模具生产的特点:模具生产制造技术集中了机械加工的很多技术,**电结合加工,也离不开钳工手工操作。
影响模具结构及模具个别系统的因素很多:
1. 型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。
对于模来说,塑料制件精度为3级和3a级,重量为5克,采用硬化浇注系统,型腔数取4-6个;塑料制件为一般精度(4-5级),成型材料为局部结晶材料,型腔数可取16-20个;塑料制件重量为12-16克,型腔数取8-12个;而重量为50-100克的塑料制件,型腔数取4-8个。对于无定型的塑料制件建议型腔数为24-48个,16-32个和6-10个。当再继续增加塑料制件重量时,就很少采用多腔模具。7-9级精度的塑料制件,多型腔数较之指出的4-5级精度的塑料增多至50%。
2. 确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工,排气、脱模及成型操作,塑料制件的表面质量等。
3. 确定浇注系统(主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小)和排气系统(排气的方法、排气槽位置、大小)。
4. 选择**出方式(**杆、**管、推板、组合式**出),决定侧凹处理方法、抽芯方式。
5. 决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。
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,生成路径;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。
具体结构方案
(1)确定模具类型
如压制模(敞开式、半闭合式、闭合式)、铸压模、模等。
(2)确定模具类型的主要结构
选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备,理想的型腔数,在可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状,表面光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料制件的成本低,生产效率高,模具能连续地工作,使用寿命长,节省劳动力。
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,使切削载荷与磨损速率保持均衡,以提高寿命和加工质量;
(2)避免突然改变进给方向;
(3)避免将埋入工件。如加工模具型腔时,应避免垂直插入工件,而应采用倾斜下刀方式(常用倾斜角为20°~30°),好采用螺旋式下刀以降低载荷;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)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,减小受力和加工硬化程度,提高加工质量。
模具加工的工艺方法:
① 铸造加工 锌合金铸造,低熔点合意铸造,铍铜合意铸造及合成树脂浇注。
② 切削加工 普通机床加工,仿形铣加工,成形磨加工雕刻,数控机床加工。
③ 特种加工 电加工(电火花,线切割,电解)腐蚀加工超声波加工。
④ 粗加工 以去除大部分余量为目的。
⑤ 精加工 使工件达到较高的加工精度及表面质量。
⑥ 整修加工 抛光、导柱 、导套的研磨。
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