怎样利用现有设备优化异型材模具加工

小黄豆

- n( {( T. Z: Z$ o" k; [随着市场竞争日益激烈，挤出速度成为每家塑料异型材模具公司的竞争要点。一般情况下，型材的挤出速度越快，对模具设计的几何精度、尺寸精度、位置精度和表面加工质量要求越高，而零件的加工精度提高，加工成本会随之升高，同时生产效率较低。因此，如何采用先进的加工手段，来保证加工误差不超过允许的范围，同时还尽量提高生产效率及降低加工成本，成为目前模具研发的重要课题。

笔者所在的连云港杰瑞模具技术公司在研发、制造塑料异型材模具已有20余年历史。公司曾承接了一批来图加工定单，对模具总装後的型腔尺寸精度要求是±0.03，模具零件的加工精度是±0.01，模具定位的形式为键定位。了解塑料异形材挤出模具的人士都知道，每套塑料异形材挤出模具主型材的定型模一般都有3-5节，而每一节又有5-7块模板，模具的长度为300mm。如图1所示：该模具由7块模板组成，每个零件的误差积累很容易就会超出总装後所要求的型腔尺寸精度±0.03。下面我们以图1中的模具为例，介绍我们设计的新工艺安排是如何保证精度要求的。

/ }- ?7 }; c2 u% H我们采取的工艺方式为分块加工，电加工、机械加工相结合，部件组装的方法，来保证模具的制造精度及要求。
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% z& [8 ~/ S2 l1 n/ \分块加工
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0 I. _7 S# j( i1 L第一步：将图1中所有模板采取分块式预加工。以图1中的模板7为例：按工艺图形（图2），采取机械铣、磨加工，至图2所示：在模板的厚度方向留後工序加工余量0.15-0.2mm（双面）。线切割以此余量碰丝加工，此工序要注意余量的分配。

第二步：线切割工序。在加工面上割出与型腔面一致的3-5mm宽的基准，并单面放余量0.04-0.05mm。作为磨工序的加工基准，宽度方向切割时同样放量 0.15-0.2mm（双面），如图3所示。

% {2 l  }* M% c3 j) {第三步：磨工序以线切割面为基准，将模板的厚度，磨至图纸尺寸。

第四步：加工中心以外形为基准，铣定位键。用这样的工艺方法将图1中的2、3、4、6、7定型模加工完成。此工序中注意两点：1）开合面的键暂不加工，如图5中的模板7上部的键，在部件组装後一次性完成。2）在开合面上要留有0.05-0.07的放量作为慢走丝的切割基准。如图5中板2和板7的上部。

0 D- l' W% N! d& J5 Q! ~* g第五步：上、下模板的加工，采取加工中心高速铣工艺。1）铣、磨工序将模板加工成如图4：型腔面放余量2-3mm，接合面放余量0.05mm，以给加工中心对刀和去除加工表面的划痕用。2）加工中心采取高速铣，粗、精铣型腔，将型腔面和定位键一次性加工完成，精铣後的型腔面的粗糙度，可达 Ra0.8-1.2，精度可达±0.005mm。我们采取以上工艺方法将上、下模板加工完成。

6 P6 G: m) f2 k; c0 A' R部件组装
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第一步：将图1中的模板1拿掉，即打开模具的开合面，进行模具的组装。将模板2、3、4、5、6、7组装在一起，如图5。

7 S4 i  D; T" R第二步：采取慢走丝切割。慢走丝以A、B面为基准，切割模板2、3、4、6、7，切割2-3次，型腔面的粗糙度，可达Ra1.0-1.2，精度可达±0.005mm。此工序的注意点是：在切割型腔面的同时，要在开合面模板2和模板7的面上割出3-5mm与型腔面一致的基准来。在此工序中图5所示的模板5不参与切割，是此工序中慢走丝的基准板。
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第三步：加工中心以割後的型腔面为基准，将开合面的定位键铣成图5中的模板7上部的定位键。
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第四步：磨工序以慢走丝割出的基准面为准，将图5中的板2和板7开合面上部留下的0.05-0.07 mm的余量磨去。通过这样的工艺方法，我们就完成了如图1所示的开合面以下的型腔面的加工。

) }, ]; M# B8 _/ A2 t; H通过此工艺的实施完全达到了模具的几何精度、尺寸精度、位置精度，并一次性验收通过。
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5 z* X. g2 F. `; ~5 ?) \, B传统工艺与新工艺比较

+ F/ `: }/ m& w" T我们传统的工艺方法是将每套模具的模板分别加工，保证每块模板的尺寸精度要求，不过存在以下缺点：造成了误差的积累，导致型腔尺寸精度无法提高；多块板的分别加工，占用的设备台数多、效率低；模具总装时，尺寸不好调整；板与板的结合处常有缺陷，影响制品表面质量；始终不能给设计提供准确的设计数据。
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/ ~8 \) T2 \/ T% o+ P现在所采取的“快、慢”走丝结合，以及新技术高速铣的应用，主要有下列优点：消除了误差积累，提高了模具型腔尺寸的几何精度、尺寸精度、位置精度；提高了工作效率，降低了加工成本；省去了总装时的尺寸调整；由於模具的型腔面是组装加工的，避免了分开加工最後组装所造成的误差台阶，提高了制品表面质量。

7 r' H1 h+ q# Y: @. `以上工艺的实施主要是根据我公司实际设备的能力，结合模具的具体精度要求而采取最佳的工艺方法，在确保模具精度基础上，尽量以低的加工成本，解决由於设备配备能力所带来的工序间生产不平衡问题。