塑料外殼模具設計的數控加工范文

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【摘要】

現代模具設計過程中，最常用的實際上就是利用先進軟件來設計產品的三維圖形，然后對其設計結構進行分析和加工，本文主要分析塑料外殼注射模具設計，并且進行數控加工，合理分析加工步驟和工藝。

【關鍵詞】

塑料外殼；模具設計；數控加工

現代模具設計過程中，依據產品特點來設計模具，從而確定模具設計的分模面、模具型腔，建立模具的工程圖、實體圖，依據產品模具型腔實際特點來實施模具數控加工，以此來進行數控編程以及加工?；诖说哪＞咴O計方式是未來發展的必然趨勢，是簡單化復雜模具生產的數控自動化生產方式，利用CAD/CAM軟件來設計模具以及數控加工編程，對加工進行模擬仿真，從而有效提高生產效率和加工精度。

1分析產品和模具結構

一材料為ABS的塑料外殼，0.5%的收縮率。擁有比較復雜的塑料外殼形狀，全部由復雜曲面構成，曲面之間比較小的圓角半徑，并且圓滑過度，R0.5mm是最小圓弧半徑。塑料頂部存在臺階孔，兩端擁有兩個小缺口，側壁存在大的缺口，設計的時候動模存在很多加強筋，在交匯點的位置合理設計四個螺紋孔，五個加強柱，是設計過程中最重要，也是最難的部分。

2分析模具結構

設計塑料外殼模具,塑件外形尺寸是31.5×14.5×11.5mm，從經濟、加工、注射等多方面進行綜合分析，對稱分布設計一個模型四個腔，塑件外表面內凹位置合理設計澆口，進行裝配的時候，需要合理的貼上標簽，不會對塑件外觀造成影響，以點澆口的方式進行設計。合理使用模具的標準模架，高性能模具鋼型芯，相對復雜的塑件結構，分型的時候需要分析很多問題，在塑件成型位置應該合理擺放，以便于能夠進行脫模，光滑外表面在模具設計的過程中應設計成上模成型；分型線確定上下模，所有內部圓角和外表面過渡相交的位置，利用數條加強筋、五個加強柱、四個螺釘孔設計成下模成型[1]。設計模具的過程中，最困難的就是塑件兩端兩孔成型，主要應用結構是斜導柱滑塊抽芯。為了簡化結構，確?？梢钥煽糠€定運行抽芯結構，合理應用整體抽芯滑塊[2]。為了不影響塑件外觀，在設計上模和滑塊分型的時候，需要在兩側圓角過度位置以及兩孔外形曲面上設計抽芯滑塊。設計上模型腔兩端的時候，合理加入不規則枕位，也就是說常開缺口的外殼塑件邊緣，對于各種配件進行安裝，為了可以提高模具整體強度，在更改分型面以后出現的枕狀就是枕位。在設計相互配合的枕位和抽芯滑塊時，抽芯滑塊和下模型芯中存在矩形滑動導軌，確?？梢苑€定運行抽芯結構。

3分析下模以及相關工藝

設計模具的過程中，主體分型面實際上是平面，對應上模XY軸方向中心位置就是圖形坐標原點，Z方向分型面尺寸是0。為了保證可以順利進行下模成型內表面塑件的脫模，在下模型芯位置設計模具頂出結構，從以下方面分析設計難點：一是，下模型芯毛坯實際上屬于標準立方體，存在比較大的加工余量，以及比較大的零件體積，鋼材質硬的模具，加工過程中切削力大、加工時間長，比較多的耗損刀具，油壓臺鉗裝夾的應用，可以確保穩定的進行加工[3]。二是，下模是凹凸交錯的，存在復雜的形狀。進行粗加工的時候，首先應用鑲合金刀粒的大刀，粗加工工藝是曲面挖槽刀路，預留0.35mm的余量，然后在進行細加工的時候應用等高外形刀路，余量是0.2mm。2D挖槽刀路對分型面等平面進行精加工，小直徑合金銑刀對關鍵部位實施精加工。三是，設計下模的時候，存在一些很難進行加工的復雜架構，型腔曲面相交尖角，不可以進行直接加工，加工的時候需要進行銅電極電火花加工。下模加工的時候，為了有效降低加工余量，需要半精加工相關位置。四是，下模成型的時候，數條加強筋、五根加強柱、四個螺釘孔不能進行直接安裝，需要合理應用銅電極電火花加工方式。對下模芯進行設計的時候，為了保障不出現刀具鏟刀以及增加設計加工效率，必須修補好加工部位。五是，一般使用T型銑刀來設計下模上的抽芯滑塊導軌，加工的時候應用普通銑刀，預留0.1mm余量。人工修磨待裝配型芯滑塊，在普通銑刀上加工型腔滑塊。六是，直接精加工下模型芯主體曲面符合相關尺寸需求，合理應用曲面平行銑削，人工拋光處理。實際設計模具的過程需要符合結構特征，合理繪制邊界和曲線[4]。

4分析抽芯滑塊結構和工藝

設計抽芯成型滑塊的時候，外殼兩側兩通孔需要在塑件表面形成分型線?；瑝K加工的時候，使用高性能模具鋼，此時需要利用通用設備（銑、平面磨）來對標準毛坯進行加工，并且對滑槽部位進行導出，下模導滑軌道和相關部位相互配合，預留0.1mm余量，裝配模具的時候，進行人工修磨，保證可以順暢進行抽芯導滑。裝配滑塊上斜導柱孔、導滑槽、楔緊斜面的時候，需要合理應用普通銑床。抽芯滑塊加工的過程中，主要需要應用臺鉗裝夾工件，粗加工時使用三維曲面挖槽刀路，精加工抽芯凸臺曲面時應用等高外形銑削刀路，精加工抽芯曲面時使用曲面平行銑削刀路[5]。

5結語

綜上，隨著科學技術不斷發展，CAD技術越來越普及，為了提高模具加工精度、加工質量以及生產效率，模具加工生產的重要部分就是模具模仁的設計和數控加工，確定模具型腔的時候需要依據產品3D模型，繪制3D特性，模擬加工步驟，可以在一定程度上提高模具設計加工的生產效率。

參考文獻：

[1]吳光明.塑料半圓外殼的模具設計和數控加工[J].CAD/CAM與制造業信息化,2012(9).

[2]楊飛,高東強,閆媛媛等.逆向工程技術在塑料模具設計中的應用[J].塑料工業,2013,41(8).

[3]任長春,竇寶林,秦勇等.澆口偏置筆記本電腦外殼注塑模設計[J].工程塑料應用,2012,40(8).

[4]李輝,尹甜甜,楊永順等.車載電視外殼注塑模具設計[J].塑料工業,2015,43(6).

[5]趙亞窮,王波,馮躍戰等.水表外殼上蓋注塑模具設計[J].塑料工業,2012,40(6).

作者：黃立東 周小蓉 單位：湖南機電職業技術學院