1 動模圖形處理

　　如圖1所示的塑料外殼動模3D圖，繪圖過程如下：

　　(1)首先將動模曲面復(fù)制。

　　(2)將盒子動模頂部的缺口補(bǔ)好。以盒子和夾子側(cè)壁的缺口曲線作為基準(zhǔn)，并向兩邊投影延伸，以此曲線繪制直紋面。將盒子兩枕位向兩邊延伸到毛坯盡頭，同時也將夾子的枕位延伸適當(dāng)距離。盒子和夾子的動模枕位面如圖1中。

圖1塑料外殼動模3D圖 

　　(3)此副模具的分型面是一平面，按動模毛坯的尺寸，在Z₀處繪制分型平面，將分型面裁減去中間的零件外形曲線得到模具的分型面。

　　(4)為避免加工時鏟刀，同時提高加工效率，須將盒子的頂部缺口修補(bǔ)好。

　　(5)隱藏定模面后，將動模曲面、枕位、分型面等部分繪制成動模圖。

　　(6)為保證加工質(zhì)量，提高加工效率，根據(jù)動模型芯的加工要求，同時繪制了相應(yīng)的切削曲線及加工邊界。

　　由于圖形圖素眾多，為便于管理，繪圖進(jìn)行了分層管理，分為7個層，第1層repairsurface繪制了動模修補(bǔ)枕位的3D曲面，第2層HMsurface繪制了動模曲面，第3層QMpartsurface繪制了定模的加工曲面，第4層zhenwei繪制了盒子和夾子的枕位曲面，第5層curveforcut繪制了2D編制刀路時要使用的曲線及加工邊界，第6層Dim標(biāo)注了動模的尺寸，第11層。uve繪制了動模繪圖的曲線。層管理圖如圖2所示。切削曲線及邊界如圖1中。

圖2層管理圖 

　　圖形坐標(biāo)原點(diǎn)放在動模XY方向的中心處，分型面頂部Z方向的尺寸為0.0mm。加工時打開第二、四和第五層，關(guān)閉其它層。

2 動模的數(shù)控加工工藝分析

　　圖1所示為設(shè)計(jì)好的動模加工3D圖。動模型芯加工有以下難點(diǎn):

　　(1)動模型芯為塑料外殼的內(nèi)表面，外觀要求沒有外表面高，頂出位置、螺絲型芯鑲件也設(shè)計(jì)在動模。數(shù)控編程時，為避免加工時在螺絲孔、頂針孔及窄深槽小缺口的位置鏟刀，影響加工效率和工件的表面粗糙度值，須將這些位置修補(bǔ)好。

　　(2)相對定模而言，動模型芯體積大，加工余量大，加工時間長，刀具損耗多。動模型芯曲面復(fù)雜，有多處凸臺和凹槽，曲面間圓角過渡圓滑，倒角半徑較小，難于清角加工，要采取合適的數(shù)控工藝。

　　(3)動模型芯采用整體式設(shè)計(jì)，枕位部分和動模型腔相交部分凹槽加工是動模加工的難點(diǎn)。

　　(4)曲面盒子內(nèi)的螺絲柱位全部在動模中直接加工出，柱位中間的孔由動模鑲嵌而出。螺絲型腔孔和柱位孔有錐度，要使用特殊磨制的刀具，頂針孔要鉸削。這些部位可待數(shù)控加工和電火花加工之后進(jìn)行。

　　(5)盒子動模型腔和枕位共有3部分凹進(jìn)去的型腔，無法直接加工，要先用小直徑的刀具粗加工，再設(shè)計(jì)加工銅公進(jìn)行電火花加工。

　　(6)夾子中間的兩個圓柱臺階孔分別在定動模鑲嵌零件實(shí)現(xiàn)，兩個方形孔及下部的支撐條也由定模鑲嵌小型芯，動模出膠位來完成模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。這些部位可待數(shù)控加工和電火花加工之后，采用其它工藝方法進(jìn)行加工。

　　(7)夾子周邊的4個半圓臺階部位在動模設(shè)計(jì)了4個枕位，夾子動模型腔和枕位部分尺寸較小，電火花加工前無須粗加工。

　　(8)因?yàn)槟＞哐b配時，動模枕位及分型面要同時和定模枕位及分型面保證無縫隙的接觸(碰穿)，所以動模分型面要留有0．1mm的余量供模具鉗工打磨。

　　(9)動模型芯精加工時，最后采用了拍mm的平底刀進(jìn)行表面精加工及清角加工。數(shù)控加工完畢后，進(jìn)行人工打磨即可達(dá)到加工要求。

　　(10)為降低塑件內(nèi)表面的粗糙度值，同時便于脫模，動模型芯電加工后必須進(jìn)行拋光。數(shù)控加工前，利用銑、平面磨等通用設(shè)備先加工出140mm×150mm×50mm的標(biāo)準(zhǔn)毛坯，要求保證上下面的平行度及四周面之間的相互垂直度。并選擇垂直的3個面作為加工和定位的基準(zhǔn)面，為便于辨認(rèn)基準(zhǔn)，磨削毛坯完成后，動、定模要同時打上字碼。在零件的底面鉆4個孔并攻牙肘16mm，用螺釘固定在布滿孔陣的裝夾固定板上，再將裝夾固定板用壓板固定在數(shù)控機(jī)床的工作臺上進(jìn)行加工。

3 動模型芯加工注意事項(xiàng)

　　(1)動模型芯通常成型塑件的內(nèi)表面，表面粗糙度值要求沒有定模低，但動模型芯結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，抽芯、鑲件等結(jié)構(gòu)較多，加工量校定模多，材料同定模一樣較硬。加工時要謹(jǐn)慎，避免差錯。

　　(2)編寫刀路之前，須將圖形中心移動到系統(tǒng)默認(rèn)坐標(biāo)原點(diǎn)，最高點(diǎn)移動到Z原點(diǎn)，并將長邊放在X軸方向，短邊放在y軸方向，基準(zhǔn)位置的長邊向著自己。

　　(3)加工前必須檢查工件的裝夾方向與計(jì)算機(jī)中的圖形方向是否一致，在模具中的排位是否正確，裝夾具是否妨礙加工，動、定模的方向是否相配。

　　(4)動模型芯加工的刀路大致順序：大直徑刀粗加工→小直徑刀粗加工和清角→大直徑刀精加工→小直徑刀清角和精加工。

　　(5)動模型芯與定模所用材料相同，應(yīng)盡量用鑲合金刀粒的大直徑刀具進(jìn)行加工，不要用太小的刀。分型面為平面時，可用圓鼻刀精加工。

　　(6)動模型芯的加工一般先選取鑲合金刀粒的大直徑圓鼻刀(因這種刀夠大，有力)進(jìn)行粗加工，采用3D曲面挖槽刀路進(jìn)行加工(留0.25mm的余量)。

　　(7)半精加工一般選取鑲合金刀粒的刀具(或合金刀)，采用等高外形刀路進(jìn)行加工(留0.15mm的余量)。

　　(8)精加工一般選取鑲合金刀粒的球頭刀(尺寸小時選小直徑整體球頭刀)，采用平行銑削來進(jìn)行加工(不留余量)。局部輔以清角加工。加工型芯時，常遇到的問題是球頭刀不易清除利角，這時可以用端銑刀走曲面斜面加工清角。

　　(9)如果動模型芯采用的是鑲件，則動模分為鑲件型芯和鑲件固定板。需要分開加工。加工鑲件固定板的內(nèi)部外形要多走幾遍空刀，不然外形會有斜度，造成上面加工到尺寸，下面加工不到位的現(xiàn)象，安裝時難以配模。若鑲件固定框深度尺寸大，則更明顯。精加工外形框時盡量用大直徑的新刀。

　　(10)鑲件固定板深度較大時，可翻轉(zhuǎn)過來，首先加工外形部位，裝配人框后，再加工型芯的外部形狀。

　　(11)塑件上下殼配合處突起的邊緣稱為止口，止口結(jié)構(gòu)在型芯鑲件上加工或在鑲件固定板上用外形刀路加工。

　　(12)如果有止口臺階，用球頭刀精加工時需控制加工深度，防止過切。鑲件固定板的尺寸可比型芯鑲件單邊小0．02mm，以便配模。型芯鑲件精加工時的公差為0.01-0.03mm，z方向步距值為0.2~0.5mm。

4 動模型芯加工刀路

　　(1)選取Φ25R5鑲合金刀粒圓鼻刀，CNC刀桿規(guī)格：TRS-5Rx25×150。刀片規(guī)格：PPMW1003M0。進(jìn)給率1，000mm／min，下刀速率500mm／min，抬刀速率2000m/min，主軸轉(zhuǎn)速S=2，000轉(zhuǎn)／min。用3D曲面挖槽刀路對動模型芯曲面粗加工。加工余量0.4mm。最小加工深度為15.276mm，最大加工深度設(shè)置成0.1mm。加工刀具路徑如圖3所示。

圖3 3D曲面挖槽刀路刀具路徑 

　　(2)繼續(xù)選取西25mm鑲合金刀粒圓鼻刀，用3D曲面挖槽刀路對動模的分型面精加工。加工余量0.5mm(保護(hù)加工面)。此處將最小深度和最大深度都設(shè)置成0.0mm，在同一深度上精加工分型面。加工刀具路徑如圖4所示。

圖4 3D曲面挖槽刀路刀具路徑 

　　(3)因?yàn)閵A子的動模尺寸很小，沒有刀具的直徑大。這里選取西25尺5鑲合金刀粒圓鼻刀，取消刀具補(bǔ)償，用2D外形加工刀路對夾子的動模頂部平面進(jìn)行精加工。X、y、z加工余量都設(shè)置為0.0mm。加工刀具路徑如圖5所示。

圖5 2D外形刀路粗加工刀具路徑

　　(4)選取Φ16R8鑲合金刀粒圓鼻刀，用等高外形刀路對動模型芯面半精加工。加工余量0.1mm。最小加工深度為15.276mm，最大加工深度設(shè)置成0.0mm。加工刀具路徑如圖6所示。

圖6等高外形刀路刀具路徑 

　　(5)因?yàn)榍懊娲旨庸すば蛩�采用的�?Phi;25mm的大刀，很多地方加工不了。選取螄mm平底合金刀，用3D曲面挖槽刀路對盒子動模型腔和兩枕位中間部分粗加工。加工余量0.25mm。最小加工深度為9.8mm，最大加工深度設(shè)置成0.0mm。加工刀具路徑如圖7所示。

圖7 3D曲面挖槽刀路刀具路徑

　　(6)繼續(xù)選取Φ6mm平底合金刀，用3D曲面挖槽刀路對盒子動模右邊型芯和兩枕位中間部分粗加工。加工余量0.25mm。最小加工深度為9.8mm，最大加工深度設(shè)置成0.0mm。加工刀具路徑如圖8所示。

　　(7)選取Φ6mm平底合金刀，用3D曲面挖槽刀路對盒子動模左邊型芯和兩枕位中間部分粗加工。加工余量0.25mm。最小加工深度為9.8mm，最大加工深度設(shè)置成0.0mm。加工刀具路徑如圖9所示。

圖9 3D曲面挖槽刀路刀具路徑

　　(8)選取Φmm平底合金刀，用等高外形刀路對動模型芯的曲面精加工。加工余量0.0mm。最小加工深度為15.276mm，最大加工深度設(shè)置成0.0mm。加工刀具路徑如圖10所示。

圖10等高外形刀路刀具路徑

　　(9)選取Φ6mm平底合金刀，用2D外形加工刀路對夾子的動模型芯側(cè)壁進(jìn)行精加工。x、y、z加工余量都設(shè)置為0．0mm。加工刀具路徑如圖11所示。

圖112D外形刀路粗加工刀具路徑

　　圖12為實(shí)體加工模擬效果圖。

圖12塑料外殼動模型芯加工模擬效 

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