模具設(shè)計和數(shù)控加工在塑料外殼的應(yīng)用論文

時間：2022-10-12 03:51:45 數(shù)控畢業(yè)論文我要投稿

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　　摘要：在塑料外殼的加工制造過程中，最關(guān)鍵的兩大環(huán)節(jié)一個是模具設(shè)計，另一個是數(shù)控加工。在設(shè)計過程中，現(xiàn)在常用先進(jìn)的設(shè)計軟件直接對產(chǎn)品進(jìn)行三維構(gòu)造，并通過系統(tǒng)對這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、加工。本文結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，對于產(chǎn)品的模具設(shè)計與數(shù)控加工進(jìn)行了分析。

模具設(shè)計和數(shù)控加工在塑料外殼的應(yīng)用論文

　　關(guān)鍵詞：模具設(shè)計；數(shù)控加工；塑料外殼

　　在對模具進(jìn)行設(shè)計時，通常需要對產(chǎn)品的特點(diǎn)進(jìn)行具體的分析，然后根據(jù)分析確定模具的模面和模具型腔，并以此建立模具工程圖、實(shí)體圖，根據(jù)模具的特點(diǎn)進(jìn)行模具的加工，進(jìn)行數(shù)控編程。所以模具設(shè)計在產(chǎn)品設(shè)計中占有非常重要的地位，是未來發(fā)展的一種趨勢，也是簡單化的復(fù)雜模具的自動化生產(chǎn)的一種方式。通過利用CAD/CAM軟件進(jìn)行模具的設(shè)計，對數(shù)據(jù)編程進(jìn)行加工等，可以進(jìn)行模擬仿真，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和加工的精度。

　　一、對產(chǎn)品的模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析

　　目前很多材料都使用ABS外殼，收縮率一般為0.5%。塑料外殼的形狀比較復(fù)雜，大多是由一些曲面形狀構(gòu)成，而且曲面結(jié)構(gòu)之間都有很小的圓角半徑，圓滑會過度，且R0.5mm是設(shè)計中的最小圓弧半徑。在塑料的頂部可以開設(shè)臺階孔，這樣可以在兩個端口設(shè)置小的缺口，而在側(cè)壁上設(shè)置大的缺口，在設(shè)計時要注意動模會存在較大的強(qiáng)筋，這樣在交匯點(diǎn)出可以更加合理的設(shè)置4個螺紋孔，并在周圍加裝5個加強(qiáng)柱。這是設(shè)計過程中最難的、也是最重要的設(shè)計部分。

　　二、對模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析

　　在對塑料外殼進(jìn)行設(shè)計時，塑料的外形設(shè)計尺寸一般選擇為31.5X14.5X11.5mm，這一尺寸是從經(jīng)濟(jì)、加工以及注射等多方面進(jìn)行考慮的。設(shè)計時一般要考慮到模型中的四個腔，并通過塑件的外部表面的內(nèi)凹位置設(shè)計澆口。在進(jìn)行裝配時，需要考慮到標(biāo)簽的粘貼位置，一方面這需要對外觀可能造成的影響，另一方面需要對點(diǎn)澆口進(jìn)行設(shè)計。模具的選擇一般要選擇合理的標(biāo)準(zhǔn)模架或者高性能的模具鋼型芯，這一部分塑件的結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，而且在進(jìn)行分型時會產(chǎn)生比較多的問題。所以在塑件成型的位置上應(yīng)該合理的進(jìn)行擺放，這樣能夠及時的對模具進(jìn)行脫模處理，外表面由于比較光滑在設(shè)計過程中應(yīng)該盡量設(shè)計成一種能夠上模成型的方式，通過分型線確定模型的上下模，多有的內(nèi)部圓角和外表面發(fā)生交匯的位置，可以利用周圍的加強(qiáng)筋、加強(qiáng)柱以及螺紋釘設(shè)計成一種下模型。在進(jìn)行模具設(shè)計時，要注意最困難的環(huán)節(jié)時對塑件兩端的孔成型設(shè)計，而該結(jié)構(gòu)主要是通過斜導(dǎo)柱滑塊進(jìn)行抽芯的。為了在設(shè)計過程中簡化這種設(shè)計方式，確保系統(tǒng)具有穩(wěn)定的抽芯和運(yùn)行結(jié)構(gòu)，應(yīng)該合理的設(shè)計抽芯滑快。并且不能影響塑件的整體外觀，而在設(shè)計上模和對滑快進(jìn)行分型的時候，要在模具的兩側(cè)位置中的圓角處和兩孔處的外曲面上優(yōu)化對抽芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計。而在對上模型進(jìn)行設(shè)計時，在型腔的兩端要合理的加入一些不規(guī)則形狀的枕位，這種枕位也是我們?nèi)粘Ｋ玫某ｉ_缺口的外形塑件邊緣，隨后在對相關(guān)的配件進(jìn)行安裝。在安裝過程中，為了提高模具安裝的整體性強(qiáng)度，在對模具的分型面進(jìn)行更改以后隨之展現(xiàn)的枕狀就是需要設(shè)計的枕位。

　　三、對下模工藝的分析

　　在對模具設(shè)計時，分型面一般會根據(jù)位置的不同分為幾個部分，而主體是平面分型面。該分型面對應(yīng)的結(jié)構(gòu)是上模XY軸上的中心位置所對應(yīng)的圖形坐標(biāo)的原點(diǎn)，在Z方向上其分型面尺寸為0。所以為了確保下模成型的內(nèi)表面能夠在塑件時順利的脫模，在設(shè)計過程中要對模具的頂部結(jié)構(gòu)中的芯位置進(jìn)行設(shè)計，根據(jù)以往的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，在這一設(shè)計過程中主要有以下兩個難點(diǎn)：

　　（一）模具的下模型的毛坯其實(shí)是一種非常標(biāo)準(zhǔn)的立方體，所以在加工時余量較大，而且零件的體積也比較大，鋼材的模具比較質(zhì)硬，所以在進(jìn)行加工時要用較大的切削力進(jìn)行加工，加工時間也會比較長，對道具的耗損比較大，可以通過應(yīng)用油壓臺鉗提高加工效果，這樣加工過程也會更加穩(wěn)定。

　　（二）由于下模多是凹凸相互交錯，所以形狀比較復(fù)雜。在進(jìn)行粗加工時，應(yīng)該先選用鑲合金的大刀，在對粗加工工藝進(jìn)行選擇時盡量選擇曲面的挖槽刀路，要預(yù)留下0.35mm的尺寸余量，完成后在對模具進(jìn)行細(xì)加工，細(xì)加工時應(yīng)該選擇高外形刀路，其余量要預(yù)留0.2mm。

　　四、對模具抽芯模塊進(jìn)行結(jié)構(gòu)和工藝分析

　　在對模具的抽芯滑快進(jìn)行設(shè)計時，要盡量在模具外殼的兩側(cè)位置設(shè)計塑件分型線。在對滑快進(jìn)行加工時，盡量使用高性能的模具鋼，同時要借助通用的設(shè)備，如銑磨、平面磨等對毛坯進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)式的加工，在加工過程中對于滑槽要進(jìn)行導(dǎo)出，而下模的導(dǎo)化軌道與其余的部位之間需要進(jìn)行配合，對此的預(yù)留量應(yīng)該設(shè)置在0.1mm。在對模具進(jìn)行裝配的時候，要盡量的使用人工進(jìn)行修磨，這樣可以保證抽芯導(dǎo)滑比較順暢。裝配時在滑快上進(jìn)行斜導(dǎo)柱孔和導(dǎo)滑槽時，要合理的使用銑床，在對滑快加工時，一般需要應(yīng)用臺鉗進(jìn)行裝夾。在進(jìn)行粗加工時，則需要選擇三維曲面的挖槽刀路，進(jìn)行抽芯臺面的精加工時則需要選擇高外形的銑削刀路，在進(jìn)行精加工時需要根據(jù)抽芯的曲面選擇平行的銑削刀路。

　　五、結(jié)語

　　綜上所述，由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，CAD模具設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，為了在模具的加工過程中提高加工精度和加工質(zhì)量，提升效率，在對模具進(jìn)行加工生產(chǎn)時最重要的環(huán)節(jié)就是要對模具的模仁進(jìn)行設(shè)計，并根據(jù)設(shè)計方案機(jī)型數(shù)控加工。在對模具型腔進(jìn)行確定時，一般需要用到3D模型，并根據(jù)模型繪制其特性，對加工進(jìn)行模擬。這樣可以提高對模具的設(shè)計和加工效果。

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