轮胎模具加工工艺 快速打样 手板制作

塑料模具用钢应满足以下要求：
1）耐热性能
随着高速成型机械的出现，塑料制品运行速度加快。由于成型温度在200--350℃之间，如果塑料流动性不好，成形速度又快，会使模具部分成型表面温度在较短时间内**过400℃。为保证模具在使用时的精度及变形微小，模具钢应有较高的耐热性能。
2） 足够耐磨性
随着塑料制品用途的扩大，在塑料中往往需添加玻璃纤维之类的无机材料以增强塑性，由于添加物的加入，使塑料的流动性大大降低，导致模具的磨损，故要求其具有良好的耐磨性。
3） 优良的切削加工性
大多数塑料成型模具，除电火花加工还需进行一定的切削加工和钳工修配。为延长切削的使用寿命，在切削过程中加工硬化小。为避免模具变形而影响精度，希望加工残余应力能控制在小限度。
4） 良好的热稳定性
塑料模的零件形状往往比较复杂，淬火后难以加工，因此应尽量选用具有良好的热稳定性的材料。
5）镜面加工性能
型腔表面光滑，成型面要求抛光成镜面，表面粗糙度低于Ra0.4μm，以保证塑料压制件的外观并便于脱模。
6）热处理性能
在模具失效事故中，因热处理造成的事故一般是52．3%，以致热处理在整个模具制造过程中占有重要的地位，热处理工艺的好坏对模具质量有较大的影响。一般要求热处理变形小，淬火温度范围宽，过热敏感性小，特别是要有较大的淬硬性和淬透性等等。
7） 耐腐蚀性
在成形过程中可能放出腐蚀气受热分解出具有腐蚀性的气体，如HC1、HF等腐蚀模具，有时在空气流道口处使模具锈蚀而损坏，故要求模具钢有良好的耐蚀性。

因此应对半精加工策略进行优化以保证半精加工后工件表面具有均匀的剩余加工余量。优化过程包括：粗加工后轮廓的计算、大剩余加工余量的计算、大允许加工余量的确定、对剩余加工余量大于大允许加工余量的型面分区(如凹槽、拐角等过渡半径小于粗加工半径的区域)以及半精加工时刀心轨迹的计算等。
现有的模具加工CAD/CAM软件大都具备剩余加工余量分析功能，并能根据剩余加工余量的大小及分布情况采用合理的半精加工策略。CIMATRON软件提供清根加工（CLEAN UP）来粗加工后剩余加工余量较大的角落以保证后续工序均匀的加工余量。Pro/Engineer软件的局部铣削(Local milling)具有相似的功能，如局部铣削工序的剩余加工余量取值与粗加工相等，该工序只用一把小直径铣刀来粗加工未切到的角落，然后再进行半精加工；如果取局部铣削工序的剩余加工余量值作为半精加工的剩余加工余量，则该工序不仅可粗加工未切到的角落，还可完成半精加工。
3）精加工
模具的精加工策略取决于与工件的接触点，而与工件的接触点随着加工表面的曲面斜率和有效半径的变化而变化。对于由多个曲面组合而成的复杂曲面加工，应尽可能在一个工序中进行连续加工，而不是对各个曲面分别进行加工，以减少抬刀、下刀的次数。然而由于加工中表面斜率的变化，如果只定义加工的侧吃刀量(Step over)，可能造成在斜率不同的表面上实际步距不均匀，从而影响加工质量。CIMATRON软件解决上述问题的方法是在定义侧吃刀量的同时，使用Clean Between Pass(刀间残留面积高度)来调整步距。Pro/Engineer 软件解决上述问题的方法是在定义侧吃刀量的同时，再定义加工表面残留面积高度(Scallop machine)。一般情况下，精加工曲面的曲率半径应大于半径的1.5倍，以避免进给方向的突然转变。在模具的精加工中，在每次切入、切出工件时，进给方向的改变应尽量采用圆弧或曲线转接，避免采用直线转接，以保持切削过程的平稳性。
四、加工实例
在现代化的模具生产中，随着对产品功能要求的提高，产品内部结构也变得越来越复杂，相应的模具结构也要随之复杂化。
下面阐述了在电器盒塑料模具制造中所采用的新的设计制造工艺方法路线：先利用Pro/ENGINEER或CIMATRON等的CAD/CAM软件进行产品的3D图形设计；然后根据产品的特点设计模具结构，生成模具型腔实体图和工程图；再在CIMATRON中根据模具型腔的特点绘制CNC数控加工工艺图，拟定数控加工工艺路线，输入加工参数，生成路径；后进行三维加工动态仿真，生成加工程序，并输送到数控机床进行自动加工。
在实际加工时需用内六角螺钉将四个方铁块固定于模芯上，然后再将这四个方铁块固定在机床工作台上即可。

切削类
细微纳米级颗粒的PVD涂层显微结构兼备高韧性、高硬度、高抗氧化性的特性，并可实现加工过程中无摩擦排屑的光滑表面。在涂层沉积过程中，做到涂层与产品基体的附着，同时可以有效的控制涂层的沉积厚度（单边0.5微米─6微米），针对不同的产品类型涂层处理。PVD后的也具备了CVD后的热稳定性，从而实现（拉刀、铣刀、丝攻、钻头、刀粒、分中棒等）的强力加工，使其具备的使用性能。
 模具名称 涂层类型 模具材料 被加工材料使用效果
 类 TiN(氮化钛) SKD11 0.5mm不锈钢           提高9倍以上
 模具配件冲棒TiN(氮化钛) Cr12MoV 低碳钢板       提高5倍以上
 粉末冶金模具 CrN(氮化铬) DC53 WC+Co粉末        提高12倍以上
 拉伸模具 TiCN(碳氮化钛) SKD11 低碳钢板          解决模具、产品拉伤问题
 压铸模具 AlCrN(氮化铬铝) H13 铝合金6063        解决粘铝料现象，模具寿命延长
 纳米PVD涂层处理的通常称谓：镀钛、离子电镀、真空电镀、镀膜、纳米涂层、涂层等
  多元复合涂层种类：氮化钛(TiN),氮化铬(CrN), ROSE,氮铝钛(TiAlN),高铝钛(AlTiN), PLUS,氮碳化钛(TiCN),氮碳化铬(CrCN)等各种超硬膜层，其涂层厚度可达到0.5～5um，故而您不用担心会给尺寸带来麻烦，并以新工艺使产品具有良好的润滑、散热（干式），使工件寿命可增加10～50倍，可提高600％工作效力，从而降低生产成本。
主要客户群及相关镀膜产品：
1．切削工具业：如钻头，铣刀，螺齿刀，拉刀，圆锯片，舍弃式刀片等工具。
2．精密模具业：拉伸模，五金模，塑料模，模具配件，成型模具，顶针，冲棒，镶件等。
3．粉末冶金业：精密模具，各种模具工件/耐磨部件等。
4．电子设备:SMT机器零件,,手术刀,内孔镜等。
5．汽车工业：活塞，活塞环，汽门挺杆，凹轮轴等。

1) 加工精度要求高 一副模具一般是由凹模、凸模和模架组成，有些还可能是多件拼合模块。于是上、下模的组合，镶块与型腔的组合，模块之间的拼合均要求有很高的加工精度。精密模具的尺寸精度往往达μm级。
(2) 形面复杂 有些产品如汽车覆盖件、飞机零件、玩具、家用电器，其形状的表面是由多种曲面组合而成，因此，模具型腔面就很复杂。有些曲面必须用数学计算方法进行处理。
(3) 批量小 模具的生产不是大批量成批生产，在很多情况下往往只生产一付。
(4) 工序多 模具加工中总要用到铣、镗、钻、铰和攻螺纹等多种工序。
(5) 重复性投产 模具的使用是有寿命的。当一付模具的使用**过其寿命时，就要更换新的模具，所以模具的生产往往有重复性。
(6) 仿形加工 模具生产中有时既没有图样，也没有数据，而且要根据实物进行仿形加工。这就要求仿制精度高，不变形。
(7) 模具材料优异，硬度高 模具的主要材料多采用合金钢制造，特别是高寿命的模具，常采用Crl2，CrWMn等莱氏体钢制造。这类钢材从毛坯锻造、加工到热处理均有严格要求。因此加工工艺的编制就更加不容忽视，热处理变形也是加工中需认真对待的问题。
根据上述诸多特点，在选用机床上要尽可能满足加工要求。如数控系统的功能要强，机床精度要高，刚性要好，热稳定性要好，具有仿形功能等。
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