CN103862597A - 一种注塑模具制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于模具加工制造前沿领域，具体涉及一种零FIT注塑模具的制造方法，其通过模具设计、工程图制作及模具公差标准制定、模具加工，其包括CAM刀路工艺设计、数控加工工艺、电火花及线切割加工工艺、磨床加工工艺、模具检测等步骤，使模具加工制造完成后，即可满足装配要求，极大的提高模具制作精度，从而一次性获得合格的产品，避免了模具加工完成后，反复试模和修改产品参数及模具参数的繁琐过程。本发明方法可实施性强，使用效果好，可以在注塑模具制造领域广泛推广应用。

Description

一种注塑模具制造方法

 

技术领域

    本发明涉及模具加工制造领域，主要涉及零FIT模具控制技术，具体涉及一种注塑模具制造方法。

背景技术

 我国模具行业的生产规模如今已占世界总量的近10%，位列世界第三，仅次于日、美。而且技术含量低的模具已供过于求，市场利润空间狭小，技术含量较高的中、高档模具还远不能适应国民经济发展的需要，精密、复杂的冲压模具和塑料模具、轿车覆盖件等高档模具仍有很大一部分依靠进口。 对于技术含量较高的中、高档模具，大部分模具厂采取购买高精度的CNC、EDM、WEDM等加工机床，以期望获得高的制作精度，但是缺乏一种全面的控制技术，而不能得到一种期望的结果。常规的加工制造工艺在模具制作完成后装配时由于各零件间的尺寸精度差异，需要不断的FIT模（红丹或蓝丹合模验证，打磨修正等），不但工作量大，而且产品尺寸也达不到要求，导致频繁修模，浪费成本，影响交期。

 申请号为“201210322394.3”的中国专利中，公开了名称为“一种模具的加工方法”的发明专利，主要包括下料、铣、刨、刮研、电火花、镗孔、组装等步骤，其上、下模坯料裁切在同一块原料上，其将上、下坯料整体粘在一平板上之后，再进行铣、刨、刮研、电火花、镗孔等加工过程，完成后再利用铣刀铣掉上、下模之间的加工余量，将上、下模具一分为二，本发明虽然上下模采用同一基准，一定程度解决模具错型问题，但是，没有在每一个工艺环节上力图创新，不可避免的，在模具制作完成后需要花大量精力和时间反复试模和修改产品参数及模具参数，无法达到零FIT模的效果。

 申请号为“201310244874.7”的中国专利中，公开了名称为“汽车仪表台注塑模具型腔的加工方法”的发明专利，其包括以下步骤：1）设计胎模具；2）设计胎具及滚轮的运行轨迹；3）设定胎模具和滚轮各相对工作点位置；4）把程序通过电脑传给大型立式数控铣床；5）将汽车仪表台注塑模具放进大型立式数控铣床的加工台；6）启动大型立式数控铣床，其虽然利用了原来软件三维加工机械坐标系编程，改变生成的刀具三维运动轨迹和方向，经后处理转化与机床刀具运动方式和方向相应适应G代码，从而完成汽车仪表台注塑模具型腔的加工。但是，其并没有在原型设计上做出进一步的优化，可能会有烂面出现，导致刀具抬刀，影响加工精度，此外没有建立一个完整的系统化的工艺流程，导致模具型腔加工完成后，不可避免的，需要花大量精力和时间反复试模和修改产品参数及模具参数，无法达到零FIT模的效果。

发明内容

本发明提供了一种模具加工方法，可以使模具加工制造完成后，即可满足装配要求，极大的提高模具制作精度，从而一次性获得合格的产品，避免了反复试模和修改产品参数及模具参数的繁琐过程。

    一种注塑模具制造方法，包括以下工艺步骤：a.模具设计,对模具各结构零件做3D建模，并制作模具总装图；b.制作各零件的工程图并制定模具公差标准;c.注塑模具制造，CAM刀路程序设计并导入CNC制造工艺、EDM制造工艺、WEDM制造工艺及磨削工艺；d.模具检测，步骤a中，无封胶面设计成单一避空面，脱模面的斜度≧3°，配合面R角避空距离>3mm，步骤b中，法兰孔径公差为（+0.10mm，+0.12mm），热嘴定位孔径公差为（+0.05mm，+0.06mm），热流道定位孔径公差为（+0.03mm，+0.05mm），镶针孔径公差为（+0.00mm，+0.01mm），顶针孔径公差为（+0.00mm，+0.01mm），所有销钉孔径公差为（+0.020mm，+0.025mm），位置公差为±0.02mm，步骤c中，CNC加工刀具与主轴的同心度≦0.002mm，平铣刀的底面平面度≦0.005mm，精加工的检测量具采用精确度为0.001mm，步骤d中，检测基准必须与加工基准一致，建立完整的检测坐标系取点测量，并在封胶位外2.00mm取点，每个待测面至少取4个点，封胶位超过20mm以上的面需要内外检测两个点，检测胶位标准采用正、负公差，封胶位公差按装配公差选择单向公差。

    进一步的，步骤c中，CAM刀路粗、精加工均采用顺铣刀路，直边采用插铣刀路加工，并建立标准步距。

    进一步的，步骤c中，根据刀路走刀时间及走刀距离，计算刀具磨损时间，建立换刀及检刀的时间标准。

    进一步的，步骤c中，封胶位实际的火花位根据机台的型号实际参数检测得出，所有电极采用统一基准读数，线切割精加工前检测并校正机台精度，检测金属线，利用电流补偿误差。

    进一步的，步骤c中，制定不同砂轮型号对应的光洁度标准，磨削尺寸精度要求≦0.01mm，先预留0.05mm加工余量，经过千分表检测尺寸后，再加工到数。

 本发明的优点在于：（1）模具原型图CAD设计环节，可以根据图形的模拟分析规避实际加工中出现的问题，从而进一步优化模具整体的设计，保证后续工艺可靠实施；（2）模具公差制定，建立了统一的公差标准，实现了模具尺寸公差标准化设计，便于模具设计过程中的标准化管理。（3）CAM刀路工艺设计，根据模具原型图，设计可靠的加工刀路工艺，并建立了合适刀库选刀标准及换刀及检刀的时间标准，使得在实际加工过程中工艺更优化，同时，保证了刀具始终处于最佳工作状态；（4）数控加工工艺，采取了一系列的优化检测工艺措施，保证了数控设备始终处于最佳状态，保证机床精度，制定优选工艺措施，保证了零件尺寸的精确性，制定刀具加工时间磨损标准，进一步保证刀具加工的可靠性；（5）电火花及线切割加工工艺，制定了可靠机床检测工艺保证了机床精度，同时根据机床的型号实际参数检测出实际的加工时的火花位及建立了合理的加工接顺及清角标准，并按胶料类型分类，优化了加工工艺，同时，保证了零件尺寸的精度；（6）磨床加工工艺，制定不同砂轮型号对应的光洁度标准，可根据待加工面的的光洁度要求，选择合适的砂轮型号，保证加工面的光洁度，同时，减少了砂轮的损伤；（7）检测工艺，采用一系列的优选措施最大限度地减少了检测误差，保证检测质量的高可靠性，从而进一步检验了上述工艺实施的可行性及正确性。

具体实施方式

本发明提供了一种模具加工方法，可以使模具加工制造完成后，即可满足装配要求，极大的提高模具制作精度，从而一次性获得合格的产品，避免了反复试模和修改产品参数及模具参数的繁琐过程。

下面将对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

    一种注塑模具制造方法，包括以下工艺步骤：a.模具设计,对模具各结构零件做3D建模，并制作模具总装图；b.制作各零件的工程图并制定模具公差标准;c.注塑模具制造，CAM刀路程序设计并导入CNC制造工艺、EDM制造工艺、WEDM制造工艺及磨削工艺；d.模具检测。

在步骤a中，为了保持后续加工刀路畅通，应尽量避免烂面，重点突出的面采用模仁颜色标准化管理，实现设计标准化，无封胶面采用单一避空面，脱模面的斜度控制在≧3°，避免模具在试模或生产时插烧，一般可以通过修改分型面可以实现，特殊时需要修改产品，否则模具不耐生产，设置R角避空距离大于3mm；在装夹工艺设计中，建模零件斜度较大的斜抽、形位、倒扣的加工，设计工装夹具与被加工面垂直。

    在步骤b中，模具公差标准为，法兰孔径公差为（+0.10mm，+0.12mm），热嘴定位孔径公差为（+0.05mm，+0.06mm），热流道定位孔径公差为（+0.03mm，+0.05mm），镶针孔径公差为（+0.00mm，+0.01mm），顶针孔径公差为（+0.00mm，+0.01mm），所有销钉孔径公差为（+0.020mm，+0.025mm），位置公差为±0.02mm。以此作为参考建立了统一的公差标准，实现了模具尺寸公差标准化设计，便于模具设计过程中的标准化管理。

    在步骤c中，CAM刀路设计中，单向走刀刀路采用顺铣刀路，根据工件上刀痕的残留量计算刀的步距来建立标准步距，使得刀痕在封胶面的残留量≦0.002mm，普通胶位面的残留高度≦0.005mm，并采用插铣刀路加工直边，加工R角小于4mm的位置时，采用专用小刀走刀程序，在比较小的脱模面无法用粗铣刀加工到时，采用精铣刀铣削，根据程序加工时间和刀路走刀距离，计算刀具磨损时间，建立换刀及检刀的时间标准。

    在步骤c中，CNC加工对刀采用激光对刀仪，铣刀与主轴的同心度采用千分表校对，刀具与主轴的同心度≦0.002mm，平铣刀的底面平面度≦0.005mm，精加工的检测量具采用精确度为0.001mm级别的量具，在加工小零件时，尽量采用锁板或磁台定位工件，制定刀具加工时间磨损标准，并且在刀具使用到标准时间，采用显微镜检测刀具的磨损情况，便于及时更换刀具，避免因刀具磨损后继续加工，造成精度不合要求，并定时对机台的重点尺寸进行检测。

    在步骤c中，电火花加工完大尺寸的零件后，应及时对机床进行精度检测，EDM机台每周检测精度，了解机床状况，方便及时校正机台精度和合理安排对应精度的零件加工，封胶位电极的实际火花位应根据机床的型号实际参数检测出实际的加工时的火花位，制定合理的加工接顺及清角标准，并按胶料类型分类，所有电极采用统一基准读数，线切割每次精加工前检测并校正精度，特别是加工过大斜度后特别重要，在精加工前需检测金属线，加工时利用电流补偿误差。

    在步骤c中，磨床磁台的平衡度直接影响加工精度，加工高精密零件的磨床一周至少修整一次磁台，尺寸精度要求≦0.01mm的，先预留0.05mm加工余量，经过千分级以上设备的检测后再做加工到数，根据不同砂轮型号对应的光洁度制定标准。

    在步骤d中，检测基准必须与加工基准一致，并保持待测工件表面光洁，建立完整的检测坐标系，对工件进行取点测量，每个待测面至少取4个点，取点测量时，应从封胶位外2.00mm取点，封胶位超过20mm以上的面需要内外检测两个点，检测胶位标准采用正、负公差，封胶位公差按装配公差选择单向公差。

通过上述一系列的工艺措施，最终实现在模具加工制造完成后，即可满足装配要求，极大的提高模具制作精度，从而一次性获得合格的产品，避免反复试模和修改产品参数及模具参数的繁琐过程。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种注塑模具制造方法，包括以下工艺步骤：a.模具设计,对模具各结构零件做3D建模，并制作模具总装图；b.制作各零件的工程图并制定模具公差标准;c.注塑模具制造，CAM刀路程序设计并导入CNC制造工艺、EDM制造工艺、WEDM制造工艺及磨削工艺；d.模具检测；其特征在于，步骤a中，无封胶面设计成单一避空面，脱模面的斜度≧3°，配合面R角避空距离>3mm，步骤b中，法兰孔径公差为（+0.10mm，+0.12mm），热嘴定位孔径公差为（+0.05mm，+0.06mm），热流道定位孔径公差为（+0.03mm，+0.05mm），镶针孔径公差为（+0.00mm，+0.01mm），顶针孔径公差为（+0.00mm，+0.01mm），所有销钉孔径公差为（+0.020mm，+0.025mm），位置公差为±0.02mm，步骤c中，CNC加工刀具与主轴的同心度≦0.002mm，平铣刀的底面平面度≦0.005mm，精加工的检测量具采用精确度为0.001mm，步骤d中，检测基准必须与加工基准一致，建立完整的检测坐标系取点测量，并在封胶位外2.00mm取点，每个待测面至少取4个点，封胶位超过20mm以上的面需要内外检测两个点，检测胶位标准采用正、负公差，封胶位公差按装配公差选择单向公差。

2.根据权利要求1所述的一种注塑模具制造方法，其特征在于，步骤c中，CAM刀路粗、精加工均采用顺铣刀路，直边采用插铣刀路加工，并建立标准步距。

3.根据权利要求1所述的一种注塑模具制造方法，其特征在于，步骤c中，根据刀路走刀时间及走刀距离，计算刀具磨损时间，建立换刀及检刀的时间标准。

4.根据权利要求1所述的一种注塑模具制造方法，其特征在于，步骤c中，封胶位实际的火花位根据机台的型号实际参数检测得出，所有电极采用统一基准读数，线切割精加工前检测并校正机台精度，检测金属线，利用电流补偿误差。

5.根据权利要求1所述的一种注塑模具制造方法，其特征在于，步骤c中，制定不同砂轮型号对应的光洁度标准，磨削尺寸精度要求≦0.01mm，先预留0.05mm加工余量，经过千分表检测尺寸后，再加工到数。