扇形注塑模腔及型芯CNC加工
扇形注塑模腔及型芯CNC加工
|
它是塑料模具制造过程中型腔和型芯的加工中最艰巨、最困难的任务，包括CNC和EDM工艺。 CNC刀具路径编程是整个制造过程的关键任务，它决定了CNC的质量和EDM的难度。 本文讨论了Cimatron软件在风扇注塑模具型腔和型芯加工中的应用，并分析了其 加工过程，然后重点讲解其粗加工和精加工的实现。 最后通过对刀具路径的仿真证明了该方法的合理性。 |
目前，模具型腔的加工已成为一个重要的领域。 数控加工，尤其是型腔模具成型零件的加工与 数控加工. 在型腔模具成型零件的加工中，需要经过三个过程：产品三维模型建模、基于产品三维模型的产品拆分和电极拆分、以及基于模具生成的模芯和电极的刀具路径准备。分裂。 无法打开的 3D CAD/CAM 软件。 目前大部分CAD/CAM软件都可以实现建模、分拆电极、编程刀具路径三大功能，如Pro/E、UG、MasterCAM、Cimatron等，其中Pro/E在建模方面比较流行和分裂。 对于加工，MasterCAM 和 Cimatron 更受欢迎。 本文将以风扇模腔型芯加工为例，介绍使用Cimatron加工模具成型件的一些实际情况，为模具型腔和型芯加工提供参考。
2 加工对象介绍
如图1所示，塑料件为电风扇ABS塑料叶片，尺寸范围为250×250×50mm。 建模主要在Pro/E中通过加厚表面成为实体来完成，然后在Pro/E中使用Pro/Mold模块实现分型，分型后型腔和型芯的三维效果如图在图 2 中。
技术要求：
- ①材质ABS；
- ②塑件壁厚为2mm；
- ③塑料件不得有气孔、裂纹等缺陷；
- ④塑件表面不得有毛刺（飞边）；
- ⑤开口尺寸以3D模型为准。
对于塑件的模具型腔，主要需要加工刀片的曲面形状，并保持内型腔侧壁的垂直度和精度，以保证型腔与型芯的紧密接触，而且在塑件成型时不会出现毛边。 另外，为了便于腔体外壁和芯体的安装，通常将较厚的腔体加工成楔形，使侧壁与底面不垂直，而是一个陡峭的坡度。与垂直一定的角度，约1°~5°，加工时需要注意。 以下是配合型腔加工的工艺分析。
这个模具成型件需要加工成正面和背面两个面。 正面主要铣削型腔内部和上端面。 为了定位，外侧壁必须经过精密铣削。 正面加工后，将工件翻转，铣削底面，然后加工外侧壁的陡坡。
模具型腔一般为预硬钢，硬度为38~45HRC，具有较高的硬度。 选择刀具时，应考虑使用钨钢刀或带有特殊涂层的刀。
芯部有6条2mm宽的肋条成型缝，比较深，可以用小刀加工断刀，留作电火花加工。
3 加工工艺分析
模具型腔的加工，必须选择合适的预硬钢坯材料进行CNC铣削，并预留0.1~0.2mm的余量，供磨床打磨和手工打磨。 对于型腔较窄和较深的地方，数控铣削后需要选择电火花加工和手工抛光。 螺纹孔的螺纹可在数控钻孔预孔后手动攻丝。 鉴于型腔正反面与周边为配合面，对型腔和型芯进行了正反两个方向的加工。 背面（即底部）必须先加工完成底端面及周边侧壁的铣削，主要是型腔底部的最终形状比较平坦，加工后容易装夹。 反面加工完成后，将工件翻转加工，铣削型腔的成形部分，如果型腔外壁有脱模面，则需考虑使用加工中心或数控铣床电磁吸附表。
该加工刀具路径的准备由更流行的 Cimatron 软件执行。 在 Cimatron 中执行特定的加工程序之前，必须将 Pro/E 中的型腔实体文件转换为 iges 格式的文件，然后输入到 Cimatron 中进行坐标设置。 确定在风扇模具型腔的型腔和型芯加工中，在上下端面建立坐标系，Z轴方向的垂直端面朝外。 Cimatron 刀具路径编程界面如图 3 [2] 所示。
CNC铣削加工模具型腔时，通常包括粗加工、半精加工和精加工。 粗加工的原则是尽可能有效地去除多余的金属，所以希望选择大尺寸的刀具，但刀具尺寸过大，可能导致未加工量增加； 半精加工的任务主要是去除粗加工中的残料步骤； 精加工主要保证零件的尺寸和表面质量。 考虑到效率和质量，CNC加工工艺安排如表1所示[3]。
4 粗加工刀具路径的准备
对于风扇模具的型腔和型芯，使用的是方坯，需要去除很多体积，尤其是型芯几乎是一半。 机加工非常重要。
(1) 2.5 轴型腔铣削。
2.5 轴腔铣削是Cimatron命令中常用的二维铣削命令，可以在特定的轮廓范围内进行加工。 该命令用于型腔中垂直于 Z 轴的工作台面。 如图4a所示，是风扇铁芯外围平台的粗铣。 铣削轮廓范围是矩形外轮廓与梅花内轮廓之间的范围。 Z轴的最大值为0，最小值为-55mm，从外到内。 环切加工，余量0.6mm。 选中清除行之间间隙的选项。 最终的结果是整个刀具路径是连续的，几乎没有空刀具，很少有刀具提升。 这是一种有效的刀具路径。
(2) 带体积铣削的 3D 圆形切削。
对于型腔和型芯之间的成型型腔部分，由于曲面比较复杂，所以采用体积铣削3D圆形切割。 体积铣削 3D 环切主要用于达到去除底部不均匀体积的目的。 关键是“加工轮廓”和“零件表面”的选择。 图 4b 是核心体积铣削 3D 环形切削刀具路径。 选择所有曲面作为“零件曲面”，边距为0.6mm，然后使用草图工具创建一个直径为251mm的圆作为轮廓。 这样做的好处是它可以用作轮廓。 它使刀路少车削，少空刀，同时还可以去除两刀片之间的一些未加工区域。 如果选择梅花型材，则达不到这种效果。 图 5 显示了用于体积腔铣削的 3D 圆形切削刀具路径。 轮廓直接选择梅花轮廓，零件曲面的所有曲面都被选中。 由于去除量在梅花轮廓内，刀具路径也非常连贯，空刀具较少。
5 精加工刀具路径的准备
风扇腔体和芯子的精加工方法很多，主要采用以下3种方法：
(1) 2.5轴腔铣圆切削。
平面的精铣主要通过使用3轴腔铣下的“2.5D环切”项来实现。 图6所示为核心周边平台的精铣刀路。 在铣削平面的同时，还制作了成形零件的凸形轮廓。 精铣时，考虑切缝面积，选用直径φ6mm的平刀，余量0.15mm。(2)流线型铣削零件的表面铣削。
主要用于平滑过渡曲面的精密铣削，生成的刀具路径也按照曲面的方向平滑过渡，铣削范围在曲面内。 即采用流线铣削，铣削选择周边侧壁的陡坡，方向为圆周方向，余量0.15mm。(3)精铣均采用曲面铣削。
平面铣和精铣主要用于铣削复杂形状的曲面，必须选择加工的轮廓范围。 选择所有曲面为“零件曲面”，边距为0.15mm。 在型芯中，必须使用草图工具创建两个直径分别为φ251mm 和φ20mm 的圆作为加工轮廓，使加工刀具路径更加平滑。 在型腔中，您只需要选择梅花形轮廓即可。6 实体验证结果
型芯侧壁为倾斜加工效果，型腔侧壁为直壁加工效果。 在具体的加工中，根据模具设计的需要来选择。
7 结束语
风机模腔加工在模腔加工中属于中等难度，可以反映模腔加工的方方面面，具有典型的代表性意义。 本文从风扇模具型腔加工的CNC加工过程分析、粗精加工的实现及其重点难点分析，给出了一般模具型腔的CNC铣削加工方法。 模具型腔的形状变化很大。 在CNC加工中，加工者应根据加工对象的具体情况，结合CAM软件的优势，合理安排加工程序，编制出高效、高质量的加工刀具路径。
本文链接： 扇形注塑模腔及型芯CNC加工
转载声明：如无特殊说明，本站所有文章均为原创。 转载请注明出处：https://www.cncmachiningptj.com/，谢谢！
PTJ CNC 车间使用金属和塑料生产具有优异机械性能、精度和可重复性的零件。 5轴数控铣削可用。加工高温合金 范围内云 铬镍铁合金加工,蒙乃尔加工,Geek Ascology 加工,鲤鱼49加工,哈氏合金加工,Nitronic-60 机加工,Hymu 80 机加工,工具钢加工，等等。，。 航空航天应用的理想选择。CNC 加工可生产具有出色机械性能、精度和可重复性的金属和塑料零件。 可提供3轴和5轴CNC铣削。我们将与您一起制定战略，提供最具成本效益的服务，帮助您达到目标，欢迎联系我们（ sales@pintejin.com ) 直接用于您的新项目。
