工后再精加工。结构较复杂、精度要求较高的零 件，粗加工后半精加工前还要安排一次时效处理。对精度要求很高的零件，应安排多次 时效处理。
c.为提高零件的硬度和耐磨性，常需进行淬火、渗碳淬火和氮化处理等。淬火和 渗氮工序一般都安排在半精加工后精加工前进行。氮化多安排在精加工成型之后、试 模之前进行，对于尺寸（模具）精度要求很高的零件，氮化工序安排在精磨、试模 之前。

『拾』 模具加工的工艺流程是什么

消化塑料制件图，消化工艺资料，确定成型方法，选择成型设备，具体结构方案。