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探析注塑模具加工工艺

作 者:李家耀 (贵航高级技工学校,贵州 贵阳 550000)

摘   要:目前,随着近年来模具工业的快速发展,新技术,新工艺的应用范围不断扩大和进步,从传统的经验积累到软件开发的应用已有了质的变化。在注塑模具加工工艺中,一般是利用CAD、CAM和CAE为模具和模具产品的几何尺寸进行控制。但由于模具和模具产品的市场需求差异很大,种类繁多,在外形,尺寸,材料,结构等各方面变化大,要求高。这种情况要求在注塑模具加工工艺中,应积极解决现存的问题,并合理控制好模具以及模具产品的几何尺寸,以此确保加工质量,提升生产效率,减少人力资源。基于此,本文主要结合分析分析出注塑模具加工流程以及设计方案,提出有效的加工、生产对策,以供参考。
关键词:注塑模具;加工工艺;模具设计;零件表面加工

一、案例分析
目前,根据主要生产注塑模具的公司调查后发现,其注塑模具公司一般在生产前会根据客户需求,利用软件设计出产品可视图,并以生成模具零件三维造型图,以转换成二维零件尺寸标记,进而在根据模具从材质、尺寸、表面、形位公差等要求后确定具体的加工方案,并不断优化加工过程,确保发挥加工效果。例如,某公司主要从事注塑模具及塑料零部件的研发、设计、制造和销售。目前主要应用于汽车行业等领域,注塑模具产品主要包括汽车内饰模具、汽车外饰模具和其他注塑模具。产品类别有,汽车内饰注塑模具;主要产品有,仪表板模具;模具说明如下。如安全气囊筋位与仪表板骨架一体成型,气囊区域有网布。仪表板本体设计为,阳光传感器及前端出风口位置使用大弹块成型保证分型线。模具成型以及产品的功能及后续用途如下,汽车仪表板是汽车上的重要功能件与装饰件,是一种薄壁大体积,上面开有很多安装仪表用孔和洞的形状复杂的零部件。
二、分析编制工艺流程
(一)工艺流程
在根据工件材料以塑胶模具进行制作时,应按照工艺流程设计好参数,并确定好工件数量。在分析出工件以及工件外表面的沟槽、阶台后应检查好工件是否可以嵌入母模板中,应符合定位、配合等基本要求。进而避免后续加工流程对模具质量造成影响。随后,在工件内腔中,一般都会形成圆锥表面、椭圆形表面,这种表面对于加工精度要求较高,若工件的表面粗糙度较高,其粗糙度值极低,在镜面加工中,应拟定好加工流程。如,先进行备料、后以粗加工好外部轮廓,在进行热处理时应以高精度要求,做好外工外轮廓的精加工处理,在进行铣削加工时,应在内腔中以粗、半精细加工、高精度加工的方式进行。最后,应进行电火花放电处理,并做好清角与抛光处理[1]。
(二)工艺制造方面的控制
虽然在设计阶段进行了全面充分考虑和安排,但在实际生产中还会出现不少问题和困难,以此尽可能在生产中符合设计的原意图,找出实际加工中更加有效、更加经济合理的工艺手段。首先,工作人员为合理进行 2D、3D的工艺流程设计方案,应选择出经济适合的机床设备,并充分考虑到工装夹具要求,进而进行辅助准备工作[2]。其次,应合理选择好刀具,并防止后续出现变形的情况,在针对产品品件收缩率进行控制时,应重点把控收缩率的波动情况。进而避免在加工处理工艺中,产品出现脱模变形的情况。在不断提高模具的制造精度时,应确保发挥高精度工艺加工流程,减少误差的情况,避免模具精度发生变化。在按照生产工艺要求进行处理时,应确保模具制造误差约1/3;模具磨损产生的误差1/6;成形件收缩率不均衡所产生的误差约1/3;预定收缩率与实际收缩率不一致所产生的误差约1/6 。因此可见模具制造公差应是成形件尺寸公差的1/3以下,否则模具难以保证成形件的几何尺寸[3]。
三、分析零件重要表面加工要点
在针对零件重要表面进行加工处理时,本文将工件内腔作为加工主要面进行分析。并从合理选择加工方案、使用刀具、铣削工艺、参数设定控制进行探讨。
(一)合理选择适合的加工方案
在合理选择出适合的加工方案时,应重点根据模具内腔形状进行全面分析,并以形状、尺寸、精度、表面粗糙度等可控要求,以铣削加工时常见的电火花成型加工方案进行选择。例如,在数控铣削加工中,该加工方案效率较高,但由于铣削刀具无法精确地控制在挂台拐角,导致加工安全性无法确保。例如,在使用电火花成型加工时,虽然该加工方案比较常见,但根据实际调查显示该方案存在加工时间较长、效率低下等问题,所以该方案主要是作为辅助方案[4]。
(二)合理选择使用刀具
 在选择切削刀具时,应按照上述分析的加工方案进行分析,并根据模具型号以铣削加工常用刀具进行合理的分配。如,常见的刀具有平底铣刀、圆角铣刀、球头铣刀等。
结束语
综上所述,在针对注塑模具进行制造时,应基于科学注塑、精益注塑的理念,推动注塑技术及管理的合理化、简单化、标准化。建立“高效、稳健、低成本、快反应”的工厂运作体系。提高生产效率,降低注塑制造过程中的不良情况。在与CAD、CAM软件进行编制加工方案与流程时,可借助现代的加工设备并以刀具选择、铣削办法选择不断优化切削参数的设定。以此,有效降低成本,切实提高注塑模具加工质量与生产效率。

参考文献
[1]罗云中,盛步云,陈贻堃. 基于图匹配的注塑模具加工特征识别[J]. 现代制造工程,2020(11):61-67.
[2]蔡英,姜思佳. 基于CAD/CAM的显示器前面板注塑模具设计与数控加工[J]. 塑料工业,2018,46(12):80-85.
[3]刘隆节. 基于CAD/CAM的显示器前面板注塑模具 设计与数控加工[J]. 内燃机与配件,2019(14):143-144.?
[4]梁志新,莫世创,罗锋. 注塑模具型腔零件数控加工工艺技术与质量控制[J]. 数码设计(下),2019(5):180.