辛 春

大連市農(nóng)業(yè)科學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)校，遼寧大連 116033

1 概述

在現(xiàn)代化模具制造與生產(chǎn)中，隨著塑件結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜，給模具結(jié)構(gòu)設(shè)計也提出全新要求。一套復(fù)雜的模具設(shè)計與數(shù)控加工過程，涉及到很多現(xiàn)代化思路與方法。在現(xiàn)代化模具設(shè)計和生產(chǎn)中，常采取MasterCAM、UG、Pro/E、Solidworks等先進軟件，完成產(chǎn)品的3D圖形設(shè)計，再結(jié)合產(chǎn)品實際特點，對模具結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，最終確定模具的分模面和型腔，形成模具的實體圖與工程圖，根據(jù)模具特點，確定加工參數(shù)與加工工藝，輸入刀具路徑，將加工程序輸入到數(shù)控機床的控制系統(tǒng)中，完成自動化加工過程。

2 定模的設(shè)計與數(shù)控加工要點

以定模型腔尺寸140×150×30mm為例的塑料盒子為例，模具的型芯尺寸不

大，以整體式設(shè)計為宜，如圖1所示。定模成型的塑料注射模，外表面光潔度的要求較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在設(shè)計與數(shù)控加工時，注意以下要點：

圖1 塑料外殼定模的3D圖示

1）在定模的型腔中，最小凹圓角半徑約R1.508mm，無法將前盒子的定模型腔直接加工完成，通過定模的設(shè)計加工，完成清角加工；

2）在定模中，盒子的兩個圓弧半徑為R6.8mm枕位，可以直接加工完成，不需要額外設(shè)計銅電極。但是在加工過程中，為了確保定模型腔與枕位相交位置的加工質(zhì)量，應(yīng)該將枕位曲面置放在獨立層，加工時再調(diào)出使用。另外，還要對定模的型腔曲面缺口實行補缺處理。如圖2所示；

圖2 定模的枕位圖

3）夾子定模外形的最小圓弧半徑約R1.0mm，需設(shè)計外形的整體銅公。為了加工出模具夾子周圍的四個半圓臺階定模，也需要設(shè)置銅公，完成電火花加工需求。

在進行數(shù)控加工之前，利用平面磨、銑磨等通用設(shè)備，先將模型的標(biāo)準毛坯加工出來，注意確保上下面的平行以及四周面的相互垂直。選擇其中三個垂直面作為加工與定位的基準面，在零件底部鉆四個孔，使用固定螺釘，固定在裝夾固定板中，然后將壓板固定在數(shù)控機床的工作臺上，完成整個加工過程。

3 動模的設(shè)計與數(shù)控加工要點

以塑料盒子注射模型為例，與定模相比，動模的型芯體積較大，加工時間長、余量大，給道具造成的損耗較多。再加上動模型芯的曲面較為復(fù)雜，存在多處凹槽或凸臺，曲面間的圓角圓滑過渡，倒角的半徑較小，不方便清角加工，因此對數(shù)控工藝要求較高。動模設(shè)計與數(shù)控加工要點分析如下：

1）動模的型芯是塑料外殼內(nèi)表面，沒有定模對外表面的要求那么高，將螺絲型芯鑲件、頂出位置等都設(shè)計在動模中；

2）在夾子中間兩個圓柱的臺階孔，分別通過定模鑲嵌零件和動模鑲嵌零件而完成，兩個方形孔和下部支撐條也通過鑲嵌小型芯來完成。在動模的出膠位置，完成模型結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程。等到數(shù)控加工以及電火花加工之后，利用其它工藝細化完成；

3）在對動模型芯進行精加工時，可利用平底刀，完成表面精加工和請角加工。完成數(shù)控加工之后，再進行人工打磨，即完成加工要求。

由上可見，通過應(yīng)用MasterCAM、UG、Pro/E、Solidworks等軟件，對塑料注射模進行3D模型設(shè)計，再根據(jù)具體的塑件，設(shè)計模具結(jié)構(gòu)，完成定模和動模的分模設(shè)計，繪制型芯與模具零部件的3D圖紙，確定數(shù)控具體參數(shù)，輸入加工程序、完成刀具路徑設(shè)置，再將數(shù)據(jù)輸入到數(shù)控機床中，完成自動化加工。這一系列的加工步驟，體現(xiàn)了現(xiàn)代化塑料注射模的生產(chǎn)與發(fā)展趨勢，改變了傳統(tǒng)模具制造的弊端，減少模具制造時間，提高工作效率與生產(chǎn)質(zhì)量。

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[3]范有發(fā)，范新鳳，肖雪清.塑料注射模組合式二級側(cè)抽芯機構(gòu)設(shè)計[J].模具工藝，2006(7).