干货丨Worldskills 塑料模具工程赛项案例分享

加工机床：DMU 50

加工地点：北京汽车技师学校

软件编程：Mastercam 2018

我们首先详细了解一下这套模具的设计要点：

1. 确定好产品的开模方向后，根据需求对产品的所有侧面直身面进行拔模角度处理，利于注塑生产过程中塑料产品不粘模、好脱模。

2. 按照图纸要求对产品进行收缩率缩放。

3. 绘制出产品的分型线，如图1、图2的红色分型线。这是一个分型面为平面的模具，所以它的分型线都在一个水平面上，相对比较简单。

4. 绘制出产品的分型面，如图3。并进行缝合形成一张完整的分型面，对实体进行分割产生前后模具。如图4

5. 绘制前后模具的精定位虎口和进胶流道。

1. 绘制出产品的分型面和后模的实际外形实体（如图1）。

2. 利用实体的修剪到曲面功能（如图2）对实体进行修剪（如图3）

3. 利用后模与产品进行布尔运算，达到前后模之间形成一个产品的料厚间隙。

  对模具的其它部位进行细化处理，得到最终的后模。（如图4）

加工工艺分析：

1. 这是一套典型的多碰穿面平板模具，前后模具有多处贴合且碰穿。

2. 前模表面分型面是绝对的平面，无任何凸台。所以建议表面先由磨床精加工后再上CNC加工，保证分型面绝对平整。

3. 前模型腔及后模与其贴合的台阶平面，尽量用同一把刀精加工，保证前后模具贴合的碰穿面相对尺寸到数，确保注塑产品不跑飞边。

4. 前后模具贴合的碰穿面精加工后，用千分表或探头点数测量保证贴合精度。

5. 前后模具合模的精定位采用同一把刀精修，方便配合间隙的精度掌控，确保注塑产品料厚均匀且无错位现象。

6. 所有精加工的刀具，根据刀具供应商提供的刀具公差，结合实际的机床特性、刀具偏摆和图纸要求，取一个最佳刀具直径值进行程式编制，确保工件相关尺寸加工到数。

现在我们准备用Mastercam 2018对前模进行编程加工:

编程工艺：

1. 前模整体开粗采用D8MM立铣刀动态高效开粗，充分利用D8立铣刀对虎口进行半精加工，提高效率。(如图1)

2. 软件分析二粗加工采用D3MM立铣刀，基本上很多区域都可以加工出来。充分利用D3立铣刀对型腔进行半精加工，提高效率。(如图2)

3. 精定位虎口可以和型腔的精加工区域分开。(如图3)

4. 型腔区域的精加工包括型腔的平面和侧面，采用同一把刀具，确保精度一致性及每个平面接顺。(如图4)

5. 型腔中的微小特征采用D1MM立铣刀作局部加工。(如图5)

6. 流道的加工要求是光滑流畅，R2的球刀做完粗加工后预留0.05MM余量，再用同一把刀精修。(如图6)

接下来我们分析下后模编程加工：

编程工艺：

1. 后模相对于前模整体开粗量要大，所以采用D10MM立铣刀动态高效开粗，提高加工效率。(如图1)

2. 前后模具共用D3MM立铣刀作为二粗刀具，节约成本和换刀时间，充分利用D3立铣刀对胶位部分进行半精加工，提高刀具利用率。(如图2)

3. 精定位虎口和平面分型面可以用同一把刀具作精修。(如图3)

4. 中间胶位部分的精加工，包括胶位的平面和侧面，采用同一把刀具，确保精度一致性及每个平面接顺。(如图4)

5. 为保证接刀平顺美观，中间胶位部分最大外围清根，单独做一条刀路利于现场操作。(如图5)

6. 流道的加工要求是光滑流畅，R2的球刀做完粗加工后预留0.05MM余量，再用同一把刀精修。(如图6)

完成数控加工后：

根据比赛要求，在完成数控加工的步骤之后，选手还需要根据快换模芯模具结构，正确装配模具零件。使用顶针切割机加工顶针，利用手工和电动（或风动）工具，对产品成型区域进行研磨、抛光等表面精细加工，完成模具的装配和调试。

在完成模具制造后，选手需要将装配完成的模具安装到已固定在注塑机上的模架里, 进行注塑生产。并以最终的注塑成品参与裁判的考核。