1定義

模具加工(Mold Making)是指成型和制坯工具的加工，此外還包括剪切模和模切模具。通常情況下，模具有上模和下模兩部分組成。將鋼板放置在上下模之間，在壓力機(jī)的作用下實(shí)現(xiàn)材料的成型，當(dāng)壓力機(jī)打開(kāi)時(shí)，就會(huì)獲得由模具形狀所確定的工件或去除相應(yīng)的廢料。小至電子連接器，大至汽車(chē)儀表盤(pán)的工件都可以用模具成型。

級(jí)進(jìn)模是指能自動(dòng)的把加工工件從一個(gè)工位移動(dòng)到另一個(gè)工位，并在最后一個(gè)工位得到成型零件的一套模具。模具加工工藝包括：裁模、沖坯模、復(fù)合模、擠壓模、四滑軌模、級(jí)進(jìn)模、沖壓模、模切模具等。

2模具種類(lèi)

(1)金屬?zèng)_壓模具：連續(xù)模、單沖模、復(fù)合模、拉伸模

(2)塑膠成型模：注塑模、擠塑模、吸塑模

(3)壓鑄模具

(4)鍛造模具

(5)粉末冶金模具

(6)橡膠模具

3模具加工流程

開(kāi)料：前模料、后模模料、鑲件料、行位料、斜頂料；

開(kāi)框：前模模框、后模模框；

開(kāi)粗：前模模腔開(kāi)粗、后模模腔開(kāi)粗、分模線開(kāi)粗；

銅公：前模銅公、后模銅公、分模線清角銅公；

線切割：鑲件分模線、銅公、斜頂枕位；

電腦鑼：精鑼分模線、精鑼后模模芯；

電火花：前模粗、銅公、公模線清角、后模骨位、 枕位；

鉆孔、針孔、頂針；模具頂針孔水路孔加工行位、行位壓極；

斜頂、復(fù)頂針、配頂針。

4其他

(1)唧咀、碼模坑、垃圾釘(限位釘)；

(2)飛模；

(3)水口、撐頭、彈簧、運(yùn)水；

(4)省模、拋光、前模、后模骨位；

(5)細(xì)水結(jié)構(gòu)、拉桿螺絲拉鉤、彈簧

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(6)重要部件熱處理、淬火、行位表面氮化；

5模具軟件

UGNX、Pro/NC、CATIA、MasterCAM、SurfCAM、TopSolid CAM、SPACE-E、CAMWORKS、WorkNC、TEBIS、HyperMILL、Powermill、GibbsCAM、FEATURECAM等等。

6基本特點(diǎn)

(1)加工精度要求高一副模具一般是由凹模、凸模和模架組成，有些還可能是多件拼合模塊。于是上、下模的組合，鑲塊與型腔的組合，模塊之間的拼合均要求有很高的加工精度。精密模具的尺寸精度往往達(dá)μm級(jí)。

(2)形面復(fù)雜有些產(chǎn)品如汽車(chē)覆蓋件、飛機(jī)零件、玩具、家用電器，其形狀的表面是由多種曲面組合而成，因此，模具型腔面就很復(fù)雜。有些曲面必須用數(shù)學(xué)計(jì)算方法進(jìn)行處理。

(3)批量小 模具的生產(chǎn)不是大批量成批生產(chǎn)，在很多情況下往往只生產(chǎn)一付。

(4)工序多 模具加工中總要用到銑、鏜、鉆、鉸和攻螺紋等多種工序。

(5)重復(fù)性投產(chǎn)模具的使用是有壽命的。當(dāng)一付模具的使用超過(guò)其壽命時(shí)，就要更換新的模具，所以模具的生產(chǎn)往往有重復(fù)性。

(6)仿形加工模具生產(chǎn)中有時(shí)既沒(méi)有圖樣，也沒(méi)有數(shù)據(jù)，而且要根據(jù)實(shí)物進(jìn)行仿形加工。這就要求仿制精度高，不變形。

(7)模具材料優(yōu)異，硬度高模具的主要材料多采用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造，特別是高壽命的模具，常采用Crl2，CrWMn等萊氏體鋼制造。這類(lèi)鋼材從毛坯鍛造、加工到熱處理均有嚴(yán)格要求。因此加工工藝的編制就更加不容忽視，熱處理變形也是加工中需認(rèn)真對(duì)待的問(wèn)題。

根據(jù)上述諸多特點(diǎn)，在選用機(jī)床上要盡可能滿(mǎn)足加工要求。如數(shù)控系統(tǒng)的功能要強(qiáng)，機(jī)床精度要高，剛性要好，熱穩(wěn)定性要好，具有仿形功能等。

7加工工藝流程安排

(1)底面加工，加工量保證；

(2)鑄件毛坯基準(zhǔn)找正，2D、3D型面余量檢查；

(3)2D、3D型面粗加工，非安裝非工作平面加工(包括安全平臺(tái)面、緩沖器安裝面、壓板平面、側(cè)基準(zhǔn)面)；

(4)半精加工前，側(cè)基準(zhǔn)面的找正確保精度；

(5)半精加工2D、3D型面，精加工各類(lèi)安裝工作面(包括限位塊安裝面及接觸面、鑲塊安裝面及靠背面、沖頭安裝面、廢料切刀安裝面及靠背面、彈簧安裝面及接觸面、各類(lèi)行程限制工作面、斜楔安裝面及靠背面)，半精加工各類(lèi)導(dǎo)向面、導(dǎo)向孔，留余量精加工工藝基準(zhǔn)孔及高度基準(zhǔn)面，并記錄數(shù)據(jù)；

(6)檢驗(yàn)復(fù)查加工精度；

(7)鉗工鑲作工序；

(8)精加工前，工藝基準(zhǔn)孔基準(zhǔn)面找正，鑲塊余量檢查；

(9)精加工型面2D、3D，側(cè)沖型面及孔位，精加工工藝基準(zhǔn)孔及高度基準(zhǔn)，精加工導(dǎo)向面及導(dǎo)向孔；

(10)檢驗(yàn)復(fù)查加工精度。

8注意事項(xiàng)

(1)工藝編制簡(jiǎn)明、表達(dá)詳細(xì)，加工內(nèi)容盡量數(shù)值化表達(dá)；

(2)加工重點(diǎn)難點(diǎn)處，工藝要特別強(qiáng)調(diào)；

(3)需要組合加工處，工藝表達(dá)清楚；

(4)鑲塊需單獨(dú)加工時(shí)，注意加工精度的工藝要求注明；

(5)組合加工后，需單獨(dú)加工的鑲塊零件，組合加工時(shí)工藝安裝單獨(dú)加工的基準(zhǔn)要求；

(6)模具加工中彈簧是最容易損壞的，所以要選擇疲勞壽命長(zhǎng)的模具彈簧。

大型模具

大型模具加工中存在的主要問(wèn)題

1.巨大的尺寸和重量

在加工大型模具時(shí)，如何應(yīng)付其自身的巨大尺寸和重量，是加工企業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。大型模具的加工，往往需要大量的勞動(dòng)力、專(zhuān)用設(shè)備和多次調(diào)試裝夾，而加工精度也受到多方面潛在因素的影響而不易保證。

2.購(gòu)置成本問(wèn)題

加工生產(chǎn)各類(lèi)大型模具，直接相關(guān)的最大費(fèi)用就是機(jī)床的購(gòu)置成本。能夠生產(chǎn)大型模具的機(jī)床是相當(dāng)昂貴的，尤其是在復(fù)雜工藝安排下，需要使用多臺(tái)機(jī)床才能完成從模具粗加工到精加工的全部工序。這樣的先期高投入成本也是很多企業(yè)進(jìn)入這一市場(chǎng)的最大障礙。由此，我們可以看出，如果可以在一臺(tái)合適的機(jī)床上實(shí)現(xiàn)大型模具的粗加工和精加工，甚至僅需一次調(diào)試裝夾，那么很多問(wèn)題將迎刃而解，加工精度也可以得到保證。

大型模具加工中心設(shè)計(jì)特點(diǎn)

下面探討一下大型模具加工中心所必備的一些設(shè)計(jì)特點(diǎn)：

1鑄鐵床身結(jié)構(gòu)，機(jī)床主軸具有散熱功能

鑄鐵材料具有很高的剛性和散熱特性，因而，是制造機(jī)床結(jié)構(gòu)件最穩(wěn)定的材料。對(duì)于銑削大型零件用的任何機(jī)床，首先需要具有非常結(jié)實(shí)的鑄鐵結(jié)構(gòu)，并裝備有具有散熱功能的主軸。就機(jī)床的主軸而言，它必須采用內(nèi)置冷卻技術(shù)，從軸承外面來(lái)冷卻主軸，保證在長(zhǎng)時(shí)間加工過(guò)程中，主軸本身不會(huì)被燒壞或不會(huì)因熱膨脹而造成精度損失。這些因素是非常重要的，因?yàn)榇笮湍＞叩募庸?#xff0c;需要消耗很長(zhǎng)的時(shí)間，同時(shí)在重切削條件下，這會(huì)增加模具的熱量和應(yīng)力。所以，機(jī)床的結(jié)構(gòu)部件必須具有良好的剛性和散熱特性，這是加工出大型優(yōu)質(zhì)模具的前提。因此，必須最大程度地限制加工過(guò)程中機(jī)床的振動(dòng)，并快速擴(kuò)散加工過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。選擇合適的加工機(jī)床和刀具，可以實(shí)現(xiàn)成本和周期的雙贏。

2熱穩(wěn)定技術(shù)

由于加工時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，環(huán)境溫度的影響也是必須要考慮的。例如，在普通機(jī)床上加工大型模具，當(dāng)環(huán)境溫度變化10℃時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致機(jī)床立柱發(fā)生6℃的溫度變化，從而引起主軸角板平行度發(fā)生0.07mm的變化。因此，機(jī)床的設(shè)計(jì)，必須考慮到環(huán)境溫度的效應(yīng)，避免環(huán)境溫度影響到加工零件的精度。

3速度

對(duì)于一臺(tái)行程能夠快速移動(dòng)的大型模具加工中心來(lái)說(shuō)，大型模具加工機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)至少達(dá)到20000r/min，金屬的切削速度應(yīng)滿(mǎn)足760-20000mm/min。

4精度

精度控制始終貫穿于模具加工的各個(gè)階段。如果需要在一臺(tái)加工中心上實(shí)現(xiàn)對(duì)大型模具的粗加工和精加工，那么，必須嚴(yán)格控制機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度。大型模具專(zhuān)用的加工中心，一般其定位精度可以達(dá)到±1.5μm，重復(fù)定位精度應(yīng)達(dá)到±1μm。同時(shí)，其節(jié)距精度應(yīng)保持在5μm之內(nèi)。

總結(jié)

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